电化学计算专题
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答案 D
2、用铂电极电解CuSO4溶液500mL, 经过一段时间后，标准状况下两极均 产生11.2L的气体，则原溶液中 CuSO4的物质的量浓度为（ ）
A.0.5mol/L C.1.0mol/L
B.0.8mol/L D.1.5mol/L
思维透视
阴极：Cu2++2e- =Cu (开始) 2H++ 2e-=H2 ↑ （Cu2+完全放电后）
H2 和Cl2共0.2moL，即标准状况下为4.48L
答案 B
思维模式建立
溶液酸性 溶液碱性
n生成(H+) =n消耗(OH-) n消耗(OH-)= n(e -)
n生成(OH-) =n消耗(H+) n消耗(H+)= n(e -)
5
、用石墨 和溶液m
电g。极当在阴一极定产温生度a下m电ol解气K体2SO时4
有关电化学的计算
常见计算内容
1、根据电量求析出固体质量、产生气 体体积
2、溶液pH 3、相对原子质量和阿伏伽德罗常数的
计算
4、产物的量与电荷量关系的计算
电化学的计算是高考中考查的基本内容。 解题思路通常有两种：
一种是根据相应的电化学方程式进行计算 。
另一种是根据电极反应进行计算。
一、 单一溶质的电解
1、阴用极铂质电量极恰电好解不C再u增SO加4时溶，液标50准0m状L况,当下 阳极产生11.2L的气体，则原溶液中 CuSO4的物质的量浓度为（ ）
A.0.5mol/L C.1.5mol/L
B.1.0mol/L D.2mol/L
思维透视
阴极：2Cu2++4e- =2Cu
阳极：4OH - - 4e- = 2H2O+O2 ↑ n(Cu2+) ×2=0.5moL × 4 （电子守恒） n(Cu2+)=1mol C (Cu2+)=1mol/0.5L=2mol/L
4AgNO3 + 2H2O
4Ag ↓+ O2 ↑+ 4HNO3
润湿的KI
阳 淀粉试纸 阴
C
D
-
+
电源
阴
阳
Fe
Pt
阴
阳
石
墨
Cu
A AgNO3
B NaCl
(2)在B中观察到的现象是
石墨表面有气泡产生，溶液中有蓝色沉淀
生成 。
润湿的KI
阳淀粉试纸 阴
C
D
-Biblioteka Baidu
+
电源
阴
阳
Fe
Pt
阴
阳
石
墨
Cu
A AgNO3
B NaCl
D．电源正极反应式为FeS＋2Li＋＋2e－=Fe＋Li2S
C
2、无外接电源的多池的计算 先判断谁是原电池，谁是电解池，再分别进行 计算。
一般规律：电极反应物活动性相差大的电池为原电池； 电极反应物活动性相差小或电极材料无活动性差的电池 为电解池。
判断下列组合中各是什么装置,写出电极反应
A是原电池 B是电解池 C是电解池 D是电镀池
用质量均为100g的铜做电极，电解AgNO3 溶液，一段 时间后，两电极质量相差28g,此时两电极质量分别为： （）
A. 阳极93.6g 阴极121.6g
B. 阳极100g 阴极128g
A
C. 阳极91.0g 阴极119.0g
D. 阳极86.0g 阴极114.0g
四、 多池的有关计算
1、多个电解池串联的计算
C(OH-)=0.1mol/L pH=13
答案 B
2、将0.2molAgNO3 、0.4molCu(NO3)2 、 0.6molKCl溶于 水，配成100ml的溶液，用石墨做电极电解一段时间 后，在一极析出0.3molCu，此时在另一极收集到气体 体积为（标况）( )
A. 4.48L
B. 5.6L
A．2.24L C．1.12L
