第四章 电化学 金属腐蚀.doc

第四章 电化学 金属腐蚀课后部分习题答案4.写出下列化学反应的半反应式:(1) Zn + Fe2+= Zn2+ + Fe答： Zn 2e = Zn2+ Fe2+ + 2e =Fe(2) 2I-+2Fe3+ = I2 + 2 Fe2+ 答： 2I- 2e= I22Fe3+ + 2e = 2Fe2+ (3) Ni + Sn4+ =Ni2+ + Sn2+答： Ni 2e = Ni2+Sn4+ + 2e = Sn2+（4） 5Fe2+ + 8H+ + MnO42- = Mn2+ + 5 Fe3+ + 4H2O 答： 5Fe2+ 5e =5 Fe3+ MnO42- + 8H+ + 5e= Mn2+ 4H2O5.将上题组成原电池，分别用图示表示：（1） （-）Zn（+）（2） （-）Pt（+）（3） （-）Ni（+）（4） （-）Pt（+）7.将锡和铅的金属片分别插入含有该金属离子的溶液中，并组成原电池（用图式表示，注明溶液）（1）C（2）分别计算原电池的电动势，写出原电池的两极反应和总反应式。解： （1） E=-=-0.1262-（-0.1965）=0.070（V）（-） Sn |Sn2+ | Pb2+ | Pb(+)负极Sn-2e=Sn2+正极 Pb2+2e=Pb总式 Pb2+Sn=Pb+Sn2+(2) E=-=-0.1375-（-0.1557）=0.020（V）（-） Pb | Pb2+ | Sn2+ | Sn(+) 负极：Pb-2e=Pb2+正极：Sn2+2e=Sn总式：Sn2+Pb=Sn+Pb2+11.由镍电极和标准氢电极组成原电池，若CNi2+=0.0100 moldm-3,原电池的E=0.315(V)，其中Ni为负极，计算镍电极的标准电极电势？解：E=-=0-(0.059/2)lgCNi2+=0.315所以=-0.315-（0.059/2）lg0.01=-0.315+0.059=-0.256(V)12.由两氢电极H2(101.325)和H2(101.325)组成原电池，测得该原电池的电动势。测得该原电池的电动势为0.016V，若后一电极作为正极，问组成该电极溶液中的H+ 浓度是多少？ 解：- E= CH+2=0.035 13.判断下列氧化还原反应进行的方向（设离子浓度为1 moldm-3）（1） Ag- + Fe2+ Ag + Fe3+ =0.799(V) =0.77(V)E=0.799-0.77=0.0220 正向（2）2Cr3+3I2+7 H2OCr2O72-+6I-+14H+=1.33(V) =0.54(V)E=0.54-1.33=-0.790 正向练习题一、选择题1、标准状态下，反应Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O 正向进行，则最强的氧化剂及还原剂分别为： A.Fe3+、Cr3+ B. Cr2O72-、Fe2+ C.Fe3+、Fe2+ D. Cr2O72-、Cr3+2、已知 Zn（NH3）42+=2.9109， Zn（CN）42-=5.01016则： A. （Zn2+/Zn）Zn（NH3）42+/ZnZn（CN）42-/Zn B. （Zn2+/Zn）Zn（CN）42-/ZnZn（NH3）42+/Zn C. Zn（NH3）42+/ZnZn（CN）42-/Zn（Zn2+/Zn） D. Zn（CN）42-/ZnZn（NH3）42+/Zn（Zn2+/Zn）3、下列电对的值不受介质pH值影响的为：A.MnO2/Mn2+ B.H2O2/H2O C.S/H2S D. Br2/Br-4、已知(A/B)(C/D)在标准状态下自发进行的反应为： A.A+BC+D B.A+DB+C C.B+CA+D D.B+DA+C 5、根据(Ag+/Ag）=0.7996V，(Cu2+/Cu）=0.3419V，在标准态下，能还原Ag+但不能还原Cu2+的还原剂，与其对应氧化态组成电极的值所在范围为： A. 0.7996V，0.3419V B. 0.7996V C. 0.3419V D.0.7996V 0.3419V6、298K，对于电极反应O2+4H+4e-=2H2O来说，当(O2)=100KPa，酸度与电极电势的关系式是：A. =+0.059pH B.=-0.059pH C.=+0.0148pH D.