电极电势-习题
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3.2习题及详解一.判断题1. 在25℃及标准状态下测定氢的电极电势为零。
( X )2. 已知某电池反应为,21212B A B A +→+++而当反应式改为B A B A +→+++222时,则此反应的E Θ不变,而Δr G m Θ改变。
( √ ) 3. 在电池反应中,电动势越大的反应速率越快。
( X ) 4. 在原电池中,增加氧化态物质的浓度,必使原电池的电动势增加。
( X ) 5. 标准电极电势中θE 值较小的电对中的氧化态物质,都不可能氧化θE 值较大的电对中 的还原态物质。
( X ) 6. 若将马口铁(镀锡)和白铁(镀锌)的断面放入稀盐酸中,则其发生电化学腐蚀的阳极反应是相同的。
( X )7. 电解反应一定是0,0<∆>∆G G r r θ的反应。
( X ) 8. 超电势会导致析出电势高于平衡电势。
( X )二.选择题1. 下列关于氧化数的叙述正确的是( A )A.氧化数是指某元素的一个原子的表观电荷数B.氧化数在数值上与化合价相同C.氧化数均为整数D.氢在化合物中的氧化数皆为+12. 若已知下列电对电极电势的大小顺序E Θ(F 2/F -) > E Θ(Fe 3+/Fe 2+) > E Θ(Mg 2+/Mg) >E Θ(Na +/Na),则下列离子中最强的还原剂是( B )A.F -B.Fe 2+C.Na +D.Mg 2+3. 已知电极反应Cu e Cu →+-+22的标准电极电势为0.342V ,则电极反应+-→-2242Cu e Cu 的标准电极电势应为( C )A.0.684VB.-0.684VC.0.342VD.-0.342V 4. 已知E Θ(Ni 2+/Ni)= -0.257V ,测得镍电极的E(Ni 2+/Ni)= -0.210V ,说明在该系统中必有( A )A.121)(-+⋅>kg mol Nim B. 121)(-+⋅<kg mol Ni mC. 121)(-+⋅=kg mol Ni mD.)(2+Ni m 无法确定 5. 下列溶液中,不断增加H +的浓度,氧化能力不增强的是( D )A.MnO 4-B.NO 3-C.H 2O 2D.Cu 2+ 6. 将下列反应中的有关离子浓度均增加一倍,使对应的E 值减少的是( C )A.Cu e Cu →+-+22B. +-→-22Zn e ZnC. --→+Cl e Cl 222D. +-+→+242Sn e Sn7. 某电池的电池符号为(-)Pt|A 3+,A 2+ ¦¦ B 4+,B 3+|Pt(+),则此电池反应的产物应为( B )A. A 3+, B 4+B. A 3+, B 3+C. A 2+, B 4+D. A 2+, B 3+ 8. 在下列电对中,标准电极电势最大的是( D )A.AgCl/AgB.AgBr/AgC.[Ag(NH 3)2]+/AgD.Ag +/Ag 9. A 、B 、C 、D 四种金属,将A 、B 用导线连接,浸在稀硫酸中,在A 表面上有氢气放 出,B 逐渐溶解;将含有A 、C 两种金属的阳离子溶液进行电解时,阴极上先析出C ;把D 置于B 的盐溶液中有B 析出。
第一章溶液的渗透压力1.试排出在相同温度下下列溶液渗透压力由大到小的顺序:⑴c(C6H12O6)= 0.2 mol·L-1;⑵c [(1/2)Na2CO3]=0.2 mol·L-1;⑶c [(1/3)Na3PO4]= 0.2 mol·L-1;⑷c (NaCl)= 0.2 mol·L-12.100ml水溶液中含有2.00g白蛋白,25℃时此溶液的渗透压力为0.717kPa,求白蛋白的相对分子质量。
第二章电解质溶液1.说明①H3PO4溶液中存在着哪几种离子?请按各种离子浓度的大小排列出顺序。
其中H +浓度是否为PO43-浓度的3倍?②NaHCO3和NaH2PO4均为两性物质,但前者的水溶液呈弱碱性而后者的水溶液呈弱酸性,为什么?2.实验测得某氨水的pH为11.26,已知NH3的K b=1.79×10-5,求氨水的浓度。
3.“Tris”是三羟甲基氨基甲烷(HOCH2)3CNH2的缩写。
广泛地在生化研究工作中用于配置缓冲溶液,其低毒性以及在25℃的pKb为5.92,便于在临床应用时控制pH。
0.050mol Tris和0.025mol HCl等体积混合配制成2.00L的缓冲溶液,计算溶液的pH。
“Bis”是二羟甲基氨基甲烷(HOCH2)2CHNH2的缩写,它是一种性质与用途与Tris密切有关的弱碱,在25℃,其pKb为8.8。
把0.050 mol Bis和0.050mol HCl 混合配制成2.00L的溶液,溶液的pH又是多少?4.柠檬酸(缩写H3Cit)及其盐为一种多质子酸缓冲系,常用于配制供培养细菌的缓冲溶液。
如用500ml的0.200mol/L柠檬酸,须加入0.400mol/L的NaOH溶液多少毫升,才能配成pH为5.00的缓冲溶液?(已知柠檬酸的pKa1=3.14,pKa2= 4.77,pKa3=6.39)5.配制pH=10.00的缓冲溶液100ml,⑴今有缓冲系HAc-NaAc、KH2PO4-Na2HPO4、NH4Cl-NH3,问选用何种缓冲系好?⑵如选用的缓冲系的总浓度为0.200mol/L,需要固体共轭酸多少克(假设不考虑体积的变化)和浓度为0.500mol/L的共轭碱多少毫升?⑶该缓冲系的缓冲容量β为多少?6.用0.025 mol·L-1H3PO4和0.05 mol·L-1NaOH,配成近似pH为7.40的缓冲溶液100ml,试求所需H3PO4和NaOH溶液的体积比。
第6章氧化还原反应和电极电势6.1 Mn 3O 4中锰的氧化数为( )。
31A.2B 32.2 32C.3 31D.46.2 下列已经配平的反应是( )。
