电化学研究方法9习题20100829

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电化学分析测试题及参考答案

电化学分析测试题及参考答案

电化学分析测试题及参考答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种电化学分析方法属于伏安法?A. 循环伏安法B. 环境扫描电镜C. 原子吸收光谱D. 气相色谱答案:A2. 以下哪个参数不是电化学分析中的基本参数?A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电导答案:C3. 在电化学分析中,以下哪个电极用于传递电子?A. 参比电极B. 工作电极C. 对电极D. 辅助电极答案:B4. 下列哪个电化学分析方法适用于检测痕量金属离子?A. 极谱法B. 电位滴定法C. 电流滴定法D. 循环伏安法答案:A5. 在电化学分析中,以下哪个电极的电位保持不变?A. 工作电极B. 参比电极C. 对电极D. 辅助电极答案:B二、填空题(每题2分,共20分)6. 电化学分析中的基本原理是______。

答案:氧化还原反应7. 在电化学分析中,工作电极与______之间的电势差称为工作电极电势。

答案:参比电极8. 极谱法是一种基于______原理的电化学分析方法。

答案:电流与电位的关系9. 电位滴定法是通过测量溶液中______的变化来确定分析物浓度的方法。

答案:电位10. 循环伏安法是一种通过改变______来实现对分析物进行定性和定量分析的方法。

答案:电极电势三、判断题(每题2分,共20分)11. 电化学分析是一种基于物理化学原理的分析方法。

()答案:正确12. 电流滴定法是通过测量溶液中电流的变化来确定分析物浓度的方法。

()答案:正确13. 电位滴定法中,参比电极的电位始终保持不变。

()答案:正确14. 极谱法是一种基于电流与电位关系的电化学分析方法。

()答案:正确15. 电导率是电化学分析中的一个基本参数。

()答案:错误四、简答题(每题10分,共30分)16. 简述电化学分析的基本原理。

答案:电化学分析的基本原理是基于氧化还原反应。

在电解质溶液中,分析物在电极上发生氧化还原反应,通过测量电极上的电流、电位等参数,实现对分析物的定性和定量分析。

第九章 电化学习题解答 物理化学 第3版 主编:王淑兰

第九章 电化学习题解答  物理化学 第3版 主编:王淑兰

第九章 电化学1.解:电量Q = It ,通过的电子的摩尔数 n = Q/F = (1×1×3600)/96500 = 0.0373 mol (1)CuSO 4溶液(含H 2SO 4),22C u e C u +-+→,0.0373×0.5×63.5 = 1.184 g(2)CuCl 溶液(含NaCl ),C ue C u +-+→,0.0373×63.5 = 2.368 g(3)KCu(CN)2溶液(含KCN ),铜离子的价态与(2)相同,故析出的铜的质量也相同。

3.Q=250×0.1×25×60=37500C 37500C/F=0.3886moln Z W =65.38/2×0.3886=12.7(g )=0.0127kg0.0127/7150=0.1×δ∴δ=0.0127/(7150×0.1)=17.8×610-m=17.8m μ 6.解:电导计算公式为A G lκ=,因为两种溶液用的是同一个电导池,而且体积相等,所以两种溶液的电导之比22()()()()G CaCl CaCl G KCl KCl κκ==457.31050=0.436,2()0.435()CaCl KCl κκ==0.109 11m --Ω⋅,又c (CaCl 2) = 0.005 mol·L -121()2m C aC l Λ=231()10C aC l c κ⨯/2= 0.0109 11m --Ω⋅7. 解:因为SrSO 4的饱和水溶液可视为强电解质极稀溶液,所以对于SrSO 4的饱和水溶液有m m ∞Λ=Λ故2241214112()2()278.521022m m m SrSO m m ol∞+∞----Λ=Λ+Λ=⨯Ω⋅⋅,SrSO 4的饱和水溶液的电导率包含了水的电导率,-2-41.48210 1.510κ=⨯-⨯=-411146.710m--⨯Ω⋅又3110m c κΛ=⨯, 故-44343146.710 5.271010278.521010m c κ--⨯===⨯Λ⨯⨯⨯mol·L -18.HAC ⇔ +H + -ACC(α-1) C α C αα=123.0107.3901015.4844=⨯⨯=ΛΛ--∞mmk=522221021.2877.0123.000128.0)1()1(-⨯=⨯=-=-ααααC C C10.解:由析出的铜可以计算通过的电量, 0.300263.5n ∆=⨯ = 0.00944 mol阳极区溶质减少的量为 1.415 1.21463.5n +-∆= = 0.00316 mol67.033.0133.000944.0200156.0t 00156.0n n -5.633.0n -n 00316.0n -n n 242Cu =-==⨯====+=-+SO t n 迁迁迁电迁电前后11.解:因为 m mt ++Λ=Λ,mm mm+∞+∞ΛΛ=ΛΛ,所以m m t ∞+∞+Λ=Λ得 44()115100.3337.9510m Li ∞+--Λ=⨯⨯=⨯ 121m mol --Ω同理 m m t ∞-∞-Λ=Λ,得 443()114.7100.3641.2910m C H C O O ∞---Λ=⨯⨯=⨯ 121m mol --Ω3()m C H C O O L i ∞Λ = 3()()m m Li C H C O O ∞+∞-Λ+Λ = 479.2410-⨯ 121m mol --Ω12.-++⇔3663)(3)(CN Fe KCN Fe K14/134/130228.0)01.003.0()(--+∙=⨯=∙=±lmol m m m013.00228.0571.0/=⨯=⋅=±±±θγm m a 841087.2013.0-±⨯===γa a-++⇔Cl CaCaCl22213/123/121587.0])2.0(1.0[)(--+±⋅=⨯=⋅=lmol m m m0348.01587.0219.0/=⨯=⋅=±±±θγm m a 5331021.40348.0-±⨯===a a-++⇔24422SO HSO H13/123/120794.0)]05.0()05.02[()(--+±⋅=⨯⨯=⋅=lmol m m m0315.00794.0397.0/=⨯=⋅=±±±θγm m a 5221013.30315.0-±⨯===a a13.解:(1)负极22Cu e Cu -+-→,正极222Ag e Ag +-+→,电池222C u Ag C u Ag +++→+; (2)负极222H e H -+-→,正极222C l e C l --+→,电池222H C l H C l +→; (3)负极()2222s Ag e Cl AgCl ---+→,正极22222H g C l e H g C l --+→+, 电池22()()222s s Ag H g C l AgC l H g +→+; (4)负极22222H e O HH O ---+→,正极()222s HgO e H O Hg OH--++→+,电池2()2s H H gO H O H g +→+;14.根据下列反应写出电池构造: (1)22M g Zn M g Zn +++→+解:电解质溶液可以有多种选择,24||||M g M gCl ZnSO Zn ,或2||M g ZnCl Zn (2)24()42s Zn H g SO H g ZnSO +→+解:424()()|||s l Zn ZnSO H g SO H g ,或424()(),|,s l Zn ZnSO H g SO H g (3)2()22s Pb H C l PbC l H +→+解:2(),||s Pb PbC l H C l 惰性电极,惰性电极可以是Pt ,或石墨等。

