【精选】电化学练习题带答案

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【精选】电化学练习题带答案

电化学练习

1.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2

下列有关该电池的说法不正确的是( )。

A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3,负极为Fe

B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2

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-===Ni2O3+3H2O

2.镀锌铁在发生析氢腐蚀时,若有0.2 mol电子发生转移,下列说法正确的是( )

①有5.6 g金属被腐蚀②有6.5 g金属被腐蚀③在标准状况下有2.24 L气体放出④在标准状况下有1.12 L气体放出 A.①② B.①④ C.②③ D.③④

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,下列有关说法正确的是( )

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0.1 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( )

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负极,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,研读下图,下列判断不正确的是( )

A.K闭合时,d电极反应式:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++

B.当电路中转移0.2 mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 mol

C.K闭合时,Ⅱ中SO42-向c电极迁移 D.K闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,d电极为正极6.获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功,电解液为AlI3溶液,已知电池总反应为:2Al+3I2===2AlI3。下列说法不正确的是( )

A.该电池负极的电极反应为:Al-3e-===Al3+ B.电池工作时,溶液中铝离子向正极移动

C.消耗相同质量金属时,用锂作负极时,产生电子的物质的量比铝多

D.该电池可能是一种可充电的二次电池

7最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰。电池总反应为:Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnOOH。下列说法不正确的是( ) A.该电池Zn为负极,MnO2为正极 B.该电池的正极反应为:MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-

C.导电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO2流向Zn

D.电池工作时水分子和OH-都能通过薄层纸片

8.防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法:如制成耐腐蚀合金、表面“烤蓝”、电镀另一种金属以及电化学保护等方法。(1)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀,请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应:正极:________________;负极:________________。

(2)在海洋工程上,通常用铝合金(Al-Zn-Cd)保护海底钢铁设施,其原理如图所示:其中负极发生的

电极反应为:__________________________________________________;

在实际应用中,用铝合金而不选用纯铝。纯铝不能很好地起到保护作用,其原因是________________________________________________________________________。

(3)钢铁表面常电镀一层Cr而达到防腐蚀的目的,这是由于Cr具有优良的抗腐蚀性能所决定的。请回答:电镀过程中,阴极是_____,电解质溶液中一定含有____离子,阳极材料是_________;电镀Cr时,不能使用CrO42-或Cr2O72-作为电镀液,请说明原因:

_________________________________________________________________________。

9.(14分)如下图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。

根据要求回答相关问题:

(1)通入氧气的电极为______(填“正极”或“负极”),写出负极的电极反应式__________________。

(2)铁电极为______(填“阳极”或“阴极”),石墨电极(C)的电极反应式为______________________。

(3)反应一段时间后,乙装置中生成氢氧化钠主要在______(填“铁极”或“石墨极”)区,简述理由是_________________________________________________________________。

(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中阳极上电极反应式为____________________,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原电池。若初始时Zn片与Cu片质量相等,实验结束后,称得两极质量差为12.9 g,则反应中转移电子的物质的量为________,反应后溶液中溶质的物质的量浓度为_____________________________(忽略溶液体积的变化) 11. Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是________________________。

欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的________(填代号)。

a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O

12.下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图,请回答下列问题:

(1)M电极的名称为________(填“阳极”或“阴极”);通入O2的Pt电极的电极反应式为

________________________________________________________________________。

(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

________________________________________________________________________。

(3)若在常温常压下,1 g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出热量为29.71 kJ,表示该反应的热化

学方程式为________________________________________________________________________。

13.pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极,通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是( ) A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO4

14.如图甲进行实验,若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量。下列叙述不正确的是( )

A.E表示反应生成Cu的物质的量 B.E表示反应消耗H2O的物质的量

C.F表示反应生成H2SO4的物质的量 D.F表示反应生成O2的物质的量

15.按下图装置实验,若x轴表示流入阴极的电子的物质的量,则y轴可表示( )

①c(Ag+) ②c(AgNO3) ③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的pH

A.①③ B.③④ C.①②④ D.①②⑤

16.如图所示的装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色。则以下说法正确的是(双选)( )

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( )

A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl

18.在水中加等物质的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、NO-3、Cl-,该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中,通电片刻,则氧化产物与还原产物质量比为( )

A.35.5∶108 B.16∶207 C.8∶1 D.108∶35.5

19.用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液,若保持温度不变,则一段时间后( )

A.溶液的pH变大 B.c(Na+)与c(CO32-)的比值变大

C.溶液浓度变大,有晶体析出 D.溶液浓度不变,有晶体析出

20.关于下图所示装置的判断,叙述正确的是( )

A.左边的装置是电解池,右边的装置是原电池 B.该装置中铜为正极,锌为负极

C.当铜片的质量变化为12.8 g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24 L

D.装置中电子的流向是:a→Cu→经过CuSO4溶液→Zn→b

21.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现a

电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圈呈浅红色。则下列说法错误的是( )

A.b电极是阴极 B.a电极与电源的正极相连接

C.电解过程中,水是氧化剂 D.b电极附近溶液的pH变小

22.如图,X 和Y均为石墨电极。(1)若电解液为滴有酚酞的饱和食盐水,电解反应的离子方程式为__________________;电解过程中________(填“阴”或“阳”)极附近会出现红色。

(2)若电解液为500 mL含A溶质的某蓝色溶液,电解一段时间,观察到X电极表面有红色的固态物质生成,Y电极有无色气体生成;溶液中原有溶质完全电解后,停止电解,取出X电极,洗涤、干燥、称量,电极质量增加1.6 g。①电解后溶液的pH为________;要使电解后溶液恢复到电解前的状态,需加入一定量的________(填加入物质的化学式)。(假设电解前后溶液的体积不变)

②Y电极产生气体的体积为________L。

③请你推测原溶液中所含的酸根离子可能是________;并设计实验验证你的推测,写出实验的操作步骤、现象和结论:________________________________________________________________________。

23.如图是两种溶液进行电解的装置,电极A是由金属M制成的,M的硝酸盐的化学式为M(NO3)2,B、C、D都是铂电极,P、Q是电池的两极,电路接通后,试回答下列问题:

(1)电极B上金属M沉淀出来:B电极反应为___________,A极上电极反应为___________

电极C电极反应为____________,电极D电极反应为___________。(2)电池中P是__ 极,Q是___极。

24.工业上电解饱和食盐水的方法之一是将两个电极室用离子交换膜隔开(如图Ⅱ所示),其目的是

_________________________________________________________,

阳极室(A处)加入____________,阴极室(B处)加入________,离子交换膜只许_______离子通过。

25.燃料电池已用于宇宙飞船及潜艇中。(1)阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池反应为2H2+O2===2H2O,电解液为KOH溶液,反应保持在较高温度使H2O蒸发。下列叙述正确的是________。A.此电池能发出蓝色火焰 B.H2为正极,O2为负极 C.工作时,电解液的pH不断减小

D.负极的电极反应为2H2+4OH--4e-===4H2O,正极的电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-

(2)在宇宙飞船或潜艇中,还可利用氢氧燃料电池所产生的水作为饮用水,今欲得常温下1 L水,则电池内电子转移的物质的量约为________。

(3)由美国西屋公司研制开发的固体氧化物燃料电池,以固体氧化铝—氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过,该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极

