厦门大学答题卷纸.docx
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厦门大学答题卷纸
厦门大学答题卷纸
考 生 信 息 栏
______学院______系______专业______年级 姓名______学号____________
装订线
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题号
分数
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
十一
十二
十三
十四
十五
总分
阅卷人
考试课程:
_物理化学(田中群)
考试地点:
_________
考试时间:
_2007年1月25日上午
试卷(请打√):
A卷(√)B卷( )
注意事项
1、学生的学院、系别、专业、年级、姓名、学号必须写在考生信息栏内指定的位置。
2、学生在考试之前必须填写考试课程名称、考试时间和地点、A/B卷。
3、所有的答案必须写在答卷纸上,做在草稿纸或试卷纸上无效。
4、字迹要清楚,保持卷面清洁。
试卷、草稿纸随答卷纸一起交回。
(试卷必须写上姓名学号交回,否则无成绩)
自强不息
止于至善
遵章守纪考试诚信承诺书
在我填写考生信息之后,表示我已阅读和理解《厦门大学考场纪律及违纪处分办法》[厦大教(2003)32号]有关规定,承诺在考试中自觉遵守该规定,如有违反将接受处理。
我保证在本科目考试中,本人所提供的个人信息是真实、准确的。
(签名:
)
日期:
厦门大学答题卷纸
考 生 信 息 栏
______学院______系______专业______年级 姓名______学号_______________
装订线
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一、
名词解释
1.个相距一米的平行板电极内(1分)
含1F正、负离子(2分)
的电解质的电导率(1分)。
2.荷电粒子在电场中的化学势(2分),用于判断两相荷电界面的平衡倾向(2分)。
3.在中心离子周围存在的等电量异性球形离子分布(2分),是离子间相互作用程度的衡量(2分)
4.参考电极,用于三电极体系中电位的测量(2分)或控制(2分)
二、填空题(本大题共4小题,每4小题4分,共题16分)
1.大幅减小,小幅增大
2.阳极,氧化反应
3.固-固界面,固-液界面,液-液界面
4.j=R,=a+blnj
三、简答题和作图题(本大题共10小题,总计40分)
1.为何使用离子平均活度系数
单离子无法独立存在,单离子活度系数无法单独测量,故引入离子平均活度系数;(2分)
如何计算获得(1分):
物理意义:
离子活度系数反应了一对正负离子相互作用的平均值。
(1分)
2.紧密层,分散层。
(2分)简图(略)。
(2分)
3.相同之处:
交换电流密度和腐蚀电流都无法直接测量(1分)
不同之处:
交换电流密度为单电极上在平衡电位下,净电流为零时正、负分过程速率相等时的电流密度;(1分)
腐蚀电流微原电池短路时,阴极和阳极二个电极极化曲线相交处(即腐蚀电位下)的电流。
(1分)
4.相同之处(1分):
电极电势的变化与金属-溶液界面电势差的变化直接相关。
不同之处(1分):
电极电势为被研究电极与一参比电极(如标准氢电极)所构成的电池的电动势是实验可测量的数值;
而金属-溶液界面电势差是绝对值(反应金属、溶液两者的共同性质),无法测量(1分)
5.电场下的电导理论(2分)
驰豫效应-离子氛中心离子分离(1分)
电泳效应-溶剂助力(1分)
6.否。
(2分)仅在可逆工作时适合(2分)
7.盐桥(3分);浓差电池对接。
(1分)
8.m,i=z+UiF(2分)
9.(a)(2分)错。
摩尔电导率为含1摩尔指定电解质离子的电导率,尽管为无限稀释状态,仍要含1摩尔电解质,故与纯溶剂的摩尔电导率完全不同。
(纯溶剂为另一种电解质)
(b)(2分)错。
电离度公式=m/m对强电解质不成立,故m不等于m。
三、计算题和推导题(30分)
1.(10分)用希托夫法测定CdI2溶液中离子的迁移数.所用CdI2溶液浓度为7.54510-3molKg-1。
电解后测得在阴极上沉积的Cd重0.3462g.取出阴极区溶液分析,152.64g溶液中含CdI20.3718g,计算t(Cd2+)和t(I-)。
M(Cd)=112.41,M(I)=126.90
答:
(1)根据物量守恒原理,(2分)
(2)阴离子在阴极区通常不发生反应,故先考虑I-的迁移数(4分)
(3)(4分)
2.(15分)298K,p0时,以Pt为阴极,C(石墨)为阳极,电解含CdCl2(0.01mol·Kg-1)和CuCl2(0.02mol·Kg-1)的水溶液,若电解过程中超电势可忽略不计,(设活度系数均为1,已知0(Cd2+/Cd)=-0.402V,0(Cu2+/Cu)=0.337V,0(Cl2/Cl-)=1.36V,0(O2/H2O,H+)=1.229V)(不考虑水解)试问:
(1)何种金属先在阴极析出?
(2)第二种金属析出时,至少须加多少电压?
(3)事实上O2(g)在石墨上是有超电势的,若设超电势为0.6V,则阳极上首先应发生什么反应?
答:
(1)设溶液为中性,电极上可能发生的阴极反应及电极电势如下:
Cd2++2e=Cd=r=0–(RT/2F)ln(1/Cd2+)=-0.402+(0.059/2)lg0.01=-0.461V
Cu2++2e=Cu=r=0–(RT/2F)ln(1/Cu2+)=0.337+(0.059/2)lg0.02=0.287V
2H++2e=H2=r=0–(RT/F)ln(1/H+)=0+(0.059)lg10-7=-0.413V
Cu先在阴极上析出.(氧气溶解度较低,其还原可不考虑)
故第二种金属析出时,至少须加多少1.607V电压。
(2)石墨电极上可能发生的阳极反应及电极电势如下:
H2O=O2+H++4e
=r+ηa=0–(RT/F)ln(1/H+)+ηa=1.229+0.059lg10-7+0.6=1.416V
2Cl-=Cl2+2e
=r=0–(RT/F)ln(Cl-)=1.36–0.059lg0.06=1.432V
先发生氧气析出反应.
3.平衡时,η=0
4.(a)
-j=j0exp(-zF/RT)
j2/j1=exp(-zF(2-1)/RT)
(2-1)=(RT/zF)lnj2/j1=0.059/0.39lg(55/75)=-0.02
2=1–0.02=-145mV
(b)-j=j0exp(-zF/RT)
j0=-j/exp(-zF/RT)=0.125/exp(-0.39x0.125x(1/0.059)=0.054mAcm-2