应用电化学练习题

应用电化学练习题

1、 试推导下列电极反应的类型及电极反应的过程。 （1）++

→+24Ce e 2Ce ，(2)-→++OH 4e 4O H 2O 22

(3)

Ni e 2Ni 2→++ (4)()()-+→++OH s MnOOH O H e s MnO 22

(5)2Zn(OH)e 2OH

2Zn →-+-

; ()()[]

-

-→+242OH Zn OH 2OH Zn

2、 试说明参比电极应具有的性能和用途。

3、 试描述双电层理论的概要。

4、 根据电极反应Red ne

O x ↔+，已知：1

*O *R L mmol 1x

-⋅==c c ，17s cm 10--⋅=θk ，3.0=α，n=1；（1）计算交换电流密度A I j /00=以μA 2cm -⋅表示）；（2）试画出阳极电流和阴极电流在600μA 2-⋅cm 范围

内的Tafel 曲线（η-I lg

）

。T ＝298K ，忽略物质传递的影响。 5、 试推导高正超电势时η～I 关系式，并同Tafel 方程比较。 6、 根据文献提供的数据，(

)()()()1

46

1

36L mmol 20CN Fe ,L mmol 20CN Fe Pt -+

-+

⋅⋅，

()1

L mmol 1.0NaCl =⋅在25℃时的A I j

/00

=＝2.0mA.cm -2,这个体系的电子传递系数为0.50，计算：（1）θ

k 的

值；（2）溶液中两种络合物浓度都为1mol.L -1时的交换电流密度0j ；（3）电极面积为0.1cm 2，溶液中两种络合物浓度

为10－

4mol.L

－1

时的电荷传递电阻。

7、 根据文献J.Am.Chem.Soc.，77，6488（1955）报道，研究电极反应：

()Hg Cd e 2Hg Cd 2→+++，当c Cd(Hg)=0.40mol.L -1时，得到如下实验数据：

试计算α和θ

k 的值。

8、 对于一个旋转圆盘电极，应用稳态物质传递控制电极反应的处理，物质传递系数m 0=0.62

6

1

21320-ν

ωD ,式中

0D 为扩散系数（cm.s -1），ω

为圆盘的角速度(s -1)(

ω=2πf ，f 为旋转频率r.s -1)，ν是动力黏度，水溶液中ν为

0.010（cm 2.s -1）。使用0.30cm 2的圆盘电极，在1mol.L -1Fe 3+还原为Fe 2+。已知Fe 3+的0D 为5.2×10－

6 cm.s -1，计算圆盘电极转速为10 r.s -1时的还原极限电流。

9、 现用70A.m -2电流密度电解出铜，假定溶液中Cu 2+的活度为1，实验测得其Tafel 曲线低利率为（0.06V ）－

1，交换

电流密度

0j 为1 A.m -2，试问电解析出铜时阴极电位应为多少？

10、写出下列电池的电极反应，成流反应以及电解和集电器名称；

（1） 碱性锌－锰原电池 （2）锂－二氧化锰原电池 （3）锌－氧化汞电池 （4）碱性镍－镉电池（5）氢镍蓄电池（6）氢－氧燃料电池 11、下表为某电池在不同放电电流下的放电数据记录（电池质量50g ）

(1) 绘出两放电电流下电池的放电曲线，（E /V-Q /mA.h.g -1）。

(2) 解释为什么相同初终放电电压而不同放电电流下电池容量不尽一样？

12、下表为碱性锌－锰电池的开路电压（OCV ）和放置时间的关系，放置10个月后电池容量下降了10%，（1）试计算

平均自放电速率，并绘出OCV －放置时间曲线；（2）试说明引发电池自放电的主要原因。

13、对于嵌入反应：

83x 83O V Li O V x Li =+[ 电解液为1 mol.L -1LiClO 4+PC:DME(1:1)]

(1) 试将该反应设计成二次电池并写出相应的电极反应。 (2) 试根据嵌入的锂离子的量x ，计算电池的理论容量。 (3) 试简述研究该二次电池性能的一般方法。

14、对于燃料电池：（－）（Pt ），()()+⋅-,Pt O SO H L

mol 1OH CH 2421

3

（1） 试写出电极反应和电池反应，并计算标准电池电动势。 （2） 试根据热力学知识推导其电池能量效率（H

G id ∆∆=/η）≥100%是可能的。

（3） 试叙述改进该燃料电池性能的方法。

15、试依据热力学数据计算碱性锌－空气电池的理论容量、电池的电动势。 16、试叙述燃料电池的类型及特点。

17、请写出铅酸蓄电池的电极反应和成流反应，并叙述影响其寿命和容量减小的原因及铅酸蓄电池的改进方法。 18、试叙述如何实现镍－镉电池的密封。 19、试叙述影响电镀层质量的因素。 20、试叙述电镀过程中添加剂的作用原理。 21、试叙述电镀生产的主要工艺对镀层质量的影响。

22、写出酸性光亮镀铜、镀亮镍和镀铬的电极反应，并简要说明镀液中成分的作用。 23、试说明阳极和阴极电泳涂装的主要原理和电泳涂装的优点。

24、298K 时，欲回收电镀液中的银，废液中AgNO 3浓度为10－

6mol.L -1，还含有少量的Cu 2+存在，若以石墨为阴极，银

用阴极电解法回收，要求回收99%的银，计算中令活度系数r 1=1。试计算：（1）Cu 2+的浓度应低于多少？（2）阴极电位应控制在什么范围内？（3）什么情况下Cu 与Ag 同时析出？

25、以惰性电极电解SnCl 2的水溶液进行阴极镀Sn ，阳极上产生O 2，已知：+2Sn α＝0.10，+H α＝0.010，阳极上2O η＝0.5V ，已知：Sn

Sn 2+

ϕ＝－0.140V ,

V 23.12

O/O H θ

,H

2=+

ϕ，(1)试写出电极反应。并计算实际分解电压，

（2）若阴

,H

2η=0.40V ，试问要使+2Sn α降低到何值才开始析出氢？

26．在铝的阳极氧化中分别要得到厚层和薄层氧化物膜对应的电解质条件、温度条件和电流密度条件各是什么？并说明原因。

27．试写出下列无机电合成的电极反应和总反应。

（1） 水银式电解槽制备2Cl 和NaOH （2）氯酸钾的电合成 （3）二氧化锰的电合成 （4）碱性介质中电解水

（5）高氯酸钠的的电合成 （6）由2MnO 的锰矿电解合成4KMnO 28．某工厂拟采用过硫酸法，设计生产10000吨30%22O H 的车间，试计算其电能消耗和设备等参数。设水解效率为

80%，电流效率为85%。

29．试比较氯碱工业中三种不同电解槽的优缺点。

30．某氯碱厂用水银槽电解食盐水，通过电解槽的电流为100kA 。问理论上每天生产多少2Cl ，2H 和NaOH ？设阳极电流效率为97%，问实际上每天生产多少2Cl ？（以每天24h 计） 31．氯碱工业中在阴极的改进方面，人们试用氧化还原反应代替+