反应。

该电池a极对应的电极反应式为______________________________________________,

电池总反应方程式为________________________________________________________。

电化学练习题答案

1、C解析:由铁镍蓄电池放电时的产物全部是碱可知,电解液为碱性溶液,放电时负极发生氧化反应,正极发生还原反应,故Fe为负极,Ni2O3为正极,A正确。放电时,Fe失电子被氧化,负极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2,B正确。充电时,阴极发生还原反应,电极反应为Fe(OH)2+2e-===Fe+2OH-,pH增大,C错误。充电时,阳极发生氧化反应,电极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O,D正确

2、解析:选C。镀锌的铁发生电化学腐蚀,锌作负极:Zn-2e-===Zn2+,有0.2 mol电子转移,则有0.1 mol Zn溶解(即6.5 g),正极:2H++2e-===H2↑,生成0.1 mol H2(标准状况下为2.24 L),故选C。

3、解析:选D。本题考查原电池知识,意在考查考生的分析能力。该原电池的化学原理是H2被氧化,在负极(a极)发生反应:H2-2e-===2H+,H+由a极转移到b极,D项正确;O2发生还原反应,在正极(b极)发生反应:O2+4H++4e-===2H2O,则电子从a极流向b极,

A、B两项不正确;C项因未指明气体所处的温度和压强,不正确。

4、解析:选A。在电解质溶液中,阳离子从负极移向正极,从质子通过的方向可知,a 处通入的为甲醇,为原电池的负极,b处通入的为空气,为原电池的正极,A选项错误。

5、解析:选C。本题考查铅蓄电池,意在考查考生对电池的充电和放电过程所涉及的化学原理进行分析的能力。根据图示,Ⅰ为原电池,a为正极,b为负极,Ⅱ为电解池,c 为阴极,d为阳极。K闭合时,d为阳极,发生氧化反应:PbSO4-2e-+2H2O===PbO2+4H++SO42-,A项正确;根据铅蓄电池的总反应知该反应中转移电子数为2e-,则电路中转移0.2 mol 电子时,Ⅰ中消耗0.2 mol H2SO4,B项正确;K闭合时,Ⅱ中向阳极(d极)迁移,C项错误;K闭合一段时间后,c电极析出Pb,d电极析出PbO2,电解质溶液为H2SO4溶液,此时可以形成铅蓄电池,d电极作正极,D项正确。

6、解析:选D。由电池总反应方程式和电池中离子的移动方向可知A、B正确;锂提供的电子数与其质量的比是金属中最大的,C正确;充电时为电解池,而在水溶液中Al3+不可能放电析出到电极上,所以D不正确。

7、解析:选C。原电池反应中Zn失电子、MnO2得电子,因此该电池负极为Zn,正极为MnO2。由电池总反应式减去负极反应式Zn-2e-+2OH-===ZnO+H2O即得正极反应式MnO2+e

-+H

2O===MnOOH+OH -。电子只能由Zn经外电路流向MnO

2,而不能通过内电路。

8、解析:根据原电池反应原理,不难回答问题(1),对于(2)注意联系日常生活接触到的铝和不锈钢知识。问题(3)考查电解电镀原理,阴极发生的是还原反应,故可以使Cr3+还原成Cr而析出,由于电解液中的Cr3+不断消耗,因此要有阳极溶解补充。故阳极应为Cr。同时要掌握电解过程中阴阳离子的定向移动问题。

答案:(1)O2+2H2O+4e-===4OH-2Fe-4e-===2Fe2+

(4)Al-3e-===Al3+铝表面易被氧化,生成一层致密而坚固的氧化物薄膜,使金属铝呈现“惰性”

(3)镀件Cr3+纯铬由于CrO24-、Cr2O27-均带有负电荷,电镀过程中向阳极移动,不能在阴极上放电析出Cr

9、答案:(1)正极CH3OCH3-12e-+16OH-===2CO2-3+11H2O (2)阴极2Cl--2e-===Cl2↑

(3)铁极石墨(C)极为阳极,氯离子发生氧化反应,铁极为阴极,H+反应,OH-过量,由于阳离子交换膜只允许钠离子向阴极区移动,故氢氧化钠主要在阴极区生成

(4)Zn -2e -===Zn 2+、Cu -2e -===Cu 2+

减小

(5)0.2×6.02×1023 12.8 g

解析:甲装置中甲醚(CH 3OCH 3)与氧气反应,甲醚被氧化,氧气被还原,故在正极通入氧

气,在负极通入甲醚。甲醚在碱溶液中最终生成CO 2-3和H 2O 。乙装置中铁极与负极相连,铁

极为阴极,石墨(C)极为阳极;丙装置中粗铜为阳极,与甲的正极相连,精铜为阴极。由于

粗铜中含有锌等比铜活泼的金属,Zn 2+得电子能力比Cu 2+弱,根据电子守恒,阳极铜、锌失

去电子总数等于阴极上析出的铜得电子总数,故硫酸铜溶液浓度会降低。n (O 2)=0.1 mol ,

O 2+4e -+2H 2O===4OH -,n (e -)=0.4 mol ,乙装置中,铁极为阴极:2H ++2e -===H 2↑,根据

电子守恒知,n (H 2)=0.2 mol ,丙装置中阴极:Cu 2++2e -===Cu ,由电子守恒知,m (Cu)=0.2

mol×64 g·mol -1=12.8 g 。

10、解析:电池总反应为:Zn +Cu 2+===Zn 2++Cu ,反应过程中Zn 片质量减轻,Cu 片质

量增重,两极质量差应为反应掉的Zn 的质量与析出的Cu 的质量之和,设Zn 反应的物质的

量为x ,则析出的Cu 的物质的量也为x ,所以,65 g·mol -1x +64 g·mol -1x =12.9 g ,解

得x =0.1 mol ,由电极反应式可知1 mol Cu 参加反应,转移电子为2 mol ,所以整个反应

中转移电子为0.2 mol 。反应后溶液中的溶质为ZnSO 4与CuSO 4,c (ZnSO 4)=0.1 mol 0.2 L

=0.5 mol·L -1,c (CuSO 4)=0.2 L×1 mol·L -1-0.1 mol 0.2 L

=0.5 mol·L -1。 答案: 0.2 mol c (ZnSO 4)=0.5 mol·L -1,c (CuSO 4)=0.5 mol·L -1

11、解析:锌与还原出来的Cu 构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不

能引入新杂质,所以应选Zn 将Cu 2+置换为单质而除去。

答案:锌与还原出来的Cu 构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b

12、解析:关于原电池、电解池的计算,利用各个电极上转移的电子相等来进行。热化学方程式的书写要注意物质的状态,化学计量数与对应热量的关系。

答案:(1)阴极 O 2+2H 2O +4e -===4OH -

(2)0.224 1

(3)C 2H 5OH(l)+3O 2(g)===2CO 2(g)+3H 2O(l);ΔH =-1366.66 kJ·mol -1

13、解析:选A 。由阴、阳离子的放电顺序可知,电解NaOH 、H 2SO 4、Na 2SO 4溶液的实质都是电解水,电解质溶液的浓度都增大,故NaOH 溶液的pH 增大,H 2SO 4溶液的pH 减小,Na 2SO 4

溶液的pH 不变;AgNO 3的电解方程式为:4AgNO 3+2H 2O=====电解4Ag +O 2↑+4HNO 3,故溶液的pH

减小。

14、解析:选C 。此题的考查点为电解池反应,在该电解池中,阴极:Cu 2++2e -===Cu ,

阳极:4OH --4e -===2H 2O +O 2↑,总反应:2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +2H 2SO 4+O 2↑,从乙中所给

