应用电化学练习1
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应用电化学复习题(整理)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0.001mol·kg-1的下列电解质溶液,其离子平均活度系数最大的是( )(a) CuS04(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) E1<E2(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(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Fe Z+(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)=0.8V31.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Fe 2+、Ca 2+、Zn 2+和Cu 2+的电解质溶液,已知Ф0 (Fe 2+,Fe)=-0.440V ,Ф0 (Ca 2+,Ca)=-2.866V ,Ф0 (Zn 2+,Zn)=-0.763V ,Ф0 (Cu 2+, Cu)=0.337V 设H 2因有超电势而不析出,则这些金属析出的次序为( )a)Ca Zn Fe Cu , b)Ca Fe Zn Cu , c)Cu Fe Zn Ca , d)Ca Cu ZnFe33. 在10 cm 3 1mol ·dm -3 KOH 溶液中加入10 cm 3水,其电导率将_______________,摩尔电导率将_________________(填入增加、减小、不能确定)。
应⽤电化学习题及答案应⽤电化学,杨辉卢⽂庆全书思考题和习题第⼀章习题解答:1试推导下列各电极反应的类型及电极反应的过程。
(1)++→+242Ce e Ce解:属于简单离⼦电迁移反应,指电极/溶液界⾯的溶液⼀侧的氧化态物种4Ce +借助于电极得到电⼦,⽣成还原态的物种2Ce+⽽溶解于溶液中,⽽电极在经历氧化-还原后其物理化学性质和表⾯状态等并未发⽣变化, (2) -→++OH e O H O 44222解:多孔⽓体扩散电极中的⽓体还原反应。
⽓相中的⽓体2O 溶解于溶液后,再扩散到电极表⾯,然后借助于⽓体扩散电极得到电⼦,⽓体扩散电极的使⽤提⾼了电极过程的电流效率。
(3) Ni e Ni→++22解:⾦属沉积反应。
溶液中的⾦属离⼦2Ni +从电极上得到电⼦还原为⾦属Ni ,附着于电极表⾯,此时电极表⾯状态与沉积前相⽐发⽣了变化。
(4) -+→++OH s MnOOH O H e s MnO )()(22解:表⾯膜的转移反应。
覆盖于电极表⾯的物种(电极⼀侧)经过氧化-还原形成另⼀种附着于电极表⾯的物种,它们可能是氧化物、氢氧化物、硫酸盐等。
(5)2)(22OH Zn e OH Zn→-+-;--→+242])([2)(OH Zn OH OH Zn解:腐蚀反应:亦即⾦属的溶解反应,电极的重量不断减轻。
即⾦属锌在碱性介质中发⽣溶解形成⼆羟基合⼆价锌络合物,所形成的⼆羟基合⼆价锌络合物⼜和羟基进⼀步形成四羟基合⼆价锌络合物。
2.试说明参⽐电极应具有的性能和⽤途。
参⽐电极(reference electrode ,简称RE):是指⼀个已知电势的接近于理想不极化的电极,参⽐电极上基本没有电流通过,⽤于测定研究电极(相对于参⽐电极)的电极电势。
既然参⽐电极是理想不极化电极,它应具备下列性能:应是可逆电极,其电极电势符合Nernst ⽅程;参⽐电极反应应有较⼤的交换电流密度,流过微⼩的电流时电极电势能迅速恢复原状;应具有良好的电势稳定性和重现性等。
2012、2013年第一学年应用电化学期末考试题2012—2013年第一学年《应用电化学》期末考试题适用专业:应用化学一、填空题(共10题,每空1分,共30分)1、电化学研究对象应包括______________、___________、___________三部分。
2、构成原电池的必要条件①_____________(区别于一般电池)、②____________(区别于腐蚀电池)、③______________。
3、电极和溶液接触后,在电极和溶液的相界面会自然形成的双电层,这是电量相等符号相反的两个电荷层,双电层可分为____________、____________、____________。
4、电极过程的液相传质有_____________、____________、____________。
5、三电极两回路中的三电极分别是____________、____________、____________,两回路为极化回路(串联回路)和测量回路(并联回路)。
6、在生产实际中最常遇到的气体电极是____________、____________、____________。
7、化学电源通常分为四类分别是_____________、____________、____________、____________。
8、金属腐蚀按腐蚀机理可分为____________、____________、____________三大类。
9、电镀的主要作用是____________、____________、____________。
10、已知0.011-mol己二酸溶液的pH=____________,并计算在同一温度下?L0.11-mol己二酸溶液的pH=____________。