电化学法习题参考答案

电化学法习题参考答案

电位法及永停滴定法思考题和习题1、解释下列名词:相界电位、液接电位、不对称电位、碱差和酸差。

相界电位:两个不同物相接触的界面上的电位差。

液接电位:两个组成或浓度不同的电解质溶液相接触的界面间所存在的微小电位差。

不对称电位:当玻璃膜内外溶液H +浓度或pH 值相等时,从前述公式可知,M =0,但实际上M 不为0,仍有1~3 mV 的电位差碱差:当测定较强碱性溶液pH 值(pH > 9)时,测得的pH 值小于真实值而产生的负误差。

酸差:当用pH 玻璃电极测定pH<1的强酸性溶液或高盐度溶液时,电极电位与pH 之间不呈线性关系,所测定的值比实际的偏高,这个误差叫做酸差2、金属基电极与膜电极有何区别?金属基电极是以金属为基体,共同特点是电极上有电子交换即氧化还原反应的存在。

膜电极即离子选择性电极是以敏感膜为基体,特点是薄膜不给出或得到电子,而是电极膜选择性地使离子渗透和离子交换。

3、什么叫盐桥?为什么说它能消除液接电位?盐桥:沟通两个半电池、消除液接电位、保持其电荷平衡、使反应顺利进行的一种装置,内充高浓度的电解质溶液。

用盐桥将两溶液连接后,盐桥两端有两个液接界面,扩散作用以高浓度电解质的阴阳离子为主,而其是盐桥中电解质阴阳离子迁移速率几乎相等,所以形成的液接电位极小,在整个电路上方向相反,可使液接电位相互抵消。

电极电极组成 电极反应 电极电位金属-金属离子电极 M∣M n+M ne M n ⇔+++++=n n M MMo a zlg 0592.0/ϕϕ 金属-金属难溶盐电极 M MX nnXM ne MX n +⇔+nX MX sp a K z n )(lg 0592.0,0+=ϕϕ惰性电极 Pt∣[Ox],[Red ] Ox + ne ===Red dOxa az Re 0lg 0592.0+=ϕϕ膜电极 电极膜等离子交换和扩散ia zK lg 0592.0±=ϕ标准氢电极 镀铂黑铂电极通氢气 )(22gas H e H ⇔++甘汞电极 Hg Hg 2Cl 2,KCl(xM) Hg 2Cl 2(s) +2e =2Hg(l) +2Cl - --=Cl a lg 059.0'0ϕϕAg/AgCl 电极AgAgCl,(xM)KClAgCl + e == Ag + Cl --+-=Cl oAgAga lg 059.0/ϕϕ5.简述玻璃电极的基本构造和作用机制。

电化学研究方法(视频课)智慧树知到课后章节答案2023年下中国科学技术大学

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绪论单元测试
1.可逆电池对外做的电功数值上等于电池反应的焓变。

()A:对 B:错答案:错第一章测试
1.在电化学体系中,若每一种组分的电化学势都处处相等,则体系一定达到热
力学平衡态。

()A:错 B:对答案:对
第二章测试
1.已知以下电极反应的标准平衡电极电势(使用的值均为氢标还原电势):
则反应的标准平衡电极电势
为:()A: B: C: D:
答案:
第三章测试
1.当金属电极表面的电化学反应达到平衡时,金属-溶液界面的电势差,就是
该电化学反应的绝对电极电势。

()A:错 B:对答案:错
第四章测试
1.所谓稳态测量技术,就是在热力学平衡态下进行测量的技术。

()A:对 B:
错答案:错
第五章测试
1.以下目的无法仅凭循环伏安法达到或完成的是:()A:测量电化学体系的
直流电阻与电荷转移阻抗 B:判断电化学反应的可逆性 C:确定可逆电极反应
转移的电子数与扩散系数 D:求解完全不可逆反应的动力学参数答案:测量电化学体系的直流电阻与电荷转移阻抗
第六章测试
1.在旋转圆盘电极体系中,主要的传质方式是强制对流,理想情况下传质可以
无限快,因此不会存在极限扩散电流()A:对 B:错答案:错。

电化学分析习题及答案

电化学分析习题及答案

电化学分析习题及答案1.电位测定法的根据是什么?答:对于一个氧化还原体系:Ox + ne- = Red根据能斯特方程式:对于纯金属,活度为1,故上式变为:可见,测定了电极电位,即可测定离子的活度(或浓度),这就是电位测定法的理论依据。