的图象看每转移4 mol e -,E 从0→2,F 从0→1,显然,A 、B 、D 正确,选项C 中要表示生

成H 2SO 4的物质的量应为E 。

15、解析:选D 。该电解池中随着电解的进行c (Ag +)不变,c (AgNO 3)不变,溶液的pH 不

变,因为阳极为Ag -e -===Ag +;阴极为Ag ++e -===Ag 。

16、解析:选BD 。据F 极附近显红色,推出F 为阴极,电极反应:2H ++2e -===H 2↑,从

而确定A 为电源正极,B 为负极,C 、E 、G 、X 为阳极,D 、F 、H 、Y 为阴极。故A 错误,C 、

D 、

E 、

F 分别生成单质为O 2、Cu 、Cl 2、H 2,转移电子的量相同,故其物质的量之比为1∶2∶2∶2,B 正确;因

G 为阳极,故G 应为Ag ,

H 为铜,C 错误;据Y 极附近红褐色加深,说明Fe(OH)3胶体微粒带有正电荷向阴极移动,D 正确。

17、解析:选C 。选项A ,电解1 mol·L -1 HCl 溶液,阴极2H ++2e -===H 2↑,阳极2Cl

--2e -===Cl 2↑,H +得电子,c (H +)减小,pH 增大。选项B ,电解1 mol·L -1 NaOH 溶液,阴

极2H ++2e -===H 2↑,阳极4OH --4e -===2H 2O +O 2↑,实质上电解水,NaOH 浓缩,溶液的pH

增大。选项C ,电解1 mol·L -1 Na 2SO 4溶液,阴极2H ++2e -===H 2↑,阳极4OH --4e -===2H 2O

+O 2↑,实质上电解水,溶液的pH 保持不变。选项D ,电解1 mol·L -1 NaCl 溶液,阴极2H

++2e -===H 2↑,阳极2Cl --2e -===Cl 2↑,破坏了水的电离平衡,c (OH -)增大,pH 增大。

18、解析:选C 。溶液中的六种离子,有四种发生反应生成沉淀,Ag ++Cl -===AgCl↓、

Pb 2++SO 42-===PbSO 4↓,最后溶液就成了NaNO 3溶液;而电解NaNO 3溶液,实质就是电解

水,电解方程式为:2H 2O=====电解2H 2↑+O 2↑。氧化产物和还原产物的质量之比为m (O 2)∶m (H 2)

=(1 mol×32 g·mol -1)∶(2 mol×2 g·mol -1)=8∶1,即C 项正确。

19、解析:选D 。用惰性电极电解饱和Na 2CO 3溶液,实际是电解水,故Na 2CO 3会结晶析出,

若保持温度不变,则仍为原温度下的饱和溶液,故溶液浓度不变,pH 不变,c (Na +)∶c (CO2

-3)不变,故选D 。

20、解析:选C 。根据图中所给的信息,我们可以判断出左边是氢氧燃料电池,右边是电解池,所以A 错;根据入口中所标的氧气和氢气的位置,可以知道a 作正极,b 作负极;并且Zn 和b 相连,所以是阴极,而Cu 是阳极,故B 项错误;Cu 片上的电极反应式为:Cu

-2e -===Cu 2+,当铜片的质量变化为12.8 g 时,电路中转移电子的物质的量为:n (e -)=2n (Cu 2

+)=2×12.8 g 64 g·mol

-1=0.4 mol 。a 极上的电极反应为:O 2+4e -+2H 2O===4OH -,因为各个电极转移电子的物质的量相等,所以a 极上消耗V (O 2)=22.4 L·mol -1×n (O 2)=22.4 L·mol

-1×0.4 mol 4

=2.24 L ,故C 项正确;装置中电子的流向为:b→Zn,Cu→a,所以D 项错误。 21、解析:选D 。解答本题应先根据实验现象判断出a 、b 的两极名称,再根据电解原

理的有关知识对各项作出判断。由题意知,外圈呈浅红色,说明该处呈酸性:Cl 2+H 2

+HClO ,则a 极上产生Cl 2,a 极为阳极,b 极为阴极,故A 、B 项均正确;在2NaCl +2H 2O=====

通电2NaOH +Cl 2↑+H 2↑中,H 2O 作氧化剂,故C 项正确;b 极上由于H +放电,导致b 极附近溶

液中的OH -浓度增大,溶液的pH 变大,故D 项错误。

22、解析:(1)电解饱和食盐水的离子方程式:2Cl -+2H 2O=====电解2OH -+Cl 2↑+H 2↑,在

阴极区生成NaOH ,使酚酞溶液变红。

(2)蓝色溶液中可能含有Cu 2+,并且在电解过程中析出红色固体,进一步验证析出的是

铜;Y 电极上析出无色气体,应该是O 2,电解离子方程式:2Cu 2++2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+4H +。

①根据电解离子方程式得:n (H +)=2n (Cu 2+)=2× 1.6 g 64 g·mol

-1=0.05 mol ,故溶液中c (H +)=0.05 mol 0.5 L

=0.1 mol·L -1,溶液的pH =1。要使溶液恢复到以前,可以加入CuO 或CuCO 3。

②根据电解离子方程式得:n (O 2)=12

×n (Cu)=0.0125 mol ,在标准状况下的体积V (O 2)=22.4 L·mol -1×0.0125 mol=0.28 L 。

③溶液中存在的必须是含氧酸根离子,可以是SO2-4或NO -3;然后利用实验进行检验。

答案:(1)2Cl -+2H 2O=====电解2OH -+Cl 2↑+H 2↑ 阴

(2)①1 CuO(或CuCO 3) ②0.28 ③硫酸根离子 取少量待测液于试管中,滴加盐酸无明显现象,继续加入氯化钡溶液若有白色沉淀产生,则证明是硫酸根离子(或:硝酸根离子 取少量待测液于试管中,加热浓缩后滴加浓硫酸和铜粉,若有红棕色气体产生,则证明是硝酸根离子)

23、解析:电极B 上金属M 沉淀出来说明B 是阴极,A 是阳极,而乙池中电极C 是阳极,D 是阴极;对应的电极P 是正极,电极Q 是负极;而乙中的电解质溶液为硫酸钠溶液,所以在C 电极上有氧气产生,D 电极上有氢气产生。

答案:(1)M 2++2e -===M M -2e -===M 2 4OH --4e -===2H 2O +O 2↑ 2H ++2e -===H 2↑

(2)正 负+

24、答案:防止H 2与Cl 2混合发生爆炸,防止Cl 2与NaOH 反应生成NaClO ,使NaOH 不纯 饱和食盐水 纯水(或NaOH 稀溶液) 钠

25、解析:(1)A 项燃料电池中的反应没有燃烧现象;反应中H 2被氧化,为负极反应物,O 2为正极反应物;反应中电解液KOH 的质量不变,而且题意交代反应产生的水蒸发,故电解液浓度不变,则pH 不变。

(2)1 L 水为1000 g ,物质的量为1000 g 18 g/mol

=55.6 mol ,由 ,得转移的电子数为55.6×2 mol=1.1×102 mol 。

(3)据该电池的工作原理图可知,被氧化的是H 2,H 2-2e -+O 2-===H 2O ,b 极为原电池的

负极;被还原的是O 2,O 2+4e -===2O 2-,a 极为原电池的正极。总反应方程式为2H 2+O 2===2H 2O ,

反应条件应是高温。

答案:(1)D (2)1.1×102 mol

(3)O 2+4e -===2O 2- 2H 2+O 2=====高温 2H 2O

电化学原理及其应用(习题及答案)

