电化学基础练习题及答案

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人教版化学选修四第四章《电化学基础》测试题(含答案)

人教版化学选修四第四章《电化学基础》测试题(含答案)

第四章《电化学基础》测试题一、单选题1.有一种新型的乙醇电池,它用磺酸类质子溶剂,在200 ℃左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。

电池总反应为C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O,电池示意如图,下列说法不正确的是( )A.a极为电池的负极B.电池工作时,电流由b极沿导线经灯泡再到a极C.电池正极的电极反应为4H++O2+4e-===2H2OD.电池工作时,1 mol乙醇被氧化时就有6 mol电子转移2.能正确表示下列反应的离子方程式是()A.Na2S水解:S2- +2H2O ⇌ H2S+2OH﹣B.向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+ = 2Fe(OH)3+3Mg2+C.用醋酸溶液除水垢:2H++ CaCO3=Ca2++ H2O+CO2↑D.用铜为电极电解饱和食盐水:2Cl-+ 2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-3.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池,放电时电池总反应为Li1-CoO2+Li x C6===LiCoO2+C6(x+1)。

下列关于该电池的说法正确的是()xA.放电时,Li+在电解质中由正极向负极迁移B.放电时,负极的电极反应式为Li x C6+ x e-===x Li++C6C.充电时,若转移1 mol e-,石墨(C6)电极将增重7x gD.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2+x e-===Li1-x CoO2+x Li+4.下列关于原电池的叙述中,正确的是()A.电流从正极流出B.正极不断产生电子经导线流向负极C.负极发生还原反应D.电极只能由两种不同的金属构成5.下列说法中正确的是()A.钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀B.电解水生成H2和O2的实验中,可加入少量盐酸或硫酸增强导电性C.同一可逆反应使用不同的催化剂时,高效催化剂可增大平衡转化率D.升高温度能使吸热反应速率加快,使放热反应速率减慢6.500 mL 1 mol/L的稀HCl与锌粒反应,下列措施不会使反应速率加快的是A.升高温度B.加入少量的铜粉C.将500 mL 1 mol/L的HCl改为1000 mL 1 mol/L的HClD.用锌粉代替锌粒7.下列关于如图所示原电池装置的叙述中,正确的是A.铜片是负极B.电流从锌片经导线流向铜片C.硫酸根离子在溶液中向正极移动D.锌电极上发生氧化反应8.对于下列实验事实的解释,不合理...的是A.A B.B C.C D.D9.我国科学家已研制出一种可替代锂电池的“可充室温Na-CO2电池”,该电池结构如图所示。

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。

人教版化学选修4第4章 《电化学基础》测试试题(含答案)

人教版化学选修4第4章 《电化学基础》测试试题(含答案)
方法三Si(NH2)4热分解法:先用四氯化硅与氨气反应生成Si(NH2)4和一种气体_________(填分子式);然后使Si(NH2)4受热分解,分解后的另一种产物的分子式_____________。
II.(1)氨化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氨化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,此盐中存在的化学键类型有_________________。
D.标准状况下,11.2L水中含有的分子数目约为3.01×1023
9.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,放电时作正极B.充电时作阳极,放电时作负极
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
(3)③中被腐蚀的金属是__________。比较①、②、③中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_________(用序号回答)
19.如图所示的装置,电源为Zn-MnO2干电池,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向甲中滴入酚酞溶液,在Fe极附近显红色。试回答下列问题:
13.蓄电池在放电和充电时分别起原电池和电解池的作用,某电池分别在放电和充电时发生的反应:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列对该电池的判断错误的是( )
A.放电时,Fe是负极,NiO2是正极
B.充电时阴极上的电极反应式为:Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-
C.放电时电解质溶液中的阴离子向正极方向移动
请根据图示回答下列问题:
(1)图中a电极是(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)。该电极上发生的电极反应式为。

人教版化学选修四第四章《电化学基础》测试题(含答案)

