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电化学2

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稀硫酸

〖高考一轮复习学案〗 1·2电化学之一《原电池及其应用》

2005/10/8

〖05考纲要求〗 12.初步了解化学电源。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。

方法与技巧

原电池中所发生的反应都是氧化还原反应,抓住这一变化实质,依据氧化还原反应中物质

的氧化性、还原性的强弱,判断原电池中的电极反应,正确书写电极反应式。

知识规律总结

原电池是一种将 转化为 的装置

例一、 判断下列哪些装置构成了原电池?

① ② ③

④ ⑤ ⑥ ⑦

一、构成原电池的条件

1.要有活动性不同的两个______(一种金属与另一种金属或石墨或不溶性的金属氧化物);

2.要有__________溶液;

3.构成_______________。

二、原电池原理 1.原电池电极名称:______和_______

2.反应类型:负极:__________(_____) 正极:________(_____)

3.电子和离子的流向:电子:______________;负极出电子,电子回正极

离子:_________流向正极;__________流向负极

例二、(05上海)10、关于如图所示装置的叙述,正确的是()

A、铜是阳极,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

练习1、如图所示的装置:在盛有水的烧杯中,在铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝,使之平衡。小心地从烧杯中央滴入硫酸铜溶液。片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)( )

A.铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态不变

C.铁圈向下倾斜D.银圈向下倾斜

例三、判断电池在放电时的电极材料

负极

4.判断原电池电极的方法

方法一:根据电极反应的本身确定。

失电子的反应→氧化反应→_____;得电子的反应→还原反应→______。

方法二:电子方向或电流方向

方法三:根据电极材料的性质确定。通常是

(1)对于金属——金属电极,活泼金属是________,不活泼金属是_______;

(2)对于金属——非金属电极,金属是_____,非金属是_______,如干电池等;

(3)对于金属——化合物电极,金属是_____,化合物是________。

例四、练一练:写出电极反应式

1、以Zn和Cu为电极材料,H2SO4溶液为电解质的原电池

正极:______________________;负极:_____________________________

2、以铜和石墨为电极材料,硝酸银溶液为电解质的原电池

正极:______________________;负极:_____________________________

2、铅蓄电池放电时的反应总方程式:Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O

正极:______________________;负极:_____________________________

4、银锌纽扣电池(电解质溶液KOH)放电时反应的总方程式Zn+Ag2O +H2O =2Ag+Zn(OH)2正极:______________________;负极:_____________________________

氢氧燃料电池(电解质溶液为硫酸溶液):

正极:______________________;负极:_____________________________

(电解质溶液为氢氧化钾溶液)

正极:______________________;负极:_____________________________

5.书写电极反应原电池电极反应式的书写注意事项:

(1)负氧正还。

(2)要注意溶液的酸碱性,适当的在电极方程式两边添加H+、OH—、H2O,遵循电荷守恒和质量守恒。

(3)要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。

6.设计简单的原电池

例五、Cu + 2FeCI3== 2FeCI2 + CuCI2

材料:_______________________________________________________.

负极:________,电极反应:__________________.

正极:________,电极反应:__________________.

总离子反应式:___________________________.

练习2、 Cu、Fe作两极,稀硫酸作电解质溶液的原电池中:

①Cu作____极, ②Fe作____极

电极反应式:负极:____________ 正极:________________________

如将稀硫酸改为浓硝酸则:①Cu作____极, ②Fe作____极

电极反应式:负极:________________ 正极_______________________

举一反三

练习3:镁片和铝片作两极,分别用接线柱平行固定在塑料板上,取两只50mL小烧杯,一只中注入40ml4mol/LNaOH溶液,另一只烧杯中注入40mL4mol/LH2SO4溶液,试回答:

(1)两电极用导线连接后同时插入稀硫酸中,

铝片上的电极反应式为: ______________ 。

(2)两电极用导线连接后同时插入NaOH溶液中,

铝片上的电极反应式为: ______________ 。

7.原电池原理的应用

例六、实验室制氢气,最好的方法是( )

A.纯锌与稀硫酸反应

B.纯锌与浓硫酸反应

C.纯锌与稀盐酸反应

D.粗锌(含铝、铜杂质)与稀硫酸反应

应用一: 加快氧化还原反应的。

例七、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。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡;b、d相连时,b 上有大量气泡产生,则这四种金属的活动性顺序由强到弱为:_________________。

应用二: 比较金属的。

三、金属的腐蚀

1.金属腐蚀的实质:金属原子失去电子被______而消耗的过程。

2.金属腐蚀分为___________和_____________。

4.电化学腐蚀的常见类型

(1)析氢腐蚀 在酸性条件下,正极反应式:__________________。

(2)吸氧腐蚀 在极弱酸或中性条件下,正极反应式:_________________________。

若负极金属不与电解质溶液发生直接的反应,则形成吸氧腐蚀的原电池反应。如生铁浸入

食盐水中,会形成许多微小的原电池。

例八、下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验,数天后

(1)上述两装置中铁钉发生变化的共性是:______________________

(2)图一说明原溶液呈_______________,铁钉发生_________腐蚀, 电极反应为:负极:_______________ ; 正极:___________________

(3)图二说明原溶液呈____________,铁钉发生________腐蚀,

电极反应为:负极: ______________; 正极:________________。

金属防护的几种重要方法

①改变金属内部的组织结构,制成合金。 ②在金属表面覆盖保护层。

③电化学保护法。(牺牲阳极的阴极保护法)

例九、下图烧杯中盛有稀硫酸,则三烧杯中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 。

(1) (2) (3)

5.在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢可用下列原则判断:______________>化学腐蚀>有________措施的腐蚀。

练习4. (1)电工操作上规定:不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因_____________________________________________________________________。

(2)若反应为:Cu+2H +===Cu 2+ +H 2↑,该反应可以设计成原电池?请说明理由_________________________________。

图二

数天后 数天后 图一

【课后练习】

( )1、(2000“3+2”全国卷)下列关于实验现象的描述不正确...

