角度二 应对电化学定量计算的三种方法 电化学的综合计算包括：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测定的计算、根据电荷量求产物的量、根据产物的量 求电荷量等等，不论哪类计算，均可采用下列三种方法：
例如由关系式法通过 4 mol e－为基准可构建电极产物之间的如下关系式：
解析
答案
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亚铁 0.075 mol，后者与足量的铁粉反 应生成 0.3 mol 硝酸亚铁。
如图： A 为原电池， B 为电解池。
2．根据电池中的电极材料和电解质溶液判断
原电池一般是两个不同的金属电极或一个金属电极和一个碳棒做电极；而电 解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒电极。原电池中的 电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料 一般不能和电解质溶液自发反应。 如图： A 为电解池， B 为原电池。
题组训练 类型 1 依据电子守恒，突破分阶段计算 3． 用惰性电极电解 100 mL 4 mol· L－ 1Cu(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)( D ) A．0.75 mol· L－ 1 C．4 mol· L－ 1 B．3 mol· L－ 1 D．3.75 mol· L－ 1
角度一 多池串联装置中电池类型的判断 将原电池和电解池结合在一起，或几个电解池串联在一起，综合考查化学反 应中的能量变化、氧化还原反应、化学实验和化学计算等知识，是高考试卷 中电化学部分的重要题型。解答该类试题时电池种类的判断是关键，整个电 路中各个电池工作时电子守恒是数据处理的法宝。 1．直接判断 非常直观明显的装置，如有燃料电池、铅蓄电池等在电路中时，则其他装置 为电解池。
提示：在电化学计算中，还常利用 Q＝ I· t 和 Q＝ n(e－ )×NA× 1.60×10－ 19 C 来计算电路中通过的电量。
题组训练 类型 1 依据电子守恒，突破分阶段计算 3． 用惰性电极电解 100 mL 4 mol· L－ 1Cu(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 mol· L－ 1 C．4 mol· L－ 1 ) B．3 mol· L－ 1 D．3.75 mol· L－ 1
解析
答案
题组训练 类型 1 依据电子守恒，突破分阶段计算 3． 用惰性电极电解 100 mL 4 mol· L－ 1Cu(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 mol· L－ 1 C．4 mol· L－ 1 ) B．3 mol· L－ 1 D．3.75 mol· L－ 1
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电化学的组合 装置及计算
[解题策略] 第一步： 写反应。 写出两极的电极反应式(特别要注意阳极材料)。 第二步：标得失。标出两电极的得失电子数，若未知，可用未知数代入。 第三步：列算式。(1)用电子守恒法计算：根据通过阴、阳两极的电量相等列 出关系式，依据是两极得失电子总数相等；(2)利用总反应式计算：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)列关系式 计算：利用得失电子守恒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： 物质 n(mol) H2～O2～Cl2～Cu～ Ag～ H＋～ OH－～e－ 2 1 2 2 4 4 4 4
A．反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区 B．乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为 Fe－2e－ ===Fe2＋ C．通入氧气的一极为正极，发生的电极反应为 O2－4e－＋2H2O===4OH－ D．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变
解析：甲池甲醚电极为负极， O2 为正极，故乙池 Fe 为阴极、 C 为阳极，丙 池精铜为阴极、粗铜为阳极。反应一段时间后，乙装置中阴极反应为 2H2O ＋ 2e－ ===2OH－＋ H2↑，因此生成的氢氧化钠在铁极区，A 正确， B 错误； 通入氧气的一极为正极， 发生的电极反应为 O2＋ 4e－＋ 2H2O===4OH－，C 错 误；反应一段时间后，丙装置粗铜中比铜活泼的金属形成离子进入溶液中， 故硫酸铜溶液的浓度减小，D 错误。 答案：A
3．根据电极反应现象判断 在某些装置中根据电极反应现象可判断电极，并由此判断电池类型。
如图：若 C 极溶解，D 极上析出 Cu， B 极附近溶液变红， A 极上放出黄绿 色气体，则可知乙是原电池，D 是正极，C 是负极，甲是电解池，A 是阳极， B 是阴极。 B、 D 极发生还原反应， A、 C 极发生氧化反应。
题组训练 1．如图所示的电化学装置中，电极Ⅰ为 Al，其他电极均为 Cu，则下列说法 正确的是( )
A．电子流向：电极Ⅳ―→(A)―→电极Ⅰ B．电极Ⅲ的电极反应：2H2O－4e－ ===4H＋＋ O2↑ C．电极Ⅱ的质量减少，电极Ⅲ的质量增加
－ D．三个烧杯中的 SO2 4 浓度都始终保持不变
解析：因为电化学装置中，电极Ⅰ为 Al，其他电极均为 Cu，故 Ⅰ是原电池 负极，Ⅱ是原电池正极，Ⅲ是电解池阳极，Ⅳ是电解池阴极。电子流向：电 池 Ⅰ―→(A)―→电极Ⅳ， A 错误；电极Ⅲ为阳极，电极反应为 Cu－ 2e－ === Cu2＋， B 错误；因为Ⅱ是原电池正极，有 Cu 析出，故增重，而Ⅲ是电解池
－ 阳极，Cu 失去电子形成 Cu2＋溶解，故质量减轻，C 错误；SO2 4 不参加反应， － 且溶液体积基本不变，则 SO2 4 的浓度不变，D 正确。
答案：DΒιβλιοθήκη 2．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精 炼原理，其中乙装置中 X 为阳离子交换膜。下列有关说法正确的是( )