第五章-电化学习题
第五章 电化学习题
1. 判断下列说法是否正确。
（1）无论是原电池还是电解池，在电场作用下，溶液内部阳离子总是向阴极迁移。（对） （2）某溶液中含有多种电解质溶液，则各种离子迁移数的总和应为1。（对） （3）在温度和浓度一定的情况下，当某正离子的运动速率为定值时，其迁移数也为定值。（错，与共存的另一离子有关）
（4）在一定温度下，当电解质溶液浓度被稀释时，强电解质的摩尔电导率增大，弱电解质的摩尔电导率减小。（错，强电解质和弱电解质的摩尔电导率均增大）
（5）无限稀释时，NaCl 、CaCl 2、AlCl 3三种溶液中，Cl -
的摩尔电导率都相同。（对） （6）Kohlrausch 的电解质溶液摩尔电导率与浓度的关系式适用于强电解质和弱电解质的无限稀溶液。（错，只适用于强电解质的无限稀溶液）
2. 298.15 K 时，电导池内盛满电导率为0.141141m S -?的0.0103dm mol -?KCl 水溶液，测得其电阻为112.3 。若将该电导池改充以0.13dm mol -?的AgNO 3溶液，测得其电阻为101.2 ，试计算：（1）该电导池的电导池常数；（2）待测液的电导率；（3）待测液的摩尔电导率。 解：（1）cell
K l A G 1
κκ
== 85.153.11214114.01=?=?==R G
K cell κκ
m -1
（2）待测液的电导率
1m S 1566.02
.10185
.15-?===
R K cell κ （3）待测液的摩尔电导率
1
233
mol m S 10566.110
1.01566.0--???=?=
=
Λc
m κ
3. 298.15 K 时，LiCl 和KCl 的无限稀释摩尔电导率∞Λm 分别为115.0-4
S
m
2
mol
-1
和149.910-4 S m
2
mol -1，Li +和K +
的迁移数分别为0.330和0.491。试求298.15 K 和无
限稀释时，（1）LiCl 溶液中Li +
和Cl -的摩尔电导率；（2）K Cl 溶液中K +
和Cl -
的摩尔电导率。
解： 已知∞
-∞+∞+=Λ,,m m m λλ ∞∞Λ=
m
i
m i t ,λ
（1）1
234,mol m S 10795.3100.115330.0---∞∞+∞???=??=Λ=+m Li
m t λ 1233
,,mol m S 1071.710)795.3.5.11(---∞∞∞???=?-=-Λ=+-
Li m m Cl m λλ （2）1
234,mol m S 10360.7109.149491.0---∞∞+∞???=??=Λ=+m K
m t λ 1
233,,mol m S 1063.710)360.799.14(---∞∞∞???=?-=-Λ=+-Li
m m Cl m λλ
4. 298.15 K 时，在一电导池内充以电导率为0.1411 S m -1
的0.01 mol L -1
KCl 溶液，测得电阻为262 。若将0.01mol L -1
的醋酸溶液盛满该电导池，测得溶液的电阻为2220 。（1）试计算该条件下醋酸溶液的电离度和电离平衡常数。（2）若在该电导池内充以纯水，测得电阻为 1.85210
5
，试计算水的电导率。（3）若扣除水对醋酸溶液电导率
的影响，试计算醋酸溶液的电离度为多少？判断水的电导率对醋酸溶液的电离度计算是否有影响？
解：（1）1m 97.362621411.0-=?==R K cell κ
1m 01665S .0222097
.36-?===
R K cell HAc κ 1233
mol m S 10665.110
01.001665.0--???=?==Λc m κ 0427.010)09.498.34(10665.13
3,,=?+?=+Λ=ΛΛ=--∞∞∞-
+Ac m H m m m m λλα 52210905.10427.0101.00427.01-?=-?=-=ααc K
（2）145
m S 10996.110
852.197
.362--??=?==R K cell O H κ （3）1233
4
mol m S 10645.110
01.010996.101665.0---???=??-==Λc m κ
0421.010
)09.498.34(10645.13
3
,,=?+?=+Λ=ΛΛ=--∞∞∞-+Ac m H m m m m λλα 由计算结果可知，水的电导率对醋酸溶液的电离度计算没有影响，可忽略不计。
5. 298.15 K 时，纯水的电导率为 5.510-6 S m -1
，求纯水在该温度下的离子浓度和水的活度积。已知
298.15 K
时
4
H
m,108.349-∞?=+
λ12mol m S -??，
124OH
m,mol m S 100.198--∞???=-
λ。 解： H 2O = H + + OH -
24421
(H O)(H )(OH )
(349.8198.0)10547.810S m mol
m m m λλ∞∞+∞-
---Λ=+=+?=???
64m 24-37-1
5.510(H )(OH )(H O)547.8101.00410mol m 1.00410mol L c a a Λκ
-+
-
∞---?≈===?=??=??
7214
2(H O)(H )(OH )(1.00410) 1.00810sp K a a θ+---=?=?=?