H

的析出反应，即用阴极反应：

-=++OH 2e 2O H O 2/122 ，V

401.0=θϕ，代替析氢反应。

（1） 试写出改进前的电极反应和总反应，（2）阴极反应改进后，理论分解电压降低多 （3）理论上，每生产1吨NaOH 将节约多少电能？

32．有机化合物的电解合成方法有何优缺点？目前比较肯定的或带有方向性的课题有哪些？

33．早期的关于电解法生产己二腈的工业设计，主要理论依据是什么？20世纪70年代后出现的关于电解合成己二腈的几种改进方法的特点是什么？

34．何谓有机物的间接电合成法？试各举一实例分别说明间接电氧化和间接电还原合成有机物。 35．何谓相转移电解法，试举例说明之。

36．试举例说明成对电解合成法，此法有什么优点？ 37．生产四烷基铅的电解槽的结构有何特点？

38．何谓有机化合物的电化学氟化？电氟化过程的基本特征有哪些？ 39．糖精电化学合成法较之传统的化学合成有何优点？

40．写出电解法生产己二腈的合成反应，试计算生产每吨己二腈的理论能量消耗，若电解槽电压为11.65V ，电流效率

为80%，计算实际能耗和能量效率。近年来，经过改进，槽电压已降到3.84V ，相应的数值又如何？

41．假设槽电压为5V ，电流效率为80%，计算从乙二酸生产乙醛酸的比能耗。（比能耗指生产1kg 产品所需要的能量）。 42．某有机物在阴极上电化学还原时，每个分子消耗2个电子。电流效率为95%，槽电压为12 V 。在50min 内电流密

度随时间的变化可用下式表示；20167.0cm A 4.0-⋅=i e i

，

计算单位面积阴极可得的产物量（单位；2

cm mol -⋅）和这段时间内所需的平均电能（单位：1

mol h kW -⋅⋅）。

43．简化的pH -ϕ

图以可溶性离子浓度总和小于10-61L mol -⋅作为金属腐蚀与否的界限，合理吗？什么叫腐蚀区，

钝化区和稳定区？ 44．()

θ

ϕ

/Cu

Cu

2+

比()

θ

ϕ

t

P ,/H H

2+

高，为什么Cu 在潮湿空气中也腐蚀？()

θ

ϕ

/Ti

Ti

2+

比()θ

ϕ

t

P ,/H H

2+

低得多，但为什么Ti 又是良

好的耐腐蚀金属？()θ

ϕ

/Zn

Zn

2+

比()θ

ϕt

P ,/H H

2+

低，但用Zn 桶盛水不腐蚀，为什么？

45．局部腐蚀只是局部问题，为什么说比均匀腐蚀更为严重？试举例说明孔蚀，晶间腐蚀，应力腐蚀破裂和冲蚀。 46．什么叫局部电池和局部电流，它们与局部腐蚀关系如何？试列表对均匀腐蚀和局部腐蚀的特点加以说明。 47．画出一种典型的金属钝化I －ϕ曲线，并说明各段的意义。如何能说明金属钝化的原因是金属表面形成致密氧化物被膜的结果。

48．试根据金属腐蚀的电化学机理，说明可能的防腐方法。说明阴极保护和阳极保护的异同。 49．什么叫缓蚀剂？其防蚀机理如何？试说明之。

50．镍在水溶液中的热力学稳定性可以根据热力学数据及由此计算而建立的电势－pH 图进行判断。试描绘下列给定条件下Ni 的电势－pH 图的概念。从酸到弱碱性溶液中，将Ni ，Ni 2＋

，Ni(OH)2作为镍的稳定的化学物质时可以看成：（a ）Ni 和Ni 2＋

的平衡，（b ）Ni 和Ni(OH)2的平衡，（c ）Ni 2＋

和Ni(OH)2的平衡。Ni 2＋

，Ni(OH)2及H 2O 的标准态的化学势分别为()θ

μ

+

2Ni

，()()θμ2OH Ni ，()θ

μO H 2，用()x α

表示某种化学物质x 活度。（1）写出（a ），（b ），（c ）的反应式及（a ）、

（b ）平衡电势ϕ的表达式。（2）Ni 2＋

的活度()+

2Ni α

＝10

－5

时，表示在电势－pH 图中的（a ）和（b ）平衡电势的直线

在pH ＝7.0相交，试求Ni(OH) 2的溶度积K sp 的表达式及其值。水的电离常数K w =10-14。（3）描述()

+

2Ni α＝10

－5

时，电

势－pH 图的概况，表示出各种化学物质的稳定区域。

51．英国在罗马人征服期的遗址发现大量的铁钉（有1吨以上）。像山一样的铁的四周几乎都腐蚀了，但放在中心部的铁钉没有腐蚀。叙述不腐蚀与腐蚀的原因。还有在日本琦玉、千叶发现的古喷时代的带有金象眼的铁剑几乎都腐蚀了，说明它与铁钉的情况有何不同？

1．怎样用电毛细曲线和微分电容曲线求电极表面的剩余电荷密度和零电荷电势？哪种方适得到的结果更精确些? 2．在电极／溶液界面上若有特性吸附现象时，电毛细曲线和微分电容曲线将发生怎样的变化？ 3．电极过程可看作一个连续反应，它包括哪几个步骤?什么叫控制步骤? 4．原电池与电解池中的极化现象有何异同？

5．举例说明什么是阴极极化曲线？什么是阳极极化曲线? 极化曲线有哪些表示方法？ 6．什么叫极化度(极化率)？它的大小说明什么性质？

7．测量极化曲线时有恒电流法和恒电位法，在什么情况下用哪一种方法?

8．稳态法和暂态法有何区别？

9．何为三电极体系? 在什么情况下用两电极体系进行测量?

10．在25℃时从SnSO4溶液中沉积金属Sn，测得的超电势与电流密度值如下，

η/(V) I／(A·m—2)

一0．002 0．20×10-6

一0．004 0．37 ×10-6

—0．006 0．57 ×10-6

一0．008 0．79 ×10-6

一0．010 1．03 ×10-6

绘制极化曲线，并求出0.60×10-6处的极化度

11．什么是交换电流密度？交换电流密度的大小说明了电极的什么性质?

12．电极反应的正向电流密度，反向电流密度与外电路的电流密度有何关系？

13．塔菲尔公式的内容是什么？式中a、b常数的物理意义是什么?

14．电解H2SO4水溶液时．H2在Ni阴极上的超电势为0.35V，当电流密度增加原来数值的8倍，阴极的超电势是多少?假设Tafel公式中的b为0.12V。

15．25℃稀H2SO4溶液中，超电势随汞电极上电流密度的变化如下：

η/(V) I／(A·m—2)

0．60 2.9×10-11

0．65 6.3×10-11

0．73 28×10-11

0．79 100×10-11

0．84 250×10-11

0．89 630×10-11

0．93 1650×10-11

0．96 3300×10-11

求H2在汞阴极上的i0和α和β值。

16．描述电极反应的基本动力学参数有哪些？其值大小说明什么?

17．什么是“ψ1效应”?为什么测平衡电极电势时不必考虑电极表面的状态，而测超电势时必须注意电极表面的状态？18．比较电化学极化与浓差极化各种影响因素。并指出两种极化在电极过程中所起的作用。

19．液相传质有哪几种方式？金属阳极溶下的金属离子以哪种方式进行传质离开电极?

20．扩散层和分散层是否是一个概念？扩散层与边界层有何不同？什么是扩散层有效厚度？

21．稳态扩散与非稳态扩散有何区别?

22．旋转圆盘电极的用途有哪些？有何优点？

23．旋转电极以3000转／分的速度转动，测量到的极限电流为100μA，电极直径φ=1.0mm，反应粒子的扩散系数为5 ×10-6cm2·s-1，n=1，反应粒子的动力粘度系数γ=10×10-2 cm2·s-1，求反应粒子的浓度为多少?