L二、选择题(共15题,每题2分,共30分)1、在电解时正极是__________,负极是__________;在原电池中正极是__________,负极是__________。
高中化学电化学原理及其应用真题练习一、选择题1.(2023河北刑台一模)工业上利用氢气在氯气中燃烧,所得产物再溶于水的方法制得盐酸,流程冗杂且造成能量铺张。
有人设想利用原电池原理直接制盐酸,以下说法正确的选项是( )A.假设这种想法可行,则可能在制取盐酸的同时,猎取电能 B.负极材料用锌,正极材料用石墨,用氢氧化钠作电解质溶液C.通入氢气的电极为原电池的正极D.电解质溶液中的阴离子向通氯气的电极移动答案:A点拨:该原电池应用惰性电极,氢气通入负极区,氯气通入正极区,稀盐酸作电解质溶液,B、C项错误;在原电池中,阳离子向正极区移动,阴离子向负极区移动,D项错误。
2.(2023石家庄一模)镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,镁电池放电时电压高且平稳,因此越来越成为人们研制绿色电池所关注的焦点。
某种镁二次电池的反应为xMg+Mo3S4鸠舣舣穹诺绯涞鏜gxMo3S4,以下表达不正确的选项是( )A.放电时正极的电极反应为:Mo3S4+2xe-===Mo3S42x-B.充电时阴极的电极反应为:xMg2++2xe-===xMgC.放电时Mg2+向正极移动D.放电时Mo3S4发生氧化反应答案:D点拨:放电时,Mg在负极发生氧化反应:xMg-2xe-===xMg2+,Mo3S4在正极发生还原反应:Mo3S4+2xe-===Mo3S2x-4,放电过程中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
充电时,阴极的电极反应式为:xMg2++2xe-===xMg,阳极的电极反应式为:Mo3S42x -===Mo3S4+2xe-。
应选项D错误。
3.(2023湖北黄冈质量检测)用铅蓄电池电解AgNO3、Na2SO3的溶液,a、b、c、d电极材料均为石墨,已知铅蓄电池的总反应为:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)鸠舣舣穹诺绯涞2PbSO4(s)+2H2O(l),通电时a电极质量增加,以下说法正确的选项是( )A.电路中通过1 mol电子时,Y电极质量增加48 gB.放电时铅蓄电池负极的电极反应式为:PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-===PbSO4(s)+2H2O(l)C.c、d电极产生气体的物质的量之比为1∶2D.X极为负极答案:A点拨:a极质量增加,即析出了Ag,a为阴极,则Y为负极,X为正极,D项错;B项,所写电极反应式为正极的电极反应式;C项,c为阴极放出H2,d为阳极放出O2,物质的量之比为2∶1。
(满分60分时间30分钟)姓名:_______________班级:_______________得分:_______________1.某小组设计不同实验方案比较Cu2+、Ag+ 的氧化性.查阅资料:Ag+ + I-= AgI↓ K1=1.2×1016;2Ag+ + 2I-= 2Ag↓+ I2K2= 8.7×108(1)方案1:通过置换反应比较向酸化的AgNO3溶液插入铜丝,析出黑色固体,溶液变蓝,说明氧化性Ag+>Cu2+.反应的离子方程式是___________________________________________________.(2)方案2:通过Cu2+、Ag+ 分别与同一物质反应进行比较实验试剂编号及现象试管滴管1.0 mol/LKI溶液1.0 mol/L AgNO3溶液Ⅰ.产生黄色沉淀,溶液无色1.0 mol/L CuSO4溶液Ⅱ.产生白色沉淀A,溶液变黄①经检验,Ⅰ中溶液不含I2,黄色沉淀是________.②经检验,Ⅱ中溶液含I2.推测Cu2+做氧化剂,白色沉淀A是CuI.确认A的实验如下:a.检验滤液无I2.溶液呈蓝色说明溶液含有________(填离子符号).b.白色沉淀B是________.c.白色沉淀A与AgNO3溶液反应的离子方程式是___________,说明氧化性Ag+>Cu2+.(3)分析方案2中Ag+ 未能氧化I- ,但Cu2+氧化了I-的原因,设计实验如下:编号实验1 实验2 实验3实验KI溶液KI溶液 AgNO3溶液KI溶液 CuSO4溶液a bc d现象无明显变化a中溶液较快变棕黄色,b中电极上析出银;电流计指针偏转c中溶液较慢变浅黄色;电流计指针偏转①a中溶液呈棕黄色的原因是___________________________(用电极反应式表示).②“实验3”不能说明Cu2+氧化了I-.依据是空气中的氧气也有氧化作用,设计实验证实了该依据,实验方案及现象是_____________________________.③方案2中,Cu2+能氧化I-,而Ag+未能氧化I-.其原因一是从K值分析: ______;二是从Cu2+的反应特点分析:______________________________________________.