的是 A .把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡

B .用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌

C .把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁

D .把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快

( )2、以下现象与电化学理论无关的是

A 、黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易生铜锈

B 、生铁比软件铁芯(几乎是纯铁)容易生锈

C 、纯锌与稀硫酸反应时,滴少量硫酸铜溶液后速率加快

D 、银质奖牌久置后表面变暗

( )3、有A 、B 、C 、D 四种金属。将A 与B 用导线连结起来浸入电解质溶液中,B 不易腐蚀。将A 、D 投入等浓度盐酸中,D 比A 反应剧烈。将铜浸入B 的盐溶液里,无明显变化。如果把铜浸入C 的盐溶液里,有金属C 析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是

A .D 、C 、A 、

B B .D 、A 、B 、C

C .

D 、B 、A 、C D .B 、A 、D 、C

( )4、为研究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置,再放在玻璃钟罩里保存相同的一段时间,下列对实验结束时现象的描述不正确的是

A .装置Ⅰ左侧的液面一定会下降

B .左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低

C .装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重

D .装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀

( )5、(04江苏化学)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,电流总反应式为:Zn (s )+2MnO 2(s )+H 2O (l )=Zn (OH )2(s )+Mn 2O 3(s ) 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 2(s )+H 2O (l )+2e -=Mn 2O 3(s )+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0.2 mol 电子,锌的质量理论上减小6.5 g ( )6、一种新型燃料电池,以镍板为电极插入KOH 溶液中,分别向两极通乙烷和氧气,电极反应为:C 2H 6+18OH - -14e-===2CO 32-+12H 2O ;7H 2O+

2

7O 2+14e - ===14OH -

。有关

此电池的推断错误的是

A.通氧气的电极为负极

B.参加反应的O2与C2H6的物质的量之比为7∶2

C.放电一段时间后,KOH的物质的量浓度将下降

D.在电解质溶液中CO32-向正极移动

()7、建筑用的钢材在出厂之前都要经过发蓝处理,使其表面生成一层四氧化三铁,其目的是

A.增加钢材的硬度B.增强钢材的抗腐蚀能力

C.使钢材美观D.增加钢材的韧性

()8、(05广东)15、一种新燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(Z r O2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料说法正确的是

A、在熔融电解质中,O2-由负极移向正极

B、电池的总反应是:2C4H10 + 13O2→ 8CO2 + 10H2O

C、通入空气的一极是正极,电极反应为:O2 + 4e- = 2O2-

D、通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10 + 26e- + 13 O2- = 4CO2 + 5H2O

9、有人将铂丝插入KOH溶液中做电极,并在两极片上分别通入甲烷和氧气,形成一种燃料电池,在该电池反应中,甲烷发生类似于燃烧的反应,根据以上判断:

(1)通甲烷的铂丝为原电池的______极,发生的电极反应为____________________。

(2)该电池工作时(放电)反应的总化学方程式为___________________。

10、(04上海理综)氢能源是21世纪极其具发前景的

新能源之一,它既是绿色能源,又可循环使用。请在下图

的两个空格中填上循环过程中反应物和生成物的分子式,

以完成理想的氢能源循环体系图(循环中接受太阳能的物

质在自然界中广泛存在)。从能量转换的角度看,过程Ⅱ

上应是能转化为能。

11、市场上出售的“热敷袋”其主要成分为铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等。热敷袋启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量,使用完后,会发现有大量铁锈存在。请回答下列问题。

(1)热敷袋产生热量的来源是____________________________________________。

(2)炭粉的主要作用是__________________________________________________。

(3)加入NaCl的主要作用是_____________________________________________。

(4)写出生成铁锈的有关方程式__________________________________________。

_____________________________________________________________________。

_______________________________________________ _____________________。

(按生成过程分步写,不可合并成总式)

12、科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径,美国已计划将甲醇燃料电池用于军事目的。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。回答下列问题:

⑴这种电池放电时发生的化学反应方程式是:。

⑵此电极的正极发生的电极反应式是:;负极发生的电极反应式是:。

⑶电解液中的H+离子向极移动;向外电路释放电子的电极是。

⑷比起直接燃烧燃料产生电力,使用燃料电池有许多优点,其中主要有两点:首先是燃料电池的能量转化效率高,其次是 _ 。

13、取Pt和Zn为电极材料埋入人体内作为心脏起搏器的能源,它跟人体的体液中含有一定浓度的溶解O2、H+和Zn2+进行作用。

(1)其正极的反应式为___________________,负极的反应式为_______________________;

(2)该电池在0.8V、40μW条件下进行工作,则工作电流为__________________A;

