1、电化学的有关计算根据总反应式,建立等量关系进行计算1.将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后,某一电极增重0.064 g(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为()A.410-3 molL-1B.210-3 molL-1C.110-3 molL-1D.110-7 molL-1【解析】选A。根据2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2,得n(H+)=2n(H2SO4)=2n(Cu)=0.002 mol,c(H+)=410-3 molL-1。2.两个惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中,通电电解。当电解液的pH
2、从6.0变为3.0时,(设电解过程中阴极没有H2放出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略不计)电极上析出银的质量最大为()A.27 mgB.54 mgC.106 mgD.216 mg【解析】选B。首先结合离子放电顺序,弄清楚两极的反应:阳极:4OH-4e-O2+2H2O;阴极:4Ag+4e-4Ag,电解的总反应式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3。由电解的总反应式可知,电解过程中生成的n(Ag)=n(HNO3)=n(H+)=(10-3 molL-1-10-6 molL-1)0.5 L510-4 mol,m(Ag)=510-4 mol108 gmol-1=0.054 g=54 mg
3、。 根据电子守恒,突破电解分阶段计算3.用惰性电极电解100 mL 4 molL-1 Cu(NO3)2溶液,一定时间后在阳极收集到标准状况下气体1.12 L。停止电解,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)()A.0.75 molL-1B.3 molL-1C.4 molL-1D.3.75 molL-1【解析】选D。本题涉及的反应过程可分为两个阶段,第一个阶段是电解Cu(NO3)2溶液,第二个阶段是混合溶液与足量的铁粉反应,注意硝酸与足量铁粉反应是生成硝酸亚铁。电解后溶液中硝酸和硝酸铜分别为0.2 mol、0.3 mol,前者与足量的铁粉反应生成硝酸
4、亚铁0.075 mol,后者与足量的铁粉反应生成0.3 mol硝酸亚铁。4.500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(N)=0.6 molL-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到2.24 L气体(标准状况下),假定电解后溶液体积仍为500 mL,下列说法正确的是()A.原混合溶液中c(K+)为0.2 molL-1B.上述电解过程中共转移0.2 mol电子C.电解得到的Cu的物质的量为0.05 molD.电解后溶液中c(H+)为0.2 molL-1【解析】选A。石墨作电极电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液,阳极反应式为4OH-4e-2H2O+O2,阴极先后发生两个反应:Cu2+2e-Cu,2H+2e-H2,从收集到O2为2.24 L这个事实可推知上述电解过程中共转移0.4 mol电子,而在生成2.24 L H2的过程中转移0.2 mol电子,所以Cu2+共得到电子为0.4 mol-0.2 mol=0.2 mol,电解前Cu2+的物质的量和电解得到的Cu的物质的量都为0.1 mol。电解前后分别有以下守恒关系:c(K+)+2c(Cu2+)=c(N),c(K+)+c(H+)=c(N),不难算出:电解前c(K+)=0.2 molL-1,电解后c(H+)=0.4 molL-1。
