无机化学练习题(含答案)第11章 电化学基础
北师大无机化学四版习题答案11章卤素
( 3 ) F2的键能因孤对电子的影响而小于Cl2。
( 4 )同其它的HX在室温时是双原子气体相比，氟化氢是一种由氢键引起的聚合多原子气体(HF )x。与同族其它元素的氢化物相比，由于氟化氢分子间存在强的氢键，其熔点、沸点、汽化热和热力学稳定性都特别高。HF的高介电常数、低黏度和宽的液态范围，使它是各种类型化合物的一种极好溶剂。许多MI、MII和MIII的离子性化合物在HF中溶解后由于易离解而得到高效导电的溶液(XeF2，HSO3F，SF6及MF6( M：Mo、W、U、Re、Os）在HF中可溶解但不离解）
11.6卤盐中制取Br2可用氯气氧化法。不过从热力学观点看Br－可被O2氧化为Br2，为什么不用O2来制取Br2?
解：Br－用C12氧化
C12( g )+ 2 Br－(aq )→2 CI－(aq )+ Br2( g )
E＝1.35－1.07＝0.26V
得到的挥发性Br2以蒸汽——空气混合物形式离开体系，从热力学角度Br－在酸性溶液中可被O2所氧化：
( 2 )求盐酸的最低浓度［H+]
MnO2+ 4 H+＋2e－→ Mn2++ 2H2OE＝1.228V
Cl2+ 2e－→2Cl－E＝1.358V
φ MnO4－/Mn2++ 0.059/2·lg［H+]4/［Mn2+]≥φ Cl2/Cl－+ 0.059/2·lg(pCl2/p )/［Cl－]2
［Mn2+]＝lmol ·dm－3，pCl2/p ＝l
KHF2K++ HF2－
本质上，无水氟化氢是溶剂，氟化钾是溶解于氟化氢的溶质，该体系是非水HF溶剂（也是类水溶剂）的电解质溶液。
无机化学-氧化还原反应及电化学基础
6-3 电池电动势和电极电势
第二十七页，共69页。
6-3 电池电动势和电极电势
E 甘汞参比电极
构成: 由Hg/Hg2Cl2/KCl溶液组成;
2) 电极反响: H 2 C 2 g (s )l 2 e 2 H (l) g 2 C (a l)q 3) 电极电势:
-3,
; E 0.280V
电极符号：Pt2, H H2︱H2 +e(c ) H2PtC , C2l2l (p2 )︱eC l- (2c)Cl
“︱〞表示气体与溶液之间的界面，即气液界面
(p) 表示压力；
第十四页，共69页。
6-2 原电池
2 电极的类型和电池符号：
C 离子电极 组成：由同一种元素的不同氧化态的两种离子的溶液; 例：Fe3+/Fe2+电极
第十九页，共69页。
6-2 原电池
2.2 电池符号：
负极: 离子电极
电池反响:
电M 池符号4 : 8 n H O 5 F 2 e M 2 5 F n 3 4 e H 2 O
(-) Pt︱Fe2+ (c1), Fe3+(c2)‖MnO4+ (c3), H+(c4),Mn2+(c5)︱Pt (+)
和绿色Cr2(SO4)3，配平反响方程；
氧化数确定：
反响物： K2Cr2O7 [+6] FeSO4
[+2]
A
生成物： Cr2(SO4)3 [+3] Fe2(SO4)3 [+3]
每个Cr原子变化数＝3
B
每个Fe原子变化数＝1
C 总氧化数降低(2x3)x1
D
C 2 O 4 2 r 2 3 F 2 1 e H 4 2 C 3 2 r 3 F 3 7 e H 2 O
《无机化学》习题解析和答案
1、教材《无机化学》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，2002年8月第4版。
2、参考书《无机化学》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，1992年5月第3版。
《无机化学》邵学俊等编，武汉大学出版社，2003年4月第2版。
《无机化学》武汉大学、吉林大学等校编，高等教育出版社，1994年4月第3版。
《无机化学例题与习题》徐家宁等编，高等教育出版社，2000年7月第1版。