第六章电化学原理及其应用 一、选择题 1.下列电极反应中,溶液中的pH值升高,其氧化态的氧化性减小的是(C) A. Br2+2e = 2Br- B. Cl2+2e=2Cl— C. MnO4—+5e+8H+=2Mn2++4H2O D. Zn2++2e=Zn 2.已知H2O2在酸性介质中的电势图为O2 0.67V H2O2 1.77V H2O,在碱性介质中的电势图为O2-0.08V H2O2 0.87V H2O,说明H2O2的歧化反应(C) A.只在酸性介质中发生 B.只在碱性介质中发生 C.无论在酸、碱性介质中都发生D.与反应方程式的书写有关 3.与下列原电池电动势无关的因素是Zn |Zn2+‖H+,H2 | Pt (B) A. Zn2+的浓度 B. Zn电极板的面积 C.H+的浓度 D.温度 4.298K时,已知Eθ(Fe3+/Fe)=0.771V,Eθ(Sn4+/Sn2+)=0.150V,则反应2Fe2++Sn4+=2Fe3++Sn2+的△r G mθ为(D)kJ/mol。 A. -268.7 B. -177.8 C. -119.9 D. 119.9 5.判断在酸性溶液中下列等浓度的离子哪些能共存(D) A Sn2+和Hg2+ B. SO32—和MnO4— C. Sn4+和Fe D. Fe2+和Sn4+ 已知Eθ(Hg2+/Hg)=0.851V,Eθ(Sn4+/Sn2+)=0.15V ,Eθ(MnO4—/Mn2+)=1.49V Eθ(SO42—/H2SO3)=1.29V ,Eθ(Fe2+/Fe)= —0.44V 6.已知下列反应在标准状态下逆向自发进行 Sn4++Cu = Sn2++Cu2+ Eθ(Cu2+/Cu)=(1) , Eθ(Sn4+/Sn2+)=(2) 则有(C) A. (1) = (2) B. (1)<(2) C. (1)>(2) D. 都不对 二、填空题 1.将下列方程式配平 3PbO2 + 2 Cr3+ + ____H2O___ =1Cr2O72—+ 3Pb2+ + __2H+___ (酸性介质) 2MnO2 + 3 H2O2 +__2OH-___ =2MnO4—+ ___4H2O______ (碱性介质)2.现有三种氧化剂Cr2O72—,H2O2,Fe3+,若要使Cl—、Br—、I—混合溶液中的I—氧化为I2,而Br-和Cl-都不发生变化,选用Fe3+最合适。(EθCl2/Cl-=1.36V, EθBr2/Br-=1.065V, EθI2/I-=0.535V) 3.把氧化还原反应Fe2++Ag+=Fe3++Ag设计为原电池,则正极反应为Ag++ e = Ag,负极反应为Fe3++e= Fe2+ ,原电池符号为Pt︱Fe3+(c1),Fe2+(c2)‖Ag+(c3)︱Ag。 4.在Mn++n e=M(s)电极反应中,当加入Mn+的沉淀剂时,可使其电极电势值降低,如增加M的量,则电极电势不变 5.已知EθAg+/Ag=0.800V, K sp=1.6×10—10则Eθ(AgCl/Ag)= 0.222V。 6.已知电极反应Cu2++2e=Cu的Eo为0.347V,则电极反应2Cu - 4e =2Cu2+的Eθ值为0.347V 。7.用氧化数法配平下列氧化还原反应。 (1)K2Cr2O7+H2S+H2SO4K2SO4+Cr2(SO4)3+S+H2O K2Cr2O7+3H2S+4H2SO4 =K2SO4+Cr2(SO4)3+3S+7H2O

电化学分析习题答案

电化学分析习题 一、选择题 1.不属于电化学分析法的是C A.电位分析法 B. 极谱分析法 C. 电子能谱法 D. 库仑滴定 2. Ag-AgCl参比电极的电极电位取决于电极部溶液中的 B A.Ag+活度 B. Cl-活度 C. AgCl活度 D.Ag+和Cl-活度之和 3.正确的饱和甘汞电极半电池组成为B A. Hg/Hg2Cl2(1mol/L)/KCl(饱和) B.Hg/Hg2Cl2(固)/KCl(饱和) C.Hg/Hg2Cl2(固)/KCl(1mol/L) D.Hg/HgCl2(固)/KCl(饱和) 4.pH玻璃电极的膜电位产生是由于测定时,溶液中的 D A.H+离子穿过了玻璃膜 B.电子穿过了玻璃膜 C.Na+与水化玻璃膜上的Na +交换作用 D.H+与水化玻璃膜上的H+交换作用 5.玻璃电极使用前,需要C A.在酸性溶液中浸泡1h B.在碱性溶液中浸泡1h C.在水溶液中浸泡24h D.测量的pH不同,浸泡溶液不同 6.氟离子选择电极对氟离子具有较高的选择性是由于 B A.只有F-能透过晶体膜 B.F-能与晶体膜进行离子交换 C.由于F-体积比较小 D.只有F-能被吸附在晶体膜上 7. 在电位法中离子选择性电极的电位应与待测离子的浓度D A. 成正比 B. 的对数成正比 C. 符合扩散电流公式的关系 D. 符合能斯特方程式 8. 当金属插入其金属盐溶液时,金属表面和溶液界面会形成双电层,所以产生了电位差。此电位差为B A.液接电位B.电极电位C.电动势D.膜电位 9. 用pH玻璃电极测定pH为13的试液,pH的测定值与实际值的关系为 B A.测定值大于实际值B.测定值小于实际值C.二者相等D.不确定 10.直接电位中,加入TISAB的目的是为了 C A.提高溶液酸度 B.恒定指示电极电位 C.固定溶液中离子强度和消除共存离子干扰 D.与待测离子形成配合物 11.测量pH时,需要用标准pH溶液定位,这是为了 D A.避免产生酸差 B.避免产生碱差 C.消除温度的影响 D.消除不对称电位和液接电位的影响 12.玻璃电极不包括 C A.Ag-AgCl参比电极B.一定浓度的HCl溶液 C.饱和KCl溶液D.玻璃膜 13.电位测定水中F-含量时,加入TISAB溶液,其中NaCl的作用是 B

电化学练习题练习题及答案

第七章电化学练习题 一、是非题,下列各题的叙述是否正确,对的画√错的画× 1、设ZnCl 2水溶液的质量摩尔浓度为b ,离子平均活度因子为 ± γ,则离子平均活度θγαb b B ±=34。( ) 2、298K 时,相同浓度(均为)的KCl 、CaCl 2和LaCl 3三种电解质水溶液,离子平均活度因子最大的是LaCl 3。( ) 3、 BaCl 2水溶液,其离子强度I=。( ) 4、实际电解时,在阴极上首先发生还原作用的是按能斯特方程计算的还原电势最大者。( ) 5、对于一切强电解质溶液—I Z AZ -+-=±γln 均适用。( ) 6、电解质溶液与非电解质溶液的重要区别是电解质溶液含有由电解质离解成的正负离子。( ) 7、电解质溶液可以不偏离理想稀溶液的强电解质溶液。( ) 8、离子迁移数 t ++t -<1。( ) 9、离子独立移动定律只适用于无限稀的强电解质溶液。( ) 10、无限稀薄时,KCl 、HCl 和NaCl 三种溶液在相同温度、相 同浓度、相同单位电场强度下,三种溶液中的Cl -迁移数 相同。( ) 11、在一定的温度和较小的浓度情况下,增大弱电解质溶液的 浓度,则该弱电解质的电导率增加,摩尔电导率减少。( )

