第09章--电化学基础知识--习题及答案

第九章电化学基础知识

习题答案

9-1 291K时将0.1 mol dm-3 NaC1溶液放入直径为2mm的迁移管中，管中两个Ag-AgC1电极的距离为20cm，电极间电势降为50V。如果电势梯度稳定不变。又知291K 时Na+和C1-的电迁移率分别为3.73×10-8和5.98×10-8 m2V-1s-1，问通电30分钟后：（1）各离子迁移的距离；（2）各离子通过迁移管某一截面的物质的量；（3）各离子的迁移数。

解：（1）离子迁移的距离L(Na+)= U(Na+) (dφ/d l)t =0.0168m , L(C1-)=0.0269m （2）n(Na+)=πr2c(Na+) L(Na+)=5.27×10-6mol , n(C1-)=8.45×10-6mol

（3）t(Na+)= U(Na+)/[ U(Na+)+ U(C1-)]=0.384 , t (C1-)=0.616

9-2 用银作电极电解 AgNO3溶液,通电后有0.078克银在阴极沉积出来,经分析知阳极区含有 AgNO

0.236克,水23.14克,而未电解前的溶液为每克水含有0.00739

克AgNO

,试求Ag＋离子的迁移数。

解：n(电解)= 0.078/108 mol , n(前)= 0.00739×23.14/170 mol, n(后)= 0.236/170 mol n(迁移) = n(前) - n(后) + n(电解) , t(Ag＋)= n(迁移)/ n(电解)= 0.47

9-3 某电导池先后充以0.001mol dm-3 的 HCl、0.001mol dm-3 的NaCl和 0.001mol dm-3

的NaNO

3三种溶液,分别测得电阻为468,1580和1650Ω.已知NaNO

的摩尔电导

率为121 S cm2mol-1,如不考虑摩尔电导率随浓度的变化, 试计算

(1) 0.001mol dm-3NaNO

溶液的电导率?

(2) 电导池常数l/A

(3)此电导池中充以0.001mol dm-3HNO

3溶液的电阻和HNO

的电导率?

解：(1) κ= c

Λ=1.21×10-4S cm-1 (2) l/A =κ/G =0.2cm-1

(3) ∞Λm ( HNO 3)=∞Λm ( HCl)+∞Λm ( NaNO 3)-∞

Λm ( NaCl) , 电导池、浓度相同时有

G ( HNO 3)= G ( HCl)+ G ( NaNO 3)- G ( NaCl)，R ( HNO 3)＝475Ω ，κ＝4.21×10-4S cm -1

9-4 BaSO 4饱和溶液在291.15K 时电导率为3.648×10-6 S cm -1 ,求该溶液的浓度。

已知水的电导率为1.5×10-6 S cm -1，∞Λm （0.5BaSO 4）=1.235×10-2 S m 2 mol -1。

解：c =κ( BaSO 4)/ ∞Λm （BaSO 4）=(3.648×10-5-1.5×10-5) /(2×1.235)= 0.87×10-5 mol dm -3

9-5 用同一电导池分别测定浓度为 0.01和 1.00 mol dm -3 的不同电解质(但类型相

同)溶液的电导，其电阻分别为 1000Ω 及 250Ω，则它们的摩尔电导率之比是多少？

解：[m Λ(1)] /[m Λ(2)] =[ c (2) R (2)]/[c (1) R (1)] =25

9-6 在298.2K 时0.01mol dm -3 HAc 溶液的摩尔电导率为1.629×10-3 S m 2mol -1 ,已知

HAc 的极限摩尔电导率为 39.07×10-3 S m 2mol -1,则在298K 时0.01mol dm -3 HAc 溶液的pH 值为多少？

解：α=m Λ(HAc)/ ∞Λm (HAc)=0.042 , pH= -log[c α]=3.38

9-7 298.2K 时,AgBr 饱和水溶液与纯水的电导率分别为1.729×10-5S m -1和0.5528×

10-5S m -1，而且已知 ∞Λm (AgBr)=14.0×10-3 S m 2mol -1,求 AgBr 饱和水溶液的浓

度？

解：c =κ( AgBr)/ ∞Λm (AgBr)=( 1.729×10-5-0.5528×10-5) /14.0= 8.4×10-7 mol dm -3

9-8 291K 下测得纯水的电导率κ＝3.8×10-6 S m -1，密度为1.00kg dm -3，又知该温

度下∞m λ(H ＋)＝35.0×10-3 S m 2mol -1；∞

m λ(OH -)＝20.0×10-3 S m 2mol -1，求此时水的

离解平衡常数？

解：α=m Λ(HAc)/ ∞Λm (HAc) , α=κ/[∞Λm c ], c =ρ/M r , K =( c α)2/[c (1-α)]=8.6×

10-17

9-9 298.2K 时,有两个电池

A ：Ag(s)│AgCl(s)│KCl(aq)│Cl 2(p ＝0.1495O p )│Pt(s)

