电化学基础练习题及答案
完整版)电化学练习题带答案

完整版)电化学练习题带答案1.铁镍蓄电池是一种常见的电池,其放电反应为Fe +NiO3 + 3H2O → Fe(OH)2 + 2Ni(OH)2.下列说法中,错误的是:A。
电池的电解液为碱性溶液,正极为NiO3,负极为Fe。
B。
电池放电时,负极反应为Fe + 2OH- → Fe(OH)2 + 2e。
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 → NiO3 + 3H2O。
2.当镀锌铁发生析氢腐蚀时,有0.2mol电子发生转移。
正确的说法是:④在标准状况下有1.12L气体放出。
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。
以下说法正确的是: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0.1mol电子,消耗1.12L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。
以下说法中,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正极,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。
以下判断不正确的是:A。
K闭合时,d电极反应式:PbSO4 + 2H2O - 2e → PbO2 + 4H+。
B。
当电路中转移0.2mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2mol。
电化学练习题及答案

电化学练习题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪个不是电化学电池的基本组成部分?A. 阳极B. 阴极C. 电解质D. 燃料答案:D2. 在下列电化学反应中,哪个是氧化反应?A. Fe → Fe²⁺ + 2e⁻B. Cu²⁺ + 2e⁻ → CuC. 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻D. Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻答案:C3. 下列哪个电池属于原电池?A. 铅酸电池B. 锂离子电池C. 燃料电池D. 镍氢电池答案:A4. 下列哪个电池的反应是可逆的?A. 铅酸电池B. 锂离子电池C. 燃料电池D. 镍氢电池答案:B5. 下列哪个物质是电解质?A. NaClB. CuC. H₂OD. C₆H₁₂O₆答案:A6. 下列哪个电池的电压最高?A. 铅酸电池B. 锂离子电池C. 燃料电池D. 镍氢电池答案:B7. 在下列电池中,哪个电池的电极材料是固体?A. 铅酸电池B. 锂离子电池C. 燃料电池D. 镍氢电池答案:B8. 下列哪个电池的电极材料是气体?A. 铅酸电池B. 锂离子电池C. 燃料电池D. 镍氢电池答案:C9. 下列哪个电池的电极反应速度最快?A. 铅酸电池B. 锂离子电池C. 燃料电池D. 镍氢电池答案:C10. 下列哪个电池的循环寿命最长?A. 铅酸电池B. 锂离子电池C. 燃料电池D. 镍氢电池答案:B二、填空题(每题5分,共30分)1. 电化学电池由________、________和________三部分组成。
答案:阳极、阴极、电解质2. 在电化学反应中,氧化反应发生在________极,还原反应发生在________极。
答案:阳极、阴极3. 电池的电动势(EMF)等于________与________之差。
答案:阳极电势、阴极电势4. 电解质溶液中的离子迁移现象称为________。
答案:电解质迁移5. 在原电池中,________反应是自发进行的,________反应是强迫进行的。
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。( )
电化学专题训练和答案

电化学专题训练和答案一、选择题1. 下列关于电化学的基本概念,错误的是()A. 原电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置B. 电流的方向是由正极流向负极C. 电池的电动势等于电池两极间的电压D. 电解质溶液中,阴离子向负极移动2. 下列电池中,属于一次性电池的是()A. 铅酸电池B. 锂电池C. 镍氢电池D. 铅酸电池和锂电池3. 下列关于电解质溶液的说法,正确的是()A. 电解质溶液中的离子浓度越大,电导率越低B. 强电解质的电离程度小于弱电解质C. 电解质溶液的导电能力与溶液的浓度无关D. 电解质溶液的导电能力与溶液的温度无关二、填空题4. 在原电池中,负极发生________反应,正极发生________反应。
