【免费下载】第09章 电化学基础知识 习题及答案

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第八、九、十章电化学习题及参考答案

第八、九、十章电化学习题及参考答案

第八、九、十章电化学习题及参考答案一、选择题1.下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大:( )A. 0.1 mol·dm−3 KCl 水溶液B. 0.001 mol·dm−3 HCl 水溶液C. 0.001 mol·dm−3 KOH 水溶液D. 0.001 mol·dm−3 KCl 水溶液2.在一定温度和较小的浓度情况下,增大强电解质溶液的浓度,则溶液的电导率κ与摩尔电导Λm 变化为:( )A. κ增大,Λm 增大B. κ增大,Λm 减少C. κ减少,Λm 增大D. κ减少,Λm 减少3.分别将CuSO4、H2SO4、HCl、NaCl 从0.1 mol·dm−3降低到0.01 mol·dm−3,则Λm 变化最大的是:( )A. CuSO4B. H2SO4C. NaClD. HCl4.用同一电导池测定浓度为0.01 和0.10 mol·dm−3 的同一电解质溶液的电阻,前者是后者的10 倍,则两种浓度溶液的摩尔电导率之比为:( )A. 1 : 1B. 2 : 1C. 5 : 1D. 10 : 15.在Hittorff 法测迁移数的实验中,用Ag 电极电解AgNO3 溶液,测出在阳极部AgNO3 的浓度增加了x mol,而串联在电路中的Ag 库仑计上有y mol 的Ag析出, 则Ag+离子迁移数为:( ) A. x/y B. y/x C. (x-y)/x D. (y-x)/y6.用同一电导池分别测定浓度为0.01 mol/kg 和0.1 mol/kg 的两个电解质溶液,其电阻分别为1000 Ω和500 Ω,则它们依次的摩尔电导率之比为:( )A. 1 : 5B. 5 : 1C. 10 : 5D. 5 : 107.在10 cm3浓度为1 mol·dm−3的KOH 溶液中加入10 cm3水,其电导率将:( )A. 增加B. 减小C. 不变D. 不能确定8.下列电解质水溶液中摩尔电导率最大的是:( )A. 0.001 mol/kg HAcB. 0.001 mol/kg KClC. 0.001 mol/kg KOHD. 0.001 mol/kg HCl 9.浓度均为m 的不同价型电解质,设1-3 价型电解质的离子强度为I1,2-2 价型电解质的离子强度为I2,则:( )A. I1 < I2B. I1 = I2C. I1= 1.5I2D. 无法比较I1 和I2 大小10.在25℃,0.002 mol/kg 的CaCl2 溶液的离子平均活度系数(γ±)1,0.02 mol/kg CaSO4 溶液的离子平均活度系数(γ±)2,那么:( )A. (γ±)1 < (γ±)2B. (γ±)1 > (γ±)2C. (γ±)1 = (γ±)2D. 无法比较大小11.下列电解质溶液中,离子平均活度系数最大的是:( )A. 0.01 mol/kg NaClB. 0.01 mol/kg CaCl2C. 0.01 mol/kg LaCl3D. 0.01 mol/kg CuSO4 12.0.001 mol/kg K2SO4 和0.003 mol/kg 的Na2SO4 溶液在298 K 时的离子强度是:( )A. 0.001 mol/kgB. 0.003 mol/kgC. 0.002 mol/kgD. 0.012 mol/kg13.下列说法不属于可逆电池特性的是:( )A. 电池放电与充电过程电流无限小B. 电池的工作过程肯定为热力学可逆过程C. 电池内的化学反应在正逆方向彼此相反D. 电池所对应的化学反应Δr G m = 014.