6．298.15 K 时，测得SrSO 4饱和水溶液电导率为1.482×10 2
S m 1
，已知该温度时水
的电导率为1.52×10 4
S m 1
，∞
2
3)m,1/2Sr(NO Λ为1.310×10 2
S m 2
mol 1
，∞
4
2
SO m,1/2H Λ为4.295
×10
2
S m
2
mol 1，∞
3
HNO m,Λ为4.211×10
2
S m
2
mol 1
。计算该温度下SrSO 4在水中的溶
解度及标准溶度积。 解：
1
222
HNO m,m,1/2H )m,1/2Sr(NO m,1/2SrSO mol
m S 10394.110
)211.4295.4310.1(34
2234---∞
∞∞∞???=?-+=-+=ΛΛΛΛSO
1222m,1/2SrSO SrSO m,mol m S 10788.210
394.12244---∞∞???=??==ΛΛ -1242m S 10467.11052.110482.124??=?-?=-=---O H solution SrSO κκκ
3-43-22
SrSO m,dm mol 1026.5m mol 526.010
788.210467.14
4
??=?=??==
---∞
Λk c SrSO 534441067.9107.18310266.5)()()(---?=???=?=SrSO M saturated c SrSO S
9
2424241077.2)10266.5()()()(---+?=?=?=θ
θθ
c
SO c c Sr c SrSO K sp
7．试分析NaOH 及NH 4OH 滴定HAc 时溶液电导率的变化情况，并作出相应的滴定曲线示意图。
NaOH 滴定HAc 时溶液（左图）和NH 4OH 滴定HAc 时溶液（右图）电导率的变化情况：
分析：NaOH 滴定HAc 时溶液，生成的NaAc 为强电解质，可完全电离，离子浓度的增大导致电导率也增大，至拐点处为滴定终点，强电解质NaOH 浓度增大，使电导率增大幅度提高；NH 4OH 滴定HAc 时，生成强电解质醋酸铵，可完全电离，离子浓度增大，电导率提高，至拐点B ，再增大氨水浓度，氨水为弱电解质，增大浓度，电导率变化不明显。
8．分别计算浓度为0.5 mol kg
1
的CaCl 2（=±γ0.510）、0.01 mol kg
1
的ZnSO 4
（=±γ0.387）和0.01mK 4Fe(CN)6（=±γ0.571）的离子平均质量摩尔浓度、离子平均活度以及电解质的活度。
解：（1）0.5 mol kg 1
的CaCl 2（=±γ0.510）
13/121/1kg mol 794.05.0)21()
(--+±?=??=?=-+
m m ννννν 405.0794.0510.0)/(=?=?=±±±θγm m a 2331064.6)405.0()(-±?===a a （2）0.01 mol kg 1
的ZnSO 4（=±γ0.387）
12/11/1kg mol 01.001.0)11()
(--+±?=??=?=-+
m m ννννν 00387.001.0387.0)/(=?=?=±±±θγm m a 5221050.1)00387.0()(-±?===a a （3）0.01mK 4Fe(CN)6（=±γ0.571）
15/14/1kg mol 0303.001.0)14()
(--+±?=??=?=-+m m ννννν 0173.00303.0571.0)/(=?=?=±±±θγm m a 9
521055.1)0173.0()(-±?===a a
9．298.15 K 时，在0.01mol kg 1
的水杨酸（HA ）溶液中含有0.01mol kg 1
的KCl 和0.01mol kg 1
的Na 2SO 4。已知水杨酸在此温度下的K c ＝1.06×105
，求此混合溶液的离子强度。
2
25
2
41
H A ,10.01 1.0610 6.51101 6.5110mol kg c m c m k k m k k m m m αααααα
α+-----≈≈=
-?=?=?-===?解：设水杨酸解离度为，则：
4242222221
1
[6.51101 6.5110(1)0.0110.01(1)0.0210.01(2)]
2
4.065110mol kg I ----=??+??-+?+?-+?+?-=??
10． 一溶液含有0.001mol kg -1
NaCl 和0.003mol kg -1
Na 2SO 4，根据Debye-H ückel 极限定律，计算298.15 K 时该溶液的（1） 离子强度；（2）各离子的活度系数；（3）各盐离子的平均活度。 解：（1）2
22211[(0.00120.003)10.001(1)0.003(2)]22
i i
I m Z =
=+??+?-+?-∑ 01.0=
（2）0509.001.01509.0lg 2
-=??-=+Na γ
8894.0=+
Na γ
0509.001.01509.0lg 2-=??-=-Cl γ
8894.0=-
Cl γ
2036.001.02509.0lg 224
-=??-=-SO γ
6257.024
=-SO γ
（3）8894.0)(==
-
+
±Cl Na NaCl γγγ
310646.2001.0)003.02001.0()(-±?=??+==-+Cl Na m m NaCl m
3
31035.210646.28894.0)(--±±±?=??==m NaCl a γ
7910.06257.08894.0)(3232
4224
=?==-
+
±SO Na SO Na γγγ
33
2324210278.5003.0)003.02001.0()(24
-±?=??+==-+SO
Na SO Na m γγ 332421017.410278.57910.0)(--±±-±?=??==m SO Na a γ
本题也可直接由Debye-Huckel 极限公式计算离子的平均活度系数。
11．试写出下列各电池的电极反应和电池反应： （1）Pt ∣H 2（p ）∣HCl （a ）∣Cl 2（p ）∣Pt
（2）Pb （s ）∣PbSO 4（s ）∣SO -
24（a 1）‖Cu 2+
（a 2）∣Cu （s ）
（3）Ag ∣AgCl （s ）∣KCl （a ）∣Hg 2Cl 2（s ）∣Hg （l ） （4）Pt ∣H 2（p 1）∣H +
（aq ）∣Sb 2O 3（s ）∣Sb （s ） （5）Ag ∣AgI （s ）∣CdI 2（a ）∣Cd （6）Pt ∣O 2（p 1）∣KOH （a ）∣O 2（p 2）∣Pt 解：（1）负极反应：H 2（p ）- 2e → 2H +
(a ) 正极反应：Cl 2（p ）+ 2e → 2Cl - (a )
电池反应：H 2（p ）+ Cl 2（p ）
2HCl （a ）
（2）负极反应：Pb （s ）+ SO -
24（a 1）- 2e → PbSO 4（s ）
正极反应：Cu 2+
（a 2）+ 2e → Cu （s ）
电池反应：Pb （s ）+Cu 2+
（a 2）+ SO -
24（a 1）
Cu （s ）+ PbSO 4（s ）
（3）负极反应：Ag(s) + Cl -
（a ）- e → AgCl （s ） 正极反应：1/2Hg 2Cl 2（s ）+ e → Hg （l ）+ Cl -
（a ）
电池反应：Ag(s) + 1/2Hg 2Cl 2（s ） AgCl （s ） + Hg （l ）
（4）负极反应：3H 2（p 1）- 6e → 6H +
(aq )
正极反应：Sb 2O 3（s ）+ 6H +