2.何谓指示电极及参比电极?试各举例说明其作用答:指示电极:用来指示溶液中离子活度变化的电极,其电极电位值随溶液中离子活度的变化而变化,在一定的测量条件下,当溶液中离子活度一定时,指示电极的电极电位为常数。

例如测定溶液pH时,可以使用玻璃电极作为指示电极,玻璃电极的膜电位与溶液pH成线性关系,可以指示溶液酸度的变化。

参比电极:在进行电位测定时,是通过测定原电池电动势来进行的,电动势的变化要体现指示电极电位的变化,因此需要采用一个电极电位恒定,不随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化的电极作为基准,这样的电极就称为参比电极。

例如,测定溶液pH时,通常用饱和甘汞电极作为参比电极。

3.为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性?如何估量这种选择性?答:因为离子选择性电极都是由对特定离子有特异响应的敏感膜制成。

可以用选择性电极的选择性系数来表征。

称为j离子对欲测离子i的选择性系数。

4.为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性?如何估量这种选择性?答:离子选择性电极是以电位法测量溶液中某些特定离子活度的指示电极。

各种离子选择性电极一般均由敏感膜及其支持体,内参比溶液,内参比电极组成,其电极电位产生的机制都是基于内部溶液与外部溶液活度不同而产生电位差。

其核心部分为敏感膜,它主要对欲测离子有响应,而对其它离子则无响应或响应很小,因此每一种离子选择性电极都具有一定的选择性。

可用离子选择性电极的选择性系数来估量其选择性。

5.直接电位法的主要误差来源有哪些?应如何减免之?答:误差来源主要有:(1)温度:主要影响能斯特响应的斜率,所以必须在测定过程中保持温度恒定。

(2)电动势测量的准确性:一般相对误差%=4n E,因此必须要求测量电位的仪器要有足够高的灵敏度和准确度。

电化学习题参考答案

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。

电化学方法原理和应用习题答案

电化学方法原理和应用习题答案

电化学方法原理和应用习题答案1. 电化学方法的原理电化学方法是一种利用电化学过程来研究物质性质和进行分析的方法。

它基于物质与电流之间的相互作用,通过测量电流、电势和电荷量等参数来获得与物质性质相关的信息。

电化学方法的原理基于两个基本的电化学过程:电解和电化学反应。

电解是指通过外加电势将电解质溶液中的离子转化为氧化还原反应中的氧化剂和还原剂。

电化学反应是指在电极表面发生的氧化还原反应,通过测量电极电势的变化来了解物质的电化学性质。

2. 电化学方法的应用2.1 电化学分析:电化学分析是利用电化学方法来定量或定性地分析化合物和物质的方法。

常见的电化学分析方法包括电位滴定法、极谱法、电位滴定法等。

这些方法可以广泛应用于环境监测、水质分析、生化分析等领域。

2.2 电化学腐蚀研究:电化学腐蚀研究是通过电化学方法来研究和评估材料在特定环境条件下的腐蚀性能。

它可以帮助我们了解材料在不同环境中的腐蚀行为,并采取措施来延缓或防止材料的腐蚀。

2.3 电化学储能:电化学储能是指利用电化学反应来存储和释放能量的技术。

常见的电化学储能装置包括电池和超级电容器。

电化学储能技术在电动汽车、可再生能源储存、能量回收等领域有着广泛的应用。

2.4 电化学合成:电化学合成是通过电流驱动反应来合成化合物的方法。

它可以用于有机合成、金属粉末的制备等。

电化学合成具有高选择性、高效率等优点,是一种绿色、可持续发展的合成方法。

3. 习题答案3.1 问题1:电解质溶液中是如何进行电解的?电解质溶液中的电解过程可以分为两个步骤:阳极反应和阴极反应。

在阳极处,氧化反应会发生,而在阴极处会进行还原反应。

阳极和阴极之间通过电解质溶液中的离子传递电荷。

3.2 问题2:电极电势的测量原理是什么?电极电势可以通过将电极与参比电极相连,通过测量电势差来确定。

参比电极是一个具有已知电势的电极,它提供了一个稳定的电势参考。

电极与参比电极之间的电势差可以通过测量电流或电势差来确定。

物理化学电化学练习题及答案

物理化学电化学练习题及答案

物理化学电化学练习题及答案物理化学电化学练习题及答案第八、九、十章电化学习题一、选择题1. 科尔劳乌施定律)1(c m m β-Λ=Λ∞适用于( D ) A.弱电解质 B.强电解质 C.无限稀释溶液 D.强电解质稀溶液2. 在质量摩尔浓度为b 的MgSO 4中,MgSO 4的活度a 为( A )A.22)/(±γθb bB.22)/(2±γθb bC.33)/(4±γθb bD.44)/(8±γθb b3. 某电池的电池反应可写成:( C )(1)H 2 (g)+21O 2 (g)→ H 2O(l) (2)2H 2 (g)+ O 2 (g)→ 2H 2O(l)相应的电动势和化学反应平衡常数分别用E 1,E 2和K 1,K 2表示,则 ( C )A.E 1=E 2 K 1=K 2B.E 1≠E 2 K 1=K 2C.E 1=E 2 K 1≠K 2D.E 1≠E 2 K 1≠K 24. 下列电池中,电动势E 与Cl -的浓度无关的是( C )A.Ag|AgCl(s)|KCl(aq)| Cl 2 (g,100kPa)| PtB.Ag|Ag +(aq)|| Cl - (aq)| Cl 2 (g,100kPa)| PtC.Ag|Ag +(aq)|| Cl - (aq)| AgCl(s) |AgD.Ag|AgCl(s) |KCl(aq)|Hg 2Cl 2 (s)|Hg5. 电池在恒温恒压及可逆条件下放电,则系统与环境间的热交换Q r 值是( B )A.Δr H mB.TΔr S mC.Δr H m - TΔr S mD.06. 在电池Pt| H 2 (g,p )| HCl (1mol·kg -1)||CuSO 4(0.01 mol·kg -1)|Cu 的阴极中加入下面四种溶液,使电池电动势增大的是( A )A.0.1 mol·kg -1CuSO 4B.0.1 mol·kg -1Na 2SO 4C.0.1 mol·kg -1Na 2SD.0.1 mol·kg -1氨水7. 298K 时,下列两电极反应的标准电极电势为:Fe 3+ + 3e -→ Fe E θ(Fe 3+/Fe)=-0.036VFe 2+ + 2e -→ Fe E θ(Fe 2+/Fe)=-0.439V则反应Fe 3+ + e -→ Fe 2+ 的E θ(Pt/Fe 3+, Fe 2+)等于 ( D )A.0.184VB.0.352VC.-0.184VD.0.770V8. 298K 时,KNO 3水溶液的浓度由1mol·dm -3增大到2 mol·dm -3,其摩尔电导率Λm 将( B )A.增大B.减小C.不变D.不确定9. 电解质分为强电解质和弱电解质,在于:( B )。

