电化学习题答案
完整版)电化学练习题带答案
完整版)电化学练习题带答案1.铁镍蓄电池是一种常见的电池,其放电反应为Fe +NiO3 + 3H2O → Fe(OH)2 + 2Ni(OH)2.下列说法中,错误的是:A。
电池的电解液为碱性溶液,正极为NiO3,负极为Fe。
B。
电池放电时,负极反应为Fe + 2OH- → Fe(OH)2 + 2e。
C。
电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低。
D。
电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2 + 2OH- + 2e → NiO3 + 3H2O。
2.当镀锌铁发生析氢腐蚀时,有0.2mol电子发生转移。
正确的说法是:④在标准状况下有1.12L气体放出。
3.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H,其基本结构如图,电池总反应可表示为:2H2 + O2 → 2H2O。
以下说法正确的是:A。
电子通过外电路从b极流向a极。
B。
b极上的电极反应式为:O2 + 2H2O + 4e → 4OH-。
C。
每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2.D。
H由a极通过固体酸电解质传递到b极。
4.如图是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。
甲醇在催化剂作用下提供质子(H)和电子,电子经过电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,该电池总反应式为:2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O。
以下说法中,错误的是:A。
右边的电极为电池的负极,b处通入的是空气。
B。
左边的电极为电池的正极,a处通入的是甲醇。
C。
电池负极的反应式为:2CH3OH + 2H2O - 12e → 2CO2↑ + 12H+。
D。
电池正极的反应式为:3O2 + 12H+ + 12e → 6H2O。
5.铅蓄电池的工作原理为:Pb + PbO2 + 2H2SO4 →2PbSO4 + 2H2O。
以下判断不正确的是:A。
K闭合时,d电极反应式:PbSO4 + 2H2O - 2e → PbO2 + 4H+。
B。
当电路中转移0.2mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2mol。
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。
电化学习题及解答
rGm - zEF -1 0.06804 96500 -6.565
rSm
zF E T T
1 96500
(-3.12
10-4 ) -30.11
r Hm rGm Tr Sm -15.54
Wf - 2rGm 13.13kJ
-8.5310 - 4V/K
8. 电池:Hg(s)Hg2Cl2(s) Cl-(aq) AgCl(s) Ag(s)的 标准电动势与温度的关系为Eθ/V=0.06804 3.12×10-4 (T/K-298)。设活度都等于1
(1)写出电极反应及电池反应;
(2)计算298 K时、电池反应的rGmθ、rSmθ、 rHmθ;
6. 有一电池可用表示为:Cu(s)|Cu(Ac)2(a =1)|AgAc(s)|Ag(s)Байду номын сангаас
已知298K时,该电池的电动势E1θ=0.372V, 308K时, E2θ=0.374V。设该电池电动势的温 度系数为常数。
(1)写出电极反应及电池反应(以电子转 移数z=2计);
(2)计算298K时该电池反应的ΔrGmθ, ΔrSmθ, ΔrHmθ,以及电池恒温放电时的可 逆热Qr,m。
(3)在298 K、100 kPa,电池反应的反应进度 =2 mol时,求电池所作的可逆功
解:(1)负极反应: Hg(l) + Br- = 1/2 Hg2Cl2(s) + e-
正极反应: AgCl(s) + e-→ Ag(s) + Br-
电池反应:Hg(l) + AgCl(s) = 1/2 Hg2Cl2(s) + Ag(s)
(1)写出电极反应和电池反应;
电化学习题解
24410345.1104.27110652.3---⨯=⨯⨯=α(2)Ω=Ω⨯⨯==-37065010214114.05254OH KCl KCl O H 22κκR R 第八章南大5.电池Zn (S )∣ZnCl 2(0.05mol·kg -1)∣AgCl (s )+Ag (s )的电动势E =[1.015-4.92×10-4(T /K-298)]V 试计算在298K 当电池有2mol 电子的电量输出时,电池反应的Δr G m 、Δr H m 、Δr S m 和此过程的可逆热效应Q R 。
解:E =1.015-4.92Χ10-4(T -298)当T =298K 时11r mol J 5.195862mol J 015.1964842--⋅-=⋅⨯⨯-=∆m G T T E 441092.4868.01466.01092.4015.1--⨯-=+⨯-=1-4K V 1092.4⋅⨯-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-pT E 11114mol K J 9.94mol K J 1092.4964842-----⋅⋅-=⋅⋅⨯⨯⨯-=∆m r S 11r r m r mol kJ 2.224mol kJ ]9.94298195860[--⋅-=⋅⨯--=∆+∆=∆m m S T G H ()11r mol kJ 3.28mol kJ 9.94298--⋅-=⋅-⨯=∆=m R S T Q 6.一个可逆电动势为1.07V 的原电池,在恒温槽中恒温至293K 。
当此电池短路时(即直接发生化学反应,不作电功),有1000C 的电量通过。
假定电池中发生的反应与可逆放电时的反应相同,试求以此电池和恒温槽都看作体系时总的熵变化。
如果要分别求算恒温槽和电池的熵变化。
还需何种数据?解:mol01036.0mol 964841000==n 当电池不作电功时m r H Q p ∆=恒温槽TH S mr ∆-=∆槽电池的熵变按可逆放电时计算Q r =△r H m +zFE TzFEH S +∆=∆mr 体△S 总=△S 体+△S 槽=11m r m r K J 65.3K J 29307.196484013.0--⋅=⋅⨯⨯==∆-+∆T ZFE T H zFE H 如果要分别求算电池和恒温槽的熵变,必须求出Δr H m 或知道pT E ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂才行。
电化学练习题及答案
电化学1. 选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)(1)在标准条件下,下列反应均向正方向进行:2233272614267Cr O Fe H Cr Fe H O -++++++=++322422Fe Sn Fe Sn +++++=+它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是 (B ) (a )23Sn Fe ++和 (b )2227Cr O Sn -+和(c )34Cr Sn ++和 (d )2327Cr O Fe -+和(2)有一个原电池由两个氢电极组成,其中一个是标准氢电极,为了得到最大的电动势,另一个电极浸入的酸性溶液2()100p H kPa =⎡⎤⎣⎦设应为 ( B )(a )30.1mol dm HCl -⋅(b )330.10.1mol dm HAc mol dm NaAc --⋅+⋅(c )30.1mol dm HAc -⋅(d )3340.1mol dm H PO -⋅(3)在下列电池反应中223()()(1.0)()Ni s Cu aq Ni mol dm Cu s ++-+=⋅+ 当该原电池的电动势为零时,2Cu +的浓度为 (B ) (a )2735.0510mol dm --⨯⋅ (b )2135.7110mol dm --⨯⋅ (c )1437.1010mol dm --⨯⋅ (d )1137.5610mol dm --⨯⋅ 有一种含Cl Br I ---、和的溶液,要使I -被氧化,而Cl Br --、不被氧化,则在以下常用的氧化剂中应选(D )为最适宜。
(a )4KMnO 酸性溶液,(b )227K Cr O 酸性溶液,(c )氯水,(d )243()Fe SO 溶液(2)有下列原电池:23332333()(1),(0.01)(1),(1)()Pt Fe mol dm Fe mol dm Fe mol dm Fe mol dm Pt +-+-+-+--⋅⋅⋅⋅+该原电池得负极反应为( 23Fe Fe e ++-=+ ),正极反应为( 32Fe e Fe +-++= )。
电化学分析习题答案
电化学分析习题一、选择题1.不属于电化学分析法的是CA.电位分析法 B. 极谱分析法 C. 电子能谱法 D. 库仑滴定2. Ag-AgCl参比电极的电极电位取决于电极内部溶液中的 BA.Ag+活度 B. Cl-活度 C. AgCl活度 D.Ag+和Cl-活度之和3.正确的饱和甘汞电极半电池组成为BA. Hg/Hg2Cl2(1mol/L)/KCl(饱和)B.Hg/Hg2Cl2(固)/KCl(饱和)C.Hg/Hg2Cl2(固)/KCl(1mol/L)D.Hg/HgCl2(固)/KCl(饱和)4.pH玻璃电极的膜电位产生是由于测定时,溶液中的 DA.H+离子穿过了玻璃膜 B.电子穿过了玻璃膜C.Na+与水化玻璃膜上的Na +交换作用 D.H+与水化玻璃膜上的H+交换作用5.玻璃电极使用前,需要CA.在酸性溶液中浸泡1h B.在碱性溶液中浸泡1hC.在水溶液中浸泡24hD.测量的pH不同,浸泡溶液不同6.氟离子选择电极对氟离子具有较高的选择性是由于 BA.只有F-能透过晶体膜 B.F-能与晶体膜进行离子交换C.由于F-体积比较小 D.只有F-能被吸附在晶体膜上7. 在电位法中离子选择性电极的电位应与待测离子的浓度 DA. 成正比B. 的对数成正比C. 符合扩散电流公式的关系D. 符合能斯特方程式8. 当金属插入其金属盐溶液时,金属表面和溶液界面会形成双电层,所以产生了电位差。
