习题电化学专业知识市公开课获奖课件

1、 淮阴师范学院化学系物理化学教研室 刘炳华电化学习题课第1页第1页/10/10一、电解质溶液 主要内容二、可逆电池电动势及其应用 1.电解定律2.离子电迁移和迁移数3.电解质溶液电导1.可逆电池和可逆电极2.可逆电池热力学3.电极电势和电池电动势4.电解质平均活度和平均活度因子第2页第2页/10/10 主要内容二、可逆电池电动势及其应用 5.电动势测定及其应用4.电动势产生机理三、电解与极化作用 2.极化作用1.分解电压4.金属电化学腐蚀与防腐3.电解时电极上竞争反应5.化学电源第3页第3页/10/10典型例题1. 使A电流通过一个铜电解器，在1h内得到铜质量是.( ) (A) 10g ; (

2、B) 100g ; (C) 500g ; (D) 2700g . D第4页第4页/10/102. 298K，当硫酸溶液浓度从0.01molkg-1增长到0.1molkg-1时，其电导率k和摩尔电导率m将.（）A. k减小，m减小； B. k减小，m增长；C. k增长，m减小；D. k增长，m增长.C若浓度从10molkg-1增长到15molkg-1 , 则（ ）A典型例题第5页第5页/10/103. 下列电解质溶液中，离子平均活度系数最大是.( ) (A) 0.01 molkg-1 NaCl (B) 0.01 molkg-1 CaCl2 (C) 0.01 molkg-1 LaCl3 (D) 0

3、.01 molkg-1 CuSO4 A典型例题第6页第6页/10/104. LiCl 无限稀释摩尔电导率为 115.0310-4 Sm2mol-1，在 298 K 时，测得 LiCl 稀溶液中 Li+ 迁移数为 0.3364，则 Cl- 离子摩尔电导率 m(Cl-)为.（ ） (A) 76.3310-4 Sm2mol-1 (B) 113.0310-4 Sm2mol-1 (C) 38.7010-4 Sm2mol-1 (D) 76.33102 Sm2mol-1 A典型例题第7页第7页/10/10典型例题5. 写出下列各电池电池反应:(1) CdCd2+ (a)Cl- (a)Cl2(100kPa)P

4、t;(2) PbPb 2+(a)Ag+ (a)Ag;(3) ZnZn2+ (a)Cd2+ (a)Cd.解：(1) 阳极:Cd 2e = Cd2+ 阴极: Cl2+ 2e = 2Cl- 电池反应 Cd + Cl2 = Cd2+ + 2Cl- (2) 阳极:Pb 2e = Pb2+ 阴极:2Ag+ + 2e =2Ag 电池反应: Pb + 2Ag+ = Pb2+ 2Ag(3) 阳极:Zn 2e = Zn2+ 阴极:Cd2+ 2e=Cd 电池反应: Zn + Cd2+= Zn2+ Cd第8页第8页/10/10典型例题6. 下列电池中哪个电动势与 Cl- 离子活度无关？( ) (A) ZnZnCl2(

5、aq)Cl2(g)Pt (B) AgAgCl(s)KCl(aq)Cl2(g)Pt (C) HgHg2Cl2(s)KCl(aq)AgNO3(aq)Ag (D) PtH2(g)HCl(aq)Cl2(g)Pt B7. 通过电动势测定，能够求难溶盐活度积，今欲求 AgCl 活度积，则应设计电池为 ( ) (A) AgAgClHCl(aq)Cl2(p)Pt (B) PtCl2HCl(aq)AgNO3(aq)Ag (C) AgAgNO3(aq)HCl(aq)AgClAg (D) AgAgClHCl(aq)AgClAg C第9页第9页/10/10典型例题8. 将反应 H+ OH- H2O 设计成可逆电池，选

6、出下列电池中正确一个 ( ) (A) PtH2H+(aq)OH-O2Pt (B) PtH2NaOH(aq)O2Pt (C) PtH2NaOH(aq)HCl(aq)H2Pt (D) PtH2(p1)H2O(l)H2(p2)Pt C9. 已知下列两个电极反应原则电极电位为： Cu2+ 2e- Cu(s) = 0.337 V Cu+ e- Cu(s) = 0.521 V 由此可算得 Cu2+ e- Cu+ 值为： ( ) (A) 0.184 V (B) 0.352 V (C) -0.184 V (D) 0.153 V D第10页第10页/10/10典型例题10. 若算得电池反应电池电动势为负值时，表