人教版化学选修四第四章《电化学基础》测试题(含答案)
19.“阿波罗号飞船”所用的氢氧燃料电池的电极应为:负极:2H2+4OH--4e-=4H2O,则正极反应为________________;该电池工作时,通氢气的一极发生_________反应(填氧化、还原),每转移4摩电子,电池内增加_________摩水,负极附近溶液的pH值_________,(填升高、降低、不变),正极附近c(H+)_______(填升高、降低、不变)。
(3)元素②的简单氢化物是由_____(填“极性”或“非极性”)键形成的,用电子式表示它的形成过程______。
(4)元素③、④、⑥、⑦四种元素形成的离子,离子半径由大到小的顺序是______(用离子符号表示)。
(5)③、⑥两种元素形成的简单氢化物沸点较高的是______,请简述理由______
(6)用①、③的单质可以制成燃料电池,电解液为KOH浓溶液,用多孔的金属惰性电极浸入此浓溶液中,在X极通入①的单质,Y极通入③的单质,则Y极的电极反应式是______。
D.关于钢铁电化学保护中,外加电流的阴极保护法利用的是原电池原理
二、填空题
16.用石墨作电极电解下列溶液①稀H2SO4②K2SO4溶液 ③CuCl2溶液 ④CuSO4溶液 ⑤KOH溶液
(1)阴极、阳极都有气体产生,且体积比(相同条件下)为2∶1的是(填序号)__________,其阳极的电极反应式都是_________________________________________________,
C.理论上甲区每生成1molS时通过质子交换膜的H+为2mol
D.该装置实现了利用太阳能间接将H2S分解为S和H2
13.下列说法不正确的是
A.反应CaO+H2O=Ca(OH)2可放出大量的热,故可把该反应设计为原电池

电化学基础习题及答案

电化学基础习题及答案

电化学基础习题解答第四章P631.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:-+-=ϕϕEV0085.125.12415.0-=-=-=+-E ϕϕ221H e H =+-+ []()V 4141.0705916.01ln 0-=-⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=+-H nF RT ϕϕ ()V 5944.04141.00085.1-=---=ϕΔ2. 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 -=+-ϕϕ﹦ 0.2802-1.0685 ﹦ -0.7883V 221H e H =+-+ []⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=+-H nF RT 1ln 0ϕϕ=0.05916lg(0.2×0.265)=-0.07547V V 7883.0=ϕΔ-0.07552V=0.7128V第五章P731. 试证明对于反应R ne vO =+-扩散电流密度为dxdC D v nF i 00=证明: O 在x 方向上的扩散传递速度dxdC D V x 00-=,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即:dxdC D v nF i 0=2. 求阴极反应R ne O =+-的极化电流密度。

如果它的扩散过程是速度控制步骤,每个O 结合的电子数是2,O 在溶液中的扩散系数为6×10-5厘米2/秒,扩散层厚度约为5×10-2厘米,O 的浓度是0.1 M ,电极表面附近的浓度是0.05 M 。

电化学部分练习题及答案

电化学部分练习题及答案

电化学部分练习题及答案电化学是化学的一个重要分支,研究的是化学反应与电能的相互转化关系。

它不仅在工业生产中有广泛应用,也在环境保护、能源储存等领域发挥着重要作用。

为了帮助大家更好地理解和掌握电化学知识,下面将提供一些电化学部分的练习题及答案。

1. 电化学中的基本概念(1) 什么是电化学?电化学是研究化学反应与电能转化关系的学科。

(2) 什么是电解质?电解质是在溶液或熔融状态下能够导电的物质。

(3) 什么是电极?电极是电化学反应中的导电体,分为阳极和阴极。

(4) 什么是电解?电解是通过外加电压将电解质溶液或熔融物质分解成离子的过程。

2. 电池和电解池(1) 什么是电池?电池是一种将化学能转化为电能的装置,由正极、负极和电解质组成。

(2) 什么是标准氢电极?标准氢电极是电化学反应中的参比电极,其电势被定义为0V。

(3) 什么是电解池?电解池是进行电解反应的装置,由电解槽、电极和电解质组成。

3. 电化学反应的计算(1) 如何计算电化学反应的标准电动势?标准电动势可以通过测量电池的电动势并参考标准氢电极的电势来计算。

(2) 如何计算电池的电动势?电池的电动势可以通过测量阳极和阴极之间的电势差来计算。

(3) 如何计算电池的电流和电荷量?电池的电流可以通过测量电解质中的电荷量和电解时间来计算。

4. 电化学反应的应用(1) 电解水的反应方程式是什么?电解水的反应方程式是2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)。

(2) 电镀是什么原理?电镀是利用电解池将金属离子还原到电极上形成金属膜的过程。

(3) 燃料电池是什么原理?燃料电池是利用化学反应产生电能的装置,常用的燃料有氢气、甲醇等。

通过以上练习题的答案,我们可以对电化学的基本概念、电池和电解池、电化学反应的计算以及应用有更深入的了解。

电化学的知识在日常生活和工业生产中都有广泛的应用,掌握电化学的原理和方法对我们的学习和工作都有着重要的意义。

希望以上内容对大家有所帮助,加深对电化学的理解。

电化学基础习题

电化学基础习题

第一节原电池【考点一】原电池工作原理例1. 下列说法中正确的是()A.原电池是把电能转化为化学能的装置B.原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应C.原电池两极均发生氧化还原反应D.原电池中的阳离子向正极移动【考点2】原电池的构成条件例2.下图装置中能够组成原电池的是___________。