此电位差为BA.液接电位B.电极电位C.电动势D.膜电位9. 用pH玻璃电极测定pH为13的试液,pH的测定值与实际值的关系为 BA.测定值大于实际值B.测定值小于实际值C.二者相等D.不确定10.直接电位中,加入TISAB的目的是为了 CA.提高溶液酸度B.恒定指示电极电位C.固定溶液中离子强度和消除共存离子干扰D.与待测离子形成配合物11.测量pH时,需要用标准pH溶液定位,这是为了 DA.避免产生酸差 B.避免产生碱差C.消除温度的影响 D.消除不对称电位和液接电位的影响12.玻璃电极不包括 CA.Ag-AgCl内参比电极B.一定浓度的HCl溶液C.饱和KCl溶液D.玻璃膜13.电位测定水中F-含量时,加入TISAB溶液,其中NaCl的作用是 BA.控制溶液的pH在一定范围内B.使溶液的离子强度保持一定值C.掩蔽Al3+和Fe3+干扰离子D.加快响应时间14.用离子选择性电极测定离子活度时,与测定的相对误差无关的是 CA.待测离子的价态B.电池电动势的本身是否稳定C.温度D.搅拌速度15.pH玻璃电极玻璃膜属于 DA.单晶膜B.多晶膜C.混晶膜 D.非晶体膜16.通常组成离子选择电极的部分为 AA.内参比电极、内参比溶液、功能膜、电极管B.内参比电极、饱和KCl溶液、功能膜、电极管C.内参比电极、pH缓冲溶液、功能膜、电极管D.电极引线、功能膜、电极管17.测量溶液pH通常所适用的两支电极为 AA.玻璃电极和饱和甘汞电极B.玻璃电极和Ag-AgCl电极C.玻璃电极和标准甘汞电极D.饱和甘汞电极和Ag-AgCl电极18.液接电位的产生是由于 BA 两种溶液接触前带有电荷B 两种溶液中离子扩散速度不同所产生的C 电极电位对溶液作用的结果D 溶液表面张力不同所致19. 电位滴定法是以测量电位的变化为基础的,下列因素中对测定影响最大的是 B A.内参比电极电位B.待测离子的活度C.液接电位D.不对称电位20. 用电位法测定溶液的pH值时,电极系统由玻璃电极与饱和甘汞电极组成,其中玻璃电极是作为测量溶液中氢离子活度(浓度)的__C_。
电化学习题答案(ppt)
11、下面哪一个公式表示了离子独立移动定律 ( )
(A) =m m
(C ) m m m
(B)m + t m
(D) m= c
12、 在希托夫迁移管中,用两个铂电极电解 HCl 溶液, 在阴极部测得一定量的溶液中含Cl-的质量在通电前后 分别为 0.354 g 和 0.326 g。在串联的银库仑计上有 0.532 g 银析出,求 H+和 Cl-的迁移数。
Q1> Q2
9、 298 K时,下述电池的电动势E$= 0.268V:
Pt,H2(g)|HCl(aq)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)
(1) 写出电极反应和电池反应;
(2) 计算Hg2Cl2(s)的
fG
m
,
已知
f
G
m
[Cl
–
(aq)]
=
-
131.26
kJ·m
(3)
计算Hg2Cl2(s)的Ksp,已知
13、在 298 K 时,浓度为 0.0 1mol·dm-3的 HAc 溶液在 某电导池中测得电阻为 2220 。已知该电导池常数为 Kcell=36.7 m-1,试求该条件下 HAc 的离解度和离解平衡 常数Ka。已知H+ 和Ac – 在无限稀释时的离子摩尔电导率 分别为349.82×10-4 S·m2·mol-1和40.9×10-4 S·m2·mol-1)。
7、当把金属铅插入下列四组溶液中,有可能置 换出金属锡的是: ( )
(A )S n2 + 1 .0 , P b2 +0 .1 (A )S n2 +0 .1 , P b 2 + 1 .0
(B )S n 2 + 1 .0 , P b 2 + 1 .0 (A )S n2 +0 .5 , P b 2 +0 .5
电化学练习题及参考答案.
A.电源 B 极是正极
B. ( 甲) 、 ( 乙 ) 装置的 C、D、 E、 F 电极均有单质生成,其物质的量之比为 1∶2∶2∶2
C.欲用 ( 丙 ) 装置给铜镀银, H 应该是 Ag,电镀液是 AgNO3 溶液
D.装置 ( 丁 ) 中 Y 极附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶粒带正电荷
17.用石墨作电极,电解 1 mol ·L-1 下列物质的溶液,溶液的 pH 保持不.变的是 (
(2) 在此过程中,乙池中某一电极析出金属银
4.32 g 时,甲池中理论上消耗 O2 为
________L( 标准状况下 ) ;若此时乙池溶液的体积为 400 mL,则乙池中溶液的 pH 为
________________________________________________________________________ 。
C.每转移 0.1 mol 电子,消耗 1.12 L 的 H2 D . H+由 a 极通过固体酸电解质传递到 b 极
4.如图是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。甲醇在催 化剂作用下提供质子 (H+) 和电子, 电子经过电路、 质子经内电路到达另一极与氧气反应, 该
电池总反应式为: 2CH3OH+ 3O2===2CO2+ 4H2O。下列有关该电池的说法错误的是 (
_________ ___________,反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将 ______( 填“增大”“减小”或
“不变” ) 。
(5) 若在标准状况下,有 2.24 L 氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的分子
数为 ______;丙装置中阴极析出铜的质量为 ______。 10. 铜、锌为两个电极,烧杯中盛有 200 mL 1 mol ·L- 1 的 CuSO4 溶液为电解质溶液组成
电化学习题答案
6Hale Waihona Puke 14、 291K ,CaF2饱和溶液的电导率 k = 38.6×10-4 S· m-1, -4 -1 m ( NaCl ), 纯水之电导率k = 1.5×10 S· m 。设 291 K 下 1 ( NaF ), 分别为 108.9×10-4,90.2×10-4 和 m m ( 2 CaCl2 ),
116.7×10-4 S· m2· mol-1,试判断: 2×10-4 mol· dm-3的 NaF 溶液中加入等体积、同浓度的 CaCl2溶液是否有沉淀生成?
7
电化学—可逆电池电动势
1、写出下列电池的电极反应和电池反应。 Sb(s)|Sb2O3(s)|KOH(m)|H2(p$),Pt
2、分别写出氧电极在碱性和酸性溶液中电极的还原反应式
C
14、 在恒温、恒压下,金属 Cd 与盐酸的反应为放热 反应,其反应热效应绝对值为 Q1,若在相同 T,p 条件下, 将上述反应组成可逆电池,亦为放热,热效应绝对值为 Q2,若两者始终态相同,则 Q1与 Q2 的大小关系是 ___ ______ 。 Q1> Q2 11
9、 298 K时,下述电池的电动势E$= 0.268V: Pt,H2(g)|HCl(aq)|Hg2Cl2(s)|Hg(l) (1) 写出电极反应和电池反应; (2) 计算Hg2Cl2(s)的 f Gm , 已知 f Gm [Cl – (aq)] = - 131.26 kJ· m (3) 计算Hg2Cl2(s)的Ksp,已知 f Gm [Hg22+(aq)] = 152.0 kJ· mol-1。
( A)Sn2+ 1.0,Pb2+ 0.1 ( A)Sn2+ 0.1,Pb2+ 1.0 ( B)Sn2+ 1.0,Pb2+ 1.0 ( A)Sn2+ 0.5,Pb2+ 0.5
电化学习题参考答案
第七章 电化学(一)辅导:电化学定义: 研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学.一 . 基本概念1.导(电)体: 能导电的物质.可分为两类:(1).电子导体(第一类导体): 靠自由电子的定向运动而导电的一类导体.特点: 升高温度,导电能力下降.(2).离子导体(第二类导体): 依靠离子的定向迁移而导电的一类导体.特点: A.发生化学反应.B.升高温度,导电能力增强.2.电极: 与电解质溶液相接触的第一类导体. (电化学中的电极还要包括第一类导体密切接触的电解质溶液)3.电解池: 将接有外电源的两支电极浸入电解质溶液中,迫使两极发生化学反应,将电能转变为化学能的装置.4.原电池: 将两支电极插入电解质溶液中形成的,能自发地在两极发生化学反应,使化学能转化为电能的装置.5.正极: 电势较高的极.6.负极: 电势较低的极.7.阳极: 发生氧化反应的电极. 8.阴极: 发生还原反应的电极.9.电极反应: 在电极上进行的有电子得失的化学反应.10.电极反应规律: 在阳极,电极电势愈负的愈先发生氧化反应,在阴极,电极电势愈正的愈先发生还原反应.11.离子迁移规律: 在电场作用下,阳(正)离子总是向阴极迁移;阴(负)离子总是向阳极迁移.12.电流传导规律: 整个电流在溶液中的传导是由阴阳离子的移动而共同承担的. 13.离子迁移数: 离子j 所运载的电流与总电流之比.14.摩尔电导率: 指把含有1mol 电解质的溶液置于相距为单位距离的电导池的两个平行电极之间时所具有的电导.15.离子强度: 溶液中各种离子的浓度与其价数的平方的乘积之和的一半. 16.可逆电池的必备条件:(1).电池反应可逆. 电池中,在两个电极上分别进行的反应都可以向正、反两个方向可逆的进行.(2).能量的转移可逆. 即通过电池的电流必须十分微小,电极反应是在接近化学平衡的条件下进行的.17.氢标还原电极电势: 规定标准氢电极的电极电势为0V.以标准氢电极为负极,指定电极为正极组成的电池的电动势.18.液体接界电势: 在两种不同溶液或溶液相同但浓度不同的两相界面上存在的电势差.产生的原因: 因溶液中离子的扩散速度不同而引起. 19.可逆电极分类:(1).第一类电极: 将金属置于含该金属元素离子的溶液中构成的电极,又称金属电极.气体电极、卤素电极、汞齐电极及金属-配合物电极也可归入此类.(2).第二类电极: 在金属上覆盖一层该金属的难溶盐后浸入含该难溶盐负离子的溶液中构成的电极.又称难溶盐电极.金属-难溶氧化物电极、难溶氧化物-难溶盐电极均属此类.如:)(|)()(2442m SO s PbSO s PbO -+(3).第三类电极: 将惰性电极插入含有同金属两种不同价态离子的溶液中构成的电极.又称为氧化-还原电极.20.分解电压: 使电解质在两极连续不断地进行分解时所需的最小外加电压. 21.极化: 有电流流过电极时,电极的电极电势偏离平衡电极电势的现象. 22.超电势: 某一电流密度下的电极电势与其平衡电极电势的差值.其值与电极材料、电流密度、电极表面状态、温度、电解质性质和浓度及其中杂质有关.二 . 基本定律1.法拉第第一定律: 通电于电解质溶液后,在电极的两相界面上发生化学变化的物质的物质的量与通入的电量成正比,与一式量该物质发生反应时,参加反应的电子数成反比.2.