=-0.0148pH7、将反应Zn+2Ag+=2Ag+Zn2+组成原电池，在标态下，该电池的电动势为：A. =2(Ag+/Ag）-(Zn2+/Zn） B. =(Ag+/Ag)2-(Zn2+/Zn） C. =(Ag+/Ag）-(Zn2+/Zn） D. =(Zn2+/Zn）-(Ag+/Ag） 8、根据Fe在酸性介质中标准电极电势图：Fe3+ +0.771 Fe2+ -0.447 Fe，下列说法中错误的是： A. （Fe2+/Fe）=-0.447V B.Fe与稀酸反应生成Fe2+和H2 C.Fe3+可与Fe反应生成Fe2+ D. Fe2+在酸性溶液中可发生歧化反应 二、填空题1、已知（NO3-/NO）=0.957V，（O2/H2O2）=0.695V，（MnO4-/Mn2+）=1.507V，则最强的氧化剂为； ，最强的还原剂为 。2、已知（Zn2+/Zn）=-0.7618V，（Cu2+/Cu）=0.3419V，原电池：Zn|Zn2+(110-6molL1)|Cu2+(1.0 molL1)|Cu的电动势为 。3、在碱性溶液中，碘元素标准电势图为IO3 - 0.14 IO- 0.45 I2 0.54 I-，I2在碱性溶液中歧化最终产物为 ，其反应方程式为 。4、已知（ClO3-/Cl-）=1.451V，（Cl2/Cl-）=1.358V，则（ClO3-/Cl2）= 。5、（Cu2+/Cu）=0.3419V，（Ag+/Ag）=0.7996V，则反应Cu+2Ag+=Cu2+2Ag，在298K时的平衡常数= 。6、原电池中，得到电子的电极为 极，该电极上发生 反应。原电池可将 化学 能转化为 能。7、298K时，将反应 H2（g）+ Cl2（g）=HCl（g）（=-95.27KJ mol-1）设计成原电池，则原电池的标准电动势= （F=9.65104Cmol-1）。10、已知（MnO4-/Mn2+）=1.507V，（SO42-/H2SO3）=0.172V，酸性介质中。MnO4-和H2SO3反应的方程式为 ，反应的标准平衡常数= 。若将此反应组成原电池，当（H+）=0.1 molL-1时（假定其余各物质均为标准态），电池的电动势= 。11、H2O2作为氧化剂，其产物是H2O，反应过程不会引入杂质。油画的白色颜料中含铅，年久会因H2S作用而变黑，故可用H2O2来修复古油画，其反应方程式为 。三、判断题1、在Sn2+盐溶液中加入锡粒可以防止它被氧化。 2、氧化数与化合价的概念是相同的，数值是相等的。 3、电对中氧化态物质生成沉淀或配离子，则沉淀物的越小或配离子 越大，它们的标准电极电势就越小或越大。 4、Ag不能溶于盐酸而放出氢气，但Ag能溶于氢碘酸放出氢气。 5、原电池中的氧化还原反应达到平衡时，两电极的电势相等。 四、简答题1、可利用下列反应从矿砂中提取银：4Ag+8CN-+2H2O+O2=4Ag（CN）2-+4OH-试分析反应得以进行的原因，即加入CN-的目的。（已知：（Ag+/Ag）=0.7996V，（O2/OH-）=0.401V）2、铁管道与锌接触能防止管道的腐蚀。五、计算题1、将铜片插入盛有0.5molL1CuSO4溶液的烧杯中，银片插入盛有0.5molL1 AgNO3溶液的烧杯中，组成一个原电池。（1）写出原电池符号；（2）写出电极反应式和电池反应式；（3）求该电池的电动势2、配平下列反应方程式，计算反应的平衡常数（298K），判断标准态下反应自发进行的方向。（1）Fe2+ + I2Fe3+ + I （2）Cl2 + Sn2+Sn4+ + Cl（3）Ag(s) + Cu2+(0.01 molL1) Ag+(0.1 molL1) + Cu(s)（4）Cr3+(0.01 molL1) + Br(0.1 molL1) Cr 2+ (1.0 molL1) + Br2(l) 3、今有一种含有Cl，Br，I三种离子的混合溶液，欲使I离子氧化成I2，而又不使Br和Cl离子氧化，在常用的氧化剂Fe2(SO4)3和KMnO4中选择哪一种才能符合要求？4、试用电极电势解释以下现象。（1）Co(NH3)63+和Cl-能共存于同一溶液中，而Co3+和C1-却不能共存于同一溶液中；（2）铁能使Cu2+离子还原，铜能使Fe3+ 离子还原；（3）Fe（OH）2在碱性介质中更易被氧化；（4）MnO4不能与Mn2+在水溶液中大量共存。5、 已知（Br2/ Br） 1.066V，（IO3，H+/I2）= 1.195V（1）写出标准状态下自发进行的电池反应式；（2）若（B