电化学例题
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。
高二电化学基础练习题
高二电化学基础练习题1. 以下是一些关于电化学的基础练习题。
通过完成这些问题,你可以巩固对电化学的理解并提升解题能力。
题目一:在一个电池中,溶液中的金属离子被还原,而电极上的自由金属被氧化。
这个电池是什么类型的电池?题目二:哪些因素会影响电化学反应的速率?请列出至少三个因素,并解释其中一个因素的影响。
题目三:请解释以下两个概念:阳极和阴极。
题目四:在一个电化学电池中,外部电路中的电流流向何处?题目五:一个电化学反应的标准电极电势是如何确定的?题目六:一个电池的电动势是2.5伏,内电阻是0.5欧。
当电池的电流为5安时,计算电池的输出功率。
题目七:写出下列半反应的平衡方程式并判断它是还原反应还是氧化反应。
a) Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-b) Cl2(g) + 2e- → 2Cl-(aq)题目八:在一个电化学电池中,化学反应在一个半电池中进行。
请解释在另一个半电池中会发生什么?2. 解答题目一:这个电池是一个还原与氧化电池,也就是称为“红ox”反应。
题目二:影响电化学反应速率的因素有:温度、浓度、表面积、电极材料、催化剂等。
以温度为例,温度的增加会提高电化学反应的速率。
这是因为温度的增加会导致反应物分子间的碰撞频率增加,碰撞时能量的转移速率也变快,从而加速反应速率。
题目三:阳极是电化学电池中发生氧化反应的电极,它释放电子到外部电路以供应电流。
阴极是电化学电池中发生还原反应的电极,它吸收外部电路中的电子。
题目四:在一个电化学电池中,外部电路中的电流流向阴极。
这是因为在电化学反应中,阴极吸收外部电路中的电子,形成还原反应。
题目五:一个电化学反应的标准电极电势是通过比较与参考电极之间的电势差来确定的。
标准氢电极一般被用作参考电极,其标准电极电势被定义为0伏。
题目六:电池的输出功率可以通过下式计算:输出功率 = 电动势 ×电流在这个例子中,输出功率 = 2.5伏 × 5安 = 12.5瓦特。
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。
电化学例题
例5.1.1 用铂电极电解CuCl 2溶液,通过的电流为20A ,经过15 min 后,试求(1)在阴极上析出的Cu 的质量。
(2)在阳极上析出温度为27℃、压力为100 kPa 时Cl 2的体积。
解 通过电解池的电量 Q =It =(20×15×60)C=18000 C根据法拉第定律 Q =nF ,则电极上发生反应的物质的量:22-11118000C(H )(C l )0.1866m ol 2296485C m olQ n n F ====⋅(1) 阴极上析出Cu 的质量:111(C u )(C u )0.1866(63.55)g 5.929g222mn M =⨯=⨯⨯=;式中1(C u )2M 是指Cu 的物质的量的基本单元为12Cu,即对应元电荷的质量。
(2) 阳极上析出氯气的体积(将气体看作理想气体):2332310.5(Cl )(Cl )0.18660.58.3145300.152===m =2.328dm 10010n RTn RT V p p ⨯⨯⨯⨯在使用理想气体方程时,物质的量n 必须对应于气体实际存在的形式,例如氯气应为2C l 而不是122Cl 。
这是热力学和电化学不一致的地方,需要引起注意。
例5.1.2 用银电极电解AgNO 3水溶液,通电一定时间后,在阴极上有0.078g 的Ag(s)析出。
经过分析知道阳极区含有水 23.14g ,AgNO 3 0.236g 。
已知原来所用溶液的浓度为每克水中溶有AgNO 3 0.00739g 。
试分别计算Ag +和NO 3-的迁移数。
解: Ag +迁移数的计算:对Ag +在阳极区进行物质的量衡算有 n n n n =+-后迁前电 式中各项:n 后-通电后阳极区Ag +的物质的量;n 前-通电前阳极区Ag +的物质的量;n 电-发生电极反应从阳极溶解生成的Ag +的物质的量; n 迁-电迁移迁出阳极区的Ag +的物质的量;所以 n n n n =+-迁后前电以阳极区水的质量为23.14g 作为计算基准333AgN O 3AgN O AgAgN O m 0.236n n mol 1.38910molM 169.9+-====⨯,后,,后后333AgN O 3AgN O Ag AgN O m 0.0073923.14n n m ol 1.00710m olM 169.9+-⨯====⨯前,前,前,Ag 3AgAgm 0.078n m ol 0.722910m olM 107.9+-===⨯,电,电33n n n n 1.0070.7229 1.38910mol 0.340910mol--=+-=+-⨯=⨯迁后前电()Ag +的迁移数 3,A g3A g A g n 0.340910m ol t 0.47n 0.722910m olQ Q+++-+-⨯====⨯迁电,3NO -迁移数的计算(方法一)题为单电解质溶液,正负离子各一种(忽略水的电离),因此有3Ag NO t t 1+-+=所以 3NO Ag t 1 t 10.47 0.53-+=-=-=3NO -迁移数的计算(方法二)分析可知3NO -不参与电极反应,通电过程中“迁入”阳极区,故有 n n n =+后迁前,即n n n =-迁后前 其中-333,AgNO ,NO n n 1.38910mol -==⨯后后 333,AgNO ,NO 1.00710mol n n --==⨯前前故 333n n n (1.38910 1.00710mol 0.38210mol ---=-=⨯-⨯=⨯迁后前)因此3NO -的迁移数 333,3,Ag 0.38210mol t 0.530.722910molNO NO n n --+--⨯===⨯迁电例 5.1.3 25 ℃时在一电导池中盛以浓度c 为 0.02 mo l ·dm -3的KCl 溶液,测得其电阻为 82.4Ω。