法拉第第二定律: 通电于串联电解池,在各电极上发生反应的物质的物质的量与其氧化数的变化值的乘积都相同;析出物质的质量与其摩尔质量成正比.3. 离子独立迁移定律: 在无限稀释时,每一种离子都是独立移动的,不受其它离子的影响,每一种离子对∞m Λ都有恒定的贡献. 电解质的∞m Λ是正、负离子的摩尔电导率之和.三 . 常用公式1. Fz Q n j j =和F Qz n z n z n j j ====...2211 任意条件2. dldEu r j j ≡ 3. ∑≡≡≡jj j j j Q Q I I t κκ ∞∞≈mjm j Λt ,λ 强电解质稀溶液 (类元电荷计量单元) mjm j j z t Λ,λ≈ 强电解质稀溶液 (化学计量单元)4. ∞-∞+∞+=,,m m mΛλλ (类元电荷计量单元) ∞--∞++∞+=,,m m m v v Λλλ (化学计量单元)5. -+-++=+=r r r u u u t j j j 单种电解质溶液6. ItVF c z t j j j = 界面移动法7. ∑=221jj z m I 电解质溶液 8. c V Λm m κκ=≡)(12-∙∙mol m S 电解质溶液9. RK GK cell cell==κ10.c A m m -=∞ΛΛ 强电解质稀溶液 11.∞=mma ΛΛ 弱电解质稀溶液 12.vB a a ±=θm m r a BBB = θm m r a ±±±= θmm r a jj j = m v v m vv v )(-+-+±=13.I Az r jj 2lg -= 强电解质稀溶液 I z z A r ||lg -+±-= 强电解质稀溶液IIz z A r +-=-+±1||lg 浓度不太大的电解质溶液14.zFE G m r -=∆ 和 θθzFE G m r -=∆15.p m r T EzF S )(∂∂=∆16.])([E TET zF H p m r -∂∂=∆ 17.p m r R TE zFT S T Q )(∂∂=∆= 18.∏-=j v j a zF RT E E ln θ19.θθa K RT zFE ln =20.阳阳析阳阳ηϕϕϕ+==,,,R I阴阴析阴阴ηϕϕϕ-==,,,R I21.j b a lg +=η例. 在298.15K 时,用铜电极电解铜氨溶液.已知溶液中每1000g 水中含CuSO 4 15.96g,NH 3 17.0g,当有0.01 mol 电子的电量通过以后,在103.66g 阳极部溶液中含有2.091gCuSO 4, 1.571gNH 3,试求: (M NH3=17.01g/mol,M CuSO4=159.6g/mol)(1).[Cu(NH 3)x ]2+中x 的值 (2).该配离子的迁移数 解.(1).阳极上的反应为:e m Cu s Cu 2)()(2+→+,阳极部Cu 2+在通电前后物质的量的变化为:)(01.06.1591000)571.1091.266.103(96.15mol n ≈⨯--⨯=原)(0131.06.159091.2mol n ≈=终)(005.0201.0mol n ≈=电因: 迁电原终n n n n -+=)(0019.00131.0005.001.0mol n n n n =-+=-+=终电原迁对NH 3而言:)(10.001.171000)571.1091.266.103(0.17mol n ≈⨯--⨯=原)(0924.001.17571.1mol n ≈=终 )(00764.00924.0100.0mol n n n =-=-=终原迁则:402.40019.000764.0)Cu ()(NH 23≈==+迁迁n n 即[Cu(NH 3)x ]2+中x 的值为4.(2).0.380.0050.0019243])([===+电迁n n t NH Cu例. 电池:)(|)(|)()(222s Cu m CuCl s Cl Hg l Hg s +298.15K 时的电动势为0.06444伏,电动势的温度系数p TE )(∂∂=3.2081410--⋅⨯K V .已知该温度下,2CuCl 的饱和溶解度为 44.01O gH g 2100/,其摩尔质量为134.45mol g /.及:V HgClCl Hg 2676.0/,22=-θϕ, V CuCu 3370.0/2=+θϕ (1).写出电池反应.(2).求该温度下,饱和2CuCl 溶液的活度及活度系数. (3).在该温度下可逆放电时的热.(4).电池反应在烧杯中进行时与环境交换的热. 解: (1).电池反应如下:)()()(2)(222s Cl Hg s Cu l Hg m CuCl s +===+(2).据能斯特公式得:±+-=--=-+-+a FRTa F RT E HgCl Cl Hg Cu Cu CuCl HgCl Cl Hg Cu Cu ln 231ln2/,//,/2222222θθθθϕϕϕϕ即: ±+-=a ln 96485*215.298*314.8*32676.03370.00922.0所以: =±a 0.8792据题,2CuCl 的饱和溶解度为:kg mol /27.345.13410*01.44≈所以: 13/121196.5)2*1(-±⋅==kg mol m m 由定义: θγm m a ±±±=,得: 1692.0196.51*8792.0===±±±m m a θγ(3).由: p m r R TEzFT S T Q )(∂∂=∆=得: )(10457.1810208.3*15.298*96485*2)(134--⋅⨯=⨯=∂∂=mol J TEzFT Q pR(4).当反应在烧杯中等温等压进行时,其交换的热即等压热p Q ,亦即该反应的焓变,而焓是状态函数,故计算电池反应的焓变即可.由: ])([E TE T zF H p m r -∂∂=∆ 得:)(10022.6)06444.010208.3*15.298(*96485*2134--⋅⨯=-⨯=∆m ol J H m r例2. p83.7-32.电池:)(|)(|)0.1(|||)100,(|2232l Hg s Cl Hg dm mol KCl pH kPa g H Pt -⋅的溶液待测在25℃时测得电动势为0.664伏,试计算待测溶液的pH 值. 解: 据题可得电池反应: )()0.1()()(21)(213222l Hg dm mol Cl a H s Cl Hg p H H +⋅+==+--++θ因摩尔电极电势在25℃下有定值0.2800伏,故电池的电动势为:)ln (2222/,/,++---=-=-+H H PtHH Hg Cl Cl Hg a a F RT E θϕϕϕϕ 得: ++=H a lg 43429.0*9648515.2998*314.82800.0664.0所以: 508.6lg =-=+H pH α例3.已知V AgAg 7994.0/=+θϕ,V Pt Fe Fe 770.0/,32=++θϕ, 计算25℃时反应Ag Fe Ag Fe +==++++32的平衡常数θa K .若将适量银粉加到浓度为0.053/dm mol 的33)(NO Fe 溶液中,试计算平衡时+Ag 的浓度.(设各离子活度系数均为1)解: (1).设计电池:)(|)(||)(),(|32312s Ag m Ag m Fe m Fe Pt +++)(0294.0770.07994.0/,/32V E PtFe Fe Ag Ag =-=-=+++θθθϕϕ 因: θθθa m r K RT zFE G ln -=-=∆所以:140.3)15.298*314.80294.0*96485*1exp()exp(===RT zFE K a θθ(2). 设平衡时+Ag 的浓度为c ,则:Ag Fe Ag Fe +==++++32 c c 0.05-c则有: 140.305.0223=-≈=+++c c a a a K Ag Fe Fe a θ即: 3.1402c +c -0.05=0解之得: c =0.043943/dm mol例4.已知电池: Pt p H m HCl p H Pt ),(|)(|)(,2212中,氢气遵从状态方程: ap RT pV m +=,式中1351048.1--⋅⨯=mol m a ,且与温度无关.当氢气的压力θp p 201=,θp p =1时,试: (1).写出电极反应和电池反应. (2).电池在293.15K 时的电动势.(3).当电池放电时,是吸热还是放热? 为什么? 解: (1).负极反应:e m H p H 2)(2)(12+→+正极反应:)(2)(222p H e m H →++ 电池反应:)()(2212p H p H ==(2).据能斯特公式有:θθθp f p f F RT a a F RT a a F RT E E H H H H //ln2ln 2ln 2212,1,1,2,2222==-= 21ln 2f f F RT=由: f RTd dp V d m ln ==μ得: dp a pRTf RTd )(ln += 积分: ⎰⎰+=1212)(ln pp f f dp a pRT f RTd得: )(ln ln 212121p p a p p RT f f RT -+= 所以:)(03780.096485*2101325*)120(1048.120ln 96485*215.293*314.8)(2ln 252121V p p p p Fap p F RT E =-⨯+=-+=-θθ (2).由前术结果得: 21ln 2)(p p F RT E p =∂∂ 所以:)/(10301.720ln 15.293*314.8ln )(321>⨯===∂∂=∆=m ol J pp p p RT TEzFT S T Q p m r r θθ可见,是吸热的.例5. 将两个电极相同但电解质溶液浓度不同的两个电池反向串联如下: --+)()(|)(|))((1s Ag s AgCl m KCl a Hg K m))((|)(|)()(2m a Hg K m KCl s AgCl s Ag +--试: (1).写出该电池的电池反应.(2).要使该电池反应能自发进行,应满足何种条件?解:(1).显然,该电池是由两个电池反向串联而成,其电池反应即为该二电池反应的总各和. 左侧电池的电池反应为:)()()())((1s Ag m KCl s AgCl a Hg K m +==+ 右侧电池反应为:)())(()()(2s AgCl a Hg K s Ag m KCl m +==+则总反应为: )()(12m KCl m KCl ==(2).要使反应能自发进行,即要求:0ln 12>=a a F RT E ,即必须满足: 12a a >或12m m >.例6.设计合适的电池,以便用电动势法测定其指定的热力学函数(要求写出电池表达式和相应函数的计算式):(1).)