24．S2O82-离子在汞阴极上放电，为什么加入支持电解质，极限电流不是降低而是增加？

25．当电解0.02M银的络氰化物溶液时，Ag的析出电流效率达100%．已知15℃时银氰络离子的扩散系数为1.3×10-5 cm2·s-1，计算以下每种情况的扩散层的近似厚度。(1)溶液未加搅搅拌，温度为15℃，电流密度不超过5A·m-2。(2)以速度为500转/分而转动搅拌的溶液中电流密度为20 A·m-2。(3)在温度70℃时未加搅拌的溶液中电流密度为22 A·m-2。

(近似认为70℃与15℃的扩散系数相等)

26．渡锌槽中ZnO的含量为15 g·L-1，在自然对流的条件下，扩散层厚度 =0.01cm，Zn2+离子的扩散系数D=l.5×10-5cm·s-1，电流效率为80％，已知锌的密度为7.14g·cm-3，如果外加电流密度是极限电流密度的10％，求电镀半小时后锌镀层的厚度?

27．什么叫极谱?极谱法进行定量和定性分析的依据是什么?

28．极谱极大产生的原因是什么？如何消除极大？为什么？

29．氢还原过程中提出“迟缓放电理论”和“复合理论”各有什么依据？应如何评论它们？

30．为什么氢电极、氧电极都是还原过程比氧化过程研究得充分？用什么手段可证明氧化还原过程的中间产物是H2O2？31．为什么氢电极在一定的温度、压力和浓度时平衡电势只有一个值，而氢的超电势在不同的金属上差别却值大? 32．镍作阳极、铅作阴极在0.1M的NaOH溶液中通过显著电流，试估计阳极电势与阴极电势值。可认为超电势与电解液的本性无关。

33．钝化的成膜理论与吸附理论各有哪些实验事实为依据?

34．稳定电势与平衡电势有何不同?测平衡电势应保证哪些条件?

35．利用铜—水体系E—pH图解释：为什么在电解精炼铜时电解液应加入H2SO4?为何在电解过程小不断补加H2SO4? 36．为什么电势—pH图中总出现一些斜率不同的直线？电势-pH图是电化学平衡图，对研究腐蚀有何用处？

37．金属自溶解过程受哪些因素的影响？

38．Ni阳极溶解反应25℃时Tafel公从中b=0.052V，i0=2×10-5A·m-2，求Ni2+离子活度为l的溶液中电极电势为0.02V 时阳极溶解的速度为多少?

39．化学腐蚀的机理是什么？

40．在含氧的中性介质中，金属发生腐蚀的共轭反应是什么反应？同一金属在含氧量不同的介质中发生腐蚀的原因是什么？为何不是浓差造成的电势不同而引起的腐蚀?

41．什么川伊文思（Evans）图？有何用处？

42．不锈钢不生锈的原因是什么？在什么条件下才保证不锈钢真的不生锈?

43．什么叫阴极保护法和阳极保护法？

44．缓蚀剂为何能起缓蚀作用？除使用缓蚀剂外还有哪些防腐措施？

45．金属的阴极过程有哪些特点?

46．金属络离子是如何放电的?

47．如何理解金属电结晶过程中的“吸附原子”？

48．金属电结晶过程中晶核形成的条件是什么?如何才能得到致密的镀层?

49．欲回收废液中的银，废液中AgNO3的浓度为10-6M，还含有少量的Cu2+离子，若以石墨为阳极，银为阴极用电解法回收银，要求回收99%的银，Cu2+离子的浓度低于多少？阴极电势应控制在什么范围之内？在什么情况下Cu与Ag 同时析出？

50．电解10M CuSO4溶液，用金属Pt作阳极，阴极是面积为55cm2的铜盘，电流强度保持恒定0.40A，如果电解槽中有一升溶液，计算铜析出将维持多少时间？析铜的槽电压为多少?

51．什么是电镀液的分散能力(均镀能力)？什么是深镀能力(复盖能力)？

52．决定镀液分散能力好坏的因素是哪些？

53．为什么说氯碱工业是重要的电解工业?

54．氯碱工业中有哪些主要产品与副产品？工业上采用什么办法尽量减少副产品的产生？

55．隔膜电解槽与水银电解槽有什么优缺点?

56．氯碱工业中所有的金属阳极由哪些成分构成？为什么它比石墨阳极好?

57．隔膜槽中的隔膜有哪几种类型？哪种隔膜好?为什么?

58．某氯碱厂用水银槽电解食盐水，通过电解槽的电流密度为10kA／m2，电极面积均为10m2。问理论上电解槽每天生产多少C12，H2，NaOH？设阳极的电流效率为97％，问实际上每天生产多少C12?

59．用金属阳极代替石墨阳极后，隔膜槽槽电压为3.5V，水银槽电压为4.3V，问同样生产一吨氯气，水银槽比隔多耗多少电能?

60．氯碱生产中电能的消耗费占总生产费的30%，应采用哪些措施来降能耗？目前采取了哪些重大革新措施？今后还有哪些工作可做？

61．化学电源的工作电势为何一定小于它的电动势？在什么情况下化学电源的开路电压等于它的电动势？

62．什么是一次电池？什么是二次电池？燃料电池和它们有什么不同?

63．什么叫电池容量？化学电源两极上的活性物质能全都用来供电吗？为什么？

64．什么叫电池的理论能量密度和实际能量密度？什么叫电池的功率密度？这些概念对研究化学电源有何方便之处？65．用银锌蓄电池的理论开路电压为1.85V，计算它的理论能量密度？为什么此电池的功率密度在现有电池中为最大? 66．锌锰干电池的电液有酸性和碱性之分，哪一种比较好？为什么？我们常用的是哪一种？

67．为什么铅酸蓄电池必需经常维持在充足电的状态?为什么镉镍蓄电池不能长期维持充满电的状态，必须经常放电，否则就降低电池容量？

68．写出镉镍蓄电池的充、放电反应式；并指出密封式的干蓄电池在过充电时为何不必补充水，和排出气体?

69．银锌蓄电池有哪些优缺点?

70．如何表示燃料电池的能量转换效率?

71．目前成功的燃料电池是哪种，说明它的工作原理。

1、电化学系统的构成单元有哪些？

2、电极的特性要求？

3、研究固体电极时注意进行哪些处理？

4、对辅助电极和参比电极有哪些要求？

5、电解质溶液如何分类？

6、零电荷电势如何测定？影响零电荷电势的因素？

7、什么是电极过程？其主要过程有哪些？

8、什么是电极极化？有哪些因素影响极化？

9、电极反应的过程？

10、电子传递系数（α）的意义，取值范围？

11、写出Butler-V olmer方程，为什么说是电化学基本方程？

12、标准速率常数和交换电流密度的意义是什么？

13、传递系数对电流-超电势关系的影响

14、R ct—电荷传递电阻的意义，用什么方法进行测量？

15、电极反应过程的物质传递形式？

16、电化学测量方法主要有？

17、电化学技术的特点？

18、稳态与暂态？

20、电位扫描伏安法？

21、循环伏安曲线主要分析哪些数据？

22、什么叫电催化?它与一般化学催化有何不同？怎样鉴别电催化剂的优劣?