下列电池中,哪个电池的电动势与Cl−离子的活度无关?( )A. Zn│ZnCl2(aq)│Cl2(g)│PtB. Zn│ZnCl2(aq)‖KCl(aq)│AgCl(s)│AgC. Ag│AgCl(s)│KCl(aq)│Cl2(g)│PtD. Hg│Hg2Cl2(s)│KCl(aq)‖AgNO3(aq)│Ag15.下列电池中,哪个电池反应不可逆:( )A. Zn|Zn2+||Cu2+| CuB. Zn|H2SO4| CuC. Pt,H2(g)|HCl(aq)|AgCl,AgD. Pb,PbSO4|H2SO4|PbSO4,PbO216.下列反应AgCl(s) + I−→AgI(s) + Cl−其可逆电池表达式为:( )A. AgI(s) |I−| Cl−| AgCl(s)B. AgI(s) | I−|| Cl−| AgCl(s)C. Ag(s),AgCl(s) | Cl−|| I−| AgI(s),Ag(s)D. Ag(s),AgI(s) | I−|| Cl−| AgCl(s),Ag(s)17.电池电动势与温度的关系为:E/V=1.01845−4.05×10-5(t/℃-20)−9.5×10-7(t/℃-20)2, 298 K 时电池可逆放电,则:( )A. Q > 0B. Q < 0C. Q = 0D. 不能确定18.某燃料电池的反应为:H2(g) +O2(g) → H2O(g) 在400 K 时的Δr H m 和Δr S m分别为−251.6 kJ/mol 和−50 J/(K·mol),则该电池的电动势为:( )A. 1.2 VB. 2.4 VC. 1.4 VD. 2.8 V19.若某电池反应的热效应是负值,那么此电池进行可逆工作时,与环境交换的热:( ) A. 放热 B. 吸热 C. 无热 D. 无法确定20.某电池在标准状况下,放电过程中,当Q r = −200 J 时,其焓变ΔH 为:( )A. ΔH = −200 JB. ΔH < −200 JC. ΔH = 0D. ΔH> −200 J21.有两个电池,电动势分别为E1 和E2:H2(p)│KOH(0.1 mol/kg)│O2(p) E1H2(p)│H2SO4(0.0l mol/kg)│O2(p) E2 比较其电动势大小:( )A. E1< E2B. E1> E2C. E1= E2D. 不能确定22.在恒温恒压条件下,以实际工作电压E′放电过程中,电池的反应热Q 等于:( )A. ΔH −zFE′B. ΔH + zFE′C. TΔSD. TΔS −zFE′23.已知:(1) Cu│Cu2+(a2)‖Cu2+(a1)│Cu 电动势为E1(2) Pt│Cu2+(a2),Cu+(a')‖Cu2+(a1),Cu+(a')│Pt 电动势为E2,则:( )A. E1= E2B. E1 = 2 E2C. E1 < E2D. E1≥E224.在298 K 将两个Zn(s)极分别浸入Zn2+离子活度为0.02 和0.2 的溶液中,这样组成的浓差电池的电动势为:( )A. 0.059 VB. 0.0295 VC. −0.059 VD. (0.059lg0.004) V25.巳知下列两个电极反应的标准还原电势为:Cu2++ 2e →Cu,Ψ= 0.337 VCu++ e →Cu,Ψ= 0.521 V,由此求算得Cu2+ + e →Cu+的Ψ等于:( )A. 0.184 VB. −0.184 VC. 0.352 VD. 0.153 V26.电池Pb(Hg)(a1)│Pb2+(aq)│Pb(Hg)(a2) 要使电动势E>0, 则两个汞齐活度关系为:( ) A. a1>a2 B. a1= a2 C. a1<a2 D. a1 与a2 可取任意值27.