()()()(22133m Fe m Ag m Fe s Ag ++++=+(2).(s)Cl Hg 22的溶度积sp K(3).)/1.0(kg mol HBr 溶液的离子平均活度系数±r (4).求)(2s O Ag 的分解压(5).)(2l O H 的标准生成吉布斯自由能 (6).)(2l O H 的离子积常数W K(7).求弱酸HA 的离解常数θa K设计电池:)()(|)(),(),(|)(,2s Ag s AgCl m NaCl m NaA m HA p H Pt Cl A H A +--θ 电池反应为:)()()()(21)(2-+-+++=+Cl H a Cl a H s Ag p H s AgCl θ 设各物质的活度系数均为1,则:θm m a H H ++=,θmm a Cl Cl --= 则: )ln(ln 2/12-+-+-=-=Cl H H Cl H m m F RTE a a aF RT E E θθ式中,-Cl m E E ,,θ均为已知,故+H m 可求.对弱酸HA 有:-++======A H HA+-H HA m m +H m +-+H A m m则: )()(++-+++-+-⨯+⨯=-+⨯=H HA H A H H HA H A H a m m m m m m m m m m m m m m K θθθθθ故θa K 可求.例: 电解池: ⊕⋅=Θ-Pt kg mol m CuSO Pt |)0.1(|104已知在电流密度为1002-⋅m A 时氢在铜上的超电势为0.6V,氧在铂上的超电势为0.85V.试求:(1).当Cu 开始析出时的外加电压(2).当外加电压为2.0V 时,溶液中+2Cu 的浓度(3).当2H 开始析出时,溶液中+2Cu 的浓度及外加电压. 解:(1).据题知其电极反应为:正极反应:e mH p O l O H H 2)(2)(21)(22++→++θ负极反应:)(2)(2s Cu e m Cu →++因正极反应与溶液中+H 浓度有关,若设电解刚开始时溶液为中性,即)(100.117--+⋅⨯≈kg mol H ,由能斯特公式可得:Pt O H PtO H HOa F RT /2/,,2221ln 2ηϕϕθ+-=++阳 )(665.185.0)101(1ln 2229.127V F RT =+⨯-=- )(337.011ln 2337.01ln 222/V F RT a F RT Cu CuCu=-=-=++θϕϕ阴 故其分解电压为:)(328.1337.0665.1V E =-=-=阴阳分解ϕϕ(2).当外加电压为2伏时,已大大高于初始外加电压,故认为溶液中的+2Cu 绝大部分已还原析出.但因硫酸的二级电离是弱酸,其电离度仅为1%,若设其水解消耗的+H 浓度为x ,剩余+2Cu 浓度为1m ,则随着电解反应的进行,同时也进行着下列反应(注: 括号内为该离子的平衡浓度):)(])(2[)(410024x HSO x m m H x m SO -+-⇔--+- 故有: x x m x m m K a /)(])(2[0102-⨯--=因溶液中的+2Cu绝大部分已还原析出, 故可近似地有010m m m ≈-, 所以:02)3(20022=++-m x m K x a将01.02=a K 1-⋅kg mol ,0.10=m 1-⋅kg mol 代入解之可得 )(990.01-⋅=kg mol x 平衡时+H 浓度:)(01.1990.00.2)(2110-⋅=-≈--kg mol x m m 则当外加电压为2.0伏时,有:)1ln 2()1ln 2(0.222222//2/,,++++--+-=Cu Cu Cu Pt O H Pt O H H O a F RT a F RT θθϕηϕ 12101ln 2337.085.0])(2[1ln 2229.1m F RT x m m F RT +-+---=201)2(ln 2742.1x m m F RT --≈ 解之得: )(1089.1191kg mol m ⋅⨯≈-(3).设开始析2H 时, +2Cu 的浓度为2m ,当开始析2H 时,必有: Cu Cu PtH H //,22++=ϕϕ,即:22201ln 2337.060.0])(2[1ln 2m F RT x m m F RT -=----显然,此时+2Cu 的浓度比上节条件下的浓度更小,将: )/(01.1990.00.220kg mol x m m H =-=-≈+代入上式可得: 3221010.2-⨯=m )/(kg mol由于在阳极析出氧气,在阴极析出氢气,故此时的电解池实际上为电解水,相应分解电压应为:)(679.2)60.00()85.0229.1()()(//,//,,22222V E Cu H PtHH Pt O Pt O H H O =--+=--+=-=++ηϕηϕϕϕ阴,析阳,析分解(二)习题及答案:一、思考题1. 原电池和电解池有什么不同?2. 测定一个电池的电动势时,为什么要在通过的电流趋于零的情况下进行?否则会产生什么问题?3. 电化学装置中为什么常用KC1饱和溶液做盐桥?4. 下列反应的计算方程写法不同时其MF E 及m r G ∆值是否相同?为什么?)1(Cu Zn 2=++a ====Cu )1(Zn 2+=+a)1(Cu 21Zn 212=++a ====Cu 21)1(Zn 212+=+a 5. 试说明Zn 、Ag 两电极插入HC1溶液中所构成的原电池是不是可逆可池? 6. 凡 E 为正数的电极必为原电池的正极, E 为负数的电极必为负极,这种说法对不对?为什么?7. 如果按某化学反应设计的原电池所算出的电动势为负值时,说明什么问题? 8. 超电势的存在是否都有害?为什么?9. HNO 3、H 2SO 4、NaOH 及KOH 溶液的实际分解电压数据为何很接近? 10. 试比较和说明化学腐蚀与电化学腐蚀的不同特征。
电化学部分练习题及答案
电化学部分练习题一、选择题1.在极谱分析中,通氮气除氧后,需静置溶液半分钟,其目的是 ( ) A.防止在溶液中产生对流传质B.有利于在电极表面建立扩散层C.使溶解的气体逸出溶液D.使汞滴周期恒定2.在下列极谱分析操作中哪一项是错误的() A.通N2除溶液中的溶解氧B.加入表面活性剂消除极谱极大C.恒温消除由于温度变化产生的影响D.在搅拌下进行减小浓差极化的影响3.平行极谱催化波电流比其扩散电流要大,是由于 ( ) A.电活性物质形成配合物, 强烈吸附于电极表面B.电活性物质经化学反应而再生, 形成了催化循环C.改变了电极反应的速率D.电极表面状态改变, 降低了超电压4.确定电极为正负极的依据是() A.电极电位的高低 B.电极反应的性质C.电极材料的性质 D.电极极化的程度5.催化电流和扩散电流的区别可以通过电流随汞柱高度和温度的变化来判断,催化电流的特征是 ( ) A.电流不随汞柱高度变化, 而随温度变化较大B.电流不随汞柱高度变化, 而随温度变化较小C.电流不随汞柱高度变化也不随温度而变化D.电流随汞柱高度变化, 随温度变化也较大6.在1mol/LKCl支持电解质中, Tl+和Pb2+的半波电位分别为和 V, 若要同时测定两种离子应选下列哪种极谱法 ( ) A.方波极谱法 B.经典极谱法C.单扫描极谱法 D.催化极谱法7.极谱定量测定的溶液浓度大于10-2mol/L时,一定要定量稀释后进行测定,是由于 ( ) A.滴汞电极面积较小B.溶液浓度低时, 才能使电极表面浓度易趋于零C.浓溶液残余电流大D.浓溶液杂质干扰大8.在单扫描极谱图上,某二价离子的还原波的峰电位为,它的半波电位应是 ( ) A. B. C. D.9.金属配离子的半波电位一般要比简单金属离子半波电位负,半波电位的负移程度主要决定于( )A.配离子的浓度 B.配离子的稳定常数C.配位数大小 D.配离子的活度系数10.某有机化合物在滴汞上还原产生极谱波R+nH++ne-RHn请问其E 1/2( )A.与R的浓度有关 B.与H+的浓度有关C.与RHn的浓度有关 D.与谁都无关11.若要测定×10-7 mol/LZn2+,宜采用的极谱方法是()A.直流极谱法 B.单扫描极谱法 C.循环伏安法 D.脉冲极谱法12.循环伏安法在电极上加电压的方式是() A.线性变化的直流电压 B.锯齿形电压C.脉冲电压 D.等腰三角形电压13.电解时,由于超电位存在,要使阳离子在阴极上析出,其阴极电位要比可逆电极电位() A.更正 B.更负 C.者相等 D.无规律14.pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于 ( ) A.内外玻璃膜表面特性不同B.内外溶液中H+浓度不同C.内外溶液的H+活度系数不同D.内外参比电极不一样15.平行催化波的灵敏度取决于 ( )A.电活性物质的扩散速度B.电活性物质速度C.电活性物质的浓度D.电极周围反应层中与电极反应相偶合的化学反应速度16.在直接电位法中的指示电极,其电位与被测离子的活度的关系为( )A.无关 B.成正比C.与其对数成正比 D.符合能斯特公式17.在库仑分析中,为了提高测定的选择性,一般都是采用 ( ) A.大的工作电极 B.大的电流 C.控制电位 D.控制时间18.用氯化银晶体膜离子选择电极测定氯离子时,如以饱和甘汞电极作为参比电极,应选用的盐桥为:( )A.KNO3 B.KCl C.KBr D.KI19.电解分析的理论基础是() A.电解方程式B.法拉第电解定律C.Fick扩散定律 D.(A)、(B)、(C)都是其基础20.氟离子选择电极在使用前需用低浓度的氟溶液浸泡数小时,其目的() A.清洗电极B.检查电极的好坏C.活化电极D.检查离子计能否使用21. 在极谱分析中各种电极过程可以用电流与汞柱高度的关系来判断, 当电极过程中伴随有表面吸附电流时与汞柱高度的关系是( )A.h1/2 B.h0 C.h D.h222.电池,Ca(液膜电极)│Ca2+(a= ×10-2mol/L) || SCE 的电动势为, 则未知液的 pCa 是 ( ) A. B.0.84 C. D.23.为了提高溶出伏安法的灵敏度,在微电极上电积富集的时间( )A.越长越好 B.越短越好 C.一定时间 D.根据实验来确定24.在 CuSO4溶液中,用铂电极以 0.100A 的电流通电 10min,在阴极上沉积的铜的质量是多少毫克 [A r(Cu) = ] ( )A. B.46.7 C. D.25.使pH 玻璃电极产生钠差现象是由于( )A.玻璃膜在强碱性溶液中被腐蚀B.强碱溶液中 Na+浓度太高C.强碱溶液中 OH-中和了玻璃膜上的 H+D.大量的 OH-占据了膜上的交换点位26.库仑分析与一般滴定分析相比() A.需要标准物进行滴定剂的校准B.很难使用不稳定的滴定剂C.测量精度相近D.不需要制备标准溶液,不稳定试剂可以就地产生27.用 2.00A 的电流,电解 CuSO4的酸性溶液,计算沉积 400mg 铜,需要多少秒A r(Cu) = ( )A. B.9.0 C.304 D.60728.