【考点3】原电池的应用----比较金属性强弱例3.有A、B、C三种金属,两两分别接触并同处于稀H2SO4中,反应结果如图,三种金属活动性由大到小的顺序是_______。

【考点4】有关计算例4.把铁棒和锌棒用导线连接后插入硫酸铜溶液中,当有0.2mol电子通过时,负极的质量变化为()A.减少0.1g B.减少6.5g C.减少5.6g D.增加6.4g 【考点5】设计原电池例5. 在如图所示装置中,观察到电流计指针偏转;M棒变粗,N棒变细,由此判断下表中所列M、N、P物质,其中可以成立的是( )例6.请利用氧化还原反应:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2设计一个原电池,(1)装置可用烧杯和盐桥,画出此原电池的装置简图;(2)注明原电池的正极和负极;(3)注明外电路中电子的流向;(4)写出两个电极上的电极反应。

负极:正极:【基础练习】1.关于如图所示装置的叙述,正确的是( )A.铜是负极,铜片上有气泡产生B.铜片质量逐渐减少C.电流从锌片经导线流向铜片D.氢离子在铜片表面被还原2.将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸中,经过一段时间后,下列叙述正确的是()A. 负极有Cl-逸出,正极有H+逸出B. 负极附近Cl-的浓度减小C. 正极附近Cl-的浓度逐渐增大D. 溶液中Cl-的浓度基本不变3.原电池产生电流的本质原因是()A.原电池中溶液能电离出自由移动的离子B.有两根导线将两个活泼性不同的电极连接C.电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子D.电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移4.下列关于能量转化的认识中,不正确的是()A.电解饱和食盐水时,电能转化为化学能B.树木进行光合作用时,太阳能转化为化学能C.汽油燃烧时,化学能转化为热能D.电灯工作时,电能全部转化为光能5. 下列各装置中,不能构成原电池的是(电解质都为稀硫酸)()A.B.C.D.6.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH如何变化()A.不变B.先变小后变大C.逐渐变大D.逐渐变小7.等质量的两份锌粉a和b,分别加入过量的稀硫酸中,a中同时加入少量CuSO4溶液,下列各图中表示其产生氢气总体积(V)与时间(t)的关系正确的是( )8. 把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。

电化学练习题及参考答案

电化学练习题及参考答案
Fe³⁺/Fe²⁺电对:E° = +0.77V
Cu²⁺/Cu电对:E° = +0.34V
11. 某电化学腐蚀体系中的电极反应为:
Anode:Fe → Fe²⁺ + 2e⁻
Cathode:O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻
已知Fe²⁺/Fe电对的标准电极电势为-0.44V,O₂/ OH⁻电对的标准电极电势为+0.40V。求该体系的腐蚀电流。
电化学练习题及参考答案
一、选择题
1. 下列哪种现象属于电化学腐蚀?()
A. 铁在潮湿空气中生锈
B. 铝在干燥空气中形成氧化膜
C. 铜在潮湿空气中变绿
D. 银在硫化物环境中变黑
答案:A
2. 下列哪种电池属于原电池?()
A. 干电池
B. 铅酸电池
C. 锂离子电池
D. 镍氢电池
答案:A
3. 在下列电化学反应中,哪个是氧化反应?()
A. Fe → Fe²⁺ + 2e⁻
B. Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu
C. 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻
D. Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻
答案:C
二、填空题
4. 电化学腐蚀过程中,金属失去电子的过程称为_________,金属获得电子的过程称为_________。
答案:氧化、还原
13. 请简述电解精炼的原理。
答案:解过程中,将粗金属作为阳极,纯金属作为阴极,电解质溶液中含有与粗金属相同的金属离子。在电解过程中,阳极发生氧化反应,粗金属失去电子形成金属离子;阴极发生还原反应,金属离子获得电子形成纯金属。通过电解过程,粗金属中的杂质逐渐被去除,从而达到提纯的目的。
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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:DA: Ag+/Ag;??????? B: AgCl/Ag;?????? C: AgBr/Ag;??? D: AgI/Ag2. ?θ(Cu2+/Cu+)=0.158V,?θ(Cu+/Cu)=0.522V,则反应2 Cu+Cu2+ + Cu的Kθ为:C A: 6.93×10-7;????? B: 1.98×1012;????? C: 1.4×106;??? ??D: 4.8×10-133. 已知?θ(Cl2/ Cl-)= +1.36V,在下列电极反应中标准电极电势为+1.36V 的电极反应是:DA:?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:DA:? K2Cr2O7 ????? ???B:? PbO2C:? O2???????????????????D:? FeCl35. 下列电极反应中,有关离子浓度减小时,电极电势增大的是:BA:? Sn4+ + 2e- = Sn2+????????????????? B: ?Cl2+2e- = 2Cl-C: ?Fe - 2e- = Fe2+?????????????????????????????? D:? 2H+ + 2e- = H26. 为防止配制的SnCl2溶液中Sn2+被完全氧化,最好的方法是:AA: 加入Sn 粒?? ?? B:. 加Fe 屑C: 通入H2??????????????D:? 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)= +0.52V , ?θ(I2/ I-)= +0.536V , 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1. 根据?θ(PbO2/PbSO4) >?θ(MnO4-/Mn2+) >?θ(Sn4+/Sn2+),可以判断在组成电对的六种物质中,氧化性最强的是??PbO2??? ,还原性最强的是?Sn2+? 。

