2020届高考化学二轮复习第一部分专题六考点3电化学有关计算课件

换膜 极或原电池的正极
过
2.解题模型 如：三室式电渗析法处理含 Na2SO4 废水的原理如下 图所示，采用惰性电极，ab、cd 均为离子交换膜，在直 流电场的作用下，两膜中间的 Na＋和 SO24－可通过离子交 换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。判 断 ab、cd 是什么交换膜；判断离子的迁移方向；书写电 极反应式；判断电极产物。
【模型解题】 (1)弄清是原电池还是电解池，判断电极。 有外接电源→电解池；n→阳极，m→阴极。 (2)根据电极判断离子的移动方向和交换膜的种类。 Na＋→通过 ab→阴极⇒ab 是阳离子交换膜； SO24－→通过 cd→阳极⇒cd 是阴离子交换膜。 (3)根据放电顺序写出电极反应式。 阴极，阳离子竞争放电，放电顺序：H＋>Na＋，阴极 的电极反应式为 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；

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 反应式列出比例式计算。 3．根据关系式计算 根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量 之间的桥梁，构建计算所需的关系式。 如以通过 4 mol e－为桥梁可构建如下关系式：
(式中 M 为金属，n 为其离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记 电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化 学计算问题。
解析：制备原理是原料室中[B(OH)4]－通过阴膜(b 膜) 进入产品室，M 室中石墨电极上 H2O 放电产生 O2 和 H＋， H＋通过阳膜(a 膜)进入产品室，H＋＋[B(OH)4]－===H3BO3 ＋H2O，A、C 正确；原料室中的 Na＋通过阳膜(c 膜)进入
N 室，N 室中石墨电极上 H2O 放电产生 H2 和 OH－，因而 N 室中 NaOH 溶液的浓度会增大，B 正确；M、N 室电极 反应式分别为 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋、2H2O＋2e－ ===H2↑＋2OH－，理论上每生成 1 mol 产品，阴极室(N 室)生成 0.5 mol H2，标准状况下为 11.2 L，D 错误。
8．H3BO3 可以通过电解 NaB(OH)4 溶液的方法制备， 其工作原理如图，下列叙述错误的是( )
A．M 室发生的电极反应式为 2H2O－4e－===O2↑＋ 4H＋
B．N 室中：a%＜b%
C．b 膜为阴膜，产品室发生反应的化学原理为强酸 制弱酸
D．理论上每生成 1 mol 产品，阴极室可生成标准状 况下 5.6 L 气体
的混合物。设电解 CuSO4 溶液时生成 O2 的物质的量为 x， 电解 H2O 时生成 O2 的物质的量为 y，则 4x＋4y＝0.02 mol(电子转移守恒)，x＋3y＝0.01 mol(气体体积之和)，解 得 x＝y＝0.002 5 mol，所以 n(CuSO4)＝2×0.002 5 mol＝ 0.005 mol，c(CuSO4)＝0.005 mol÷0.2 L＝0.025 mol·L－1。(4) 通电 5 min 时，A 中放出 0.01 mol H2，溶液中生成 0.02 mol KOH，c(OH－)＝0.02 mol÷0.2 L＝0.1 mol·L－1，pH＝13。
专题六 电化学
考点 3 电化学有关计算
电化学计算的基本方法和技巧： 原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶 液 pH 的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算、 产物的量与电量关系的计算等。通常有下列三种方法： 1．根据电子守恒计算 用于串联电路中阴阳两极产物、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。
(4)若 A 中 KCl 足量且溶液的体积也是 200 mL，电 解后，溶液的 pH 为______________(假设电解前后溶液 体积无变化)。
解析：(1)三个装置是串联的电解池。电解 AgNO3 溶 液时，Ag＋在阴极发生还原反应变为 Ag，所以质量增加 的铜电极是阴极，则银电极是阳极，Y 是正极，X 是负极。
(2)电解 KCl 溶液生成 KOH，溶液 pH 增大；电解 CuSO4 溶液生成 H2SO4，溶液 pH 减小；电解 AgNO3 溶液，银 为阳极，不断溶解，Ag＋浓度基本不变，pH 不变。(3)通 电 5 min 时，C 中析出 0.02 mol Ag，电路中通过 0.02 mol 电子。B 中共收集 0.01 mol 气体，若该气体全为氧气，则 电路中需通过 0.04 mol 电子，电子转移不守恒。因此，B 中电解分为两个阶段，先电解 CuSO4 溶液，生成 O2，后 电解水，生成 O2 和 H2，B 中收集到的气体是 O2 和 H2
答案：(1)负
(2)增大 减小 不变
(3)0.025 mol·L－1
(4)13
1．常见的离子交换膜
种类
允许通过的离子及移动 方向
说明
阳离子交 阳离子→移向电解池的 阴离子和气 换膜 阴极或原电池的正极 体不能通过
阴离子交 阴离子→移向电解池的 阳离子和气 换膜 阳极或原电池的负极 体不能通过
质子交 质子→移向电解池的阴 只允许H＋通
答案：D
9．在如图所示的装置中，若通直流电 5 min 时，铜 电极质量增加 2.16 g。试回答下列问题。
(1)电源中 X 电极为直流电源的________极。 (2)pH 变化：A.________，B.________，C.________(填 “增大”“减小”或“不变”)。
(3)通电 5 min 时，B 中共收集 224 mL(标准状况下) 气体，溶液体积为 200 mL，则通电前 CuSO4 溶液的物质 的量浓度为________________________(假设电解前后溶 液体积无变化)。