E mf =1111.7mV

B ：Pt(s) | H 2 (O p )│HCl (b =0.0171mol kg -1,±γ=0.8843)│AgCl(s) | Ag(s)

E mf = 437.83mV

求298.2K 时O E (Cl 2+2e - →2 Cl - )。

解：E mf =O E - (RT/F )ln J ,求出 O E (A)=1.136V , O E (B)=0.222V

O E (Cl 2+2e - →2 Cl - )= O E (A)+ O E (B)=1.358V

10-2V,温度系数为 3.38×10-4 V K -1。求当298.15K 电池产生1F 电量时电池反应的△G 、△H 、△S 。

解：△G = -nFE = - 4.39 kJ mol -1, △S = nF (T E ??/)p =32.6 J K -1 mol -1 ,△H =5.32 kJ mol -1

9-11 电解食盐水溶液的原电池如下：

Pt |Cl ( g ,O p )|NaCl(4.53 mol dm -3,±γ=0.719)||NaCl(3.25mol dm -3 )NaOH(2.5mol dm -3,±γ), |H 2(g ,O p )|Pt

（1）试用公式 ln ±γ=-0.5115O /c I / (1+1.316O /c I ) +0.055I /O c 计算正极电解液的±γ。

（2）计算298.15K 该电池的电动势。

解：（1）I =5.75 mol dm -3 , ln ±γ=0.0211 , ±γ=1.021

(2) E mf =O E - (RT/F )ln[a (OH -)/ a (Cl -)]= -2.19V

9-12 氨燃料电池的电池反应为NH 3(g)+0.75O 2(g) == 0.5N 2(g)+1.5H 2O(l) 用热力学

数据计算：

（1）298.15K 标准状态下，每一单位反应所可能提供的最大电功；

（2）298.15K 时电池的O mf E ；

（3）298.15K 时该电池电动势的温度系数。

解：查热力学数据计算：O m r G ?= -339.2 kJ mol -1 , O

m r S ?=-145.6 JK -1 mol -1

(1)每一单位反应可能提供的最大电功为339.2 kJ

(2) -zF O mf E ＝O m r G ? , z =3 , O mf E =1.172V

(3) O m r S ?= zF (T E ??/)p , (T E ??/)p = -5.03×10- 4V K -1

9-13 计算298.15K 时原电池：Pt |Cl 2(g ,O p )|HC1(0.1mol dm -3)|AgCl (s)|Ag(s)

（1）电动势；（2）电池可逆工作时分解1 mol AgC1(s)的热；（3）电池电动势

的温度系数；（4）AgCl(s)的分解压力。已知298.15K 时O m f H ?(AgC1,s) =127.03

kJ mol -1 , Ag(s) , AgCl(s) , Cl 2(g)的O m S 分别为42.702、96.11、222.94 J

K -1 mol -1。

解：电池反应：AgCl (s)=Ag(s)+0.5 Cl 2(g) O m r S ?=58.082 JK -1 mol -1 O m r G ?=109.7 kJ

mol -1

（1）O mf E = -O m r G ?/F = -1.137V （2）Q =T O m r S ?=17.31 kJ mol -1

（3）(T E ??/)p = O m r S ?/ zF =6.02×10- 4V K -1（4）O m r G ?= -0.5RT ln[p (Cl 2)/O p ],

分解压力p (Cl 2)= 3.67×10- 34Pa

9-14 电池

Ag | AgI(s)|KI(1.00mol kg -1, γ±=0.65)‖AgNO 3(0.001mol kg -1, γ±=0.95) | Ag

在298.15K 时，E mf =0.720V ，求（1）AgI 的K sp ；

（2）AgI 在纯水中的溶解度；

（3）AgI 在1 mol kg -1

KI 溶液中的溶解度。解：电池反应：Ag + +I - = AgI(s)