5. 电解质溶液的导电能力与________和________有关。
6. 下列电池中,属于二次电池的是________(填序号)。
三、解答题7. 某原电池由锌片和铜片组成,锌片为负极,铜片为正极。
请回答以下问题:(1)写出该原电池的电极反应式。
(2)计算该原电池的理论电动势。
(3)若将该原电池与外电路连接,试分析电子流动的方向。
【答案】一、选择题1. B2. D3. C二、填空题4. 氧化,还原5. 离子浓度,温度6. 铅酸电池,镍氢电池三、解答题7.(1)负极反应式:Zn → Zn²⁺ + 2e⁻正极反应式:Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu(2)理论电动势:E = φ(正) - φ(负) =φ(Cu²⁺/Cu) - φ(Zn²⁺/Zn) = 0.34V - (-0.76V) = 1.10V(3)电子流动方向:由负极(锌片)流向正极(铜片)。
以下为电化学专题训练的拓展内容:电化学是研究化学反应与电能相互转化规律的科学。
电化学在能源、环境、材料等领域具有重要应用。
以下是一些关于电化学的拓展内容:1. 原电池:原电池是将化学能转化为电能的装置。
原电池由两个电极和一个电解质组成。
电化学试题库及答案

电化学试题库及答案一、选择题1. 电化学电池中,正极发生的反应是()。
A. 氧化反应B. 还原反应C. 电解反应D. 电离反应答案:B2. 原电池中,电解质溶液的作用是()。
A. 导电B. 储存能量C. 产生电流D. 吸收电子答案:A3. 电化学腐蚀中,金属的腐蚀速度与电解质溶液的浓度有关,浓度越高,腐蚀速度()。
A. 越快B. 越慢C. 不变D. 先快后慢答案:A4. 电解池中,阴极发生的反应是()。
A. 氧化反应B. 还原反应C. 电解反应D. 电离反应答案:B5. 电化学中的“三电极”指的是()。
A. 工作电极、对电极、参比电极B. 阳极、阴极、参比电极C. 工作电极、对电极、辅助电极D. 阳极、阴极、辅助电极答案:A二、填空题6. 在电化学电池中,电子从负极流向______,通过外部电路。
答案:正极7. 电化学中的法拉第定律表明,通过电极的电荷量与电极上发生的______成正比。
答案:物质的量8. 电化学中的过电位是指电极电位与平衡电位之间的______。
答案:差值9. 在电化学中,电导率的单位是______。
答案:西门子每米(S/m)10. 电化学腐蚀中,金属的腐蚀速度与电解质溶液的温度有关,温度越高,腐蚀速度______。
答案:越快三、简答题11. 简述电化学电池的工作原理。
答案:电化学电池的工作原理基于氧化还原反应。
在电池中,一个电极(负极)发生氧化反应,失去电子,而另一个电极(正极)发生还原反应,获得电子。
电子从负极通过外部电路流向正极,形成电流。
同时,电解质溶液中的离子在电极间移动,以维持电荷平衡。
12. 描述电化学腐蚀的两种主要类型及其特点。
答案:电化学腐蚀的两种主要类型是氧去极化腐蚀和氢去极化腐蚀。
氧去极化腐蚀是指金属在氧气存在的情况下发生腐蚀,氧气在阴极上还原,金属在阳极上氧化。
氢去极化腐蚀是指金属在酸性环境中与氢离子反应,氢离子在阴极上还原,金属在阳极上氧化。
这两种腐蚀类型都涉及到电子的转移和金属的氧化。
电化学基础---练习题及答案解析
电化学基础---练习题及答案解析1.将下列氧化还原反应装配成原电池,试以电池符号表示之。
(1)Cl 2 + 2I - →I 2 + 2Cl -(2) MnO 4- + 5Fe 2+ + 8H + →Mn 2+ + Fe 3+ + 4H 2O (3) Zn + CdSO 4→ ZnSO 4 + Cd (4)Pb + 2HI →PbI 2 + H 21.解:(1) (—)Pt,I 2│I -(c 1) ‖Cl -(c 2)│Cl 2(p ),Pt(+)(2) (–)Pt ∣Fe 2+(c 1),Fe 3+(c 2)‖MnO 4-(c 3),Mn 2+(c 4),H +(c 4)∣Pt(+) (3) (—)Zn │Zn 2+ (c 1) ║Cd 2+(c 2) │Cd (+) (4) (—)Pb │Pb 2+(c 1)║H +(c 2)│H 2(p), Pt(+)2.写出下列原电池的电极反应和电池反应: (1) (–)Ag ∣AgCl(s) ∣Cl -‖Fe 2+,Fe 3+∣Pt(+) (2) (–)Pt ∣Fe 2+,Fe 3+‖Cr 2O 72-,Cr 3+,H +∣Pt(+) 2.解:(1)负极反应: Ag+ Cl --e -→AgCl(s)正极反应:Fe 3++ e -→Fe 2+电池反应:Ag+ Cl - +Fe 3+=== AgCl(s)+ Fe 2+ (2) 负极反应:Fe 2+ -e -→Fe 3+正极反应:Cr 2O 72-+ 14H ++6e -→2Cr 3++7H 2O电池反应:Cr 2O 72-+ 14H ++6 Fe 2+===2Cr 3++6Fe 3++7H 2O3.由标准氢电极和镍电极组成原电池。