电位法测定时,溶液搅拌的目的() A.缩短电极建立电位平衡的时间B.加速离子的扩散,减小浓差极化C.让更多的离子到电极上进行氧化还原反应D.破坏双电层结构的建立29.氟化镧单晶膜氟离子选择电极的膜电位的产生是由于( )A.氟离子在晶体膜表面氧化而传递电子B.氟离子进入晶体膜表面的晶格缺陷而形成双电层结构C.氟离子穿透晶体膜而使膜内外氟离子产生浓度差而形成双电层结构D.氟离子在晶体膜表面进行离子交换和扩散而形成双电层结构30.在含有 Ag+、Ag(NH3)+和 Ag(NH3)2+的溶液中,用银离子选择电极,采用直接电位法测得的活度是 ( )A.Ag+ B.Ag(NH3)+ C.Ag(NH3)2+ D.Ag + Ag(NH3)+ + Ag(NH3)2+31.常规脉冲极谱法,在设定的直流电压上,在滴汞电极的汞滴生长末期施加一个( )A.方波电压B.锯齿波电压C.矩形脉冲电压,其振幅随时间增加D.矩形脉冲电压32.微库仑分析与库仑滴定相比,前者主要特点是() A.是利用电生滴定剂来滴定被测物质B.是利用电生滴定剂来滴定被测物质,而且在恒流情况下工作C.是利用电生滴定剂来滴定被测物质,不同之处是电流不是恒定的D.是利用电生滴定剂来滴定被测物质,具有一对工作电极和一对指示电极33.下列说法中,正确的是氟电极的电位 ( ) A.试液中氟离子浓度的增高向正方向变化B.随试液中氟离子活度的增高向正方向变化C.与试液中氢氧根离子的浓度无关D.上述三种说法都不对34.用离子选择电极标准加入法进行定量分析时,对加入标准溶液的要求为 ( ) A.积要大,其浓度要高B.体积要小,其浓度要低C.体积要大,其浓度要低D.体积要小,其浓度要高二、填空题1.循环伏安图中,第二次循环扫描所得的图形与第一次相比有不同,出现了新的峰,这是由于______________________________,所以该法较易获得_____________________的信息,对研究有机物和生物物质的氧化还原机理很有用。
电化学习题及答案
电解质溶液:一、判断题:1.溶液是电中性的,正、负离子所带总电量相等,所以正、负离子离子的迁移数也相等。
2.离子迁移数与离子速率成正比,某正离子的运动速率一定时,其迁移数也一定。
3.离子的摩尔电导率与其价态有关系。
4.电解质溶液中各离子迁移数之和为1。
5.电解池通过l F 电量时,可以使1mol 物质电解。
6.因离子在电场作用下可以定向移动,所以测定电解质溶液的电导率时要用直流电桥。
7.无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和,这 一规律只适用于强电解质。
8.电解质的无限稀摩尔电导率Λ可以由Λm 作图外推到c 1/2 = 0得到。
二、单选题:2.对于混合电解质溶液,下列表征导电性的量中哪个不具有加和性:(A) 电导 ; (B) 电导率 ; (C) 摩尔电导率 ; (D) 极限摩尔电导 。
3.在一定温度和较小的浓度情况下,增大强电解质溶液的浓度,则溶液的电导率κ与 摩尔电导Λm 变化为:(A) κ增大,Λm 增大 ; (B) κ增大,Λm 减少 ;(C) κ减少,Λm 增大 ; (D) κ减少,Λm 减少 。
4.在一定的温度下,当电解质溶液被冲稀时,其摩尔电导变化为:(A) 强电解质溶液与弱电解质溶液都增大 ;(B) 强电解质溶液与弱电解质溶液都减少 ;(C) 强电解质溶液增大,弱电解质溶液减少 ;(D) 强弱电解质溶液都不变 。
5.分别将CuSO 4、H 2SO 4、HCl 、NaCl 从0.1mol·dm -3 降低到0.01mol·dm -3,则Λm 变化最大的是:(A) CuSO 4 ; (B) H 2SO 4 ; (C) NaCl ; (D) HCl 。
7.科尔劳施的电解质当量电导经验公式 Λ = Λ∞ - Ac 1/2,这规律适用于:(A) 弱电解质溶液 ; (B) 强电解质稀溶液 ;(C) 无限稀溶液 ; (D) 浓度为1mol·dm -3的溶液 。
电化学答案
《电化学》习题参考答案一、选择题二、填空题1、(+γ2-γ3)1/5;1081/5m ; 1081/5(+γ2-γ3)1/5m/m Θ2、1.33%3、0.6mol ·Kg -14、几乎不变;减小5、2H ++2e=H 2 ,Zn (s) - 2e → Zn 2+(a Zn 2+),Zn│Zn 2+(a=1) ‖H +(a=1) │H 2(P o) │Pt6、20.20%,79.80%7、Fe 3++e→Fe 2+, Cu→Cu 2++2e ,Cu(s)| Cu 2+(a Cu2+ )||Fe 3+,Fe 2+(a Fe2+)|Pt ,4.82×10148、Ag|AgI|I -||Cl -|AgCl|Ag 9、液接;盐桥10、相同,相同;不同,不同 11、Ag ++Br -→AgBr ,2.06×101212、电势滴定,指示剂13、对消法,电压表或万用电表14、甘汞电极,氢离子指示电极,玻璃电极 三、判断题1、答:强电解质溶液的电导率随浓度的增大先增大后减小。
原因是在达到最大电导率之前,浓度增大,导电离子的浓度增大,使电导率增大,当达到最大电导率的浓度之后,随浓度的增大,离子间作用力阻碍离子的迁移,使电导率减小。
而KCl 溶液达到一定浓度就没有图了,原因是它达到了饱和状态,浓度不再变化,所以没有图。
弱电解质的电导率随浓度变化不大,原因是浓度增大时,弱电解质的电离度减小,从而使能导电的离子的数目变化不大。
2、不是可逆电池。
因为电池充、放电时,电池反应是不可逆的。
放电反应:Zn+2H +→Zn 2++H 2 充电反应:2Ag+2H +→2Ag ++H 23、(Pt)H 2(g) |H+ |O 2(g)(Pt),E 1θ= E 2θ而ΔG θ与K θ不同因为ΔG θ是与始终态有关的状态函数改变值,即与反应式的写法有关。
∴ΔG 2θ=2ΔG 1θ又∵ΔG θ= -RTlnK θ,∴K 2θ=(K 1θ)2,∵ΔG θ=-nFE θ,∴E 1θ= E 2θ4、不变。
电化学测试题及答案
电化学1. pH = a 的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH >a,则该电解质可能是 A 、NaOH B 、H 2SO 4 C 、AgNO 3 D 、Na 2SO 42.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用;锌—锰碱性电 池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zns+2MnO 2s+H 2Ol==ZnOH 2s+Mn 2O 3s 下列说法错误..的是 A .电池工作时,锌失去电子B .电池正极的电极反应式为:2MnO 2s+H 2O1+2e —=Mn 2O 3s+2OH —aqC .电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D .外电路中每通过电子,锌的质量理论上减小3.下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确...的是A. a 电极是负极B. b 电极的电极反应为:===---e OH 44↑+222O O HC. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置4.下图中能验证氯化钠溶液含酚酞电解产物的装置是D 5.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇Y 2O 3的氧化锆ZrO 2晶体,在熔融状态下能传导O 2—;下列对该燃料电池说法正确的是 A .在熔融电解质中,O 2— 由负极移向正极B .电池的总反应是:2C 4H 10 + 13O 2→ 8CO 2 + 10H 2OC .通入空气的一极是正极,电极反应为:O 2 + 4e — = 2O 2—D .通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C 4H 10 + 26e — + 13O 2—== 4CO 2 + 5H 2O 6.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保 持稳定的放电电压;高铁电池的总反应为3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3ZnOH 2 + 2FeOH 3 + 4KOH下列叙述不正确...的是 A .放电时负极反应为:Zn —2e — +2OH —= ZnOH 2B .充电时阳极反应为:FeOH 3 —3e — + 5 OH — = FeO -24 + 4H 2OC .放电时每转移3 mol 电子,正极有1mol K 2FeO 4被氧化D .放电时正极附近溶液的碱性增强7.金属镍有广泛的用途;粗镍中含有少量Fe 、Zn 、Cu 、Pt 等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是已知:氧化性Fe 2+<Ni 2+<Cu 2+ A 阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni 2++2e -=Ni B 电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C 电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe 2+和Zn 2+ D 电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt放电充电8.关于电解NaCl 水溶液,下列叙述正确的是A、电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠B、若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色C、若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈棕色D、电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后,溶液呈中性9.关于如图所示装置的叙述,正确的是A、铜是阳极,铜片上有气泡产生B、铜片质量逐渐减少C、电流从锌片经导线流向铜片D、氢离子在铜片表面被还原10.金属有广泛的用途;粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e- NiB.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt11.