A .Mn 2++5BiO 3-+14H +→MnO 4-+5Bi 3++7H 2OB .2CrO 2-+3H 2O 2+2OH —→2CrO 42—+ 4H 2OC .8Al+3NO 3—+5OH -→3Al(OH)4—+3NH 3D .S 2—+ClO 3—→Cl —+S6.3 反应MnO 4-+5Fe 2++8H +Mn 2++5Fe 3++4H 2O 构成电池,在标准状态下表示符号为( )。
A .(-)Pt ︱Fe 2+(c θ), Fe 3+(c θ)‖MnO 4-(c θ),Mn 2+(c θ)︱Pt (+)B .(-)Pt ︱MnO 4-(c θ),Mn 2+(c θ)‖Fe 2+(c θ), Fe 3+(c θ)︱Pt (+)C .(-)Fe ︱Fe 2+(c θ), Fe 3+(c θ)‖Mn 2+(c θ),MnO 4-(c θ)︱Mn (+)D .(-)Mn ︱MnO 4-(c θ),Mn 2+(c θ)‖Fe 2+(c θ), Fe 3+(c θ)︱Fe (+)6.4 氧化还原反应的θmr ΔG 、εθ与K θ关系为( )。
A . θm r ΔG >0,εθ>0,K θ>1 B .θm r ΔG >0,εθ<0,K θ<1 C. θm r ΔG >0,εθ<0,K θ>1 D. θmr ΔG <0,εθ<1,K θ>16.5 已知φθ(Cu 2+/Cu )=0.341V , φθ(Fe 3+/Fe 2+)=0.771V ,φθ(Fe 2+/Fe )=-0.447V ,则下列各组物质中可以共存的是 ( )A .Cu 2+,FeB .Fe 3+,FeC .Fe 3+,CuD .Cu 2+,Fe 2+6.6 已知,φθ(MnO 4-/Mn 2+)=1.507 V ,当c (MnO 4-)=c (Mn 2+)=1 mol ·L-1,c (H +)=0.1 mol ·L-1,则φθ(MnO 4-/Mn 2+)的值为 ( )A .1.607VB .1.459VC . 1.412V d .1.507 V 6.7 碘 元 素 在 碱 性 介 质 中 的 电 势 图 为:H 3IO 62-V70.0 IO 3-V14.0 IO -V45.0 I 2V53.0 I - ,对该图的理解或应用中错误的是( )。
电化学复习题一、判断题(对的打√,错的打×)1.当组成原电池的两个电对的电极电势相等时,电池反应处于平衡状态。
( )2.将两个电对组成原电池,其中电极电势数值较大者为原电池的正极。
( )3.由能斯特方程式可知,在一定温度下减小电对中还原态物质的浓度,电对的电极电势值增大。
( )4.两电对组成一原电池,则标准电极电势ϕo大的电对的氧化型物质在电池反应中一定是氧化剂。
( )5.在原电池:(-)Cu|CuSO4(c1)‖CuSO4(c2)|Cu(+)中,c2一定大于c1。
( )6.在氧化还原反应中,氧化剂失去电子,氧化值升高,进行的是氧化过程。
( )7.在氧化还原反应中,H2O2既可以是氧化剂,也可以是还原剂。
( )8.根据标准电极电势:ϕo(I2/I-)=0.535V,ϕo(Fe3+/Fe2+)=0.770V,可知反应I2+2Fe2+=2I-+2Fe3+ 在标准状态下能自动进行。
( )9.在非金属氢化物中,氢元素的氧化值为+1。
( )10.电极电势只取决于电极本身的性质,而与其它因素无关。
( )11.将两个电对组成原电池,其中电极电势数值较大者为原电池的正极。
( )12.当电池反应达到平衡时,原电池的标准电动势E o=0。
( )13.由能斯特方程式可知,在一定温度下减小电对中还原态物质浓度时,电对的电极电势数值增大。
( )14.在原电池中,正极发生还原反应,负极发生氧化反应。
( )15.生物化学标准电极电势是指c(H3O+)=10-7 mol/L(pH=7)、电对中的其它物质的浓度均为1mol/L时的电极电势。
( )16.在氧化-还原电对中,其氧化态的氧化能力越强,则其还原态的还原能力就越弱。
( )二、选择题(将每题一个正确答案的标号选出)[TOP]1.对于电池反应Cu2++Zn=Cu+Zn2+,下列说法中正确的是( )A. 当c(Cu2+)=c(Zn2+)时,反应达到平衡B. 当ϕo(Cu2+/Cu)=ϕo(Zn2+/Zn)时,反应达到平衡C. 当 Cu2+/Cu Zn2+/Zn时,反应达到平衡D. 当原电池的标准电动势等于零时,反应达到平衡2.25︒C时将铂丝插入Sn4+ 和Sn2+ 离子浓度分别为0.1mol/L和0.01mol/L的混合溶液中,电对的电极电势为( )A. ϕo(Sn4+/Sn2+)VB. ϕo(Sn4+/Sn2+)+0.05916/2VC. ϕo(Sn4+/Sn2+)+0.05916VD. ϕo(Sn4+/Sn2+)-0.05916/2V3.下列原电池中,电动势最大的是( )A. (-)Zn|Zn2+(c o)‖Cu2+(c o)|Cu(+)B. (-)Zn|Zn2+(0.1mol/L)‖Cu2+(c o)|Cu(+)C. (-)Zn|Zn2+(c o)‖Cu2+(0.1mol/L)|Cu(+)D. (-)Zn|Zn2+(0.1mol/L)‖Cu2+(0.1mol/L)|Cu(+)4.在测定电对AgNO3/Ag的电极电势时,分别装有下列溶液的盐桥中不能使用的是( )A. KClB. KNO3C. NH4NO3D. KNO3和NH4NO35.下列关于氧化值的叙述中,不正确的是( )A. 单质的氧化值为0B. 氧的氧化值为-2C. 在多原子分子中,各元素的氧化值的代数和等于0D. 氧化值可以是整数或分数6.已知ϕo(Fe3+/Fe2+)=0.77V,ϕo(Cu2+/Cu)=0.34V,ϕo(Sn4+/Sn2+)=0.15V,ϕo(Fe2+/Fe)=-0.41V。