B．4.48L D．11.2L
思维透视
溶液碱性，生成了OH-，C(OH-)增大0.1moL/L 生成n(OH-)=2L × 0.1moL/L=0.2moL 消耗n(H+)=0.2moL
2e- ～ 2 H+ ～ H2 ～ Cl2 0.2moL 0.1moL 0.1moL
阳极： 4OH - - 4e- = 2H2O+O2 ↑ n(Cu2+)×2+0.5moL×2=0.5moL × 4
n(Cu2+)= 0.5moL
C(CuSO4)= 0.5moL/0.5L=1.0moL/L
答案 C
思维模式建立
根据得失电子守恒各电极析出的
物质的量有如下关系：
O2～2Cl2～2Cu～4Ag～2H2 ～4e这是电化学简单计算中重要的基本关系。
如图所示：a、b是活泼性不同的金属电极,用湿
润的KI－淀粉试纸检验石墨电极C产生的气体,试纸变蓝，
试回答：1) 甲池是 原电 池，乙池是 电解 池。
2 ) a极为 正极，b极为负 极，C极为阳极，Pt为 阴极。
3 ) Pt电极的电极反应式为 2H+ + 2e- =H2↑
。
a
b
Pt
C
甲 稀H2SO4
(3)当以I A的电流电解 6 min 后，测得铜片A的质量减少了 2.56 g，铜的物质的量为2.56g/64g·mol－1＝0.04 mol，转移电子的物质 的量为 0.08 mol， 根据Q＝It＝I A×6×60 s＝0.08 mol×NA mol－1×1.60×10－19 C， 因此NA≈2.8I×1022。
乙 NaCl溶液
4) 若 甲 中 为 0.1mol/L 的 H2SO4 1L ， 乙 中 为 0.1mol/L 的 NaCl 1L。反应一段时间后，乙中的PH值上升到13，此
时甲中的pH为 1 ， 标准状况下甲乙两装置共收集气 体体积 3.36 L（不考虑气体的溶解及反应）。
a
b
Pt
C
甲 稀H2SO4
2、把两个电解槽串联起来如下图所示，电解一段时间 后，铜阴极的质量增加了0.192g,金属X阴极质量增加 了0.195g,已知X的相对原子质量为65，求X离子所带电 荷数？
X的硫酸盐
CuSO4
3．[2016·江西南昌一模]已知高能锂电池的总反应式为2Li ＋FeS=Fe＋Li2S[LiPF6·SO(CH3)2为电解质]，用该电池为电 源进行如图的电解实验，电解一段时间测得甲池产生的H2 在标准状况下的体积为4.48 L。下列有关叙述不正确的是 () A．从隔膜中通过的离子数目为0.4NA B．若电解过程溶液体积变化忽略不计， 则电解后甲池中溶液浓度为 4 mol/L C．A电极为阳极
生成n(H+)=0.5L × 0.001moL/L=5 × 10 - 4moL 消耗n(OH-)=5 × 10 - 4moL 4e- ～ 4 OH- ～ 4Ag
5×10 - 4moL 5× 10 - 4moL m(Ag)= 5×10-4moL×108g/moL=0.054g=54mg
答案 B
4、用惰性电极电解2L饱和氯化钠溶 液,经过一段时间以后,电解液的pH 上升至13（不考虑溶液体积变化）， 则电解过程中两极上共产生的气体 在标准状况下体积为：（ ）
每个电解池单独分析、单独计算，与单池的计算相同
1、有电解装置如图所示.图中A装置盛1L 2mol/L
AgNO3溶液.通电后,润湿的淀粉KI试纸的C端变蓝 色,电解一段时间后试回答:
润湿的KI
阳 淀粉试纸 阴
C
D
-
+
电源
阴阳
Fe
Pt
阴石
阳
墨
Cu
A AgNO3
B NaCl
(1)A中发生反应的化学方程式.