某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含Li+导电固体为电解质;放电时的电池反应为:Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4;下列说法正确的是A.放电时,LiMn2O4发生氧化反应B.放电时,正极反应为:Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4C.充电时,LiMn2O4发生氧化反应D.充电时,阳极反应为:Li++e-==Li12.锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性;锂离子电池放电时的电极反应式为负极反应:C6Li-xe-===C6Li1-x+xLi+C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料正极反应:Li1-x MO2+xLi++x e-===LiMO2LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物下列有关说法正确的是A.锂离子电池充电时电池反应为C6Li+Li1-xMO2===LiMO2+C6Li1-xB.电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1mol电子,金属锂所消耗的质量最小C.锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动D.锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1-x+xLi++x e-===C6Li13.把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为:2:3 :2:1 :3:1 :3:214.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是A 两烧杯中铜片表面均无气泡产生B 甲中铜片是正极,乙中铜片是负极C 两烧杯中溶液的pH均增大D 产生气泡的速度甲比乙慢15.下列有关工业生产的叙述正确的是A.合成氨生产过程中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高N2、H2的转化率B.硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量C.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防止阴极室产生的C12进入阳极室D.电解精炼铜时,同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小17.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是A.正极附近的SO42—离子浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片C.正极有O2逸出 D.铜片上有H2逸出18.以惰性电极电解CuSO4溶液,若阳极析出气体,则阴极上析出Cu为A、0.64gB、C、D、19.某同学按右图所示的装置进行电解实验;下列说法正确的是A.电解过程中,铜电极上有H2产生B.电解初期,主反应方程式为:Cu+H2SO4电解CuSO4+H2↑C.电解一定时间后,石墨电极上有铜析出D.整个电解过程中,H+的浓度不断增大20、如题12图所示,将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液,冷却后形成琼胶离子在琼胶内可以移动;下列叙述正确的是A、a中铁钉附近呈现红色B、b中铁钉上发生还原反应C、a中铜丝上发生氧化反应D、b中铝条附近有气泡产生21.下列叙述正确的是A、在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B、用惰性电极电解Na2SO4溶液,阴阳两极产物的物质的量之比为1:2C、用惰性电极电解饱和NaCl溶液,若有1 mol电子转移,则生成1 molNaOHD、镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀22.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色;则下列说法错误的是A.b电极是阴极B.a电极与电源的正极相连接C.电解过程中,水是氧化剂D.b电极附近溶液的pH变小23.电解100mL含c H+=L的下列溶液,当电路中通过电子时,理论上析出金属质量最大的是+ 2+2+ 2+24.右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置;通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊试液,下列实验现象中正确的是A. 逸出气体的体积a电极的小于b电极的B. 一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体C. a电极附近呈红色,b电极附近出现蓝色D. a电极附近呈蓝色,b电极附近出现红色25.一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳;该电池负极发生的反应是A.CH3OHg+O2g=H2O1+CO2g+2H+aq+2e_B.O2g+4H+aq+4e_=2H2O1C.CH3OHg+H2O1=CO2g+6H+aq+6e_D.O2g+2H2O1+4e_=4OH26.镍镉Ni-Cd可充电电池在现代生活中有广泛应用;已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd + 2NiOOH + 2H2O放电充电CdOH2+ 2NiOH2有关该电池的说法正确的是A.充电时阳极反应:NiOH2-e— + OH- == NiOOH + H2OB.充电过程是化学能转化为电能的过程C.放电时负极附近溶液的碱性不变D.放电时电解质溶液中的OH-向正极移动27.关于铅蓄电池的说法正确的是:A.在放电时,正极发生的反应是 Pbs +SO42—aq= PbSO4s +2e—B.在放电时,该电池的负极材料是铅板C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小D.在充电时,阳极发生的反应是 PbSO4s+2e—= Pbs+ SO42—aq28.电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献;下列有关电池的叙述正确的是A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅29.海水是一个巨大的化学资源库,下列有关海水综合利用的说法正确的是A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能30.用铜片、银片、Cu NO32溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥装有琼脂-KNO3的U型管构成一个原电池;以下有关该原电池的叙述正确的是①在外电路中,电流由铜电极流向银电极②正极反应为:Ag++e-=Ag③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A. ①②B.②③C.②④D.③④31.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B.当镀锡铁制品的镀层破损时,镶层仍能对铁制品起保护作用C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀32.据报道,我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务;某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液;下列有关该电池的叙述不正确的是A.正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH―B.工作一段时间后,电解液中KOH的物质的量不变C.该燃料电池的总反应方程式为:2H2+O2=2H2OD.用该电池电解CuCl2溶液,产生标状时,有电子转移33.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车;电池反应为:FePO4+Li放电充电LiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,含U导电固体为电解质;下列有关LiFePO4电池说法正确的是A.可加入硫酸以提高电解质的导电性B放电时电池内部Li向负极移动.C.充电过程中,电池正极材料的质量减少D.放电时电池正极反应为:FePO4+Li++e-=LiFePO434.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B.当镀锡铁制品的镀层破损时,镶层仍能对铁制品起保护作用C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀35.电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献;下列有关电池的叙述正确的是A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅36.下列叙述正确的是A .在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B .用惰性电极电解Na 2SO 4溶液,阴阳两极产物的物质的量之比为1:2C .用惰性电极电解饱和NaCl 溶液,若有1 mol 电子转移,则生成1 molNaOHD .镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀37.据报道,我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在奥运会期间为运动员提供服务;某种氢氧燃料电池的电解液为KOH 溶液;下列有关电池的叙述不正确的是 A .正极反应式为:O 2+2H 2O +4e -==== 4OH -B .工作一段时间后,电解液中的KOH 的物质的量不变C .