第六章 可逆原电池复 习 思 考 题1.电极表面与电解质溶液之间的电势差就是电极电势?这种说法对吗?指出影响这种电势差的原因有哪些?2.从原电池的表示符号能看出什么问题?3.Θ∆m r G =-zFE θ(电极)),则Θ∆m r G 表示电极反应在标准状态下的吉布斯自由能变化值?这种说法对不对?4.如测出[∂E /∂T ]p <0,由式(2.10)知(-△r H m )>zEF ,表明反应的热效应只有一部分?而其于部分仍以热的形式放出,这就说明在相同的始末态间化学反应的△H 比按电池反应进行的△H 为大,这种说法对吗?为什么?5.为何不能用一般的电压表测原电池的电动势?6.说明图2.6中的待测电池、标准电池、AB 均匀滑线电阻及工作电池的连接原理?7.式(2.7)右边第二项的活度是电池反应平衡时各作用物的活度,此说法对不对,为什么?8.02/=+ΦH H E 表示氢的标准电极电势绝对值为零,这就意味着标准氢电极与溶液相间的电势差为零。
这种说法对吗?为什么?9.式(2.13)中的E(电极)受哪些因素的影响?由该式计算得出的电极电势是什么电势?它是否与电极反应的反应式量有关?10.有人说“凡ΦE (电极)为正的电极必为原电池的正极,ΦE (电极)为负的电极必为负极”。
这种说法对吗?11.输送CuSO 2溶液时能否使用铁管?试说明其原因?12.液体接界电势是怎样产生的?用盐桥能否完全消除液体接界电势?为什么?13.已知ΦΦ=K zF RTE ln ,ΦE 是电池反应达到平衡时的电动势,这种说法对否?为什么?14.从图2.13看出,线①与线⑧可构成原电池,这种说法对否?为什么? 15.试从图2.13粗略估计铁粉在什么pH 值下才能使溶液中的氢离子还原成H 2?16.试分别设计相应的原电池,以测出下列各种数据,并列出应测出的数据及计算公式。
①H 2O 的标准生成吉布斯自由能Θ∆m f G ② 指定温度下某金属氧化物的Θ∆m f G 习 题1.写出下列原电池中各电极反应、电池反应及E 的计算公式。
物理化学第6章可逆电池电动势习题及答案可逆电池电动势6.1 本章学习要求1.掌握可逆电池、可逆电极的类型、电极电势标准态、电动势、Nernst公式及其应用;2.掌握可逆电池热力学,可逆电池电动势的测定方法及其在化学、生命体系及土壤体系等领域中的应用;3.了解pe、pH?电势图和生化标准电极电势。
6.2 内容概要6.2.1 可逆电池1.可逆电池(reversible cell)的条件:电池在充、放电时发生的反应必须为可逆反应;电池充、放电时的能量转换必须可逆,即通过电池的电流无限小,无热功转化。
2.可逆电极的类型(1)金属电极由金属浸在含有该金属离子的溶液中构成,包括汞齐电极。
如Zn电极Zn (s)│ZnSO4(aq) 电极电势(electrode potential )φZn/ Zn = φ ?ln(2)气体电极由惰性金属(通常用Pt或Au为导电体)插入某气体及其离子溶液中构成的电极,如氢电极,Pt,H2 ( p)│H(a H) 电极电势φ= φ ? ln(3)金属难溶盐电极将金属表面覆盖一薄层该金属的难溶盐,浸入含有该难溶盐的负离子的溶液中构成。
如银?氯化银电极,Ag (s),AgCl (s)│Cl(a Cl) 电极电势φAgCl,Ag,Cl = φ ? ln a Cl(4)氧化还原电极由惰性金属(如Pt片)插入某种元素两种不同氧化态的离子溶液中构成电极,如Sn、Sn电极,Pt (s)│Sn(a),Sn(a) 电极电势φ= φ ? ln 3.电池表示法电池的书面表示所采用的规则:负极写在左方,进行氧化反应(是阳极),正极写在右方,进行还原反应(是阴极);组成电池的物质用化学式表示,并注明电极的状态;气体要注明分压和依附的不活泼金属,温度,所用的电解质溶液的活度等,如不写明,则指298K,p,a=1;用单垂线“│”表示接触界面,用双垂线“U”表示盐桥(salt bridge);在书写电极和电池反应时必须遵守物料平衡和电荷平衡。
第四章电化学与金属腐蚀1.是非题(对的在括号内填“+”,错的填“-”号)(1)取两根铜棒,将一根插入盛有0.1mol·dm-3CuSO4溶液的烧杯中,另一根插入盛有1mol·dm-3CuSO4溶液的烧杯中,并用盐桥将两只烧杯中的溶液连结起来,可以组成一个浓差原电池。
( )(2)金属铁可以置换Cu2+,因此三氯化铁不能与金属铜反应。
( )(3)电动势E(或电极电势φ)的数值与反应式(或半反应式)的写法无关,而标准平衡常数Kθ的数据,随反应式的写法(即化学计量数不同)而变。
( )(4)钢铁在大气的中性或弱酸性水膜中主要发生吸氧腐蚀,只有在酸性较强的水膜中才主要发生析氢腐蚀。
( )(5)有下列原电池(-)Cd|CdSO4(1.0mol·dm-3)||CuSO4(1.0mol·dm-3)|Cu(+) 若往CdSO4溶液中加入少量Na2S 溶液,或往CuSO4溶液中加入少量CuSO4·5H2O晶体,都会使原电池的电动势变小。
( )解:(1)+;(2)–;(3)+;(4)+;(5)–。
2.选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)(1)在标准条件下,下列反应均向正方向进行:Cr2O72 - +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是______。
(a)Sn2+和Fe3+(b)Cr2O72 -和Sn2+(c)Cr3+和Sn4+(d)Cr2O72 -和Fe3+(2)有一个原电池由两个氢电极组成,其中有一个是标准氢电极,为了得到最大的电动势,另一个电极浸入的酸性溶液[设p(H2)=100kPa]应为(a)0.1mol·dm-3HCl (b)0.1mol·dm-3HAc+0.1mol·L-1NaAc(c)0.1mol·dm-3Hac (d)0.1mol·dm-3H3PO4(3)在下列电池反应中Ni(s)+Cu2+(aq)→Ni2+(1.0mol·dm-3)+Cu(s)当该原电池的电动势为零时,Cu2+浓度为(a)5.05×10-27mol·dm-3(b)5.71×10-21mol·dm-3(c)7.10×10-14mol·dm-3(d)7.56×10-11mol·dm-3(4)电镀工艺是将欲镀零件作为电解池的();阳极氧化是将需处理的部件作为电解池的()。
