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1、1应 用 电 化 学 复 习 题1. 在 其 它 条 件 不 变 时 ， 电 解 质 溶 液 的 摩 尔 电 导 率 随 溶 液 浓 度 的 增 加 而 ( ) (A) 增 大 (B) 减 小 (C) 先 增 后 减 (D) 不 变 2. 在 298K 的 含 下 列 离 子 的 无 限 稀 释 的 溶 液 中 ， 离 子 摩 尔 电 导 率 最 大 的 是 ( )(a)A13+ (b)Mg2+ (c)H+ (d)K+3. 298K 时 ， 有 浓 度 均 为 0.001molkg-1 的 下 列 电 解 质 溶 液 ， 其 离 子 平 均 活 度 系 数 最大 的 是 ( )(a) CuS0

2、4 (b) CaCl2 (c) LaCl3 (d) NaCl4. 298K 时 有 相 同 浓 度 的 NaOH(1)和 NaCl(2)溶 液 ， 两 个 Na+的 迁 移 数 t1 与 t2 之 间 的关 系 为 ( )(a) t1 = t2 (b) t1 t2 (c)t1 0 (B) E =E (C) E 0 (b)E=E0 (c)EE2 (B) E1E2 (C) E1=E2 (D) 无 法 判 断 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

3、(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 0(Cu2+， Cu)=0.34V， 0 (O2， H20) 1.23V， 0 (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 0 (Fe2+， Fe)=-0.44V， 0 (Cd2+， Cd)=-0.40V， 将 Fe(s)和 Cd(s)的 粉 末投 入 含 FeZ+(0.lmo1 kg-1)和 含 Cd2+(0.001m

4、olkg-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 0.01mo1kg-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 0 (C1-|C12,Pt)=1.36V， (C12)=0； 0 (H20|02|Pt)=1.229V， (02)=0.8V431. 电 解 时 ， 在 阳 极 上 首 先 发 生 氧

5、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 0 (Fe2+， Fe)=-0.440V， 0 (Ca2+， Ca) -2.866V， 0 (Zn2+， Zn)=-0.763V， 0 (Cu2+， Cu)=0.337V 设 H2因 有 超 电 势 而 不 析 出 ， 则 这 些 金 属

6、 析 出 的 次 序 为 ( )a)Ca Zn Fe Cu， b)Ca Fe Zn Cu， c)Cu Fe Zn Ca， d)Ca Cu Zn Fe33. 在 10 cm3 1moldm-3 KOH 溶 液 中 加 入 10 cm3 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 0.1 molkg-1 的 MgCl2 水 溶 液 ， 其 离 子 强 度 为 35. 298K 时 ， 当 H2S04 溶 液 的 浓 度 从 0.01mo1kg-1 增 加 到 0.1mo1kg-1 时 ， 其 电 导率 和 摩 尔

7、 电 导 率 m 将 (填 ： 增 加 、 减 小 ) 36. 用 同 一 电 导 池 分 别 测 定 浓 度 m1=0.0lmo1kg-1 和 m2= 0.1mo1kg-1 的 两 种 电 解 质溶 液 ， 其 电 阻 分 别 为 R1=l000 ， R2 500 ， 则 它 们 的 摩 尔 电 导 率 之 比 m(1)： m(2)为 37. CaCl2 的 摩 尔 电 导 率 与 其 离 子 的 摩 尔 电 导 率 的 关 系 是 m (CaCl2) 38. 298K 时 ， m (LiI)、 m(H+)和 m (LiCl)的 值 分 别 为 1.1710-2,3.5010-2 和1.15

8、10-2Sm2mol-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. 1.0mo1kg-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 士 ， 则FeCl3 的 活 度 为 41. 有 浓 度 都 是 0.01 molkg-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

9、液 。42. 浓 度 分 别 为 0.001， 0.01， 0.1 和 1.0 moldm-3 的 四 种 NaCl 溶 液 ， 其 中_moldm-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 2.8810-2， 1.20310-2， 1.29810-2 Sm2mol-1， 那 么 18 时 NH3H2O 的 = _ 。 m44. 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(Na3PO

10、4)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 ：MX_。46. 某 电 池 反 应 为 : Hg2Cl2(s) H2(p) 2 Hg(l) 2 H+(a=1) 2 Cl-(a=1) 已 知 :5E 0.268 V, (E/T)p -3.210-4 VK-1, 则 rSm 为 47. 298 K 时 ， 某 电 池 E = 1.00 V， ， 此 电 池 可 逆 提 供 1F41().0pET电 量 时 的 热 效 应 为 48. 将 二 铂 丝 插 入 Sn2+ 浓 度 为 0.2 molkg-1，

11、Sn4+ 浓 度 为 0.02 molkg-1 的 溶 液中 构 成 电 池 ， 则 电 动 势 为 49. 298 K 时 ， 将 反 应 Cl2(g)+2Br - 2Cl -+Br2(l) 设 计 成 电 池 ， 已 知 E(Cl2|Cl-)=1.360 V, E(Br2|Br -)=1.065 V， 该 反 应 的 平 衡 常 数 为 （ ）50. 25 时 ， (Fe3+,Fe2+) = 0.771 V， (Sn4+,Sn2+) = 0.150 V， 反 应 2Fe3+(a=1) + Sn2+(a=1) Sn4+(a=1) + 2Fe2+(a=1) 的 rG 为 m$51. 以 2Fe

