电化学相关计算
电化学 计算题
电化学计算题
以下是5个电化学计算题及其答案：
1.题目：某原电池装置如下图所示，下列说法正确的是( )
A. 电子由A经过导线流向B
B. 负极反应为2H++2e−=H2↑
C. 工作一段时间后电解质溶液中c(SO42−)不变
D. 当A中产生22.4L气体时，转移电子的物质的量为2mol
答案：B
2.题目：将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接
一个电流计。
若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为40g，则通过导线的电子数为( )
A.1.05×1023
B.2.1×1023
C.3.75×1023
D.5.75×1023
答案：A
3.题目：用惰性电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，在电解
后的电解液中加适量水就能使电解液复原的是( )
A.NaCl
B.Na2CO3
C.CuSO4
D.K2S
答案：B
4.题目：某学生欲用\emph{98}％、密度为1.84g⋅cm−3的浓硫
酸配制1mol⋅L−1的稀硫酸\emph{100mL}，需量取浓硫酸的体
积为____\emph{mL}。
若量取浓硫酸时使用了量筒，读数时仰视刻度线，则所配溶液的浓度____（填``大于''、``等于''或``小于''）1mol \cdot L^{- 1}$。
答案：8.3；大于
5.题目：现有氢气和氧气共10g，点燃充分反应生成9g 水，则反应前氧气质量可能是 ( )
A. 6g
B. 4g
C. 8g
D. 10g
答案：C。
高中化学高考精品备课教案：多池连接及电化学的相关计算
化学反应与能量变化（含答案）多池连接及电化学的相关计算课标要求核心考点五年考情核心素养对接能分析、解释原电池和电解池的工作原理多池连接及电化学的相关计算2022山东，T13；2021北京，T15；2020全国Ⅲ，T12证据推理与模型认知：能分析、识别复杂的电解装置并进行推理命题分析预测1.多池串联主要考查电极类型判断、电极反应式的书写等；原电池和电解池的相关计算主要包括两极产物的定量计算、溶液pH 的计算、根据电荷量求产物的量、根据产物的量求电荷量等。
2.预计2025年高考仍会考查电池中利用得失电子守恒计算两极产物的量，另外，电池的电流效率的计算也可能是热点；电化学跨学科命题更能考查考生的综合能力，是高考命题的重要趋势考点多池连接及电化学的相关计算1.原电池、电解池连接根据两池电极材料活动性或两池电极上的反应物的还原性强弱判断负极（还原性强的为负极）；或根据两池电极上的反应物的氧化性强弱判断正极（氧化性强的为正极）。
要受旁边串联的电解池的影响。
还要注意阳极的电极材料是否为活性电极。
3.电化学中有关得失电子守恒的计算在原电池或电解池电路中转移的电子的物质的量与各电极上转移的电子的物质的量相等。
穿过膜的离子所带电荷数也与转移的电子数目相等。
计算溶液质量变化时除了看电极反应外，还要注意穿过膜的离子引起的溶液质量的变化。
如果电极上有副反应，计算转移电子总数时要把发生副反应转移的电子数计算在内。
4.电流效率η的计算η＝生成目标产物消耗的电子数×100％。
先根据电极反应式计算出生成目标产物需要的电子的物质转移的电子总数的量，再代入该公式进行计算。
E＝电池输出电能，1kW·h＝3.6×106J，电能公式W＝UQ。
燃料质量1.原电池与电解池串联装置如图所示。
（1）甲池中负极反应式为H2－2e－2H＋。
（2）向乙池U形管中滴入酚酞溶液，现象是U形管右侧溶液变红。
乙池左侧NaOH溶液中发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O。
电化学动力学参数计算方法
电化学动力学参数计算方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：电化学动力学参数计算方法是研究电化学反应动力学特性的重要工具。
电化学动力学参数计算方法可以帮助研究人员深入了解电化学反应的速率、机理和动力学特性，从而为电化学反应的机理研究和应用提供重要参考。
本文将介绍电化学动力学参数的计算方法，并分析其在研究中的应用。
一、电化学动力学参数的基本概念1. 极化曲线法极化曲线法是一种常用的计算电化学动力学参数的方法，通过测量电极的电流-电势曲线，可以得到电极的极化特性。
通过分析极化曲线的斜率和曲率等参数，可以计算出转移系数、传递系数等重要参数。