【答案】Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+;AgICu2+AgClCuI+2Ag+=Cu2++Ag+AgI2I――2e-=I2将d烧杯内的溶液换为pH≈4的1 mol/L Na2SO4溶液,c中溶液较慢变浅黄,电流计指针偏转K1>K2,故Ag+更易与I_发生复分解反应,生成AgI2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 ,生成了CuI沉淀,使得Cu2+的氧化性增强【解析】【详解】(1)向酸化的硝酸银中插入铜丝,析出黑色固体,溶液变蓝,说明银离子氧化铜,反应生成银单实验方案及现象为:将d烧杯内的溶液换为pH≈4的1 mol/L Na2SO4溶液,c中溶液较慢变浅黄,电流计指针偏转.③方案2中,铜离子氧化碘离子,而银离子未能氧化碘离子的原因,K1>K2,故Ag+更易与I_发生复分解反应,生成AgI.铜离子氧化碘离子的方程式为:2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 ,生成了CuI沉淀,使得Cu2+的氧化性增强.2.某小组同学利用下图装置对电解氯化铜实验进行了研究.装置现象电解一段时间时,阳极石墨表面产生气体,阴极石墨上附着红色物质,溶液由蓝色变为绿色(1_________________________.(2)乙改用下图装置,在相同条件下电解CuCl2溶液,对溶液变色现象继续探究.装置现象电解相同时间时,阳极石墨表面产生气泡,溶液仍为蓝色;阴极石墨上附着红色物质,溶液由蓝色变为绿色;(3)乙继续查阅资料:i. 电解CuCl2溶液时可能产生[CuCl2]--,[CuCl2]- 掺杂Cu2+ 后呈黄色ii. 稀释含[CuCl2]- 的溶液生成CuCl白色沉淀,据此乙认为:电解过程中,产生[CuCl2]_掺杂Cu2+后呈黄色,与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色.乙进行如下实验:a.取电解后绿色溶液2 mL,加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀.b. 另取少量氯化铜晶体和铜粉,向其中加2 mL浓盐酸,加热获得含[CuCl2]_的黄色溶液.c. 冷却后向上述溶液……d. 取c中2 mL溶液,加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀.① a的目的是__________________________________________.②写出b中生成[CuCl2]- 的离子方程式:____________________________________________.③补充c中必要的操作及现象:____________________________________________.乙据此得出结论:电解时阴极附近生成[CuCl2]- 是导致溶液变绿的原因.【答案】Cl2 2Cl--2e-= Cl2↑ 阳极附近溶液仍为蓝色证明在上述实验条件下,电解后的绿色溶液中存在[CuCl2]- Cu2+ + 4Cl-+ Cu = 2[CuCl2]-加入CuCl2蓝色溶液,直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同.【解析】本题以电解氯化铜实验为载体综合考查学生的实验分析能力.(1)电解过程中阳极发生氧化反应,3.如图所示三套实验装置,分别回答下列问题.图1图2图3(1)图1中,①若开始时开关K与a连接,则该装置为_____(填装置名称),电极A的电极反应式为________________________②若开始时开关K与b连接,则总反应的离子方程式为___________________(2)2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池,它用磺酸类质子溶剂,在200°C左右时供电,电池示意如图2所示:①______极(填a或b)为电池的正极,电池工作时电子的流向为_________(填a→b或b→a)②写出该电池负极的电极反应式________________________________________(3)用图3装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾(电解槽内的阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过).①该电解槽的阴极反应式为_____________________.②制得的硫酸溶液从出口__________________________(填“A”、“D”)导出,并简述原因__________________________(请用化学用语和文字解释)【答案】原电池2H2O+O2+4e-=4OH-2H2O+2Cl-2OH-+H2↑+Cl2↑b a→bC2H5OH-12e-+3H2O=12H++2CO22H2O+2e-=2OH-+H2↑ 或2H++2e-=H2↑A2H2O-4e-=4H++O2↑,OH-在阳极放电,使水的电离平衡正向移动,c(H+)增大SO42-通过阴离子交换膜进入阳极,和H+结合成硫酸【解析】【分析】【详解】(1)①K与a连接形成原电池反应,发生吸氧腐蚀,A电极石墨做正极溶液中氧气得到电子生成氢氧根离子,电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-;②K与b连接,装置为电解池,铁为阴极,发生还原反应,氢离子得到电子生成氢气,即B电极反应为2H++2e-=H2↑;电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,电解总反应的离子方程式为 2H2O+2Cl-2OH-+H2↑;4.