下列电池中,液体接界电位不能被忽略的是:( )A. Pt,H2(p1)|HCl(m1)|H2(p2),PtB. Pt,H2(p1)|HCl(m1)|HCl(m2)|H2(p2), PtC. Pt,H2(p1)|HCl(m1)||HCl(m2)|H2(p2),PtD. Pt,H2(p1)|HCl(m1)|AgCl,Ag−Ag,AgCl|HCl(m2)|H2(p2),Pt 28.测定溶液的p H 值的最常用的指示电极为玻璃电极, 它是:( )A. 第一类电极B. 第二类电极C. 氧化还原电极D. 氢离子选择性电极29.已知298 K 时,Ψ(Ag+,Ag)=0.799 V, 下列电池的E 为0.627 V,Pt, H2│H2SO4(aq)│Ag2SO4(s)│Ag(s) 则Ag2SO4 的活度积为:( )A. 3.8×10−7B. 1.2×10−3C. 2.98×10−3D. 1.52×10−630. 当电池的电压小于它的开路电动势时,则表示电池在:( )A. 放电B. 充电C. 没有工作D. 交替地充放电31.下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是:( )A. 1、4B. 1、3C. 2、3D. 2、432.在电解硝酸银溶液的电解池中,随着通过的电流加大,那么:( )A. 阴极的电势向负方向变化B. 阴极附近银离子浓度增加C. 电解池电阻减小D. 两极之间的电势差减少33.电极电势E 的改变可以改变电极反应的速度,其直接的原因是改变了:( )A. 反应的活化能B. 电极过程的超电势C. 电极与溶液界面双电层的厚度D. 溶液的电阻34.用铜电极电解CuCl2 的水溶液,在阳极上会发生:( )A. 析出氧气B. 析出氯气C. 析出铜D. 铜电极溶解35.25℃时, H2 在锌上的超电势为0.7 V,Ψ(Zn2+/Zn) = −0.763 V,电解一含有Zn2+(a=0.01) 的溶液,为了不使H2 析出,溶液的p H 值至少应控制在( )A. p H > 2.06B. p H > 2.72C. p H > 7.10D. p H > 8.0236.通电于含有相同浓度的Fe2+, Ca2+, Zn2+, Cu2+的电解质溶液, 已知:Ψ(Fe2+/Fe) = −0.440 V,Ψ(Ca2+/Ca) = −2.866 V,Ψ(Zn2+/Zn) = −0.7628 V,Ψ(Cu2+/Cu) = 0.337 V 当不考虑超电势时, 在电极上金属析出的次序是:( )A. Cu →Fe →Zn →CaB. Ca →Zn →Fe →CuC. Ca →Fe →Zn →CuD. Ca →Cu →Zn →Fe37.用Pt 电极电解CdSO4 溶液时,决定在阴极上是否发生浓差极化的是:( )A. 在电极上的反应速率(若不存在浓差极化现象)B. Cd2+从溶液本体迁移到电极附近的速率C. 氧气从SO42−溶液本体到电极附近的速率D. OH−从电极附近扩散到本体溶液中的速率. 38.298 K、0.1 mol/dm3 的HCl 溶液中,氢电极的热力学电势为−0.06 V,电解此溶液时,氢在铜电极上的析出电势E(H2)为:( )A. 大于−0.06 VB. 等于−0.06 VC. 小于−0.06 VD. 不能判定参考答案1.B2.B3.A4.A5.D6.B7.B8.D9.C 10.B 11.A12.D 13.D 14.C 15.B 16.D 17.B 18.A 19.D 20.B21.C22.B 23.A 24.B 25.D 26.A 27.B 28.D 29.D 30.A 31.B32.A 33.A 34.D 35.A 36.A 37.D 38.C二、计算题:1. 某电导池中充入0.02 mol·dm-3的KCl溶液,在25℃时电阻为250 Ω,如改充入6×10-5mol·dm-3NH3·H2O溶液,其电阻为105 Ω。