极化曲线法可以帮助研究人员了解电极的活性表面积、电子传输速率等重要信息，对于研究电化学反应速率和机理具有重要意义。
2. 循环伏安法3. 交流阻抗法三、电化学动力学参数计算方法在研究中的应用第二篇示例：电化学动力学参数计算方法是一种用来描述电化学反应速率和能量转化的工具。
在化学工程、电化学、材料科学等领域中，电化学动力学参数的计算对于理解和优化电化学反应机理和性能具有重要意义。
本文将介绍电化学动力学参数的相关概念和计算方法，并探讨其在实际应用中的意义和挑战。
一、电化学动力学参数的基本概念1. 电化学反应速率电化学反应速率是描述电化学反应进行速度的参数，通常用电流密度来表示。
在电极表面上，电子转移和离子传递是影响电化学反应速率的关键步骤。
根据电化学反应的种类和机制，电化学反应速率可以分为催化反应速率、扩散控制速率等不同类型。
2. 极化曲线极化曲线是描述电池、电解槽等电化学系统在外加电压作用下电流密度与电压之间的关系。
极化曲线上的极值点对应于电化学反应速率最大的状态，称为极化曲线的极值点。
3. 极化电阻极化电阻是影响极化曲线形状的重要因素，它包括电极电阻、电解液电导率、化学反应速率等多种因素。
通过测量极化电阻的大小，可以分析电化学系统中不同步骤的贡献。
1. Tafel斜率Tafel斜率是描述电化学反应速率对电极电势变化的敏感度的参数。
电化学计算题举例
E θ = E θ {AgCl(s) | Ag} − E θ ( Ag + | Ag)
查 表 可 知 ， 25℃ 时 Eθ{AgCl(s)Ag}=0.2221V, Eθ(Ag+|Ag)= 0.7994V。因AgCl(s)为纯固体，a{AgCl(s)=1。在电池反应达到 平衡时, E=0,a(Ag+)a(Cl– )=KSP ，故有
H 2 O === H + + OH −
由能斯特方程有
E = E
其中
θ
RT a ( H + ) a ( OH − ln F a (H 2O )
−
)
E θ = E θ {H 2 O, OH − | H 2 (g)} − E θ {H + | H 2 (g)}
电池反应达到平衡时，E=0，则
RT E = ln K w F
2+ θ 2+
最后，得电池电动势：
E = E右 − E 左 = 1.1564V
写出下列电池电动势的能斯特方程，并计算 Eθ{H2O,OH― |H2(g)}。 Pt | H 2 (g,100kPa) | H + ⋮⋮ OH − | H 2 (g,100kPa | Pt 解 ：该电池由酸性氢电极作阳极，碱性氢电极作阴极，其 电极反应为 1 H 2 (g,100kPa) === H + + e − 阳 极 2 1 − − 阴 极 H 2 O + e === OH + H 2 (g,100kPa) 2 电池反应为
常见离子的电导率： 普通蒸馏水的电导率： 药用去离子水电导率： 1.0x10 -1 S m -1 1.0x10 -3 S m -1 1.0x10 -4 S m -1
电导率电化学测试公式(一)
- 电导率电化学测试公式1. 电导率的定义和计算公式- 电导率是描述电解质溶液导电能力的物理量，通常用符号κ表示。
它的计算公式为：κ = G / (L * A)其中，G是电解质溶液的电导率，L是电极间距离，A是电极的截面积。
这个公式告诉我们，电导率与电解质的导电能力成正比，与电极间距离和电极截面积成反比。
2. 电导率与浓度的关系- 对于一定温度下的电解质溶液，电导率和其浓度之间存在一定的关系，可以用以下公式表示：κ = κ0 + k * c其中，κ0是电解质的极限电导率，k是一个与电解质性质相关的常数，c是电解质的浓度。
这个公式告诉我们，电解质溶液的电导率随着浓度的增加而增加。
3. 电导率与温度的关系- 温度对电解质溶液的电导率也有显著的影响，其关系可以用以下公式表示：κ = κ0 * exp(-β * T)其中，κ0是电解质的极限电导率，β是与电解质性质相关的常数，T是温度。
这个公式告诉我们，随着温度的升高，电解质的电导率会降低。
4. 电导率与电化学测试的应用- 电导率电化学测试广泛应用于水质检测、环境监测和工业生产中。
例如，通过测定水体中的电导率可以间接反映水中的导电物质浓度，进而判断水质的优劣；在环境监测中，电导率测试可以用来判断土壤中盐分的含量；在工业生产中，电导率测试可以用来监控化工生产中的离子浓度，确保产品质量。
通过以上列举的电导率电化学测试公式和相关解释，我们可以看到电导率与电解质的浓度、温度等因素密切相关，其测试在实际生产和科研中具有重要作用。