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;
电化学典型题
电化学常见题型小结题型一:原电池和电解池串联,无外加电源型解题关键:先判断出谁是原电池,以它作电源,另一装置为电解池。
定量计算时,整个电路中转移电子数目相等!通过电极反应式进行计算!例1.如图所示,1)Zn极为极,电极反应,Cu极为极,电极反应,2)X极为极,电极反应,Y极为极,电极反应,Y极附近实验现象为;3)当Zn电极质量减少0.64 g时,Cu电极质量增加g;Y电极上产生的气体在标准状况下的体积为L。
例2、按下图装置进行实验,并回答下列问题:⑴判断装置的名称:A池为___ _____池,B池为_____ ___池;⑵锌极为____极,电极反应式为__________________ ;铜极为____极,电极反应式为___________________;石墨棒C1为______极,电极反应式为________________________ ,石墨棒C2附近发生的实验现象为_____________________ ;⑶当C2极析出224mL气体(标准状态)时,锌的质量_______(变大、不变或变小)了______g,CuSO4溶液的质量______(增加、不变或减少)________g。
例3、如图所示,甲池中电池反应式为2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+,已知B 电极质量不变,C、D为石墨电极,乙池中为200 mL饱和NaCl溶液。
回答下列问题:(1)A极为极(填“正”或“负”),电极材料为,发生反应。
(2)写出乙池的电极反应式:阳极反应式为;阴极反应式为。
(3)A电极质量减少0.64 g时,此时乙池中c(OH—)为(忽略溶液体积的变化),C电极上产生的气体在标准状况下的体积为L。
D电极上产生的气体在标准状况下的体积为L。
(提示:通过电极现象判断正负极、阴阳极。
电极现象包括:电极质量变化、生成气体体积关系、电极附近溶液颜色变化等。
本题是通过进行判断的。
)题型二:有外加电源型例4、以石墨作电极,点解下列溶液,写出各电极的电极反应式:A BC DE F电解后各溶液pH 值变化(填‘增大’‘减小’或‘不变’) 甲 乙 丙例5、如图,a 、b 是石墨电极,通电一段时间后,b 极附近溶液显红色。
电化学练习(含解析)
1.用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示。
下列说法中正确的是A.燃料电池工作时,正极反应为 O2+2H2O+4e-===4OH-B. a 极是铁,b 极是铜时,b 极逐渐溶解,a 极上有铜析出C. a 极是粗铜,b 极是纯铜时,a 极逐渐溶解,b 极上有铜析出D. a、b 两极均是石墨时,在相同条件下 a 极产生的气体与电池中消耗的 H2体积相等2.用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1∶2的CuSO4和NaCl的混合溶液,可能发生的反应有①2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑ ②Cu2++2Cl﹣Cu+Cl2↑③2Cl﹣+2H+H2↑+Cl2↑ ④2H2O2H2↑+O2↑A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.②④3.常温下用石墨作电极,电解100 mL 0.1 mol·L-1的Cu(NO3)2和0.1 mol·L-1的AgNO3组成的混合溶液,当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12 L 时,假设溶液体积不变,下列说法正确的是A.阴极增重1.4 g B.所得溶液pH<1 C.阴极增重0.64 g D.所得溶液pH>14.电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去。
下列说法不正确的是A.阳极反应为Fe-2e-===Fe2+ B.电解过程中溶液pH不会变化C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成 D.电路中每转移12 mol电子,最多有1 mol Cr2O被还原5.某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。
通电后,溶液中产生白色沉淀,且较长时间不变色。
