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电化学计算题
以下是5个电化学计算题及其答案：
1.题目：某原电池装置如下图所示，下列说法正确的是( )
A. 电子由A经过导线流向B
B. 负极反应为2H++2e−=H2↑
C. 工作一段时间后电解质溶液中c(SO42−)不变
D. 当A中产生22.4L气体时，转移电子的物质的量为2mol
答案：B
2.题目：将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接
一个电流计。
若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为40g，则通过导线的电子数为( )
A.1.05×1023
B.2.1×1023
C.3.75×1023
D.5.75×1023
答案：A
3.题目：用惰性电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，在电解
后的电解液中加适量水就能使电解液复原的是( )
A.NaCl
B.Na2CO3
C.CuSO4
D.K2S
答案：B
4.题目：某学生欲用\emph{98}％、密度为1.84g⋅cm−3的浓硫
酸配制1mol⋅L−1的稀硫酸\emph{100mL}，需量取浓硫酸的体
积为____\emph{mL}。
若量取浓硫酸时使用了量筒，读数时仰视刻度线，则所配溶液的浓度____（填``大于''、``等于''或``小于''）1mol \cdot L^{- 1}$。
答案：8.3；大于
5.题目：现有氢气和氧气共10g，点燃充分反应生成9g 水，则反应前氧气质量可能是 ( )
A. 6g
B. 4g
C. 8g
D. 10g
答案：C。
第1章 绪论1.测得25℃时，0.001mol/L 氯化钾溶液中，KCl 的当量电导为141.3Scm 2/eq ，若作为溶剂的水的电导率为1.010-6S/cm ，试计算该溶液的电导率。
解：由N c 1000κλ=得cm c N KCl KCl /S 103.1411000001.03.14110006-⨯=⨯==λκ 所以该溶液电导率cm KCl /S 103.142101.0103.1416-66--⨯=⨯+⨯=+=水溶液κκκ0231.07.39002.9)()(0===HAc HAc λλα Microsoft Office Lite Edition 20033.在25℃时，将水中的一切杂质除去，水的电导率将是多少？25℃时水的离子积Kw=1.00810-14。
下列各电解质的极限当量电导分别为：(KOH)=274.4Scm 2/eq ，0(HCl)=436.04 Scm 2/eq,(KCl)=149.82 Scm 2/eq 。
解：水的极限当量电导是eq KCl HCl KOH O H /Scm 62.55082.14904.4264.274)()()()(200020=-+=-+=λλλλ由c H+c OH-=K w =1.00810-14=c 2，得到水电离浓度Lmol c N /10004.110008.1714--⨯=⨯=cmc O H NO H /S 1053.5100010004.162.5501000)(87202--⨯=⨯⨯==λκ5.扣除了水的电导率后得到18℃下饱和Cu(OH)2溶液的电导率为1.1910-5S/cm ，试用此值计算该温度下Cu(OH)2在水中的溶度积Ks 。
31411AC 1BC x R G R R R R ===⋅已知Cu(OH)2的摩尔电导为87.3Scm 2/mol 。
解：由Nc 1000κλ=得L mol c N /10363.13.871019.11000100045--⨯=⨯⨯==λκ 由Cu(OH)2⇔Cu 2++2OH - 得K s =c Cu2+c OH-=c(2c)2=4c 3=4⨯(1.363⨯10-4)3=1.01⨯10-11(mol/L)37. 25℃时，冲淡度为32L/eq 的醋酸溶液的当量电导为9.02Scm 2/eq 、该温度下HCl,NaCl,NaAc 的极限当量电导分别为426.2Scm 2/eq,126.5 Scm 2/eq 和91.0 Scm 2/eq 。
例5.1.1 用铂电极电解CuCl 2溶液，通过的电流为20A ，经过15 min 后，试求(1)在阴极上析出的Cu 的质量。
(2)在阳极上析出温度为27℃、压力为100 kPa 时Cl 2的体积。
解 通过电解池的电量 Q =It =(20×15×60)C=18000 C根据法拉第定律 Q ＝nF ，则电极上发生反应的物质的量：22-11118000C(H )(C l )0.1866m ol 2296485C m olQ n n F ====⋅(1) 阴极上析出Cu 的质量：111(C u )(C u )0.1866(63.55)g 5.929g222mn M =⨯=⨯⨯=；式中1(C u )2M 是指Cu 的物质的量的基本单元为12Cu,即对应元电荷的质量。
