[讲义答案]第15讲电化学进阶（下）-c3c4992b1eb8_学而思高一全套_2019秋季高一1_19秋季实验A班高一化学直播班16讲张鑫雨_讲义及答案

答 案
、
解析
答 案
解析
答 案
解析
答 案
模块1：目
：目标确认
模块2：模
：模块1 原电池电动势
电动势的影响因素
的影响因素
1
1
1
1
例题1
1.51V
1.42V
例题2
−0.414V
例题3
−2.60V
例题4
0.36V
解析
答 案
见解析
解析
答 案
见解析
解析
答 案
见解析
解析
答 案
见解析
解析
解:电池表达式为:
 
正极反应(右侧):
 
负极反应(左侧):
 
电池反应:
。
1
2
3
1
2
例题5
例题6
Zn(s)
 Zn
(aq)
 Ag (aq)
 Ag
∣∣
2+
∥∥
+
∣∣
Ag (aq)+e
=
+
−
== Ag(s)
Zn(s)−2e
=
−
== Zn
(aq)
2+
Zn(s) + 2Ag(aq) === 2Ag(s) + Zn
(aq)
2+
答 案
；
解析
解:
 由于电池处于非标准状态，
所以有: 
 放电反
应为
，
。
答 案
解析
解:
 
如此之大，可视为反应
物完全反应，由于
是过量的，所以
全部转化为
，即溶液中
。
 全部放出的电量为: 
。
答 案
解析
解:
 
，
。
答 案
 ；
解析
解:平衡时的
 
。
答 案
3
4
5
1
1.56V
Zn(s) + 2Ag (aq) =
+
== 2Ag (s) +
+
Zn
(aq)
2+
E
=
θ
φ
 −
右
θ
φ
 =
左
θ
φ
 −
+
θ
φ
 =
−
θ
0.80 −(−0.76) = 1.56(V)
E = E −
θ
 lg
 =
n
0.0592
[Ag ]
+ 2
[Zn
]
2+
1.56 −
 lg
 =
2
0.0592
(0.100)2
0.200
1.52(V)
1.56V
Zn(s) + 2Ag (aq) =
+
== 2Ag (s)+Zn
(aq)
+
2+
9.65 × 10 C
3
lg K =
 =
RT × 2.303
nFKθ
 =
0.0592
2 × 1.56
52.738K = 5.5 × 1052 K
Zn
Ag+
Ag
[Ag ] ≈
+
0
Ag +e
=
+
−
== Ag ∴
Q = nF = c(Ag )V (Ag ) ⋅
+
+
F = 0.100 × 1.00 × 96485 = 9.65 × 10 (C)
3
7.3 × 10
mol ⋅
−10
dm−3
E = 1.04 = E −
θ
 lg
 =
2
0.0592
[Ag ]
+ 2
[Zn
]
2+
1.56 −
 lg
 
2
0.0592
[Ag ]
+ 2
0.200
lg[Ag ] =
+
−9.139
[[Ag ] =
+
7.3 × 10
mol ⋅
−10
dm
]
−3
0.200mol ⋅dm−3
1.5 × 10−10
[Cl ] =
−
[K ] −
−
c(Ag )+[Ag ] =
+
+
0.300 −0.100 + 7.3 × 10
=
−10
0.200(mol ⋅dm
)
−3
K
 (AgCl) =
sp
[Ag ][Cl ] =
+
−
7.3 × 10
×
−10
0.200 = 1.5 × 10−10
例题7
4
，
 