深入理解这些公式，可以帮助我们更好地应用电导率电化学测试于实际工作中。
电化学参数计算
1.1 电极有效表面积 （Aeff）
电极在铁氰化钾与氯化钾的混合溶液中扫循 环伏安曲线
如何判断玻碳电 极磨好？
氧化峰：从负到正 还原峰：从正到负
峰峰电位差：峰值的 横坐标之间的差值
用来评价电极是否可 用（75-80 mV之间）
1.1 电极有效表面积 （Aeff）
（2）
其中，Icat和Id分别是加入被测物质的催化电流和极限电流达到稳态的基态 电流， λ=KcatCt 是误差函数，Kcat是催化速率常数，t是实验时间。
当λ>1.5时，erf(λ0.5)基本不变，（2）可简写为：
Icat 0.5 0.5 0.5 0.5 KcatCt Id
I p 2.69 10 An D
5 3/ 2
1/ 2 1/ 2 0
v C0
n 1, v 0.05V / s, 其中： D0 0.673 105 cm 2 s 1 ( K3 Fe(CN） 6在0.1M KCl中的扩散系数） C0 5mM 5 106 mol cm 3 Aeff 0.063cm 2
I p 4.909 105 A
实例
Cui, H.F., Ye, J.S., Zhang,W.D., Li, C.M., Luong, J.H.T., Sheu, F.S., 2007. Anal. Chim. Acta. 594 (2), 175–183.
1.2 电极表面覆盖度 （Γ*）(Cui et al.,2007) Γ*的定义：具有电活性的物质在单位面 积上的浓度
由I VS.t-0.5曲线的斜率，即可算得D。
1.3.2.2 催化速率常数（Kcat）
计时电流法（chronoamperometry)也可以用来计 算催化速率常数（Kcat）,如下：
化学电化学滴定计算
化学电化学滴定计算化学电化学滴定是一种常用的分析化学方法，用于测定溶液中含量有机物或无机物的浓度。
在电化学滴定中，滴定过程中的电位变化与反应物的浓度成正比，从而可以通过电位变化来计算溶液中物质的浓度。
本文将介绍电化学滴定计算的基本原理和常见的计算方法。
一、电化学滴定原理电化学滴定法是利用电化学方法测定物质浓度的一种分析方法，它利用氧化还原反应和电位变化的关系来确定物质的浓度。
在滴定过程中，滴定电极浸入待测溶液中，滴定计滴定剂溶液，当滴定剂与待测溶液中的物质发生氧化还原反应时，会产生电位变化，通过记录电位变化来计算物质的浓度。
二、电位-体积曲线在进行电化学滴定之前，需要先制作滴定曲线来标定电位与体积的关系。
制作滴定曲线时，需要在电位计记录电位的同时记录滴定计的滴定体积，从而得到电位-体积曲线。
电位-体积曲线呈现出斜率递增或递减的特点，根据具体滴定反应的特点确定曲线的特征。
三、电化学滴定计算方法1. 直接测定法：根据滴定结束时电位的读数，以及电位-体积曲线，可以直接使用曲线上的读数确定待测溶液中物质的浓度。
2. 差示测定法：将待测溶液和空白溶液进行电化学滴定，在滴定过程中分别记录两者的电位变化。
根据差值计算出待测溶液中物质的浓度。
3. 标准曲线法：制作一组含有确定浓度的标准溶液，对这些溶液进行电化学滴定并记录电位变化。
根据标准溶液的滴定曲线和待测溶液的滴定曲线，可以将待测溶液中物质的浓度转化为标准溶液中的体积值，从而计算出物质的浓度。
四、注意事项1. 使用合适的参比电极和工作电极，保证电位测量的准确性。
2. 确保溶液中没有其他可能干扰滴定的物质存在。
3. 严格控制滴定的速度和滴定剂的用量，以确保滴定过程中的准确性。
4. 进行多次滴定，取平均值以提高测量结果的精确性。
总结：电化学滴定是一种常用的分析化学方法，通过电位变化来计算溶液中物质的浓度。
根据滴定过程中电位与体积的关系制作电位-体积曲线，并根据不同的滴定方法进行计算。
电化学分析 计算题
V C n E Hg Cl Hg M M M n n 100.0)lg 059.0(/'/122=-+=++ϕϕθV C n E Hg Cl Hg M MM n n 050.0)50lg 059.0(/'/222=-+=++ϕϕθ1、将pH 玻璃电极与饱和甘汞电极浸入pH=6.86的标准缓冲溶液中，测得电动势为0.352V ；测定另一未知试液时，测得电动势为0.296V 。
计算未知试液的pH 。
解：FRT E E pH pH s x s x /303.2-+= 公式中 玻甘ϕϕ-=E ，2.303RT/F 便是斜率S 。
91.5059.0352.0296.086.6=-+=-+=∴S pH pH xs s x ϕϕ 2、自发电池Hg | Hg 2Cl 2(s), Cl －(饱和)|| M n+ | M 。