(3)将5g锌埋入人体内,则可维持____________年(取两位有效数字)才需要第二次手术进行更换。

高中化学必修二电化学检测

高中化学必修二电化学单元检测 (时间:60分钟满分:100分) 一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分) 1.(2011·杭州模拟)下列事实中与电化学腐蚀无关的是() A.光亮的自行车钢圈不易生锈B.黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易产生铜绿C.铜、铝电线一般不连接起来作导线D.生铁比熟铁(几乎是纯铁)更容易生锈 2.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂—KNO3的U形管)构成一个原电池.以下有关该原电池的叙述正确的是() ①在外电路中,电流由铜电极流向银电极②正极反应为:Ag++e-―→Ag③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A.①②B.②③C.②④D.③④ 3.X、Y、Z、M、N代表五种金属,有以下化学反应:①水溶液中:X+Y2+===X2++Y②Z +2H2O(冷)===Z(OH)2+H2↑③M、N为电极与N盐溶液组成原电池,发生的电极反应为:M―→M2++2e-④Y可以溶于稀H2SO4中,M不被稀H2SO4氧化。这五种金属的活动性由弱到强的顺序是() A.M<N<Y<X<Z B.N<M<X<Y<Z C.N<M<Y<X<Z D.X<Z<N<M<Y 4.(2011·潍坊质检)关于如图所示①、②两个装置的叙述,正确的是() A.装置名称:①是原电池,②是电解池 B.硫酸浓度变化:①增大,②减小 C.电极反应式:①中阳极:4OH-―→2H2O+O2↑+4e-②中正极:Zn―→Zn2++2e-D.离子移动方向:①中H+向阴极方向移动②中H+向负极方向移动 5.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,电池总反应为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)===Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),下列说法错误的是() A.电池工作时,锌失去电子 B.电池正极反应为2MnO2(s)+H2O(l)+2e-―→Mn2O3(s)+2OH-(aq) C.电池工作时,负极附近溶液碱性增强 D.外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g

人教版化学必修二第二单元测试题(附解析答案)

人教版化学必修二第二单元测试题(附答案) 一、选择题(本题包括15小题,每小题4分,共60分) 1.下列属于二次能源的是( ) A.氢气 B.煤 C.石油 D.天然气 2.直接提供电能的反应一般是放热反应,下列反应中能提供电能的是( ) A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 B.酸碱中和反应 C.灼热的炭与CO2反应 D.H2与Cl2燃烧反应 3.(2012·温州高一检测)下列说法中正确的是( ) A.锌锰干电池是二次电池 B.铜片、锌片、导线和高橙组成的水果电池,负极是铜片 C.铅蓄电池的放电过程,从能量转换形式看是化学能转化为电能 D.原电池工作时溶液中的阳离子移向负极 4.在不同条件下进行合成氨的反应(N2+3H22NH3),根据下列在相同时间内测定的正反应速率判断,生成NH3的速率最快的是( ) A.v(H2)=0.3 mol·L-1·min-1 B.v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1 C.v(NH3)=0.3 mol·L-1·min-1 D.v(H2)=0.005 mol·L-1·s-1 5.已知2SO2+O22SO3为放热反应,对该反应的下列说法正确的是( ) A.O2的能量一定高于SO2的能量 B.SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量 C.SO2的能量一定高于SO3的能量 D.因该反应为放热反应,故不必加热就可发生 6.(2012·南阳高一检测)为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁4位同学分别设计了如下4个实验,你认为结论不正确的是( ) A.将形状、大小均相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者反应速率一样大 B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉末与相同浓度的盐酸反应,大理石粉末反应快 C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解 D.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氧气的快慢不同 7.有关零排放车载燃料电池叙述正确的是( ) A.正极通入H2,发生还原反应 B.负极通入H2,发生还原反应 C.导电离子为质子,且在电池内部由正极定向移向负极 D.总反应式为:2H2+O2====2H2O 8.(2012·温州高一检测)已知可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,下列关于此反应的说法中错误的是( ) A.加压可使该反应的反应速率加快

第二章电化学分析法概论

第二章电化学分析法概论 教师:李国清 一. 教学目的: ⑴掌握电化学电池的结构和表示方法 ⑵了解电极电位、液体接界电位、电极极化的形成过程 ⑶了解电极的作用及分类 二. 教学重点: ⑴掌握电池的表示方法 ⑵了解电极的极化和电极的分类 三.教学难点: 电池的表示方法、电极的分类 四.教具:多媒体计算机。 五.教学方法:讲授、演示、提问、讨论。 六.教学过程: §1. 电化学分析的定义及特点: 一、电化学分析: 根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法称电化学分析。它是以溶液电导、电位、电流和电量等电化学参数与被测物质含量之间的关系作为计量基础。 二、电化学分析法优点: 1、准确度高 精密的库仑滴定分析法,不需要标准物质做比较,仅参考法拉第常数,误差为0.0001% 2、灵敏度高; 一般可测到10-4 ~ 10-8 mol/L,伏安分析法可测到10-10 ~ 10-12 mol/L 3、选择性好 可通过控制化学电池的某些条件,大大提高测定的选择性 4、分析速度快; 5、测定范围宽:电导、电位、电解分析法可测定常量组分,而极谱和伏安分析法可以测定痕量组分 6、仪器设备简单

§2. 电化学分析方法分类 电化学分析方法主要有下面几类: 1.电导分析法 2.电位分析法 3.电解分析法 4.库仑分析法 5.极谱法和伏安法 1.电导分析法 (1)电导滴定法:通过电导的突变来确定滴定终点,然后计算被测物质的含量。(2)直接电导法:直接测定溶液的电导值而测出被测物质的浓度。 2.电位分析法 电位分析法:用一指示电极和一参比电极与试液组成电化学电池,在零电流条件下测定电池的电动势,依此进行分析的方法。包括:⑴直接电位法⑵电位滴定法3.电解分析法 电解分析法:应用外加电源电解试液,电解后称量在电极上析出的金属的质量,依此进行分析的方法。也称电重量法。 4. 库仑分析法 库仑分析法:应用外加电源电解试液,根据电解过程中所消耗的电量来进行分析的方法。分为: ⑴控制电位库仑分析法:直接根据被测物质在电解过程中所消耗的电量来求含量。 ⑵库仑滴定法:用恒电流在100%的电流效率下进行电解,使电解过程中产生一种物质,该物质与被测物进行定量的化学反应,反应的化学计量点可用指示剂或电化学方法来指示,根据电解电流和电解消耗的时间按法拉第电解定律计算分析物的量。 5.极谱法和伏安法 两者都是以电解过程中所得的电流—电压曲线为基础来进行分析的方法。 ⑴极谱法:使用滴汞电极或其它表面能够周期性更新的液体电极,称为极谱法。 ⑵伏安法:使用表面静止的液体或固体电极,称为伏 安法。