(2)0.5 0.8 (3)2.8I×1022
[解析] (1)铜片A的质量减少，铜失去电子发生氧化反应，表明A是 阳极，X端应与直流电的正极相连。 (2)当以I A的电流电解 6 min 后，测得铜片A的质量减少了 2.56 g， 铜的物质的量0.04 mol，转移电子的物质的量为 0.08 mol，石墨 上析出 0.04 mol 铜，电解后将电源反接，铜作阴极，石墨作阳极， 首先，石墨上析出的铜放电溶解，转移电子 0.08 mol，然后电解 硫酸铜溶液，方程式为2CuSO4＋2H2O=====2H2SO4＋2Cu＋O2↑， 以2I A的电流电解 6 min 后，转移电子的物质的量为0.08 mol×2 ＝0.16 mol，
(1)正
(2)电解后将电源反接，2I A的电流电解 6 min 后，假设溶 液体积不变，测得溶液中CuSO4物质的量浓度为 0.1 mol/L， 则原溶液中CuSO4物质的量浓度为________mol/L。溶液中H＋ 的物质的量浓度为________mol/L。 (3)列式计算实验测得的阿伏伽德罗常数NA(用I表示)约为 __________________________mol－1。(已知电子电量e－＝ 1.60×10－19 C)
C. 6.72L
D. 7.84L
B
3．在H2O中加入等物质的量的Ag＋、Na＋、Ba2＋、 NO3-、SO42-、Cl－，该溶液在惰性电极的电解槽中通 电片刻后，氧化产物和还原产物的质量比是 ( ) A．1∶8 B．8∶1 C．35.5∶108 D．108∶35.5
B
三、 非惰性电极做阳极的电
解
3、用两支惰性电极插入 500mLAgNO3溶液中，通电电解。 当电解液的pH值从6.0变为3.0时,设 电解时阴极没有氢气析出，且不考 虑体积变化，电极上应析出的银的 质量是：（ ）
A．27mg C．108mg
B．54mg D．216mg
溶液酸性,生成了H+,C(H+)增大了0.001moL/L
饱 ，
从溶液中析出n g无水晶体。则剩余溶液
的溶质质量分数是（ ）
A．
B.
C.
D.
思维透视
电解K2SO4 溶液就是电解水
电极反应：2H2O+2e- = 2H2+O2
amol
amol
原溶液为饱和溶液，则析出的 n克晶 体与amol水符合饱和溶液的组成
饱和溶液的质量分数为
答案 c
6、在25℃时，将两个铂电极插入一定量 的Na2SO4 饱和溶液中进行电解，一段时 间后，在阳极逸出amol气体，同时有wg Na2SO4·10H2O 析出，若温度不变，此 时剩余溶液的溶质质量分数为
乙 NaCl溶液
6．如图是可用于测量阿伏伽德罗常数的装置示意图， 其中A是纯铜片、B是石墨，插在 100 mL CuSO4稀溶液 中，铜片、石墨与导线相连，引出端分别为X、Y。
(1)当以I A的电流电解 6 min 后，测得铜片A的质量 减少 2.56 g，则装置中的X端应与直流电的_______ 极相连。
7100w —————℅ 161(w+36a)
二、 混合溶质的电解
1、用铂电极电解NaCl和CuSO4溶液，当电路通 过4mol电子时，在阴阳两极都产生了1.4mol的 气体，电解后溶液的体积为4L，则电解后溶液的 pH为 ( )
A14 B 13 C 2 D 1
思维透视
阴极： Cu2++2e- =Cu (开始)
则电解的硫酸铜的物质的量为(0.16 mol－0.08 mol)/2＝0.04
mol；原溶液中CuSO4物质的量浓度为(0.04 mol＋0.1 mol/L×0.1 L)/0.1 L＝0.5 mol/L。 溶液中H＋的物质的量为 0.04 mol×2＝0.08 mol，物质的量浓度 为0.8 mol/L。
