4.2.4 有关电解计算 学案 （含答案） 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

应用课 第四章 化学反应与电能 第7课时 有关电解计算 【学习目标】 认识电解相关计算类型，掌握有关电解计算的方法。 【学习活动】 学习任务 目标：认识电解相关计算类型，掌握有关电解计算的方法。 任务：（1）将两个分别装有Na2SO4、CuCl2溶液的电解池串联在一起，均用惰性电极进行电解，电解一段时间后，试分析电极产物H2、O2、Cl2、Cu之间物质的量的关系。 （2）已知一个电子的电量是1.602×10－19 C，用该电池电解饱和食盐水，当电路中通过1.929×105 C的电量时，生成NaOH的质量是多少？ 【方法导引】 有关电解的计算 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，最后根据总反应式计算。 (3)根据关系式计算：根据得失电子守恒关系，在已知量与未知量之间，建立计算所需的关系式。 (4)在电化学计算中，还常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×NA×1.60×10－19 C来计算电路中通过的电量 3．计算的步骤 (1)正确书写电极反应式(要注意阳极材料)。 (2)当溶液中有多种离子共存时，要确定放电离子的先后顺序。 (3)最后根据得失电子守恒进行相关的计算。 【针对训练1】用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量为(　　) A． B． C． D． 【针对训练2】如图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂，在A池中加入0.05 mol·L－1的CuCl2溶液，B池中加入0.1 mol·L－1的AgNO3溶液，进行电解。a、b、c、d四个电极上所析出的物质的物质的量之比是（ ） A．2∶2∶4∶1　　 B．1∶1∶2∶1 C．2∶1∶1∶1 D．2∶1∶2∶1 【针对训练3】500 mL NaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝0.3 mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到1.12 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是(　　) A．原混合溶液中c(Na＋)＝0.2 mol·L－1 B．电解后溶液中c(H＋)＝0.2 mol·L－1 C．上述电解过程中共转移0.4 mol电子 D．电解后得到的Cu的物质的量为0.1 mol 【针对训练4】500 mL NaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝0.3 mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到1.12 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL。 (1)电解后溶液中的溶质为 。 (2)若为上述过程提供电能的是氢氧燃料电池，则消耗标准状况下的氢气的体积为 。 【针对训练5】将两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解。 (1)当有1.0×10－3 mol的OH－放电时，溶液显浅蓝色，则在阴极上析出铜的质量是 。 (2)若溶液的体积为1 L，忽略溶液体积变化，在标准状况下放出5.6 mL O2时，溶液中c(H＋)是 。 【针对训练6】(双选)用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是(　　) ①电解稀硫酸　②电解Cu(NO3)2溶液　③电解KOH溶液　④电解NaCl溶液 A．通电进行一段时间后四份溶液的pH均增大 B．反应②中通电一段时间后，向溶液中加入适量的CuO固体可使溶液恢复到电解前的情况 C．反应③中阳极消耗OH－，故溶液浓度变小 D．反应④中阴、阳两极上气体产物的物质的量之比为1∶1 【追问】 (1)反应③④中需向溶液中加入什么物质可复原？ (2)反应②中如向溶液中加入Cu(OH)2可复原吗？ 【方法导引】 电解后溶液复原原状时遵循的原则 电解质溶液进行电解时，大致分三种情况，①电解质本身被电解，②溶剂水被电解，③电解质和水同时被电解。因此要使电解后的 ... ...