在25℃时，测得电动势为0.100V ，如将M n+浓度稀释50倍，电池电动势下降为0.050V ，金属离子M n+的电荷n 为何值？ 解：电池电动势：稀释前：稀释后：两式相减，变形，可求得 n=23、用氟离子电极测定饮用水中F 一含量时，取水样20.00ml ，加总离子强度调节缓冲液20.00ml ，测得电动势为140.0mV ；然后在此溶液中加入浓度为1.00×10-2mol/L 的氟标准溶液1.00m1，测得电动势为120.0mV 。
若氟电极的响应斜率为58.5mV/pF ，求饮用水中F 一的浓度。
解：V mV E 020.0 0.200.1400.120-=-=-=∆由 1/10-∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=S X X S E S X S S X V V V V V V C C Lmol /1099.300.100.4000.401000.100.4000.1100.1410585.0/020.02-----⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⨯⨯=。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电化学的基本计算
思考并填空。
1．计算的原则
(1)阳极_______的电子数＝阴极________的电子数。
(2)串联电路中通过各电解池的电子总数__________。
(3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数__________。
2．计算的方法
(1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。
(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比例式计算。
(3)根据关系式计算：根据_________________守恒的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。
如电解计算时常用的定量关系为4e－～4Ag～2Cu～2Cl2～2H2～O2～4H＋～4OH－。
3．计算步骤
首先要正确书写电极反应式(要特别注意阳极材料)；其次注意溶液中有多种离子共存时，要根据离子放电顺序确定离子放电的先后；最后根据得失电子守恒进行相关计算。
例1、将含有0.4 mol CuSO4和0.2 mol NaCl的水溶液1 L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.3 mol Cu，另一个电极上析出气体在标准状况下的体积为() A．4.48 L B．5.6 L
C．6.72 L D．13.44 L
(1)若不考虑电解质溶液体积的变化，此时溶液中c(H＋)为多少？
(2)若电极上得到0.1 mol Cu时不再电解，加入何物质能使电解质溶液复原？其物质的量是多少？
练习1．把两个惰性电极插入500 mL的AgNO3溶液中，通直流电电解。
当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是()
A．27 mg B．54 mg C．108 mg D．216 mg
练习2．用惰性电极电解下列溶液，在阴、阳两极生成气体的体积比为1∶1的是() A．NaCl溶液B．CuCl2溶液C．CuSO4溶液D．KOH溶液
练习3．用惰性电极电解CuSO4溶液。
若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 mol，则阴极上析出Cu的质量为()
A．0.64 g B．1.28 g C．2.56 g D．5.12 g
练习4．(2016·衡水五校联考)常温下用惰性电极电解200 mL NaCl、CuSO4的混合溶液，所得气体的体积随时间变化如下图所示，根据图中信息回答下列问题。
(气体体积已换算成标准状况下的体积，且忽略气体在水中的溶解和溶液体积的变化)
(1)曲线__________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示阳极产生气体的变化。
(2)NaCl的物质的量浓度为__________，CuSO4的物质的量浓度为__________。
(3)t2时所得溶液的pH为__________。