第09章--电化学基础知识--习题及答案

第09章--电化学基础知识--习题及答案

第09章--电化学基础知识--习题及答案第九章电化学基础知识习题答案9-1 291K时将0.1 mol dm-3 NaC1溶液放入直径为2mm的迁移管中,管中两个Ag-AgC1电极的距离为20cm,电极间电势降为50V。

如果电势梯度稳定不变。

又知291K 时Na+和C1-的电迁移率分别为3.73×10-8和5.98×10-8 m2V-1s-1,问通电30分钟后:(1)各离子迁移的距离;(2)各离子通过迁移管某一截面的物质的量;(3)各离子的迁移数。

解:(1)离子迁移的距离L(Na+)= U(Na+) (dφ/d l)t =0.0168m , L(C1-)=0.0269m (2)n(Na+)=πr2c(Na+) L(Na+)=5.27×10-6mol , n(C1-)=8.45×10-6mol(3)t(Na+)= U(Na+)/[ U(Na+)+ U(C1-)]=0.384 , t (C1-)=0.6169-2 用银作电极电解AgNO3溶液,通电后有0.078克银在阴极沉积出来,经分析知阳极区含有 AgNO30.236克,水23.14克,而未电解前的溶液为每克水含有0.00739克AgNO3,试求Ag+离子的迁移数。

解:n(电解)= 0.078/108 mol , n(前)= 0.00739×23.14/170 mol, n(后)= 0.236/170 mol n(迁移) = n(前) - n(后) + n(电解) , t(Ag+)= n(迁移)/ n(电解)= 0.479-3 某电导池先后充以0.001mol dm-3 的 HCl、0.001mol dm-3 的NaCl和 0.001mol dm-3的NaNO3三种溶液,分别测得电阻为468,1580和1650Ω.已知NaNO3的摩尔电导率为121 S cm2mol-1 ,如不考虑摩尔电导率随浓度的变化, 试计算(1) 0.001mol dm-3NaNO3溶液的电导率?(2) 电导池常数l/A(3)此电导池中充以0.001mol dm-3HNO3溶液的电阻和HNO3的电导率?解:(1) κ= cmΛ=1.21×10-4S cm-1 (2) l/A =κ/G =0.2cm-1(3) ∞Λm ( HNO3)=∞Λm( HCl)+∞Λm( NaNO3)-∞Λm( NaCl) , 电导池、浓度相同时有G ( HNO 3)= G ( HCl)+ G ( NaNO 3)- G ( NaCl),R ( HNO 3)=475Ω ,κ=4.21×10-4S cm -19-4 BaSO 4饱和溶液在291.15K 时电导率为3.648×10-6 S cm -1 ,求该溶液的浓度。