(2) 阳极上析出氯气的体积（将气体看作理想气体）：2332310.5(Cl )(Cl )0.18660.58.3145300.152===m =2.328dm 10010n RTn RT V p p ⨯⨯⨯⨯在使用理想气体方程时，物质的量n 必须对应于气体实际存在的形式，例如氯气应为2C l 而不是122Cl 。
这是热力学和电化学不一致的地方，需要引起注意。
例5.1.2 用银电极电解AgNO 3水溶液，通电一定时间后，在阴极上有0.078g 的Ag(s)析出。
经过分析知道阳极区含有水 23.14g ，AgNO 3 0.236g 。
已知原来所用溶液的浓度为每克水中溶有AgNO 3 0.00739g 。
试分别计算Ag +和NO 3-的迁移数。
解： Ag +迁移数的计算：对Ag +在阳极区进行物质的量衡算有 n n n n =+-后迁前电 式中各项：n 后-通电后阳极区Ag +的物质的量;n 前-通电前阳极区Ag +的物质的量;n 电-发生电极反应从阳极溶解生成的Ag +的物质的量; n 迁-电迁移迁出阳极区的Ag +的物质的量;所以 n n n n =+-迁后前电以阳极区水的质量为23.14g 作为计算基准333AgN O 3AgN O AgAgN O m 0.236n n mol 1.38910molM 169.9+-====⨯，后，，后后333AgN O 3AgN O Ag AgN O m 0.0073923.14n n m ol 1.00710m olM 169.9+-⨯====⨯前，前，前，Ag 3AgAgm 0.078n m ol 0.722910m olM 107.9+-===⨯，电，电33n n n n 1.0070.7229 1.38910mol 0.340910mol--=+-=+-⨯=⨯迁后前电（）Ag +的迁移数 3,A g3A g A g n 0.340910m ol t 0.47n 0.722910m olQ Q+++-+-⨯====⨯迁电,3NO -迁移数的计算（方法一）题为单电解质溶液，正负离子各一种（忽略水的电离），因此有3Ag NO t t 1+-+=所以 3NO Ag t 1 t 10.47 0.53-+=-=-=3NO -迁移数的计算（方法二）分析可知3NO -不参与电极反应，通电过程中“迁入”阳极区，故有 n n n =+后迁前,即n n n =-迁后前 其中-333,AgNO ,NO n n 1.38910mol -==⨯后后 333,AgNO ,NO 1.00710mol n n --==⨯前前故 333n n n (1.38910 1.00710mol 0.38210mol ---=-=⨯-⨯=⨯迁后前）因此3NO -的迁移数 333,3,Ag 0.38210mol t 0.530.722910molNO NO n n --+--⨯===⨯迁电例 5.1.3 25 ℃时在一电导池中盛以浓度c 为 0.02 mo l ·dm -3的KCl 溶液，测得其电阻为 82.4Ω。
大学电化学试题及答案一、选择题1. 电化学中的“电位”是指：A. 电压B. 电流C. 电极电位D. 电动势答案：C2. 原电池中，正极发生的反应是：A. 氧化反应B. 还原反应C. 电解反应D. 电离反应答案：B3. 根据电化学理论，下列哪种物质不能作为电解质：A. 氯化钠B. 硫酸C. 氢氧化钠D. 二氧化碳答案：D二、填空题1. 电化学腐蚀的两种主要类型是______和______。
答案：氧化还原腐蚀；电偶腐蚀2. 电化学中，电极电位的单位是______。
答案：伏特（V）三、简答题1. 什么是法拉第定律？请简要说明其内容。
答案：法拉第定律是电化学中描述电流通过电解质时，物质转移量与通过的电荷量之间关系的定律。
它表明，在电化学反应中，物质的转移量与通过的电荷量成正比，比例系数为法拉第常数。
2. 什么是电化学工作站？它在电化学研究中有何作用？答案：电化学工作站是一种用于电化学实验的设备，它可以控制和测量电化学过程中的电流、电压等参数。
在电化学研究中，电化学工作站用于研究电极反应的动力学特性、电位-电流曲线、电化学阻抗谱等，是电化学分析和研究的重要工具。
四、计算题1. 假设一个原电池的电动势为1.05V，通过该电池的电流为0.5A，求该电池在10分钟内能产生多少焦耳的能量？答案：首先计算电池在10分钟内通过的总电荷量，Q = It = 0.5A × 600s = 300C。
然后根据能量公式E = VQ，计算得到能量E =1.05V × 300C = 315J。
五、论述题1. 论述电化学在能源存储和转换中的应用，并举例说明。
答案：电化学在能源存储和转换领域有着广泛的应用。
例如，在电池技术中，电化学过程用于将化学能转换为电能，或者反之。
锂离子电池就是一种常见的电化学储能设备，它通过锂离子在正负极之间的移动来存储和释放能量。
燃料电池则是另一种电化学能源转换设备，它通过氢气和氧气的电化学反应产生电能，同时生成水，是一种清洁高效的能源转换方式。