《无机化学习题精解》竺际舜主编，科学出版社，2001年9月第1版《无机化学》电子教案绪论（2学时）第一章原子结构和元素周期系（8学时）第二章分子结构（8学时）第三章晶体结构（4学时）第四章配合物（4学时）第五章化学热力学基础（8学时）第六章化学平衡常数（4学时）第七章化学动力学基础（6学时）第八章水溶液（4学时）第九章酸碱平衡（6学时）第十章沉淀溶解平衡（4学时）第十一章电化学基础（8学时）第十二章配位平衡（4学时）第十三章氢和稀有气体（2学时）第十四章卤素（6学时）第十五章氧族元素（5学时）第十六章氮、磷、砷（5学时）第十七章碳、硅、硼（6学时）第十八章非金属元素小结（4学时）第十九章金属通论（2学时）第二十章s区元素（4学时）第二十一章p区金属（4学时）第二十二章ds区元素（6学时）第二十三章d区元素（一）第四周期d区元素（6学时）第二十四章d区元素（二）第五、六周期d区金属（4学时）第二十五章核化学（2学时）1 ．化学的研究对象什么是化学？●化学是研究物质的组成、结构、性质与变化的一门自然科学。
（太宽泛）●化学研究的是化学物质(chemicals) 。
●化学研究分子的组成、结构、性质与变化。
●化学是研究分子层次以及以超分子为代表的分子以上层次的化学物质的组成、结构、性质和变化的科学。
●化学是一门研究分子和超分子层次的化学物种的组成、结构、性质和变化的自然科学。
北师大《无机化学》第四版习题参考答案11
精心整理第十一章电化学基础11-1用氧化数法配平下列方程式（1）KClO 3→KClO 4+KCl（2）Ca 5（PO 4）3F+C+SiO 2→CaSiO3+CaF 2+P 4+CO（3）NaNO 2+NH 4Cl →N 2+NaCl+H 2O（4）K 2Cr 2O 7+FeSO 4+H 2SO 4→Cr 2（SO 4）3+Fe 2（SO 4）3+K 2SO 4+H 2O（5）CsCl+Ca →CaCl 2+Cs解：（（（（（11-2（1（2（3（4（5解：（2（3（4（511-3.用半反应法（离子-电子法）配平下列方程式（1）K 2Cr 2O 7+H 2S+H 2SO 4——K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+H 2O（2）MnO 42-+H 2O 2———O 2+Mn 2+（酸性溶液）（3）Zn+NO 3-+OH -——NH 3+Zn （OH ）42-（4）Cr （OH ）4-+H 2O 2——CrO 42-（5）Hg+NO 3-+H +——Hg 22++NO解：（1）K 2Cr 2O 7+3H 2S+4H 2SO 4==K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+7H 2O+3S（2）MnO 42-+2H 2O 2+4H +==2O 2+Mn 2++4H 2O（3）Zn+NO 3－+3H 2O+OH -==NH 3+Zn （OH ）42-（4）2Cr(OH)4－+3H2O2+2OH==-2CrO42－+8H2O（5）6Hg+2NO3-+8H+==3Hg22++2NO+4H2O11-4将下列反应设计成原电池，用标准电极电势判断标准态下电池的正极和负极，电子传递的方向，正极和负极的电极反应，电池的电动势，写出电池符号.(1)Zn+2Ag+=Zn2++2Ag(2)2Fe3++Fe=3Fe2+(3)Zn+2H+=Zn2++H2(4)H2+Cl2=2HCl(5)3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O11-5写出下列各对半反应组成的原电池的电池反应、电池符号，并计算标准电动势。
无机化学练习题(含答案)
无机化学练习题（含答案）第1章原子结构与元素周期系1-1 试讨论，为什么有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字的位数多达9位，而有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字却少至3~4位分子分解为Br原子需要的最低解离能为190kJ/mol，求引起溴分子解离1-2 Br2需要吸收的最低能量子的波长与频率。
1-3 氢原子核外电子光谱中的莱曼光谱中有一条谱线的波长为103nm，问：它相应于氢原子核外电子的哪一个跃迁1-4 周期系中哪一个元素的电负性最大哪一个元素的电负性最小周期系从左到右和从上到下元素的电负性变化呈现什么规律为什么1-5 什么叫惰性电子对效应它对元素的性质有何影响1-6 当氢原子的一个电子从第二能级层跃迁至第一能级层时发射出光子的波长是；当电子从第三能级层跃迁至第二能级层时，发射出光子的波长是。