（1）E mf = - (RT/F ) ln K sp +(RT/F )ln[a (Ag +)/ a (I -)] ,AgI 的K sp =4.12×10- 16 （2）AgI 在纯水中的溶解度c s =(K sp )0.5.O c = 2.03×10- 8 mol dm -3 （3）AgI 在1 mol kg -1KI 溶液中的溶解度c s =K sp O c /[ a (I -)γ±

]= 9.75×10- 16 mol dm -3。

9-15 电池Zn(s) | ZnSO 4(0.01mol kg -1, ±γ=0.38) | PbSO 4(s) | Pb(s)在298.15K

时E mf =0.5477V

(1) 已知O E (Zn 2++2e -→Zn) = -0.763V ，求O E (PbSO 4+2e -→Pb+SO 42-) (2) 已知298.15K 时PbSO 4的K sp =1.58×10-8求 O E (Pb 2++2e -→Pb)

(3) 当ZnSO 4的b =0.050mol kg -1时，E mf =0.5230V , 求此浓度下ZnSO 4的γ±。解：电池反应：Zn(s)+ PbSO 4(s)= ZnSO 4(aq)+Pb(s)

(1) E mf =[O E (PbSO 4+2e -→Pb+SO 42-)-O E (Zn 2++2e -→Zn)]- (RT/F )ln(±a ) , O E (PbSO 4+2e -→Pb+SO 42-)= -0.3585V

(2) O E (Pb 2++2e -→Pb)= O E (PbSO 4+2e -→Pb+SO 42-)- (RT/2F )ln(K sp )= -0.1278V (3) ±a =±γb/O b ,当b =0.050mol kg -1，E mf =0.5230V , ±γ=0.198

9-16 298.15K 时电池（Pt ）H 2(O p )| HCl(b )| AgCl(s)|Ag 有下列数据：

b (HCl)/ (mol kg -1)

0.005 0.010 0.020 0.050 0.10

E mf / V 0.49841

0.46416

0.43022

0.38587

0.35239

(1) 求 O E (AgCl+e -→Ag +Cl -) ;

(2) 已知298.15K 时AgCl 的K sp =1.69×10-10, 求O E (Ag ++e -→Ag);

(3) 298．15K 时电池Ag|AgCl(s)|HCl(a )|Hg 2Cl 2(s)|Hg(l)的E =0.0456V ，求

O E (Hg 2Cl 2+2e

→Hg+2Cl -)。

解：(1) E mf +0.1183log(b/O b )=O E (AgCl+e -→Ag +Cl -)-0.1183A’ (b/O b )0.5 以E mf +0.1183log(b/O b )对(b/O b )0.5作图，直线的截距O E (AgCl+e -→Ag +Cl -)＝0.22V

(2) O E (Ag ++e -→Ag)＝O E (AgCl+e -→Ag +Cl -) - (RT/F )ln(K sp )= 0.798V (3) 电池反应：Hg 2Cl 2(s)＋2Ag(s)=2Hg(l)+2AgCl(s), E =0.0456V ， E mf =O E (Hg 2Cl 2+2e -→Hg+2Cl -)-O E (AgCl+e -→Ag +Cl -),z

O E (Hg 2Cl 2+2e -→Hg+2Cl -)=0.266V 。

9-17 电池Pt | H 2(O p )| HCl (0.1 mol dm -3)| AgCl (s) | Ag 在298.15K 时的电动

势E =0.3524V 。求0.1 mol dm -3 HCl 的平均离子活度a ±、平均离子活度因子±γ及溶液的pH 。

解：电池反应：0.5H 2(O p )+ AgCl (s)= Ag (s)+ HCl(aq) ±a

E mf =O E - (2RT/

F )ln(±a ) , O E (AgCl+e -→Ag +Cl -)=0.2223V , ±a =7.95×10- 2

±γ=±a (O b / b )=0.795 , pH=-log ±a =1.10

9-18 在298K 时,查得下列物质的标准熵如下

物质 Ag AgCl Hg 2Cl 2 Hg

S (298.2K)/(JK -1mol -1)

42.70 96.11 195.8

77.4

若反应 Ag (s)+0.5Hg 2Cl 2(s)==AgCl(s)+Hg(s)的Δr O

m H 等于7950 J mol -1 ,求电池

Ag(s) | AgCl(s)│KCl(aq) | Hg 2Cl 2(s) |Hg(l) 的电动势E emf 及(T E ??/)p ?