电化学分析习题答案

电化学分析习题 一、选择题 1.不属于电化学分析法的是C A.电位分析法 B. 极谱分析法 C. 电子能谱法 D. 库仑滴定 2. Ag-AgCl参比电极的电极电位取决于电极部溶液中的 B A.Ag+活度 B. Cl-活度 C. AgCl活度 D.Ag+和Cl-活度之和 3.正确的饱和甘汞电极半电池组成为B A. Hg/Hg2Cl2(1mol/L)/KCl(饱和) B.Hg/Hg2Cl2(固)/KCl(饱和) C.Hg/Hg2Cl2(固)/KCl(1mol/L) D.Hg/HgCl2(固)/KCl(饱和) 4.pH玻璃电极的膜电位产生是由于测定时,溶液中的 D A.H+离子穿过了玻璃膜 B.电子穿过了玻璃膜 C.Na+与水化玻璃膜上的Na +交换作用 D.H+与水化玻璃膜上的H+交换作用 5.玻璃电极使用前,需要C A.在酸性溶液中浸泡1h B.在碱性溶液中浸泡1h C.在水溶液中浸泡24h D.测量的pH不同,浸泡溶液不同 6.氟离子选择电极对氟离子具有较高的选择性是由于 B A.只有F-能透过晶体膜 B.F-能与晶体膜进行离子交换 C.由于F-体积比较小 D.只有F-能被吸附在晶体膜上 7. 在电位法中离子选择性电极的电位应与待测离子的浓度D A. 成正比 B. 的对数成正比 C. 符合扩散电流公式的关系 D. 符合能斯特方程式 8. 当金属插入其金属盐溶液时,金属表面和溶液界面会形成双电层,所以产生了电位差。此电位差为B A.液接电位B.电极电位C.电动势D.膜电位 9. 用pH玻璃电极测定pH为13的试液,pH的测定值与实际值的关系为 B A.测定值大于实际值B.测定值小于实际值C.二者相等D.不确定 10.直接电位中,加入TISAB的目的是为了 C A.提高溶液酸度 B.恒定指示电极电位 C.固定溶液中离子强度和消除共存离子干扰 D.与待测离子形成配合物 11.测量pH时,需要用标准pH溶液定位,这是为了 D A.避免产生酸差 B.避免产生碱差 C.消除温度的影响 D.消除不对称电位和液接电位的影响 12.玻璃电极不包括 C A.Ag-AgCl参比电极B.一定浓度的HCl溶液 C.饱和KCl溶液D.玻璃膜 13.电位测定水中F-含量时,加入TISAB溶液,其中NaCl的作用是 B

高中化学必修二第二章化学反应与能量单元试题及答案

高中化学必修二第二章化学反应与能量单元试题及答案 一、选择题 1.下列说法中,正确的是( )。 A.放热反应的发生均无需加热 B.需要加热后才能发生的反应均是吸热反应 C.伴有能量变化的物质变化都是化学变化 D.物质发生化学反应都伴随着能量变化 2.氢气是未来的理想能源,理由是( )。 ①热值高②燃烧时不污染环境③用于制取H2的水资源丰富④密度小,便于运输 A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④3.对于放热反应H2+Cl22HCl,下列说法中,正确的是( )。 A.产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量 B.反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量 C.断开1 mol H-H键和1 mol Cl-Cl键所吸收的总能量大于形成1mol H-Cl键所放出的能量 D.该反应中,化学能只转变为热能 4.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是( )。 A.锌粒与稀硫酸的反应 B.灼热的木炭与CO2的反应 C.甲烷在空气中燃烧的反应 D.Ba(OH)2? 8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 5.我国三峡工程所提供的清洁、廉价、可再生的水电,相当于每年燃烧3 000 万吨原煤的火力发电厂产生的电能,因此三峡工程有助于控制①温室效应②SO2的排放③白色污染④臭氧空洞( )。 A.①②B.①②③C.①②④D.①②③④6.下列各组的电极材料和电解液,不能组成原电池的是( )。 A.铜片、石墨棒,稀硫酸B.铜片、石墨棒,硝酸银溶液 C.锌片、铜片,稀盐酸D.铜片、银片,FeCl3溶液

7.将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸溶液中,发生原电池反应,下列叙述错误的是( )。 A .溶液的pH 增大 B .溶液中的Zn 2+ 浓度增大 C .溶液中的SO 24浓度增大 D .溶液的密度增大 8.废电池的污染引起人们广泛注意,废电池对环境造成污染的主要物质是( )。 A .锌 B .汞 C .石墨 D .二氧化锰 9.已知空气—锌电池的电极反应为 锌片:Zn +2OH - -2e - =ZnO +H 2O 石墨:O 2+2H 2O +4e - =4OH - 根据此判断,锌片是( )。 A .负极,并被氧化 B .负极,并被还原 C .正极,并被氧化 D .正极,并被还原 10.X 、Y 、Z 都是金属,把X 浸入Z 的硝酸盐溶液中,X 表面有Z 析出,X 与Y 组成原电池时,Y 为负极。X 、Y 、Z 三种金属的活动性顺序为( )。 A .X >Y >Z B .X >Z >Y C .Y >X >Z D .Y >Z >X 11.下列说法正确的是( )。 A .化学电池的放电过程就是电能转化为化学能的过程 B .化学电池中电子由正极流出,经外电路流向负极 C .燃料电池两极板均发生氧化还原反应 D .燃料电池工作时,通常是将空气通向正极 12.在反应:C +CO 2 2CO 中,可使反应速率增大的措施是( )。 ①增大压强 ②升高温度 ③通入CO 2 ④增加碳的量 ⑤降低压强 A .①②③④ B .②③④⑤ C .①②③ D .②③④ 13.镍氢电池的总反应式是H 2+2NiO (OH ) 2Ni (OH )2,根据此反应式判断,此电池放电时,负极上发生反应的物质是( )。 A .NiO (OH ) B .Ni (OH )2 C .H 2 D .H 2和NiO (OH ) 14.下列说法中不正确的是( )。 放电 充电