第八、九、十章电化学习题及参考答案.doc

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第八' 九' 十章电化学习题及参考答案一、选择题1.下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大:()A. 0.1 mol-dm-3 KC1 水溶液B. 0.001 mol-dm-3 HC1 水溶液C. 0.001 mol-dm-3 KOH 水溶液D. 0.001 mol-dm-3 KC1 水溶液2.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,则溶液的电导率兀与摩尔电导/\m变化为:()A.兀增大,/\m增大B. K增大,/\m减少C. 减少,/\m增大D.兀减少,/\m减少3.分别将CuSCU、H2S6、HC1、NaCl AO.l mol-dm-3降低到0.01 moLdm® 则/\m 变化最大的是:()A. CuS04B. H2SO4C. NaClD. HC14.用同一电导池测定浓度为0.01和0.10 mol-dm-3的同一电解质溶液的电阻,前者是后者的10倍,则两种浓度溶液的摩尔电导率之比为:()A. 1 : 1B.2 : 1C. 5: 1D.10: 15.在Hittorff法测迁移数的实验中,用Ag电极电解AgNCh溶液,测出在阳极部AgNOs的浓度增加了xmol,而串联在电路中的Ag库仑计上有;ymol的Ag析出,则Ag+离子迁移数为:()A. x/yB. y/xC. (x-y)/xD. (y-x)/y6.用同一电导池分别测定浓度为0.01 mol/kg和0.1 mol/kg的两个电解质溶液,其电阻分别为1000 Q和500 Q,则它们依次的摩尔电导率之比为:()A. 1 : 5B. 5 : 1C. 10 : 5D. 5 : 107.在lOcm?浓度为lmol.dnf3的KOH溶液中加入lOcm?水,其电导率将:()A.增加B.减小C.不变D.不能确定8.下列电解质水溶液中摩尔电导率最大的是:()A. 0.001 mol/kg HAcB. 0.001 mol/kg KC1C. 0.001 mol/kg KOHD. 0.001 mol/kg HC19.浓度均为m的不同价型电解质,设1-3价型电解质的离子强度为厶,2-2价型电解质的离子强度为72,则:()A. Ii < hB./I =/2C./I= 1.5/2D.无法比较厶和72 大小10.在25 °C, 0.002 mol/kg的CaCb溶液的离子平均活度系数(Z±)b 0.02 mol/kg CaSCk溶液的离子平均活度系数(/±)2,那么:()A.(r±)i<(r±)2B.(r±)i>(r±)2 c.(r±)i = (r±)2 D.无法比较大小11.下列电解质溶液中,离子平均活度系数最大的是:()A. 0.01 mol/kg NaClB. 0.01 mol/kg CaChC. 0.01 mol/kg LaChD. 0.01 mol/kg CuSO412.0.001 mol/kg K2SO4 和0.003 mol/kg 的NazSCU 溶液在298 K 时的离子强度是:()A. 0.001 mol/kgB. 0.003 mol/kgC. 0.002 mol/kgD. 0.012 mol/kg13・下列说法不属于可逆电池特性的是:()「A.电池放电与充电过程电流无限小B.电池的工作过程肯定为热力学可逆过程C.电池内的化学反应在正逆方向彼此相反D.电池所对应的化学反应厶rGm=014.下列电池中,哪个电池的电动势与C1-离子的活度无关?()A. Zn | ZnC12(aq) | Ch(g) | PtB. Zn | ZnCh(aq) II KCl(aq) | AgCl(s) | AgC. Ag I AgCl(s) I KCl(aq) | Ch(g) | PtD. Hg | Hg2Cl2(s) | KCl(aq) II AgNCh(aq)| Ag15.下列电池中,哪个电池反应不可逆:()A. Zn|Zn2+||Cu2+| CuB. Zn|H2SO4| CuC. Pt,H2(g)|HCl(aq)|AgCl,AgD. Pb,PbSO4|H2SO4|PbSO4,PbO216.下列反应AgCl(s) + I- ^Agl(s) + Cl-其可逆电池表达式为:( )A. Agl(s) |I-| Cl-| AgCl(s)B. Agl(s) 11-|| Cl-| AgCl(s)C. Ag(s),AgCl(s) | Cl-ll I-| AgI(s),Ag(s)D. Ag(s),AgI(s) 11-|| Cl-| AgCl(s),Ag(s)17.电池电动势与温度的关系为:E/V= 1.01845-4.05X 10-5(t/°C-20)-9.5X 10-7(t/°C-20)2, 298 K时电池可逆放电,则:( )A. Q>0B. Q<0C. Q = 0D.不能确定18.某燃料电池的反应为:H2(g) + 02(g) — H2O(g)在400K时的"Hm和ZkrSm分别为-251.6 kJ/mol和-50 J/(K• mol),则该电池的电动势为:( )A. 1.2 VB. 2.4 VC. 1.4 VD. 2.8 V19.若某电池反应的热效应是负值,那么此电池进行可逆工作时,与环境交换的热:()A.放热B.吸热C.无热D.无法确定20.某电池在标准状况下,放电过程中,当Qr= -200 J时,其熠变AH为:()A. AH= -200 JB. AH< -200 JC. AH = 0D. AH> -200 J21.有两个电池,电动势分别为Ei和E:H2(/?) I KOH(0.1 mol/kg) | O2(p) EiH2(p) I H2S04(0.01 mol/kg) | O2(p) Ei比较其电动势大小:()A. EK E2B. E I〉E2C. E I= EiD.不能确定22.在恒温恒压条件下,以实际工作电压E'放电过程中,电池的反应热Q等于:()A. AH - zFE'B. AH + zFE'C. TASD. TAS - zFE'23.已知:(l)Cu | Cu2+(t?2)II Cu2+(oi) | Cu 电动势为Ei(2)Pt | Cu2+(a2),Cu+(R) II Cu2+(ai),Cu+(a') | Pt 电动势为E,则:()A. Ei= EiB. Ei = 2 £2C. Ei < EzD. Ez24.在298 K将两个Zn(s)极分别浸入Zn2+离子活度为0.02和0.2的溶液中,这样组成的浓差电池的电动势为:()A. 0.059 VB. 0.0295 VC. -0.059 VD. (0.0591g0.004) V25.巳知下列两个电极反应的标准还原电势为:Cu2++2e— Cu, T= 0.337 VCu++e— Cu, 0.521V,由此求算得Cu2++e^ Cu+的严等于:( )A. 0.184 VB. -0.184 VC. 0.352 VD. 0.153 V26.电池Pb(Hg)(ai) | Pb2+(aq) | Pb(Hg)(a2)要使电动势E>0,则两个汞齐活度关系为:()A. a\>aiB. ai= a2C. a\<aiD. ai 与a2 可取任意值27.下列电池中,液体接界电位不能被忽略的是:( )A. Pt,H2(pi)|HCl(mi)|H2(p2),PtB. Pt,H2(jt?i)|HCl(mi)|HCl(m2)|H2(p2), PtC. Pt,H2(pi)|HCl(mi)||HCl(m2)|H2(p2),PtD. Pt,H2(pi)|HCl(mi)|AgCl,Ag-Ag,AgCl|HCl(m2)|H2(p2),Pt 28•测定溶液的pH值的最常用的指示电极为玻璃电极,它是:()A.第一类电极B.第二类电极C.氧化还原电极D.氢离子选择性电极29.已知298 K 时,敢Ag+,Ag) = 0.799 V,下列电池的E 为0.627 V, Pt,H2 | H2SO4(aq) | Ag2SO4(s) | Ag(s)则Ag2SO4的活度积为:( )A. 3.8X10-7B. 1.2X10-3C. 2.98xl0-3D. 1.52xl0-630.当电池的电压小于它的开路电动势时,则表示电池在:( )A.放电B.充电C.没有工作D.交替地充放电31.下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是:()A.1、4B. 1、3C. 2、3D. 2、432.在电解硝酸银溶液的电解池中,随着通过的电流加大,那么:()A.阴极的电势向负方向变化B.阴极附近银离子浓度增加C.电解池电阻减小D.两极之间的电势差减少33.电极电势E的改变可以改变电极反应的速度,其直接的原因是改变了:( )A.反应的活化能B.电极过程的超电势C.电极与溶液界面双电层的厚度D.溶液的电阻34.用铜电极电解CuC12的水溶液,在阳极上会发生:( )A.析出氧气B.析出氯气C.析出铜D.铜电极溶解35.25°C时,H2在锌上的超电势为0.7 V, ^(Zn2+/Zn) = -0.763 V,电解一含有Zn2+(«=0.01)的溶液,为了不使H2析出,溶液的pH值至少应控制在( )A. pH >2.06B. pH >2.72C. pH >7.10D. pH >8.0236.通电于含有相同浓度的Fe2+, Ca2+, Zn2+, Cu2+的电解质溶液,已知:^(Fe2+/Fe) = -0.440 V, ^(Ca2+/Ca) = -2.866 V, ^(Zn2+/Zn) = -0.7628 V, ^(Cu2+/Cu) = 0.337 V当不考虑超电势时,在电极上金属析出的次序是:()A. Cu f Fe f Zn f CaB. Ca f Zn f Fe f CuC. Ca f Fe f Zn f CuD. Ca f Cu f Zn f Fe37.用Pt电极电解CdSCk溶液时,决定在阴极上是否发生浓差极化的是:()A.在电极上的反应速率(若不存在浓差极化现象)B. C(P+从溶液本体迁移到电极附近的速率C.氧气从SO*-溶液本体到电极附近的速率D. OH-从电极附近扩散到本体溶液中的速率.38.298 K、0.1 mol/dms的HC1溶液中,氢电极的热力学电势为-0.06 V,电解此溶液时,氢在铜电极上的析出电势E(H2)为:()A.大于-0.06 VB.等于-0.06 VC.小于-0.06 VD.不能判定参考答案l. B 2.B 3.A 4.A 5.D 6.B 7.B 8.D 9.C 10.B 11.A12.D 13.D 14.C 15.B 16.D 17.B 18.A 19.D 20.B21.C22.B 23.A 24.B 25.D 26.A 27.B 28.D 29.D 30.A 31.B32.A 33.A 34.D 35.A 36.A 37.D 38.C二、计算题:1.某电导池中充入0.02 mol-dm-3的KC1溶液,在25°C时电阻为250 Q,如改充入6xl0-5 mol-dm 3 NH3 H2O溶液,其电阻为IO' 0。