7、示此电池反应是： ( ) (A) 正向进行 (B) 逆向进行 (C) 不也许进行 (D) 反应方向不拟定B11. 有电池反应： (1) 1/2Cu(s)+1/2Cl2(p) 1/2 Cu2+(a=1) + Cl-(a=1) E1 (2) Cu(s) + Cl2(p) Cu2+(a=1) + 2Cl-(a=1) E2 则电动势 E1/E2关系是： ( ) (A) E1/E2= 1/4 (B) E1/E2= 1/2 (C) E1/E2= 1 (D) E1/E2= 2C第11页第11页/10/10典型例题12.一个能够重复使用充电电池以 1.8 V 输出电压放电，然后用 2.2 V 电压充电使电池恢

8、复原状，整个过程功、热及体系吉布斯自由能改变为：(dU = Q -W) ( ) (A) W 0， Q 0， Q 0， G 0， Q 0， G 0 (D) W 0， G = 0A13.电池 CuCu+Cu+,Cu2+Pt 和 CuCu2+Cu+,Cu2+Pt 反应均可简写作 Cu + Cu2+ = 2Cu+， 此两电池： ( ) (A) rG，E 均相同 (B) rG 相同， E 不相同 (C) rG 不相同，E 相同 (D) rG、E 均不相同 同一反应状态函数改变值 rG相同，两个电池 (负) 不同，则 E不同。B第12页第12页/10/10典型例题14. 惯用甘汞电极电极反应为 Hg2Cl

9、2(s) + 2e- 2Hg(l) + 2Cl-(aq) 设饱和甘汞电极、摩尔甘汞电极和 0.1 moldm-3甘汞电极电极电势相应地为 1、 2、 3，则 298 K 时，三者之相对大小是： ( ) (A) 1 2 3 (B) 1 2 1 3 (D) 3 1= 2 = - RT/Flna(Cl-) B第13页第13页/10/1015.当发生极化现象时，两电极电极电势将发生下列改变： ( ) (A) 平，阳 阳 ； 平，阴 阴 (B) 平，阳 阳 ； 平，阴 阴 (C) 平，阳 阳 ； 平，阴 阴 (D) 平，阳 阳 ； 平，阴 阴 B16.电解混合电解液时，有一个电解质能够首先析出，它分解电

10、压等于下列差值中哪一个？式中平，阴和阳分别代表电极可逆电极电势和阴、阳极实际析出电势。 ( ) (A) 平，阳 平，阴 (B) 阳 + 阴 (C) 阳(最小) 阴(最大) (D) 阳(最大) 阴(最小)C典型例题第14页第14页/10/1017.金属与溶液间电势差大小和符号主要取决于: ( ) (A) 金属表面性质 (B) 金属与溶液接触面积(C) 溶液中金属离子浓度 (D) 金属本性和溶液中原有金属离子浓度 D18. 用铜电极电解 0.1molkg-1 CuCl2水溶液，阳极上反应为 ( ) (A) 2Cl- Cl2+ 2e- (B) Cu Cu2+ 2e- (C) Cu Cu+ e- (D

11、) 2OH- H2O + O2+ 2e- )B典型例题第15页第15页/10/1019.以石墨为阳极，电解 0.01 molkg-1 NaCl 溶液，在阳极上首先析出： ( ) (A) Cl2 (B) O2 (C) Cl2与 O2混合气体 (D) 无气体析出 A20.电解金属盐水溶液时,在阴极上： ( ) (A) 还原电势愈正粒子愈容易析出 (B) 还原电势与其超电势之代数和愈正粒子愈容易析出 (C) 还原电势愈负粒子愈容易析出 (D) 还原电势与其超电势之和愈负粒子愈容易析出 B典型例题第16页第16页/10/1021.一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁箱

12、寿命，选取哪种金属片为好？ ( ) (A) 铜片 (B) 铁片 (C) 镀锡铁片 (D) 锌片 D22.将铅蓄电池在 10.0 A 电流下充电 1.5 h，则 PbSO4分解量为： ( ) （ Mr(PbSO4)= 303 ） (A) 0.1696 kg (B) 0.0848 kg (C) 0.3392 kg (D) 0.3564 kg B典型例题第17页第17页/10/10 23.电池放电时，随电流密度增长阳极电位变 _，阴极电位变 _，正极变 _ ，负极变_。 正 负负正24.在锌电极上 ，H2超电势为 0.75 V，电解一含Zn2+浓度为 110-5 molkg-1溶液，为了不使 H2(