下列说法中正确的是A.电源中a为负极,b为正极 B.电解池中的电解液不可以是NaCl溶液C. B电极发生的反应:2H++2e-===H2↑ D. A、B两端都必须使用铁作电极6.铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,研读下图,下列判断不正确的是A. K闭合时,d电极反应式:PbSO 4+2H2O-2e-===PbO2+4H++B.当电路中转移0.2 mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 molC. K闭合时,Ⅱ中向c电极迁移D. K闭合一段时间后断开,Ⅱ可单独作为原电池,d电极为正极7.已知锂离子电池的总反应:Li x C+Li1-x CoO2C+LiCoO2,锂硫电池的总反应:2Li+S Li2S,有关上述两种电池说法正确的是( )A.锂离子电池放电时,Li+向负极迁移 B.锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应C.理论上两种电池的比能量相同 D.上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电8.增加提示(在氢氧化铁胶体中,分散质Fe(OH)3胶粒带正电荷)如下图所示,X、Y、Q、W都是惰性电极,将电源接通后,W极附近颜色逐渐加深。
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
专题11电化学
专题11 电化学1.【2012·浙江理综,10】以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下:下列说法不正确的是( )A.在阴极式,发生的电极反应为:2H2O+2e-2OH―+H2↑使平衡2CrO42–+2H Cr2O72– +H2O向右移动C.该制备过程总反应的化学方程式为:4K2CrO4+4H2O通电2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑D.测定阳极液中K和Cr的含量,若K与Cr的物质的量之比(n K/n Cr )为d,则此时铬酸钾的转化率为α=d/2【答案】D【解析】A项,根据装置图可知,左侧是阴极室,阴极是氢离子放电,腐蚀还原反应生成氢气,正确;B项,阳极发生氧化反应,氢氧根离子放电生成氧气,导致阳极区氢离子浓度增大,2CrO42+2H+Cr2O72+H2O向右移动,正确;C项,电解时,铬酸钾和水放电生成重铬酸钾、氢气、氧气和氢氧化钠,所以总反应的化学方程式为4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑,正确;D项,设加入反应容器内的K2CrO4为1mol,则n(K)="2mol," n(Cr)=1mol,反应过程中有xmol K2CrO4转化为K2Cr2O7,由于阴极是氢离子放电,造成阴极区氢氧根离子增多,所以K+向阴极区移动,补充氢离子,根据化学方程式可知,xmol K2CrO4转化为K2Cr2O7,则阴极区生成KOH的物质的量是xmol,则阳极区剩余n(K)=(2x)mol,Cr元素不变,仍是1mol,根据:K与Cr的物质的量之比为d,解得(2x)/1=d,x=2d,转化率为(2d)/1×100%=2d,错误,故选D。
2.【2013·浙江理综,11】电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。
在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。
已知:3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O,下列说法不正确的是( )A.右侧发生的电极方程式:2H2O+2e—==H2↑+2OH—B.电解结束时,右侧溶液中含有IO3—C.电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O===KIO3+3H2↑D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学方程式不变【答案】D【解析】根据题意可知:电解的电极反应为:阳极2I——2e—== I2(左侧溶液变蓝色),进一步发生3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O(故一段时间后,蓝色变浅),所以导致IO3—向右侧移动。
电化学典型例题
16、将等物质的量浓度的CuSO4和NaCl等体积混合后,用石墨电极进行电解,电解 、将等物质的量浓度的 等体积混合后, 等体积混合后 用石墨电极进行电解, 过程中,溶液pH随时间 变化的曲线如右,则上列说法正确的是: 随时间t变化的曲线如右 过程中,溶液 随时间 变化的曲线如右,则上列说法正确的是: A.阳极产物一定是 2,阴极产物一定是 .阳极产物一定是Cl 阴极产物一定是Cu B.BC段表示在阴极上是 +放电产生了 2 段表示在阴极上是H . 段表示在阴极上是 放电产生了H C.整个过程中阳极先产生 2,后产生 2 .整个过程中阳极先产生Cl 后产生O D.CD段表示阳极上 -放电破坏了水的电离平衡,产生了 + 段表示阳极上OH 放电破坏了水的电离平衡,产生了H . 段表示阳极上 17、将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中,铜片与电源正极相连铂片与电源 、将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中, 负极相连,以电流强度1A通电 通电10min,然后反接电源,以电流强度 继续通电 负极相连,以电流强度 通电 ,然后反接电源,以电流强度2A继续通电 10min。下列表示铜电极、铂电极、电解池中产生气体的质量和电解时间的关系图 。下列表示铜电极、铂电极、 正确的是