人教版化学必修二电化学习题修订稿

人教版化学必修二电化 学习题 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

1.在理论上不能用于设计成原电池的化学反应的是( ) ①H 2SO 4(aq)+Ba(OH)2(aq)===2H 2O(l)+BaSO 4(s); ②CH 3CH 2OH(l)+3O 2(g)――→点燃 2CO 2(g)+3H 2O(l); ③2FeCl 3(aq)+Cu(s)===2FeCl 2(aq)+CuCl 2(aq); ④C(s)+CO 2(g)===2CO(g); A .③④ B .①④ C .①② D .②③ 2.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述 不. 正确的是( ) A .a 和b 不连接时,铁片上会有金属铜析出 B .a 和b 用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu 2++2e -===Cu C .无论a 和b 是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 D .a 和b 相连接的时候电子由a 流向b 3.如图所示,电流表G 发生偏转,同时A 极逐渐变粗,B 极逐渐变细,C 为电解质溶液。则A 、B 、C 分别为( ) A .A 是Zn , B 是Cu , C 是稀H 2SO 4 B .A 是Cu ,B 是Zn ,C 是稀H 2SO 4 C .A 是Fe ,B 是Ag ,C 是稀AgNO 3溶液 D .A 是Ag ,B 是Fe ,C 是稀AgNO 3溶液 4.根据氧化还原反应:2Ag +(aq)+Cu(s)===Cu 2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示,其中盐桥为琼脂—饱和KNO 3溶液。 请回答下列问题: (1)电极X 的材料是_________________________________; 电 解 质 溶 液 Y 是______________________________________________________;

第2章 电化学热力学

第2章电化学热力学 2.1 相间电位和电极电位 2.1.1 相间电位 两相接触时,荷电粒子(含偶极子)在界面层中的非均匀分布使两相界面层中存在电位差,这种电位差称为相间电位。引起相间电位的可能有以下四种情形: (a)带电粒子在两相间的转移或利用外电源向界面两侧充电使两相中出现剩余电 荷,形成“双电层”。 (b)阴、阳离子在界面层中吸附量不同,使界面与相本体中出现等值反号电荷. 在界面的溶液一侧形成吸附双电层。 (c)溶液中极性分子在界面溶液一侧定向排列,形成偶极子层。 (d)金属表面因各种短程力作用而形成的表面电位差。 在电化学体系,离子双电层是相间电位的主要来源,同一种粒子在不同相中所具有的能量状态是不同的,当两相接触时,该粒子就会自发地从高能态相向低能态相转移。对于不带电的粒子i相间稳态分布的条件是 即该粒子在两相中的化学位相等,

对于带电粒子来说,在两相间转移时,除了引起化学能的变化外,还有随电荷转移所引起的电能变化。假设孤立相M是一个由良导体组成的球体,因而球体所带的电荷全部均匀分布在球面上。 (1)将单位正电荷e从无穷远处移至离良导体球M 104~10-5cm处时所做的功, 电荷与球体之间只有长程力(库仑力)作用,称为M相(球体)的外电位,用ψ表示,有: (2)从10-4 ~ 10-5cm处越过表面层到达M相内界面短程力做电功称为M的表面电位χ: χ (3)克服物相M与试验电荷之间短程力所作的化学功: μ 化 对于单位正电荷情况:任一相的表面层中,由于界面上的短程力场(范德瓦耳斯力、共价键力等)引起原子或分子偶极化并定向排列,使表面层成为一层偶极子层。单位正电荷穿越该偶极子层所作的电功称为M相的表面电位χ。所以将一个单位正电荷从无穷远处移入M相所作的电功是外电位ψ与表面电位χ之和,即 Ф称为M相的内电位。如果进入M相的不是单位正电荷,而是1摩尔的带电粒

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1.在理论上不能用于设计成原电池的化学反应的是( ) ①H 2SO 4(aq)+Ba(OH)2(aq)===2H 2O(l)+BaSO 4(s); ②CH 3CH 2OH(l)+3O 2(g)――→点燃2CO 2(g)+3H 2O(l); ③2FeCl 3(aq)+Cu(s)===2FeCl 2(aq)+CuCl 2(aq); ④C(s)+CO 2(g)===2CO(g); A .③④ B .①④ C .①② D .②③ 2.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不. 正确的是( ) A .a 和b 不连接时,铁片上会有金属铜析出 B .a 和b 用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu 2++2e - ===Cu C .无论a 和b 是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 D .a 和b 相连接的时候电子由a 流向b 3.如图所示,电流表G 发生偏转,同时A 极逐渐变粗,B 极逐渐变细, C 为电解质溶液。则A 、B 、C 分别为( ) A .A 是Zn , B 是Cu , C 是稀H 2SO 4 B .A 是Cu ,B 是Zn , C 是稀H 2SO 4 C .A 是Fe ,B 是Ag ,C 是稀AgNO 3溶液 D .A 是Ag ,B 是Fe ,C 是稀AgNO 3溶液 4.根据氧化还原反应:2Ag +(aq)+Cu(s)===Cu 2+(aq)+2Ag(s)设计的原电 池如图所示,其中盐桥为琼脂—饱和KNO 3溶液。 请回答下列问题: (1)电极X 的材料是_________________________________; 电解质溶液Y 是______________________________________________________; (2)银电极为电池的________极,写出两电极的电极反应式: 银电极:_____________________________________________________________; X 电极:____________________________________________________________。 (3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。 (4)盐桥中向CuSO 4溶液中迁移的离子是________(填序号)。 A .K + B .NO -3 C .Ag + D .SO 2-4 5、下图各装置中,不能构成原电池的是 6、微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O 和Zn ,稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸

电化学分析法(最全)汇总

电化学分析法 [日期:2011-06-24] 来源:作者:[字体:大中小] 电化学分析法(electroanalytical chemistry)是根据电化学原理和物质在溶液中的电化学性质及其变化而建立起来的一类分析方法。这类方法都是将试样溶液以适当的形式作为化学电池的一部分,根据被测组分的电化学性质,通过测量某种电参量来求得分析结果的。 电化学分析法可分为三种类型。第一种类型是最为主要的一种类型,是利用试样溶液的浓度在某一特定的实验条件下与化学电池中某种电参量的关系来进行定量分析的,这些电参量包括电极电势、电流、电阻、电导、电容以及电量等;第二种类型是通过测定化学电池中某种电参量的突变作为滴定分析的终点指示,所以又称为电容量分析法,如电位滴定法、电导滴定法等;第三种类型是将试样溶液中某个待测组分转入第二相,然后用重量法测定其质量,称为电重量分析法,实际上也就是电解分析法。 电化学分析法与其他分析方法相比,所需仪器简单,有很高的灵敏度和准确度,分析速度快,特别是测定过程的电信号,易与计算机联用,可实现自动化或连续分析。目前,电化学分析方法已成为生产和科研中广泛应用的一种分析手段。 第一节电势分析法 电势分析法是一种电化学分析方法,它是利用测定原电池的电动势(即用电势计测定两电极间的电势差),以求得物质含量的分析方法。电势分析法又可分为直接电势法(potentiometric analysis)和电势滴定法(potentiometric titration)。 直接电势法是根据测量原电池的电动势,直接求出被测物质的浓度。应用最多的是测定溶液的pH。近些年来,由于离子选择性电极的迅速发展,各种类型的离子选择性电极相继出现,应用它作为指示电极进行电势分析,具有简便、快速和灵敏的特点,特别是它能适用于其它方法难以测定的离子。因此,直接电势法在土壤、食品、水质、环保等方面均得到广泛的应用。 电势滴定法是利用电极电势的变化来指示滴定终点的分析方法。电势滴定法确定的滴定终点比指示剂确定的滴定终点更为准确,但操作相对麻烦,并且需要仪器,所以电势滴定法一般适用于缺乏合适的指示剂,或者待测液混浊、有色,不能用指示剂指示滴定终点的滴定分析。 基本原理 在电势分析法中,构成原电池的两个电极,其中一个电极的电极电势能够指示被测离子活度(或浓度)的变化,称为指示电极;而另一个电极的电极电势不受试液组成变化的影响,具有恒定的数值,称为参比电极。将指示电极和参比电极共同浸入试液中构成一个原电池,通过测量原电池的电动势,即可求得被测离子的活度(或浓度)。 例如某种金属M与其金属离子Mn+组成的指示电极Mn+/M,根据能斯特公式,其电极电势可表示为:

第二章电化学分析概论

第二章 电化学分析概论 6.已知(298K ) Cu 2+ +2e Cu θ?=0.337V(vs.SHE) Cu 2++Y 4- CuY 2- K 稳 =6.3×1018 计算: CuY 2-+2e Cu+Y 4- 的条件电位为多少?(参见P16例1) 解:由电极反应Cu 2++2e Cu ,可知其电极电位的能斯特方程为: θ2+1θ2+2.303lg[Cu ]0.0592 lg[Cu ](T=298K) 2 RT zF ???=+ =+ ① 由Cu 2++Y 4- CuY 2- 可得, 222244CuY CuY ,[Cu ][Cu ][Y ][Y ] K K -- + +-- ????????=稳稳= ② 将②代入①得: 22θ θ 144CuY CuY 0.05920.05920.0592lg lg lg 2[Y ]22[Y ] K K ???----????????=+=-+稳 稳 由条件电位定义得 0'θ180.05920.0592 lg 0.337lg 6.3100.3370.5560.219(V)22K ??=- =-?=-=-稳∴电池反应CuY 2-+2e Cu+Y 4- 的条件电位等于-0.219V 7.298K 时电池 Cu|Cu 2+(0.0200mol·L -1)‖Fe 2+(0.200mol·L -1),Fe 3+(0.0100mol·L -1),H +(1.00mol·L -1)|Pt (1) 写出该电池的电极反应和总反应。 (2) 标出电极的极性并说明电子和电流流动的方向。