12、3+ + Sn2+ = Sn4+ + 2Fe2+ 反 应 组 成 原 电 池 ， 其 标 准 电 动 势 E 值 为 ： （ 已 知 (Fe3+/Fe2+) = 0.77 V , (Sn4+/Sn2+) = 0.15 V） 52. 电 极 Tl3+,Tl+/Pt 的 电 势 为 1.250 V,电 极 Tl+/Tl 的 电 势 -0.336 V 则 电$ 2$极 Tl3+/Tl 的 电 势 为 : 353. 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 rHm值 应 为 54. 电 池 Ag,AgCl(s)

13、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

14、式 为 ：1_。58. 2 分 (4192)已 知 E1(Fe3+|Fe)= - 0.036 V， E2(Fe3+|Fe2+)=0.771 V， 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 -m$6147.19 kJmol-1， (m= 1 molkg-1)， 利

15、 用 电 化 学 方 法 判 断 25 ， 当 p = H2101325 Pa， a = 10-8， a(Zn2+)= 105 的 条 件 下 ， 反 应 的 方 向 为 H+。 （ 写 出 基 本 公 式 ， 然 后 判 断 ） 61. 298 K 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. 298 K 时 ， 电 池 反 应 Ag(s) Hg2Cl2(s) AgCl(s) Hg(l) 所 对 应 的 1rSm

16、32.9 JK-1mol-1,电 池 电 动 势 为 0.0193 V,则 相 同 反 应 进 度 时 rHm ，(E/T)p _。 64. 将 一 Pb 酸 蓄 电 池 在 10.0 A 电 流 下 充 电 1.5 h， 则 PbSO4 分 解 的 质 量 为 。 （ 已 知 M(PbSO4)= 303 gmol-1 ） 65. 某 化 学 反 应 在 等 温 、 等 压 下 进 行 (298 K， 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 ） ，

17、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

18、成 电 池 的 表 示 式 为 ：_ 68. 2 分 (4815)电 解 HNO3, H2SO4, NaOH, NH3H2O, 其 理 论 分 解 电 压 均 为 1.23 V。 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 _, 7负 极 反 应 为 _。 三 、 计 算 题 ( 共 5 题 40 分 )1. 298 K 时 , 以 Pt 为 阳 极 , Fe 为 阴 极 , 电 解 浓 度 为 1 molkg

19、-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 0.1Acm-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/1Acm-2), 且 Tafel 常 数 a=0.73 V, b=0.11V, (Cl2/Cl-)=1.36 V， 请 计 算 实 际 的 分 解 电 压 。 2. 在 0.01 moldm-3 的 NaCl 溶 液 中 ， 施 加 10000 Vm-1 的 电 位 梯 度 ， 已 知 Na+ 和 Cl- 在 该 浓

20、 度 下 的 摩 尔 电 导 率 分 别 为 50.110-4 Sm2mol-1 及 76.410-4 Sm2mol-1， 计 算 Na+及 Cl-的 速 率 。 答 U = m(Na+)/F = 5.1910-8 m2V-1s-1 (2 分 ) a+U(Cl-) = m(Cl-)/F = 7.9210-8 m2V-1s-1 (以 下 各 1 分 ) r = U dE/dl = 5.1910-4 ms-1 Na+a+r(Cl-) = U(Cl-) dE/dl = 7.9210-4 ms-13. 用 Pt 为 电 极 ， 通 电 于 稀 CuSO4 溶 液 , 指 出 阴 极 部 、 中 部 、

21、 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. 298 K 时 , 用 Pb 为 电 极 来 电 解 0.100 moldm-3 H2SO4( =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

22、极 上 氢 开 始 析 出 时 , 测 得 E分 解 =1.0685 V,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 =0.2800 V 。 答 氢 刚 在 Pb 极 上 析 出 时 , 阴 极 电 势 为 (H2)= (甘 汞 )-E(分 解 ) =0.2800 V-1.0685 V= -0.7885 V 而 氢 电 极 的 平 衡 电 势 为 (H+/H2) =-0.05915lg 0.05915lg (H+) 1/2+(H)/pp$=-0.0933 V 阴 = (H+/H2,

23、 平 ) - (H2) =0.6952 V 氢 气 逸 出 , 其 压 力 p(H2) p.85. 电 流 密 度 为 0.1 Acm-2 时 , H2 和 O2 在 Ag 电 极 上 的 超 电 势 分 别 为 0.90 V 和 0.98 V。 今 将 两 个 Ag 电 极 插 入 0.01 molkg-1 的 NaOH 溶 液 中 , 通 电 (0.1Acm-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) = -0.828 V。 答 阴 : 2H2O +2

24、e- H2 +2OH- 阳 : 2OH- -2e- H2O + O2 E=阳 -阴 + (O2)+ (H2) = (阳 )- (阴 )+ (O2)+ (H2) =0.401V -(-0.828 V)+0.98 V+0.90 V =3.11V6. 电 池 ： Ag AgCl(s) KCl(aq) Hg2Cl2(s) Hg(l) 在 298 K 时 的 电 动 势 E = 0.0455 V， (E/T )p= 3.3810-4 VK-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

25、 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) Pt8. 10 分 熔 盐 电 解 制 备 铝 的 反 应 为 2Al2

26、O3 + 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 13500kWht-1 时 ， 能 量 效 率为 多 少 ？9. 11-2-7 已 知 25 ， PbSO4（ s） 的 溶 度 积 为 1.60108 。 Pb2+和 SO42 无 限稀 释 摩 尔 电 导 率 分 别 为 70104Sm2 mol1 和 79.8104S m2 mol1。 配 制 此溶 液 所 用 水 的 电 导 率 为 1.60104S m1。 试 计 算 25 PbSO4 饱 和 溶 液 的 电 导 率 。11-2-710. 12-2-2； 12-2-2； 12-2-4； 12-1-2； 12-1-1