高中化学第九章 电化学基础 Word版含答案

高中化学第九章 电化学基础 Word版含答案

第九章电化学基础考点集训(二十七)第27课时原电池化学电源1.某小组为研究原电池原理,设计如图装置,下列叙述正确的是A.装置Ⅰ,铜片上有O2逸出B.装置Ⅰ,锌片溶解,发生还原反应C.装置Ⅱ,电池反应为:Zn+Cu2+===Zn2++CuD.装置Ⅱ,外电路中,电子从铜电极流向锌电极2.将Al片和Cu片用导线相连,一组插入浓HNO3溶液中,一组插入稀NaOH溶液中,分别形成原电池,则在这两个原电池中,正极分别为A.Al片、Cu片B.Cu片、Al片C.Al片、Al片D.Cu片、Cu片3.随着各地“限牌”政策的推出,电动汽车成为汽车届的“新宠”。

特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池,其工作原理如图,A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许Li+通过,电池反应式Li x C6+Li1-x CoCO2放电C6+LiCoCO2。

下列说法不正确...的是A.放电时Li+从左边流向右边B.放电时,正极锂的化合价未发生改变C.放电时B电极反应式为:Li1-x CoO2+x Li++x e-===LiCoO2D.废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”让Li+进入石墨中而有利于回收4.如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向烧杯中央滴加浓CuSO4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑铁丝反应及两球的浮力变化) A.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端高B端低B.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端低B端高C.当杠杆为绝缘体时,A端低,B端高;为导体时,A端高,B端低D.当杠杆为绝缘体时,A端高,B端低;为导体时,A端低,B端高5.镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,且镁原电池放电时电压高而平稳,越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。

其中一种镁二次电池的反应为:x Mg+Mo3S4放电Mg x Mo3S4,下列说法正确的是A.电池放电时,Mg2+向负极迁移B.电池放电时,正极反应为:Mo3S4+2x e-+x Mg2+===Mg x Mo3S4C.电池充电时,阴极发生还原反应生成Mo3S4D.电池充电时,阳极反应为x Mg-2x e-===x Mg2+6.下图为两个原电池装置图,由此判断下列说法错误的是A.当两电池转移相同电子时,生成和消耗Ni的物质的量相同B.两装置工作时,盐桥中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动C.由此可判断能够发生2Cr3++3Ni===3Ni2++2Cr和Ni2++Sn===Sn2++Ni的反应D.由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为:Cr>Ni>Sn7.美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池,它用磺酸类质子溶剂,在200 ℃时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。

化学工业出版社物理化学答案第9章 电化学

化学工业出版社物理化学答案第9章 电化学

第九章 电化学1.以0.1A 电流电解CuSO 4溶液,10min 后,在阴极上能析出多少质量的铜?在铂阳极上又可以获得多少体积的氧气(298K ,100kPa )? 解:电极反应为:阴极:Cu 2+ + 2e - →Cu 阳极: 2H 2O-2e - → O 2(g )+ 4H + 则:z= 2 根据:Q = nzF =It()40.11060Cu 3.10910mol 296485It n zF −××===×× m (Cu)=n (Cu)× M (Cu)= 3.109×10-4×63.55=0.01976 g 又 n (Cu)= n (O 2)pV (O 2)= n (O 2)RT则()()-42-5323O 3.109108.314300O 7.75410dm 10010n RT V p ×××===××2.用银电极电解AgNO 3溶液。

通电一定时间后,在阴极上有0.078 g 的Ag (s )析出。

经分析知阳极区含有水23.14 g ,AgNO 3 0.236 g 。

已知原来所用溶液浓度为每克水中溶有AgNO 3 0.00793 g 。

试分别计算Ag +和3NO −的迁移数。

解法1:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。

显然阳极区溶液中Ag +的总量的改变如。

n 电解后(Ag +)= n 电解前(Ag +)+ n 电解(Ag +)- n 迁移(Ag +)则:n 迁移(Ag +)= n 电解前(Ag +)+ n 电解(Ag +)- n 电解后(Ag +) n 电解(Ag +)=()()4Ag 0.0787.23110mol Ag 107.87m M −==×323.140.00739(Ag ) 1.00610mol 169.88n +−×==×电解前+30.236n (Ag ) ==1.38910mol 169.88−×电解后n 迁移(Ag +) = 1.006×10-3+7.231×10-4-1.389×10-3=3.401×10-4mol()44Ag 3.40110Ag 0.477.23110n t n +−+−×==×迁移电解()=则:t (3NO −)= 1 - t (Ag +)= 1 – 0.471 = 0.53解法2:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。