如图,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,A、B为电源.将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色.(1)若用CO、氧气燃料电池作电源,电解质为KOH溶液,则A为____极,A电极上的反应为__________________,B电极上的反应式为:__________________________________.(2)若甲中装有100ml 1 mol•L-1的硫酸铜溶液,工作一段时间后,停止通电此时C、D两极上产生的气体体积相同.甲中D极产生的气体在标准状况下的体积为_____________L,欲使溶液恢复到起始状态,可向溶液中加入____.A.CuO B.Cu2(OH)2CO3 C.Cu(OH)2 D.CuCO3(3)通电后乙中反应的化学方程式:__________________________________.(4)欲用(丙)装置给铜镀银,反应一段时间后(用CO、氧气燃料电池作电源)铜制品质量增加43.2克,理论上消耗氧气的质量_______克.(5)工作一段时间后,丁中X极附件的颜色逐渐变浅,Y极附件的颜色逐渐变深,这说明__________________在电场作用下向Y极移动.【答案】【解析】分析:本题考查的是电解池的工作原理,根据实验现象判断电解池的阴阳极和电极反应是关键.详解:(1)电解食盐水时F极附近显红色,说明F为阴极,则对应的B为负极,A为正极.若用CO、氧气。
电化学方法原理和应用习题答案1. 电化学方法的原理电化学方法是一种利用电化学过程来研究物质性质和进行分析的方法。
它基于物质与电流之间的相互作用,通过测量电流、电势和电荷量等参数来获得与物质性质相关的信息。
电化学方法的原理基于两个基本的电化学过程:电解和电化学反应。
电解是指通过外加电势将电解质溶液中的离子转化为氧化还原反应中的氧化剂和还原剂。
电化学反应是指在电极表面发生的氧化还原反应,通过测量电极电势的变化来了解物质的电化学性质。
2. 电化学方法的应用2.1 电化学分析:电化学分析是利用电化学方法来定量或定性地分析化合物和物质的方法。
常见的电化学分析方法包括电位滴定法、极谱法、电位滴定法等。
这些方法可以广泛应用于环境监测、水质分析、生化分析等领域。
2.2 电化学腐蚀研究:电化学腐蚀研究是通过电化学方法来研究和评估材料在特定环境条件下的腐蚀性能。
它可以帮助我们了解材料在不同环境中的腐蚀行为,并采取措施来延缓或防止材料的腐蚀。
2.3 电化学储能:电化学储能是指利用电化学反应来存储和释放能量的技术。
常见的电化学储能装置包括电池和超级电容器。
电化学储能技术在电动汽车、可再生能源储存、能量回收等领域有着广泛的应用。
2.4 电化学合成:电化学合成是通过电流驱动反应来合成化合物的方法。
它可以用于有机合成、金属粉末的制备等。
电化学合成具有高选择性、高效率等优点,是一种绿色、可持续发展的合成方法。
3. 习题答案3.1 问题1:电解质溶液中是如何进行电解的?电解质溶液中的电解过程可以分为两个步骤:阳极反应和阴极反应。
在阳极处,氧化反应会发生,而在阴极处会进行还原反应。
阳极和阴极之间通过电解质溶液中的离子传递电荷。
3.2 问题2:电极电势的测量原理是什么?电极电势可以通过将电极与参比电极相连,通过测量电势差来确定。
参比电极是一个具有已知电势的电极,它提供了一个稳定的电势参考。
电极与参比电极之间的电势差可以通过测量电流或电势差来确定。
高二化学电化学练习题电化学是化学科学中研究电子在电荷和反应物质之间的传递和转化过程的一个重要分支。
电化学的研究对于理解和应用许多化学现象和技术具有重要意义。
本文将为大家提供一些高二化学电化学练习题,帮助大家巩固和加深对电化学知识的理解。
练习题一:电极电势差的计算1. 在以氧气为氧化剂的趋吉性反应中,电池电势差为+1.23V。
请计算在这一电池中,氧化剂和还原剂的电极电势分别为多少?2. 在以下反应中,如果Cu的电极电势为+0.34V,Ag的电极电势为+0.80V,那么该反应的标准电动势是多少?Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag3. 当未知金属的离子Mn+与银离子Ag+反应时,生成的金属离子Mn+的电极电势为+0.34V。
如果Ag的电极电势为+0.80V,则未知金属M的电极电势是多少?练习题二:氧化还原反应的平衡方程式1. 氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁、水和氢气,请写出该反应的平衡方程式。
2. 在以下反应中,请写出氧化剂、还原剂和生成物的化学式:Na + Cl2 → NaCl练习题三:电解质溶液中的电解过程1. 电解盐溶液时,通常使用石墨电极。
请解释为什么石墨电极在电解质溶液中稳定,并指出任何与电极有关的反应。
2. 当通过氯化铜溶液进行电解时,最终会生成什么物质在阴极和阳极上?练习题四:电化学计量与相关概念1. 在电池中发生的化学反应受到平衡常数的影响。
请解释在放置过渡金属或非过渡金属的不同半电池中,哪个金属的电动势更高?2. 在铜和铁溶液中,如果青铜的阴极电极面积是铁的两倍,那么放置在这两种金属溶液中的电动势将如何比较?练习题五:电化学相关实验设计1. 你准备进行一个实验以确定某种金属M的电极电势。