1.25℃时将铂丝插入Sn 4+和Sn 2+离子浓度分别为L 和L 的混合溶液中,电对的电极电势为( )。
A .)/(24++Sn Sn θϕ B . 2/05916.0)/(24+++Sn Sn θϕ C .05916.0)/(24+++Sn Sn θϕ D .2/05916.0)/(24-++Sn Sn θϕ2.对于电池反应Cu 2++Zn = Cu +Zn 2+下列说法正确的是( )。
A .当[Cu 2+] = [Zn 2+],反应达到平衡。
B .θϕ(Cu 2+/Cu )= θϕ(Zn 2+/Zn ), 反应达到平衡。
C .ϕ(Cu 2+/Cu )= ϕ(Zn 2+/Zn ), 反应达到平衡。
D . 原电池的标准电动势等于零时,反应达到平衡。
3.今有原电池(-)Pt,H 2()H +(c)Cu 2+(c)Cu(+) ,要增加原电池电动势,可以采取的措施是( )。
A 增大H +离子浓度B 增大Cu 2+离子浓度 C 降低H 2的分压 D 在正极中加入氨水 E 降低Cu 2+离子浓度,增大H +离子浓度4.已知下列反应;CuCl 2+SnCl 2 = Cu +SnCl 4 FeCl 3+Cu= FeCl 2+CuCl 2在标准状态下按正反应方向进行。
则有关氧化还原电对的标准电极电位的相对大小为( )。
A θϕ(Fe 3+/Fe 2+)>θϕ(Cu 2+/Cu )>θϕ(Sn 4+/Sn 2+) B θϕ(Cu 2+/Cu )>θϕ(Fe 3+/Fe 2+)>θϕ(Sn 4+/Sn 2+) C θϕ(Sn 4+/Sn 2+)>θϕ(Cu 2+/Cu )>θϕ(Fe 3+/Fe 2+) D θϕ(Fe 3+/Fe 2+)>θϕ(Sn 4+/Sn 2+)>θϕ(Cu 2+/Cu )5.下列原电池中,电动势最大的是()。
A (-)Zn Zn2+(1mol·L-1)Cu2+(1mol·L-1))Cu(+)B (-)Zn Zn2+·L-1)Cu2+(1mol·L-1))Cu(+)C(-)Zn Zn2+(1mol·L-1)Cu2+·L-1))Cu(+)D (-)Zn Zn2+·L-1)Cu2+·L-1))Cu(+)6.原电池的组成为:(-)Zn ZnSO4(c)HCl(c)H2(100kPa),Pt(+)该原电池电动势与下列因素无关的是()。
电化学课后习题一、就是非题下列各题中的叙述就是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“×”:1、用能斯特公式算得电池的电动势为负值,表示此电池反应的方向就是朝正向进行。
( )2、电池Zn (s)| ZnCl 2(b =0、002 mol ·kg -1,γ±=1、0) | AgCl(s) | Ag(s),其反应为:2AgCl(s)+Zn(s)===2Ag(s)+ ZnCl 2(b =0、002 mol ·kg -1,γ±=1、0) 所以,其电动势的计算公式为:E MF =E MF -RT F2ln a (ZnCl 2) =E MF -RT F 2ln(0、002×1、0) ( )。
3、标准电极电势的数据就就是每个电极双电层的电势差。
( )4、电池反应的电动势E MF 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变∆r G m 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。
5、锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中,所构成的电池就是可逆电池。
二、选择题选择正确答案的编号,填在各题之后的括号内:1、原电池在定温定压可逆的条件下放电时,其在过程中与环境交换的热量为:( )。
(A)∆r H m ; (B)零; (C)T ∆r S m ; (D) ∆r G m 。
2、 电池Hg(l) | Zn(a 1) | ZnSO 4(a 2) | Zn(a 3) | Hg(l)的电动势:( )。
(A)仅与a 1,a 3有关,与a 2无关;(B)仅与a 1,a 2有关,与a 3无关; (C)仅与a 2,a 3有关,与a 1无关;(D)与a 1,a 2,a 3均无关。
3、在25℃时,电池Pb(Hg)(a 1)|Pb(NO 3)2(aq)|Pb(Hg) (a 2)中a 1> a 2,则其电动势E :( )。
(A)>0; (B)<0; (C)=0; (D)无法确定三、填空题在以下各小题中的 处填上答案:1、Ag(s)|AgNO 3(b 1=0、01 mol ·kg -1, γ±, 1=0、90)|| AgNO 3(b 2=0、01 mol ·kg -1, γ±, 2=0、72)|Ag(s)在25℃时的电动势E MF =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
第八章 电化学 章末习题一、内容提要1. 电化学的基本概念原电池和电解池都是实现化学能和电能转化的电化学装置,都具备两个电极、电解质溶液和组成回路等必需设备。
(1)原电池:将化学能转变为电能的装置称为原电池。
(2)电解池:将电能转变为化学能的装置称为电解池。
(3)正极、负极,阴极、阳极电势高的极称为正极,电势低的极称为负极。
在电极界面上发生还原反应的极称为阴极,发生氧化反应的极称为阳极。
电解池中正极是阳极,负极是阴极;原电池中正极是阴极,负极是阳极。
(4)法拉第(Faraday )定律当电流通过电解质溶液时,在电极界面上发生化学反应的物质的量与通入的电量成正比,即Q zF ξ=。
(5)离子的电迁移率和迁移数离子在电场中迁移的速率正比于电场的电位梯度,其比例系数称为离子的电迁移率。
它相当于单位电场梯度时离子的迁移速率,单位是211m s V --。