13、TiO2在光照射下可使水分解:2H2O = 2H2↑+O2↑,该过程类似植物的光合作 、 在光照射下可使水分解: + , 右图是光照射下TiO 分解水的装置示意图。 用。右图是光照射下 2分解水的装置示意图。 下列叙述正确的是 A.该装置只可以将光能转化为电能。 .该装置只可以将光能转化为电能。 B.铂电极上发生的反应为:2H++2e-=H2↑ .铂电极上发生的反应为: C.该装置工作时,电流由 2电极经 流向铂电极 .该装置工作时,电流由TiO 电极经R流向铂电极 D.该装置工作时,TiO2电极附近溶液的 变大 电极附近溶液的pH变大 .该装置工作时, 14、当电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和碳酸钠溶液一段时 、 假设电解时温度不变且用惰性电极, 间,假设电解时温度不变且用惰性电极,下列说法正确的是 A.当电池负极消耗 气体时,电解池阳极同时有 气体生成 气体时, .当电池负极消耗mg气体时 电解池阳极同时有mg气体生成 B.电池的正极反应式为:O2 +2H2O+4e—==4OH— .电池的正极反应式为: C.电解后 不变, .电解后c(Na2CO3)不变,且溶液中有晶体析出 不变 D.电池中 不变; .电池中c(KOH)不变;电解池中溶液 变大 不变 电解池中溶液pH变大 15、以Pt为电极,电解含有 、 为电极, 均为金属阳离子)的 为电极 电解含有0.10mol M+和0.10mol N3+ (M+、N3+均为金属阳离子 的 溶液,阴极析出金属单质或气体的总物质的量(y)与导线中通过电子的物质的量 与导线中通过电子的物质的量(x) 溶液,阴极析出金属单质或气体的总物质的量 与导线中通过电子的物质的量 的关系如右图。对离子氧化能力的强弱判断正确的是(选项中 为氢离子) 选项中H 的关系如右图。对离子氧化能力的强弱判断正确的是 选项中 +为氢离子 A.M+ > H+ > N3+ . B.M+ >N3+ > H+ . C.N3+ >H+ > M+ . D.条件不足,无法确定 .条件不足,
电化学基础---练习题及答案解析
电化学基础---练习题及答案解析1.将下列氧化还原反应装配成原电池,试以电池符号表示之。
(1)Cl 2 + 2I - →I 2 + 2Cl -(2) MnO 4- + 5Fe 2+ + 8H + →Mn 2+ + Fe 3+ + 4H 2O (3) Zn + CdSO 4→ ZnSO 4 + Cd (4)Pb + 2HI →PbI 2 + H 21.解:(1) (—)Pt,I 2│I -(c 1) ‖Cl -(c 2)│Cl 2(p ),Pt(+)(2) (–)Pt ∣Fe 2+(c 1),Fe 3+(c 2)‖MnO 4-(c 3),Mn 2+(c 4),H +(c 4)∣Pt(+) (3) (—)Zn │Zn 2+ (c 1) ║Cd 2+(c 2) │Cd (+) (4) (—)Pb │Pb 2+(c 1)║H +(c 2)│H 2(p), Pt(+)2.写出下列原电池的电极反应和电池反应: (1) (–)Ag ∣AgCl(s) ∣Cl -‖Fe 2+,Fe 3+∣Pt(+) (2) (–)Pt ∣Fe 2+,Fe 3+‖Cr 2O 72-,Cr 3+,H +∣Pt(+) 2.解:(1)负极反应: Ag+ Cl --e -→AgCl(s)正极反应:Fe 3++ e -→Fe 2+电池反应:Ag+ Cl - +Fe 3+=== AgCl(s)+ Fe 2+ (2) 负极反应:Fe 2+ -e -→Fe 3+正极反应:Cr 2O 72-+ 14H ++6e -→2Cr 3++7H 2O电池反应:Cr 2O 72-+ 14H ++6 Fe 2+===2Cr 3++6Fe 3++7H 2O3.由标准氢电极和镍电极组成原电池。
当c(Ni 2+)= 0.01 mol •L -1时,电池电动势为0.316V 。
其中镍为负极,试计算镍电极的标准电极电势。
解: E = E (+) -E 、(-) = E(H +/H 2) -E (Ni 2+/Ni)= E(H +/H 2) -E(Ni 2+/Ni) -20592.0lg c (Cd 2+) E(Ni 2+/Ni) = E(H +/H 2) -E -20592.0lg c (Cd 2+) =0-0.316-20592.0lg0.01=-0.2568 V4.由标准钴电极和标准氯电极组成原电池,测得其电动势为1.64V ,此时钴为负极,已知E(Cl 2/Cl -)=1.36V ,试问:(1)此时电极反应方向如何? (2)E(Co 2+/Co)= ?(不查表)(3)当氯气分压增大或减小时,电池电动势将怎样变化?(4)当Co 2+的浓度降低到0.01 mol •L -1时,原电池的电动势如何变化?数值是多少? 4.解:(1)因为为(Cl 2/Cl -正极,反应方向为Co+Cl 2===CoCl 2(2)E= E(Cl 2/Cl -)-E(Co 2+/Co)E(Co 2+/Co)= E(Cl 2/Cl -)-E=1.36-1.64=-0.28V(3)E (Cl 2/Cl -)= E(Cl 2/Cl -)+20592.0lg )(/)(22-Cl c p Cl p θ因为E (Cl 2/Cl -)正极,当氯气分压增大时,电池电动势将增大;当氯气分压减小时,电池电动势将减小。