， 
，
，
 
， 
， 
溶液中以
和
形成缓冲溶液， 
， 
解析
解：溶液中存在如下平衡： 
， 
， 
， 
。 
，
 
， 
， 
溶液中以
为主， 
， 
。 
，
 
， 
， 
溶液中以
和
形成缓冲溶液， 
， 
答 案
：
 
：
解析
解：略
答 案
：
 
该半反应消耗
，
增大，
浓度减小，不利于反应进行，故电极电势随
增大而降低，即
线的斜率为负
解析
解：：
  
该半反应消耗
，
增大，
浓度减小，不利于反应进行，故电极电势随
增大而降低，即
线的斜率为负
2
3
pH=4.0
c(H ) =
+
1.0 × 10
mol ⋅
−4
L−1
c(H
 CO
 ) =
2
3
c(H )c(HCO
 )/(4.5 ×
+
3
-
10
) =
−7
2.2 × 10
c(HCO
 )
−2
3
-
c(CO
 ) =
3
2−
c(HCO
 ) ×
3
−
(4.7 × 10
)/c(H ) =
−11
+
4.7 × 10
c(HCO
 )
−7
3
−
pH=6.0
c(H ) =
+
1.0 × 10
mol ⋅
−6
L−1
c(H
 CO
 ) =
2
3
c(H )c(HCO
 )/4.5 ×
+
3
−
10
=
−7
2.2 × 10
c(HCO
 )
−4
3
−
c(CO
 ) =
3
2−
c(HCO
 ) ×
3
−
(4.7 × 10
)/c(H ) =
−11
+
4.7 × 10
c(HCO
 )
−5
3
−
H CO
2
3
-
HCO3
c(HCO
 ) =
3
−
1.0 × 10
/(4.7 ×
−2
10
) =
−5
2.1 × 10 mol ⋅
2
L−1
c(H
 CO
 ) =
2
3
2.1 × 10 ×
2
(2.2 × 10
)mol ⋅
−4
L
=
−1
4.7 × 10
mol ⋅
−2
L−1
H
 CO
 ⇌
2
3
H +HCO
 
+
3
-
K
 =
al
c(H )c(HCO
 )/c(H
 CO
 ) =
+
3
−
2
3
4.5 × 10
mol ⋅
−7
L−1
HCO
 ⇌
3
-
H +CO
 
+
3
2-
K
 =
a2
c(H )c(HCO
 )/c(HCO
 ) =
+
3
2-
3
-
4.7 × 10
mol ⋅
−11
L−1
pH=4.0
c(H ) =
+
1.0 × 10
mol ⋅
−4
L−1
c(H
 CO
 ) =
2
3
c(H )c(HCO
 )/(4.5 ×
+
3
−
10
) =
−7
2.2 × 10
c(HCO
 )
−2
3
-
c(CO
 ) =
3
2−
c(HCO
 ) ×
3
−
(4.7 × 10
)/c(H ) =
−11
+
4.7 × 10
c(HCO
 )
−7
3
−
H CO
2
3
c(HCO
 ) =
3
−
1.0 × 10
/(4.7 ×
−2
10
) =
−7
2.1 × 10 mol ⋅
4
L−1
c(H
 CO
 ) =
2
3
2.1 × 10 ×
4
(2.2 × 10
)mol ⋅
−2
L
=
−1
4.7 × 10 mol ⋅
2
L−1
pH=6.0
c(H ) =
+
1.0 × 10
mol ⋅
−6
L−1
c(H
 CO
 ) =
2
3
c(H )c(HCO
 )/4.5 ×
+
3
−
10
=
−7
2.2 × 10
c(HCO
 )
−4
3
−
c(CO
 ) =
3
2−
c(HCO
 ) ×
3
−
(4.7 × 10
)/c(H ) =
−11
+
4.7 × 10
c(HCO
 )
−5
3
−
H CO
2
3
-
HCO3
c(HCO
 ) =
3
−
1.0 × 10
/(4.7 ×
−2
10
) =
−5
2.1 × 10 mol ⋅
2
L−1
c(H
 CO
 ) =
2
3
2.1 × 10 ×
2
(2.2 × 10
)mol ⋅
−4
L
=
−1
4.7 × 10
mol ⋅
−2
L−1
a
UO
 +H
 CO
 
