电化学试题

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(A) φ1 >φ2 >φ3 (B ) φ1 <φ2 <φ3 (C) φ2 >φ1>φ3 (D) φ3>φ1=φ2 19.为求AgCl的活度积,应设计电池为( )

(A) Ag|AgCl|HCl(aq)|Cl2(p) | Pt (B) Pt |Cl2(p)|HCl(aq)||AgNO3(aq)|Ag (C)Ag|AgNO3(aq)||HCl(aq)|AgCl|Ag (D) Ag|AgCl|HCl(aq)|AgCl|Ag 20. 电解时,在阳极上首先发生氧化作用而放电的是( ) (A) 标准还原电极电势最大者; (B) 标准还原电极电势最小者;

(C) 考虑极化后,实际不可逆还原电极电势最大者; (D) 考虑极化后,实际不可逆还原电极电势最小者

参考答案:

1. (B) 2. (B) 3. (A) 4. (A) 5. (D) 6. (D) 7. (C) 8. (B) 9. (D) 10. (C) 11. (B) 12. (C) 13. (B) 14. (B) 15. (C) 16. (C) 17. (B) 18. (B) 19. (C) 20. (D)

3 填空题

1. 在希托夫法测定迁移数的实验中,用Ag电极电解AgNO溶液,测出在阳极部AgNO

3

+

3

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的迁移数为_____________。

2. 浓度为 m 的 Al(SO)溶液,其正、负离子的活度系数分别用γ 和γ 表示,则其γ

2

43

+

-

±

等于________ ;a± 等于________。 3. 某电池反应可写成

(1) H2 (p1) + Cl2 (p2) → 2HCl(aq) (2)

12H2 (p1) +

12Cl2 (p2) → HCl(aq)

$$对于上述两种不同的表达式 ①E1和E2 的相互关系 ;②E1和E2的相互关系 ;③ ?rGm,1和?rGm,2的相互关系 ;④K1和 K2的相互关系 。

4. 在恒温恒压下,金属Cd与盐酸直接反应放热为Q1;在相同的温度、压力下,将上述反应组成可逆电池,放热为Q2。若两者的始终态相同,则Q1和Q2的大小关系为 。

$$5. 298 K 时,已知 ?(Fe,Fe)= 0.77 V, ?$(Sn,Sn)= 0.15 V,将这两个电极排成自发电池时的表示式为______________________________,E$ =__________________。 6. 下列两个反应:

(1) Pb(Hg) → Pb2+ (?Pb2+)+ 2e– (2) Pb → Pb2+ (?Pb2+)+ 2e–

其电极电势表达式分别为 及 。这两个电极的电极电势? (填相同、不相同),标准电极电势?$ (填相同、不相同)。

+

-

$

3+2+ 4+2+

7. 将反应 AgCl(s) → Ag+ Cl设计成的可逆电池应书写为__________________ 。将化学反应:Ni(s) + 2HO(l) = Ni(OH)(s) + H(g)设计成电池为__________________ 。将反应H(g)

2

2

2

2

+ PbSO(s) → Pb(s) + HSO(aq)设计成电池的表示式为_____________________________。

4

2

4

8. 有如下电池: Cu(s)|CuSO(0.01mol/kg, γ±=0.41)||CuSO(0.1mol/kg,γ±=0.16)|Cu(s)

4

4

其电动势E为__________。

9. 测得电池 Pt,H(p$)|HCl(0.1 mol·kg)|AgCl(s)|Ag(s) 在298 K时的E = 0.3524 V,又已知:

2

-1

E$ (AgCl | Ag) = 0.2223 V,则该HCl溶液的a±=______________;γ±=______________,溶

液的pH=__________。 10. 已知 Cu+ 2e─→ Cu ,?2+

-

+

2+

-

$

= 0.337 V ; Cu+ e─→ Cu, ?$= 0.521 V 。

+ -

则 Cu+ e─→ Cu的?$值 = ____________V 。

11. 银锌电池 Zn│Zn‖Ag│Ag ,已知 ?$(Zn︱Zn) = -0.761 V, ?$(Ag/Ag)= 0.799 V,则该电池的标准电动势E$是____________ 。

12. 电池 Ag,AgCl(s)│CuCl(m)│Cu(s) 的电池反应是_________________________,

2

2+

+

2+

+

电池 Ag(s)│Ag(aq)‖CuCl(aq)│Cu(s) 的电池反应是________________________。

2

+

13. 电池 Hg│HgCl│HCl(a)│Cl(p$)│(Pt) 在 25℃ , a = 0.1 时 , E = 1.135 V ;a =

2

2

2

0.01 时 , E = ______ 。

14. 将 Ag(s) ─→ Ag - Au (合金,a(Ag)= 0.120)

设计成电池 _________________________ ,则该电池在 25℃时电动势 E = ___________ 。 15. 电池 Pt︱H(10 kPa)│HCl(1.0 mol·kg)│H(100 kPa)︱Pt 是否为自发电池?_____