你将使用铜作为参考电极。
请设计一个实验步骤,说明你打算如何测量M的电极电势。
2. 你在实验室中发现了一个未知溶液,你需要确定该溶液中存在的离子是哪些。
请设计一个实验步骤,用电化学方法来鉴定该未知溶液的离子成分。
应用电化学练习题1、 试推导下列电极反应的类型及电极反应的过程。
(1)++→+24Ce e 2Ce ,(2)-→++OH 4e 4O H 2O 22(3)Ni e 2Ni 2→++ (4)()()-+→++OH s MnOOH O H e s MnO 22(5)2Zn(OH)e 2OH2Zn →-+-; ()()[]--→+242OH Zn OH 2OH Zn2、 试说明参比电极应具有的性能和用途。
3、 试描述双电层理论的概要。
4、 根据电极反应Red ne O x ↔+,已知:1*O *RL mmol 1x-⋅==c c ,17s cm 10--⋅=θk ,3.0=α,n=1;(1)计算交换电流密度A I j /00=以μA 2cm -⋅表示);(2)试画出阳极电流和阴极电流在600μA 2-⋅cm 范围内的Tafel 曲线(η-Ilg )。
T =298K ,忽略物质传递的影响。
5、 试推导高正超电势时η~I 关系式,并同Tafel 方程比较。
6、 根据文献提供的数据,()()()()146136L mmol 20CN Fe ,L mmol 20CN Fe Pt -+-+⋅⋅,()1L m m o l 1.0N a C l =⋅在25℃时的A I j/00==2.0mA.cm -2,这个体系的电子传递系数为0.50,计算:(1)θk 的值;(2)溶液中两种络合物浓度都为1mol.L -1时的交换电流密度0j ;(3)电极面积为0.1cm 2,溶液中两种络合物浓度为10-4mol.L-1时的电荷传递电阻。
7、 根据文献J.Am.Chem.Soc.,77,6488(1955)报道,研究电极反应:()Hg Cd e 2Hg Cd 2→+++,当c Cd(Hg)=0.40mol.L -1时,得到如下实验数据:试计算α和θk 的值。
8、 对于一个旋转圆盘电极,应用稳态物质传递控制电极反应的处理,物质传递系数m 0=0.626121320-νωD ,式中0D 为扩散系数(cm.s -1),ω为圆盘的角速度(s -1)( ω=2πf ,f 为旋转频率r.s -1),ν是动力黏度,水溶液中ν为0.010(cm 2.s -1)。
2020年高考化学:电化学综合运用强化练习题1.下图是一种正投入生产的大型蓄电系统。
放电前,被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3,放电后分别变为Na2S4和NaBr。
下列叙述正确的是()A. 放电时,负极反应为3NaBr−2e−=NaBr3+2Na+B. 充电时,阳极反应为2Na2S2−2e−=Na2S4+2Na+C. 放电时,Na+经过离子交换膜,由a池移向b池D. 用该电池电解饱和食盐水,产生0.1molH2时,b池生成17.40gNa2S42.根据如图所示的电化学装置判断下列说法错误的是()A. b电极为阴极B. 若b极增重5.4g时,燃料电池负极消耗CH4的体积为140mLC. 燃料电池中正极反应为:O2+4e−+2H2O=4OH−D. 该装置用于电镀银时,一段时间后硝酸银溶液的浓度不变3.如图所示,甲池的总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,下列说法正确的是()A. 甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化电能的装置B. 甲池中正极的电极反应式是O2+4e−+4H+=2H2OC. 反应过程中,乙池的pH逐渐减小D. 甲池中消耗O2的体积与丙池生成气体的总体积在相同条件下的比值为1:24.某同学按如图所示的装置进行试验.A、B为两种常见金属,它们的硫酸盐可溶于水.当K闭合时,在交换膜处SO42−从右向左移动.下列分析正确的是()A. 溶液中c(A2+)浓度减小B. B的电极反应:B−2e−=B2+C. y电极上有H2产生,发生还原反应D. 反应初期,x电极周围出现白色胶状沉淀,不久沉淀溶解5.如图是有关电化学的图示,其中完全正确的是()A. B.C. D.6.如图,C、D,E、F、X、Y都是惰性电极.将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在 F极附近显红色.则下列说法正确的是()A. 若用乙烷、空气燃料电池作电源,电解质为KOH溶液,则B极的电极反应式为:02+2H20+4e−=40H−B. 欲用(丙)装置给铜镀银,H应该是Ag,电镀液是AgNO3溶液C. (丁)装置中Y极附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶粒带负电荷D. C、D、E、F电极均有单质生成,其物质的量比为1:2:2:27.某小组用下图装置进行实验,下列说法正确的是A. 盐桥中的电解质可以用KClB. 闭合K,外电路电流方向为Fe电极→石墨电极C. 闭合K,石墨电极上只生成铜D. 导线中流过0.15mol电子时,加入 5.55gCu2(OH)2CO3,CuSO4溶液可恢复原组成8.以铅蓄电池为电源电解强酸性的CO2水溶液可以得到丙烯,a和b为特殊惰性电极,原理如甲、乙两图所示.