2. 随着溶液的pH值增加,下列电对Cr2O72-/Cr3+、Cl2/Cl-、MnO4-/MnO42-的?值将分别??变大???、????不变、????不变。

(如何变化)3. 用电对MnO4-/Mn2+,Cl2/Cl-组成的原电池,其正极反应为:??MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O,??,负极反应为????Cl2?+2e =?2?Cl-???,电池的电动势等于?0.15V??,(?θ(MnO4-/Mn2+)=1.51V;?θ(Cl2/Cl-)=1.36V)4. 已知:Cr2O72- +1.36 Cr3+ -0.41 Cr2+ -0.86 Cr,则?θ(Cr2O72- / Cr2+)= ?0.917? ??V,Cr2+能否发生歧化反应? 不能???? 。

5. 用离子-电子法配平下列氧化还原反应式(1)Cr2O72-+ Fe2+→Cr3+ + Fe2+ + H2O (酸性介质)Cr2O72-+ 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O(2)Mn2+ + BiO3-+ H+→MnO4-+ Bi3+ + H2O??2Mn2+ + 5BiO3-+ 14H+ = 2MnO4-+ 5Bi3+ + 7H2O(3)H2O2 + MnO4-+ H+→O2 + Mn2+ + H2O??5H2O2 + 2MnO4-+ 6H+ = 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O6. 反应2Fe3+(aq) + Cu(s) =2Fe2++ Cu2+(aq) 与Fe (s) + Cu2+ (aq) =Fe2+(aq)+ Cu (s) 均正向自发进行,在上述所有氧化剂中最强的是Fe3+,还原剂中最强的是??Fe???。

7. 已知?θ(Cu 2+/Cu)=0.337V, K spCu(OH)2,= 2.2×10-20, 则?θ(Cu (OH)2/Cu)= ??-0.24????V8. 根据标准电极电势表,将Hg2+、Cr2O72-、H2O2、Sn、Zn、Br-中的氧化剂、还原剂由强到弱分别排列成序:(1)氧化剂由强到弱???H2O2> Cr2O72-> Hg2+;(2)还原剂由强到弱????????Zn > Sn > H2O2> Br-???。

四、计算题1. 若下列反应在原电池中正向进行,试写出电池电动势的表示式。

(1)Fe + Cu2+ =Fe2+ + Cu Eθ= φθ+- φθ-=φθ(Cu2+/Cu) -φθ(Fe2+/Fe) = (2)Cu2+ + Ni =Cu + Ni2+ Eθ= φθ+- φθ-=φθ(Cu2+/Cu) -φθ(Ni2+/Ni) =2. 求出下列原电池的电动势,写出电池反应式,并指出正负极。