12、用Λm 对C 作图外推的方法,可以求得HAC 的无限稀释之摩尔电导。( ) 13、恒电位法采用三电极体系。( ) 14、对于电池()() ()() s Ag b AgNO b NO Ag s Ag 2313,b 较小的一端 为负极。( ) 15、一个化学反应进行时,10220--=?mol KJ G m r ..,如将该化学反应安排在电池中进行,则需要环境对系统做功。( ) 16、原电池在恒温、恒压可逆的条件下放电时,0=?G 。( ) 17、有能斯特公式算得电池的E 为负值,表示此电池反应的方向是朝正向进行的。( ) 18、电池()()()() s Ag s AgCl kg mol Cl Zn s Zn 01002012.,..,=±-γ其反应为 ()()()()010*******.,..,=+→+±-γkg mol ZnCl s Ag s Zn s AgCl , 所以其电动势的计算公式为 ()010020222..ln ln ?-=-=F RT E F RT E E ZnCl θθα。( ) 19、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。( ) 20、电池反应的E 与指定电池反应计量方程式的书写无关,而 电池反应的热力学函数m r G ?等则与指定电池反应计量方 程式的书写有关。( ) 21、锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中,所构成的电池是可逆电池。( ) 22、电解池中阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。( )

(完整版)精选电化学习题及答案一

学农作业——电化学习题 班级 姓名 学号 1.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化 钾溶液为电解液,电池总反应式为: Zn(s)+2MnO 2(s)+H 2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn 2O 3(s) 下列说法错误.. 的是 ( ) A .电池工作时,锌失去电子 B .电池正极的电极反应式为:2MnO 2(s)+H 2O(1)+2e —=Mn 2O 3(s)+2OH —(aq) C .电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极 D .外电路中每通过O.2mol 电子,锌的质量理论上减小6.5g 2.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 电电压。高铁电池的总反应为 3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 下列叙述不正确... 的是 ( ) A .放电时负极反应为:Zn —2e — +2OH —= Zn(OH)2 B .充电时阳极反应为:Fe(OH)3 —3e — + 5 OH — = FeO 24 + 4H 2O C .放电时每转移3 mol 电子,正极有1mol K 2FeO 4被氧化 D .放电时正极附近溶液的碱性增强 3.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe 、Zn 、Cu 、Pt 等杂质,可用电解法制备高纯度 的镍,下列叙述正确的是(已知:氧化性Fe 2+<Ni 2+<Cu 2+)( ) A 阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni 2++2e -=Ni B 电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C 电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe 2+和Zn 2+ D 电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt 4.把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时 间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为 ( ) A.1:2:3 B.3:2:1 C.6:3:1 D.6:3:2 5.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是( ) A 两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B 甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 C 两烧杯中溶液的pH 均增大 D 产生气泡的速度甲比乙慢 6.以惰性电极电解CuSO4溶液,若阳极析出气体0.01mol ,则阴极 上析出Cu 为( ) A 、0.64g B 、1.28g C 、2.56g D 、5.12g 7.某同学按右图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是 ( ) A .电解过程中,铜电极上有H 2产生 B .电解初期,主反应方程式为:Cu+H 2SO 4 电解 CuSO 4+H 2↑ C .电解一定时间后,石墨电极上无铜析出 D .整个电解过程中,H +的浓度不断增大 8.下列叙述正确的是 ( ) A 、在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应 B 、用惰性电极电解Na 2SO 4溶液,阴阳两极产物的物质的量之比为1:2 C 、用惰性电极电解饱和NaCl 溶液,若有1 mol 电子转移,则生成1 molNaOH D 、镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀 放电 充电

电化学练习题带答案

电化学练习 1.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是( )。 A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3,负极为Fe B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2 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-===Ni2O3+3H2O 2.镀锌铁在发生析氢腐蚀时,若有0.2 mol电子发生转移,下列说法正确的是( ) ①有5.6 g金属被腐蚀②有6.5 g金属被腐蚀③在标准状况下有2.24 L气体放出④在标准状况下有1.12 L气体放出 A.①② B.①④ C.②③ D.③④ 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,下列有关说法正确的是( ) 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0.1 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( ) 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负极,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,研读下图,下列判断不.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0.2 mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 mol C.K闭合时,Ⅱ中SO42-向c电极迁移 D.K闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,d电极为正极6.获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功,电解液为AlI3溶液,已知电池总反应为:2Al+3I2===2AlI3。下列说法不.正确的是( ) A.该电池负极的电极反应为:Al-3e-===Al3+ B.电池工作时,溶液中铝离子向正极移动 C.消耗相同质量金属时,用锂作负极时,产生电子的物质的量比铝多 D.该电池可能是一种可充电的二次电池 7最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰。电池总反应为:Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnOOH。下列说法不.正确的是( ) A.该电池Zn为负极,MnO2为正极 B.该电池的正极反应为:MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH- C.导电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO2流向Zn D.电池工作时水分子和OH-都能通过薄层纸片 8.防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法:如制成耐腐蚀合金、表面“烤蓝”、电镀另一种金属以及电化学保护等方法。(1)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀,请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应:正极:________________;负极:________________。 (2)在海洋工程上,通常用铝合金(Al-Zn-Cd)保护海底钢铁设施,其原理如图所示:其中负极发生 的电极反应为:__________________________________________________;

电化学练习题带答案

电化学练习 1.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是( )。 A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3,负极为Fe B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2 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-===Ni2O3+3H2O 2.镀锌铁在发生析氢腐蚀时,若有0.2 mol电子发生转移,下列说法正确的是( ) ①有5.6g金属被腐蚀②有6.5 g金属被腐蚀③在标准状况下有2.24 L气体放出④在标准状况下有1.12 L气体放出 A.①② B.①④ C.②③D.③④3.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,下列有关说法正确的是( ) 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0.1 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() 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负极,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,研读下图,下列判断不.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0.2 mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 mol C.K闭合时,Ⅱ中SO42-向c电极迁移 D.K闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,d电极为正极 6.获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功,电解液为AlI3溶液,已知电池总反应为:2Al+3I2===2AlI3。下列说法不.正确的是( ) A.该电池负极的电极反应为:Al-3e-===Al3+ B.电池工作时,溶液中铝离子向正极移动 C.消耗相同质量金属时,用锂作负极时,产生电子的物质的量比铝多 D.该电池可能是一种可充电的二次电池 7最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰。电池总反应为:Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnOOH。下列说法不.正确的是( ) A.该电池Zn为负极,MnO2为正极 B.该电池的正极反应为:MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-C.导电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO2流向Zn D.电池工作时水分子和OH-都能通过薄层纸片 8.防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法:如制成耐腐蚀合金、表面“烤蓝”、电镀另一种金属以及电化学保护等方法。(1)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀,请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应:正极:________________;负极:________________。 (2)在海洋工程上,通常用铝合金(Al-Zn-Cd)保护海底钢铁设施,其原理如图所示:其中负极发生的