溶液中电流的传导由正、负离子作定向迁移来完成。
离子B 迁移电流的分数就称为离子B 的迁移数。
迁移数是一个小于1的分数,溶液中所有离子迁移数的加和等于1。
迁移数可由实验测得。
2. 电导及其应用(1)电导、电导率、摩尔电导率(2)电导率、摩尔电导率与浓度的关系强电解质的电导率在一定浓度下随着浓度的增加而增加,在浓度太大时由于离子相互作用增强,电导率反而有所下降。
弱电解质的电导率随浓度的增加变化不大,一直都很小。
(强电解质的电导率随着浓度的增加先增大后减小)强电解质的摩尔电导率随着浓度的下降而升高,稀释到一定程度,摩尔电导率与浓度之间存在一种线性关系。
弱电解质的摩尔电导率随着浓度的不断下降,开始时变化不大,后来增加越来越迅速,但不存在线性关系。
(3)电导测定的应用① 测定水的纯度; ② 计算弱电解质的节粒度和解离常数;③ 测定难溶盐的溶解度; ④ 进行电导滴定3. 强电解质溶液理论(1)强电解质的例子平均活度和活度因子定义式:1()a a a ννν+-±+-= 1()νννγγλ+-±+-= 1()m m m ννν+-±+-= m a mθγ±±±= (2)离子强度 212B B BI m Z =∑(3)Debye-Hückel 极限定律 lg ||A Z Z γ±+-=-4. 可逆电池和可逆电极 (1)组成可逆电池的必要条件 化学反应可逆和能量变化可逆(2)可逆电极的类型① 第一类电极为金属电极(由金属浸在含有该金属离子的溶液中构成),还包括氢电极、氧电极、卤素电极和汞齐电极。
中学化学竞赛试题资源库——电极电势A组1.在碱性溶液中,溴的电势图如下:哪些离子能发生歧化反应?并写出有关歧化反应的离子方程式?2.在碱性溶液中,溴的电势图如下:问哪些离子能发生歧化反应?并写出有关的电极反应和歧化反应的离子反应方程式。
3.有一批做过银镜反应实验的试管要洗涤,可用铁盐溶液来做洗涤剂。
实验室中可选用的铁盐溶液有FeCl3、Fe2(SO4)3和Fe(NO3)3(三种溶液中[Fe3+]相等)。
甲同学认为三种溶液中FeCl3洗银效果最好,乙同学则认为Fe(NO3)3效果最好,两人都提出了各自合理的判断依据(结果如何当然还要看哪一个理由在实际过程中的效果)。
能够查到的数据有:Fe和Ag的标准电极电势,ΦøFe3+/Fe2+=0.77V,ΦøAg+/Ag=0.80V;Fe(OH)3的溶度积,K sp=2×10-39(1)甲的判断依据是;(2)乙的判断依据是。
4.气态废弃物中的硫化氢可用下法转化为可利用的硫:配制一份电解质溶液,主要成分为:K4[Fe(CN)6](200g/L)和KHCO3(60g/L);通电电解,控制电解池的电流密度和槽电压,通入H2S气体。
写出相应的反应式。
已知:φ (Fe(CN)63-/Fe(CN)64-)=0.35V;KHCO3溶液中的φ(H+/H2)~-0.5V;φ(S/S2-)~-0.3VB组5.求右边电池的电动势:Pt | H2(1.0atm)| H+(1.0mol/L)|| Hg22+(0.10mol/L)| Hg 6.一块铜板被等分成Cu(α)、Cu(β)两块。
Cu(α)经锤打,从而引起Cu(α)和Cu(β)性质的差异。
(1)用Cu(α)、Cu(β)设计一电池:Cu(α)| CuSO4(aq)| Cu(β)。
电池电动势用E=φR-φL表达。
φR和φL分别为右、左半电池的电极电势。
请在答卷上选择正确的E值,并给出选择的热力学判据。
(2)写出净电池反应式。
第四章电化学与金属腐蚀1.是非题(对的在括号内填“+”,错的填“-”号)(1)取两根铜棒,将一根插入盛有0.1mol·dm-3CuSO4溶液的烧杯中,另一根插入盛有1mol·dm-3CuSO4溶液的烧杯中,并用盐桥将两只烧杯中的溶液连结起来,可以组成一个浓差原电池。
( )(2)金属铁可以置换Cu2+,因此三氯化铁不能与金属铜反应。
( )(3)电动势E(或电极电势φ)的数值与反应式(或半反应式)的写法无关,而标准平衡常数Kθ的数据,随反应式的写法(即化学计量数不同)而变。
( ) (4)钢铁在大气的中性或弱酸性水膜中主要发生吸氧腐蚀,只有在酸性较强的水膜中才主要发生析氢腐蚀。
( )(5)有下列原电池(-)Cd|CdSO4(1.0mol·dm-3)||CuSO4(1.0mol·dm-3)|Cu(+)若往CdSO4溶液中加入少量Na2S 溶液,或往CuSO4溶液中加入少量CuSO4·5H2O晶体,都会使原电池的电动势变小。
( )解:(1)+;(2)–;(3)+;(4)+;(5)–。
2.选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)(1)在标准条件下,下列反应均向正方向进行:Cr2O72 - +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是______。
(a)Sn2+和Fe3+ (b)Cr2O72 -和Sn2+(c)Cr3+和Sn4+ (d)Cr2O72 -和Fe3+(2)有一个原电池由两个氢电极组成,其中有一个是标准氢电极,为了得到最大的电动势,另一个电极浸入的酸性溶液[设p(H2)=100kPa]应为(a)0.1mol·dm-3HCl (b)0.1mol·dm-3HAc+0.1mol·L-1NaAc(c)0.1mol·dm-3Hac (d)0.1mol·dm-3H3PO4(3)在下列电池反应中Ni(s)+Cu2+(aq)→Ni2+(1.0mol·dm-3)+Cu(s)当该原电池的电动势为零时,Cu2+浓度为(a)5.05×10-27mol·dm-3(b)5.71×10-21mol·dm-3(c)7.10×10-14mol·dm-3(d)7.56×10-11mol·dm-3(4)电镀工艺是将欲镀零件作为电解池的();阳极氧化是将需处理的部件作为电解池的()。
电化学反应的电极电势练习题电化学反应是物质发生氧化还原反应时伴随着电子的转移。