第九章 电化学习题解答 物理化学 第3版 主编:王淑兰

第九章 电化学习题解答  物理化学 第3版 主编:王淑兰

第九章 电化学1.解:电量Q = It ,通过的电子的摩尔数 n = Q/F = (1×1×3600)/96500 = 0.0373 mol (1)CuSO 4溶液(含H 2SO 4),22C u e C u +-+→,0.0373×0.5×63.5 = 1.184 g(2)CuCl 溶液(含NaCl ),C ue C u +-+→,0.0373×63.5 = 2.368 g(3)KCu(CN)2溶液(含KCN ),铜离子的价态与(2)相同,故析出的铜的质量也相同。

3.Q=250×0.1×25×60=37500C 37500C/F=0.3886moln Z W =65.38/2×0.3886=12.7(g )=0.0127kg0.0127/7150=0.1×δ∴δ=0.0127/(7150×0.1)=17.8×610-m=17.8m μ 6.解:电导计算公式为A G lκ=,因为两种溶液用的是同一个电导池,而且体积相等,所以两种溶液的电导之比22()()()()G CaCl CaCl G KCl KCl κκ==457.31050=0.436,2()0.435()CaCl KCl κκ==0.109 11m --Ω⋅,又c (CaCl 2) = 0.005 mol·L -121()2m C aC l Λ=231()10C aC l c κ⨯/2= 0.0109 11m --Ω⋅7. 解:因为SrSO 4的饱和水溶液可视为强电解质极稀溶液,所以对于SrSO 4的饱和水溶液有m m ∞Λ=Λ故2241214112()2()278.521022m m m SrSO m m ol∞+∞----Λ=Λ+Λ=⨯Ω⋅⋅,SrSO 4的饱和水溶液的电导率包含了水的电导率,-2-41.48210 1.510κ=⨯-⨯=-411146.710m--⨯Ω⋅又3110m c κΛ=⨯, 故-44343146.710 5.271010278.521010m c κ--⨯===⨯Λ⨯⨯⨯mol·L -18.HAC ⇔ +H + -ACC(α-1) C α C αα=123.0107.3901015.4844=⨯⨯=ΛΛ--∞mmk=522221021.2877.0123.000128.0)1()1(-⨯=⨯=-=-ααααC C C10.解:由析出的铜可以计算通过的电量, 0.300263.5n ∆=⨯ = 0.00944 mol阳极区溶质减少的量为 1.415 1.21463.5n +-∆= = 0.00316 mol67.033.0133.000944.0200156.0t 00156.0n n -5.633.0n -n 00316.0n -n n 242Cu =-==⨯====+=-+SO t n 迁迁迁电迁电前后11.解:因为 m mt ++Λ=Λ,mm mm+∞+∞ΛΛ=ΛΛ,所以m m t ∞+∞+Λ=Λ得 44()115100.3337.9510m Li ∞+--Λ=⨯⨯=⨯ 121m mol --Ω同理 m m t ∞-∞-Λ=Λ,得 443()114.7100.3641.2910m C H C O O ∞---Λ=⨯⨯=⨯ 121m mol --Ω3()m C H C O O L i ∞Λ = 3()()m m Li C H C O O ∞+∞-Λ+Λ = 479.2410-⨯ 121m mol --Ω12.-++⇔3663)(3)(CN Fe KCN Fe K14/134/130228.0)01.003.0()(--+∙=⨯=∙=±lmol m m m013.00228.0571.0/=⨯=⋅=±±±θγm m a 841087.2013.0-±⨯===γa a-++⇔Cl CaCaCl22213/123/121587.0])2.0(1.0[)(--+±⋅=⨯=⋅=lmol m m m0348.01587.0219.0/=⨯=⋅=±±±θγm m a 5331021.40348.0-±⨯===a a-++⇔24422SO HSO H13/123/120794.0)]05.0()05.02[()(--+±⋅=⨯⨯=⋅=lmol m m m0315.00794.0397.0/=⨯=⋅=±±±θγm m a 5221013.30315.0-±⨯===a a13.解:(1)负极22Cu e Cu -+-→,正极222Ag e Ag +-+→,电池222C u Ag C u Ag +++→+; (2)负极222H e H -+-→,正极222C l e C l --+→,电池222H C l H C l +→; (3)负极()2222s Ag e Cl AgCl ---+→,正极22222H g C l e H g C l --+→+, 电池22()()222s s Ag H g C l AgC l H g +→+; (4)负极22222H e O HH O ---+→,正极()222s HgO e H O Hg OH--++→+,电池2()2s H H gO H O H g +→+;14.根据下列反应写出电池构造: (1)22M g Zn M g Zn +++→+解:电解质溶液可以有多种选择,24||||M g M gCl ZnSO Zn ,或2||M g ZnCl Zn (2)24()42s Zn H g SO H g ZnSO +→+解:424()()|||s l Zn ZnSO H g SO H g ,或424()(),|,s l Zn ZnSO H g SO H g (3)2()22s Pb H C l PbC l H +→+解:2(),||s Pb PbC l H C l 惰性电极,惰性电极可以是Pt ,或石墨等。