电化学模拟试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 电化学中，原电池的工作原理是：A. 通过化学反应产生电能B. 通过电能驱动化学反应C. 通过热能转换为电能D. 通过机械能转换为电能答案：A2. 在电化学中，氧化还原反应的电子转移数是指：A. 反应物的摩尔数B. 反应物的电荷数C. 反应物的原子数D. 反应物的分子数答案：B3. 标准氢电极的电位是：A. +0.059 VB. -0.059 VC. +1.0 VD. -1.0 V答案：C4. 电化学腐蚀中，金属的腐蚀速率与下列哪个因素无关？A. 金属的纯度B. 环境的湿度C. 金属的密度D. 环境的温度答案：C5. 电化学阻抗谱（EIS）中，半圆的直径代表了：A. 电荷传递电阻B. 溶液电阻C. 扩散电阻D. 电极的电容答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 在电化学中，电位差是指两个电极之间的_______。
答案：电压2. 电化学腐蚀的类型包括化学腐蚀和_______。
答案：电化学腐蚀3. 电化学中的法拉第定律表明，电极上通过的电荷量与_______成正比。
答案：电极反应的物质的量4. 电化学传感器的工作原理是基于物质与电极之间的_______。
答案：氧化还原反应5. 电化学中的电解质溶液通常具有_______性。
答案：导电三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述电化学电池的工作原理。
答案：电化学电池的工作原理基于氧化还原反应，其中一种物质在负极失去电子（被氧化），另一种物质在正极获得电子（被还原）。
电子从负极通过外部电路流向正极，产生电流。
2. 描述电化学腐蚀的两种主要形式及其区别。
答案：电化学腐蚀的两种主要形式是析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
析氢腐蚀主要发生在酸性环境中，金属失去电子后，溶液中的氢离子获得电子生成氢气。
吸氧腐蚀则发生在中性或碱性环境中，金属失去电子后，溶液中的氧分子获得电子参与反应。
3. 说明电化学阻抗谱（EIS）在电化学研究中的应用。
《电化学》习题一、选择题1. 浓度为m 的 Al 2(SO 4)3溶液中，正负离子的活度系数分别为-+γγ,,则平均活度系数±γ为（ ）A.（108）1/5m ；B.（γ+2γ-3）1/5m ；C.（γ+2γ-3）1/5；D.（γ+3γ-2）1/5。
2．质量摩尔浓度为m 的CuSO 4水溶液，其离子平均活度±a 与离子平均活度系数±r 及m 之间的关系为 。
A. ±a = ±r · mB. ±a = 4 1/4±r · m C. ±a = 4 ±r · m D. ±a = 2 1/4±r · m 3．电池反应(1)：2MnO 4-+5SO 32-+6H +==2Mn 2++5SO 42-+3H 2O, 所对应电池的电动势为E （1），Gibbs函数变为△r G m （1）；电池反应（2）：MnO 4-+25SO 32-+3H +==Mn 2++25SO 42-+23H 2O 所对应电池的电动势为E （2），Gibbs 函数变为△r G m （2）在相同的条件下，则（ ）A .△r G m （1）=△r G m （2），E （1）=E （2）；B .△r G m （1）=2△r G m （2），E （1）=E （2）；C .△r G m （1）=△r G m （2），E （1）=2E （2）；D.△r G m （1）=2△r G m （2），2E （1）=E （2） 。
4．电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而 。
A. 减小B.增大C.先减小后增大D.先增大后减小5．将AgNO 3、CuCl 2、FeCl 3三种溶液用适当装置串联，通一定电量后，各阴极上析出金属的 。
A. 质量相同B. 物质的量相同C. 还原的离子个数相同D. 都不相同6．在相距1m 、电极面积为1m 2的两电极之间和在相距10m 、电极面积为0.1m 2的两电极之间，分别放入相同浓度的同种电解质溶液，则二者 。
化学物质电化学浓度电导率计算练习题电解质溶液的浓度与电导率计算在电化学领域中，电导率是衡量电解质溶液中离子输运能力的重要参数。
通过电导率的测定，我们可以推导出溶液中的离子浓度，进而了解溶液中电解质的化学行为。
本文将针对电解质溶液的浓度与电导率计算进行练习题的讲解。
练习题一：已知一电解质溶液的电导率为30 mS/cm，电极距离为2 cm，试计算该溶液的电导率。
解答：根据电导率的定义，电导率（κ）等于溶液中单位电导体的电导值（σ）乘以电极间距离（l）。
即κ = σ × l。
将已知数据代入计算有κ =30 mS/cm × 2 cm = 60 mS/cm。
因此，该溶液的电导率为60 mS/cm。
练习题二：已知一电解质溶液的电导率为80 μS/cm，电极距离为2 mm，试计算该溶液的电导率。