在电化学反应中,电极电势是一个重要的概念,它用来描述电化学反应的驱动力和方向。
本文将通过一些电化学反应的电极电势练习题来帮助读者深入理解和应用电极电势概念。
练习一:计算电极电势考虑以下反应:Zn(s) | Zn2+(aq, 1 M) || Cu2+(aq, 1 M) | Cu(s)1. 计算Zn/Cu电池的电极电势。
解答:根据标准电极电势表,可得到:E°(Zn2+/Zn) = -0.76 VE°(Cu2+/Cu) = 0.34 V由于Cu2+/Cu对应的半反应是还原反应,其电极电势为正值,而Zn2+/Zn对应的半反应是氧化反应,其电极电势为负值。
因此,可以利用以下公式求解电极电势:E°(cell) = E°(cathode) - E°(anode)代入数值,得到:E°(cell) = 0.34 V - (-0.76 V) = 1.10 V练习二:预测反应方向考虑以下反应:Pb(s) | Pb2+(aq, 0.1 M) || Ag+(aq, 1 M) | Ag(s)2. 预测该电化学反应的方向。
解答:比较Pb2+/Pb和Ag+/Ag的标准电极电势,可得:E°(Pb2+/Pb) = -0.13 VE°(Ag+/Ag) = 0.80 V因为Ag+/Ag的标准电势较高,说明Ag+更容易被还原为Ag(s),而Pb2+的标准电势较低。
根据电极电势的定义,电势差越大,反应越倾向于向正方向发生。
因此,该反应的方向应该是:Pb(s) + 2Ag+(aq) → Pb2+(aq) + 2Ag(s)练习三:计算反应的电极电势考虑以下反应:H2(g, 1 atm) | H+(aq, 1 M) || Cu2+(aq, 0.1 M) | Cu(s)3. 计算该反应的电极电势,并判断该反应是否可行。
第九章习题解答1、写出下列电池中各电极上的反应和电池反应 (1)Pt ,H 2(2H p )︱HCl(a)︱Cl 2(2Clp ),Pt(2)Pt ,H 2(2H p )︱H +(+H a )‖Ag +(+Ag a )︱Ag(s)(3)Ag(s)+AgI(s)︱I -(-I a )‖Cl -(-Cl a )︱AgCl(s)+Ag(s)(4)Pb(s)+PbSO 4(s)︱-24SO (-24SO a )‖Cu(+2Cu a )︱Cu(s)(5)Pt ,H 2(2H p )︱NaOH(a)︱HgO(s)+Hg(l) (6)Pt ,H 2(2H p )︱H +(aq)︱Sb 2O 3(s)+Sb(s)(7)Pt ︱Fe 3+(a 1),Fe 2+(a 2)‖A g +(+Ag a )︱Ag(s) (8)Na(Hg)(a am )︱Na +(+Na a )‖OH -(-OH a )︱HgO(s)+Hg(l)解1:(1)负极 H 2(2H p )-2e -→2H +(+H a ) 正极 Cl 2(2Cl p )+2e-→2Cl -(-Cl a ) 电池反应 H 2(2H p )+Cl 2(2Cl p )=2HCl(a) (2) 负极 H 2(2H p )-2e-→2H +(+H a )正极 2 Ag +(+Ag a )+2e -→2 Ag(s)电池反应 H 2(2H p )+2 Ag +(+Aga )=2 Ag(s)+ 2H +(+H a )(3)负极 Ag(s)+ I -(-I a )-e-→AgI(s)正极 AgCl(s) +e -→ Ag(s)+ Cl -(-Cl a )电池反应 AgCl(s) + I -(-I a )=AgI(s) + Cl -(-Cl a )(4)负极 Pb(s)+-24SO (-24SO a )-2e -→PbSO 4(s)正极 Cu(+2Cu a )+2e -→Cu(s)电池反应 Pb(s)+-24SO (-24SO a )+Cu(+2Cu a )=PbSO 4(s)+ Cu(s) (5)负极 H 2(2H p )+2OH -(-OH a )-2e-→2H 2O(l)正极 HgO(s)+ H 2O(l)+ 2e -→2OH -(-OH a )+Hg(l)电池反应 H 2(2H p )+HgO(s)= Hg(l) + H 2O(l)(6)负极 3 H 2(2H p )-6e-→6H +( aq)正极 Sb 2O 3(s)+ 6H +( aq)+ 6e -→2Sb(s)+ 3H 2O(l) 电池反应 Sb 2O 3(s)+3 H 2(2H p )=2Sb(s)+ 3H 2O(l)(7)负极 Fe 2+(a 2) -e -→Fe 3+(a 1) 正极 Ag +(+Ag a )+e -→Ag(s)电池反应 Ag +(+Ag a )+ Fe 2+(a 2)= Ag(s)+ Fe 3+(a 1) (8)负极 2Na(Hg)(a am ) -2e -→2Na +(+Na a )+2Hg(l)正极 HgO(s) + H 2O(l) +2e -→Hg(l)+ 2OH -(-OH a )电池反应 2Na(Hg)(a am )+ HgO(s) + H 2O(l)=3Hg(l) +2Na +(+Na a )+2OH -(-OH a )2、试将下述化学反应设计成电池。
第八章 氧化还原反应与电极电位 首 页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题答案难题解析 [TOP]例 8-1 写出并配平下列各电池的电极反应、电池反应,注明电极的种类。
(1)(-) Ag,AgCl(s) |HCl |Cl2(100kp),Pt (+) (2)(-) Pb, PbSO4(s)| K2SO4‖KCl| PbCl2(s),Pb (+) (3)(-) Zn | Zn2+‖MnO4-, Mn2+, H+| Pt (+) (4)(-) Ag | Ag+ (c1)‖Ag+(c2) |Ag (+)析 将所给原电池拆分为两个电极。
负极发生氧化反应,正极发生还原反应,写出正、负极反应式,由正极反应和负极反应相加构成电池反应。