电化学基础练习题及答案(教学资料)

电化学基础练习题及答案(教学资料)
3. 防腐:电化学防腐是通过施加电场,改变金属表面的电化学反应,从而减缓金属腐蚀的过程。这种方法在船舶、桥梁等大型金属结构中得到了广泛应用。
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。( )

电化学复习题及答案

电化学复习题及答案

电化学复习题及答案一、选择题1. 下列哪个选项不是电化学的基本概念?A. 电极B. 电池C. 电流D. 电解质答案:D2. 下列哪个电池属于原电池?A. 铅酸电池B. 镍氢电池C. 锂电池D. 铅电池答案:A3. 下列哪个电极反应是氧化反应?A. Fe → Fe²⁺ + 2e⁻B. Cu²⁺ + 2e⁻ → CuC. 2H⁺ + 2e⁻ → H₂D. Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻答案:A4. 下列哪个选项是电解质?A. NaClB. CuC. H₂OD. C₂H₅OH答案:A5. 下列哪个电池属于二次电池?A. 铅酸电池B. 碱性电池C. 锌锰电池D. 镍氢电池答案:D二、填空题6. 电池的电动势是指电池两极之间的________。

答案:电势差7. 在电化学腐蚀过程中,金属发生________反应。

答案:氧化8. 电解质溶液中,阳离子向________移动,阴离子向________移动。

答案:阴极;阳极9. 电池的正极发生________反应,负极发生________反应。

答案:还原;氧化10. 下列电池中,________电池的电动势最大。

答案:锂电池三、判断题11. 原电池的电动势等于电池两极之间的电势差。

()答案:√12. 电解质溶液中,电流的方向与电子流动的方向相反。

()答案:√13. 电池的正极发生氧化反应,负极发生还原反应。

()答案:×(正极发生还原反应,负极发生氧化反应)14. 在电化学腐蚀过程中,金属发生还原反应。

()答案:×(在电化学腐蚀过程中,金属发生氧化反应)15. 电池的电动势与电池的容量成正比。

()答案:×(电池的电动势与电池的容量无关)四、简答题16. 简述电化学腐蚀的过程。

答案:电化学腐蚀的过程如下:(1)金属表面形成一层水膜,水膜中含有电解质;(2)金属表面发生氧化反应,生成金属离子;(3)金属离子在电解质溶液中发生还原反应,生成金属;(4)金属表面不断发生氧化还原反应,导致金属逐渐腐蚀。