 
2
2-
2
3
UO
 CO
 +2H
2
3
+
b
UO
 CO
 +2HCO
 
 
2
3
3
-
UO
 (CO
 )
 +H
 CO
 
2
3 2
2-
2
3
c
4UO
 +H
 O+6e
 
2
2-
2
-
U
 O
 +2H
4
9
+
H+
pH
H+
pH
E-pH
c
4UO
 +H
 O+6e
 
2
2-
2
-
U
 O
 +2H
4
9
+
H+
pH
H+
pH
E-pH
答 案
：
解析
解：略
答 案
和
能共存。  
理由：
低于
而高于
，因此，其氧化形态
不能氧化水而生成
，其还原形态
也不能还原水产生
。 
和
不能共存。  
理由：
高于
，当
和
相遇时，会
发生：
解析
解：
和
能共存。  
理由：
低于
而高于
，因此，其氧化形态
不能氧化水而生成
，其还原形态
也不能还原水产生
。 
和
不能共存。 
理由：
高于
，当
和
相遇时，会
发生：
答 案
解析
解：当
的
全部溶解于升盐酸时，
，与
相平衡
的
可由沉淀溶解平衡求出。
，
， 
。 
当
的
全部溶解时，产生的
将与盐酸中的
结合成
。故溶液中 
。 
根据
的解离平衡，由
和
可以求出与之平衡的
。 
，
， 
故
，即
。 
这个浓度是平衡时溶液的
，原来的盐酸中的
与
的
结合生成
时消耗掉
4
5
1
d
U
+2H
 O
 
3+
2
UO
 +1/2H
 +3H
2
2
+
UO (CO )
2
3 3
4-
U O
4
9
E[UO (CO ) /U O ]
2
3 3
4-
4
9
E(O /H O)
2
2
E(H /H )
+
2
[UO (CO ) /U O ]
2
3 3
4-
4
9
O2
U O (s)
4
9
H2
UO (CO )
2
3 3
4-
UO (s)
2
E[UO (CO ) /U O ]
2
3 3
4-
4
9
E(U O /UO )
4
9
2
UO (CO )
2
3 3
4-
UO (s)
2
UO (CO ) +3UO +H O =
2
3 3
4-
2
2
== U
 O
 +2HCO
 +CO
 
4
9
3
2-
3
2-
UO (CO )
2
3 3
4-
U O
4
9
E[UO (CO ) /U O ]
2
3 3
4-
4
9
E(O /H O)
2
2
E(H /H )
+
2
[UO (CO ) /U O ]
2
3 3
4-
4
9
O2
U O (s)
4
9
H2
UO (CO )
2
3 3
4-
UO (s)
2
E[UO (CO ) /U O ]
2
3 3
4-
4
9
E(U O /UO )
4
9
2
UO (CO )
2
3 3
4-
UO (s)
2
UO (CO ) +3UO +H O =
2
3 3
4-
2
2
== U
 O
 +2HCO
 +CO
 
4
9
3
2-
3
2-
例题8
0.096mol ⋅dm−3
0.010mol
ZnS
1
c(Zn
) =
2+
0.010mol ⋅dm−3
Zn2+
c(S
)
2+
ZnS ⇌Zn
+
2+
S2−
K
 =
sp
c(Zn
) ⋅
2+
c(S
)
2−
c(S
) =
2−
 =
c(Zn
)
2+
K
 
sp
 =
0.010
2.5 × 10−22
2.5 × 10
(mol ⋅
−20
dm
)
−3
0.010mol
ZnS
S2−
H+
H S
2
c(H
 S) =
2
0.010mol ⋅dm−3
H S
2
c(S
)
2+
c(H S)
2
c(H )
+
H
 S ⇌
2
2H
+
+
S2−
K
 K
 =
1
2
 
c(H
 S)
2
[c(H )] c(S
)
+
2
2−
c(H ) =
+
 =
 
c(S
)
2−
K
 K
 c(H
 S)
1
2
2
 
 
2.5 × 10−20
1.1 × 10
× 1.3 × 10
× 0.010
−7
−13
c(H ) =
+
0.076
c(H )
+
H+
0.010mol
S2−
H S
2
。 
故所需的盐酸的起始浓度为
。
答 案
解析
解：解法一：将题设反应
设计成两步进
行： 
(1) 
(2) 
求反应(1)的平衡常数 
 ，即
。 
求反应(2)的平衡常数，将反应(2)设计成原电池，则 
。 
正极电极反应
 