解 (1)正极反应 Cl2+2e- → 2 Cl- 此电极为气体电极负极反应 Ag+Cl- → AgCl(s)+e - 此电极为金属-难溶盐-阴离子电极 电池反应 2Ag+Cl2 →2AgCl(s) n=2(2)正极反应 PbCl2(s)+2e- →Pb+2Cl - 此电极为金属-难溶盐-阴离子电极 负极反应 Pb+SO42- →PbSO4(s)+2e -此电极为金属-难溶盐-阴离子电极 电池反应 PbCl2(s) +SO42-→PbSO4(s) +2Cl - n=2(3)正极反应 MnO4- +8 H++5e- →Mn2++ 4 H2O 此电极为氧化还原电极 负极反应 Zn → Zn2++2e - 此电极为金属及其离子电极 电池反应 2MnO4- +16 H++5Zn→2Mn2++8 H2O +5Zn2+ n=10 (4)正极反应 Ag+(c2) +e- → Ag 此电极为金属及其离子电极 负极反应 Ag → Ag+ (c1) + e - 此电极为金属及其离子电极 电池反应 Ag+(c2) → Ag+ (c1) n=1例 8-2 25℃时测得电池 (-) Ag,AgCl(s) |HCl(c) |Cl2(100kp),Pt (+) 的电动势为 1.136V ,已知θϕ( Cl2/Cl-)=1.358V, θϕ( Ag+/Ag)=0.799 6V ,求AgCl 的溶度积。
氧化还原与电极电势1.25℃时将铂丝插入Sn 4+和Sn 2+离子浓度分别为L 和L 的混合溶液中,电对的电极电势为( )。
A .)/(24++Sn Sn θϕ B . 2/05916.0)/(24+++Sn Sn θϕ C .05916.0)/(24+++Sn Sn θϕ D .2/05916.0)/(24-++Sn Sn θϕ2.对于电池反应Cu 2++Zn = Cu +Zn 2+下列说法正确的是( )。
A .当[Cu 2+] = [Zn 2+],反应达到平衡。
B .θϕ(Cu 2+/Cu )= θϕ(Zn 2+/Zn ), 反应达到平衡。
C .ϕ(Cu 2+/Cu )= ϕ(Zn 2+/Zn ), 反应达到平衡。
D . 原电池的标准电动势等于零时,反应达到平衡。
3.今有原电池(-)Pt,H 2()H +(c)Cu 2+(c)Cu(+) ,要增加原电池电动势,可以采取的措施是( )。
A 增大H +离子浓度B 增大Cu 2+离子浓度 C 降低H 2的分压 D 在正极中加入氨水 E 降低Cu 2+离子浓度,增大H +离子浓度4.已知下列反应;CuCl 2+SnCl 2 = Cu +SnCl 4 FeCl 3+Cu= FeCl 2+CuCl 2在标准状态下按正反应方向进行。
则有关氧化还原电对的标准电极电位的相对大小为( )。
A θϕ(Fe 3+/Fe 2+)>θϕ(Cu 2+/Cu )>θϕ(Sn 4+/Sn 2+) B θϕ(Cu 2+/Cu )>θϕ(Fe 3+/Fe 2+)>θϕ(Sn 4+/Sn 2+) C θϕ(Sn 4+/Sn 2+)>θϕ(Cu 2+/Cu )>θϕ(Fe 3+/Fe 2+)D θϕ(Fe3+/Fe2+)>θϕ(Sn4+/Sn2+)>θϕ(Cu2+/Cu)5.下列原电池中,电动势最大的是()。
A (-)Zn Zn2+(1mol·L-1)Cu2+(1mol·L-1))Cu(+)B (-)Zn Zn2+·L-1)Cu2+(1mol·L-1))Cu(+)C(-)Zn Zn2+(1mol·L-1)Cu2+·L-1))Cu(+)D (-)Zn Zn2+·L-1)Cu2+·L-1))Cu(+)6.原电池的组成为:(-)Zn ZnSO4(c)HCl(c)H2(100kPa),Pt(+)该原电池电动势与下列因素无关的是()。
A ZnSO4溶液的浓度 B 锌电极极板的面积C HCl 溶液的浓度D 温度7.在下列氧化剂中,随着溶液中H+离子浓度增加,氧化性增强的是()。
A FeCl3B K2Cr207C Cl2D CrCl3【判断题】8.在氧化还原反应中,氧化剂失去电子,氧化值升高,发生还原反应。
9.把两个电对组成氧化还原反应,则θϕ大的电对中的氧化型物质在反应中一定是氧化剂10.在标准状态下,把氧化还原反应Cu+2Ag+= Cu2++2Ag设计成原电池,则该电池电动势E=θϕ(Cu2+/Cu)-2θϕ(Ag+/Ag)。
11.在氧化还原反应中,两个电对的电极电势相差越大,则反应进行的速率愈快。
12.电极电势是指待测电极和标准氢电极构成的原电池的电动势,是一个相对值。
13.当原电池的标准电动势E >0时,表示电池反应正向自发进行。
14.在原电池4142()()()()Cu CuSO c CuSO c Cu -+中,C 1<C 2 。
15.盐桥既起导电作用,又能防止两种溶液直接接触产生液接电位。
16.饱和甘汞电极中,增加Hg 和糊状物 Hg 2Cl 2的量,将不影响甘汞电极的电极电位。
17.将氧化还原反应2Fe 3++Cu = Cu 2++2Fe 2+设计成原电池,其电池组成式为 ;其中正极发生 反应,负极发生 反应。
18.利用电极电势,可以判断氧化剂的氧化能力和还原剂的还原能力的相对强弱。
电极电势越小,表示电对中的还原态物质 ,是较强的 ;电极电势越大,表示电对中的氧化态物质 ,是较强的 。
19.在 K 时,有一原电池;)(|)1(||)1(|)(1314+⋅⋅---Ag L mol AgNO L mol CuSO Cu若增加CuSO 4溶液的浓度,电池电动势将 ;增加AgNO 3溶液的浓度,电池电动势将 ;若在AgNO 3溶液中加入氨水,电池电动势将 。
20.测定待测溶液的pH 时,常用的参比电极是 ,常用的H +离子指示电极是 。
时,当c(HAc) = ·L -1、P(H 2) = 100kPa 时,计算氢电极的电极电势。
22 .已知时,242() 1.507,() 1.358MnO Mn V Cl Cl V θθϕϕ-+-==。