电化学分析测试题及参考答案

电化学分析测试题及参考答案

电化学分析习题及参考答案一、填空题1、原电池的写法,习惯上把?????极写在左边,?????极写在右边,故下列电池中Zn︳ZnSO4︳CuSO4︳Cu??????极为正极,??????极为负极。

2、当加以外电源时,反映可以向相反的方向进行的原电池叫?????????,反之称为???????,铅蓄电池和干电池中,干电池为?????????。

3、在电位滴定中,几种确定终点方法之间的关系是:在E-V图上的????就是一次微商曲线上的??????也就是二次微商的????????点。

4、极谱定性分析的依据是????????????????,定量分析的依据是??????????????。

5、电解分析通常包括???????????法和????????法两类,均可采用???????和???????电解过程进行电解。

6、在电极反应中,增加还原态的浓度,该电对的电极电位值??????????,表明电对中还原态的?????????增强。

反之增加氧化态的浓度,电对的电极电位值?????????,表明此电对的????????????增强。

7、电导分析的理论依据是????????????。

利用滴定反应进行时,溶液电导的变化来确定滴定终点的方法叫?????????????法,它包括???????????和????????????8、极谱分析的基本原理是????????。

在极谱分析中使用??????电极作参比电极,这是由于它不出现浓度差极化现象,故通常把它叫做????????。

9、电解过程中电极的电极电位与它????????发生偏离的现象称为极化。

根据产生极化的原因不同,主要有???????极化和?????????极化两种。

10、离子选择性电极的电极斜率的理论值为??????????。

25℃时一价正离子的电极斜率是?????????;二价正离子是??????????。

11、某钠电极,其选择性系数K Na+,H+约为30。

如用此电极测定PNa等于3的钠离子溶液,并要求测定误差小于3%,则试液的PH值应大于________。

电化学习题及答案

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 。

电化学分析法思考题与练习题

电化学分析法思考题与练习题

电化学分析法思考题与练习题电化学分析法思考题与练习题1.化学电池由哪几部分组成?如何表达电池的图示式?电池的图示式有那些规定?2.电池的阳极和阴极,正极和负极是怎样定义的?阳极就是正极,阴极就是负极的说法对吗?为什么?3.电池中"盐桥"的作用是什么?盐桥中的电解质溶液应有什么要求?4.电极电位及电池电动势的表示式如何表示?应注意什么问题?何谓式量电位?如何表示?5.电极有几种类型?各种类型电极的电极电位如何表示?6.何谓指示电极、工作电极、参比电极和辅助电极?7.何谓电极的极化?产生电极极化的原因有哪些?极化过电位如何表示?8.写出下列电池的半电池反应和电池反应,计算电动势。