(aq ) + 6e →Sb （s ）+ 3H 2O
电池反应：3H 2（p 1） + Sb 2O 3（s ）
2 Sb （s ）+ 3H 2O
（5）负极反应：2Ag(s) + 2I -（a ）- 2e → 2AgI （s ） 正极反应：Cd 2+
（a ）+ 2e
Cd(s)
电池反应：CdI 2（a ）+2 Ag(s)
Cd(s) + 2 AgI （s ）
（6）负极反应：4 OH -
（a ）- 4e →2H 2O + O 2（p 1）
正极反应： O2（p2）+ 2H2O + 4e → 4 OH-（a）
电池反应：O2（p2） O2（p1）
12．将下列化学反应设计成原电池：
（1）2Ag+（a1）+ H2（p） 2Ag + 2H＋（a2）
（2）2Fe3+（a1）+ Sn2+（a3） 2Fe2+（a2）+ Sn4+（a4）
（3）Zn + Hg2SO4（s） ZnSO4（a） + 2Hg（l）
（4）AgCl（s）+ I－（a1） AgI（s）+ Cl－（a2）
（5）Pb（s）+ Hg2Cl2（s） PbCl2（s）+ 2Hg（l）
（6）PbO（s）+ H2（p） Pb（s）+ H2O（l）
（a2）
（7）PbSO4 Pb2+（a1）+ SO 2
4
（8）H2（p1）+ 1/2 O2（p2） H2O（l）
解：（1）负极反应：H2（p）- 2e →2H＋（a2）
正极反应：2Ag+（a1）+ 2e 2 Ag（s）
电池图式：Pt∣H2（p）∣H+（a2）‖Ag+（a1）∣Ag（s）（2）负极反应：Sn2+（a3）- 2e Sn4+（a4）
正极反应：2Fe3+（a1）+ 2e 2 Fe2+（a2）
电池图式：Pt∣Sn2+（a3），Sn4+（a4）‖Fe3+（a1），Fe2+（a2）∣Pt （3）负极反应：Zn（s）- 2e Zn2+（a）
正极反应：Hg2SO4（s）+ 2e 2Hg（l）+ SO42-（a）
电池图式：Zn∣ZnSO4（a）∣Hg2SO4（s）∣Hg（l）
（4）负极反应：Ag（s）+ I－（a1）- e AgI（s）
正极反应：AgCl（s）+ e Ag（s）+ Cl－（a2）
电池图式：Ag∣AgI（s）∣I－（a1）‖Cl－（a2）∣AgCl（s）∣Ag （5）负极反应：Pb（s）+ 2Cl－（a）- 2e PbCl2（s）正极反应：Hg2Cl2（s）+ 2e 2Hg（l）+ 2 Cl－（a）
电池图式：Pb∣PbCl2（s）∣Cl－（a）∣Hg2Cl2（s）∣Hg（l）（6）负极反应：H2（p）- 2e →2H＋（a2）
正极反应：PbO（s）+ 2H＋（a2）+ 2e Pb（s）+ H2O（l）
电池图式：Pt ∣H 2（p ）∣H +
（a ）∣PbO （s ）∣Pb （s ） （7）负极反应：Pb （s ）- 2e → Pb 2+
（a 1）
正极反应：PbSO 4（s ）+ 2e
Pb （s ）+ SO -
24（a 2）
电池图式：Pb ∣Pb 2+
（a 1）‖SO -
24（a 2）∣PbSO 4（s ）∣Pb
（8）负极反应：H 2（p 1）+ 2OH -
（a ）- 2e → 2H 2O （l ）
正极反应：O 2（p 2）+ H 2O （l ）+ 2e
2OH -
（a ）
电池图式：Pt ∣H 2（p 1）∣OH -
（a ），H 2O ∣O 2（p 2）∣Pt
13．写出下面电池在通过2F 电量时的电极反应、电池反应，并计算298.15 K 时电池电动势。若通过1F 电量时，电池电动势为多少？已知电池的标准电动势为0.4402 V 。
Fe （s ）∣Fe 2+
（a =0.1）‖H +
（a =0.05）∣H 2（100 kPa ）| Pt 解：Q =2F
电极反应 负极 Fe – 2e - Fe 2+
正极 2H +
+ 2e - H 2 电池反应 2H + + Fe H 2 + Fe 2+
电池电动势为
V 3928.005
.01
.01ln 96500215.298314.84402.0)/(ln 2
2
22=???-
=?-=+
+
H Fe H a a p p zF RT E E θ
θ
因为电池电动势为强度性质，通过1F 电量时的电动势如上，不变。
14. 298.15 K 时，有反应Pb （s ）+ Cu 2
（+2Cu a ）
Pb 2＋
（+2Pb a ）+ Cu （s ），试为
该反应设计电池。（1）若已知该反应的标准电动势为0.463 V ，试计算该电池反应的平衡常数。（2）若02.02Cu =+a ，1.02Pb =+a ，试计算此时的电池电动势，并判断电池反应的方向。 解：设计电池
Pb │Pb 2+
（+2Pb a ）‖Cu 2
（+2Cu a ）│Cu
（1）θ
θa
K zF
RT E ln =
07.36298314.8463.0965002ln =???==RT zFE K a θθ
151061.4?=θ
a
K （2）V 4423.002
.01
.0ln 965002298314.8463.0ln 22Cu Pb =??-=-
=++a a zF RT E E θ
因为E >0，电池反应按题中所给方向自发进行。
15. 298.15 K 时，反应Ag + 1/2 Hg 2Cl 2（s ）
AgCl （s ）+ Hg （l ）的Δr H m =5356 J ，
电动势为0.0455 V ，求此电池的吉布斯能变化及电池的温度系数。 解：J 4391965000455.01-=??-=-=?zEF G p
m r m r m r m r T E nFT H S T H G ???
????-?=?-?=? p T E ???
??????-=-2989650053564391
1
4K V 1039.3--??=??? ????p
T E
16. 298.15 K 和100 kPa 下，有过程Ag +
(a 1=1)
Ag +
(a 2=0.1)。（1）为该过程设
计电池；（2）计算此电池的电池电动势。（3）计算该过程的G 、G 、S 、H 及Q r 。
解：（1）设计电池为：
Ag （s ）∣Ag +
（a 2 = 0.1）‖Ag +
（a 1 = 1）∣Ag （s ）
（2）V 05912.01
1
.0ln 9650015.298314.8ln 12=?=-
=-=-+a a F RT E ?? （3）J 08.57059650005912.01-=??-=-=?zEF G
因为E =0，所以G =0。 由电池反应的Nernst 方程可知: 21ln p
a E R T F a ???
=-
?
??? 1210.1ln 8.314ln 19.14J K 1p
a E S nF R T a -???
?==-=-=? ?
???
5705.08298.1519.14 1.51J H G T S ?=?+?=-+?=
J 6.570614.1915.298=?=?=S T Q r
17. 根据标准电极电势及电极反应的Nernst 方程，计算下列电极的电极电势。将每组电极组成电池后计算电池电动势，并写出电池表达式和电池反应。（1）Fe 2+(a = 1)、Fe 3+
(a = 0.1)，Cl -(a = 0.001)、AgCl 、Ag ；（2）OH -(a = 2)、Zn(OH)2 –Zn ，OH -
(a = 2)、HgO 、Hg 。（注：
V
245.1/)
(2
-=θ?Zn
OH Zn ）
解：（1）
V
712.01
.00
.1ln 96500298314.8771.0ln 322323//=?-
=-=+
+
+
+
+
+
Fe Fe Fe Fe Fe Fe
a a zF RT θ
??