解：O m r S ?=32.91 JK -1 mol -1 , O m r G ?=Δr O m H - T O

m r S ?= -1.857 kJ mol -1 电池反应：AgCl (s)=Ag(s)+0.5 Cl 2(g) O

m r G ?=109.7 kJ mol -1

E emf =O mf E = -O m r G ?/

F = 0.0192V , (T E ??/)p = O m r S ?/ F =3.4 1×10-4VK -1

9-19 将反应: PbO 2(s) + Pb(s) + 2H 2SO 4(a ) = 2PbSO 4(s)+2H 2O(1) 布置在电池中

进行,已知298.2K 时该电池的E mf =1.9188V, O mf E =2.041V

(1) 写出该电池的表示式和电极反应 (2) 计算H 2SO 4的平均离子活度 (3) 计算该电池反应的ΔG (4)计算该电池反应的O K ?

解：(1)电池的表示式 Pb(s)| PbSO 4(s)| H 2SO 4(a )| PbSO 4(s)| PbO 2(s)

(2) E mf =O E

＋ (2RT/F )ln(±a ) ，±a =0.0927 (3)ΔG = - zFE mf = -370.33kJmol -1 (4) O K =exp[z F O E /( RT )]= 1069

9-20 测得电池反应为 Ag(s)+0.5Hg 2Cl 2 (s)=AgCl(s)+Hg(l)的电池在298K 时的电

动势为0.0455V,电动势的温度系数为3.38×10-4VK -1

(1) 若有1mol Ag 发生反应,求该反应在298K 时的ΔH ,ΔS ,ΔG

(2) 若该反应在电池中可逆进行时放热(或吸热)多少?

(3) 若让A g 与Hg

2Cl

直接作用时,放热(或吸热)多少?

解：(1) ΔG = - n F E mf = - 4.39 k Jmol-1 , ΔS= n F(T

?/)p=32.6J K-1mol-1ΔH=ΔG+TΔS=5.33kJmol-1 (2)Q R= TΔS=9.71 k J (3) Q p=ΔH=5.33kJ

9-21 反应 H2(g)+Ag2O(s)=2Ag(s)+H2O(l)的恒容热效应Q V = -252.79 kJmol-1,在标准压力及298.2K下,将上述反应体系构成一个可逆原电池,测得其电动势的温度系数为 -5.044×10-4 VK-1,求O

E(Ag2O+H2O+2e-→2OH- +2Ag),已知298K时水的离子积K sp=1.0×10-14 .

解：ΔH=Q V –RT=-255.27 kJmol-1,ΔS= n F(T

?/)p, ΔG= -226.24 kJmol-1, O

E(Ag2O+2H++2e-→H2O +2Ag)=-1.172V,

E(Ag2O+H2O+2e-→2OH-+2Ag)=O

E(Ag2O+2H++2e-→H2O +2Ag)-(RT/F)ln(K sp)= -0.345V

9-22 实验测得酸性溶液（pH=1.0）中氢在铁上析出的极化曲线符合Tafel公式，得到a=0.7V, b=128mV,(电流密度的单位是A cm-2)。试求外电流为1.0×10- 4mA m-2