下列有关说法正确的是()A. 为实现工作原理,PbO2电极应与b电极相连B. b电极反应式为:3CO2+18e−+18H+=6H2O+CH3CH=CH2C. 在铅蓄电池供电过程中,Pb电极质量不断减小D. 乙装置中H+由b电极向a电极移动9.如图所示,将两烧杯中电极用导线相连.当闭合开关S后,以下表述正确的是()A. 电流表指针不发生偏转B. Al、Pt两极有H2产生C. Mg、C两极生成的气体可以恰好完全反应D. 甲池pH减小,乙池pH不变10.实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生;……a、d处:2H22B. b处:2Cl−−2e−=Cl2↑,Cl2溶于水生成HClO,使溶液褪色C. c处发生了反应:Fe−2e−=Fe2+D. 根据实验一的原理,实验二中n处能析出O211.如图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中.下列分析正确的是A. K1闭合,铁棒上发生的反应为2H++2e−=H2↑B. K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐降低C. K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于外加电流的阴极保护法D. K2闭合,电路中通过0.4N A个电子时,两极共产生8.96L气体12.已知高能锂离子电池的总反应式为2Li+FeS=Fe+Li2S,LiPF6·SO(CH3)2为电解质,用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质Ni的实验装置如图所示。
应用电化学练习题1、 试推导下列电极反应的类型及电极反应的过程。
(1)++→+24Ce e 2Ce ,(2)-→++OH 4e 4O H 2O 22(3)Ni e 2Ni 2→++ (4)()()-+→++OH s MnOOH O H e s MnO 22(5)2Zn(OH)e 2OH2Zn →-+-; ()()[]--→+242OH Zn OH 2OH Zn2、 试说明参比电极应具有的性能和用途。
3、 试描述双电层理论的概要。
4、 根据电极反应Red ne O x ↔+,已知:1*O *RL mmol 1x-⋅==c c ,17s cm 10--⋅=θk ,3.0=α,n=1;(1)计算交换电流密度A I j /00=以μA 2cm -⋅表示);(2)试画出阳极电流和阴极电流在600μA 2-⋅cm 范围内的Tafel 曲线(η-Ilg )。
T =298K ,忽略物质传递的影响。
5、 试推导高正超电势时η~I 关系式,并同Tafel 方程比较。
6、 根据文献提供的数据,()()()()146136L mmol 20CN Fe ,L mmol 20CN Fe Pt -+-+⋅⋅,()1L m m o l 1.0N a C l =⋅在25℃时的A I j/00==2.0mA.cm -2,这个体系的电子传递系数为0.50,计算:(1)θk 的值;(2)溶液中两种络合物浓度都为1mol.L -1时的交换电流密度0j ;(3)电极面积为0.1cm 2,溶液中两种络合物浓度为10-4mol.L-1时的电荷传递电阻。
7、 根据文献J.Am.Chem.Soc.,77,6488(1955)报道,研究电极反应:()Hg Cd e 2Hg Cd 2→+++,当c Cd(Hg)=0.40mol.L -1时,得到如下实验数据:试计算α和θk 的值。
8、 对于一个旋转圆盘电极,应用稳态物质传递控制电极反应的处理,物质传递系数m 0=0.626121320-νωD ,式中0D 为扩散系数(cm.s -1),ω为圆盘的角速度(s -1)( ω=2πf ,f 为旋转频率r.s -1),ν是动力黏度,水溶液中ν为0.010(cm 2.s -1)。
大学应用电化学习题二、选择题。
1.以下哪一项不是影响电镀层质量的因素(B)A、阳极B、阴极C、电镀工艺条件D、镀液的性质2.以下哪一项不是评价电催化性能的方法(A)A、热重分析法 B.旋转圆盘电极伏安法 C.计时电位法 D 循环伏安法3.3.以下哪一项不是优良的电子传递媒介体应具有的性质(D)A、能稳定吸附或滞留在电极表面B、与被催化的五之间发生快速的电子传递具自负单出有和劳址.C、呈现可逆电极反应的动力学特征D、对氧气具有反应活性4.以下哪一项不是电解合成的优点(A)A、电能消耗少B.易控制反应的方向C.环境污染少D、合成许多化学合成不能生产的物质5.依据工作原理分类,以下哪一项不是化学传感器( B )A、光学式B.磁学式C.电化学式D、质量式6.选择合适的电催化剂是实现复杂电极反应的关键,以下哪一项不是电催化剂必须具备的性能(C)A、高的催化活性B.一定的电子导电性c.良好的热稳定性D.电化学稳定性7.以下哪一项不属于化学电源的性能指标(A)A.稳态电极曲线B.电池的容量 c.电池的寿命 D.比能量8.有关Clark型氧气电极基本原理的描述。