该燃料电池的总反应方程式为:2H 2+O 2====2H 2OD .用该电池电解CuCl 2溶液,产生标准状况时,有电子转移 41.铝和氢氧化钾都是重要的工业产品;请回答:1工业冶炼铝的化学方程式是 ; 2铝与氢氧化钾反应的离子方程式是 ;3工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯;电解槽内装有阳离子交换膜只允许阳离子通过,其工作原理如图所示; ①该电解槽的阳极反应式是 ;②通电开始后,阴极附近溶液pH 会增大,请简述原因 ⑶① 4OH 4e = 2H 2O + O 2↑② H +放电,促进水的电离,OH 浓度增大③ B ③除去杂质后氢氧化钾溶液从液体出口 填写“A ”或“B ”导出; 42.利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一;某研究小组设计了如右图所示的循环系统实现光分解水制氢;反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供,反应体系中I 2和Fe 3+等可循环使用;⑴写出电解池A 、电解池B 和光催化反应池中反应的离子方程式;⑵若电解池A 中生成 L H 2标准状况,试计算电解池B 中生成Fe 2+的物质的量; ⑶若循环系统处于稳定工作状态时,电解池A 中流入和流出的HI 浓度分别为a mol ·L -和b mol ·L -1,光催化反应生成Fe 3+的速率为c mol ·L -1,循环系统中溶液的流量为Q 流量为单位时间内流过的溶液体积;试用含所给字母的代数式表示溶液的流量Q;1~5、A C B D BC 6~10、CDBDD 11~15、B B D DC D 16~20、B D D BC B 21~25、C D C D C 26~30、A B C C C 31~35、AC D CD AC C 36~37、C D 41、答案:⑴ 2Al 2O 3通电4Al +3O 2↑⑵ 2Al + 2OH +2H 2O = 2AlO 2+ 3H 2↑42、答案:1电解池22A :2H 2I H I +-+↑+通电 电解池3+222B 4Fe 2H O O 4H 4Fe +++↑+:通电光催化反应池:2322Fe I 2Fe 2I ++-++光照22-13.36 L(H )0.150 mol 22.4 L moln ==转移电子的物质的量为2(e )2(H )0.150 mol 2=0.300 mol n n -==⨯ 因为电解池A 、B 是串联电解池,电路中转移的电子数目相等; 所以,2+-(Fe )=(e )=0.300 mol n n答:电解池B 中生成2+Fe 的物质的量为0.300 mol ;3根据化学反应2322Fe I 2Fe 2I ++-++光照 光催化反应生成I -的速率31(I )=(Fe ) mol min v v c -+-=电解池A 中消耗I -的速率应等于光催化反应池中生成I -的速率答:溶液的流量Q 为1L min ca b--;。
电化学试题及答案
电化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电化学中,原电池的负极发生的反应是:A. 还原反应B. 氧化反应C. 还原反应和氧化反应D. 无反应答案:B2. 标准氢电极的电势是:A. -0.059 VB. 0.059 VC. 1.23 VD. 0 V答案:D3. 在电化学腐蚀中,金属的腐蚀速度与电解质的浓度关系是:A. 无关B. 正比C. 反比D. 先增后减答案:B4. 电化学分析中,电位分析法的基本原理是:A. 测量电流B. 测量电阻C. 测量电位D. 测量电压答案:C5. 电化学腐蚀中,阳极保护法的基本原理是:A. 使金属表面形成氧化膜B. 使金属表面形成还原膜C. 使金属表面形成钝化膜D. 使金属表面形成导电膜答案:C6. 电化学合成中,电解水时产生的气体是:A. 氢气和氧气B. 氮气和氧气C. 氢气和二氧化碳D. 氮气和二氧化碳答案:A7. 电化学传感器中,pH传感器的工作原理是:A. 测量电流B. 测量电阻C. 测量电位D. 测量电压答案:C8. 电化学腐蚀中,阴极保护法的基本原理是:A. 使金属表面形成氧化膜B. 使金属表面形成还原膜C. 使金属表面形成钝化膜D. 使金属表面形成导电膜答案:A9. 电化学合成中,电解氯化钠溶液时产生的气体是:A. 氢气和氧气B. 氯气和氢气C. 氯气和二氧化碳D. 氮气和氢气答案:B10. 电化学腐蚀中,金属腐蚀速度与温度的关系是:A. 无关B. 正比C. 反比D. 先增后减答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 电化学腐蚀中,金属腐蚀速度与______成正比。
答案:电解质浓度2. 电化学分析中,电位分析法的基本原理是测量______。
答案:电位3. 电化学传感器中,pH传感器的工作原理是测量______。
答案:电位4. 电化学合成中,电解水时产生的气体是______和氧气。
答案:氢气5. 电化学腐蚀中,阳极保护法的基本原理是使金属表面形成______。
电化学练习题答案
一、是非题×1. 离子选择性电极的选择性系数K ij越大,说明电极对待测离子i的选择性就越好。
×2. 离子选择性电极分类中的原电极是膜电极,而敏化电极不是膜电极。
√3. 为使待测离子迅速到达电极表面,通常可采用搅拌溶液的方法。
√4. 氟离子选择性电极的晶体膜是由高纯LaF3晶体制作的。
√5. 待测离子的电荷数越少,测定的灵敏度就越高,所产生的误差也就越小,故电位法多用于低价离子的测定。
×6. 为了使待测离子的响应速度快些,电极膜做的越薄越好。
√7. 复合玻璃电极在使用前一定要用蒸馏水预先浸泡,否则将不能使用。
×8.为使待测离子迅速到达电极表面,通常可采用加热溶液的方法来实现。
√9. 玻璃膜电极使用前必须浸泡24小时,以使玻璃膜表面形成能进行H+离子交换的水化膜,因此,所有的膜电极使用前均必须浸泡较长的时间。
×10. 用总离子强度调节缓冲溶液(TISAB)保持溶液的离子强度相对稳定,故在所有电位测定方法中都必须加入TISAB。
11. 极谱分析中金属离子的分解电压及半波电位都与被还原离子的浓度有关。
12.极谱分析不适于较低浓度试液的分析。
13.极谱分析过程中使用的两支电极性质不同,一支为极化电极,而另一支为去极化电极。
14.极谱分析过程中应尽量使溶液保持静止状态。
二、选择题⒈玻璃电极对H+的指示作用主要是_C。
A.内部溶液B.待测试液C.玻璃膜D.内参比电极⒉用标准曲线法测定待测组分的浓度C i时,若试样中含有一未知浓度的高含量非待测离子,则为避免因标准溶液与待测试液的离子强度不同所引入的测量误差,通常可采用_C来制备标准溶液。
A.离子强度调节剂法B.恒定离子背景法C.总离子强度调节剂法⒊离子选择性电极测定系统通常包括一对电极(指示电极与参比电极)、试液容器、搅拌装置及_C等。
A.洗瓶B.恒温装置C.测量电动势装置⒋在对pH计进行定位与校验的交替操作过程中,通常要将玻璃电极的玻璃泡用蒸馏水清洗干净后再擦干,这样做的目的是A_。
电化学习题及答案
电解质溶液:一、判断题:1.溶液是电中性的,正、负离子所带总电量相等,所以正、负离子离子的迁移数也相等。
2.离子迁移数与离子速率成正比,某正离子的运动速率一定时,其迁移数也一定。
3.离子的摩尔电导率与其价态有关系。
4.电解质溶液中各离子迁移数之和为1。
5.电解池通过l F 电量时,可以使1mol 物质电解。
6.因离子在电场作用下可以定向移动,所以测定电解质溶液的电导率时要用直流电桥。
7.无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和,这 一规律只适用于强电解质。
8.电解质的无限稀摩尔电导率Λ可以由Λm 作图外推到c 1/2 = 0得到。
二、单选题:2.对于混合电解质溶液,下列表征导电性的量中哪个不具有加和性:(A) 电导 ; (B) 电导率 ; (C) 摩尔电导率 ; (D) 极限摩尔电导 。
3.在一定温度和较小的浓度情况下,增大强电解质溶液的浓度,则溶液的电导率κ与 摩尔电导Λm 变化为:(A) κ增大,Λm 增大 ; (B) κ增大,Λm 减少 ;(C) κ减少,Λm 增大 ; (D) κ减少,Λm 减少 。
4.在一定的温度下,当电解质溶液被冲稀时,其摩尔电导变化为:(A) 强电解质溶液与弱电解质溶液都增大 ;(B) 强电解质溶液与弱电解质溶液都减少 ;(C) 强电解质溶液增大,弱电解质溶液减少 ;(D) 强弱电解质溶液都不变 。
5.分别将CuSO 4、H 2SO 4、HCl 、NaCl 从0.1mol·dm -3 降低到0.01mol·dm -3,则Λm 变化最大的是:(A) CuSO 4 ; (B) H 2SO 4 ; (C) NaCl ; (D) HCl 。
7.科尔劳施的电解质当量电导经验公式 Λ = Λ∞ - Ac 1/2,这规律适用于:(A) 弱电解质溶液 ; (B) 强电解质稀溶液 ;(C) 无限稀溶液 ; (D) 浓度为1mol·dm -3的溶液 。
电化学试题及答案
1. 用石墨作电极电解CuSO溶液。
通电一段时间后,欲使电解液恢复到起始状态,应向溶4液中加入适量的()A.CuSOB.HO 24C.CuO D.CuSO·5HO 24答案:C电解解读:由硫酸铜溶液的电解方程式:2CuSO+2HO=====2Cu+O↑+2HSO可知,42224加入CuO才可与生成的HSO反应生成CuSO而使电解液恢复到原浓度,故C正确。
4242. 铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+NiO+3HO===Fe(OH)+2Ni(OH) 23222下列有关该电池的说法不正确的是()A.电池的电解液为碱性溶液,正极为NiO、负极为Fe 32---2e===Fe(OH)B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH2.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低C--O 2e===NiO+3HD.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)+2OH-2322C答案:价,化合2→+价项,由电池反应可知,NiO→Ni(OH),Ni的化合价由+3解读:A232价,化+2Fe→Fe(OH),的化合价由0价→O价降低,发生还原反应,故Ni为正极,Fe223-+2OH 合价升高,发生氧化反应,故Fe为负极,正确;B项,负极发生氧化反应,Fe-)2OH===Fe+,c(OH项,阴极发生还原反应,2e===Fe(OH),正确;CFe(OH)+2e----222OHD项,阳极发生氧化反应,电极反应为2Ni(OH)+pH增大,溶液的增大,故错误;-2 D正确。