(1)Pt | Fe2+(1mol·L-1) , Fe3+(0.0001mol·L-1) || I-(0.0001 mol·L-1),I2(s) | Pt解:右边为正极:I2 + 2e = 2 I-左边为负极:Fe3+ +e =Fe2+E= φ+- φ-= [φθ(I2/I-) + 0.0592lg1/0.0001] -[φθ(Fe3+/Fe2+)+0.0592 lg0.0001/1] =电池反应式为I2 + 2Fe2+ = 2I-+ 2Fe3+(2)Pt | Fe3+(0.5 mol·L-1),Fe2+(0.05 mol·L-1) || Mn2+(0.01 mol·L-1),H+(0.1 mol·L-1),MnO2(固)| Pt解:右边为正极:MnO2 + 4H+ + 2e = Mn2+ + 2H2O 左边为负极:Fe3+ +e =Fe2+E= φ+- φ-= [φθ(MnO2/Mn2+) + 0.0592/2lg(0.14/0.01)]-[φθ(Fe3+/Fe2+)+0.0592 lg0.5/0.05] =0.3406V > 0电池反应式为MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O3. 将铜片插入盛有0.5mol·L-1CuSO4溶液的烧杯中,银片插入盛有0.5mol·L-1 AgNO溶液的烧杯中,组成一个原电池。

3(1)写出电极反应式和电池反应式;(2)求该电池的电动势。

解:(1)(-)Cu | Cu2+ (0.5 mol·L-1) || Ag+ (0.5 mol·L-1) | Ag(+)正极反应? Ag+ + e-= Ag?????? 负极反应? Cu 2+ +2e-=Cu???????????? 电池反应式:2Ag+ + Cu = 2Ag + Cu2+?(2)E = φ(Ag+/Ag)-φ(Cu2+ /Cu)= {φθ(Ag +/Ag)+0.0592lg[Ag +]}-{φθ(Cu2+ /Cu)-0.0592/2lg[Cu2+]}????????? = [0.7996+0.0592lg0.5]-[0.3402+ 0.0296lg0.5]?= 0.4505V4. 在pH = 3和pH = 6时,KMnO4是否能氧化I-离子和Br-离子?解:在酸性条件下:MnO4-+ 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O[MnO4-]=[ Mn2+]=1 mol·L-1φ(MnO4-/Mn2+)=φθ(MnO4-/Mn2+)+ 0.0592/5lg[H+]8pH=3时,?φ (MnO4-/Mn2+) =1.51+0.0592/5lg(10-3)8 ?=1.226(V)既大于φθ(I2/I-),也大于φθ(Br2/Br-),所以既能够氧化I-,也能够氧化Br-。

PH=6时φ(MnO4-/Mn2+)=0.942V此时,φθ(MnO4-/Mn2+)>φθ(I2/I-),但φ(MnO4-/Mn2+)<φθ(Br2/Br-)∴KMnO4能氧化I-,却不能氧化Br-。

5. 已知??(H3AsO4/H3AsO3)= 0.559V,??(I2/I-)=0.535V,试计算下列反应:H3AsO3 + I2 + H2O =H3AsO4 + 2I-+ 2H+在298K时的平衡常数。

如果pH = 7,反应朝什么方向进行?解:lg Kθ = n Eθ/0.0592 =??2× (0.535-0.559) / 0.0592 = - 0.81∴K = 0.15?? 由于Eθ<0????? ∴此时反应逆向进行当pH=7时,[H+]=10-7,其它浓度均为1 mol·L-1E = φ (+)-φ (-)?=φθ(I2/I-)-[φθ(H3AsO4/ H3AsO3) + 0.0592/2lg[H+]2? = 0.535-0.559-0.0592lg(10-7) =0.39V>0???? ∴反应正向进行。

6. 已知:Fe2+ + 2e-=Fe??? φθ =-0.44V Fe3+ + e-= Fe 2+?? φθ = +0.771V该电池反应式为:3Fe2+ = Fe + 2Fe3+计算该电池的E?值及电池反应的△r G m?并判断反应能否正向自发进行?解:Eθ =φθ(+)-φθ(-) = -0.44 – 0.771 = - 1.211V < 0?? ??????????△r G mθ=-nFEθ= -2×96485×(-1.211) = 233.69kJ)> 0?? ∴反应不能自发进行。

7. 根据下列反应组成电池,写出电池组成式,计算298K时的电动势,并判断反应自发进行的方向。

(1)2Ag(s) + Cu(NO3)2(0.01 mol·L-1) = 2AgNO3(0.1 mol·L-1) + Cu(s)(2)2Cr3+(0.01 mol·L-1) + 2Br-(0.1 mol·L-1) = 2Cr 2+ (1 mol·L-1) + Br2(l)解:?(1)正极:Cu2++2e- = Cu 负极:Ag+ + e- =Ag?E =φ(+)-φ(-) =[0.34 + 0.0592/2 lg0.01]-[0.7996+0.0592 lg0.1] =-0.46(V) < 0?????? ?故反应逆向自发进行。

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