23、电化学催化剂必须具备的性能？

24、氢气析出时在金属和金属氧化物上电催化的主要机理和步骤？

25、氧气还原电催化机理与吸附模式的关系？

26、试述在酸性溶液中H离子还原为H2分子的几种可能的机理。并写以反应式。

27、影响氢与氧超电势的因素有哪些？

28、为什么H离子在不同金属上还原时，超电势的数值会有很大差别?

第10章--应用电化学--习题及答案

第十章 应用电化学 习题及答案 10-1 水的标准生成自由能是-237.191kJ mol -1,求在25℃时电解纯水的理论分解电压。 解：H 2O=H 2 +1/2O 2, 电子转移数为2，则有 ΔG = - n F E mf = -237.191kJ mol -1(n =2)， -237191=-2×96485×E mf , E mf =1.229V 10-2 298.15K 时测得电池: Pt(s)| H 2( O p ) | HCl(b ) | Hg 2Cl 2(s) | Hg(l) 的电动势与HCl 溶液的质量摩尔浓度的关系如下 b ×103/(mol kg -1) 75.08 37.69 18.87 5.04 E mf / V 0.4119 0.4452 0.4787 0.5437 求（1）O E 甘汞 （2）b= 0.07508 mol kg -1时HCl 溶液的±γ。 解：负极反应：H 2-2e -→2H + 正极反应： Hg 2Cl 2 +2e -→2Hg +2Cl - 电池反应：H 2+ Hg 2Cl 2 →2H ++2Hg +2Cl - 所以 有：E mf = E Θ -RT/2Fln ? ??? ? ?)()()()(22222Cl Hg a H a HCl a Hg a = E Θ -RT/2Fln ())(2HCl a a(HCl)=a (H +) a(Cl -)=(±γb/b Θ)2 E mf =O E 甘汞 - (2RT/F ) ln(b/O b ) 对于稀溶液，ln ±γ=-A ’(I/b Θ)1/2, 1-1价电解质I=b (1) E mf + (2RT/F ) ln(b/O b )=O E 甘汞 + (2RT/F ) A’ (b/O b )0.5 , 以E mf +(2RT/F )ln(b/O b )对(b/O b )0.5作图，直线的截距O E 甘汞＝0.2685 V (2) E mf =O E 甘汞 - (2RT/F ) ln(b/O b ) - (2RT/F ) ln ±γ , ±γ=0.815

高中化学 《电化学》特别练习(含答案)

高中化学 《电化学》特别练习 一、选择题 1、下列各变化中属于原电池反应的是（） ①在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层，②镀锌铁表面有划损时，仍然能阻止铁被氧化， ③红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层， ④锌与稀硫酸反应时，加入少量CuSO 4 溶液可使反应加快 A．只有②④ B．只有④ C．只有②③④ D．只有①②④ 2、某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是（） A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl 3 B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO 3) 3 C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe 2(SO 4 ) 3 D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe 2(SO 4 ) 3 3、化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，不正确的是（） A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl -－2e -＝ Cl 2 ↑ B．氢氧燃料电池（碱性电解质）的正极反应式：O 2 + 2H 2 O + 4e-＝ 4OH - C．粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu2++ 2e-＝ Cu D．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：Fe－3e -＝ Fe3+ 4、CO无色无味有毒，世界各国每年均有不少人因CO中毒而失去生命。一种CO分析仪的工作原理中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是（） A．负极的电极反应式为：CO+O2—―2e-＝CO 2 B．工作时电极b作正极，O2-由电极a流向电极b C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高

电化学练习题练习题及答案

第七章电化学练习题 一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画× 1、设ZnCl 2水溶液的质量摩尔浓度为b ，离子平均活度因子为 ± γ ，则离子平均活度θγαb b B ±=34。（ ） 2、298K 时，相同浓度（均为）的KCl 、CaCl 2和LaCl 3三种电解质水溶液，离子平均活度因子最大的是LaCl 3。（ ） 3、 BaCl 2水溶液，其离子强度I=。（ ） 4、实际电解时，在阴极上首先发生还原作用的是按能斯特方程计算的还原电势最大者。（ ） 5、对于一切强电解质溶液—I Z AZ - +-=± γln 均适用。（ ） 6、电解质溶液与非电解质溶液的重要区别是电解质溶液含有由电解质离解成的正负离子。（ ） 7、电解质溶液可以不偏离理想稀溶液的强电解质溶液。（ ） 8、离子迁移数 t ++t -<1。（ ） 9、离子独立移动定律只适用于无限稀的强电解质溶液。（ ） 10、无限稀薄时，KCl 、HCl 和NaCl 三种溶液在相同温度、相 同浓度、相同单位电场强度下，三种溶液中的Cl －迁移数相同。（ ） 11、在一定的温度和较小的浓度情况下，增大弱电解质溶液的 浓度，则该弱电解质的电导率增加，摩尔电导率减少。（ ）

12、用Λm 对C 作图外推的方法，可以求得HAC 的无限稀释之 摩尔电导。（ ） 13、恒电位法采用三电极体系。（ ） 14、对于电池()()()() s Ag b AgNO b NO Ag s Ag 2313，b 较小的一端为 负极。（ ） 15、一个化学反应进行时，10220--=?mol KJ G m r ..，如将该化 学反应安排在电池中进行，则需要环境对系统做功。（ ） 16、原电池在恒温、恒压可逆的条件下放电时，0=?G 。（ ） 17、有能斯特公式算得电池的E 为负值，表示此电池反应的方向是朝正向进行的。（ ） 18、电池() () ()() s Ag s AgCl kg mol Cl Zn s Zn 0 1002012.,..,=±-γ其反应为 ()()()()0 100202212.,..,=+→+±-γkg mol ZnCl s Ag s Zn s AgCl ， 所以其电动势的计算公式为 ()010020222 ..ln ln ?- =-=F RT E F RT E E ZnCl θθα。（ ） 19、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。（ ） 20、电池反应的E 与指定电池反应计量方程式的书写无关，而 电池反应的热力学函数m r G ?等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。（ ） 21、锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中，所构成的电池是可逆电池。（ ） 22、电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。（ ）