； 
负极电极反应
 
。 
原电池反应的电子转移数
。
。 
，所以
。总反应
反应
(1)
反应(2)，故
。 
解法二：将题设反应
设计成原电池。 
正极电极反应
 
； 
负极电极反应
 
 
原电池反应的电子转移数
。 
反应是在酸性介质中进行的，应将
看成是
 
的 
非标准态电极电势
(
方程)。 
由
，
，
。 
负极电极反应
，标态
中
，所以
。 
由
，
，
代入
方程
中 
，
，
， 
，即
， 
，
， 
所以
。
2
0.020mol
0.076mol ⋅dm
+
−3
0.02mol ⋅dm
=
−3
0.096mol ⋅dm−3
6.5 × 1036
3CuS+2NO
 +8H
⇌
3
−
+
3Cu
+2NO+3S+4H
 O
2+
2
3CuS+6H
⇌
+
3Cu
+3H
 S
2+
2
3H
 S+2NO
 +2H
⇌
2
3
−
+
2NO+4H
 O
2
K (1) =
⊖
 
=
{
[c(H )]
+
2
c(H
 S)c(Cu
)
2
2+
}
3
 
=
{
[c(H )] ⋅c(S
)
+
2
2−
c(H
 S)c(Cu
)c(S
)
2
2+
2−
}
{
[c(H )] c(S
)/c(H
+
2
2−
c(Cu
)c(S
)
2+
2−
= (
 ) =
K
 K
 
1
2
K
 
sp
3
(
 ) =
1.1 × 10
× 1.3 × 10
−7
−13
6.3 × 10−36
8.5 × 10−47
K (1) =
⊖
8.5 × 10−47
3H
 S+2NO
 +2H
⇌
2
3
−
+
2NO+3S+4H
 O
2
NO
 +4H +3e
⇌
3
−
+
−
NO+2H
 O
2
E
 =
+
⊖
0.957V
S+2H +2e
⇌
+
−
H
 S
2
E
 =
−
⊖
0.142V
z = 6
E
 =
合
⊖
E
 +
+
⊖
E
 =
−
⊖
0.957V −0.142V = 0.815V
lgK (2) =
⊖
 =
0.059V
zE
 =
0.059V
6 × 0.815V
82.88
K (2) =
⊖
7.6 × 1082
=
+
K
=
⊖
K (1) ×
⊖
K (2) =
⊖
8.5 × 10
×
−47
7.6 × 10
=
82
6.5 × 1036
3CuS+2NO
 +8H
⇌
3
−
+
3Cu
+2NO+3S+4H
 O
2+
2
NO
 +4H +3e
⇌
3
−
+
−
NO+2H
 O
2
E
 =
+
⊖
0.957V
S+Cu
+2e
⇌
2+
−
CuS E
 =
−
⊖
?
z = 6
E
 
−
⊖
S+2H +2e
⇌
+
−
H
 S
2
E
 =
−
⊖
0.142V
E = E
+
⊖
 lg
 
z
0.059V
c(H
 S)
2
[c(H )]
+
2
nernst
CuS ⇌Cu
+
2+
S2−
K
 =
sp
c(Cu
)c(S
)
2+
2−
c(S
) =
2−
 
