大学化学课后习题答案第四章

第四章电化学与金属腐蚀

1•是非题(对的在括号内填“ + ”错的填号)

(1) 取两根铜棒，将一根插入盛有O.lmol •-dmuSO4溶液的烧杯中，另一根插入盛有1mol • dm3CuSO4溶液的烧杯中，并用盐桥将两只烧杯中的溶液连结起来，可以组成一个浓差原电池。()

(2) 金属铁可以置换Cu2+,因此三氯化铁不能与金属铜反应。()

(3) 电动势E或电极电势©)的数值与反应式(或半反应式)的写法无关，而标准平衡常数Q的数据，随反应式的写法(即化学计量数不同)而变。()

(4) 钢铁在大气的中性或弱酸性水膜中主要发生吸氧腐蚀，只有在酸性较强的水膜中才主要发生析氢腐蚀。()

(5) 有下列原电池

(-)Cd|CdSO 4(1.0mol --3fl|CuSO4(1.0mol --3flCiu(+)

若往CdSO4溶液中加入少量Na z S溶液，或往CuSO4溶液中加入少

量CuSO4 • 5O晶体，都会使原电池的电动势变小。()

解：(1) + ; (2)-;(3) + ; (4) + ; (5)-

o

2•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：

CaO72- +6Fe2++14H +=2Cr3++6Fe3++7H 2O

2Fe3++S n2+=2Fe2++S n4+

它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是______

(a)Sn2+和Fe3+(b)Cr2O72-和Sn2+

(c)C严和Sn4+(d)C「2O72 -和Fe3+

(2) 有一个原电池由两个氢电极组成，其中有一个是标准氢电极，为了得到最大的电动势，另一个电极浸入的酸性溶液[设p(H2)=100kPa] 应为(a)0.1mol --3 Hmi (b)0.1mol -3HAc+0.1mol -1N L Ac

(c)0.1mol -3Hdm (d)0.1mol -3HdPO4

⑶在下列电池反应中

Ni(s)+Cu 2+ (aq) —2N(1.0mol - -3d+Cu(s)

当该原电池的电动势为零时，Cu2+浓度为

(a)5.05 ^7mbl - d3m (b)5.71 ^mStol - d?n

(c)7.10 丈4rtrfibl - dm (d)7.56 ^l mol - d?n

(4)电镀工艺是将欲镀零件作为电解池的()；阳极氧化是将需处

理的部件作为电解池的()。

⑻阴极(b)阳极(c)任意一个极

解：(1) b; (2) b; (3) b; (4) a, b。

3.填空题

(1)有一种含Cl-、Br-和I-的溶液，要使I-被氧化而Cl-、Br-不被氧化，则在常用的氧化剂

(a)KMnO4酸性溶液，(bj&ChO?酸性溶液，(c)氯水和(d)Fe2(SO4)3 溶液

中应选()为最适宜。

⑵有下列原电池

(-)pt|Fe 2+(1mol -m d) Fe3+(0.01mol •-3 d|fie2+(1mol • %m, Fe3+（1mol • -3）|Pt（+）该原电池的负极反应为（），正极反应为（）。

（3）电解含有下列金属离子的盐类水溶液：Li+、Na+、K+、Zn2+、Ca2+、

Ba2+、Ag +。（）能被还原成金属单质；（）不能被还原成金属单质解：（1）d

（2）Fe2+ = Fe 3++ e-; Fe3+ + e-= Fe 2+

（3）Zn2+、Ag +；Li+、Na+、K+、Ca2+、Ba2+

4•写出下列化学方程式的氧化反应及还原反应的半反应式（须配平）。

(1) Zn+Fe 2+=Zn 2++Fe

⑵ 2l-+2Fe3+=l2+2Fe2+

(3) Ni+S n4+=Ni2++S n2+

(4) 5Fe2++8H ++MnO 4- = Mn 2++5Fe3++4H 2O

5•将上题各氧化还原反应组成原电池，分别用图式表示各原电池

解：(1) (-)Zn|Zn2+|| Fe2+ | Fe (+)

⑵(-)Pt| I2I「||Fe2+,Fe3+|Pt(+)

(3) (-)Ni | Ni 2+|| Sn2+, Sn4+|Pt(+)

⑷(-)Pt| Fe 2+,Fe3+|| Mn 2+, MnO 4- , H+|Pt(+)

6•参见标准电极电势表，分别选择一种合适的氧化剂，能够氧化：(1) C「

成CI2 ；(2)Pb成Pb2+；(3)Fe2+成Fe3+。再分别选择一种合适的还原剂，能够还原:(a)Fe2+成Fe；(b)Ag+成Ag ；(c)NO 2-成NO。

(1) 酸化的MnO 4-(2) HNO 3 (3)Cb

合适的还原剂为

(1) Zn (2)Sn2+(3)「

［本题非唯一答案，凡合理的其他答案均可。］

°(Pb 2 /Pb) =-0.126V

(1)当(1) c (Sn 2+

)=0.0100mol

• ,dm(Pb 2+

)=1.00mol

・-3

时！

原电池图式为：(-)Sn | Sn 2+ (0.0100mol - d 3m II Pb 2+(1.00mol - d 3m I Pb(+)

正极反应：Pb 2++2 e-= Pb

原电池电动势：E=®+—貰

(2)

当 c (Sn 2+

)=1.00mol ・-3

dn c (Pb 2+ )=0.100mol

・-3

时m

m 2+

茁 O ' z 2 + , z 、 0.05917V 2+ 口

(Pb 2 /Pb)= ( Pb / Pb) 十 ----------- lg{ c(Pb 2 )/c*

n

=-0.156V

此时以铅电极为原电池负极 ，锡电极为正极

原电池图式为：(-)Pb | Pb 2+ (0.100mol - d 3n || Sn 2+ (1.00mol - d 3n

=-0.1262V

0.05917V

2

lg 0.100