这些电池是原电池还是电解池?极性为何?(设T为25℃,活度系数均为1)(1)Pt│Cr3+(1.0×10-4mol·L-1),Cr2+(0.10mol·L-1)‖Pb2+(8.0× 10-2mol·L-1)│Pb已知:答案:E=0.429V,是原电池(2)已知:答案:E=0.007V,是原电池(3)Pt,H2(20265Pa)│HCl(0.100mol·L-1)‖HClO4(0.100mol·L-1)│Cl2(50663Pa),Pt已知:答案:E=1.448V,是原电池(4)Bi│BiO+(8.0×10-2mol·L-1),H+(1.00×10-2mol·L -1)‖I-(0.100mol·L-1),AgI(饱和)│Ag已知:答案:E=-0.261V,是电解池9.已知下列半电池反应及其标准电极电位:Sb+3N++3e =SbH3计算下列半电池反应Sb+3H2O+3e =SbH3+3OH-1在25℃时的值答案:-1.34V10.电池:Hg│Hg2Cl2,Cl-(饱和)‖Mn+│M 在25℃时的电动势为0.100V;当Mn+的浓度稀释为原来的1/50时,电池的电动势为0.050V。

电化学分析习题

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电化学分析习题一、简答题1.电位测定法的根据是什么?2.何谓指示电极及参比电极?试各举例说明其作用3.为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性?如何估量这种选择性?4.为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性?如何估量这种选择性?5.直接电位法的主要误差来源有哪些?应如何减免之?6.为什么一般来说,电位滴定法的误差比电位测定法小?7.简述离子选择性电极的类型及一般作用原理8.列表说明各类反应的电位滴定中所用的指示电极及参比电极,并讨论选择指示电极的原则。

二、选择题1.下列参量中,不属于电分析化学方法所测量的是 ( )A 电动势B 电流C 电容D 电量2.列方法中不属于电化学分析方法的是 ( )A 电位分析法B 伏安法C 库仑分析法D 电子能谱3.分原电池正极和负极的根据是 ( )A 电极电位B 电极材料C 电极反应D 离子浓度4.分电解池阴极和阳极的根据是 ( )A 电极电位B 电极材料C 电极反应D 离子浓度5.量电极的极化程度的参数是 ( )A 标准电极电位B 条件电极电位C 过电位D 电池的电动势6.浓差极化是由于在电解过程中电极表面附近溶液的浓度与主体溶液的浓度差别引起的,它的大小与哪些因素有关 ( )A 电极电位B 溶液浓度C 搅拌程度D 电流密度7.于极化的结果,下列说法正确的有()A 阴极电位变负B 阴极电位变正C 阳极电位变正D 阳极电位变负8.列不符合作为一个参比电极的条件的是 ( )A 电位的稳定性B 固体电极C 重现性好D 可逆性好9.汞电极是常用参比电极,它的电极电位取决于 ( )A 温度B 氯离子的活度C 主体溶液的浓度D KCl的浓度10.位分析中所用的离子选择电极属于 ( )A 极化电极B 去极化电极C 指示电极D 膜电极11.列哪项不是玻璃电极的组成部分? ( )A Ag-AgCl 电极B 一定浓度的HCl 溶液C 饱和KCl溶液D 玻璃管12.H玻璃电极膜电位的产生是由于 ( )A 离子透过玻璃膜B 电子的得失C 离子得到电子D 溶液中H+和硅胶层中的H+发生交换13.璃电极IUPAC分类法中应属于 ( )A 单晶膜电极B 非晶体膜电极C 多晶膜电极D 硬质电极14.体膜电极的选择性取决于 ( )A 被测离子与共存离子的迁移速度B 被测离子与共存离子的电荷数C 共存离子在电极上参与响应的敏感程度D 共存离子与晶体膜离子形成微溶性盐的溶解度或络合物的稳定性15.定溶液PH值时,所用的指示电极是: ( )A 氢电极B 铂电极C 氢醌电极D 玻璃电极16.定溶液PH时,所用的参比电极是: ( )A 饱和甘汞电极B 银-氯化银电极C 玻璃电极D 铂电极17.璃电极在使用前,需在去离子 水中浸泡24小时以上,其目的是: ( )A 清除不对称电位B 清除液接电位C 清洗电极D 使不对称电位处于稳定18.体膜离子选择电极的灵敏度取 决于 ( )A 响应离子在溶液中的迁移速度B 膜物质在水中的溶解度C 行营离子的活度系数D 晶体膜的厚度19.氟离子选择电极测定溶液中F-离子的含量时,主要的干扰离子是 ( )A Cl -B Br -C OH -D NO 3-20.实验测定溶液pH 值时,都是用标准缓冲溶液来校正电极,其目的是消除何种的影响。

(完整版)电化学分析习题及答案

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电化学分析习题及答案1.电位测定法的根据是什么?答:对于一个氧化还原体系:Ox + ne- = Red根据能斯特方程式:对于纯金属,活度为1,故上式变为:可见,测定了电极电位,即可测定离子的活度(或浓度),这就是电位测定法的理论依据。

2.何谓指示电极及参比电极?试各举例说明其作用答:指示电极:用来指示溶液中离子活度变化的电极,其电极电位值随溶液中离子活度的变化而变化,在一定的测量条件下,当溶液中离子活度一定时,指示电极的电极电位为常数。

例如测定溶液pH时,可以使用玻璃电极作为指示电极,玻璃电极的膜电位与溶液pH成线性关系,可以指示溶液酸度的变化。

参比电极:在进行电位测定时,是通过测定原电池电动势来进行的,电动势的变化要体现指示电极电位的变化,因此需要采用一个电极电位恒定,不随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化的电极作为基准,这样的电极就称为参比电极。

例如,测定溶液pH时,通常用饱和甘汞电极作为参比电极。

3.为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性?如何估量这种选择性?答:因为离子选择性电极都是由对特定离子有特异响应的敏感膜制成。

可以用选择性电极的选择性系数来表征。

称为j离子对欲测离子i的选择性系数。

4.为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性?如何估量这种选择性?答:离子选择性电极是以电位法测量溶液中某些特定离子活度的指示电极。