电化学综合典型例题(精选5篇)
电化学综合典型例题(精选5篇)第一篇:电化学综合典型例题电化学的综合典型例题【题型一】下列有关2个电化学装置的叙述正确的是(B)A.图Ⅰ,电流形成的完整过程是:负极Zn-2e===Zn2,电子经导线流向正极,-+正极Cu2+2e===Cu +-B.图Ⅰ,在不改变总反应的前提下,可用Na2SO4替换ZnSO4,用石墨替换Cu棒C.图Ⅱ,通电后H和Na先从阳极区移动到阴极,然后阴极才发生反应2H+2e===H2↑ D.图Ⅱ,通电后,由于OH向阳极迁移,导致阳极附近pH升高【变式训练】(2014年上海卷改编)如右下图,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中,下列分析正确的是()。
-+++-A.K1闭合,铁棒上发生的反应为:2H+2e===H2↑ B.K1闭合,铁棒周围溶液pH逐渐升高C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法D.K2闭合,电路中通过0.002 NA个电子时,两极共产生0.002 mol气体【题型二】+(2014年广东卷)某同学组装了如下图所示的电化学装置,电极Ⅰ为Al,其他电极均为Cu,则()。
A.电流方向:电极Ⅳ→电极Ⅰ B.电极Ⅰ发生还原反应 C.电极Ⅱ逐渐溶解+-D.电极Ⅲ的电极反应:Cu2+2e===Cu【变式训练1】将如下图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是()。
A.Cu电极上发生氧化反应B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动-C.片刻后甲池中c(SO24)不变D.片刻后可观察到滤纸b点变红色【变式训练2 】如下图所示,其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O。
下列说法正确的是()A.甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化为电能的装置B.甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH-6e+2H2O===CO23+8H--+C.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复到原浓度D.甲池中消耗280 mL(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生1.45 g固体【题型三】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放电压。
(完整word版)电化学经典例题及练习
盐桥 X YA CuSO 4溶液 电流计Ag 【考点直击】考点一、原电池原理该考点经常以选择题题型出现。
判断一个装置是否构成原电池的关键就是抓好“一看二标”,即看是否有自发的氧化还原反应存在,以构成原电池的三个条件为标准:两个活泼性不同的电极、插入电解质溶液、形成闭合回路。
形成闭合回路的方式有多种,可以是用导线连接两个电极,也可以是两电极直接接触。
【典例1】某小组为研究电化学原理,设计如图2装置。
下列叙述不正确的是A .a 和b 不连接时,铁片上会有金属铜析出B .a 和b 用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu 2++2e -= CuC .无论a 和b 是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色D .a 和b 分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu 2+向铜电极移动【变式1】如图所示,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 ( B )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考点二 原电池正负极的判断方法该考点经常以选择题题型出现。
