習(xí)題電化學(xué)專業(yè)知識市公開課獲獎?wù)n件

1、 淮陰師范學(xué)院化學(xué)系物理化學(xué)教研室 劉炳華電化學(xué)習(xí)題課第1頁第1頁/10/10一、電解質(zhì)溶液 主要內(nèi)容二、可逆電池電動勢及其應(yīng)用 1.電解定律2.離子電遷移和遷移數(shù)3.電解質(zhì)溶液電導(dǎo)1.可逆電池和可逆電極2.可逆電池?zé)崃W(xué)3.電極電勢和電池電動勢4.電解質(zhì)平均活度和平均活度因子第2頁第2頁/10/10 主要內(nèi)容二、可逆電池電動勢及其應(yīng)用 5.電動勢測定及其應(yīng)用4.電動勢產(chǎn)生機理三、電解與極化作用 2.極化作用1.分解電壓4.金屬電化學(xué)腐蝕與防腐3.電解時電極上競爭反應(yīng)5.化學(xué)電源第3頁第3頁/10/10典型例題1. 使A電流通過一個銅電解器，在1h內(nèi)得到銅質(zhì)量是.( ) (A) 10g ; (

2、B) 100g ; (C) 500g ; (D) 2700g . D第4頁第4頁/10/102. 298K，當(dāng)硫酸溶液濃度從0.01molkg-1增長到0.1molkg-1時，其電導(dǎo)率k和摩爾電導(dǎo)率m將.（）A. k減小，m減?。?B. k減小，m增長；C. k增長，m減??；D. k增長，m增長.C若濃度從10molkg-1增長到15molkg-1 , 則（ ）A典型例題第5頁第5頁/10/103. 下列電解質(zhì)溶液中，離子平均活度系數(shù)最大是.( ) (A) 0.01 molkg-1 NaCl (B) 0.01 molkg-1 CaCl2 (C) 0.01 molkg-1 LaCl3 (D) 0

3、.01 molkg-1 CuSO4 A典型例題第6頁第6頁/10/104. LiCl 無限稀釋摩爾電導(dǎo)率為 115.0310-4 Sm2mol-1，在 298 K 時，測得 LiCl 稀溶液中 Li+ 遷移數(shù)為 0.3364，則 Cl- 離子摩爾電導(dǎo)率 m(Cl-)為.（ ） (A) 76.3310-4 Sm2mol-1 (B) 113.0310-4 Sm2mol-1 (C) 38.7010-4 Sm2mol-1 (D) 76.33102 Sm2mol-1 A典型例題第7頁第7頁/10/10典型例題5. 寫出下列各電池電池反應(yīng):(1) CdCd2+ (a)Cl- (a)Cl2(100kPa)P

4、t;(2) PbPb 2+(a)Ag+ (a)Ag;(3) ZnZn2+ (a)Cd2+ (a)Cd.解：(1) 陽極:Cd 2e = Cd2+ 陰極: Cl2+ 2e = 2Cl- 電池反應(yīng) Cd + Cl2 = Cd2+ + 2Cl- (2) 陽極:Pb 2e = Pb2+ 陰極:2Ag+ + 2e =2Ag 電池反應(yīng): Pb + 2Ag+ = Pb2+ 2Ag(3) 陽極:Zn 2e = Zn2+ 陰極:Cd2+ 2e=Cd 電池反應(yīng): Zn + Cd2+= Zn2+ Cd第8頁第8頁/10/10典型例題6. 下列電池中哪個電動勢與 Cl- 離子活度無關(guān)？( ) (A) ZnZnCl2(

5、aq)Cl2(g)Pt (B) AgAgCl(s)KCl(aq)Cl2(g)Pt (C) HgHg2Cl2(s)KCl(aq)AgNO3(aq)Ag (D) PtH2(g)HCl(aq)Cl2(g)Pt B7. 通過電動勢測定，能夠求難溶鹽活度積，今欲求 AgCl 活度積，則應(yīng)設(shè)計電池為 ( ) (A) AgAgClHCl(aq)Cl2(p)Pt (B) PtCl2HCl(aq)AgNO3(aq)Ag (C) AgAgNO3(aq)HCl(aq)AgClAg (D) AgAgClHCl(aq)AgClAg C第9頁第9頁/10/10典型例題8. 將反應(yīng) H+ OH- H2O 設(shè)計成可逆電池，選

6、出下列電池中正確一個 ( ) (A) PtH2H+(aq)OH-O2Pt (B) PtH2NaOH(aq)O2Pt (C) PtH2NaOH(aq)HCl(aq)H2Pt (D) PtH2(p1)H2O(l)H2(p2)Pt C9. 已知下列兩個電極反應(yīng)原則電極電位為： Cu2+ 2e- Cu(s) = 0.337 V Cu+ e- Cu(s) = 0.521 V 由此可算得 Cu2+ e- Cu+ 值為： ( ) (A) 0.184 V (B) 0.352 V (C) -0.184 V (D) 0.153 V D第10頁第10頁/10/10典型例題10. 若算得電池反應(yīng)電池電動勢為負值時，表