电化学基础习题及答案

电化学基础习题解答 第四章P63 1.将甘汞电极与另一电极(在电极上析出氢气)组成电解池。电解液是pH 为7的饱和KCl 溶液。在25℃时,以一定大小的电流通过电解池,测得两极间电压为 1.25V 。若认为甘汞电极是不极化的,求此条件下阴极的过电位(假定溶液的欧姆电位降可略去不计)。 解:-+-=??E V 0085.125.12415.0-=-=-=+-E ?? 22 1 H e H = +-+ [] () V 4141.0705916.01ln 0-=-?=??? ? ??- =+-H nF RT ?? ()V 5944.04141.00085.1-=---=?Δ 2. 用Pb 电极来电解0.1mH 2SO 4(265.0=±γ),若在电解过程中,把Pb 阴极与 另一当量甘汞电极相连接时,测得电动势为E=1.0685V 。试求H 2在Pb 极上的过电位。 解:E -=+-??﹦ 0.2802-1.0685 ﹦ -0.7883V 22 1 H e H = +-+ [] ??? ? ??- =+-H nF RT 1ln 0??=0.05916lg(0.2×0.265)=-0.07547V V 7883.0=?Δ-0.07552V=0.7128V 第五章P73 1. 试证明对于反应R ne vO =+-扩散电流密度为 dx dC D v nF i 00= 证明: O 在x 方向上的扩散传递速度dx dC D V x 0 0-=,对于反应 R ne vO =+- 若以阴极反应电流为正,则()?? ? ????? ??=-??? ??=dx dC D F v n V F v n i x 00

物理化学电化学练习题及答案完整版

物理化学电化学练习题 及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

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 b B.22)/(2±γθb b C.33)/(4±γθb b D.44)/(8±γθb b 3. 某电池的电池反应可写成:( C ) (1)H 2 (g)+2 1O 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 ) =E 2 K 1=K 2 ≠E 2 K 1=K 2 =E 2 K 1≠K 2 ≠E 2 K 1≠K 2 4. 下列电池中,电动势E 与Cl - 的浓度无关的是 ( C ) |AgCl(s)|KCl(aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt |Ag +(aq)|| Cl - (aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt |Ag +(aq)|| Cl - (aq)| AgCl(s) |Ag

|AgCl(s) |KCl(aq)|Hg2Cl2 (s)|Hg 5. 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 mΔr S m C.Δr H m - TΔr S m 6. 在电池Pt| H 2 (g,p)| HCl (1mol·kg-1)||CuSO4 (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 ) mol·kg-1CuSO4 mol·kg-1Na2SO4 mol·kg-1Na2S mol·kg-1氨水7. 298K时,下列两电极反应的标准电极电势为: Fe3+ + 3e-→ Fe Eθ(Fe3+/Fe)= Fe2+ + 2e-→ Fe Eθ(Fe2+/Fe)= 则反应Fe3+ + e-→ Fe2+ 的Eθ(Pt/Fe3+, Fe2+)等于 ( D ) 8. 298K时,KNO3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 )。 (A) 电解质为离子晶体和非离子晶体; (B) 全解离和非全解离; (C) 溶剂为水和非水;

第10章--应用电化学--习题及答案

第10章--应用电化学--习题及答案 应用电化学 习题及答案 10-1 水的标准生成自由能是-237.191kJ mol-1,求在25℃时电解纯水的理论分解电压。 解:H2O=H2 +1/2O2, 电子转移数为2,则有 ΔG = - n F Emf = -237.191kJ mol-1(n=2),-*****=-2×*****×Emf, Emf=1.229V 10-2 298.15K时测得电池: Pt(s)| H2( pO) | HCl(b) | Hg2Cl2(s) | Hg(l) 的电动势与HCl溶液的质量摩尔浓度的关系如下 b×103/(mol kg-1) Emf / V 75.08 37.69 18.87 5.04 0.4119 0.4452 0.4787 0.5437 求(1)EO甘汞(2)b= 0.07508 mol kg-1时HCl溶液的??。解:负极反应:H2-2e-→2H+ 正极反应:Hg2Cl2 +2e-→2Hg +2Cl- 电池反应:H2+ Hg2Cl2 →2H++2Hg +2Cl- ?a2(Hg)a2(HCl)?Θ ?所以有: E mf= E-RT/2Fln?= E-RT/2Fln?a2(HCl)? ?a(H)a(HgCl)?222??Θ a(HCl)=a (H+) a(Cl-)=(??b/bΘ)2 E mf=EO甘汞- (2RT/F) ln(b/bO) 对于稀溶液,ln??=-A’(I/bΘ)1/2, 1-1价电解质I=b (1) E mf+ (2RT/F) ln(b/bO)=EO甘汞+ (2RT/F) A’ (b/bO)0.5 , 以 E mf+(2RT/F)ln(b/bO)对(b/bO)0.5作图,直线的截距EO甘汞=0.2685 V (2) E mf=EO甘汞- (2RT/F) ln(b/bO) - (2RT/F) ln?? , ??=0.815 1 10-3 298.2K 时,在有玻璃电极的电池中,加入pH=4.00的缓冲溶液,测得电动势为0.1122V;则当电动势为0.2305V时,溶液的

电化学基础练习题及答案

第11章氧化还原反应电化学基础 一、单选题 1. 下列电对中,θ值最小的是:D A: Ag+/Ag;B: AgCl/Ag;C: AgBr/Ag;D: AgI/Ag 2. θ(Cu2+/Cu+)=,θ(Cu+/Cu)=,则反应2 Cu+Cu2+ + Cu的Kθ为:C A: ×10-7;B: ×1012;C: ×106;D: ×10-13 3. 已知θ(Cl2/ Cl-)= +,在下列电极反应中标准电极电势为+ 的电极反应是:D A:Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl-- 2e- = Cl2C:1/2 Cl2+e-=Cl- D:都是 4. 下列都是常见的氧化剂,其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是:D A: K2Cr2O7 B: PbO2C: O2D: FeCl3 5. 下列电极反应中,有关离子浓度减小时,电极电势增大的是:B A: Sn4+ + 2e- = Sn2+ B: Cl2+2e- = 2Cl- C: Fe - 2e- = Fe2+ D: 2H+ + 2e- = H2 6. 为防止配制的SnCl2溶液中Sn2+被完全氧化,最好的方法是:A A: 加入Sn 粒B:. 加Fe 屑C: 通入H2D: 均可 二、是非题(判断下列各项叙述是否正确,对的在括号中填“√”,错的填“×”) 1. 在氧化还原反应中,如果两个电对的电极电势相差越大,反应就进行得越快。 ×(电极电势为热力学数据,不能由此判断反应速率)2.由于θ(Cu+/Cu)= + , θ(I2/ I-)= + , 故Cu+和I2不能发生氧化还原反应。×(标态下不反应,改变浓度可反应。) 3.氢的电极电势是零。×(标准电极电势) 4.FeCl3,KMnO4和H2O2是常见的氧化剂,当溶液中[H+]增大时,它们的氧化能力都增加。×(电对电极电势与PH无关的不变化。) 三、填空题