【典例2】 (2011·北京理综,8)结合下图判断,下列叙述正确的是 ( A )A .Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护B .Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe -2e -===Fe 2+C .Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O 2+2H 2O +4e -===4OH -D .Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K 3[Fe(CN )6]溶液,均有蓝色沉淀【变式训练2】如图所示,杠杆AB 两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中滴入浓CuSO 4 液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是 ( C )A .杠杆为导体或绝缘体时,均为A 端高B 端低 B .杠杆为导体或绝缘体时,均为A 端低B 端高C .当杠杆为导体时,A 端低B 端高;杠杆为绝缘体时,A 端高B 端低D .当杠杆为导体时,A 端高B 端低;杠杆为绝缘体时,A 端低B 端高考点三 电极反应式的书写【典例3】依据氧化还原反应:2Ag +(aq )+Cu(s ) = Cu 2+(aq )+2Ag(s)设计的原电池如图所示。
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,原电池的工作原理是:A. 通过化学反应产生电流B. 通过电流产生化学反应C. 通过电场作用产生化学反应D. 通过化学反应产生电场答案:A2. 哪种金属在标准氢电极电位表中具有最高的电位?A. 铜B. 银C. 金D. 铂答案:C3. 电化学腐蚀的类型包括:A. 均匀腐蚀B. 局部腐蚀C. 应力腐蚀D. 所有以上答案:D4. 电化学中的过电位是指:A. 电极电位与平衡电位之间的差值B. 电极电位与标准电位之间的差值C. 电极电位与理论电位之间的差值D. 电极电位与实际电位之间的差值答案:A5. 电镀过程中,阴极上发生的反应是:A. 还原反应B. 氧化反应C. 吸附反应D. 扩散反应答案:A二、填空题(每空1分,共20分)6. 在电化学中,______是指电极反应中电子的转移数。
答案:电荷数7. 电化学腐蚀的防护措施包括______、______和______。
答案:牺牲阳极保护、外加电流阴极保护、涂层保护8. 电化学传感器的工作原理基于______的变化,以检测特定化学物质的存在。
答案:电位或电流9. 电化学中的法拉第定律表明,电极上沉积或溶解的物质的量与______成正比。
答案:通过电极的电荷量10. 电化学中的电解质溶液通常具有______性,以促进离子的移动。
答案:导电三、简答题(每题10分,共30分)11. 描述电化学腐蚀的基本原理,并给出两种常见的腐蚀类型。
答案:电化学腐蚀的基本原理是金属表面与环境中的电解质溶液发生电化学反应,导致金属的溶解或损坏。
常见的腐蚀类型包括均匀腐蚀和点蚀。
12. 解释电化学中的极化现象,并说明它对电池性能的影响。
答案:极化现象是指在电化学反应过程中,电极电位偏离平衡电位的现象。
它通常由电极反应动力学的减缓或电极表面物质的积累引起。
极化会降低电池的性能,因为它增加了电池内部的电阻,导致电池效率下降和输出电压降低。
化学电化学练习题
化学电化学练习题化学电化学是研究化学反应与电流之间的关系的一个重要分支。
通过电化学反应,我们能够了解物质的氧化还原性质以及相关的能量变化。
下面是一些化学电化学的练习题,帮助您巩固和深入理解这一知识领域。
题目一:电池原理根据下图所示的电池图示,回答问题。
________________ ________________| Zn | Zn 2+ || Cl- | Cl2 || Pt | Pt ||_________|__________||_________|____________||____________|___ ______|a) 电池内发生了什么化学反应?b) 写出该电池中发生的半反应方程式。
c) 确定该电池的电势。
d) 该电池是属于什么类型的电池?题目二:电解反应下面是一个关于电解反应的问题。
请回答问题。
a) 将一定量的银离子电解,需要多少电子才能完全还原为银金属?b) 如果在电解槽中需要36.0分钟才能完全电解1.25克的铜离子,确定电解过程中流过电解槽的平均电流。
c)根据实验条件,写出该电解反应的半反应方程式。
题目三:电池组合下面是关于电池组合的问题,请回答问题。
a) 考虑以下两个半反应:i) Pb2+ + 2e- → Pb (反应1)ii) Zn2+ + 2e- → Zn (反应2)列出所有可能的电池组合。
b) 如何选择合适的反应组合来构建一种可行的电池?题目四:电化学应用下面是一个关于电化学应用的问题,请回答问题。
a) 解释电镀的原理,并列举两个电镀的应用。
b) 解释蓄电池的结构和工作原理,列举两个蓄电池的应用。
题目五:电解质溶液下面是一个关于电解质溶液的问题,请回答问题。
a) 解释强电解质和弱电解质的区别,并列举一个例子。
b) 什么是离子强度和离子亲和力?这两个参数如何影响电解质的电导率?希望通过这些练习题,您能更全面地了解和掌握化学电化学的相关知识。
如果您有任何问题或疑惑,欢迎随时向我们提问。
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
电化学练习题1. 在电解质溶液中,为什么正极会生成氧气,而负极会生成氢气?在电解质溶液中,正极是氧化反应的地方,而负极是还原反应的地方。
在电解质溶液中,水分解为氢气和氧气的反应(2H2O -> 2H2 +O2)。