2

2

-1

E=________V。

16. 已知 298K时, ?$ (Ag︱Ag)= 0.799 V, ?$(Cu︱Cu)= 0.340 V 。若将Ag电极插入 a(Ag)= 1 的溶液,将 Cu电极插入 a(Cu)= 1 的溶液,加入盐桥,组成电池,实验测得电动势值应为_________V;电池 Ag(s)│Ag(a=1)‖Cu(a=1)│Cu(s)的电动势应为 _____V。 17. 下列电池: Pt│H(p)│HCl(aq,m)│H(p)│Pt,当 p> p时,_________应为正极,

2

1

2

2

2

1

+

2+

+

2+

+

2+

_________应为负极;电池 Pt│Cl(p)│HCl(aq,m)│Cl(p)│Pt, 当 p> p时, _________

2

1

2

2

2

1

应为正极,_________应为负极。 (填“左”或“右”)

18. 设阳极和阴极的超电势均为 0.7 V,还原电位均为 1.20 V,则阳极电位等于__________ ,阴极电位等于__________。

19.电池放电时,随电流密度增加阳极电位变 ________,阴极电位变 ________,正极变 ________ ,负极变_____。 20. 某含有 Ag,Ni

+

2+

,Cd

2+

(活度均为1)离子的pH = 2 的溶液,电解时, H与各金属

2

在阴极析出的先后顺序为 ________、________、_________、__________。

$$(已知?$Ag?= 0.799 V, = -0.23 V, = -0.402 V 。 H在 Ag 上超电势 η ??2?Ni︱NiCd2?︱Cd︱Ag

2

=0.20 V,在 Ni 上超电势η =0.24 V,在 Cd 上超电势η =0.30 V)

参考答案

1. (y-x)/y ; 2. (??2???3)1/5, (108×γ×γ)

+

-$$231/5

m/m$; 3.① E1=E2 ,② E1=E2,

4+

2+

3+

2+

$$③?rGm,1=2?rGm,2, ④ K1=(K2); 4.Q1<Q2;5. Pt│Sn,Sn‖Fe,Fe│Pt , 0.62 V;??$Pb2??6.?Pb2?︱Pb?Hg?︱Pb?Hg?+

-

2RTaPb(s)RTaPb(Hg)$??lnln, ?Pb2?,不相同, 相同;2?︱Pb?Hg?Pb︱PbzFaPb2+zFaPb2+7.Ag(s)│Ag(a)‖Cl(a)│AgCl(s)│Ag(s) , Ni(s)│Ni(OH)(s)│NaOH(aq)│H(g)│Pt ,

2

2

Pt,H(g)|HSO(aq)|PbSO(s)|Pb(s); 8.0.0175 V ;9. 0.0793, 0.793, 1.10 ;10.0.153 V;

2

2

4

4

11. 1.560 V;12. 2Ag(s)+Cu+2Cl→Cu(s)+2AgCl(s),2Ag(s)+Cu→Cu(s)+2Ag(aq) ;13. E = 1.135 V ;14. Ag│AgNO(m)│Ag(Au)[a(Ag)=0.120)], 0.054 V; 15. 非自发,

3

2+-2++

-0.0295 V ;16. 0.459 V, -0.459 V ; 17. 左,右,右,左 ; 18. 1.9 V,0.5 V; 19. 正,负,负,正; 20. Ag、Ni、H、Cd

2

4.计算题

1、将两个银电极插入AgNO3溶液,通以0.2A电流共30 min,试求阴极上析出银的质量。 解: 通过电解池的电量 Q = It =(0.2×30×60)C=360 C

根据法拉第定律 Q=nF

则电极上起反应的物质的量:n(Ag)?360C?0.003731mol -196485C?mol阴极上析出Ag的质量 m?n(Ag)?M(Ag)?0.003731?107.9g?0.4026g

2、 用银电极电解KCl水溶液,电解前每100 g溶液中含KCl 0.7422 g。阳极溶解下来的银与溶液中的Cl-反应生成AgCl(s),其反应可表示为 Ag =Ag+ + e, Ag+ + Cl=AgCl(s),总反

应为Ag +Cl=AgCl(s)+e。通电一段时间后,测得银电量计中沉积了0.6136 g Ag,并测知阳极区溶液重117.51 g,其中含KCl 0.6659 g。试计算KCl溶液中的K+和Cl-的迁移数。 解:通电前后水的量不变。以水的质量为mH2O=(117.51-0.6659)g =116.83g作为计算基准。 对于阳极区K+的物质的量进行衡算(K+不参与电极反应)有:n迁?n前?n后 n前?m前,KClMKClm后,KClMKCl?0.7422?116.83mol?11.72?10?3mol

(100?0.7422)?74.5510.6659mol?8.93?10?3mol 74.551﹣﹣

n后??n迁?n前?n后?(11.72?8.93)?10?3mol?2.79?10?3mol 由银电量计的测试数据可知发生电极反应的物质的量 n电?mAgMAg?0.6136mol?5.69?10?3mol

107.868+

2.79?10?3mol??0.49 K的迁移数t( K): t(K)?n电5.69?10?3mol+

?n迁Cl-的迁移数: t(Cl?)?1?t(K?)?1?0.49?0.51

3、291K时,纯水的电导率为κ(H2O)=3.8×10-6 S·m -1。当H2O(l)解离成H+和OH-并达到平衡

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