电化学基础知识习题及答案

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-)=0.6169-2 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 AgNO30.236克,水23.14克,而未电解前的溶液为每克水含有0.00739克AgNO3,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)= 0.479-3 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NaNO3三种溶液,分别测得电阻为468,1580和1650Ω.已知NaNO3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-3NaNO3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-3HNO3溶液的电阻和HNO3的电导率?解:(1) κ= cmΛ=1.21×10-4S cm-1 (2) l/A =κ/G =0.2cm-1(3) ∞Λm ( HNO3)=∞Λm( HCl)+∞Λm( NaNO3)-∞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 -19-4 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。

电化学基础知识及原理习题解析

电化学基础知识及原理习题解析

电化学基础知识及原理习题解析1 原电池及其应用原电池是将化学能转化为电能的装置1.1 原电池原理1.1.1 原电池装置构成①两个活泼性不同的电极;②电解质溶液或熔融的电解质[说明] 原电池的两极分别称为正极和负极。

两极中相对活泼(易失电子)的作为负极,相对不活泼的为正极。

负极应要能与电解质溶液发生自发的氧化反应。

当两电极材料均插入电解质溶液中并将两极相连构成闭合电路,原电池装置才能发生电化反应产生电流。

1.1.2 原电池发电原理及电极反应将铜片和锌片平行地插入稀硫酸溶液中,则构成了原电池。

若将两极用导线相连,则有电流产生。

“发电”的原理说明如下:由于锌比铜活泼,易失电子,Zn为负极,Cu则为正极。

两极相连后,Zn自发失去电子,不断“溶解”,形成Zn2+进入溶液。

锌片失去的电子沿外电路到达铜片,此时溶液中阳离子 H+ 在铜片表面获得电子,形成H2 逸出。

与此同时溶液中的阴离子(SO42-,OH-)移向负极,阳离子(H+)移向正极(电池内部离子的迁移是由化学势所推动的,即非电场力做功完成)。

由于电池工作时,电子能自发地从负极经外电路流向正极,在电池内部,溶液中离子能自发地迁移,这样电池就向外提供电能,发电了。

电极反应式表示如下负极(Zn) Zn – 2e- = Zn2+ (负极发生失电子的氧化反应,流出电子)正极(Cu) 2H+ + 2e- = H2 ↑ (正极发生得电子的还原反应,流进电子)总反应式 Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑从上分析可知此例正极材料本身并无参与电极反应,仅起作导体作用而已。

