2020届高考化学二轮复习 第一部分 专题六 考点3 电化学有关计算课件

专题六电化学考点3电化学有关计算电化学计算的基本方法和技巧：原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算、产物的量与电量关系的计算等。通常有下列三种方法：1．根据电子守恒计算用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。2．根据总反应式计算先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。3．根据关系式计算根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。如以通过4mole－为桥梁可构建如下关系式：(式中M为金属，n为其离子的化合价数值)该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。8．H3BO3可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备，其工作原理如图，下列叙述错误的是()A．M室发生的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋B．N室中：a%＜b%C．b膜为阴膜，产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸D．理论上每生成1mol产品，阴极室可生成标准状况下5.6L气体解析：制备原理是原料室中[B(OH)4]－通过阴膜(b膜)进入产品室，M室中石墨电极上H2O放电产生O2和H＋，H＋通过阳膜(a膜)进入产品室，H＋＋[B(OH)4]－===H3BO3＋H2O，A、C正确；原料室中的Na＋通过阳膜(c膜)进入N室，N室中石墨电极上H2O放电产生H2和OH－，因而N室中NaOH溶液的浓度会增大，B正确；M、N室电极反应式分别为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋、2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，理论上每生成1mol产品，阴极室(N室)生成0.5molH2，标准状况下为11.2L，D错误。答案：D9．在如图所示的装置中，若通直流电5min时，铜电极质量增加2.16g。试回答下列问题。(1)电源中X电极为直流电源的________极。(2)pH变化：A.________，B.________，C.________(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)通电5min时，B中共收集224mL(标准状况下)气体，溶液体积为200mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为________________________(假设电解前后溶液体积无变化)。(4)若A中KCl足量且溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的pH为______________(假设电解前后溶液体积无变化)。解析：(1)三个装置是串联的电解池。电解AgNO3溶液时，Ag＋在阴极发生还原反应变为Ag，所以质量增加的铜电极是阴极，则银电极是阳极，Y是正极，X是负极。(2)电解KCl溶液生成KOH，溶液pH增大；电解CuSO4溶液生成H2SO4，溶液pH减小；电解AgNO3溶液，银为阳极，不断溶解，Ag＋浓度基本不变，pH不变。(3)通电5min时，C中析出0.02molAg，电路中通过0.02mol电子。B中共收集0.01mol气体，若该气体全为氧气，则电路中需通过0.04mol电子，电子转移不守恒。因此，B中电解分为两个阶段，先电解CuSO4溶液，生成O2，后电解水，生成O2和H2，B中收集到的气体是O2和H2的混合物。设电解CuSO4溶液时生成O2的物质的量为x，电解H2O时生成O2的物质的量为y，则4x＋4y＝0.02mol(电子转移守恒)，x＋3y＝0.01mol(气体体积之和)，解得x＝y＝0.0025mol，所以n(CuSO4)＝2×0.0025mol＝0.005mol，c(CuSO4)＝0.005mol÷0.2L＝0.025mol·L－1。(4)通电5min时，A中放出0.01molH2，溶液中生成0.02molKOH，c(OH－)＝0.02mol÷0.2L＝0.1mol·L－1，pH＝13。答案：(1)负(2)增大减小不变(3)0.025mol·L－1(4)131．常见的离子交换膜种类允许通过的离子及移动方向说明阳离子交换膜阳离子→移向电解池的阴极或原电池的正极阴离子和气体不能通过阴离子交换膜阴离子→移向电解池的阳极或原电池的负极阳离子和气体不能通过质子交换膜质子→移向电解池的阴极或原电池的正极只允许H＋通过2.解题模型如：三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如下图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO2－4可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。判断ab、cd是什么交换膜；判断离子的迁移方向；书写电极反应式；判断电极产物。【模型解题】(1)弄清是原电池还是电解池，判断电极。有外接电源→电解池；n→阳极，m→阴极。(2)根据电极判断离子的移动方向和交换膜的种类。Na＋→通过ab→阴极⇒ab是阳离子交换膜；SO2－4→通过cd→阳极⇒cd是阴离子交换膜。(3)根据放电顺序写出电极反应式。阴极，阳离子竞争放电，放电顺序：H＋Na＋，阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；阳极，阴离子竞争放电，放电顺序：OH－SO2－4，阳极的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。(4)根据电极反应式和离子移动方向确定电极反应物。阴极H＋放电生成H2，剩余OH－与迁移过来的Na＋生成NaOH；阳极OH－放电生成O2，剩余H＋与迁移过来的SO2－4生成H2SO4。