关于电化学部分练习题物理化学

电化学部分练习题 （Ⅰ） 电解质溶液 ?一、选择题 1. 用同一电导池分别测定浓度为 0.01 mol ·kg -1和 0.1 mol ·kg -1的两个电解质溶液， 其电阻分别为 1000 ? 和 500 ?，则它们依次的摩尔电导率之比为 ( ) (A) 1 : 5 (B) 5 : 1 (C) 10 : 5 (D) 5 : 10 2. 298 K 时， 0.005 mol ·kg -1 的 KCl 和 0.005 mol ·kg -1 的 NaAc 溶液的离子平均活 度系数分别为 ? ?,1和 ? ?,2,则有 ( ) (A) ? ?,1= ? ?,2 (B) ? ?,1＞ ? ?,2 (C) ? ?,1＜ ? ?,2 (D) ? ?,1≥ ? ?,2 3. 在HAc 解离常数测定的实验中，总是应用惠斯顿电桥。作为电桥平衡点的指零仪器，结合本实验，不能选用的是： （ ） (A) 耳机 (B) 电导率仪 (C) 阴极射线示波器 (D) 直流桥流计 4. 1-1型电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正负离子的摩尔电导率之和，这一规律只适用于：（ ） (A) 强电解质 (B) ? 弱电解质 (C) 无限稀释电解质溶液 (D) 摩尔浓度为1的溶液 二、填空题 1. CaCl 2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是：____)Cl (2)Ca ()CaCl (-m 2m 2m ∞+∞∞+=λλΛ ?_________________________。 2. 0.3 mol ·kg -1 Na 2HPO 4水溶液的离子强度是____0.9________ mol ·kg -1 。 3. 浓度为0.1 mol ·kg -1 的MgCl 2水溶液，其离子强度为__0.3_________________ mol ·kg -1 。 4. 有下列溶液： (A) 0.001 mol ·kg -1 KCl (B) 0.001 mol ·kg -1 KOH (C) 0.001 mol ·kg -1 HCl (D) 1.0 mol ·kg -1 KCl 其中摩尔电导率最大的是 （ ）； 最小的是 （ ）。 ?三、计算题 1 25℃时，浓度为0.01，mol ·dm -3的BaCl 2水溶液的电导率为0.2382，-1 m S ?，而该电解质中的钡离子的迁移数t (Ba 2+)是0.4375，计算钡离子和氯离子的电迁移率U (Ba 2+)和U (Cl -)。 2. 25℃时，KCl 和 NaNO 3溶液的无限稀释摩尔电导率及离子的无限稀释迁移数如下： ?m ∞／( S ·m 2·mol -1) t ?,+ KCl 1.4985 × 10-2 0.4906 NaNO 3 1.2159 × 10-2 0.4124 计算： (1) 氯化钠溶液的无限稀释摩尔电导率?m ∞(NaCl) (2) 氯化钠溶液中 Na + 的无限稀释迁移数 t ?(Na +)和无限稀释淌度U ?(Na +)。 参考答案 一、选择题 1. (B) 2. (A) 3. (D) 4. (C) 二、填空题 1 )Cl (2)Ca ()CaCl (-m 2m 2m ∞+∞∞+=λλΛ 2. 0.9 ? 3. 0.3 4. （C) (D) 三、计算题

物理化学—电化学练习题及参考答案

电化学B 一、选择题 1. p?和298 K下，把Pb和Cu(Ac)2溶液发生的反应安排为电池，当获得可逆电功为91.84 kJ时，电池同时吸热213.6 kJ，因此该过程有：（） (A) ?r U>0, ?r S>0 (B) ?r U<0, ?r S>0 (C) ?r U>0, ?r S<0 (D) ?r U<0, ?r S<0 2. 在应用电位计测定电动势的实验中，通常必须用到： （） (A) 标准电池 (B) 标准氢电极 (C) 甘汞电极 (D) 活度为1的电解质溶液 3. 下列电池中液接电势不能被忽略的是：( ) (A) Pt, H2(p1)│HCl(m1)│H2(p2), Pt (B) Pt, H2(p)│HCl(m1)‖HCl(m2)│H2(p), Pt (C) Pt, H2(p)│HCl(m1)┆HCl(m2)│H2(p), Pt (D) Pt, H2(p)│HCl(m1)│AgCl,Ag-Ag,AgCl│HCl(m1)│H2(p), Pt 4. 某电池反应为: Hg2Cl2(s)＋H2(p?)─→2 Hg(l)＋2 H+(a=1)＋2 Cl-(a=1) 已知:E?＝0.268 V, (?E/?T)p＝-3.2×10-4 V·K-1, 则?r S m为：( ) (A) -61.76 J·K-1·mol-1(B) -30.88 J·K-1·mol-1

(C) 62.028 J·K-1·mol-1(D) -0.268 J·K-1·mol-1 5. 电池中使用盐桥的作用是：（） (A) 使电池变成无液体接界的可逆电池 (B) 基本消除电池中的液体接界电势 (C) 消除电池中存在的扩散现象 (D) 使液体接界电势为零 6. 用对消法测定电池电动势，若实验中发现检流计始终偏向一边，则可能原因是：（） (A) 被测定电池温度不均匀 (B) 被测定电池的两极接反了 (C) 搅拌不充分使浓度不均匀 (D) 检流计灵敏度差 7. 将一铂丝两端分别浸入含0.1 mol·dm-3 Sn2+和0.01 mol·dm-3 Sn4+的溶液中，这时的电位差为：（） (A) E(Sn4+|Sn2+)+0.059/2 (B) E(Sn4+|Sn2+)+0.059 (C) E(Sn4+|Sn2+) - 0.059 (D) E(Sn4+|Sn2+) - 0.059/2 8. 测定电池电动势时，标准电池的作用是：（） (A) 提供标准电极电势 (B) 提供标准电流 (C) 提供标准电位差 (D) 提供稳定的电压 9. 当电池的电动势E=0时，表示：（）

应用电化学习题及答案

应用电化学，辉卢文庆 全书思考题和习题 第一章习题解答： 1试推导下列各电极反应的类型及电极反应的过程。 (1)++ →+242Ce e Ce 解：属于简单离子电迁移反应，指电极/溶液界面的溶液一侧的氧化态物种4Ce + 借助于电极得到电子，生成还原态的物种2Ce + 而溶解于溶液中，而电极在经历氧化-还原后其物理化学性质和表面状态等并未发生变化， (2) -→++OH e O H O 44222 解：多孔气体扩散电极中的气体还原反应。气相中的气体2O 溶解于溶液后，再扩散到电极表面，然后借助于气体扩散电极得到电子，气体扩散电极的使用提高了电极过程的电流效率。 (3) Ni e Ni →++ 22 解：金属沉积反应。溶液中的金属离子2Ni + 从电极上得到电子还原为金属Ni ，附着于电极表面，此时电极表面状态与沉积 前相比发生了变化。 (4) -+→+ +OH s MnOOH O H e s MnO )()(22 解：表面膜的转移反应。覆盖于电极表面的物种(电极一侧)经过氧化-还原形成另一种附着于电极表面的物种，它们可能是氧化物、氢氧化物、硫酸盐等。 (5)2)(22OH Zn e OH Zn →-+-；--→+242])([2)(OH Zn OH OH Zn 解：腐蚀反应：亦即金属的溶解反应，电极的重量不断减轻。即金属锌在碱性介质中发生溶解形成二羟基合二价锌络合物，所形成的二羟基合二价锌络合物又和羟基进一步形成四羟基合二价锌络合物。 2．试说明参比电极应具有的性能和用途。 参比电极(reference electrode ，简称RE)：是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极，参比电极上基本没有电流通过，用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。 既然参比电极是理想不极化电极，它应具备下列性能：应是可逆电极，其电极电势符合Nernst 方程；参比电极反应应有较大的交换电流密度，流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状；应具有良好的电势稳定性和重现性等。 不同研究体系可以选择不同的参比电极，水溶液体系中常见的参比电极有：饱和甘汞电极(SCE)、Ag/AgCl 电极、标淮氢电极(SHE 或NHE)等。许多有机电化学测量是在非水溶剂中进行的，尽管水溶液参比电极也可以使用，但不可避免地会给体系带入水分，影响研究效果，因此，建议最好使用非水参比体系。常用的非水参比体系为Ag/Ag+(乙腈)。工业上常应用简易参比电极，或用辅助电极兼做参比电极。在测量工作电极的电势时，参比电极的溶液和被研究体系的溶液组成往往不—样，为降低或消除液接电势，常选用盐桥；为减小末补偿的溶液电阻，常使用鲁金毛细管。 3．试描述双电层理论的概要。 解：电极/溶液界面区的最早模型是19世纪末Helmholtz 提出的平板电容器模型(也称紧密层模型)，他认为金属表面过剩的电荷必须被溶液相中靠近电极表面的带相反电荷的离子层所中和，两个电荷层间的距离约等于离子半径，如同一个平板电容器。这种