正极上发生氧化反应,水被氧化成氧气(4OH- -> 2H2O + O2 + 4e-),负极上发生还原反应,水被还原成氢气(2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-)。
2. 什么是电化学电池?简要描述一下原电池和可逆电池。
电化学电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它包括正极、负极和电解质溶液。
原电池是一种非可逆电池。
它的正极和负极之间存在电势差,通过化学反应发生电子转移,将化学能转化为电能。
在原电池中,化学反应发生后无法逆转,即电池反应不可逆。
可逆电池是一种理论上完全逆转的电池。
在可逆电池中,正极和负极之间的电势差可以通过反向电流逆转,使电子从负极流向正极,化学反应也可以逆转。
可逆电池的反应是在无限慇懃的条件下进行的。
3. 什么是标准电极电势?如何利用标准电极电势判断化学反应的方向?标准电极电势是指在标准条件下,将电极与标准氢电极相比较时的电势差。
在标准条件下,标准氢电极的电极电势被定义为0V。
其他电极相对于标准氢电极的电势差被称为标准电极电势。
根据标准电极电势的大小,可以判断化学反应的方向。
如果化学反应中一个物质的标准电极电势大于另一个物质,则这个物质在反应中将发生氧化反应,作为正极。
另一个物质将发生还原反应,作为负极。
反之,如果一个物质的标准电极电势小于另一个物质,则这个物质将发生还原反应,作为正极,另一个物质将发生氧化反应,作为负极。
4. 请解释电解质溶液中所发生的电解过程。
电解质溶液中的电解过程是指在施加外电压的情况下,正极和负极发生的化学反应。
正极上发生氧化反应,负极上发生还原反应。
在正极上,电解质溶液中的阴离子被氧化成氧气或其他氧化产物,同时放出电子。
在负极上,电解质溶液中的阳离子被还原成氢气或其他还原产物,并吸收电子。
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EMF(273K)=EMF(298K)-8.46×104(273-298)V=1.250V
12-1-4 298K下,电池:
Pt | H2(g , p) | HCl[b(HCl) =0.08 mol· 1, =0.809)] | kg
Hg2Cl2(s) | Hg(l)
的标准电动势 EMF = 0.2680 V,计算电池电动势及甘汞电池的标
=-163.273 J· 1· 1 K mol
r Sm EMF 163.273 V· 1=-8.46×104 V· 1 K K zF T T 2 96485
EMF (273K) EMF (298K) =-8.46×104 V· 1 K (273 298)K
E
0.05916 ( lgK )V 0.9259V 2
K =2.0×1031 因EMF0,所以电池反应能自发进行。
12-1-5 原电池Pt | H2(p) | H2SO4(b=0.01mol· 1) | O2(p) | kg Pt在298K时的EMF=1.229 V,液态水的fHm(298K) = 285.84 kJ· 1,求该电池的温度系数及273K时的电动 mol 势(设在此温度范围内rH为常数)。
12-1-12 计算下列浓差电池(1)的EMF(298 K)及(2)的EMF(350 K):
(1)Na[Hg, a(Na)=0.1] | NaCl(b=0.1 mol· 1) | Na [Hg, kg
a(Na) =0.01]);
(2)Pt | H2[p(H2)=0.1 p] | HCl( b=0.1 mol· 1) | kg H2[p(H2)=0.01 p ] | Pt。
EMF E
MF
0.05916 a(Pb2 + ) lg EMF E E- 2 a(Ag+ )
=(0.7994+0.1265)V = 0.9259 V
rG m= rGm=-zFEMF =-2×96485×0.9259 J· 1 mol =-178.67 kJ· 1 mol
(2)求上述反应的标准平衡常数K ;
(3)求溶液ZnCl2的平均离子活度因子(系数) 。
解:(1)Zn+2AgCl(s) === ZnCl2(b=0.555mol· 1)+2Ag kg
zFE 2 [0.2223 (0.763)] lgK 33.3153 2.303RT 0.05916 K 2.0671033
EMF rSm= zF K mol =96485×2×(-4.92×104)J· 1· 1 T p
=-94.94 J· 1· 1 K mol rHm=rG m+TrSm=-224.24 kJ· 1 mol Qr= TrSm =(-298.15×94.94)J· 1=-28.306 kJ· 1 mol mol
(2)
K
=
[a2(H+)a2 (Cl-)]
/(p/
p)
b = ( )4 / [p(H2) / p] b
即 3.28×107 = (1×0.809)4 / [p(H2) / p] p(H2) = 1.32×106 kPa
12-1-9 25℃时,电池 Zn(s)|ZnO(s)|出电极反应与电池反应;
解: (1)EMF E
MF
RT ln a 2 H a 2 Cl 2F
E
MF
RT 2 lnb F
0.3522V= EMF -[0.05916lg(0.1×0.798)2]V EMF 0.2223V