以下哪一项不正确(C)A检测氧的封闭式氧电极B氧气进入膜后在电模表面迅速还原C外电路检测氧还原电流反比气相中氧的分压D.从电流的值可以测定氧气的浓度外电路检测的氧气还原电流反比气相中中氧气的分压9.以下哪一项不是氨碱工业中常用的电解槽(D)A、汞槽B、离子膜槽C、隔膜槽 D.熔融盐电10.以下哪项不是电催化剂载体的作用(C) A、作为一种惰性支撑物的有B、载体与活性组分之间存在某种作用c.不改变电催化剂的活性选择性山断D.、修饰了催化剂的电子状态9.以下哪一项不是氯碱工业中常用的电解槽D)A、汞槽B、离子膜槽C、隔膜槽D.熔融盐电解槽10.以下哪一项不是电10催化剂载体的作用(C)A、作为一种情性支撑物B、载体与活性组分之间存在某种作用C、不改变电催化剂的活性选择性D、修饰了催化剂的电子状态三、判断题。
应用电化学练习题1、试推导下列电极反应的类型及电极反应的过程。
(1),(2)++→+24Ce e 2Ce -→++OH 4e 4O H 2O 22(3)(4)Ni e 2Ni2→++()()-+→++OH s MnOOH O H e s MnO 22(5); 2Zn(OH)e 2OH2Zn →-+-()()[]--→+242OH Zn OH 2OH Zn 2、试说明参比电极应具有的性能和用途。
3、试描述双电层理论的概要。
4、根据电极反应,已知:Red neO x ↔+,,,n=1;(1)计算交换电流密度以1*O *R L mmol 1x-⋅==c c 17s cm 10--⋅=θk 3.0=αA I j /00=μA 表示);(2)试画出阳极电流和阴极电流在600μA 范围内的Tafel 曲线()。
2cm -⋅2-⋅cmη-I lg T =298K ,忽略物质传递的影响。
5、试推导高正超电势时~I 关系式,并同Tafel 方程比较。
η6、根据文献提供的数据,,()()()()146136L mmol 20CN Fe ,L mmol 20CN Fe Pt -+-+⋅⋅在25℃时的=2.0mA.cm -2,这个体系的电子传递系数为0.50,计算:(1)()1L mmol 1.0NaCl =⋅A I j/00=的值;(2)溶液中两种络合物浓度都为1mol.L -1时的交换电流密度;(3)电极面积为0.1cm 2,溶液中两种络θk 0j 合物浓度为10-4mol.L -1时的电荷传递电阻。
7、根据文献J.Am.Chem.Soc.,77,6488(1955)报道,研究电极反应:,当c Cd(Hg)=0.40mol.L -1时,得到如下实验数据:()Hg Cd e 2Hg Cd 2→+++[Cd 2+]/mmol.L -1 1.00.500.250.10J 0/mA.cm -230.017.310.14.94试计算和的值。
《应用电化学》期末考试题(总分100分,考试时间100分钟)一、填空题(每空一分,共20分)1. 一般电化学体系为三电极体系,相应的三个电极为( )、( )和( )。
化学电源一般分为( )极,电解池则分为( )极。
对于化学电源和电解装置,( )电极和( )电极通常合二为一。
2. 影响电催化活性的主要因素有催化剂的( ),( )以及( )。
3. 时空产率的单位为( ),氯碱工业三种方法采用的电解槽式分别为( )、( )和( )。
4. 电化学传感器可分为( )、( )和( )型传感器。
5. 在ϕ-pH 图中,有H +或OH -参加的非氧化还原反应是( )纵坐标的直线;有H +或OH -参加的氧化还原反应是一条( )的线;没有H +或OH -参加的氧化还原反应是( )纵坐标的直线。
二、选择题(每题2分,共20分)1. 电毛细现象是界面张力随( )变化的现象。
A 、溶液密度B 、电极电位C 、电极电流D 、溶液正负离子数 2. 电解水溶液,镍电极上的K η=0.40 V ,当k i 增加到原来的10倍时,η的值为( ) (提示:已知k i b a lg +=η中的b 为0.15V )A 、0.35VB 、0.55VC 、0.63VD 、0.49V 3. 电池容量的大小与正负电极__________与电池大小__________。
( ) A 、有关、无关 B 、有关、有关 C 、无关、无关 D 、无关、有关 4. 具有记忆效应的电池是( )A 、锌镍电池B 、镉镍电池C 、镍氢电池D 、镉银电池 5. 影响电极金属结晶生长的主要因素要看( )A 、电解液组成B 、过电位C 、电流密度D 、金属本质及离子价态 6. 按阴离子使金属失去钝化能力的强弱,下列离子的排列顺序正确的是( )A 、-Br > -Cl > -OH > -24SO B 、 -Br > -OH > -24SO > -Cl C 、-Cl > -Br > -OH > -24SO D 、-24SO > -OH > -Br > -Cl7. 金属钝化分为化学钝化、阳极钝化和机械钝化,钢锯条烤蓝和铅在硫酸中表面覆盖盐层引起腐蚀速率降低分别属于( )A 、化学钝化、机械钝化B 、化学钝化、阳极钝化C 、阳极钝化、化学钝化D 、机械钝化、化学钝化 8. 下列哪一条不属于Futuron 工艺对传统工艺的改进( )A 、Futuron 活化剂代替传统的活化剂B 、Cu-link Futuron 代替传统的催化剂C 、化学镀镍(铜)部分省去D 、不再需要预镀镍 9. 形稳阳极的最大特点不包括下面哪一条( ) A 、不受腐蚀 B 、尺寸稳定 C 、寿命长 D 、氧超电势低10. 一个有机电合成产品要工业化必须达到以下指标中不包括哪一条( ) A 、电流效率>50% B 、电解能耗> 8kW·h·kg -1最终产物C 、在电解液中最终产物浓度>10%D 、最终产物能简单分离三、判断题(每题2分,共10分)1. Tafel 公式中的常数a 与电极材料、电极表面状态、溶液组成以及实验温度有关,并且Tafel 方程使用于不存在物质传递对电流影响的情况。