解答：电导率的单位是mS/cm，而已知数据给出的单位是μS/cm，因此需要先转换单位。
1 mS = 1000 μS，所以80 μS/cm可以写作0.08 mS/cm。
根据电导率的定义，电导率（κ）等于溶液中单位电导体的电导值（σ）乘以电极间距离（l）。
即κ = σ × l。
将已知数据代入计算有κ = 0.08 mS/cm × 2 mm = 0.16 mS/cm。
因此，该溶液的电导率为0.16 mS/cm。
练习题三：已知一电解质溶液的电导率为50 mS/cm，电极距离为3 cm，试计算该溶液的电导值。
解答：根据电导率的定义，电导率（κ）等于溶液中单位电导体的电导值（σ）乘以电极间距离（l）。
即κ = σ × l。
可以将该公式改写为σ = κ / l。
将已知数据代入计算有σ = 50 mS/cm / 3 cm = 16.67 mS。
因此，该溶液的电导值为16.67 mS。
练习题四：已知一电解质溶液的电导率为0.04 S/m，电极距离为5 mm，试计算该溶液的电导值。
解答：电导率的单位是mS/cm，而题目给出的单位是S/m，因此需要先转换单位。
1、在298K 时电解用Pb(s)作电极的Pb(NO 3)2溶液，该溶液的浓度为每1000g 水中含有Pb(NO 3)2 16.64g ，当与电解池串联的库仑计中有0.1658g 银沉积后就停止通电。
阳极部溶液质量为62.50g ，经分析含有Pb(NO 3)2 1.151g ，计算Pb 2+的迁移数。
Pb 的原子量为331.2。
2、298K 时在某一电导池中充以0.01mol·dm -3的KCl 溶液（已知其电导率为0.14114S·m -1），测得其电阻为525Ω。
若该电导池内充以0.10mol·dm -3的NH 3·H 2O 溶液时，测得电阻为2030Ω，已知此时水的电导率为2×10-4S·m -1, 4421NH 73.410S m mol Λ+∞--=⨯⋅⋅，421OH 18910S m mol Λ-∞--=⨯⋅⋅。
试求：（1）该NH 3·H 2O 溶液的电离度。
（2）若该电导池内充以纯水，电阻应为若干？3、试设计一个可逆电池，使其中进行下述反应 Fe 2+(a 1)+Ag +(a 2) = Ag(s)+Fe 3+(a 3)。
（1）写出电池的表示式。
（2）计算上述电池反应在298K ，反应进度为1时的平衡常数K 。
（3）若将过量的银粉加到浓度为0.05mol·kg -1的Fe(NO 3)3溶液中，求当反应达到平衡后Ag +的浓度为多少？（设活度系数均为1）4、电池Zn （S ）|ZnCl 2（0.05mol·kg -1）|AgCl （s ）|Ag （s ）的电动势E =[1.015-4.92×10-4（T /K-298）]V 试计算在298K 当电池有2mol 电子的电量输出时，电池反应的Δr G m 、Δr H m 、Δr S m 和此过程的可逆热效应Q R 。
5、已知298K 时下述电池的电动势E =0.372V 。
V C n E Hg Cl Hg M M M n n 100.0)lg 059.0(/'/122=-+=++ϕϕθV C n E Hg Cl Hg M MM n n 050.0)50lg 059.0(/'/222=-+=++ϕϕθ1、将pH 玻璃电极与饱和甘汞电极浸入pH=6.86的标准缓冲溶液中，测得电动势为0.352V ；测定另一未知试液时，测得电动势为0.296V 。
计算未知试液的pH 。
解：FRT E E pH pH s x s x /303.2-+= 公式中 玻甘ϕϕ-=E ，2.303RT/F 便是斜率S 。
91.5059.0352.0296.086.6=-+=-+=∴S pH pH xs s x ϕϕ 2、自发电池Hg | Hg 2Cl 2(s), Cl －(饱和)|| M n+ | M 。
在25℃时，测得电动势为0.100V ，如将M n+浓度稀释50倍，电池电动势下降为0.050V ，金属离子M n+的电荷n 为何值？ 解：电池电动势：稀释前：稀释后：两式相减，变形，可求得 n=23、用氟离子电极测定饮用水中F 一含量时，取水样20.00ml ，加总离子强度调节缓冲液20.00ml ，测得电动势为140.0mV ；然后在此溶液中加入浓度为1.00×10-2mol/L 的氟标准溶液1.00m1，测得电动势为120.0mV 。
若氟电极的响应斜率为58.5mV/pF ，求饮用水中F 一的浓度。
解：V mV E 020.0 0.200.1400.120-=-=-=∆由 1/10-∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=S X X S E S X S S X V V V V V V C C Lmol /1099.300.100.4000.401000.100.4000.1100.1410585.0/020.02-----⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⨯⨯=。
