2016-2017学年高中化学选修四(鲁科版)专题讲座(二)

专题讲座(二)电子守恒——巧解电解计算题

1．计算的原则。

(1)阳极失去的电子数＝阴极得到的电子数。

(2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等。

(3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。

2．计算的方法。

(1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负

两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相

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比例式计算。

(3)根据关系式计算：根据得失电子守恒的关系建立已知量与未

知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。如4e－～4Ag～2Cu～

2Cl～2H～O～4H＋～4OH－。

222

3．计算步骤。

首先要正确书写电极反应式(要特别注意阳极材料)。其次注意溶

液中有多种离子共存时，要根据离子放电顺序确定离子放电的先后。

最后根据得失电子守恒进行相关计算。

4．常考的题型。

(1)电子守恒在电解计算中的应用。

(2)计算电解后溶液中的离子浓度。

(3)计算电解质溶液的pH。

(4)计算电解后析出的固体的质量。

(5)串联电路中的物质关系。

[练习]________________________________________

1．用惰性电极电解M(NO)的水溶液，当阴极上增重ag时，

3x

在阳极上同时产生bL氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量

是()

22.4ax11.2ax

A.bB.b

5.6ax2.5ax

C.bD.b

b×4

解析：生成bLO转移电子为mol，据电子守恒得到M的

222.4

4bbb

物质的量为：mol＝mol，则M的摩尔质量为ag÷mol

22.4x5.6x5.6x

5.6xa5.6ax

＝1，M的相对原子量为。

bg·mol－b

答案：C

2．用石墨电极电解100mLHSO和CuSO的混合溶液，通电

244

一段时间后，两极均收集到2.24L气体(标准状况下)，原混合溶液中

Cu2＋的物质的量浓度为()

A．1mol·L－1B．2mol·L－1

C．3mol·L－1D．4mol·L－1

解析：根据题设条件，两极上电极反应式为阴极：首先Cu2＋＋

2e－===Cu，然后2H＋＋2e－===H↑；阳极：4OH－－4e－===2HO

22

＋O↑。既然阴极上收集到H，说明Cu2＋已完全放电，根据电子守

22

恒，阴极上Cu2＋、H＋得电子总数应等于OH－失电子总数。析出0.1

molH获得0.2mol电子，析出0.1molO失去0.4mol电子，所以

22

有0.1molCu2＋放电，获得0.2mol电子，c(Cu2＋)＝0.1mol/0.1＝L1

mol·L－1。

答案：A

3．把分别盛有熔融的KCl、MgCl、AlO的三个电解槽串联，

223

在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为

()

A．1∶2∶3B．3∶2∶1

C．6∶3∶1D．6∶3∶2

解析：该题考查了电解中转移电子的物质的量与析出金属的化合

价及物质的量的关系。在KCl、MgCl、AlO中K、Mg、Al分别为

223

＋1价、＋2价、＋3价，在串联电路中，相同时间通过的电量相同，

当都通过6mol电子时，析出K、Mg、Al的物质的量分别为6mol、

3mol、2mol，则n(K)∶n(Mg)∶n(Al)＝6∶3∶2。

答案：D

4．如下图所示，若电解5min时，测得铜电极的质量增加2.16。g

试回答：

(1)电源中X极是________(填“正”或“负”)极。

(2)通电5min时，B中共收集到224mL(标准状况)气体，溶液

体积为200mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前

c(CuSO)＝________。

4

(3)A中KCl溶液的pH______(填“变大”“变小”或“不

变”)。

解析：(1)铜极增重，说明银在铜极析出，则铜极为阴极，X为负

极。

(2)C中铜极增重2.16，g即析出0.02molAg，线路中通过0.02mol

电子。由4e－～O，可知B中产生的O只有0.005mol，即112mL。

22

但B中共收集到224mL气体，说明还有112mL是H，即Cu2＋全

2

部在阴极放电后，H＋接着放电产生了112mLH，则通过0.01mol电

2

子时，Cu2＋已完全变为Cu单质。由2e－～Cu，可知n(Cu2＋)＝0.005

0.005mol

mol，则c(CuSO)