电化学测试题及答案

电化学 1. pH ＝ a 的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH ＞a,则该电解质可能是 A 、NaOH B 、H 2SO 4 C 、AgNO 3 D 、Na 2SO 4 2.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用;锌—锰碱性电 池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为： Zns+2MnO 2s+H 2Ol==ZnOH 2s+Mn 2O 3s 下列说法错误．． 的是 A ．电池工作时,锌失去电子 B ．电池正极的电极反应式为：2MnO 2s+H 2O1+2e —=Mn 2O 3s+2OH —aq C ．电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极 D ．外电路中每通过电子,锌的质量理论上减小 3.下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确．．． 的是 A. a 电极是负极 B. b 电极的电极反应为：===---e OH 44↑+222O O H C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 4.下图中能验证氯化钠溶液含酚酞电解产物的装置是D 5．一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧 化钇Y 2O 3的氧化锆ZrO 2晶体,在熔融状态下能传导O 2— ;下列对该燃 料电池说法正确的是 A ．在熔融电解质中,O 2— 由负极移向正极 B ．电池的总反应是：2 C 4H 10 + 13O 2→ 8CO 2 + 10H 2O C ．通入空气的一极是正极,电极反应为：O 2 + 4e — = 2O 2— D ．通入丁烷的一极是正极,电极反应为：C 4H 10 + 26e — + 13O 2—== 4CO 2 + 5H 2O 6．高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保 持稳定的放电电压;高铁电池的总反应为 3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3ZnOH 2 + 2FeOH 3 + 4KOH 下列叙述不正确．．．的是 A ．放电时负极反应为：Zn —2e — +2OH —= ZnOH 2 B ．充电时阳极反应为：FeOH 3 —3e — + 5 OH — = FeO - 24 + 4H 2O C ．放电时每转移3 mol 电子,正极有1mol K 2FeO 4被氧化 D ．放电时正极附近溶液的碱性增强 7.金属镍有广泛的用途;粗镍中含有少量Fe 、Zn 、Cu 、Pt 等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是已知：氧化性Fe 2＋＜Ni 2＋＜Cu 2＋ A 阳极发生还原反应,其电极反应式：Ni 2＋＋2e －＝Ni B 电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C 电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe 2＋和Zn 2＋ D 电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt 放电 充电

应用电化学练习题

应用电化学练习题 1、 试推导下列电极反应的类型及电极反应的过程。 （1）++ →+24Ce e 2Ce ，(2)-→++OH 4e 4O H 2O 22 (3) Ni e 2Ni 2→++ (4)()()-+→++OH s MnOOH O H e s MnO 22 (5)2Zn(OH)e 2OH 2Zn →-+- ; ()()[]- - →+242 OH Zn OH 2OH Zn 2、 试说明参比电极应具有的性能和用途。 3、 试描述双电层理论的概要。 4、 根据电极反应Red ne O x ?+，已知：1 *O * R L mmol 1x -?==c c ，17s cm 10--?=θk ，3.0=α，n=1；（1）计算交换电流密度A I j /00=以μA 2cm -?表示） ；（2）试画出阳极电流和阴极电流在600μA 2 -?cm 范围内的Tafel 曲线（η-I lg ） 。T ＝298K ，忽略物质传递的影响。 5、 试推导高正超电势时η～I 关系式，并同Tafel 方程比较。 6、 根据文献提供的数据，()()()()1 46 1 36 L mmol 20CN Fe ,L mmol 20CN Fe Pt -+-+ ??， ()1 L m m o l 1.0N a C l =?在25℃时的A I j /00 =＝2.0mA.cm -2,这个体系的电子传递系数为0.50，计算： （1）θ k 的 值；（2）溶液中两种络合物浓度都为1mol.L -1时的交换电流密度0j ； （3）电极面积为0.1cm 2，溶液中两种络合物浓度为10－ 4mol.L －1 时的电荷传递电阻。 7、 根据文献J.Am.Chem.Soc.，77，6488（1955）报道，研究电极反应： ()Hg Cd e 2Hg Cd 2→+++，当c Cd(Hg)=0.40mol.L -1时，得到如下实验数据： 试计算α和θ k 的值。 8、 对于一个旋转圆盘电极，应用稳态物质传递控制电极反应的处理，物质传递系数m 0=0.62 6 1 2 13 20-ν ωD ,式中 0D 为扩散系数（cm.s -1） ，ω为圆盘的角速度(s -1)( ω=2πf ，f 为旋转频率r.s -1)，ν是动力黏度，水溶液中ν为0.010（cm 2.s -1）。使用0.30cm 2的圆盘电极，在1mol.L -1Fe 3+还原为Fe 2+。已知Fe 3+的0D 为5.2×10－ 6 cm.s -1，计算 圆盘电极转速为10 r.s -1时的还原极限电流。 9、 现用70A.m -2电流密度电解出铜，假定溶液中Cu 2+的活度为1，实验测得其Tafel 曲线低利率为（0.06V ）－ 1，交换 电流密度 0j 为1 A.m -2，试问电解析出铜时阴极电位应为多少？ 10、写出下列电池的电极反应，成流反应以及电解和集电器名称；

电化学原理及其应用(习题及答案)

第六章电化学原理及其应用 一、选择题 1．下列电极反应中，溶液中的pH值升高，其氧化态的氧化性减小的是(C) A. Br2+2e = 2Br－ B. Cl2+2e=2Cl— C. MnO4—+5e+8H+=2Mn2++4H2O D. Zn2++2e=Zn 2．已知H2O2在酸性介质中的电势图为O2 0.67V H2O2 1.77V H2O，在碱性介质中的电势图为O2-0.08V H2O2 0.87V H2O，说明H2O2的歧化反应（C） A.只在酸性介质中发生 B.只在碱性介质中发生 C.无论在酸、碱性介质中都发生Ｄ.与反应方程式的书写有关 3．与下列原电池电动势无关的因素是Zn |Zn2+‖H+，H2 | Pt （B） A. Zn2+的浓度 B. Zn电极板的面积 C.H+的浓度 D.温度 4．298K时，已知Eθ（Fe3+/Fe）=0.771V，Eθ（Sn4+/Sn2+）=0.150V，则反应2Fe2++Sn4+=2Fe3++Sn2+的△r G mθ为（D）kJ/mol。 A. －268.7 B. －177.8 C. －119.9 D. 119.9 5．判断在酸性溶液中下列等浓度的离子哪些能共存（D） A Sn2+和Hg2+ B. SO32—和MnO4— C. Sn4+和Fe D. Fe2+和Sn4+ 已知Eθ(Hg2+/Hg)=0.851V，Eθ(Sn4+/Sn2+)=0.15V ，Eθ(MnO4—/Mn2+)=1.49V Eθ(SO42—/H2SO3)=1.29V ，Eθ(Fe2+/Fe)= —0.44V 6．已知下列反应在标准状态下逆向自发进行 Sn4++Cu = Sn2++Cu2+ Eθ(Cu2+/Cu)=(1) , Eθ(Sn4+/Sn2+)=(2) 则有（C） A. (1) = (2) B. (1)＜(2) C. (1)＞(2) D. 都不对 二、填空题 1．将下列方程式配平 3PbO2 + 2 Cr3+ + ____H2O___ ＝1Cr2O72—+ 3Pb2+ + __2H+___ (酸性介质) 2MnO2 + 3 H2O2 +__2OH-___ ＝2MnO4—+ ___4H2O______ （碱性介质）2．现有三种氧化剂Cr2O72—，H2O2，Fe3+，若要使Cl—、Br—、I—混合溶液中的I—氧化为I2，而Br-和Cl-都不发生变化，选用Fe3+最合适。(EθCl2/Cl-=1.36V, EθBr2/Br-=1.065V, EθI2/I-=0.535V) 3．把氧化还原反应Fe2++Ag+=Fe3++Ag设计为原电池，则正极反应为Ag++ e = Ag，负极反应为Fe3++e= Fe2+ ，原电池符号为Pt︱Fe3+(c1),Fe2+(c2)‖Ag+(c3)︱Ag。 4．在Ｍn++n e＝M(s)电极反应中，当加入Ｍ的沉淀剂时，可使其电极电势值降低，如增加Ｍ的量，则电极电势不变 5．已知EθAg+/Ag=0.800V, K sp=1.6×10—10则Eθ（AgCl/Ag）= 0.222V。 6．已知电极反应Cu2++2e=Cu的Eº为0.347Ｖ,则电极反应2Cu - 4e =2Cu2+的Eθ值为0.347V 。7．用氧化数法配平下列氧化还原反应。 （1）K2Cr2O7＋H2S＋H2SO4K2SO4＋Cr2(SO4)3＋S＋H2O K2Cr2O7＋3H2S＋4H2SO4 =K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3S＋7H2O