第六章电化学原理及其应用一、选择题1.下列电极反应中,溶液中的pH值升高,其氧化态的氧化性减小的是(C)A. Br2+2e = 2Br-B. Cl2+2e=2Cl—C. MnO4—+5e+8H+=2Mn2++4H2OD. Zn2++2e=Zn2.已知H2O2在酸性介质中的电势图为O2 0.67V H2O2 1.77V H2O,在碱性介质中的电势图为O2-0.08V H2O2 0.87V H2O,说明H2O2的歧化反应(C)A.只在酸性介质中发生B.只在碱性介质中发生C.无论在酸、碱性介质中都发生D.与反应方程式的书写有关3.与下列原电池电动势无关的因素是Zn |Zn2+‖H+,H2 | Pt (B)A. Zn2+的浓度B. Zn电极板的面积C.H+的浓度D.温度4.298K时,已知Eθ(Fe3+/Fe)=0.771V,Eθ(Sn4+/Sn2+)=0.150V,则反应2Fe2++Sn4+=2Fe3++Sn2+的△r G mθ为(D)kJ/mol。
A. -268.7B. -177.8C. -119.9D. 119.95.判断在酸性溶液中下列等浓度的离子哪些能共存(D)A Sn2+和Hg2+ B. SO32—和MnO4—C. Sn4+和FeD. Fe2+和Sn4+已知Eθ(Hg2+/Hg)=0.851V,Eθ(Sn4+/Sn2+)=0.15V ,Eθ(MnO4—/Mn2+)=1.49VEθ(SO42—/H2SO3)=1.29V ,Eθ(Fe2+/Fe)= —0.44V6.已知下列反应在标准状态下逆向自发进行Sn4++Cu = Sn2++Cu2+Eθ(Cu2+/Cu)=(1) , Eθ(Sn4+/Sn2+)=(2) 则有(C)A. (1) = (2)B. (1)<(2)C. (1)>(2)D. 都不对二、填空题1.将下列方程式配平3PbO2 + 2 Cr3+ + ____H2O___ =1Cr2O72—+ 3Pb2+ + __2H+___ (酸性介质)2MnO2 + 3 H2O2 +__2OH-___ =2MnO4—+ ___4H2O______ (碱性介质)2.现有三种氧化剂Cr2O72—,H2O2,Fe3+,若要使Cl—、Br—、I—混合溶液中的I—氧化为I2,而Br-和Cl-都不发生变化,选用Fe3+最合适。
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。
第十章应用电化学习题及答案10-1 水的标准生成自由能是-237. 191kJ molT,求在25C时电解纯水的理论分解电压。
解:H2O=H2 +1/202,电子转移数为2,则有△ G = - 〃 F E mf= -237.191kJ mol-1^), -237191=-2X 96485 XE mf, E mf= 1.229V10-2 298. 15K 时测得电池:Pt(s) H2( p。
)| HC10) | Hg2Cl2(s) | Hg(l)的电动势与HC1溶液的质量摩尔浓度的关系如下bx 103/(mol kg-1) 75. 08 37. 69 18. 87 5. 04 晶/ V 0. 4119 0. 4452 0. 4787 0.5437求(1) £°甘乘(2) b= 0. 07508 mol kg^ 时HC1 溶液的/±。
解:负极反应:H2-2e -2H+正极反应:Hg2Cl2 +2e-2Hg +2CF电池反应:H2+ Hg2Cl2 -2H++2Hg +2CF所以有:E mf= E H-RT/2Fln [ a^H sW = E«_RT/2Fln (a^HC i^a(HCl)=a (H+) a(Cl )=( /士b/b'")2Emf=E°%-(2R〃F)ln(b/"°)对于稀溶液,ln/±=-A,(I/b— 1一1价电解质I=b(1)E m汁QRT/F) ln(Z?/Z?e)=E e tti + QRT/F) A' (Z?/Z?6)0'5 ,以E m^(2RT/F)ln(b/b Q)对(b/b"作图,直线的截距砂廿汞=0.2685 V(2) E mf=£e w - QRT/F) ln(b/b°) - (2RT/F) In/士, y± =0.81510-3 298. 2K 时,在有玻璃电极的电池中,加入pH = 4. 00的缓冲溶液,测得电动势为0. 1122V;则当电动势为0. 2305V时,溶液的pH为多少?解:pH r= pH, +F(E-E S)/(2.303RT)= 6.0010-4 求298. 15K时下列电池中待测液pH值(所需电极电势数值自查)。
应用电化学练习(一)
1.若电极Zn︱ZnSO4 (a=1)的双电层电容与电极电位无关,其数值为
36µF·cm-2,已知该电极的E0=-0.763V,E z=-0.63V,试求:(1)平衡电位时的表面剩余电荷密度;(2)通电使电极电位变化到E=0.32V时的表面剩余电荷密度。
2.何谓电毛细曲线?何谓零电荷电势?由lippman公式可进一步得到界面双
电层的微分电容Cd,请给出Cd的数学表达式。
3.何谓电化学极化?产生极化的主要原因是什么?试分析极化在电解工业
(如氯碱工业)﹑电镀行业和电池工业的利弊。
4.参比电极需选用理想极化电极还是不极化电极?目前参比电极有那些类
型?选择参比电极需考虑什么?
5.零电荷的电势可用哪些方法测定?零电荷电势说明什么现象?能利用零
电荷电势计算绝对电极电位吗?
6.为什么卤素离子在汞电极上吸附依F﹤Cl﹤I的顺序而增强,特性吸附在
电毛细曲线和微分电容曲线上有何表现?。