计算+电解原理及其应用复习.ppt

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1、解题基本思路解题基本思路:1、写出电极反应式或电解总反应式；、写出电极反应式或电解总反应式；2、依题意列关系式求解；、依题意列关系式求解；计算技巧：计算技巧：1、应用电子守恒法；、应用电子守恒法；2、若是串联电解槽，各个电极通过电子数相等；若、若是串联电解槽，各个电极通过电子数相等；若是并联电解槽，各槽通过的电子数之和就是电源通过是并联电解槽，各槽通过的电子数之和就是电源通过的总电子数。的总电子数。例例1：用惰性电极电解：用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生时，在阳极上同时产生b L氧气（标况），求金属氧气（标况），求金属M的相对原

2、子质量。的相对原子质量。例例2 ： 某硝酸盐晶体化学式为某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)xnH2O，式量为，式量为242，将，将1.21g该晶体溶于水配成该晶体溶于水配成100mL溶液，用惰性电溶液，用惰性电极进行电解。当有极进行电解。当有0.01 mol 电子转移时，溶液中金属离电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重子全部析出，此时阴极增重0.32g。求：。求：金属金属M的相对原子质量及的相对原子质量及 x、n 值；值；电解溶液的电解溶液的pH（溶液体积仍为（溶液体积仍为100mL）。）。例例2 ： 某硝酸盐晶体化学式为某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)xnH2O，式量为，式量为24

3、2，将，将1.21g该晶体溶于水配成该晶体溶于水配成100mL溶液，用惰性电溶液，用惰性电极进行电解。当有极进行电解。当有0.01 mol 电子转移时，溶液中金属离电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重子全部析出，此时阴极增重0.32g。求：。求：金属金属M的相对原子质量及的相对原子质量及 x、n 值；值；电解溶液的电解溶液的pH（溶液体积仍为（溶液体积仍为100mL）。）。 Mx+ + xe- = M0.005mol 0.01mol 0.32g所以：x = 2 ；M = 64 ；n = 3产生H+为0.01mol，pH=1 例例3: 铂电极电解铂电极电解1LCu(NO3)2和和KN

4、O3混合溶液混合溶液,通电一段时间通电一段时间,两极均产生两极均产生11.2L(S.T.P)气体气体.求电解后溶液的求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量并确定析出铜的物质的量.解析：阳极解析：阳极 4OH-4e-=2H2O+O2 阴极阴极 Cu2+2e- =Cu 2H+2e- =H2 阳极转移电子的物质的量为阳极转移电子的物质的量为: 0.54 = 2mol,消耗消耗OH- 2mol,即产生即产生H+ 2mol. 阴极生成阴极生成0.5molH2,消耗消耗H+ 1mol;所以溶液中所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0 生成生成H2转移的电子转移的电子:0.5 2=1mol,故还有

5、故还有1mole- 用于还原用于还原Cu2+,可析出铜为可析出铜为0.5mol. 例例4 ： 用石墨电极电解用石墨电极电解100mL H2SO4与与CuSO4的混合液，的混合液，通电一段时间后，两极均收集到通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，（标况）气体，则原混合液中则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（的物质的量浓度为（ ） A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L阳极阳极O2为为0.1mol，电子为，电子为0.4mol则则H2为为0.1mol，所以，所以Cu为为0.1mol，浓度为，浓度为A例例5：在：在500 gCuSO4溶液中插入两根电极。

6、一极为铁，溶液中插入两根电极。一极为铁，一极为含杂质锌均匀的粗铜，通电一段时间后，切断一极为含杂质锌均匀的粗铜，通电一段时间后，切断电源，立即将电极取出，这时铁极上析出电源，立即将电极取出，这时铁极上析出7.04 g铜，电铜，电解液增重解液增重0.02 g。求粗铜中锌的质量分数。求粗铜中锌的质量分数。解解:铁极上析出铜的物质的量为铁极上析出铜的物质的量为:7.04 g64 g/mol=0.11 mol设溶解的粗铜中设溶解的粗铜中,Cu和和Zn的物质的量分别为的物质的量分别为 x 、y阳极：阳极： Zn 2e- Zn2+阴极：阴极： Cu2+ 2e- Cu Cu 2e- Cu2+y2yx2x0.

7、22 mol0.11 mol64 g/mol x + 65 g/mol y 7.04 g = 0.02 g2 x + 2 y = 0.22 mol (电子守恒电子守恒)(质量守恒质量守恒)解得解得: x = 0.09 mol ; y = 0.02 mol(Zn)0.02 mol 65 g/mol0.02 mol 65 g/mol + 0.09 mol 64 g/mol100%18.4% 练习：判断下列装置何为原电池？何为电解池？练习：判断下列装置何为原电池？何为电解池？CC稀稀H2SO4CuSO4溶液溶液CuFeFeCCuCl2溶液溶液电解池电解池原电池原电池电镀池电镀池一、原电池、电解池和电

8、镀池的判断一、原电池、电解池和电镀池的判断 装置中有无装置中有无外加直流电源外加直流电源 看阳极材料看阳极材料Ag稀稀H2SO4CuCl2CuSO4ZnCCZnCu 练习：判断下列装置何为原电池？何为电解池练习：判断下列装置何为原电池？何为电解池和电镀池？并写出电极名称和电极反应式。和电镀池？并写出电极名称和电极反应式。原电池原电池电解池电解池电镀池电镀池阴极阴极阳极阳极阳极阳极阴极阴极二、电解池原理及其应用二、电解池原理及其应用阳离子阳离子:Ag+ Cu2+ H+ 阴离子阴离子:S2- I - Br- Cl- OH - 含氧酸根离子含氧酸根离子 F-1、离子放电顺序、离子放电顺序若阳极为活性

9、电极，则若阳极为活性电极，则 M ne- Mn+电解质溶液电解时各种变化小结电解质溶液电解时各种变化小结加加CuO减小减小产生新电解质产生新电解质电解质和水电解质和水CuSO4放放O2生酸型生酸型加加HCl增大增大产生新电解质产生新电解质电解质和水电解质和水NaCl放放H2生碱型生碱型加加CuCl2?减小减小电解质电解质CuCl2加加HCl增大增大减小减小电解质电解质HCl电解电解电解电解质型质型加加H2O不变不变增大增大水水Na2SO4加加H2O减小减小增大增大水水H2SO4加加H2O增大增大增大增大水水NaOH电解水型电解水型电解质溶液电解质溶液复原复原pH值值电解质电解质浓度浓度电解电解对象对象实例实例类型类型2电解原理的应用电解原理的应用电解精炼铜和电镀铜电解精炼铜和电镀铜阳极：阳极：Cu 2e- = Cu2+阴极：阴极：Cu 2+ + 2e- = Cu氯碱工业氯碱工业阳极：阳极：2Cl- 2e- = Cl2阴极：阴极： 2H+ + 2e- = H2总反应式：总反应式：2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2+ Cl2离子交换膜电解槽离子交换膜电解槽1、离子放电顺序、离子放电顺序