时氢在铁上析出的阴极超电势（η阴极）,实际析出电势（j E

阴

），及交换电流密度(j0)。

解：η

阴极=a+b log{j}=0.316V , j

阴

= (RT/F)ln[a (H+)]-η阴极= -0.375V , log{ j0}= -

a/b , j0=3.40×10- 6A cm-2

毋意，毋必，毋固，毋我。____《论语·子罕篇》

君子有九思：视思明，听思聪，色思温，貌思恭，言思忠，事思敬，疑思问，忿思难，见得思义。____《论语·季氏篇》

君子不器。____《论语·为政篇》

成事不说，遂事不谏，既往不咎。____《论语·八佾篇》

见贤思齐焉，见不贤而内自省也。____《论语·里仁篇》

往者不可谏，来者犹可追。____《论语·微子篇》

巧笑倩兮，美目盼兮，素以为绚兮。____《论语·八佾篇》

父母在，不远游，游必有方。____《论语·里仁篇》

君子泰而不骄，小人骄而不泰。____《论语·子路篇》

我非生而知之者，好古，敏以求之者也。____《论语·述而篇》

可与言而不与之言，失人；不可与言而与之言，失言。知者不失人亦不失言。____《论语·卫灵公篇》

不患无位，患所以立。不患莫己知，求为可知也。____《论语·里仁篇》

中人以上，可以语上也；中人以下，不可以语上也。____《论语·雍也篇》

德不孤，必有邻。____《论语·里仁篇》

君子欲讷于言而敏于行。____《论语·里仁篇》

知者乐水，仁者乐山。知者动，仁者静。知者乐，仁者寿。____《论语·雍也篇》

吾十有五而志于学，三十而立，四十而不惑，五十而知天命，六十而耳顺，七十而从心所欲不逾矩。____《论语·为政篇》

名不正，则言不顺；言不顺，则事不成____《论语·子路篇》

未知生，焉知死？____《论语·先进篇》

父母之年，不可不知也。一则以喜，一则以惧。____《论语·里仁篇》

人而无信，不知其可也。大车无輗，小车无軏，其何以行之哉？____《论语·为政篇》

己所不欲，勿施于人。____《论语·颜渊篇》

志于道，据于德，依于仁，游于艺。____《论语·述而篇》

益者三友，损者三友。友直、友谅、友多闻，益矣；友便辟、友善柔、友便佞，损矣。____《论语·季氏篇》

敏而好学，不耻下问，是以谓之文也。____《论语·公冶长篇》

从心所欲不逾矩。____《论语·为政篇》

投之亡地然后存，陷之死地然后生。____《孙子兵法·九地篇》

今之孝者，是谓能养。至于犬马皆能有养；不敬，何以别乎？____《论语·为政篇》

忠告而善道之，不可则止，毋自辱焉。____《论语·颜渊篇》

视其所以，观其所由，察其所安，人焉廋哉！人焉廋哉！____《论语·为政篇》

欲速则不达。____《论语·子路篇》

朝闻道，夕死可矣。____《论语·里仁篇》

逝者如斯夫！不舍昼夜。____《论语·子罕篇》

吾日三省吾身：为人谋而不忠乎？与朋友交而不信乎？传不习乎？____《论语·学而篇》

温故而知新，可以为师矣。____《论语·为政篇》

不在其位，不谋其政。____《论语·泰伯篇》

君子和而不同，小人同而不和。____《论语·子路篇》

学而不思则罔，思而不学则殆。____《论语·为政篇》

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

第7章电化学自测题

第7章电化学自测题 1．298K 时，当H 2SO 4溶液的浓度从0.01mol ?kg -1增加到0.1mol ?kg -1时，其电导率κ和摩尔电导率Λm 将（） A 、κ减小，Λm 增加 B 、κ增加，Λm 增加 C 、κ减小，Λm 减小 D 、κ增加， Λm 减小 2．用同一电导池分别测定浓度m 1=0.01 mol ?kg -1 的两种电解质溶液，其电阻分别为 R 1=1000Ω，R 2=500Ω，则它们的摩尔电导率之比)2(:)1(m m ΛΛ为（） A 、1：5 B 、5：1 C 、10：5 D 、5：10 3．在298K 的含下列离子的无限稀释的溶液中，离子摩尔电导率最大的是（） A 、Al 3+ B 、Mg 2+ C 、H + D 、K + 4．CaCl 2的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是（） A 、 )Cl ()Ca ()CaCl (- m 2m 2 m ∞+ ∞∞+ = Λλλ B 、 ) Cl ()Ca (2 1)CaCl (- m 2m 2 m ∞+ ∞∞ += Λλλ C 、)Cl (2)Ca ()CaCl (- m 2m 2m ∞ + ∞ ∞+=Λλλ D 、)] Cl ()Ca ([2)CaCl (- m 2m 2m ∞ + ∞ ∞+=Λλλ 5．298K 时，m Λ(LiI), m λ(H)和m Λ(LiCl)的值分别为 1.17×10-2 ,3.50×10-2 和 1.15×10-2 S ?m 2?mol -1，已知LiCl 中的t +=0.34，则HI 中的H +的迁移数为（设电解质全部电离）（） A 、0.82 B 、0.18 C 、0.34 D 、0.66 6．298K 时，有浓度均为0.001 mol ?kg -1 的下列电解质溶液，其离子平均活度系数±γ最大的是（） A 、CuSO 4 B 、CaCl 2 C 、LaCl 3 D 、NaCl 7．1.0 mol ?kg -1 的K 4Fe(CN)6溶液的离子强度为（） A 、15 mol ?kg -1 B 、10 mol ?kg -1 C 、7 mol ?kg -1 D 、4 mol ?kg -1 8．质量摩尔浓度为m 的FeCl 3溶液（设其能完全电离），平均活度系数为±γ，则FeCl 3的活度a 为（） A 、??? ??O ± m m 4γ B 、4 44?? ? ??O ± m m γ C 、??? ??O ±m m γ4 D 、 4 427??? ??O ± m m γ 9．298K 时有相同浓度的NaOH(1)和NaCl(2)溶液，两个Na +的迁移数t 1与t 2之间的关系为（） A 、t 1=t 2 B 、t 1>t 2 C 、t 1