第10章--应用电化学--习题及答案

第10章--应用电化学--习题及答案 应用电化学 习题及答案 10-1 水的标准生成自由能是-237.191kJ mol-1,求在25℃时电解纯水的理论分解电压。 解：H2O=H2 +1/2O2, 电子转移数为2，则有 ΔG = - n F Emf = -237.191kJ mol-1(n=2)，-*****=-2×*****×Emf, Emf=1.229V 10-2 298.15K时测得电池: Pt(s)| H2( pO) | HCl(b) | Hg2Cl2(s) | Hg(l) 的电动势与HCl溶液的质量摩尔浓度的关系如下 b×103/(mol kg-1) Emf / V 75.08 37.69 18.87 5.04 0.4119 0.4452 0.4787 0.5437 求（1）EO甘汞（2）b= 0.07508 mol kg-1时HCl溶液的??。解：负极反应：H2-2e-→2H+ 正极反应：Hg2Cl2 +2e-→2Hg +2Cl- 电池反应：H2+ Hg2Cl2 →2H++2Hg +2Cl- ?a2(Hg)a2(HCl)?Θ ?所以有： E mf= E-RT/2Fln?= E-RT/2Fln?a2(HCl)? ?a(H)a(HgCl)?222??Θ a(HCl)=a (H+) a(Cl-)=(??b/bΘ)2 E mf=EO甘汞- (2RT/F) ln(b/bO) 对于稀溶液，ln??=-A’(I/bΘ)1/2, 1-1价电解质I=b (1) E mf+ (2RT/F) ln(b/bO)=EO甘汞+ (2RT/F) A’ (b/bO)0.5 , 以 E mf+(2RT/F)ln(b/bO)对(b/bO)0.5作图，直线的截距EO甘汞＝0.2685 V (2) E mf=EO甘汞- (2RT/F) ln(b/bO) - (2RT/F) ln?? , ??=0.815 1 10-3 298.2K 时，在有玻璃电极的电池中，加入pH＝4.00的缓冲溶液，测得电动势为0.1122V；则当电动势为0.2305V时，溶液的

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第十章应用电化学 习题及答案 10-1 水的标准生成自由能是-237. 191kJ molT,求在25C时电解纯水的理论分解电压。 解：H2O=H2 +1/202,电子转移数为2,则有 △ G = - 〃 F E mf= -237.191kJ mol-1^), -237191=-2X 96485 XE mf, E mf= 1.229V 10-2 298. 15K 时测得电池：Pt(s) H2( p。)| HC10) | Hg2Cl2(s) | Hg(l)的电动势与HC1溶液的质量摩尔浓度的关系如下 bx 103/(mol kg-1) 75. 08 37. 69 18. 87 5. 04 晶/ V 0. 4119 0. 4452 0. 4787 0. 5437 求(1) £°甘乘(2) b= 0. 07508 mol kg^ 时HC1 溶液的/±。 解：负极反应：H2-2e -2H+ 正极反应：Hg2Cl2 +2e-2Hg +2CF 电池反应：H2+ Hg2Cl2 -2H++2Hg +2CF 所以有：E mf= E H-RT/2Fln [ a^H sW = E«_RT/2Fln (a^HC i^ a(HCl)=a (H+) a(Cl )=( /士b/b'")2 Emf=E°%-(2R〃F)ln(b/"°) 对于稀溶液，ln/±=-A，(I/b— 1一1价电解质I=b (1)E m汁QRT/F) ln(Z?/Z?e)=E e tti + QRT/F) A' (Z?/Z?6)0'5 ,以E m^(2RT/F)ln(b/b Q)对(b/b"作图，直线的截距砂廿汞=0.2685 V (2) E mf=£e w - QRT/F) ln(b/b°) - (2RT/F) In/士, y± =0.815

电化学整理(大题)

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2 电化学练习题 1、直接甲醇燃料电池（DNFC ）被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。 （1）101 kPa 时，1 mol CH 3OH 完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51 kJ/mol ，则甲醇燃烧的热化学方程式为 。 （2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是： ① CH 3OH(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+3H 2(g) △H 1 =+49.0 kJ·mol -1 ② CH 3OH(g)+21 O 2(g)= CO 2(g)+2H 2(g) △H 2 已知H 2(g)+ 2 1 O 2(g)===H 2O(g) △H = -241.8 kJ·mol -1 则反应②的△H 2 = kJ·mol -1。 （3）甲醇燃料电池的结构示意图如右。甲醇进入 极（填“正”或“负”），正极发生的电极反应为 。 2、（10分）如图所示3套实验装置，分别回答下列问题。 （1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入K 3[Fe(CN)6] 溶液，即可观察到铁钉附近的溶液变蓝色沉淀，表明铁被 （填“ 氧化”或“还原”）； 向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为 。 （2）装置2中的石墨是 极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为 。 （3）装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L 的NaCl 溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L 的CuSO 4溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红。 ① 电源的M 端为 极；甲烧杯中铁电极的电极反应为 。 ② 乙烧杯中电解反应的离子方程式为 。 ③ 停止电解，取出Cu 电极，洗涤、干燥、称量、电极增重 0.64 g ，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为 mL 。 3．⑴以甲烷、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可以构成燃料电池。该电池的负极反应式为 _____________________________。 ⑵用右图所示装置进行电解： ①若A 、B 均为石墨电极，C 为足量CuSO 4溶液，则电解的总反应方程式为_________________。电解一段时间后，取出电极，向电解液中加入适量的____________(填化学式)可使C 溶液恢复到电解前的成分和浓度。 ②若A 、B 均为铂电极，C 为Na 2SO 4溶液(含酚酞)，电解一段时间后， _________(填“A ”或“B ”)极附近显红色；将电极取出，搅拌使溶液混合均匀，测得溶液的pH_______7(填“<”、“=”或“>”)。 ③若A 、B 为同一材料的电极，C 为CuCl 2溶液，电解过程中CuCl 2溶液的浓度始终保持不变，则A 、B 为________(填化学式)电极；当电路中有0.04mol 电子通过时，阴极增重__________g 。 4、电化学在工业生产中有广泛应用。 （1）右图所示装置中，两玻璃管及烧杯中是滴有酚酞的NaCl 饱和溶液， C （I ）、C （II ）为多孔石墨电极。 ①电解NaCl 饱和溶液的化学方程式 为 。 ②接通S 1后，C （I ）附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。则电极C （I ）是 （填“阳”或“阴”） 极；检验C （II ）电极反应所得气体产物的方法和现象是 。 ③一段时间后（玻璃管中液面未脱离电极），断开S 1，则C(I)、C(II)两玻璃管内气体的体积V(I)、V(II)的关系是：V(I) V(II)(填“>”、 “=”或 “<”) 。断开S 1接通S 2，电流表的指针发生偏转，此时电极C （II ） 是 （填“正”或“负”） 极；C （I ） 的电极反应是： 。