各种离子选择性电极一般均由敏感膜及其支持体,内参比溶液,内参比电极组成,其电极电位产生的机制都是基于内部溶液与外部溶液活度不同而产生电位差。

其核心部分为敏感膜,它主要对欲测离子有响应,而对其它离子则无响应或响应很小,因此每一种离子选择性电极都具有一定的选择性。

可用离子选择性电极的选择性系数来估量其选择性。

5.直接电位法的主要误差来源有哪些?应如何减免之?答:误差来源主要有:(1)温度:主要影响能斯特响应的斜率,所以必须在测定过程中保持温度恒定。

(2)电动势测量的准确性:一般相对误差%=4n E,因此必须要求测量电位的仪器要有足够高的灵敏度和准确度。

电化学分析习题及答案

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电化学剖析习题及答案1.电位测定法的依据是什么?答:关于一个氧化复原系统:Ox + ne - = Red依据能斯特方程式:关于纯金属,活度为1,故上式变成:可见,测定了电极电位,即可测定离子的活度 ( 或浓度 ) ,这就是电位测定法的理论依照。

2.何谓指示电极及参比电极?试各举例说明其作用答:指示电极:用来指示溶液中离子活度变化的电极,其电极电位值随溶液中离子活度的变化而变化,在必定的丈量条件下,当溶液中离子活度一准时,指示电极的电极电位为常数。

比如测定溶液 pH时,能够使用玻璃电极作为指示电极,玻璃电极的膜电位与溶液 pH 成线性关系,能够指示溶液酸度的变化。

参比电极:在进行电位测准时,是经过测定原电池电动势来进行的,电动势的变化要表现指示电极电位的变化,所以需要采纳一个电极电位恒定,不随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化的电极作为基准,这样的电极就称为参比电极。

比如,测定溶液pH 时,往常用饱和甘汞电极作为参比电极。

3.为何离子选择性电极对欲测离子拥有选择性?怎样估计这种选择性?答:因为离子选择性电极都是由对特定离子有特异响应的敏感膜制成。

能够用选择性电极的选择性系数来表征。

称为 j 离子对欲测离子i 的选择性系数。

4.为何离子选择性电极对欲测离子拥有选择性?怎样估计这种选择性?答:离子选择性电极是以电位法丈量溶液中某些特定离子活度的指示电极。

各样离子选择性电极一般均由敏感膜及其支持体,内参比溶液,内参比电极构成,其电极电位产生的体制都是鉴于内部溶液与外面溶液活度不一样而产生电位差。

其中心部分为敏感膜,它主要对欲测离子有响应,而对其余离子则无响应或响应很小,所以每一种离子选择性电极都拥有必定的选择性。

可用离子选择性电极的选择性系数来估计其选择性。

5.直接电位法的主要偏差根源有哪些?应怎样减免之?答:偏差根源主要有:(1)温度:主要影响能斯特响应的斜率,所以一定在测定过程中保持温度恒定。

(2)电动势丈量的正确性:一般相对偏差 %=4n E,所以一定要求丈量电位的仪器要有足够高的敏捷度和正确度。

电化学部分练习题及标准答案

电化学部分练习题及标准答案

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-0.482V和-0.431 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-0.89V,它的半波电位应是( ) A.-0.86V B.-0.88V C.-0.90V D.-0.92V9.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1.0×10-7 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.KNO3B.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.h1/2B.h0C.h D.h222.电池,Ca(液膜电极)│Ca2+(a = 1.35×10-2mol/L) || SCE 的电动势为0.430V, 则未知液的pCa 是( ) A.-3.55 B.0.84 C.4.58 D.7.2923.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) = 63.54] ( ) A.60.0 B.46.7 C.39.8 D.19.825.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) = 63.54 ( )A.2.4 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。

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Wang Shengping : China University of Geosciences
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思考题(暂态电流)
• 1.暂态法有何特点﹖ • 2.试叙述各种控制电流暂态法的特点、原 理和应用﹖ • 3.控制电流暂态法小幅度运用和大幅度运 用有何区别﹖如何选用﹖ • 4.影响控制电流暂态的因素有哪些﹖如何 选择测量线路、仪器和实验条件﹖ • 5.举例说明控制电流暂态法的应用﹖
思考题(概述)
• 1.试分析极化曲线各区段电极过程的控制步 骤及相应的动力学规律,如何利用极化曲线 各区段测定动力学参数. • 2.在电化学测量时为什么要分析电极过程的 各个基本过程.为什么和怎样把所要研究的 过程突出出来.举例说明之.
Wang Shengping : China University of Geosciences
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思考题(暂态电压)
• 1.试述电位阶跃法的特点、原理和应用。 • 2.线性电位扫描法有何特点,扫描速度的 影响如何,为什么? • 3.影响控制电位暂态法实验的主要因素有 哪些?如何选择实验条件? • 4.如果用方波电位法测定金属腐蚀速度和 电极的微分电容与电位的关系曲线,试分 析线性极化仪和微分电容测试仪的电路原 理。
思考题(稳态部分)
• 1.有什么办法可测得稳态极化曲线﹖ • 2.何谓控制电流法和控制电位法﹖各有什 么特点﹖如何实现﹖为什么﹖ • 3.试根据试验室现有的仪器画出几种测定 稳态极化曲线的实验线路图,并分析线路 中各部分的作用﹖明稳态极化曲线的意义和应用﹖
Wang Shengping : China University of Geosciences
思考题(交流阻抗)
• 1.如何用交流阻抗法测定交换电流或金属腐蚀速度, 说明原理及方法﹖ • 2.测定双电层微分电容的方法有哪些﹖各有何特点﹖ • 3.测得电极体系的等效串联电阻Rs和Cs后,如何求电 极体系的法拉第阻抗、双电层电容及溶液电阻﹖ • 4.交流阻抗法测定Rr、Cd和Rl时对电解池有何要求﹖ 为什么﹖ • 5.试叙述Lissajous方法测定电极交流阻抗的原理和方 法﹖ • 6.试叙述交流阻抗法在研究表面覆盖层方面的应用﹖
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