13、g) 析出，问溶液 pH 值应控制在 _ 。 已知 25时， (Zn2+/Zn)= -0.763 V 。 若 (Zn2+/Zn) (H+/H2) 时，则 Zn 析出，而 H2 不能析出，即 -0.763 - 0.05917/2lg (1/10-5) (-0.0591pH - 0.75) 2.72典型例题第18页第18页/10/1025. 298 K 时，0.1 moldm-3 KCl 电导率为 1.289 Sm-1，用某一电导池测得 0.1 moldm-3 KCl 电阻为 24.69 ，0.01 moldm-3 HAc 溶液电阻为 1982 ，试求该 HAc 溶液摩尔电导率和电离常数已知： (

14、HAc) = 390.7210-4 Sm2mol-1解：k(HAc)/k(KCl)=R(KCl)/R(HAc) 求得： k(HAc) = 0.01623 Sm-1 m(HAc) = k(HAc)/c = 0.001623 Sm2mol-1 = m/= 0.04154 K = (c/c)2/1- = 1.810-5 典型例题第19页第19页/10/1026. 在 298 K 时 BaSO4饱和水溶液电导率是 4.5810-4 Sm-1，所用水电导率是 1.5210-4 Sm-1求 BaSO4在水中饱和溶液浓度（单位：moldm-3）和溶度积已知 298 K 无限稀释时 Ba2+ 和 SO 离子摩

15、尔电导率分别为63.610-4 Sm2mol-1 和 79.810-4 Sm2mol-1 解: k(BaSO4) = k（溶液）k（水） 3.0610-4 Sm-1 m(BaSO4) = 2m(Ba2+) + 2m( SO) = 0.02868 Sm2mol-1 c(BaSO4) = k/m = 1.710 5 moldm-3 Ksp = c(Ba2+)/cc(SO)/c= 1.1410-10典型例题第20页第20页/10/1027. 一电池反应: Pb + Hg2Cl2 = PbCl2 + 2Hg.在298.2K时，该电池电动势为0.5357V, 若温度升高1K电动势增长1.45x10-4

16、V.(1)若1mol Pb溶解，该电池最多能得多少功？(2)求298.2K时反应H和S.(3)1mol Pb可逆溶解时，该电池吸热多少？解：(1)可逆电池作功最多，此时:W= - G = zEF=2mol96500C/mol0.5357V=103.4kJ(2) H = -zEF+nF(dE/dT) = -103.4 103J+2mol 96500C/mol 298.2K 1.45 10-4V/K=-95.1kJS = nF(dE/dT)= 2mol96500C/mol 1.45 10-4V/K=28.0J/K(3)QR= T S = 298K 28.0J/K =8.34kJ典型例题第21页第2

17、1页/10/1028. 25时测得电池HgHg2Br2(s)KBr(0.1 molkg-1,=0.772)0.1 moldm-3 甘汞电极 E = 0.1271 V，已知 (0.1甘汞) = 0.3338V, (Hg2+/Hg) = 0.7988 V 。求 Hg2Br2活度积 Ksp。 解：- = (甘) - E = 0.2067 V-= (Hg/Hg) + RT/2F lna(Hg) = (Hg/Hg) + RT/2FlnKsp - RT/2Fln(a2(Br-) Ksp= 5.5410-23 典型例题第22页第22页/10/1029.某溶液中含有Ag+ (a=0.05) 、Ni2+ (a=

18、0.1) 、Cd2+ (a=0.001) 、Fe2+ (a=0.01)、 H2+ (a=0.001)，又已知H2在Ag、Ni、Cd和Fe上超电势分别为0.20、0.24、0.30和0.18V。当外加电压从0开始逐步增长时，在阴极上改变如何？分析：阴极上最先析出物质电极电势最大，故先求各电极电势！解：在阴极上析出Ag、Ni、Cd和Fe及逸出为H2时平衡电势为： Ag+, Ag = oAg+, Ag + RT/FlnaAg+=0.7991 V + RT/Fln0.05=0.7221V典型例题第23页第23页/10/1029.解 (续1) Ni 2+, Ni = oNi 2+, Ni + RT/2FlnaNi 2+= - 0.250 V + R