c(Cu
)
2+
K
 
sp
S+Cu
+2e
⇌
2+
−
CuS
E
 
−
⊖
c(Cu
) =
2+
1
c(S
) =
2−
K
 
sp
H
 S ⇌
2
2H
+
+
S2−
K
 K
 =
1
2
 
c(H
 S)
2
[c(H )] c(S
)
+
2
2−
 =
c(H
 S)
2
[c(H )]
+
2
 
c(S
)
2−
K
 K
 
1
2
nernst
E = E
+
⊖
 l g
 
z
0.059V
c(H
 S)
2
[c(H )]
+
3
E = E
+
⊖
 l g
 
z
0.059V
c(S
)
2−
K
 K
 
1
2
E = E
+
⊖
 l g
 
z
0.059V
K
 
sp
K
 K
 
1
2
E = 0.142V +
 lg
 
2
0.059V
6.3 × 1036
1.1 × 10
× 1.3 × 10
−7
−13
E
 =
−
⊖
0.595V
E
 =
合
⊖
E
 −
+
⊖
E
 =
−
⊖
0.957V −0.595V = 0.362V
lgK
=
⊖
 =
0.059V
zE
 =
0.059×
6 × 0.362V
36.81
K
=
⊖
6.5 × 1036
答 案
见解析
解析
答 案
见解析
解析
答 案
氯化钠、氢氧化钠
解析
根据工艺流程图中用到的原料以及产物，可以知道氯化钠、氢氧化钠是可以循环使用的，故答案为:
氯化钠、氢氧化钠。
答 案
①D 
②用试剂处理后的盐水中还含有少量
、
，碱性条件下会生成沉淀，损害离子交换膜 
解析
①先加入足量的
，除去镁离子；然后加入过量
，除去
、
；再加入过量
除去
和过量的
；过滤后，滤液中加入过量的盐酸，除去溶液中剩余的碳酸根
和氢氧化钠中的氢氧根，最后加热除去剩余的氯化氢，也可先加
，再加入
，但应保
证，最后依次加入
、
，为了将多余的杂质除掉，碳酸钠必须放在氯化钡的后面，故D
错误， 
故答案为:D； 
②处理后的盐水中还含有少量杂质离子
、
，碱性条件下会生成沉淀，对装置中的交换
膜产生影响， 
1
2
模块3：模
：模块2 电解与
解与电镀
电镀
1
2
例题9
例题10
Mg2+
Ca2+
NaOH
BaCl2
SO4
2−
CO3
2−
Na CO
2
3
Ca2+
Ba2+
BaCl2
NaOH
Na CO
2
3
HCl
Mg2+
Ca2+
故答案为:用试剂处理后的盐水中还含有少量
、
，碱性条件下会生成沉淀，损害离子交
换膜。 
答 案
阴极
解析
电解池中，阳离子钠离子移向阴极，所以
是电源的负极，
是正极，
是阳极，在阴极上产生的
是氢气，电解饱和食盐水的原理方程式为:
， 
故答案为:
；阴极；
。
答 案
解析
氯气具有氧化性，能将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，即
，故答案为:
。
答 案
解析
解：烧碱溶液质量为
， 
， 
则理论上需要电流量为
， 
则实际上耗电流量为
， 
该电解槽的电解效率为
， 
故答案为：
。
3
4
5
模块4：课
：课堂总结
总结
模块5：科学小故事
：科学小故事
Mg2+
Ca2+
Cl2
2Cl
+
−
2H
 O
Cl
 ↑
2
===
电解
2
+H
 ↑
2
+2OH−
B
A
E
2Cl
+
−
2H
 O
Cl
 ↑
2
===
电解
2
+H
 ↑
2
+2OH−
Cl
 2
2Cl
+
−
2H
 O
Cl
 ↑
2
===
电解
2
+H
 ↑
2
+2OH−
Na
 SO
 +
2
3
Cl
 +
2
H
 O =
2
== Na
 SO
 +
2
4
2HCl
Na
 SO
 +
2
3
Cl
 +
2
H
 O =
2
== Na
 SO
 +
2
4
2HCl
Na
 SO
 +
2
3
Cl
 +
2
H
 O =
2
== Na
 SO
 +
2
4
2HCl
93.45%
1.342t/m ×
3
10 kg/m ×
3
3
113m =
3
1.516 × 10 kg
5
m(NaOH) = 1.516 × 10 kg ×
5
32% = 4.85 × 10 kg
4
 =
1.492g
4.85 × 10 g
7
3.252 × 10 A
7
1.45 × 10 A ×
4
8 × 300 = 3.48 × 10 A
7
 ×
3.48
3.252
100% = 93.45%
93.45%