问哪一个光子的能量大1-7 有A,B,C,D四种元素。
其中A为第四周期元素，与D可形成1:1和1:2原子比的化合物。
B为第四周期d区元素，最高氧化数为7。
C和B是同周期元素，具有相同的最高氧化数。
D为所有元素中电负性第二大元素。
给出四种元素的元素符号，并按电负性由大到小排列之。
1-8有A,B,C,D,E,F元素，试按下列条件推断各元素在周期表中的位置、元素符号，给出各元系的价电子构型。
（1）A,B,C为同一周期活泼金属元素，原子半径满足A>B>C，已知C有3个电子层。
（2）D,E为非金属元素，与氢结合生成HD和HE。
室温下D的单质为液体，E的单质为固体。
（3）F为金属元素，它有4个电子层并且有6个单电子。
第2章分子结构2-1 ~ 键可由s-s、s-p和p-p原子轨道“头碰头”重叠构建而成，试讨论LiH（气态分子）、HCl、Cl2分子里的~ 键分别属于哪一种2-2 NF3和NH3的偶极矩相差很大，试从它们的组成和结构的差异分析原因。
2-3 一氧化碳分子与酮的羰基（>C=O）相比，键能较小，键长较小，偶极矩则小得多，且方向相反，试从结构角度作出解释。
电化学基础练习题及答案(教学资料)
4. 传感器：电化学传感器是一种利用电化学反应原理检测物质浓度的传感器。它们广泛应用于环境监测、医疗诊断等领域。
5. 电镀：电镀是利用电化学反应在金属表面沉积一层金属或其他物质的过程。电镀技术广泛应用于汽车、电子、家电等领域，以提高金属表面的耐腐蚀性、耐磨性和美观性。
答案：
原电池的工作原理是基于氧化还原反应。原电池由两个不同电极和电解质组成。在电池中，氧化反应和还原反应分别发生在两个电极上。阳极发生氧化反应，失去电子；阴极发生还原反应，获得电子。电子从阳极流向阴极，形成电流。电池的电动势是由两活和工业生产中的应用。
κ= 0.785 S/m
五、简答题
18. 请简要解释电解质溶液的导电机制。
答案：
电解质溶液的导电机制主要是通过溶液中的离子在电场作用下发生定向移动来实现。电解质在水中会电离成阳离子和阴离子，当施加电场时，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。这些离子的移动使得电流得以在电解质溶液中传导。
19. 请简要介绍原电池的工作原理。
电化学基础练习题及答案(教学资料)
一、选择题
1. 下列哪个不是电化学的基本概念？
A. 电极
B. 电池
C. 电解质
D. 磁场
答案：D
2. 下列哪个过程是氧化还原反应？
A. 酸碱中和反应
B. 置换反应
C. 沉淀反应
D. 络合反应
答案：B
3. 在下列电池中，哪个是原电池？
A. 铅酸电池
B. 镍氢电池
C. 锂电池
14. 电池的电动势与电池的极性有关。（ ）
无机化学教研室《无机化学》(上)笔记和课后习题(含真题)详解(电化学基础)
2．半电池、原电池符号、电极的分类
（1）仸何氧化还原半反应都可以设计成半电池，两个半电池连通，可以形成原电池。
（2）用如下的符号来表示原电池，称为电池符号，如：
符号的约定如下： ①用“ ”隔开电极和电解质溶液； ②用“ ”隔开两个半电池（通常为盐桥）； ③负极在左，正极在右。必要时，还可标出电解质的浓度等条件。 （3）电极的分类 ①有的半反应并无可导电的电极，半反应中所有物质都在电解质溶液中，这些半反应设
势的相对数值。
②标准电极电势的应用
a．判断氧化剂和还原剂Байду номын сангаас强弱；
b．判断氧化还原反应的方向；
c．计算原电池的电动势、原电池反应的自由能、平衡常数等热力学数据；
d．计算其他半反应的标准电极电势。
③使用标准电极电势数据时，需明确：
a．电极电势的数值不半反应的方向无关；
b．半反应的计量系数丌会改变电极电势的数值；
4 / 36
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
势将发生改变，只有当电极电势改变的幅度丌大时，用标准电极电势对氧化剂还原剂强度以 及反应方向的判断才有效。