2H++ 2e-=H2 ↑ （Cu2+完全放电后） 2.8mol 1.4mol
阳极：2Cl— - 2e - = Cl2↑ 21x.6mmool l 0x.m8molol
4OH - - 4e- = 2H2O+ O2 ↑
2.4mol 42y.4mmool l
0y.m6molol
因为电解的H+多于OH - ，溶液显碱性。 n(OH-)=2.8mol-2.4mol=0.4mol
2、用铂电极电解CuSO4溶液500mL, 经过一段时间后，标准状况下两极均 产生11.2L的气体，则原溶液中 CuSO4的物质的量浓度为（ ）
A.0.5mol/L C.1.0mol/L
B.0.8mol/L D.1.5mol/L
思维透视
阴极：Cu2++2e- =Cu (开始) 2H++ 2e-=H2 ↑ （Cu2+完全放电后）
H2 和Cl2共0.2moL，即标准状况下为4.48L
答案 B
思维模式建立
溶液酸性 溶液碱性
n生成(H+) =n消耗(OH-) n消耗(OH-)= n(e -)
n生成(OH-) =n消耗(H+) n消耗(H+)= n(e -)
5
、用石墨 和溶液m
电g。极当在阴一极定产温生度a下m电ol解气K体2SO时4
有关电化学的计算
常见计算内容
1、根据电量求析出固体质量、产生气 体体积
2、溶液pH 3、相对原子质量和阿伏伽德罗常数的
计算
4、产物的量与电荷量关系的计算
电化学的计算是高考中考查的基本内容。 解题思路通常有两种：
一种是根据相应的电化学方程式进行计算 。
另一种是根据电极反应进行计算。
一、 单一溶质的电解
1、阴用极铂质电量极恰电好解不C再u增SO加4时溶，液标50准0m状L况,当下 阳极产生11.2L的气体，则原溶液中 CuSO4的物质的量浓度为（ ）
A.0.5mol/L C.1.5mol/L
B.1.0mol/L D.2mol/L
思维透视
阴极：2Cu2++4e- =2Cu
阳极：4OH - - 4e- = 2H2O+O2 ↑ n(Cu2+) ×2=0.5moL × 4 （电子守恒） n(Cu2+)=1mol C (Cu2+)=1mol/0.5L=2mol/L
4AgNO3 + 2H2O
4Ag ↓+ O2 ↑+ 4HNO3
润湿的KI
阳 淀粉试纸 阴
C
D
-
+
电源
阴
阳
Fe
Pt
阴
阳
石
墨
Cu
A AgNO3
B NaCl
(2)在B中观察到的现象是
石墨表面有气泡产生，溶液中有蓝色沉淀
生成 。
润湿的KI
阳淀粉试纸 阴
C
D
-Biblioteka Baidu
+
电源
阴
阳
Fe
Pt
阴
阳
石
墨
Cu
A AgNO3
B NaCl
D．电源正极反应式为FeS＋2Li＋＋2e－=Fe＋Li2S
C
2、无外接电源的多池的计算 先判断谁是原电池，谁是电解池，再分别进行 计算。
一般规律：电极反应物活动性相差大的电池为原电池； 电极反应物活动性相差小或电极材料无活动性差的电池 为电解池。
判断下列组合中各是什么装置,写出电极反应
A是原电池 B是电解池 C是电解池 D是电镀池
用质量均为100g的铜做电极，电解AgNO3 溶液，一段 时间后，两电极质量相差28g,此时两电极质量分别为： （）
A. 阳极93.6g 阴极121.6g
B. 阳极100g 阴极128g
A
C. 阳极91.0g 阴极119.0g
D. 阳极86.0g 阴极114.0g
四、 多池的有关计算
1、多个电解池串联的计算
C(OH-)=0.1mol/L pH=13
答案 B
2、将0.2molAgNO3 、0.4molCu(NO3)2 、 0.6molKCl溶于 水，配成100ml的溶液，用石墨做电极电解一段时间 后，在一极析出0.3molCu，此时在另一极收集到气体 体积为（标况）( )
