1、专题讲座(七) 电子守恒巧解电解计算一、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。二、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 4Ag2Cu2Cl 22H 2O 24H 4OH 。三、计算步骤首先要正确书写电极反应式(要特别注意阳极
2、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。四、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(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 的相对原子质量是( )A. B. C. D.22.4axb 11.2axb 5.6axb 2.5axb解析：生成 b L O2转移电子为 mol，据电子守恒得到 M 的物质的量为： b422.4
3、4b22.4xmol mol，则 M 的摩尔质量为 a g/mol，M 的相对原子量为 。b5.6x b5.6x 5.6xab 5.6axb答案：C2用石墨电极电解 100 mL H2SO4和 CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到 2.24 L 气体(标准状况下)，原混合溶液中 Cu2 的物质的量浓度为( )A1 molL 1 B2 molL 1C 3 molL1 D4 molL 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 =H2；阳极：4OH 4e =2H2OO 2。既然阴极上收集到 H2，说明 Cu2 已完全放电，根据电子守恒，阴
4、极上 Cu2 、H 得电子总数应等于 OH 失电子总数。析出 0.1 mol H2获得 0.2 mol 电子，析出 0.1 mol O2失去 0.4 mol 电子，所以有 0.1 mol Cu2 放电，获得 0.2 mol 电子， c(Cu2 )0.1 mol/0.1 L1 molL 1 。答案：A3把分别盛有熔融的 KCl、MgCl 2、Al 2O3的三个电解槽串联，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( )A123 B321C631 D632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 2、Al 2O3中 K、Mg、
5、Al 分别为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 6 mol 电子时，析出 K、Mg、Al 的物质的量分别为 6 mol、3 mol、2 mol，则 n(K) n(Mg) n(Al)632。答案：D4如下图所示，若电解 5 min 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 5 min 时 ，B 中共收集到 224 mL(标准状况)气体，溶液体积为 200 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前 c(CuSO4)_。(3)若 A 中 KCl 溶液的体积也是 200 mL，则电解后溶液的
6、 pH_。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 0.02 mol Ag，线路中通过 0.02 mol 电子。由4e O 2，可知 B 中产生的 O2只有 0.005 mol，即 112 mL。但 B 中共收集到 224 mL 气体，说明还有 112 mL 是 H2，即 Cu2 全部在阴极放电后，H 接着放电产生了 112 mL H2，则通过 0.01 mol 电子时，Cu 2 已完全变为 Cu 单质。由 2e Cu，可知 n(Cu2 )0.005 mol，则 c(CuSO4) 0.025 molL 1 。0.005 mol0.2 L(3)由 4e 4OH 知，A 中生成 0.02 mol OH ，则： c(OH )0.1 molL1 ，即pH13。答案：(1)负 (2 )0.025 molL1 (3)13