+-2e===NiO3HO,-223)3. 结合下图判断,下列叙述正确的是(A. Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护2-+Fe-2e===FeⅠ和Ⅱ中负极反应均是B.+C. Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2H+4e22 ][Fe(CN)Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量D. K溶液,--===4OHO均有蓝色沉淀631 / 8答案:A解读:A项,电子从负极流向正极,抑制正极失电子,所以正极均被保护;B项,Ⅰ2;C项,Ⅱ中的正极反应为2H+2e===H↑;===Zn中的负极反应为Zn-2eD项,--++22,不会与K[Fe(CN)]溶液作用产生蓝色沉淀。
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第七章电化学习题答案7.1用铂电极电解溶液。
通过的电流为20 A,经过15 min后,问:(1)在阴极上能析出多少质量的?(2) 在的27 ?C,100 kPa下的?解:电极反应为电极反应的反应进度为因此:7.2在电路中串联着两个电量计,一为氢电量计,另一为银电量计。
当电路中通电1 h后,在氢电量计中收集到19 ?C、99.19 kPa的;在银电量计中沉积。
用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。
解:两个电量计的阴极反应分别为电量计中电极反应的反应进度为对银电量计对氢电量计7.3用银电极电解溶液。
通电一定时间后,测知在阴极上析出的,并知阴极区溶液中的总量减少了。
求溶液中的和。
解:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。
显然阴极区溶液中的总量的改变等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量之差:7.4用银电极电解水溶液。
电解前每溶液中含。
阳极溶解下来的银与溶液中的反应生成,其反应可表示为总反应为通电一定时间后,测得银电量计中沉积了,并测知阳极区溶液重,其中含。
试计算溶液中的和。
解:先计算是方便的。
注意到电解前后阳极区中水的量不变,量的改变为该量由两部分组成(1)与阳极溶解的生成,(2)从阴极迁移到阳极7.5用铜电极电解水溶液。
电解前每溶液中含。
通电一定时间后,测得银电量计中析出,并测知阳极区溶液重,其中含。
试计算溶液中的和。
解:同7.4。
电解前后量的改变从铜电极溶解的的量为从阳极区迁移出去的的量为因此,7.6在一个细管中,于的溶液的上面放入的溶液,使它们之间有一个明显的界面。
令的电流直上而下通过该管,界面不断向下移动,并且一直是很清晰的。
以后,界面在管内向下移动的距离相当于的溶液在管中所占的长度。
计算在实验温度25 ?C下,溶液中的和。
解:此为用界面移动法测量离子迁移数7.7已知25 ?C时溶液的电导率为。
一电导池中充以此溶液,在25 ?C时测得其电阻为。
在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为的溶液,测得电阻为。
计算(1)电导池系数;(2)溶液的电导率;(3)溶液的摩尔电导率。
解:(1)电导池系数为(2)溶液的电导率(3)溶液的摩尔电导率7.8已知25 ?C时溶液的电导率为。
一电导池中充以此溶液,在25 ?C时测得其电阻为。
在同一电导池中装入同样体积的浓度分别为,,和的溶液,测出其电阻分别为,,和。
试用外推法求无限稀释时的摩尔电导率。
解:的摩尔电导率为造表如下作图如下无限稀释时的摩尔电导率:根据Kohlrausch方程拟和得到7.9已知25 ?C时,。
试计算及。
解:离子的无限稀释电导率和电迁移数有以下关系7.10已知25 ?C时溶液的电导率为。
计算的解离度及解离常熟。
所需离子摩尔电导率的数据见表7.3.2。
解:的解离反应为查表知因此,7.1125 ?C时将电导率为的溶液装入一电导池中,测得其电阻为。
在同一电导池中装入的溶液,测得电阻为。
利用表7.3.2中的数据计算的解离度及解离常熟。
解:查表知无限稀释摩尔电导率为因此,7.12已知25 ?C时水的离子积,、和的分别等于,和。
求25 ?C时纯水的电导率。
解:水的无限稀释摩尔电导率为纯水的电导率7.13已知25 ?C时的溶度积。
利用表7.3.2中的数据计算25 ?C时用绝对纯的水配制的饱和水溶液的电导率,计算时要考虑水的电导率(参见题7.12)。
解:查表知的无限稀释摩尔电导率为饱和水溶液中的浓度为因此,7.14已知25 ?C时某碳酸水溶液的电导率为,配制此溶液的水的电导率为。
假定只考虑的一级电离,且已知其解离常数,又25 ?C无限稀释时离子的摩尔电导率为,。
试计算此碳酸溶液的浓度。
解:由于只考虑一级电离,此处碳酸可看作一元酸,因此,7.15试计算下列各溶液的离子强度:(1);(2);(3)。
解:根据离子强度的定义7.16应用德拜-休克尔极限公式计算25 ?C时溶液中、和。
解:离子强度7.17应用德拜-休克尔极限公式计算25 ?C时下列各溶液中的:(1);(2)。
解:根据Debye-Hücke l极限公式,25 ?C水溶液中7.1825 ?C时碘酸钡在纯水中的溶解度为。
假定可以应用德拜-休克尔极限公式,试计算该盐在中溶液中的溶解度。
解:先利用25 ?C时碘酸钡在纯水中的溶解度求该温度下其溶度积。
由于是稀溶液可近似看作,因此,离子强度为设在中溶液中的溶解度为,则整理得到采用迭代法求解该方程得所以在中溶液中的溶解度为7.19电池在25 ?C时电动势为,电动势的温度系数为。
(1)写出电池反应;(2)计算25 ?C时该反应的,以及电池恒温可逆放电时该反应过程的。
解:电池反应为该反应的各热力学函数变化为7.20电池电动势与温度的关系为(1)写出电池反应;(2)计算25 ?C时该反应的以及电池恒温可逆放电时该反应过程的。
解:(1)电池反应为(2)25 ?C时因此,7.21电池的电池反应为已知25 ?C时,此电池反应的,各物质的规定熵分别为:;;;。
试计算25 ?C时电池的电动势及电动势的温度系数。
解:该电池反应的各热力学函数变化为因此,7.22在电池中,进行如下两个电池反应:应用表7.7.1的数据计算两个电池反应的。
解:电池的电动势与电池反应的计量式无关,因此7.23氨可以作为燃料电池的燃料,其电极反应及电池反应分别为试利用物质的标准摩尔生成Gibbs函数,计算该电池在25 ?C时的标准电动势。
解:查表知各物质的标准摩尔生成Gibbs函数为电池反应的标准摩尔Gibbs函数为7.24写出下列各电池的电池反应,并写出以活度表示的电动势公式。
解:(1)(2)7.25写出下列各电池的电池反应,应用表7.7.1的数据计算25 ?C时各电池的电动势及各电池反应的摩尔Gibbs函数变,并指明各电池反应能否自发进行。
解:(1),反应可自发进行。
(2),反应可自发进行。
7.26写出下列各电池的电池反应。
应用表7.7.1的数据计算25 ?C时各电池的电动势、各电池反应的摩尔Gibbs函数变及标准平衡常数,并指明的电池反应能否自发进行。
解:(1)电池反应根据Nernst方程(2)电池反应(3)电池反应7.27写出下列各电池的电池反应和电动势的计算式。
解:该电池为浓差电池,其电池反应为因此,7.28写出下列电池的电池反应。
计算25 oC时的电动势,并指明反应能否自发进行。
(X表示卤素)。
解:该电池为浓差电池(电解质溶液),电池反应为根据Nernst方程,由于,该电池反应可以自发进行。
7.29应用表7.4.1的数据计算下列电池在25 ?C时的电动势。
解:该电池为浓差电池,电池反应为查表知,7.30电池在25 ?C 时电动势为,试计算HCl溶液中HCl 的平均离子活度因子。
解:该电池的电池反应为根据Nernst方程7.31浓差电池,其中,已知在两液体接界处Cd2+离子的迁移数的平均值为。
1.写出电池反应;2.计算25 oC时液体接界电势E(液界)及电池电动势E。
解:电池反应由7.7.6式电池电动势7.32为了确定亚汞离子在水溶液中是以Hg+还是以形式存在,涉及了如下电池测得在18 oC时的E = 29 mV,求亚汞离子的形式。
解:设硝酸亚汞的存在形式为,则电池反应为电池电动势为作为估算,可以取,。
所以硝酸亚汞的存在形式为。
7.33与生成配离子,其通式可表示为,其中为正整数。
为了研究在约的硫代硫酸盐溶液中配离子的形式,在16 ?C 时对如下两电池测得求配离子的形式,设溶液中主要形成一种配离子。
解:(略)7.34电池在25 ?C时测得电池电动势,试计算待测溶液的pH。
解:电极及电池反应为查表知(表7.8.1),在所给条件下甘汞电极的电极电势为,则:7.35电池在25 oC,当某溶液为pH = 3.98的缓冲溶液时,测得电池的电动势;当某溶液换成待测pH的溶液时,测得电池的电动势。
试计算待测溶液的pH。
解:电池反应根据Nernst方程,电池电动势为设在两种情况下H2O的活度相同,则7.36将下列反应设计成原电池,并应用表7.7.1的数据计算25 oC时电池反应的解:(1)(2)(3)7.37(1)应用表7.7.1的数据计算反应在25 oC时的平衡常数。
(2)将适量的银粉加入到浓度为的溶液中,计算平衡时Ag+的浓度(假设各离子的活度因子均等于1)。
解:(1)设计电池(2)设平衡时Fe2+的浓度为x,则因此,,解此二次方程得到。
7.38(1)试利用水的摩尔生成Gibbs函数计算在25 oC于氢-氧燃料电池中进行下列反应时电池的电动势。
(2)应用表7.7.1的数据计算上述电池的电动势。
(3)已知,计算25 oC时上述电池电动势的温度系数。
解:(1)查表知,因此,(2)设计电池(3)7.39已知25 oC时,。
试计算应25 oC时电极的标准电极电势。
解:上述各电极的电极反应分别为显然,,因此,7.40已知25 oC时AgBr的溶度积,,。
试计算25 oC时(1)银-溴化银电极的标准电极电势;(2)的标准生成吉布斯函数。
解:(1)设计电池,电池反应为根据Nernst方程沉淀反应平衡时,所以(2)设计电池,电池反应为该反应为的生成反应,7.4125 oC时用铂电极电解的。
(1)计算理论分解电压;(2)若两电极面积均为,电解液电阻为,和的超电势与电流密度的关系分别为问当通过的电流为 1 mA时,外加电压为若干。
解:(1)电解溶液将形成电池,该电池的电动势1.229 V即为的理论分解电压。
(2)计算得到和的超电势分别为电解质溶液电压降:10-3 x 100 = 0.1 V因此外加电压为:。