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

(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5.６g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

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。（）

电化学思考课后答案第七章#试题

思考题 1. 研究氢电极过程和氧电极过程有什么实际意义？答：在电化学研究和电化学测试中，标准氢电极的电极电位是公认的电极电位基准；氯碱工业，燃料电池，电镀，电解，金属腐蚀等过程都与氢电极和氧电极的反应过程有密切关系，有些会带来危害，有些会带来好处。因此，为了合理地应用氢电极和氧电极过程为人类服务，有必要对氢电极过程和氧电极过程进入深入的研究。 2. 为什么氢电极和氧电极的反应历程在不同条件下会有较大差别？答：氢电极和氧电极的反应历程非常复杂，在电极过程中，存在各种中间步骤和中间产物，一旦反应条件发生改变，反应就会发生变化，控制步骤也可能发生变化，产物也因此不同。所以氢电极和氧电极的反应历程在不同条件下，会有较大差别。 3. 析氢过程的反应机理有哪几种理论？试推导出它们的动力学公式，并说明它们各自适用范围。答：迟缓放电机理、迟缓复合机理、电化学脱附机理迟缓放电机理动力学公式推导：迟缓放电机理认为电化学步骤是整个电极过程的控制步骤，于是可以认为电化学极化方程式适用于氢离子的放电还原过程。当0c j j ?时，可直接得到 0ln ln H c RT RT j j aF aF h =-+

或 02.32.3l g l g H c RT RT j j aF aF h =-+ 一般情况下a =0.5，将a 的树脂代入上式，则有 02.32 2.32lg lg H c RT RT j j F F h 创=-+ 若令 02.32lg 2.32RT j a F RT b F ′-=′= 则原式变为 lg H c a b j h =+ 迟缓复合机理：假定复合脱附步骤是控制步骤，吸附氢的表面覆盖度按照下式比较缓慢地随过电位而变化： 0=exp MA MA H F RT b q q h 骣÷?÷?÷ ?桫则有 2.3lg 2H c RT C j F h b =+ 同理，假定氢原子的表面覆盖度很大，以至于可以认为 1MA q ?，若将其代入电化学脱附的反应速度式，经过取对数整理得：（电化学脱附机理） 2.3lg H c RT C j aF h =+ 迟缓放电机理是在汞电极上进行的，所得结论对汞电极上的析氢反应完全适用。对于吸附氢原子表面覆盖度小的高过电位金属也适用。迟缓复合机理和电化学脱附机理只适用于对氢原子有较强吸附能力的低过电位金属和中过电位金属。