V
399.0001.0ln 96500
298
314.8222.0ln //=?-=-
=-
Cl Ag AgCl Ag AgCl a zF RT
θ?? 组成电池: Ag(s)∣AgCl(s)∣Cl -(a = 0.001)‖Fe 2+
(a = 1)，Fe 3+
(a = 0.1)∣Pt (s) 电池反应: Ag + Fe 3+
+ Cl -
= Fe 2+
+ AgCl
V 313.0399.0712.0=-=-=-+??E
（2）
V
263.12ln 96500
298
314.8245.1ln 2
/)(/)
(22
=?--=-
=-OH Zn OH Zn Zn OH Zn a zF
RT θ??
V
0806.02ln 96500
298
314.80984.0ln 2
//=?-=-
=-
OH Hg HgO Hg HgO a zF
RT θ
??
组成电池: Zn∣Zn(OH)2(s)∣OH -
(a = 2)∣HgO (s)∣Hg (l)
V 3434.1)245.1(0984.0=--=-=-=-+-+θ
θ????E
18. 将一Pt 片插入含有Fe 3+
(a = 0.3)和Fe 2+
(a = 0.2)的溶液中，另将一铊片插入含
电化学基础-王玮
中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 电化学基础是在学习无机化学和物理化学的基础上开设的电化学入门课程，是材料化学专业的学科基础必修课程。主要介绍电化学材料科学的基本理论、基本概念等内容，为今后学习奠定基础。 2.设计思路： 尽管先修课程物理化学中有专门一章介绍电化学，但是随着电化学材料科学的快速发展，电化学技术在材料科学与工程领域中的应用越来越广泛。本课程着重介绍电化学的基本知识、基本原理和电化学技术应用。 3.课程与其他课程的关系 本课程的先修课程是物理化学。为后期更好的学习新能源材料概论、金属腐蚀与防护、功能高分子材料等专业课程，更好的开展毕业论文（设计）工作奠定基础。二、课程目标 本课程的目标是让学生在前期学习物理化学等课程的基础上，系统学习电化学的基本理论、基本原理等内容，并能够应用于后续其他专业课程的学习。了解、掌握电 - 1 -
化学材料科学研究所涉及的基本理论和基本原理以及电化学技术的应用。 三、学习要求 本课程要求学生（或小组）及时关注网络教学（包括移动客户端）的阅读资料、思考讨论题等，按照要求在课前完成相关的资料检索汇总及思考；在课堂上认真听讲，积极参与课堂讨论；课后积极参与小组活动并完成作业。 四、教学内容 五、参考教材与主要参考书 [1] (美)巴德等. 电化学方法原理和应用（第二版）. 化学工业出版社. 2005.5 [2] 高鹏等. 电化学基础教程. 化学工业出版社. 2013.9 [3] (德)哈曼等. 电化学. 化学工业出版社. 2010 六、成绩评定 （一）考核方式 A.闭卷考试：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）成绩综合评分体系： - 1 -
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
电化学思考课后答案第五章
思考题 1. 在电极界面附近的液层中，是否总是存在着三种传质方式为什么每一种传质方式的传质速度如何表示 答：电极界面附近的液层通常是指扩散层，可以同时存在着三种传质方式（电迁移、对流和扩散），但当溶液中含有大量局外电解质时，反应离子的迁移数很小，电迁移传质作用可以忽略不计，而且根据流体力学，电极界面附近液层的对流速度非常小，因此电极界面附近液层主要传质方式是扩散。三种传质方式的传质速度可用各自的电流密度j 来表示。 3. 旋转圆盘电极和旋转圆环-圆盘电极有什么优点它们在电化学测量中有什么重要用途 答：旋转圆盘电极和旋转圆环-圆盘电极上各点的扩散层厚度是均匀的，因此电极表面各处的电流密度分布均匀。这克服了平面电极表面受对流作用影响不均匀的缺点。它们可以测量并分析极化曲线，研究反应中间产物的组成及其电极过程动力学规律。 6. 稳态扩散和非稳态扩散有什么区别是不是出现稳态扩散之前都一定存在非稳态扩散阶段为什么 答：稳态扩散与非稳态扩散的区别，主要看反应离子的浓度分布是否为时间的函数，即稳态扩散时()i c f x =，非稳态扩散时(,)i c f x t =。稳态扩散出现之前都一定存在非稳态扩散阶段，因为反应初期扩散的速度比较慢，扩散层中各点的反应粒子是时间和距离的函数；而随着时间的推移，扩散的速度不断提高，扩散补充的反应粒子数与反应消
耗的反应离子数相等，反应粒子在扩散层中各点的浓度分布不再随时间变化而变化，达到一种动态平衡状态。 习题 6. 已知25℃时，在静止溶液中阴极反应Cu2+ + 2e →Cu受扩散步骤控制。Cu2+离子在该溶液中的扩散系数为1×10-5cm2/s，扩散层有效厚度为×10-2cm，Cu2+离子的浓度为L。试求阴极电流密度为cm2时的浓差极化值。 7. 在含有大量局外电解质的LNiSO4溶液中，用旋转圆盘电极作阴极进行电解。已知Ni2+离子的扩散系数为1×10-5cm2/s，溶液的动力黏度系数为×10-2cm2/s，试求： （1）转速为10r/s时的阴极极限扩散电流密度是多少 （2）上述极限电流密度比静止电解时增大了多少倍设静止溶液中的扩散层厚度为5×10-3cm。
第四章电化学基础第一节原电池说课稿.doc
第四章电化学基础 第五章第一节原电池（再探锌 - 铜原电池）说课稿 乌鲁木齐第十中学马明 各位专家、老师： 你们好！我是乌鲁木齐十中化学教师—马明，我今天要说课的内容是高二化学选修 4 中第四章电化学基础第一节原电池。我准备从一下几个方面来说： 一、【说教材】二、【说教法】三、【说学法】四、【说教学过 程】首先我们来看 一、教材分析 本节内容在化学必修 2 相关知识基础上 . 但在理解原电池本质条件、锌铜原电池作为化学电源开发的缺点等方面还有不足。所以本节教学的重点应该放在引导学生分析现象产生的原因，体会必修 2 中锌铜原电池的缺点，并根据实际需要，能设计出较为科学的原电池模型，学生体会盐桥的设置不仅仅是一个普通的实验技术的改进，而是对旧的思维模式的一个质的突破，其优点是能持续、稳定产生电流，这也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。 通过教材分析确定教学目标 二、教法 本课教学采用诱思—探究—实验，分析—推理—归纳， 同时根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要，采取了启发、 讨论、实验探究等教学方法，并采用多媒体进行教学。三、学法 在教学内容的学法上，按照从易到难，从实践到理论再到实践的顺序，首先通过水果电池视频，引入课题。在实验——观察——讨论——推测——验证的过程中，学习和理解原电池的概念和原理。 在此基础上，通过实验探索能产生持续稳定电流的原电池的条件。最后，让学生体会盐桥原电池在实用性开发方面的积极意义。四、教学过程 (一) 教学流程图
教学环节 一、引入新课 师： [播放 ]水果电池视频 , [ 提问 ] 你看到了什么 ?想到了什么 ? 意：体会化学学科源于生活，而又用于生活的学科价值。 二、设计原电池 师： [投影 ]选择合适的化学反应 1．HCl+Na0H 一2．C+CO2—3． Zn+Cu2+－ [ 说明 ] 自发的氧化还原反应是形成原电池的本质条件 生：学生选择反应；学生讨论，并确定实验方案； 预测现象： 1．锌片溶解； 2．铜片上红色物质产生3．电流表指针偏转 意： 1、加深对形成原电池本质条件的认识——自发的氧化还原反应2、培养学生设计简单原电池的能力。3、通过现象预测，为实验真实情况预设认知冲突 三、在现原电池实验 师： [说明 ]请同学们根据设计，完成实验探究一 [投影] [ 投影 ] 注意事项 1．使用温度计 (精确度 0.1℃)测量反应前后溶液的温度； 2．观察锌片、铜片、电流表和温度计的变化并如实记录 3．注意合作分工，讲究效率 [ 质疑 1]你发现了什么问题 ?