A. 4.48L
B. 5.6L
A．2.24L C．1.12L
B．4.48L D．11.2L
思维透视
溶液碱性，生成了OH-，C(OH-)增大0.1moL/L 生成n(OH-)=2L × 0.1moL/L=0.2moL 消耗n(H+)=0.2moL
2e- ～ 2 H+ ～ H2 ～ Cl2 0.2moL 0.1moL 0.1moL
阳极： 4OH - - 4e- = 2H2O+O2 ↑ n(Cu2+)×2+0.5moL×2=0.5moL × 4
n(Cu2+)= 0.5moL
C(CuSO4)= 0.5moL/0.5L=1.0moL/L
答案 C
思维模式建立
根据得失电子守恒各电极析出的
物质的量有如下关系：
O2～2Cl2～2Cu～4Ag～2H2 ～4e这是电化学简单计算中重要的基本关系。
如图所示：a、b是活泼性不同的金属电极,用湿
润的KI－淀粉试纸检验石墨电极C产生的气体,试纸变蓝，
试回答：1) 甲池是 原电 池，乙池是 电解 池。
2 ) a极为 正极，b极为负 极，C极为阳极，Pt为 阴极。
3 ) Pt电极的电极反应式为 2H+ + 2e- =H2↑
。
a
b
Pt
C
甲 稀H2SO4
(3)当以I A的电流电解 6 min 后，测得铜片A的质量减少了 2.56 g，铜的物质的量为2.56g/64g·mol－1＝0.04 mol，转移电子的物质 的量为 0.08 mol， 根据Q＝It＝I A×6×60 s＝0.08 mol×NA mol－1×1.60×10－19 C， 因此NA≈2.8I×1022。
乙 NaCl溶液
4) 若 甲 中 为 0.1mol/L 的 H2SO4 1L ， 乙 中 为 0.1mol/L 的 NaCl 1L。反应一段时间后，乙中的PH值上升到13，此
时甲中的pH为 1 ， 标准状况下甲乙两装置共收集气 体体积 3.36 L（不考虑气体的溶解及反应）。
a
b
Pt
C
甲 稀H2SO4
2、把两个电解槽串联起来如下图所示，电解一段时间 后，铜阴极的质量增加了0.192g,金属X阴极质量增加 了0.195g,已知X的相对原子质量为65，求X离子所带电 荷数？
X的硫酸盐
CuSO4
3．[2016·江西南昌一模]已知高能锂电池的总反应式为2Li ＋FeS=Fe＋Li2S[LiPF6·SO(CH3)2为电解质]，用该电池为电 源进行如图的电解实验，电解一段时间测得甲池产生的H2 在标准状况下的体积为4.48 L。下列有关叙述不正确的是 () A．从隔膜中通过的离子数目为0.4NA B．若电解过程溶液体积变化忽略不计， 则电解后甲池中溶液浓度为 4 mol/L C．A电极为阳极
生成n(H+)=0.5L × 0.001moL/L=5 × 10 - 4moL 消耗n(OH-)=5 × 10 - 4moL 4e- ～ 4 OH- ～ 4Ag
5×10 - 4moL 5× 10 - 4moL m(Ag)= 5×10-4moL×108g/moL=0.054g=54mg
答案 B
4、用惰性电极电解2L饱和氯化钠溶 液,经过一段时间以后,电解液的pH 上升至13（不考虑溶液体积变化）， 则电解过程中两极上共产生的气体 在标准状况下体积为：（ ）
每个电解池单独分析、单独计算，与单池的计算相同
1、有电解装置如图所示.图中A装置盛1L 2mol/L
AgNO3溶液.通电后,润湿的淀粉KI试纸的C端变蓝 色,电解一段时间后试回答:
润湿的KI
阳 淀粉试纸 阴
C
D
-
+
电源
阴阳
Fe
Pt
阴石
阳
墨
Cu
A AgNO3
B NaCl
(1)A中发生反应的化学方程式.