【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

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∞

电化学原理思考题答案

第三章 1.自发形成的双电层和强制形成的双电层在性质和结构上有无不同为什么2．理想极化电极和不极化电极有什么区别它们在电化学中有什么重要用途答：当电极反应速率为0，电流全部用于改变双电层的电极体系的电极称为理想极化电极，可用于界面结构和性质的研究。理想不极化电极是指当电极反应速率和电子反应速率相等时，极化作用和去极化作用平衡，无极化现象，通向界面的电流全部用于电化学反应，可用作参比电极。 3．什么是电毛细现象为什么电毛细曲线是具有极大值的抛物线形状答：电毛细现象是指界面张力随电极电位变化的现象。溶液界面存在双电层，剩余电荷无论带正电还是负电，同性电荷间相互排斥，使界面扩大，而界面张力力图使界面缩小，两者作用效果相反，因此带电界面的张力比不带电时小，且电荷密度越大，界面张力越小，因此电毛细曲线是具有极大值的抛物线形状。 4．标准氢电极的表面剩余电荷是否为零用什么办法能确定其表面带电状况答：不一定，标准氢电极电位为0指的是氢标电位，是人为规定的，电极表面剩余电荷密度为0时的电位指的是零电荷电位,其数值并不一定为0;因为形成相间电位差的原因除了离子双电层外,还有吸附双电层\ 偶极子双电层\金属表面电位。可通过零电荷电位判断电极表面带电状况，测定氢标电极的零电荷电位，若小于0则电极带正电，反之带负电。 5．你能根据电毛细曲线的基本规律分析气泡在电极上的附着力与电极电位有什么关系吗为什么有这种关系（提示：液体对电极表面的润湿性越高，气体在电极表面的附着力就越小。） 6．为什么在微分电容曲线中，当电极电位绝对值较大时，会出现“平台”7．双电层的电容为什么会随电极电位变化试根据双电层结构的物理模型和数学模型型以解释。 8．双电层的积分电容和微分电容有什么区别和联系9．试述交流电桥法测量微分电容曲线的原理。10．影响双电层结构的主要因素是什么为什么答：静电作用和热运动。静电作用使符号相反的剩余电荷相互靠近，贴于电极表面排列，热运动使荷电粒子外散，在这两种作用下界面层由紧密层和分散层组成。11．什么叫ψ1电位能否说ψ1电位的大小只取决于电解质总浓度而与电解质本性无关ψ1电位的符号是否总是与双电层总电位的符号一致为什么答：距离电极表面d处的电位叫ψ1电位。不能，因为不同的紧密层d的大小不同，而紧密层的厚度显然与电解质本性有关，所以不能说ψ1电位的大小只取决于电解质总浓度而与电解质本性无关。当发生超载吸附时ψ1电位的符号与双电层总电位的符号不一致。 12．试述双电层方程式的推导思路。推导的结果说明了什么问题 13．如何通过微分电容曲线和电毛细曲线的分析来判断不同电位下的双电层结构答： 14．比较用微分电容法和电毛细曲线法求解电极表面剩余电荷密度的优缺点。15．什么是特性吸附哪些类型的物质具有特性吸附的能力答：溶液中的各种粒子还可能因非静电作用力而发生吸附称为特性吸附。大部分无机阴离子，部分无机阳离子以及表面活性有机分子可发生特性吸附。

电化学部分练习题及答案

电化学部分练习题一、选择题 1．在极谱分析中，通氮气除氧后，需静置溶液半分钟，其目的是( ) A．防止在溶液中产生对流传质 B．有利于在电极表面建立扩散层 C．使溶解的气体逸出溶液 D．使汞滴周期恒定 2．在下列极谱分析操作中哪一项是错误的? （）A．通N2除溶液中的溶解氧 B．加入表面活性剂消除极谱极大 C．恒温消除由于温度变化产生的影响 D．在搅拌下进行减小浓差极化的影响 3．平行极谱催化波电流比其扩散电流要大，是由于( ) A．电活性物质形成配合物, 强烈吸附于电极表面 B．电活性物质经化学反应而再生, 形成了催化循环 C．改变了电极反应的速率 D．电极表面状态改变, 降低了超电压 4．确定电极为正负极的依据是（）A．电极电位的高低B．电极反应的性质 C．电极材料的性质D．电极极化的程度 5．催化电流和扩散电流的区别可以通过电流随汞柱高度和温度的变化来判断，催化电流的特征是( ) A．电流不随汞柱高度变化, 而随温度变化较大 B．电流不随汞柱高度变化, 而随温度变化较小 C．电流不随汞柱高度变化也不随温度而变化 D．电流随汞柱高度变化, 随温度变化也较大 6．在1mol/LKCl支持电解质中, Tl+和Pb2+的半波电位分别为-0.482V和-0.431 V, 若要同时测定两种离子应选下列哪种极谱法? ( ) A．方波极谱法B．经典极谱法 C．单扫描极谱法D．催化极谱法