大学物理化学-电化学课后习题及标准答案

大学物理化学-电化学课后习题及答案

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电化学课后习题 一、是非题 下列各题中的叙述是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“×”: 1、用能斯特公式算得电池的电动势为负值,表示此电池反应的方向是朝正向进行。( ) 2、电池Zn (s)| ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1,γ±=1.0) | AgCl(s) | Ag(s),其反应为: 2AgCl(s)+Zn(s)===2Ag(s)+ ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1,γ±=1.0) 所以,其电动势的计算 公式为:E MF =E MF - RT F 2ln a (ZnCl 2) =E MF -RT F 2ln(0.002×1.0) ( )。 3、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。( ) 4、电池反应的电动势E MF 与指定电池反应计量方程式的书写无关,而电池反应的热力学函数变?r G m 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。 5、锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中,所构成的电池是可逆电池。 二、选择题 选择正确答案的编号,填在各题之后的括号内: 1、原电池在定温定压可逆的条件下放电时,其在过程中与环境交换的热量为:( )。 (A)?r H m ; (B)零; (C)T ?r S m ; (D) ?r G m 。 2、 电池Hg(l) | Zn(a 1) | ZnSO 4(a 2) | Zn(a 3) | Hg(l)的电动势:( )。 (A)仅与a 1,a 3有关,与a 2无关;(B)仅与a 1,a 2有关,与a 3无关; (C)仅与a 2,a 3有关,与a 1无关;(D)与a 1,a 2,a 3均无关。 3、在25℃时,电池Pb(Hg)(a 1)|Pb(NO 3)2(aq)|Pb(Hg) (a 2)中a 1> a 2,则其电动势E :( )。 (A)>0; (B)<0; (C)=0; (D)无法确定 三、填空题 在以下各小题中的 处填上答案: 1、Ag(s)|AgNO 3(b 1=0.01 mol ·kg -1, γ±, 1=0.90)|| AgNO 3(b 2=0.01 mol ·kg -1, γ±, 2=0.72)|Ag(s)在25℃时的电动势E MF =???????????。 2、若已知某电池反应电动势的温度系数p )T E ??MF ( >0,则该电池可逆放电时的反应热Q r ????????;?r S m ?????????。(选择填入>0, <0,或=0) 四、综合题 习题1 写出下列原电池的电极反应和电池反应: (i) Pt |H 2(p )|HCl(a )|AgCl(s)|Ag(s) (ii) Pt |H 2(p )|NaOH(a )|O 2(p )|Pt 习题2 将下列化学反应设计成原电池,并以电池图式表示: (i) Z n (s)+H 2S O4(aq)H 2(p)+Z n SO4(aq)

应用电化学习题及答案

应用电化学,辉卢文庆 全书思考题和习题 第一章习题解答: 1试推导下列各电极反应的类型及电极反应的过程。 (1)++ →+242Ce e Ce 解:属于简单离子电迁移反应,指电极/溶液界面的溶液一侧的氧化态物种4Ce + 借助于电极得到电子,生成还原态的物种2Ce + 而溶解于溶液中,而电极在经历氧化-还原后其物理化学性质和表面状态等并未发生变化, (2) -→++OH e O H O 44222 解:多孔气体扩散电极中的气体还原反应。气相中的气体2O 溶解于溶液后,再扩散到电极表面,然后借助于气体扩散电极得到电子,气体扩散电极的使用提高了电极过程的电流效率。 (3) Ni e Ni →++22 解:金属沉积反应。溶液中的金属离子2Ni + 从电极上得到电子还原为金属Ni ,附着于电极表面,此时电极表面状态与沉积 前相比发生了变化。 (4) -+→++OH s MnOOH O H e s MnO )()(22 解:表面膜的转移反应。覆盖于电极表面的物种(电极一侧)经过氧化-还原形成另一种附着于电极表面的物种,它们可能是氧化物、氢氧化物、硫酸盐等。 (5)2)(22OH Zn e OH Zn →-+-;--→+242])([2)(OH Zn OH OH Zn 解:腐蚀反应:亦即金属的溶解反应,电极的重量不断减轻。即金属锌在碱性介质中发生溶解形成二羟基合二价锌络合物,所形成的二羟基合二价锌络合物又和羟基进一步形成四羟基合二价锌络合物。 2.试说明参比电极应具有的性能和用途。 参比电极(reference electrode ,简称RE):是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极,参比电极上基本没有电流通过,用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。 既然参比电极是理想不极化电极,它应具备下列性能:应是可逆电极,其电极电势符合Nernst 方程;参比电极反应应有较大的交换电流密度,流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状;应具有良好的电势稳定性和重现性等。 不同研究体系可以选择不同的参比电极,水溶液体系中常见的参比电极有:饱和甘汞电极(SCE)、Ag/AgCl 电极、标淮氢电极(SHE 或NHE)等。许多有机电化学测量是在非水溶剂中进行的,尽管水溶液参比电极也可以使用,但不可避免地会给体系带入水分,影响研究效果,因此,建议最好使用非水参比体系。常用的非水参比体系为Ag/Ag+(乙腈)。工业上常应用简易参比电极,或用辅助电极兼做参比电极。在测量工作电极的电势时,参比电极的溶液和被研究体系的溶液组成往往不—样,为降低或消除液接电势,常选用盐桥;为减小末补偿的溶液电阻,常使用鲁金毛细管。 3.试描述双电层理论的概要。 解:电极/溶液界面区的最早模型是19世纪末Helmholtz 提出的平板电容器模型(也称紧密层模型),他认为金属表面过剩的电荷必须被溶液相中靠近电极表面的带相反电荷的离子层所中和,两个电荷层间的距离约等于离子半径,如同一个平板电容器。这种

物理化学第七章 电化学习题及解答

第七章 电化学习题及解答 1. 用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20 A ,经过15 min 后,问:(1)在阴极上能析出多少质量的Cu ; (2) 在27℃,100 kPa 下,阳极析出多少Cl 2? 解:电极反应为 阴极:Cu 2+ + 2e - = Cu 阳极: 2Cl - - 2e - = Cl 2 电极反应的反应进度为ξ = Q /(ZF) =It / (ZF) 因此: m Cu = M Cu ξ = M Cu It /( ZF ) = 63.546×20×15×60/(2×96485.309)=5.928g V Cl 2 = ξ RT / p =2.328 dm 3 2. 用银电极电解AgNO 3溶液。通电一定时间后,测知在阴极上析出1.15g 的Ag ,并知阴极区溶液中Ag +的总量减少了0.605g 。求AgNO 3溶液中的t (Ag +)和t (NO 3-)。 解: 解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。显然阴极区溶液中Ag +的总量的改变D m Ag 等于阴极析出银的量m Ag 与从阳极迁移来的银的量m’Ag 之差: D m Ag = m Ag - m’Ag m’Ag = m Ag - D m Ag t (Ag +) = Q +/Q = m’Ag / m Ag = (m Ag - D m Ag )/ m Ag = (1.15-0.605)/1.15 = 0.474 t (NO 3-) = 1- t (Ag +) = 1- 0.474 = 0.526 3. 已知25 ℃时0.02 mol/L KCl 溶液的电导率为0.2768 S/m 。一电导池中充以此溶液,在25 ℃时测得其电阻为453Ω。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为0.555g/L 的CaCl 2溶液,测得电阻为1050Ω。计算(1)电导池系数;(2)CaCl 2溶液的电导率;(3)CaCl 2溶液的摩尔电导率。 解:(1)电导池系数K Cell 为 K Cell = k R = 0.2768×453 =125.4 m -1 (2)CaCl 2溶液的电导率 k = K Cell /R = 125.4/1050 = 0.1194 S/m (3)CaCl 2溶液的摩尔电导率 Λm = k/C = 110.983×0.1194/(0.555×1000)= 0.02388 S·m 2 ·mol - 4. 25 ℃时将电导率为0.141 S/m 的KCl 溶液装入一电导池中,测得其电阻为525Ω。在同一电导池中装入0.1mol/L 的NH 4OH 溶液,测得电阻为2030Ω。利用表7.1.4中的数据计算NH 4OH 的解离度α及解离常数K 。 解:查表知NH 4OH 无限稀释摩尔电导率为 ∞Λm (NH 4OH)=∞Λm (NH 4+)+∞ Λm (OH -) =73.4×10-4+198.0×10-4 =271.4 ×10-4S·m 2 ·mol - 因此, α = ∞ΛΛm m O H)(NH O H)(NH 44= O H) (NH O H)l)/cR(NH k(KCl)R(KC 4m 4Λ∞