(2)0.5 0.8 (3)2.8I×1022
[解析] (1)铜片A的质量减少，铜失去电子发生氧化反应，表明A是 阳极，X端应与直流电的正极相连。 (2)当以I A的电流电解 6 min 后，测得铜片A的质量减少了 2.56 g， 铜的物质的量0.04 mol，转移电子的物质的量为 0.08 mol，石墨 上析出 0.04 mol 铜，电解后将电源反接，铜作阴极，石墨作阳极， 首先，石墨上析出的铜放电溶解，转移电子 0.08 mol，然后电解 硫酸铜溶液，方程式为2CuSO4＋2H2O=====2H2SO4＋2Cu＋O2↑， 以2I A的电流电解 6 min 后，转移电子的物质的量为0.08 mol×2 ＝0.16 mol，
(1)正
(2)电解后将电源反接，2I A的电流电解 6 min 后，假设溶 液体积不变，测得溶液中CuSO4物质的量浓度为 0.1 mol/L， 则原溶液中CuSO4物质的量浓度为________mol/L。溶液中H＋ 的物质的量浓度为________mol/L。 (3)列式计算实验测得的阿伏伽德罗常数NA(用I表示)约为 __________________________mol－1。(已知电子电量e－＝ 1.60×10－19 C)
C. 6.72L
D. 7.84L
B
3．在H2O中加入等物质的量的Ag＋、Na＋、Ba2＋、 NO3-、SO42-、Cl－，该溶液在惰性电极的电解槽中通 电片刻后，氧化产物和还原产物的质量比是 ( ) A．1∶8 B．8∶1 C．35.5∶108 D．108∶35.5
B
三、 非惰性电极做阳极的电
解
3、用两支惰性电极插入 500mLAgNO3溶液中，通电电解。 当电解液的pH值从6.0变为3.0时,设 电解时阴极没有氢气析出，且不考 虑体积变化，电极上应析出的银的 质量是：（ ）
A．27mg C．108mg
B．54mg D．216mg
溶液酸性,生成了H+,C(H+)增大了0.001moL/L
饱 ，
从溶液中析出n g无水晶体。则剩余溶液
的溶质质量分数是（ ）
A．
B.
C.
D.
思维透视
电解K2SO4 溶液就是电解水
电极反应：2H2O+2e- = 2H2+O2
amol
amol
原溶液为饱和溶液，则析出的 n克晶 体与amol水符合饱和溶液的组成
饱和溶液的质量分数为
答案 c
6、在25℃时，将两个铂电极插入一定量 的Na2SO4 饱和溶液中进行电解，一段时 间后，在阳极逸出amol气体，同时有wg Na2SO4·10H2O 析出，若温度不变，此 时剩余溶液的溶质质量分数为
乙 NaCl溶液
6．如图是可用于测量阿伏伽德罗常数的装置示意图， 其中A是纯铜片、B是石墨，插在 100 mL CuSO4稀溶液 中，铜片、石墨与导线相连，引出端分别为X、Y。
(1)当以I A的电流电解 6 min 后，测得铜片A的质量 减少 2.56 g，则装置中的X端应与直流电的_______ 极相连。
7100w —————℅ 161(w+36a)
二、 混合溶质的电解
1、用铂电极电解NaCl和CuSO4溶液，当电路通 过4mol电子时，在阴阳两极都产生了1.4mol的 气体，电解后溶液的体积为4L，则电解后溶液的 pH为 ( )
A14 B 13 C 2 D 1
思维透视
阴极： Cu2++2e- =Cu (开始)
则电解的硫酸铜的物质的量为(0.16 mol－0.08 mol)/2＝0.04
mol；原溶液中CuSO4物质的量浓度为(0.04 mol＋0.1 mol/L×0.1 L)/0.1 L＝0.5 mol/L。 溶液中H＋的物质的量为 0.04 mol×2＝0.08 mol，物质的量浓度 为0.8 mol/L。
2H++ 2e-=H2 ↑ （Cu2+完全放电后） 2.8mol 1.4mol
阳极：2Cl— - 2e - = Cl2↑ 21x.6mmool l 0x.m8molol
4OH - - 4e- = 2H2O+ O2 ↑
2.4mol 42y.4mmool l
0y.m6molol
因为电解的H+多于OH - ，溶液显碱性。 n(OH-)=2.8mol-2.4mol=0.4mol