27.极谱分析仪所用的测量阴极属于下列哪一种?
()
(A)浓差极化电极(B)电化学极化电极
(C)难极化电极(D)理想可逆电极
28.用铜电极电解CuCl2的水溶液,不考虑超电势,在阳极上将会发生什么反应。
已知Ф0(Cu2+,Cu)=0.34V,Ф0(O2,H20)=1.23V,Ф0(C12,C1-)=1.36V()
(a)析出氧气(b)析出氯气(c)析出铜(d)钢电极溶解
29.已知Ф0(Fe2+,Fe)=-0.44V,Ф0(Cd2+,Cd)=-0.40V,将Fe(s)和Cd(s)的粉末投入含FeZ+(0.lmo1.kg-1)和含Cd2+(0.001mol·kg-1)的溶液中,Fe(s)和Cd(s)粉将
(a)都溶解(b)Fe(s)不溶,Cd(s)溶解(c)都不溶解(d)Fe(s)溶解,Cd(s)不溶
30.以石墨为阳极,电解0.01mo1·kg-1NaCl溶液,在阳极上首先析出
(a)C12(g)(b)O2(g)(c)C12与O2混合气(d)无气体析出
已知Ф0(C1-|C12,Pt)=1.36V,η(C12)=0;Ф0(H20|02|Pt)=1.229V,η(02)=0.8V
31.电解时,在阳极上首先发生氧化反应的是()
(a)标准还原电势最大者(b)标准还原电势最小者
(c)考虑极化后实际析出电势最大者(d)考虑极化后实际析出电势最小者
32.通电于含有相同浓度的Fe2+、Ca2+、Zn2+和Cu2+的电解质溶液,已知Ф0(Fe2+,Fe)=-0.440V,Ф0(Ca2+,Ca)=-2.866V,Ф0(Zn2+,Zn)=-0.763V,Ф0(Cu2+,Cu)=0.337V设H2因有超电势而不析出,则这些金属析出的次序为()
a)CaZnFeCu,b)CaFeZnCu,c)CuFeZnCa,d)CaCuZnFe
33.在10cm31mol·dm-3KOH溶液中加入10cm3水,其电导率将_______________,摩尔电导率将_________________(填入增加、减小、不能确定)。
34.浓度为0.1mol·kg-1的MgCl2水溶液,其离子强度为
35.298K时,当H2S04溶液的浓度从0.01mo1·kg-1增加到0.1mo1·kg-1时,其电导率κ和摩尔电导率Λm将(填:
增加、减小)
36.用同一电导池分别测定浓度m1=0.0lmo1·kg-1和m2=0.1mo1·kg-1的两种电解质溶液,其电阻分别为R1=l000Ω,R2=500Ω,则它们的摩尔电导率之比Λm
(1):
Λm
(2)为
37.CaCl2的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是Λm∞(CaCl2)=
38.298K时,Λm(LiI)、λm(H+)和Λm(LiCl)的值分别为1.17×10-2,3.50×10-2和1.15×10-2S·m2·mol-1,已知LiCI中的t+=0.34,则HI中的H+的迁移数为(设电解质全部电离)
39.1.0mo1·kg-1的K4Fe(CN)6溶液的离子强度为
40.质量摩尔浓度为m的FeCl3溶液(设其能完全电离),平均活度系数为γ士,则FeCl3的活度α为
41.有浓度都是0.01mol·kg-1的KCl,CaCl2,Na2SO4和AlCl3四个电解质溶液,其中平均活度系数±最大的是____________________溶液。
42.浓度分别为0.001,0.01,0.1和1.0mol·dm-3的四种NaCl溶液,其中___________mol·dm-3溶液的电导率最大。
43.已知18℃时,Ba(OH)2,BaCl2,NH4Cl溶液的无限稀释摩尔电导率分别为2.88×10-2,1.203×10-2,1.298×10-2S·m2·mol-1,那么18℃时NH3·H2O的
=____________。
44.质量摩尔浓度为m的Na3PO4溶液,平均活度系数为±,则该电解质的活度a(Na3PO4)等于__________。
45.某一强电解质
的整体活度为aB,则其平均活度a±与aB之间的关系是:
____________________________________________________。
46.某电池反应为:
Hg2Cl2(s)+H2(p)─→2Hg(l)+2H+(a=1)+2Cl-(a=1)已知:
E=0.268V,(E/T)p=-3.2×10-4V·K-1,则rSm为
47.298K时,某电池E=1.00V,
,此电池可逆提供1F电量时的热效应为
48.将二铂丝插入Sn2+浓度为0.2mol·kg-1,Sn4+浓度为0.02mol·kg-1的溶液中构成电池,则电动势为
49.298K时,将反应Cl2(g)+2Br-→2Cl-+Br2(l)设计成电池,已知E(Cl2|Cl-)=1.360V,
E(Br2|Br-)=1.065V,该反应的平衡常数为()
50.25℃时,(Fe3+,Fe2+)=0.771V,(Sn4+,Sn2+)=0.150V,反应2Fe3+(a=1)+Sn2+(a=1)=Sn4+(a=1)+2Fe2+(a=1)的rG
为
51.以2Fe3++Sn2+=Sn4++2Fe2+反应组成原电池,其标准电动势E值为:
(已知(Fe3+/Fe2+)=0.77V,(Sn4+/Sn2+)=0.15V)
52.电极Tl3+,Tl+/Pt的电势为
=1.250V,电极Tl+/Tl的电势
=-0.336V则电极Tl3+/Tl的电势