当c(Ni 2+)= 0.01 mol •L -1时,电池电动势为0.316V 。
其中镍为负极,试计算镍电极的标准电极电势。
解: E = E (+) -E 、(-) = E(H +/H 2) -E (Ni 2+/Ni)= E(H +/H 2) -E(Ni 2+/Ni) -20592.0lg c (Cd 2+) E(Ni 2+/Ni) = E(H +/H 2) -E -20592.0lg c (Cd 2+) =0-0.316-20592.0lg0.01=-0.2568 V4.由标准钴电极和标准氯电极组成原电池,测得其电动势为1.64V ,此时钴为负极,已知E(Cl 2/Cl -)=1.36V ,试问:(1)此时电极反应方向如何? (2)E(Co 2+/Co)= ?(不查表)(3)当氯气分压增大或减小时,电池电动势将怎样变化?(4)当Co 2+的浓度降低到0.01 mol •L -1时,原电池的电动势如何变化?数值是多少? 4.解:(1)因为为(Cl 2/Cl -正极,反应方向为Co+Cl 2===CoCl 2(2)E= E(Cl 2/Cl -)-E(Co 2+/Co)E(Co 2+/Co)= E(Cl 2/Cl -)-E=1.36-1.64=-0.28V(3)E (Cl 2/Cl -)= E(Cl 2/Cl -)+20592.0lg )(/)(22-Cl c p Cl p θ因为E (Cl 2/Cl -)正极,当氯气分压增大时,电池电动势将增大;当氯气分压减小时,电池电动势将减小。
电化学练习题及参考答案
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。
(完整版)电化学测试题及答案
(完整版)电化学测试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪个不是电化学电池的基本组成部分?A. 电极B. 电解质C. 电流表D. 外电路2. 在原电池中,哪个部分发生氧化反应?A. 正极B. 负极C. 电解质D. 外电路3. 下列哪种电池属于二次电池?A. 铅酸电池B. 锌锰电池C. 镍氢电池D. 银锌电池4. 下列哪个参数表示电池的电动势?A. 电压B. 电流C. 电阻D. 电导5. 下列哪种电极属于惰性电极?A. 铅电极B. 铜电极C. 石墨电极D. 锌电极二、填空题(每题2分,共20分)6. 电池的电动势由______和______两部分组成。
7. 在电化学腐蚀过程中,金属发生______反应,腐蚀产物为______。
8. 在电化学电池中,正极发生______反应,负极发生______反应。
9. 电池的电动势与电池反应的______和______有关。
10. 电解质溶液的导电能力与______和______有关。
三、判断题(每题2分,共20分)11. 电池的电动势等于电池两极间的电压。
()12. 原电池的电动势是由正极和负极的电极电势差决定的。
()13. 在电化学腐蚀过程中,金属发生还原反应。
()14. 电解质溶液的导电能力与溶液的浓度成正比。
()15. 电池的电动势与电池反应的化学计量数无关。
()四、计算题(每题20分,共40分)16. 已知下列电池反应:Zn + Cu^2+ → Zn^2+ + Cu。
若测得该电池的电动势为1.10V,求该电池反应的平衡常数。
17. 已知下列电池反应:Fe + 2Ag^+ → Fe^2+ +2Ag。
若测得该电池的电动势为1.46V,求该电池反应的标准电动势。
二、答案解析一、选择题1. C(电流表不是电化学电池的基本组成部分)2. B(负极发生氧化反应)3. C(镍氢电池属于二次电池)4. A(电动势表示电池的电动势)5. C(石墨电极属于惰性电极)二、填空题6. 电极电势、电解质电势7. 氧化、氧化物8. 还原、氧化9. 化学计量数、反应物和生成物的浓度10. 离子浓度、离子移动速度三、判断题11. ×(电池的电动势等于电池两极间的电压与电流的乘积)12. √(原电池的电动势是由正极和负极的电极电势差决定的)13. ×(在电化学腐蚀过程中,金属发生氧化反应)14. ×(电解质溶液的导电能力与溶液的浓度成正比,但不是唯一因素)15. ×(电池的电动势与电池反应的化学计量数有关)四、计算题16. 根据电动势公式:E = E^0 - (RT/nF)lnK,代入数据计算得:K = 2.2 × 10^1717. 根据电动势公式:E = E^0 - (RT/nF)lnK,代入数据计算得:E^0 = 1.70V。
电化学试题及答案