(3) 计算电池的电动势并说明该电池是原电池还是电解池。 (4) 计算平衡时的平衡常数。 解:(1)电极反应: Cu 2++2e Cu (负极) Fe 3++e Fe 2+(正极) 电池反应:2Fe 3++ Cu Cu 2++ 2Fe 2+ (2)负极:Cu|Cu 2+(0.0200mol·L -1);正极:Fe 2+(0.200mol·L -1),Fe 3 + (0.0100mol·L -1),H +(1.00mol·L -1)|Pt 电子流动方向:负极→正极 电流流动方向:正极→负极 (3) 2+ 2+ 2+2+Cu ,Cu θ1Cu ,Cu Cu θCu 2.303lg 0.0592 lg (T=298K)2 0.0592 0.337lg 0.02=0.287(V) 2 RT c zF c ???=+=+=+ 3+3+2+ 2+3+3+2+ 2+ 0' Fe 2Fe ,Fe Fe 0' Fe Fe ,Fe Fe 2.303lg 0.0592lg (T=298K)0.01 0.70.0592lg =0.623(V)0.2 c RT nF c c c ?? ? =+=+=+ 210.6230.2870.336(V)0E ??=-=-=> ∴该电池是原电池 (4)电池反应:2Fe 3++ Cu Cu 2++ 2Fe 2+的能斯特方程为: 2+2+3+2 θθθCu Fe 2Fe 0.05920.0592 lg lg c c E E E K z c z =-=- 当电池反应达到平衡时,E =0,则

电化学思考课后答案第二章

思考题 4. 什么叫盐桥?为什么说它能消除液界电位?真能完全消除吗? 答:盐桥:沟通两个半电池、消除液接电位、保持其电荷平衡、使反应顺利进行的一种装置,内充高浓度的电解质溶液。 盐桥消除液接电位的原因:用盐桥将两溶液连接后,盐桥两端有两个液接界面,扩散作用以高浓度电解质的阳离子为主,盐桥中电解质阴阳离子迁移速率几乎相等,所以形成的液接电位极小,在整个电路上方向相反,可使液接电位相互抵消,但不能完全消除。 10. 试比较电化学反应和非电化学反应的氧化还原反应之间的区别。答:电化学反应:不接触、不同地点、定向运动、电极电势、电能、可控制;非电化学的氧化还原反应:碰撞接触、同一地点、混乱运动、内能及活化能的比值、热效应。 11. 试比较原电池、电解池和腐蚀电池之间的异同。 答:电解池和原电池是具有类似结构的电化学体系。都是在阴极上发生吸收电子的还原反应,在阳极上发生失去电子的氧化反应。但是它们进行反应的方向是不同的,在原电池中,体系自由能变化△G<0,反应是自发进行的,化学反应的结果是产生可以对外做功的电能。电解池中,自由能变化△G>0,电池反应是被动的,需要从外界输入能量促使化学反应的发生。所以,从能量转化的方向看电解池和原电池进行的是互逆的过程。从反映实质上看,原电池阴极是正极,阳极是负极,与电解池相反。 腐蚀电池区别于原电池的特征在于:①电池反应所释放的化学能

都是以热能形式逸散掉而不能加以利用,故腐蚀电池是耗费能量的。② 电池反应促使物质变化的结果不是生成有价值的产物,而是体系本身的毁坏。 习题 11. 25℃时电池Ag ︱AgCl (固),HCl (α),Hg2Cl2(固)︱Hg 的电动势为45.5mV ,温度系数0.338/p E mV K T ?=?()。求25℃时通过1F 电量时的电池反应的△G ,△H ,△S 。 解:

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1.在理论上不能用于设计成原电池的化学反应的是() ①H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===2H2O(l)+BaSO4(s); 点燃 ②CH3CH2OH(l) + 3O2(g) ――→ 2CO(g) + 3H2O(l) ; ③2FeCl 3(aq) + Cu(s)===2FeCl 2(aq) +CuCl2(aq) ; ④C(s) + CO2(g)===2CO(g) ; A.③④B.①④ C .①②D.②③ 2.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不.正确的是() A.a 和 b 不连接时,铁片上会有金属铜析出 B.a 和 b 用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++ 2e-===Cu C.无论 a 和 b 是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 D.a 和 b 相连接的时候电子由 a 流向 b 3.如图所示,电流表 G发生偏转,同时 A 极逐渐变粗, B 极逐渐变细, C 为电解质溶液。则 A、B、C 分别为 () A.A 是 Zn, B 是 Cu, C是稀 H2 SO4 B.A 是 Cu, B 是 Zn, C是稀 H SO 24 C.A 是 Fe, B 是 Ag, C是稀 AgNO3溶液 D.A 是 Ag, B 是 Fe, C是稀 AgNO3溶液 4.根据氧化还原反应: 2Ag+ (aq) + Cu(s)===Cu2+ (aq) + 2Ag(s)设计的 原电池如图所示,其中盐桥为琼脂—饱和 3 KNO溶液。 请回答下列问题: (1) 电极 X 的材料是 _________________________________; 电解质溶液Y 是 ______________________________________________________;(2)银电极为电池的 ________极,写出两电极的电极反应式: 银电极: _____________________________________________________________;X 电极: ____________________________________________________________。 (3)外电路中的电子是从 ________电极流向 ________电极。 (4)盐桥中向 CuSO4溶液中迁移的离子是 ________( 填序号 ) 。