2020届高考化学一轮复习《电化学及其应用》专题练习卷(含答案)

2020届高三化学一轮复习《电化学及其应用》专题练习卷 1．[2018海南]一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH 浓溶液。下列说法错误的是 A ．电池总反应式为：2Mg ＋O 2＋2H 2O ＝2Mg(OH)2 B ．正极反应式为：Mg －2e － ＝Mg 2＋ C ．活性炭可以加快O 2在负极上的反应速率 D ．电子的移动方向由a 经外电路到b 【答案】BC 2．[2018新课标Ⅲ]一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O 2与Li +在多孔碳材料电极处生成Li 2O 2-x （x =0或1）。下列说法正确的是 A ．放电时，多孔碳材料电极为负极 B ．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C ．充电时，电解质溶液中Li +向多孔碳材料区迁移 D ．充电时，电池总反应为Li 2O 2-x =2Li+（1－2 x ）O 2 【答案】D 3．[2018新课标Ⅱ]我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na —CO 2二次电池。将NaClO 4溶于有机溶剂作 为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO 2+4Na 2Na 2CO 3+C 。下 列说法错误的是

A．放电时，ClO4－向负极移动 B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2 C．放电时，正极反应为：3CO2+4e−＝2CO32－+C D．充电时，正极反应为：Na++e−＝Na 【答案】D 4．[2018新课标Ⅰ]最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。 示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为： ①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+ ②2EDTA-Fe3++H2S＝2H++S+2EDTA-Fe2+ 该装置工作时，下列叙述错误的是 A．阴极的电极反应：CO2+2H++2e-＝CO+H2O B．协同转化总反应：CO2+H2S＝CO+H2O+S C．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低 D．若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性 【答案】C 5．[2018年11月浙江选考]最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确 ．．．的是

电化学练习题带答案

电化学练习 1．铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是( )。 A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3，负极为Fe B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2 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－===Ni2O3＋3H2O 2．镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol电子发生转移，下列说法正确的是( ) ①有5.6 g金属被腐蚀②有6.5 g金属被腐蚀③在标准状况下有2.24 L气体放出④在标准状况下有1.12 L气体放出 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 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，下列有关说法正确的是( ) 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0.1 mol电子，消耗1.12 L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。下列有关该电池的说法错误的是( ) 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负极，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，研读下图，下列判断不．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0.2 mol电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 mol C．K闭合时，Ⅱ中SO42-向c电极迁移 D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极6．获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解液为AlI3溶液，已知电池总反应为：2Al＋3I2===2AlI3。下列说法不．正确的是( ) A．该电池负极的电极反应为：Al－3e－===Al3＋ B．电池工作时，溶液中铝离子向正极移动 C．消耗相同质量金属时，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多 D．该电池可能是一种可充电的二次电池 7最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反应为：Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH。下列说法不．正确的是( ) A．该电池Zn为负极，MnO2为正极 B．该电池的正极反应为：MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－ C．导电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向Zn D．电池工作时水分子和OH－都能通过薄层纸片 8．防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法：如制成耐腐蚀合金、表面“烤蓝”、电镀另一种金属以及电化学保护等方法。(1)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀，请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应：正极：________________；负极：________________。 (2)在海洋工程上，通常用铝合金(Al－Zn－Cd)保护海底钢铁设施，其原理如图所示：其中负极发生的电极反应为：__________________________________________________；

电化学部分练习题--物理化学

电化学部分练习题--物理化学 电化学部分练习题 （Ⅰ）电解质溶液 一、选择题 1. 用同一电导池分别测定浓度为0.01 mol ·kg -1和0.1 mol ·kg -1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 : 5 (B) 5 : 1 (C) 10 : 5 (D) 5 : 10 2. 298 K 时，0.005 mol ·kg -1 的 KCl 和0.005 mol ·kg -1 的NaAc 溶液的离子平均活度系数分别为γ ±,1和γ ±,2,则有 ( ) (A) γ ±,1= γ ±,2 (B) γ ±,1＞γ ±,2 (C) γ ±,1＜γ ±,2 (D) γ ±,1≥ γ ±,2 3. 在HAc 解离常数测定的实验中，总是应用惠斯顿电桥。作为电桥平衡点的指零仪器，结合本实验，不能选用的是：（） (A) 耳机 (B) 电导率仪 (C) 阴极射线示波器 (D) 直流桥流计 4. 1-1型电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正负离子的摩尔电导率之和，这一规律只适用于：（） (A) 强电解质 (B) 弱电解质 (C) 无限稀释电解质溶液 (D) 摩尔浓度为1的溶液 二、填空题 1. CaCl 2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是：____)Cl (2)Ca ()CaCl (- m 2m 2m ∞ + ∞ ∞ +=λλΛ _________________________。

2. 0.3 mol ·kg -1 Na 2HPO 4水溶液的离子强度是____0.9________ mol ·kg -1 。 3. 浓度为0.1 mol ·kg -1 的MgCl 2水溶液，其离子强度为__0.3_________________ mol ·kg -1 。 4. 有下列溶液： (A) 0.001 mol ·kg -1 KCl (B) 0.001 mol ·kg -1 KOH (C) 0.001 mol ·kg -1 HCl (D) 1.0 mol ·kg -1 KCl 其中摩尔电导率最大的是（）；最小的是（）。三、计算题 1 25℃时，浓度为0.01，mol ·dm -3的BaCl 2水溶液的电导率为0.2382，-1 m S ?，而该电解质中的钡离子的迁移数t (Ba 2+)是0.4375，计算钡离子和氯离子的电迁移率U (Ba 2+)和U (Cl -)。2. 25℃时，KCl 和NaNO 3溶液的无限稀释摩尔电导率及离子的无限稀释迁移数如下：Λm ∞ ／( S ·m 2·mol -1) t ∞,+ KCl 1.4985 × 10 0.4906 NaNO 3 1.2159 × 10-2 0.4124 计算： (1) 氯化钠溶液的无限稀释摩尔电导率Λm ∞ (NaCl) (2) 氯化钠溶液中 Na + 的无限稀释迁移数t ∞(Na +)和无限稀释淌度U ∞(Na +)。 参考答案 一、选择题 1. (B) 2. (A) 3. (D) 4. (C) 二、填空题 1 )Cl (2)Ca ()CaCl (- m 2m 2m ∞ +

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。C。K闭 合时，Ⅱ中SO4-离子向左移动。 6.通过向c电极迁移D.K，电池可以单独作为Ⅱ电池，其 中d电极为正极。已成功研制出一种环境友好型铝碘电池，使用AlI 3 溶液作为电解液，总反应为2Al＋3I 2