7．极谱定量测定的溶液浓度大于10-2mol/L时，一定要定量稀释后进行测定，是由于( ) A．滴汞电极面积较小 B．溶液浓度低时, 才能使电极表面浓度易趋于零 C．浓溶液残余电流大 D．浓溶液杂质干扰大 8．在单扫描极谱图上，某二价离子的还原波的峰电位为-0.89V，它的半波电位应是( ) A．-0.86V B．-0.88V C．-0.90V D．-0.92V 9．金属配离子的半波电位一般要比简单金属离子半波电位负，半波电位的负移程度主要决定于( ) A．配离子的浓度B．配离子的稳定常数 C．配位数大小D．配离子的活度系数 10.某有机化合物在滴汞上还原产生极谱波Ｒ＋nＨ+＋nｅ-ＲＨn请问其E 1/2( ) A．与Ｒ的浓度有关B．与Ｈ+的浓度有关 C．与ＲＨn的浓度有关D．与谁都无关 11．若要测定1.0×10－7 mol/LZn2+，宜采用的极谱方法是（）A．直流极谱法B．单扫描极谱法C．循环伏安法D．脉冲极谱法 12．循环伏安法在电极上加电压的方式是（）A．线性变化的直流电压B．锯齿形电压 C．脉冲电压D．等腰三角形电压 13．电解时，由于超电位存在，要使阳离子在阴极上析出，其阴极电位要比可逆电极电位（）A．更正B．更负C．者相等D．无规律 14．pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于( ) A．内外玻璃膜表面特性不同 B．内外溶液中H+浓度不同 C．内外溶液的H+活度系数不同 D．内外参比电极不一样 15．平行催化波的灵敏度取决于( ) A．电活性物质的扩散速度 B．电活性物质速度 C．电活性物质的浓度

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的微分电容Cd ，请给出Cd 的数学表达式。答：①将理想极化电极极化至不同电势（Φ），同时测出相应的界面张力（σ值），表征Φ-6关系的曲线为“电毛细曲线”。②“零电荷电势”是指σ-Φ曲线上最高点处d σ/d Φ=0即q=0（表面不带有剩余电荷）相应的电极电势，用Φ0表示。③由lippman 公式：q=-（d σ/d Φ)μ 1 ,μ 2 ,...μi ;及Cd=dq/d Φ得Cd=-d 2σ/d Φ2 2.何谓电化学极化？产生极化的主要原因是什么？试分析极化在电解工业（如氯碱工业）﹑电镀行业和电池工业的利弊。答：①电化学极化是指外电场作用下，由于电化学作用相对于电子运动的迟缓性改变了原有的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，而发生了电极电位的“电化学极化”）。②原因：电化学反应迟缓、浓差极化。③从能量角度来看，极化对电解是不利的；超电势越大，外加电压越大，耗能大。极化在电镀工业中是不利的，氢在阴极上析出是不可避免的副反应，耗能大，但同时使阴极上无法析出的金属有了析出的可能。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，饱和甘汞电极，Ag/Agcl 电极，Hg/HgO/OH -电极。③考虑的因素：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 4.零电荷的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电毛细法和微分电容法。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的离子双电层现象；③不能将此电势看成相间电势的绝对零点，该电势也是在一定参比电极下测得的，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 的顺序而增强，特性吸附在电毛细曲线和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的电势范围，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的左半支曲线不同，零电荷电势负移。 6.何谓非稳态扩散？其初始条件和一个边界条件是什么？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，称之为传质过程的非稳态阶段②初始条件：C i （x,0）=C i 0 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 i 0，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，产生这些传质过程的原因是什么？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.稳态扩散和非稳态扩散的特点是什么，可以用什么定律来表示？答：①稳态扩散：扩散粒子的浓度只与距离有关，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：扩散粒子的浓度同时是距离和时间的函数。用Fick 第二定律 9.说明标准电极反应速度常数k S 和交换电流密度i 0的物理意义，并比较两者的区别。答：①k S ：当电极电势为反应体系的标准平衡及反应粒子为单位浓度时，电极反应进行的速率（md/s ）。i 0：反应在平衡电势下的电流密度，即有i 0=i a =i k ②相同点：数值越大，表示该反应的可逆性越强。不同点：k S 与浓度无关，i 0与反应体系各种组分的浓度有关。 10.为什么有机物在电极上的可逆吸附总是发生在一定的电位区间内？答：越正的电势，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，即一定的电位区间内。 11.试说明锂离子电池的正极和负极材料是何物质？为什么其溶剂要用非水有机溶剂? 锂离子电池比一般的二次电池具有什么特点？答：①正极：主要是嵌锂化合物，包括三维层状的LiCoO 2,LiNiO 2,三维的TiO 2。负极：主要是碳素材料，如石墨、碳纤维。②锂遇水反应生成H 2，可能有爆炸的危险，所以要用非水有机溶剂。③