7、示此電池反應(yīng)是： ( ) (A) 正向進行 (B) 逆向進行 (C) 不也許進行 (D) 反應(yīng)方向不擬定B11. 有電池反應(yīng)： (1) 1/2Cu(s)+1/2Cl2(p) 1/2 Cu2+(a=1) + Cl-(a=1) E1 (2) Cu(s) + Cl2(p) Cu2+(a=1) + 2Cl-(a=1) E2 則電動勢 E1/E2關(guān)系是： ( ) (A) E1/E2= 1/4 (B) E1/E2= 1/2 (C) E1/E2= 1 (D) E1/E2= 2C第11頁第11頁/10/10典型例題12.一個能夠重復(fù)使用充電電池以 1.8 V 輸出電壓放電，然后用 2.2 V 電壓充電使電池恢

8、復(fù)原狀，整個過程功、熱及體系吉布斯自由能改變?yōu)椋?dU = Q -W) ( ) (A) W 0， Q 0， Q 0， G 0， Q 0， G 0 (D) W 0， G = 0A13.電池 CuCu+Cu+,Cu2+Pt 和 CuCu2+Cu+,Cu2+Pt 反應(yīng)均可簡寫作 Cu + Cu2+ = 2Cu+， 此兩電池： ( ) (A) rG，E 均相同 (B) rG 相同， E 不相同 (C) rG 不相同，E 相同 (D) rG、E 均不相同 同一反應(yīng)狀態(tài)函數(shù)改變值 rG相同，兩個電池 (負) 不同，則 E不同。B第12頁第12頁/10/10典型例題14. 慣用甘汞電極電極反應(yīng)為 Hg2Cl

9、2(s) + 2e- 2Hg(l) + 2Cl-(aq) 設(shè)飽和甘汞電極、摩爾甘汞電極和 0.1 moldm-3甘汞電極電極電勢相應(yīng)地為 1、 2、 3，則 298 K 時，三者之相對大小是： ( ) (A) 1 2 3 (B) 1 2 1 3 (D) 3 1= 2 = - RT/Flna(Cl-) B第13頁第13頁/10/1015.當(dāng)發(fā)生極化現(xiàn)象時，兩電極電極電勢將發(fā)生下列改變： ( ) (A) 平，陽 陽 ； 平，陰 陰 (B) 平，陽 陽 ； 平，陰 陰 (C) 平，陽 陽 ； 平，陰 陰 (D) 平，陽 陽 ； 平，陰 陰 B16.電解混合電解液時，有一個電解質(zhì)能夠首先析出，它分解電

10、壓等于下列差值中哪一個？式中平，陰和陽分別代表電極可逆電極電勢和陰、陽極實際析出電勢。 ( ) (A) 平，陽 平，陰 (B) 陽 + 陰 (C) 陽(最小) 陰(最大) (D) 陽(最大) 陰(最小)C典型例題第14頁第14頁/10/1017.金屬與溶液間電勢差大小和符號主要取決于: ( ) (A) 金屬表面性質(zhì) (B) 金屬與溶液接觸面積(C) 溶液中金屬離子濃度 (D) 金屬本性和溶液中原有金屬離子濃度 D18. 用銅電極電解 0.1molkg-1 CuCl2水溶液，陽極上反應(yīng)為 ( ) (A) 2Cl- Cl2+ 2e- (B) Cu Cu2+ 2e- (C) Cu Cu+ e- (D

11、) 2OH- H2O + O2+ 2e- )B典型例題第15頁第15頁/10/1019.以石墨為陽極，電解 0.01 molkg-1 NaCl 溶液，在陽極上首先析出： ( ) (A) Cl2 (B) O2 (C) Cl2與 O2混合氣體 (D) 無氣體析出 A20.電解金屬鹽水溶液時,在陰極上： ( ) (A) 還原電勢愈正粒子愈容易析出 (B) 還原電勢與其超電勢之代數(shù)和愈正粒子愈容易析出 (C) 還原電勢愈負粒子愈容易析出 (D) 還原電勢與其超電勢之和愈負粒子愈容易析出 B典型例題第16頁第16頁/10/1021.一貯水鐵箱上被腐蝕了一個洞，今用一金屬片焊接在洞外面以堵漏，為了延長鐵箱