因此,正极材料若换为活泼性比锌差的导体为电极(如石墨),效果一样。

1.2 原电池的应用主要有两方面:其一,利用原电池自发进行的氧化还原反应,开发化学电源;其二,抑制原电池反应发生,应用于金属腐蚀的防护。

1.2.1 常见的化学电源①锌-锰干电池正极-石墨棒,负极-锌筒, 电解质-淀粉湖-NH4Cl与碳粉、MnO2的混合物。

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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 m (AgBr)=14.0×10-3 S m2mol-1,求 AgBr 饱和 水溶液的浓度?
解:c = ( AgBr)/ m (AgBr)=( 1.729×10-5-0.5528×10-5) /14.0= 8.4×10-7 mol dm-
17
9-9 298.2K 时,有两个电池 A:Ag(s)│AgCl(s)│KCl(aq)│Cl
Emf=1111.7mV B:Pt(s) | H2 ( pO )│HCl (b=0.0171mol kg-1, =0.8843)│AgCl(s) | Ag(s) Emf = 437.83mV 求 298.2K 时 E O (Cl2+2e- →2 Cl- )。 解:Emf = E O - (RT/F)lnJ ,求出 E O (A)=1.136V , E O (B)=0.222V E O (Cl2+2e- →2 Cl- )= E O (A)+ E O (B)=1.358V
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 AgAgC1 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 m2 V-1 s-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。
9-10 298.15K 时电池 Ag |AgC1(s)| HC1(a)| Hg2C12(s)| Hg(l) | Pt 的 E = 4.55×10-2V,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( E / T )p=32.6 J K-1 mol-1 ,△H=5.32 kJ mol-1
解:c = ( BaSO4)/ m (BaSO4)=(3.648×10-5-1.5×10-5) /(2×1.235)= 0.87×105 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?
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 NaNO3 三种溶液,分别测得电阻为 468,1580 和 1650Ω.已知 NaNO3 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-3NaNO3 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-3HNO3 溶液的电阻和 HNO3 的电导率? 解:(1) = c m =1.21×10-4S cm-1 (2) l/A = /G =0.2cm-1
(3) m ( HNO3)= m ( HCl)+ m ( NaNO3)- m ( NaCl) , 电导池、浓度相同时有 G ( HNO3)= G ( HCl)+ G ( NaNO3)- G ( NaCl),R( HNO3)=475Ω , =4.21×10-4S cm-1
9-4 BaSO4 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, m (0.5BaSO4)=1.235×10-2 S m2 mol-1。
2
9-8 291K 下测得纯水的电导率 =3.8×10-6 S m-1,密度为 1.00kg dm-3,又知该 温度下 m (H+)=35.0×10-3 S m2mol-1; m (OH-)=20.0×10-3 S m2mol-1,求此 时水的离解平衡常数 ?
解: = m (HAc)/ m (HAc) , = /[ m c ], c =ρ/Mr , K=( c )2/[c(1- )]=8.6×装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电,力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资,配料不置试仅技卷可术要以是求解指,决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资,配料而置试且时卷可,调保需控障要试各在验类最;管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下,安与要全过加,度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高;试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中,核资或对料者定试对值卷某,弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试,.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置,弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误,试高要方中求案资技,料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高,术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术,管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高,案中为;资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资,管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装,工置合作调理并试利且技用进术管行,线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确:指灵在导活分。。线对对盒于于处调差,试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷,术调应问试采题技用,术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔,变开需压处要器理在组;事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故,资障强料时电、,回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资,料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而,与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检,卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
解:[ m (1)] /[ m (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 m2mol-1 , 已知 HAc 的极限摩尔电导率为 39.07×10-3 S m2mol-1,则在 298K 时 0.01mol dm-3 HAc 溶液的 pH 值为多少? 解: = m (HAc)/ m (HAc)=0.042 , pH= -log[c ]=3.38
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 AgNO30.236 克,水 23.14 克,而未电解前的溶液为每克水含有 0.00739 克 AgNO3,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
解:(1)离子迁移的距离 L(Na+)= U(Na+) (dφ/dl)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
9-11 电解食盐水溶液的原电池如下: Pt |Cl ( g , pO )|NaCl(4.53 mol dm-3, =0.719)||NaCl(3.25mol dm-3 )NaOH(2.5mol dm-3, ), |H2(g , pO )|Pt
(1)试用公式 ln =-0.5115 I / cO / (1+1.316 I / cO ) +0.055I / cO 计算正 极电解液的 。
(2)计算 298.15K 该电池的电动势。
3
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电,力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资,配料不置试仅技卷可术要以是求解指,决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资,配料而置试且时卷可,调保需控障要试各在验类最;管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下,安与要全过加,度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高;试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中,核资或对料者定试对值卷某,弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试,.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置,弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误,试高要方中求案资技,料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高,术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术,管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高,案中为;资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资,管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装,工置合作调理并试利且技用进术管行,线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确:指灵在导活分。。线对对盒于于处调差,试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷,术调应问试采题技用,术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔,变开需压处要器理在组;事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故,资障强料时电、,回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资,料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而,与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检,卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
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