电化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电化学中,原电池的工作原理是:A. 通过化学反应产生电流B. 通过电流产生化学反应C. 通过电场作用产生化学反应D. 通过化学反应产生电场答案:A2. 哪种金属在标准氢电极电位表中具有最高的电位?A. 铜B. 银C. 金D. 铂答案:C3. 电化学腐蚀的类型包括:A. 均匀腐蚀B. 局部腐蚀C. 应力腐蚀D. 所有以上答案:D4. 电化学中的过电位是指:A. 电极电位与平衡电位之间的差值B. 电极电位与标准电位之间的差值C. 电极电位与理论电位之间的差值D. 电极电位与实际电位之间的差值答案:A5. 电镀过程中,阴极上发生的反应是:A. 还原反应B. 氧化反应C. 吸附反应D. 扩散反应答案:A二、填空题(每空1分,共20分)6. 在电化学中,______是指电极反应中电子的转移数。
答案:电荷数7. 电化学腐蚀的防护措施包括______、______和______。
答案:牺牲阳极保护、外加电流阴极保护、涂层保护8. 电化学传感器的工作原理基于______的变化,以检测特定化学物质的存在。
答案:电位或电流9. 电化学中的法拉第定律表明,电极上沉积或溶解的物质的量与______成正比。
答案:通过电极的电荷量10. 电化学中的电解质溶液通常具有______性,以促进离子的移动。
答案:导电三、简答题(每题10分,共30分)11. 描述电化学腐蚀的基本原理,并给出两种常见的腐蚀类型。
答案:电化学腐蚀的基本原理是金属表面与环境中的电解质溶液发生电化学反应,导致金属的溶解或损坏。
常见的腐蚀类型包括均匀腐蚀和点蚀。
12. 解释电化学中的极化现象,并说明它对电池性能的影响。
答案:极化现象是指在电化学反应过程中,电极电位偏离平衡电位的现象。
它通常由电极反应动力学的减缓或电极表面物质的积累引起。
极化会降低电池的性能,因为它增加了电池内部的电阻,导致电池效率下降和输出电压降低。
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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,ϕθ值最小的是:DA: Ag+/Ag;B: AgCl/Ag;C: AgBr/Ag;D: AgI/Ag2. ϕθ(Cu2+/Cu+)=0.158V,ϕθ(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ϕθ(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:D A: 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ϕθ(Cu+/Cu)= +0.52V , ϕθ(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ϕθ(PbO2/PbSO4) >ϕθ(MnO4-/Mn2+) >ϕθ(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ϕ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 ,(ϕθ(MnO4-/Mn2+)=1.51V;ϕθ(Cl2/Cl-)=1.36V)4. 已知:Cr2O72- +1.36 Cr3+ -0.41 Cr2+ -0.86 Cr,则ϕθ(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+ + H2O2Mn2+ + 5BiO3-+ 14H+ = 2MnO4-+ 5Bi3+ + 7H2O(3)H2O2 + MnO4-+ H+→O2 + Mn2+ + H2O5H2O2 + 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ϕθ(Cu 2+/Cu)=0.337V, K spCu(OH)2,= 2.2×10-20, 则ϕθ(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 AgNO3溶液的烧杯中,组成一个原电池。
(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ϕө(H3AsO4/H3AsO3)= 0.559V,ϕө(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Eө值及电池反应的△r G mө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- =AgE =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。
(2)正极:Cr3++e- = Cr2+负极:Br2 + 2e- = 2Br-E =φ(+)-φ(-) =[-0.41 + 0.0592 lg0.01/1]-[1.087+0.0592/2 lg1/0.12] =-1.68V< 0故反应逆向自发进行。