计算时,下列电池的电动势E 和标准平衡常数K 。
23 .时,在下列电池中:2()()()()Cu Cu c Ag c Ag θθ++-+(1) 若加入Br -使Ag +形成AgBr 沉淀,并使 c(Br -)=·L -1,此时电池电动势为多少?写出电池组成式。
(2) 若加S 2-于Cu 2+溶液中,使Cu 2+生成CuS 沉淀,且使c(S 2-) = ·L -1,此时电池电动势变化如何?写出此电池的组成式。
24 .由标准氢电极和镍电极组成原电池。
当〔Ni 2+〕=·L-1时,电池的电动势为,其中镍为负极,计算镍电极的标准电极电位。
25 .在测定电对AgNO 3/Ag 的电极电位时,分别装有下列溶液的盐桥中不能使用的是( )。
A .KCl B .KNO 3 C .NH 4NO 3 D .KNO 3 和NH 4NO 326 .已知V Fe Fe 77.0)/(23=++θϕ,V Cu Cu 34.0)/(2=+θϕ,V Sn Sn 15.0)/(24=++θϕ,V Fe Fe 41.0)/(2-=+θϕ。
在标准状态下,下列反应能进行的是( )。
A .2Fe 3++Cu==2Fe 2++Cu 2+ B .Sn 4++Cu==Sn 2++Cu 2+C .Fe 2++Cu==Fe+Cu 2+D .Sn 4++2Fe 2+==Sn 2++2Fe 3+27 .已知V Fe Fe 77.0)/(23=++θϕ,V Sn Sn 14.0)/(2-=+θϕ,V Sn Sn 15.0)/(24=++θϕ,v Fe Fe 41.0)/(2-=+θϕ。
在标准状态下,下列各组物质中能共存的是( )。
A .Fe 3+、Sn 2+ B .Fe 、Sn 2+ C .Fe 2+、Sn 2+ D .Fe 3+、Sn28 .已知V Zn Zn 76.0)/(2-=+θϕ,V Ag Ag 80.0)/(=+θϕ。
将电对Zn 2+/Zn 和Ag +/Ag 组成原电池,该原电池的标准电动势为( )。
A .2.36VB .0.04VC .0.84VD .1.56V29 .V Fe Fe 41.0)/(2-=+θϕ,V Ag Ag 80.0)/(=+θϕ,V Fe Fe 77.0)/(23=++θϕ。
在标准状态下,电对Fe Fe /2+、Ag Ag /+、++23/Fe Fe 中,最强的氧化剂和最强的还原剂分别是( ) A .Ag +、Fe 2+ B .Ag +、Fe C .Fe 3+、Ag D .Fe 2+、Ag30 .甘汞电极属于下列哪种电极?( )A .金属——金属离子电极B .气体电极C .氧化——还原电极D .金属——金属难溶化合物电极31.下列对电极电势的叙述中,正确的是( )。
A .温度升高,电对的电极电势降低B .同时增大或减小氧化型和还原型物质的浓度,电对的电极电势不变C .电对中还原型物质的浓度减小时,电对的电极电势减小D .电对中氧化型物质的浓度增大时,电对的电极电势增大32.在25℃时用KMnO 4[)/(24+-Mn MnO θϕ]=标准物质滴定一还原型物质,当滴定到终点时,溶液中Mn 2+的浓度为L 、MnO 4-的浓度为×10-5mol/L 、H +的浓度为L ,此时电对+-24/Mn MnO 的电极电势为( )。
A .B .C .D .33.已知)/()/(223-++I I Fe Fe θθϕϕφ,则标准状态下和两个电对中较强的氧化剂是( )。
A .A .Fe 3+ B .Fe 2+ C .I 2 D .I -34 .已知V Cl Cl 36.1)/(2=-θϕ,V I I 535.0)/(2=-θϕ,V Fe Fe 770.0)/(23=++θϕ,V Sn Sn 15.0)/(24=++θϕ。
下列四种物质:Cl 2、FeCl 3、I 2、SnCl 4在标准状态下按氧化能力高低的顺序排列为( )。
A .SnCl 4 、I 2、FeCl 3、Cl 2 B .Cl 2、I 2、SnCl 4、FeCl 3 C .Cl 2、FeCl 3、I 2、SnCl 4 D .Cl 2、I 2、FeCl 3、SnCl 435 .下列氧化还原反应:Pb 2++Sn ƒPb+Sn 2+ Sn 2++Cd ƒSn+Cd 2+在标准状态下都能正向进行,由此可知三个电对的标准电极电势的相对大小是( )。
A .)/()/()/(222Cd Cd Sn Sn Pb Pb +++θθθϕϕϕφφ B .)/()/()/(222Pb Pb Sn Sn Cd Cd +++θθθϕϕϕφφC .)/()/()/(222Sn Sn Cd Cd Pb Pb +++θθθϕϕϕφφD .)/()/()/(222Cd Cd Pb Pb Sn Sn +++θθθϕϕϕφφ36.当溶液中H +浓度增大时,下列氧化剂的氧化能力增强的是( )。
A .H 2O 2 B .Cl 2 C .Zn 2+ D .F 237.其他条件不变,Cr 2O 72-在下列哪一种介质中氧化能力最强( )。
A .pH=0 B .pH=1 C .pH=3 D .pH=738.已知V Cu Cu 34.0)/(2=+θϕ,V Fe Fe 44.0)/(2-=+θϕ,V Fe Fe 77.0)/(23=++θϕ,当铁片投入CuSO 4溶液中所发生的现象是( )。
A .铁片不溶解 B .生成Fe 2+而溶解 C .生成Fe 3+而溶解D .同时生成Fe 2+和Fe 3+而溶解39.在酸性条件下,MnO 4-能使Br -氧化成Br 2,Br 2能使Fe 2+氧化成Fe 3+,而Fe 3+能使I -氧化成I 2,因此以上电对中最强的还原剂是( )。
A .Mn 2+B .Br -C .Fe 2+D .I -40.已知V Sn Sn 14.0)/(2-=+θϕ,V Hg Hg 92.0)/(222=++θϕ,V Fe Fe 77.0)/(23=++θϕ,V Br Br 07.1)/(2=-θϕ,在标准状态下,下列反应不能发生的是( )。