西安交大 大学化学 第五章 课后答案
第5章电化学基础……问题 1. 什么是氧化还原的半反应式？原电池的电极反应与氧化还原反应式有何关系？ 答：任何一个氧化还原反应都可以分写成两个半反应：一个是还原反应，表示氧化剂被还原；一个是氧化反应，表示还原剂被氧化。即： 还原反应：氧化态＋n e－→ 还原态； 氧化反应：还原态－n e－→氧化态 这两个式子称为氧化还原的半反应式。 原电池的总反应是一个氧化还原反应，原电池的两个电极反应各乘以一个适当的系数后再加和起来，即得原电池总反应式……氧化还原反应式。 2. 原电池由那些部分组成？试分别叙述每一部分的作用。 答：原电池主要由以下几个部分组成：E正极得到电子，发生还原反应； 负极提供电子，发生氧化反应；●在双液电池中盐桥也必不可少，其作用是通过离子扩散来保持溶液的电中性，消除电极反应产生的过剩电荷的阻力，导通电流；?导线是导通电流，确保反应持续进行。 3. 如何将一个在溶液中进行的氧化还原反应设计成原电池？ 答：E先将氧化还原反应分写成两个半反应：一个是还原反应，表示氧化剂被还原；一个是氧化反应，表示还原剂被氧化； 根据两个半反应的电对特点将其设计成电极，并用符号表示电极的组成；●确定正负极：氧化反应对应于阳极，即负极；而还原反应对应于阴极，即正极；?不同的电解质间要用盐桥连接以减小液接电势。 例如：将反应2KMnO4＋5Na2SO3＋3H2SO4＝2MnSO4＋5Na2SO4＋K2SO4＋3H2O设计成原电池。 E氧化反应；SO32－－ne－→ SO42－ ●电极组成：(－) Pt| Na2SO4，Na2SO3 还原反应：MnO4－＋ne－→ Mn2+(+) Pt| KMnO4，MnSO4，H2SO4 ?电池符号：(－)Pt| Na2SO4，Na2SO3‖KMnO4，MnSO4，H2SO4| Pt(+) 4. 如何用符号表示一个原电池？写出原电池：Pt|H2|H+||Cl－|AgCl|Ag的电极反应及电池反应式。 答：用符号表示一个原电池的一般规则为：E负极在左，正极在右； 用“|”表示两相之间的相界面，用“||”表示盐桥；●溶液应注明浓度(mol?L－1)，气体应注明分压(kPa)；?从负极开始沿着电池内部依次书写到正极。 原电池：Pt|H2|H+||Cl－|AgCl|Ag的电极反应及电池反应如下： 负极反应：H2－2e－→ 2H+ 阳极反应：AgCl ＋e－→ Ag ＋Cl－ 电池反应：H2 + 2AgCl = 2Ag + 2Cl－ 5. 何谓电极电势?怎样用这一概念解释原电池产生电流的原因？ 答：电极与溶液形成双电层达到动态平衡时，金属的电势E(金属)与溶液的电势E(溶液)之差称为电极电势，以符号E(M n+/M)表示。即：E(M n+/M)= E(金属)－E(溶液)。M n+/M表示组成该电极的氧化还原电对，如E(Zn 2+/Zn), E(Cu 2+/Cu)和E(Cl 2／C1－)等。 将两个电极电势不同的电极组成原电池时，原电池的电动势E≠0，电就会从电极电势高的电极（正极）自动
第五章电化学(1)
第五章 电 化 学 四 习题解答 5.1 将两个银电极插入AgNO 3溶液，通以0.2A 电流共30 min ，试求阴极上析出银的质量。 解： 通过电解池的电量 Q = It =(0.2×30×60)C=360 C 根据法拉第定律 Q ＝nF 则电极上起反应的物质的量：-1 360C (Ag)0.003731mol 96485C mol n = =? 阴极上析出Ag 的质量 (Ag)(Ag)0.003731107.9g 0.4026g m n M =?=?= 5.2 用银电极电解KCl 水溶液，电解前每100 g 溶液中含KCl 0.7422 g 。阳极溶解下来的银与溶液中的Cl -反应生成AgCl(s)，其反应可表示为 Ag ＝Ag + + e ﹣ ， Ag + + Cl ﹣ ＝AgCl(s)，总反 应为Ag +Cl ﹣＝AgCl(s)+e ﹣ 。通电一段时间后，测得银电量计中沉积了0.6136 g Ag ，并测知阳极区溶液重117.51 g ，其中含KCl 0.6659 g 。试计算KCl 溶液中的K +和Cl -的迁移数。 解：通电前后水的量不变。以水的质量为2H O m =（117.51-0.6659）g =116.83g 作为计算基准。 对于阳极区K +的物质的量进行衡算（K +不参与电极反应）有：n n n =-迁后前 ,KCl 3KCl 0.7422116.83 mol 11.7210mol (1000.7422)74.551m n M -?= = =?-?前前 ,KCl 3KCl 0.6659 mol 8.9310mol 74.551 m n M -= = =?后后 33(11.728.93)10mol 2.7910mol n n n --=-=-?=?迁后前 由银电量计的测试数据可知发生电极反应的物质的量 Ag 3Ag 0.6136 mol 5.6910mol 107.868 m n M -= = =?电 K + 的迁移数t ( K + )： 332.7910mol (K )0.495.6910mol n t n -+ -?= ==?迁 电 Cl -的迁移数： (Cl )1(K )10.490.51t t -+=-=-= 5.3 见例题5.1 5.4 见例题5.2 5.5 291K 时，纯水的电导率为κ(H 2O )=3.8×10-6 S·m -1。当H 2O(l)解离成H +和OH -并达到平衡时，求该温度下H 2O(l)的摩尔电导率、解离度和H +的浓度。已知此时水的密度为998.6
第五章 氧化还原反应 电化学基础(材
第五章 氧化还原反应 电化学基础 1.填空题 （1）在K 2MnO 4中，锰的氧化值为（ ）；在Na 2S 2O 4中，硫的氧化值为（ ）。 （2）在反应P 4+3OH - +3H 2O →3H 2PO 2 - +PH 3中，氧化剂是（ ），其被还原的产物为（ ）；还原剂是（ ），其被氧化的产物为（ ）。 （3）在原电池中，E 值很大的电对是（ ）极，发生的是（ ）反应；E 值很小的电对是（ ）极，发生的是（ ）反应。E 值越大的电对的氧化型得电子能力（ ），其（ ）越（ ）；E 值越小的电对的还原型失电子能力越（ ），其（ ）越（ ）。 （4）已知θ E （Ag + /Ag ）=0.7991V ， θ E （Ni 2+/ Ni ）= -0.2363V 。如果设计一个银—镍原电池，则电池图示为 （ ），电池反应为（ ），该原电池的θ MF E =（ ）V ，电池反应的 θ m r G ?=（ ） KJ·mol -1 ，反应的标准平衡常数 θ K =（ ）。 （5）在电对Zn 2+ /Zn ，I 2 / I -，BrO 3-/ Br - ，Fe （OH ）3 / Fe （OH ）2中，其电极电势随溶液的PH 变小而改变的电对有（ ），（ ）。 （6）对于反应① 反应② 则有z 1/z 2=（ ），θ 1,MF E /θ 2 ,MF E =（ ）， θ1,m r G ?/θ 2 ,m r G ?=（ ）， Lg θ 1 K / Lg θ 2 K =（ ）。 （7）已知 θ E （Cu 2+/ Cu + ）＜ θ E （I 2 / I -）,但Cu 2+能与 I – 反应生成I 2 和CuI （s ），这是因为（ ）， 使电对（ ）的 θ E （ ）于电对（ ）的 θ E ，使电对（ ）＞ θ E （I 2 / I -），故反应可以进行。 （8）已知 θ sp K （Co(OH) 2）＞ θ sp K （Co(OH) 3）, θ E (Co(NH) 3) 63+/ Co(NH) 3) 62+ ) ＜ θ E (Co 3+/ Co 2+ ),则 θ E (Co 3+ / Co 2+ )（ ）于 θ E (Co(OH) 3) / Co(OH) 2) )， θ f K （Co(NH) 3) 63+ ）（ ）于 θf K （Co(NH) 3) 62+ ）。 （9）已知 θ E （Cu 2+/ Cu + ）=0.1607V ， θ E （Cu 2+ / Cu ）=0.3394 V ；则 θ E （Cu +/ Cu ）=（ ）V ，铜元素 的电势图为（ ），Cu + 在水中（ ）歧化。 Cl 2(g)+2Br - (aq) Br 2(l)+2Cl - (aq) 1/2Cl 2(g)+Br - 2(l)+Cl - (aq)
电化学基础(完整版)
IV Fe Zn III I II Fe Zn 化学专题复习：电化学基础 原电池 电解池 电镀池 定义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 形 成 条 件 ①活动性不同的两电极(连接) ②电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应) ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极：电源正极相连的电极 阴极：电源负极相连的电极 阳极：镀层金属； 阴极：镀件 电 子 流 向 负极 正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极（氧化反应）：金属原子失电子； 正极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：溶液中的阴离子失电子，或金属电极本身失电子； 阴极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：金属电极失电子； 阴极（还原反应）：电镀液中阳离子得电子 离子流向 阳离子：负极→正极（溶液中） 阴离子：负极←正极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中（如图所示），经一段时间后， 观察到溶液变红的区域是（ ） A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近 练习2、下面有关电化学的图示，完全正确的是（ ）
电化学基础测考试试题1
1 / 9 选修4电化学基础单元测试题 第一部分 选择题(共90分) 一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意) 1．废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的主要物质是 A ．锌 B ．汞 C ．石墨 D ．二氧化锰 2．镍镉（Ni —Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行： Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H 2O 由此可知，该电池放电时的负极材料是 A ．Cd(OH)2 B ．Ni(OH)2 C ．Cd D ．NiO(OH) 3．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 4．下列各变化中属于原电池反应的是 A ．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B ．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C ．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层 D ．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 5．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是 A. 2H +＋2e －＝H 2 B. Fe 2+＋2e － ＝Fe B. 2H 2O ＋O 2＋4e －＝4OH － D. Fe 3+＋e － ＝Fe 2+ 6．已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”。关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确．． 的是 A ．充电时作阳极，放电时作负极 B ．充电时作阳极，放电时作正极 C ．充电时作阴极，放电时作负极 D ．充电时作阴极，放电时作正极 7．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 充电 放电
选修4第四章《电化学基础》单元测试题
选修4第四章《电化学基础》单元测试题 一、选择题(本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意) 1．废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的主要物质是( ). A ．锌 B ．汞 C ．石墨 D ．二氧化锰 2．镍镉（Ni —Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行： Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H 2O 由此可知，该电池放电时的负 极材料是( ). A ．Cd(OH)2 B ．Ni(OH)2 C ．Cd D ．NiO(OH) 3．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 4．下列各变化中属于原电池反应的是( ).