4．能斯特方程 非标态下的电极电势可用能斯特方程求出：
三、实用电池 1．酸性锌锰电池（Leclanche 电池） 电池外壳是作为负极的锌筒，电池中心是作为正极导电材料石墨棒，正极区为围绕石墨 棒的粉状二氧化锰和炭粉，负极区为糊状的 ZnCl2 和 NH4C1 混合物。 2．碱性锌锰电池 （1）电池结构 电池中心是负极，锌呈粉状，正极区在外层，是 MnO2 和 KOH 混合物，外壳是钢筒。 碱性锌锰电池的电解质是 KOH。 （2）电池反应及电极反应 电极反应： 负极： 正极： 电池反应：
无机化学 第11章 答案
11-10 与二氧化锰反应制氯气，盐酸的最低浓度？ 与二氧化锰反应制氯气，盐酸的最低浓度？
MnO2+ 4 HCl = MnCl2 + Cl2 + 2 H2O 正向进行 必须 E= ϕ(MnO2 /Mn2+) - ϕ(Cl2 /Cl-) > 0 HCl , [H+]= [Cl-] = x mol•L-1 设： [Mn2+ ]= 1mol•L-1 , p(Cl2)=p° ° ϕ(MnO2 /Mn2+ ) =ϕ°+ 0.0592/2 lg[H+]4 ϕ ϕ(Cl2 /Cl- ) = ϕ°+ 0.0592/2 lg[Cl-]-2 x = 5.42 mol•L-1
E θ = 0.33
11-5 写电池反应，电池符号。 写电池反应，电池符号。 (1) Fe2+ ＝ Fe3+ + e－ I2+ 2e－ ＝ 2 I -
ϕ θ = 0.77
正极反应
ϕ θ = 0.535
负极反应
电池反应： 电池反应：2 Fe3+ + 2 I - = 2 Fe2+ + I2
电池符号： 电池符号： (－) Pt, I2|I -(c)|| Fe2+ (c),Fe2+ (c),| Pt (+) － E θ = 0.235
(5) O2+2H2O+ 4e－ ＝ 4 OH- ϕ θ = 0.401 正极反应 2H2O+ 2e－ ＝H2 +2 OH- ϕ θ = - 0.8288 负极反应 电池反应： 电池反应： O2 + 2H2 ＝ 2H2O 电池符号： 电池符号： (－) Pt, H2|OH-(c)|| OH-(c),| O2 ， Pt (+) － E θ = 1.230
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第11章电化学基础
11-1：(a) SiO2(s) + Al(s)—→Si(s) + Al2O3(s)；
(b) I2(s) + H2S(aq)—→I-(aq) + S(s) + H3O+(aq)；
(c) H2O2(aq) + I-(aq) + H3O+(aq)—→I2(s) + H2O(l)；
(d) H2S(g) + O2(g)—→SO2(g) + H2O(g)；
(e) NH3(g) + O2(g)—→NO2(g) + H2O(g)；
(f) SO2(g) + H2S(g)—→S8(s) + H2O(g)；
(g) HNO3(aq) + Cu(s)—→Cu(NO3)2(aq) + NO(g ) + H2O(l)；
(h) Ca3(PO4)2(s) + C(s) + SiO2(s)—→CaSiO3(l) + P4(g) + CO(g)；
(i) KClO3(s)—→KClO4(s) + KCl(s)（提示：歧化反应可方便地从反方向进行配平）答：（a）3SiO2(s) + 4Al(s) = 3Si(s) + 2Al2O3(s)；
（b）I2(s) + H2S(aq) + 2H2O = 2I-(aq) + S(s) + 2H3O+(aq)；
（c）H2O2(aq) + 2I-(aq) + 2H3O+(aq) = I2(s) + 4H2O(l)；
（d）2H2S(g) + 3O2(g) = 2SO2(g) + 2H2O(g)；
（e）4NH3(g) + 7O2(g) = 4NO2(g) + 6H2O(g)；
（f）8SO2(g) + 16H2S(g) = 3S8(s) + 16H2O(g)；
（g）8HNO3(aq) + 3Cu(s) = 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)；