(完整版)物理化学—电化学练习题及参考答案(1)分析解析

电化学A 一、选择题 1. 某燃料电池的反应为: O2(g)─→H2O(g) H2(g)+1 2 在400 K 时的?r H m和?r S m分别为-251.6 kJ·mol-1和–50 J·K-1·mol-1,则该电池的电动势为:( ) (A) 1.2 V (B) 2.4 V (C) 1.4 V (D) 2.8 V 2. 已知下列两个电极反应的标准电极电位为: Cu2++ 2e-─→Cu(s) φ $= 0.337 V 1 Cu++ e-─→Cu(s) φ $= 0.521 V 2 由此可算得Cu2++ e-─→Cu+的φ?值为:( ) (A) 0.184 V (B) 0.352 V (C) -0.184 V (D) 0.153 V 3. 有下面一组电池: (1) H2(p?)│HCl(a=1)‖NaOH(a=1)│O2(p?) (2) H2(p?)│NaOH(a=1)│O2(p?) (3) H2(p?)│HCl(a=1)│O2(p?) (4) H2(p?)│KOH(a=1)│O2(p?) (5) H2(p?)│H2SO4(a=1)│O2(p?) 电动势值:( ) (A) 除1 外都相同(B) 只有2,4 相同

(C) 只有3,5 相同(D) 都不同 4. 对应电池Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)的化学反应是:() (A) 2Ag(s)+Hg22+(aq) = 2Hg(l) +2Ag+ (B) 2Hg+2Ag+ = 2Ag +Hg22+ (C) 2AgCl+2Hg = 2Ag +Hg2Cl2 (D) 2Ag+Hg2Cl2 = 2AgCl +2Hg 5. 电动势测定应用中,下列电池不能用于测定H2O(l)的离子积的是: () (A) Pt,H2(p?)|KOH(aq)||H+(aq)|H2(p?),Pt (B) Pt,H2(p?)|KOH(aq)||参比电极 (C) Pt,H2(p?)|KOH(aq)|HgO(s)|Hg(l) (D) Pt,H2(p?)|HCl(aq)|Cl2(p?),Pt 6. 在电极与溶液的界面处形成双电层,其中扩散层厚度与溶液中离 子浓度大小的关系是() (A) 两者无关 (B) 两者成正比关系 (C) 两者无确定关系 (D) 两者成反比关系 7. 某电池反应为Zn(s)+Mg2+(a=0.1)=Zn2+(a=1)+Mg(s) 用实 验测得该电池的电动势E=0.2312 V, 则电池的E?为:( )

应用电化学简单题附答案

1、何谓电毛细曲线?何谓零电荷电势?由lippman公式可进一步得到界面双电层得微分电容Cd,请给出Cd得数学表达式。 答:①将理想极化电极极化至不同电势(Φ),同时测出相应得界面张力(σ值),表征Φ-6关系得曲线为“电毛细曲线”。②“零电荷电势”就是指σ-Φ曲线上最高点处dσ/dΦ=0即q=0(表面不带有剩余电荷)相应得电极电势,用Φ 0表示。③由lippman公式:q=-(dσ/dΦ)μ 1 , μ 2 ,、、、μ i ;及Cd=dq/dΦ得Cd=-d2σ/dΦ2 2、何谓电化学极化?产生极化得主要原因就是什么?试分析极化在电解工业(如氯碱工业)﹑电镀行业与电池工业得利弊。 答:①电化学极化就是指外电场作用下,由于电化学作用相对于电子运动得迟缓性改变了原有得电偶层而引起电极电位变化。(即电极有净电流通过时,阴、阳电流密度不同,使平衡状态受到了破坏,而发生了电极电位得“电化学极化”)。 ②原因:电化学反应迟缓、浓差极化。③从能量角度来瞧,极化对电解就是不利得;超电势越大,外加电压越大,耗能大。极化在电镀工业中就是不利得,氢在阴极上析出就是不可避免得副反应,耗能大,但同时使阴极上无法析出得金属有了析出得可能。极化使电池放电时电动势减少,所做电功也减小,对电池工业不利 3、参比电极需选用理想极化电极还就是不极化电极?目前参比电极有那些类型?选择参比电极需考虑什么? 答:①参比电极选用理想不极化电极。②类型:标准氢电极,饱与甘汞电极,Ag/Agcl电极,Hg/HgO/OH-电极。③考虑得因素:电极反应可逆,稳定性好,重现性好,温度系数小以及固相溶解度小,与研究体系不反应 4、零电荷得电势可用哪些方法测定?零电荷电势说明什么现象?能利用零电荷电势计算绝对电极电位吗? 答:①电毛细法与微分电容法。②零电荷电势表明了“电极/溶液”界面不会出现由于表面剩余电荷而引起得离子双电层现象;③不能将此电势瞧成相间电势得绝对零点,该电势也就是在一定参比电极下测得得,所以不能用于计算绝对电极电位。 5、为什么卤素离子在汞电极上吸附依F﹤Cl﹤I 得顺序而增强,特性吸附在电毛细曲线与微分电容曲线上有何表现? 答:①卤素离子为表面活性物质,阴离子吸附主要发生在比零电荷电势更正得电势范围,由于F-、cl- 、I-离子半径依次增大,可极化度增大,吸附能力增强,所以在汞电极上,I->cl->F-、②特性吸附在两种曲线上得左半支曲线不同,零电荷 电势负移。 6、何谓非稳态扩散?其初始条件与一个边界条件就是什么?另一边界条件由极化条件决定。答:①非稳态扩散:在电化学反应开始阶段,由于反应粒子浓度变化幅度较小,液相传质不足,粒子被消耗,此时浓度极化处于发展阶段,称之为传质过程得非稳态阶段②初始条件:C i(x,0)=C i0 开始电极前扩散粒子完全均匀分布在液相中。边界条件:C i(∞,t)=C i0,无穷远处不出现浓度极化。③另一边界条件:极化条件 7、溶液中有哪几种传质方式,产生这些传质过程得原因就是什么? 答:对流、扩散、电迁移。①对流:由于流体各部分之间存在浓度或温度差或者外部机械作用力下所引起;②扩散:由于某一组分存在浓度梯度,粒子由高浓度向低浓度转移;③电迁移:在外电场作用下,液相中带电粒子作定向移动。8、稳态扩散与非稳态扩散得特点就是什么,可以用什么定律来表示? 答:①稳态扩散:扩散粒子得浓度只与距离有关,与时间无关。用Fick第一定律表示,J表示扩散流量。②非稳态扩散:扩散粒子得浓度同时就是距离与时间得函数。用Fick第二定律 9、说明标准电极反应速度常数k S与交换电流密度i0得物理意义,并比较两者得区别。 答:①k S:当电极电势为反应体系得标准平衡及反应粒子为单位浓度时,电极反应进行得速率(md/s)。i0:反应在平衡电势下得电流密度,即有i0=i a=i k②相同点:数值越大,表示该反应得可逆性越强。不同点:k S与浓度无关,i0与反应体系各种组分得浓度有关。 10、为什么有机物在电极上得可逆吸附总就是发生在一定得电位区间内? 答:越正得电势,有机物易被氧化;电势越负,易被还原,因此其可逆吸附发生在平衡电势附近值,即一定得电位区间内。 11、试说明锂离子电池得正极与负极材料就是何物质?为什么其溶剂要用非水有机溶剂? 锂离子电池比一般得二次电池具有什么特点? 答:①正极:主要就是嵌锂化合物,包括三维层状得LiCoO 2 ,LiNiO 2 ,三维得TiO 2 。负极:主要就是碳素材料,如石墨、碳纤维。②锂遇水反应生 成H 2 ,可能有爆炸得危险,所以要用非水有机溶

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