A．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层 D．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 5．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是( ). A. 2H+＋2e－＝H2 B. Fe2+＋2e－＝Fe B. 2H2O＋O2＋4e－＝4OH－ D. Fe3+＋e－＝Fe2+ 6．已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”。关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确的是( ). A．充电时作阳极，放电时作负极 B．充电时作阳极，放电时作正极 C．充电时作阴极，放电时作负极 D．充电时作阴极，放电时作正极 7．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．H 2SO 4 C．AgNO 3 D．Na 2 SO 4 8．下列关于实验现象的描述不正确的是( ). A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B．用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快 9．把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧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 10．下列描述中，不符合生产实际的是( ). A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
第四章电化学基础
第四章电化学基础知识回顾 [知识概括] 一个反应：氧化还原反应 两个转化：化学能和电能的相互转化 三个条件：原电池、电解池和电镀池的形成条件 四个池子：原电池、电解池、电镀池、精炼池 第一节原电池 原电池： 1、概念： 2、组成： 3、电子流向：外电路：极——导线——极 内电路：盐桥中离子移向负极的电解质溶液，盐桥中离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应：以锌铜原电池为例： 负极：反应：（较活泼金属） 正极：反应：（较不活泼金属） 总反应式： 5、正、负极的判断：（发散思维） （1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。 （介绍镁铝氢氧化钠和铜铝浓硝酸） ①负极：②负极： 正极：正极： 总：总： （2）从半反应类型： （3）从电子的流动方向 （4）从电流方向 （5）根据电解质溶液内离子的移动方向 （6）根据实验现象 6、电解质溶液的选择：选择与电极越容易反应的电解质溶液越好。 7、原电池的设计 以氧化还原反应为基础，首先要确定原电池的正、负极，电解质溶液及电极反应；再利用基础知识书写电极反应式，参照Zn－Cu－H2SO4原电池模型处理问题。如根据反应：Cu＋2FeCl3＝2CuCl2＋2FeCl2设计一个原电池，为：作负极，作正极作电解质溶液，负极反应为：正极反应为： 第二节化学电池 1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池：装置 3、化学电池的分类：、、 4、判断电池优劣的标准：电能和输出功率的大小、电池储存时间的长短等 一、一次电池 1、一次电池：活性物质（发生氧化还原反应的物质）消耗到一定程度，就不能使用的电池，也叫 2、常见一次电池：、 3、电极反应：碱性锌锰电池 负极：锌：氧化锰： 总反应式： 锌银电池负极：正极： 总反应式：
第五章-电化学习题
第五章 电化学习题 1. 判断下列说法是否正确。 （1）无论是原电池还是电解池，在电场作用下，溶液内部阳离子总是向阴极迁移。（对） （2）某溶液中含有多种电解质溶液，则各种离子迁移数的总和应为1。（对） （3）在温度和浓度一定的情况下，当某正离子的运动速率为定值时，其迁移数也为定值。（错，与共存的另一离子有关） （4）在一定温度下，当电解质溶液浓度被稀释时，强电解质的摩尔电导率增大，弱电解质的摩尔电导率减小。（错，强电解质和弱电解质的摩尔电导率均增大） （5）无限稀释时，NaCl 、CaCl 2、AlCl 3三种溶液中，Cl - 的摩尔电导率都相同。（对） （6）Kohlrausch 的电解质溶液摩尔电导率与浓度的关系式适用于强电解质和弱电解质的无限稀溶液。（错，只适用于强电解质的无限稀溶液） 2. 298.15 K 时，电导池内盛满电导率为0.141141m S -?的0.0103dm mol -?KCl 水溶液，测得其电阻为112.3 。若将该电导池改充以0.13dm mol -?的AgNO 3溶液，测得其电阻为101.2 ，试计算：（1）该电导池的电导池常数；（2）待测液的电导率；（3）待测液的摩尔电导率。 解：（1）cell K l A G 1 κκ == 85.153.11214114.01=?=?==R G K cell κκ m -1 （2）待测液的电导率 1m S 1566.02 .10185 .15-?=== R K cell κ （3）待测液的摩尔电导率 1 233 mol m S 10566.110 1.01566.0--???=?= = Λc m κ 3. 298.15 K 时，LiCl 和KCl 的无限稀释摩尔电导率∞Λm 分别为115.0-4 S m 2 mol -1 和149.910-4 S m 2 mol -1，Li +和K + 的迁移数分别为0.330和0.491。试求298.15 K 和无 限稀释时，（1）LiCl 溶液中Li + 和Cl -的摩尔电导率；（2）K Cl 溶液中K + 和Cl - 的摩尔电导率。
电化学基础(完整版)
化学专题复习：电化学基础 负极 电源负极 电源正极电源负极阴极电源正极 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中（如图所示），经一段时间后，观察到溶液变红的区域是（） A、I和III附近 B、I和IV附近 C、II和III附近 D、II和IV附近 练习2、下面有关电化学的图示，完全正确的是（）
练习3、已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”。关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确．．的是（ ） A 、充电时作阳极，放电时作负极 B 、充电时作阳极，放电时作正极 C 、充电时作阴极，放电时作负极 D 、充电时作阴极，放电时作正极 练习5、铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极铬板是惰性材料，电池总反应式为： Pb+PbO 2+4H ++2SO 42- 2PbSO 4+2H 2O 请回答下列问题： （1）放电时：正极的电极反应式是________________；电解液中H 2SO 4的浓度将变____；当外电路通过1 mol 电子时，理论上负极板的质量增加_____g 。 （2）在完全放电耗尽PbO 2和Pb 时，若按图连接，电解一段时间后，则在A 电极上生成________、B 电极上生成________，此时铅蓄电池的正负极的极性将________。 要点二 原电池、电解池工作原理及其应用 1、原电池、电解池的判定 先分析有无外接电源：有外接电源者为 ，无外接电源者可能为 ；然后依据原电池、电解池的形成条件、工作原理分析判定。 