zEMF F 2 96485 0.2223 lnK 17.306 RT 8.314 298.15 K =3.28×107
可逆电池热力学习题
12-1-13 电池Zn(s) | ZnCl2(0.05 mol· 1) | AgCl(s) | Ag(S) 其 kg 电动势与温度的关系为EMF/V=1.0154.92×102 (T/K298)。
(1)写出上述电池的电极反应和电池反应;
(2)计算298K下,电池反应的rG m ,rSm,rHm,Qr。
准电极电势E (Cl| Hg2Cl2|Hg)。
解: 负极:H2(g)2H++2e正极:Hg2Cl2(s)+2e - 2 Hg(l)+2Cl 电极反应:H2(g)+ Hg2Cl2(s)===2HCl+2 Hg(l)
E E
MF
0.05916 a 2 (HCl) a 2 (Hg(l)) lg[ ] 2 p (H 2 )/ p
解: 电池反应:H2(p)+(1/2)O2(p)===H2O(l)
rG m=(-2×96485×1.229)J· 1=-237160J· 1 mol mol
rHm=fHm (H2O)= -285 840 kJ· 1 mol
r Sm r H m r Gm 285840 (237160 ) [ ]J K 1 mol1 T 298.15
3
1 E EMF lg( 4b3 ) 3 3 0.02958 1 0.9853 1.015 3 lg4 0.555 0.38 3 3 0.02958 0.4077 lg
MF
12-1-6 写出以下电池的电极反应及电池反应式,并计算电动势EMF
= E(Cl| Hg2Cl2|Hg) E(Cl|
EMF Hg2Cl2|Hg) =
= 0.268 V
12-1-3 有下列各电极,并设所有各离子的活度均等于1。 (1)Fe2+ + 2eFe,E(Fe2+|Fe)= 0.440 V; (2)AgCl + eAg + Cl,E(Cl|AgCl|Ag) = 0.2223 V; (3)Cl2(g) + 2e2 Cl,E(Cl|Cl2|Pt) = 1.3583 V。 试将(1)与(3),(2)与(3)组成电池,写出电池图 式及反应方程式,并计算相应的电动势。
a=7.81×102 = b· =b/b ·
7.81102 = a b/b = =0.781 0.1
12-1-7 电池Zn|ZnCl2(b=0.555 mol· 1)|AgCl(s)|Ag,测得25℃ kg 时电动势EMF=1.015V。已知:E(Zn2+|Zn) =-0.763V, E (Cl|AgCl|Ag) = 0.2223 V。 (1)写出电池反应(得失电子数为2);
=(0.268-0.05916lga(HCl) )V
a(HCl) = b2· 2/ (b)2 = 0.082×0.8092 = 4.1887×103 EMF=0.4087 V
EMF = E + - E- = E (Cl| Hg2Cl2|Hg)- E (H+|H2|Pt)
12-1-10 原电池Pt | H2(p)| HCl(b=0.1 mol· 1) | Hg2Cl2(s) | kg
Hg(l)在25℃时电动势EMF=0.399V,EMF =0.268V。
(1)写出电池反应和电极反应;
(2)求25℃时电池反应的标准平衡常数;
(3)求此HCl溶液(b=0.1 mol· 1)的平均离子活度a 和平 kg
解:
(1)负极:Zn(s)Zn2++2e
正极:2 AgCl(s)+2e2 Ag(s)+2Cl 电池反应:Zn(s)+2 AgCl(s)2 Ag(s)+ZnCl2(aq) (2)rG m=-zFEMF =-2×96485×[1.015-4.92×104(298-298)] J· 1 mol =-195.9 kJ· 1 mol
均离子活度因子(系数) 。
1 解:(1)() H2(p)H++e2 1 (+) Hg2Cl2(s)+e- Hg+Cl 2 1 1 电池反应: H2(p) + Hg2Cl2(s)= Hg+HCl(b=0.1 mol· 1) kg 2 2
(2)lgK
K
zFE 1 0.268 4.5309 2.303 RT 0.05916 3.395 104
(2)计算电池在25℃时的电动势;
(3)计算E(OH-|HgO|Hg)。 (已知25℃时, fGm(ZnO, s) = 318.3 kJ· 1; mol fGm(HgO, s)= 58.74 kJ· 1; mol E(OH|ZnO|Zn) =-1.2483V。)
解:
(1)负极:Zn(s)+2OHZnO(s)+H2O(l)+2e
EMF (298K) RT 0.01p /p ln = (0.02958lg0.1) V=0.02958 V 2F 0.1 p /p
RT 0.01p /p EMF (305K) ln 2F 0.1 p /p
8.314 350 ln0.1V 0.03472 V 2 96485
及rG m,K; 并判断电池反应能否自发进行?
Pb(s) | Pb(NO3)2(a(Pb2+)=1) || AgNO3(a(Ag+)=1) | Ag(s) (已知:E(Pb2+/Pb) = 0.1265 V,E(Ag+|Ag) = 0.7994V。)
解:负极:Pb(s) Pb2++2e正极:2Ag++2e- 2Ag(s) 电池反应:2Ag++ Pb(s) === 2Ag(s) + Pb2+
12-1-11 25℃时,电池 Pt|H2(p )|HCl(0.1molkg-1)|AgCl,Ag