为:
53.某电池在298K,p0压力下,可逆放电的热效应为QR=-100J,则该电池反应的ΔrHm值应为
54.电池Ag,AgCl(s)│CuCl2(m)│Cu(s)的电池反应是_________________________,
电池Ag(s)│Ag+(aq)‖CuCl2(aq)│Cu(s)的电池反应是________________________。
55.将反应Hg(l)+2KOH(aq)→HgO(s)+H2O(l)+2K(Hg)(aam)设计成电池的表示式为:
___________________________________________________________________。
56.电池:
Pt│H2(p)‖HCl(,m)│Hg2Cl2│Hg│Pt
根据能斯特公式其电动势E=_______________,得到lg=_____________。
57.2分(4153)
将反应Ag2O(s)=2Ag(s)+
O2(g)设计成电池的表示式为:
________________________________。
58.2分(4192)
已知E1(Fe3+|Fe)=-0.036V,E2(Fe3+|Fe2+)=0.771V,则E3(Fe2+|Fe)=________________________。
59.超电势测量采用的是三电极体系,即研究电极、辅助电极和参比电极,其中辅助
电极的作用是____________________,参比电极的作用是____________________。
60.反应Zn(s)+2HCl(a1)=ZnCl2(a2)+H2(g),已知25℃,fG
(Zn2+)值为-147.19kJ·mol-1,(m=1mol·kg-1),利用电化学方法判断25℃,当p
=101325Pa,a
=10-8,a(Zn2+)=105的条件下,反应的方向为。
(写出基本公式,然后判断)
61.298K时,电池Pt,H2(0.1p)|HCl(a=1)|H2(p),Pt的电动势为:
___________________。
62.酸性介质的氢-氧燃料电池,其正极反应为________________________________,
负极反应为_____________________________________。
63.298K时,电池反应Ag(s)+
Hg2Cl2(s)=AgCl(s)+Hg(l)所对应的
rSm=32.9J·K-1·mol-1,电池电动势为0.0193V,则相同反应进度时rHm=,
(E/T)p=______________。
64.将一Pb酸蓄电池在10.0A电流下充电1.5h,则PbSO4分解的质量为
。
(已知M(PbSO4)=303g·mol-1)
65.某化学反应在等温、等压下进行(298K,p),测得其热效应为Q1,若将此反应组成可逆电池在同样温度、压力下可逆放电(反应的物质量与上面相同),测得热效应为Q2(n为已知)。
以上两过程功的差值为_________________,电池的温度系数(E/T)p=。
66.在恒温、恒压下,金属Cd与盐酸的反应为放热反应,其反应热效应绝对值为Q1,若在相同T,p条件下,将上述反应组成可逆电池,亦为放热,热效应绝对值为Q2,若两者始终态相同,则Q1与Q2的大小关系是_________。
67.将反应Hg22++SO42-→Hg2SO4(s)设计成电池的表示式为:
___________________________________________________________________
68.2分(4815)
电解HNO3,H2SO4,NaOH,NH3·H2O,其理论分解电压均为1.23V。
其原因是
_________________________________________________________。
69.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_____。
70.碱性锌-锰电池,其正极反应为________________________________,
负极反应为_____________________________________。
三、计算题(共5题40分)
1.298K时,以Pt为阳极,Fe为阴极,电解浓度为1mol·kg-1的NaCl水溶液(活度系数为0.66)。
设电极表面有H2(g)不断逸出时的电流密度为0.1A·cm-2,Pt上逸出Cl2(g)的超电势可近似看作零。
若Tafel公式为=a+blg(j/1A·cm-2),且Tafel常数a=0.73V,b=0.11V,(Cl2/Cl-)=1.36V,请计算实际的分解电压。
2.在0.01mol·dm-3的NaCl溶液中,施加10000V·m-1的电位梯度,已知Na+和Cl-在该浓度下的摩尔电导率分别为50.1×10-4S·m2·mol-1及76.4×10-4S·m2·mol-1,计算Na+及Cl-的速率。
[答]U
=m(Na+)/F=5.19×10-8m2·V-1·s-1(2分)
U(Cl-)=m(Cl-)/F=7.92×10-8m2·V-1·s-1(以下各1分)
r
=U
×dE/dl=5.19×10-4m·s-1
r(Cl-)=U(Cl-)dE/dl=7.92×10-4m·s-1
3.用Pt为电极,通电于稀CuSO4溶液,指出阴极部、中部、阳极部中溶液的颜色在通电过程中有何变化?
