高中化学苏教版选修四 1．2 化学能与电能的转化 电化学中的定量计算（共16张PPT）

(课件网) 电化学中的定量计算 学习目标 通过原电池、电解池原理掌握计算的基本方法 法一：根据电子得失守恒计算 【例1】如下图所示，某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答相关问题： (5)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为 ；丙装置中阴极析出铜的质量为 。 0.2NA 12.8 g 想一想 在电解池中生成哪些物质能转移 4 mol e-？ 4e- ~ 2Cl2（Br2、I2）~ O2 ~ 2H2 ~ 2Cu ~ 4Ag ~ (4/n)M 阳极产物 阴极产物 【例2】下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。 （2）乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为 。 2.24 L 总结1 哪些问题可以通过得失电子守恒进行计算？ 多用于电池串联中某电极质量的变化、电解池中某极产生或原电池中某极消耗标况下气体的体积（物质的量、分子数）、电解池中原电解质溶液（离子）的浓度。 变式训练1 将0.2 mol AgNO3、0.4 mol Cu(NO3)2、0.6 mol KCl溶于水，配成100 mL溶液，用石墨电极电解一段时间后，若在一极析出0.3 mol Cu，此时另一极上产生的气体体积(标准状况)为（ ） A．4.48 L B．5.6 L C．6.72 L D．7.84 L B 法二：根据某离子守恒计算 例2中断开K时，乙中溶质的物质的量浓度为 mol·L-1。（不考虑溶液体积的变化）。 1 总结2 哪些问题可以通过离子守恒进行计算？ 电解后溶液中某离子的物质的量不变，求出与之相联系的某物质或某离子的物质的量（或物质的量浓度） 变式训练2 用惰性电极电解100 mL 4.0 mol ·L-1的CuSO4溶液，一定时间后在阳极收集到1.12 L(标况下)气体，向电解后的溶液中加入足量的铁粉，充分作用后溶液中的Fe2+浓度为（设溶液的体积不变，反应前后均为标准状况）（? ） A．2.7mol·L-1 B．3.0 mol·L-1 C．4 .0 mol·L-1 D．1.0 mol·L-1 C 法三：根据总反应式计算 【例3】将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一段时间后，某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)。此时溶液中氢离子浓度约(　 　) A．4×10-3mol·L-1 B．2×10-3mol·L-1 C．1× 10-3 mol·L-1 D．1×10-7 mol·L-1 A 总结3 哪些问题可以通过总反应式进行计算？ 多用于电解某盐溶液后，求生成的H+或OH-的浓度、或求溶液的PH值 变式训练3 碱性铁电池工作原理为3Fe + 2K2FeO4 + 8H2O ==3Fe(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH，以该电池为电源，用石墨为电极，电解200 mL 饱和食盐水，恰好完全反应时电源负极减轻5.6 g。则电解后溶液中OH-的浓度为 。 1mol/L 本节小结 电化学中 定量计算的基本方法 得失电子守恒 某离子守恒 总反应式 随堂练习 A 0.1 NaOH 3. D ... ...