练习6、如图，有甲、乙、丙三个烧杯，里面盛装的是体积和浓度完全相同的AgNO 3溶液（各装置中两个极棒大小和间距相同），试判断甲、乙、丙分别是哪一种电化学装置，并写出其两极反应方程式。 （1）甲是 池，Cu 作 极，电极反应为 ；Ag 作 极， 电极反应为 。 （2）乙是 池，左边C 棒作 极，电极反 应为 ；右边C 棒作 极，电极反应为 。 （3）丙是 池，Fe 作 极，电极反应为 ；Ag 作 极， 电极反应为 。 2、原电池正、负极的判定 ①、由两极的相对活泼性确定：在原电池中，相对活泼性较强的金属为原电池的 极，相对活泼性 较差的金属或导电的非金属作原电池的 极。 ②、由电子流向、反应类型、电极现象确定：通常情况下，在原电池中某一电极若不断溶解或质量不 断减少，该电极发生氧化反应，此为原电池的 极；若原电池中某一电极上有气体生成、电 极的质量不断增加或电极质量不变，该电极发生还原反应，此为原电池的 极。 练习7、如图，已知M 是一块用石蕊试液浸过的滤纸。当电路接通足够时间后，a 端显蓝色，b 端显红色。且知甲中的电极材料是锌和银，乙中的电极材料是 铂和铜，乙池中两极都有气体产生。请根据以上条件和现 象回答： 放电 充电
电化学基础
电化学基础 一.考点解析 考点1：原电池 ⑴定义：原电池——将化学能转化为电能的装置。 ⑵组成条件： ①两个活泼性不同的电极。通常用活泼金属做负极，用不活泼金属或可以导电的非金属 做正极。 ②电解质溶液：一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应或做氧气的载体。 ③通过导线连接电极（或电极相互接触），形成闭合回路。 ④(实质条件)：通过自发的氧化还原反应中的电子转移，在外电路上形成电流。 (3)、原电池中的几个判断 ①正极负极的判断： 正极：活泼的一极负极：不活泼的一极 ②.电流方向与电子流向的判断 电流方向：正→负电子流向：负→正 电解质溶液中离子运动方向的判断 阳离子:向正极区移动阴离子:向负极区移动 ⑷电极反应的书写方法： ①首先确定氧化还原反应的总化学方程式； ②根据化学反应确定原电池的正、负极，发生氧化反应的一极为负极。 ③由反应物和生成物结合电解质溶液写出负极的电极反应。 ④较繁电极反应式=总反应式-简单电极反应式.一般情况下用总反应方程式减去负极反应， 根据得失电子数目相同的原理写出正极反应的电极反应。 ⑸应用：金属的腐蚀与防护 考点2：电解池 ⑴将电能转化为化学能的装置。 ⑵组成条件： ①外电源——提供电能 ②导线——形成闭合回路 ③电解质溶液——帮助实现能量转化 ⑶实质：通过外加电源使不能自发进行的氧化还原反应得以实现。 ⑷电解池中离子的放电顺序： ①阴离子氧化顺序为：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧根离子 ②阳离子的还原顺序为：Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > > H+（与金属活动性顺序相反） 注意：书写阳极反应时，首先要注意观察电极材料，当电极为C、Pt、Au等惰性电极时，根据阴离子放电顺序考虑溶液中的阴离子放电，若阳极本身为活泼金属材料，则首先考虑电极反应。而阴极无论什么材料都不参与电极反应。 ⑸用惰性电极电解电解质溶液的基本规律： ①电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H2SO4、K2SO4溶液等）的电解 阴极：4 H+ + 4 e—= H2↑阳极：4 OH—- 4 e—= 2 H2O + O2↑ 总反应：2 H2O 电解2H2↑+ O2↑ ②分解电解质型：无氧酸（除HF外），不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）（CuCl2、HCl溶液）的电解（以CuCl2为例） 阴极：Cu2+ + 2 e—= Cu 阳极：2 Cl—- 2 e—= Cl2↑ 总反应：CuCl2 电解 Cu +Cl2↑ ③放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）（如NaCl、MgBr等溶液）的电解。 例NaCl溶液的电解 阴极：2 H2O + 2 e—= H2↑+ 2 OH—阴极：2 Cl—- 2 e—= Cl2↑ 总反应：2 NaCl + 2 H2O 电解H2↑+ Cl2↑+ 2 NaOH ④放氧生酸性：不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4、AgNO3等溶液）的电解；以CuSO4溶 液为例： 阴极：2 Cu2+ + 4 e—= 2 Cu 阳极：4 OH—- 4 e—= 2 H2O + O2↑ 总反应：2 CuSO4 + 2 H2O 电解O2↑+ 2 Cu + 2 H2SO4 ⑹电解原理的应用： ①氯碱工业：2 Cl—+ 2 H2O 电解 H2↑+ Cl2↑+ 2 OH— ②电镀 考点3:金属的腐蚀： 金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。一般分为化学腐蚀（金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀）和电化学腐蚀（不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而氧化而引起的腐蚀）。电化学腐蚀又分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
第五章电化学(1)
第五章 电 化 学 四 习题解答 5.1 将两个银电极插入AgNO 3溶液，通以0.2A 电流共30 min ，试求阴极上析出银的质量。 解： 通过电解池的电量 Q = It =(0.2×30×60)C=360 C 根据法拉第定律 Q ＝nF 则电极上起反应的物质的量：-1 360C (Ag)0.003731mol 96485C mol n = =? 阴极上析出Ag 的质量 (Ag)(Ag)0.003731107.9g 0.4026g m n M =?=?= 5.2 用银电极电解KCl 水溶液，电解前每100 g 溶液中含KCl 0.7422 g 。阳极溶解下来的银与溶液中的Cl -反应生成AgCl(s)，其反应可表示为 Ag ＝Ag + + e ﹣ ， Ag + + Cl ﹣ ＝AgCl(s)，总反 应为Ag +Cl ﹣＝AgCl(s)+e ﹣ 。通电一段时间后，测得银电量计中沉积了0.6136 g Ag ，并测知阳极区溶液重117.51 g ，其中含KCl 0.6659 g 。试计算KCl 溶液中的K +和Cl -的迁移数。 解：通电前后水的量不变。以水的质量为2H O m =（117.51-0.6659）g =116.83g 作为计算基准。
对于阳极区K +的物质的量进行衡算（K +不参与电极反应）有：n n n =-迁后前 ,KCl 3KCl 0.7422116.83 mol 11.7210mol (1000.7422)74.551m n M -?= = =?-?前前 ,KCl 3KCl 0.6659 mol 8.9310mol 74.551 m n M -= = =?后后 33(11.728.93)10mol 2.7910mol n n n --=-=-?=?迁后前 由银电量计的测试数据可知发生电极反应的物质的量 Ag 3Ag 0.6136 mol 5.6910mol 107.868 m n M -= = =?电 K + 的迁移数t ( K + )： 332.7910mol (K )0.495.6910mol n t n -+ -?===?迁 电 Cl -的迁移数： (Cl )1(K )10.490.51t t -+=-=-= 5.3 见例题5.1