若都改用Cu作电极,三个部分溶液颜色变化又将如何?
[答]
(1)以Pt为电极:
阴极部变浅,中部不变,阳极部变浅
(2)以Cu为电极:
阴极部变浅,中部不变,阳极部变深
4.298K时,用Pb为电极来电解0.100mol·dm-3H2SO4(=0.265)。
在电解过程中,把Pb阴极与另一摩尔甘汞电极相联接,当Pb阴极上氢开始析出时,测得E分解=1.0685V,试求H2在Pb电极上的超电势(H2SO4只考虑一级电离),已知摩尔甘汞电极的氢标电势甘汞=0.2800V。
[答]氢刚在Pb极上析出时,阴极电势为
(H2)=(甘汞)-E(分解)=0.2800V-1.0685V=-0.7885V
而氢电极的平衡电势为
(H+/H2)=-0.05915lg
0.05915lg(H+)
=-0.0933V
∴阴=(H+/H2,平)-(H2)=0.6952V
氢气逸出,其压力p(H2)≥p.
5.电流密度为0.1A·cm-2时,H2和O2在Ag电极上的超电势分别为0.90V和0.98V。
今将两个Ag电极插入0.01mol·kg-1的NaOH溶液中,通电(0.1A·cm-2)发生电解反应,电极上首先发生什么反应?
此时外加电压为多少?
已知:
(OH-/O2)=0.401V,(OH-/H2)=-0.828V。
[答]阴:
2H2O+2e-──→H2+2OH-
阳:
2OH--2e-──→H2O+
O2
E=阳-阴+(O2)+(H2)=(阳)-(阴)+(O2)+(H2)
=0.401V-(-0.828V)+0.98V+0.90V=3.11V
6.电池:
Ag│AgCl(s)│KCl(aq)│Hg2Cl2(s)│Hg(l)
在298K时的电动势E=0.0455V,(E/T)p=3.38×10-4V·K-1,写出该电池的反应,并求出rHm,rSm及可逆放电时的热效应Qr。
7.将下列化学反应设计成原电池,写出原电池的表示式:
(a)Fe2++Ag+─→Fe3++Ag(s)
(b)H++OH-─→H2O(l)
(c)Ni(s)+H2O(l)─→NiO(s)+H2(g)
有多种答案,仅各举一例如下;
(a)Pt│Fe3+,Fe2+‖Ag+│Ag(s)
(b)Pt│H2(g)│OH-‖H+│H2(g)│Pt或
Pt│O2(g)│OH-‖H+│O2(g)│Pt
(c)Ni│NiO(s)│OH-│H2(g)│Pt或
Ni│NiO(s)│H+│H2(g)│Pt
8.10分熔盐电解制备铝的反应为2Al2O3+3C=4Al+3CO2,此反应自由能变化为1.360kJ/mol-1;请回答下列问题。
(1)理论分解电压是多少?
(2)制造2吨铝,理论上需要多少碳?
(3)每吨铝电能消耗为13500kWh·t-1时,能量效率为多少?
9.11-2-7已知25℃,PbSO4(s)的溶度积为1.60×108。
Pb2+和SO42-无限稀释摩尔电导率分别为70×104Sm2mol1和79.8×104Sm2mol1。
配制此溶液所用水的电导率为1.60×104Sm1。
试计算25℃PbSO4饱和溶液的电导率。
11-2-7
10.12-2-2;1