（h）2Ca3(PO4)2(s) + 10C(s) + 6SiO2(s) = 6CaSiO3(l) + P4(g) + 10CO(g)；
（i）4KClO3(s) = 3KClO4(s) + KCl(s)
11-2：用半反应法配平下列反应方程式。
给出的方程式中未示出H+，OH-或H2O，你应该会用加进H2O 和它的两个组成离子的方法配平这些方程
(a) ClO- + I2—→Cl- + IO3-；
(b)Mn(OH)2(s) + H2O2(aq)—→MnO2(s)；
答：（a）5ClO-(aq) + I2(s) + H2O(l) = 5Cl-(aq) + 2IO-3 (aq) + 2H+(aq)；
（b）Mn(OH)2(s) + H2O2(aq) = MnO2(s) + 2H2O(l)；
11-3：用半反应法（离子-电子法）配平下列方程式：
（1）K2Cr2O7＋H2S＋H2SO4→K2SO4＋Cr2(SO4)3＋S＋H2O
（2）MnO42-＋H2O2→O2＋Mn2-(酸性溶液)
（3）Zn＋NO3-＋OH-→NH3＋Zn(OH)4-
（4）Cr(OH) 42-＋H2O2→CrO 42-
（5）Hg＋NO3-＋H+→Hg22+＋NO
11-4：将下列反应设计成原电池，用标准电极电势判断标准下电池的正极和负极，电子传递的方向，正极和负极的电极反应，电池的电动势，写出电池符号。
（1）Zn＋2Ag+= Zn2+＋2Ag g
（2）2Fe3+＋Fe+=3 Fe2+
（3）Zn＋2H+= Zn2+＋H2
(4)H2＋Cl2=2HCl
（5）3I2＋6KOH=KIO3＋5KI＋3H2O
11-5：写出下列各对半反应组成的原电池的电极反应电池符号，并计算标准电动势。
（1）Fe3+＋е-= Fe2+;I2＋2е-=2I-
（2）Cu2+＋I-＋е-= CuI2; I2＋2е-=2I-
（3）Zn2+＋2е-= Zn;2H+＋2е-=H2
（4）Cu2+＋2е-= Cu;2H+＋2е-=H2
（5）O2＋2H2O＋4е-=4OH-;2H2O＋2е-= H2＋2OH-
11-6 ：目前正在研究的锌—氯电池是一种可能成为电动汽车发动机能源的新型电池。
该电池的电池反应如下所示：Zn(s) + Cl2(g) =ZnCl2(aq)。
试求该电池电动势。
答：查表得：
负极：Zn → Zn + 2 + 2e . Eθ ( Zn + 2 / Zn)= –0.7628v
正极：Cl 2 + 2e . → 2 Cl Eθ ( Cl 2 / Cl . )= +1.358v
所以Eθcell = E .正–Eθ负= (+1.358v) – (–0.7628v) = +2.121v
11-7：用能斯特方程计算来说明，使Fe＋Cu2+ = Fe2+＋Cu 的反应逆转是否有现实的可能性？
11-8：用能斯特方程计算与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度。
11-9：用能斯特方程计算电对H3A S O4∕H3A S O3在pH= 0 ，2，4 ，6，8 ,9时的电极电势，用计算的结果绘制pH -电势图，并用该图判断反应H3A S O4＋2I-＋2H+= H3A S O3＋I2＋H2O
在不同酸度下的反应方向。
11-12利用半反应2H+＋2е-=H2的标准电极电势和醋酸的电离常数计算半反应的标准电极电势。
2HA C＋2е-=H2＋2A C-
11-10：利用半反应Cu2+＋2е-= Cu 和Cu(NH3)2+4＋2е-= Cu＋4NH3的标准电极电势（-0.065V）计算配合反映Cu2+＋4NH3= Cu(NH3)2+4的平衡常数。
11-12：利用附表电极电势标准设计一个原电池推导H2S的电离常数。
11-13：由标准自由能计算Cl2(g)＋2е-=2 Cl –(aq)的标准电极电势。
11-14：由Cu2+＋2е-= Cu 和Cu+＋е-= Cu的标准电极电势求算Cu2+＋е-= Cu+的标准电极电势。
11-15：写出以K2CO3熔融盐为电解质的氢氧燃料电池的电极反应和电池反应。
（注：在该电解质中不存在游离的O2-和HCO3-，为使电解质溶液的组成保持稳定，需在空气中添加一种物质，这种物质是电池放出的反应产物）。