12、壽命，選取哪種金屬片為好？ ( ) (A) 銅片 (B) 鐵片 (C) 鍍錫鐵片 (D) 鋅片 D22.將鉛蓄電池在 10.0 A 電流下充電 1.5 h，則 PbSO4分解量為： ( ) （ Mr(PbSO4)= 303 ） (A) 0.1696 kg (B) 0.0848 kg (C) 0.3392 kg (D) 0.3564 kg B典型例題第17頁第17頁/10/10 23.電池放電時，隨電流密度增長陽極電位變 _，陰極電位變 _，正極變 _ ，負極變_。 正 負負正24.在鋅電極上 ，H2超電勢為 0.75 V，電解一含Zn2+濃度為 110-5 molkg-1溶液，為了不使 H2(

13、g) 析出，問溶液 pH 值應(yīng)控制在 _ 。 已知 25時， (Zn2+/Zn)= -0.763 V 。 若 (Zn2+/Zn) (H+/H2) 時，則 Zn 析出，而 H2 不能析出，即 -0.763 - 0.05917/2lg (1/10-5) (-0.0591pH - 0.75) 2.72典型例題第18頁第18頁/10/1025. 298 K 時，0.1 moldm-3 KCl 電導(dǎo)率為 1.289 Sm-1，用某一電導(dǎo)池測得 0.1 moldm-3 KCl 電阻為 24.69 ，0.01 moldm-3 HAc 溶液電阻為 1982 ，試求該 HAc 溶液摩爾電導(dǎo)率和電離常數(shù)已知： (

14、HAc) = 390.7210-4 Sm2mol-1解：k(HAc)/k(KCl)=R(KCl)/R(HAc) 求得： k(HAc) = 0.01623 Sm-1 m(HAc) = k(HAc)/c = 0.001623 Sm2mol-1 = m/= 0.04154 K = (c/c)2/1- = 1.810-5 典型例題第19頁第19頁/10/1026. 在 298 K 時 BaSO4飽和水溶液電導(dǎo)率是 4.5810-4 Sm-1，所用水電導(dǎo)率是 1.5210-4 Sm-1求 BaSO4在水中飽和溶液濃度（單位：moldm-3）和溶度積已知 298 K 無限稀釋時 Ba2+ 和 SO 離子摩

15、爾電導(dǎo)率分別為63.610-4 Sm2mol-1 和 79.810-4 Sm2mol-1 解: k(BaSO4) = k（溶液）k（水） 3.0610-4 Sm-1 m(BaSO4) = 2m(Ba2+) + 2m( SO) = 0.02868 Sm2mol-1 c(BaSO4) = k/m = 1.710 5 moldm-3 Ksp = c(Ba2+)/cc(SO)/c= 1.1410-10典型例題第20頁第20頁/10/1027. 一電池反應(yīng): Pb + Hg2Cl2 = PbCl2 + 2Hg.在298.2K時，該電池電動勢為0.5357V, 若溫度升高1K電動勢增長1.45x10-4

16、V.(1)若1mol Pb溶解，該電池最多能得多少功？(2)求298.2K時反應(yīng)H和S.(3)1mol Pb可逆溶解時，該電池吸熱多少？解：(1)可逆電池作功最多，此時:W= - G = zEF=2mol96500C/mol0.5357V=103.4kJ(2) H = -zEF+nF(dE/dT) = -103.4 103J+2mol 96500C/mol 298.2K 1.45 10-4V/K=-95.1kJS = nF(dE/dT)= 2mol96500C/mol 1.45 10-4V/K=28.0J/K(3)QR= T S = 298K 28.0J/K =8.34kJ典型例題第21頁第2

17、1頁/10/1028. 25時測得電池HgHg2Br2(s)KBr(0.1 molkg-1,=0.772)0.1 moldm-3 甘汞電極 E = 0.1271 V，已知 (0.1甘汞) = 0.3338V, (Hg2+/Hg) = 0.7988 V 。求 Hg2Br2活度積 Ksp。 解：- = (甘) - E = 0.2067 V-= (Hg/Hg) + RT/2F lna(Hg) = (Hg/Hg) + RT/2FlnKsp - RT/2Fln(a2(Br-) Ksp= 5.5410-23 典型例題第22頁第22頁/10/1029.某溶液中含有Ag+ (a=0.05) 、Ni2+ (a=

18、0.1) 、Cd2+ (a=0.001) 、Fe2+ (a=0.01)、 H2+ (a=0.001)，又已知H2在Ag、Ni、Cd和Fe上超電勢分別為0.20、0.24、0.30和0.18V。當(dāng)外加電壓從0開始逐步增長時，在陰極上改變?nèi)绾?？分析：陰極上最先析出物質(zhì)電極電勢最大，故先求各電極電勢！解：在陰極上析出Ag、Ni、Cd和Fe及逸出為H2時平衡電勢為： Ag+, Ag = oAg+, Ag + RT/FlnaAg+=0.7991 V + RT/Fln0.05=0.7221V典型例題第23頁第23頁/10/1029.解 (續(xù)1) Ni 2+, Ni = oNi 2+, Ni + RT/2FlnaNi 2+= - 0.250 V + R