High performance low pow-er array__ multiplier using temporal tiling

High Performance Low Power Array Multiplier Using Temporal Tiling Shivaling S.Mahant-Shetti,Poras T.Balsara,Senior Member,IEEE,and Carl Lemonds,Member,IEEE Abstract—Digital multipliers are a major source power dissipa-tion in digital signal processors.Array architecture is a popular technique to implement these multipliers due to its regular compact structure.High power dissipation in these structures is mainly due to the switching of a large number of gates during multiplication.In addition,much power is also dissipated due to a large number of spurious transitions on internal nodes.Timing analysis of a full adder,which is a basic building block in array multipliers,has resulted in a different array connection pattern that reduces power dissipation due to the spurious transition activity.Furthermore,this connection pattern also improves the multiplier throughput.This array pattern is based on creating a compact tiled structure,wherein the shape of a tile represents the delay through that tile.That is,a compact structure created using these tiles is nothing but a structure with high throughput. Such a temporal tiling technique can also be applied to other digital circuits.Based on our simulation studies,a temporally tiled array multiplier achieves50%and35%improvements in delay and power dissipation compared to a conventional array multiplier.Improvement in delay can be traded for power using voltage reduction techniques. Index Terms—Array multiplier,booth encoding,low power, temporal tiling. I.I NTRODUCTION T HE multiplier circuit is a core component of most of the present day digital signal processors(DSP’s).Study of power dissipation in DSP’s indicate that multipliers are one of the most power hungry components on these chips.The array multiplier is one of the most popular architectures due to its simple and regular interconnect.However,recent research on signal transition activity indicated that array multipliers have an architectural disadvantage[1].This is mainly due to nonuniform path delays in the structure,which results in multiple signal transitions on internal nodes before they settle to a?nal value.These multiple transitions are spurious or redundant and,consequently,dissipate unnecessary power.In fact,in a recent study of an array multiplier,almost50%of the power was shown to be due to these spurious transitions[2]. In the past,improvements in power of array multipliers have been obtained as a result of bottom-up analysis.Given an array topology,the characteristics of the constituents or its structure can be modi?ed to yield lower power dissipation. Spurious transitions can be reduced by equalizing path delays from inputs to outputs using latches and/or self-timed circuit techniques using replicated circuit blocks,as proposed by Lemonds et al.[2].Use of inverters instead of replication of the Manuscript received May22,1997;revised February27,1998. S.S.Mahant-Shetti and C.Lemonds are with the DSPS R&D Center,Texas Instruments Incorporated,Dallas,TX75265USA. P.T.Balsara is with the Department of Electrical Engineering,University of Texas at Dallas,Richardson,TX75083USA. Publisher Item Identi?er S 1063-8210(99)00705-2. Fig.1.Schematic diagram of the full adder. blocks was also shown to be useful by Ko et al.[3].Further improvements can be made by judiciously increasing delay of sub blocks,i.e.,delay balancing by adding new elements as demonstrated by Sakuta et al.[4].All of these methods relied on providing signals just when they were needed in order to avoid unnecessary transitions.This was achieved by introducing additional logic,i.e.,an area and power penalty. Lerouge et al.[5]proposed a method for improving the speed of array multipliers by equalizing delays among the carry and sum paths.This was done by rearranging array multiplier cells into three groups,which worked in parallel to produce the sum outputs almost at the same time as carry outputs. In this paper,we invert the process.That is,instead of delay balancing by modifying components or by introducing delay elements,we use the existing components with delay imbalances and create an overall delay-balanced structure.We start by analyzing an ef?cient full adder that can be used to constitute a multiplier and derive an array topology for the multiplier that reduces waits between signals at various intermediate stages.The resulting structure is also an arrayed design.Since the interconnect structure of this multiplier skips rows,we call this a“leapfrog”multiplier. II.A DDER A NALYSIS The array multiplier consists of Booth elements,which sum a previous partial sum with a term derived from the multiplicand based on two bits of the multiplier.The Booth element in turn consists of a multiplexor and a full adder.In this section,we will look at the adder in some detail. We chose the two stage adder con?guration consisting of two exclusive-OR(XOR)or exclusive-NOR(XNOR)gates and a multiplexor since it can be realized compactly.Fig.1shows the schematic diagram of the full-adder circuit used in the 1063–8210/99$10.00?1999IEEE

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1.在理论上不能用于设计成原电池的化学反应的就是( ) ①H 2SO 4(aq)+Ba(OH)2(aq)===2H 2O(l)+BaSO 4(s); ②CH 3CH 2OH(l)+3O 2(g)――→点燃2CO 2(g)+3H 2O(l); ③2FeCl 3(aq)+Cu(s)===2FeCl 2(aq)+CuCl 2(aq); ④C(s)+CO 2(g)===2CO(g); A .③④ B.①④ C.①② D.②③ 2.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不. 正确的就是( ) A.a 与b 不连接时,铁片上会有金属铜析出 B.a 与b 用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu 2++2e - ===Cu C.无论a 与b 就是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 D.a 与b 相连接的时候电子由a 流向b 3.如图所示,电流表G 发生偏转,同时A 极逐渐变粗,B 极逐渐变细,C 为 电解质溶液。则A 、B 、C 分别为( ) A.A 就是Zn,B 就是Cu,C 就是稀H 2SO 4 B.A 就是Cu,B 就是Zn,C 就是稀H 2SO 4 C.A 就是Fe,B 就是Ag,C 就是稀AgNO 3溶液 D.A 就是Ag,B 就是Fe,C 就是稀AgNO 3溶液 4.根据氧化还原反应:2Ag +(aq)+Cu(s)===Cu 2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池 如图所示,其中盐桥为琼脂—饱与KNO 3溶液。 请回答下列问题: (1)电极X 的材料就是_________________________________; 电解质溶液Y 就是______________________________________________________; (2)银电极为电池的________极,写出两电极的电极反应式: 银电极:_____________________________________________________________; X 电极:____________________________________________________________。 (3)外电路中的电子就是从________电极流向________电极。 (4)盐桥中向CuSO 4溶液中迁移的离子就是________(填序号)。 A.K + B.NO -3 C.Ag + D.SO 2-4 5、下图各装置中,不能构成原电池的就是 6、微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池,其电极分别就是Ag2O 与Zn,电解质溶液为KOH,电极反应为:Zn + 2OH ―-2e ― =ZnO + H 2O ,A g 2O + H 2O + 2e ― =2Ag + 2OH -,总反应为Ag 2O + Zn = 2Ag + ZnO 。根据上述反应式,判断下列叙述中,正确的就是 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸

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