第十章电解与极化作用
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第10章 电解与极化作用练习题
二、单选题:
1.298K,p下,试图电解HCl溶液(a = 1)制备H2和Cl2,若以Pt作电极,当电极上有气泡产生时,外加电压与电极电位关系:
(A)V(外) = φ(Cl-/Cl2) -φ(H+/H2) ;(B)V(外)>φ(Cl-/Cl2)-φ(H+/H2) ;
(C) V(外)≥φ(Cl2,析) -φ(H2,析) ;(D)V(外)≥φ(Cl-/Cl2) -φ(H+/H2) 。
2.25℃时,用Pt作电极电解a(H+) = 1的H2SO4溶液,当i = 52 × 10-4A·cm-2时,2H= 0,2O= 0.487V. 已知 φ(O2/H2O) = 1.229V,那么分解电压是:
(A) 0.742 V ; (B) 1.315 V ;
(C) 1.216 V ; (D) 1.716 V 。
3.下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴
极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是:
(A) 1、4; (B) 1、3;
(C) 2、3; (D) 2、4。
8.在极化曲线的测定中,参比电极的作用是:
(A) 与待测电极构成闭合回路,使电流通过电解池;
(B) 作为理想的极化电极 ;
(C) 具有较小的交换电流密度和良好的电势稳定性;
(D) 近似为理想不极化电极,与被测电极构成可逆原电池 .
10.分别用(1)铂黑电极,(2)光亮铂电极,(3)铁电极,(4)汞电极,电解硫酸溶液,若电极极片的大小和外加电压相同,则反应速度次序是:
(A) (4) > (3) > (2) > (1) ; (B) (2) > (1) > (3) > (4) ;
(C) (1) > (2) > (3) > (4) ; (D) (4) > (2) > (3) > (1) 。
12.当原电池放电,在外电路中有电流通过时,其电极电势的变化规律是:
(A) 负极电势高于正极电势 ; (B) 阳极电势高于阴极电势 ;
第十章 电解与极化作用
【复习题】
【1】什么叫分解电压?它在数值上与理论分解电压(即原电池的可逆电动势)有何不同?实际操作时用的分解电压要克服哪几种阻力?
【答】 分解电压就是能使某电解质溶液连续不断地发生发生明显电解时所必须的最小外加电压。实际上,分解电压要大于原电池的可逆电动势E可逆。E(实际分解)=E(理论分解)+η(阳)+η(阴)+IR。所以在实际操作时不仅要克服理论分解电压,还要克服极化和电阻引起的电势降等阻力,其中主要是由于电极的极化作用所致。
【2】产生极化作用的原因主要有哪几种?原电池和电解池的极化现象有何不同?
【答】极化作用的类型有很多,主要有浓差极化和化学极化等。
对于原电池,随着电流密度的增大,由于极化作用,负极的电极电势比可逆电势越来越大,正极的电极电势比可逆电势越来越小,两条曲线有相互靠近的趋势,原电池的电动势逐渐减小。
对于电解池,随着电流密度的增大,由于极化作用,阴极的电极电势比可逆电势越来越负,阳极的电极电势比可逆电势越来越正,两条曲线有相互远离的趋势,电解池的外加电压逐渐增大。
【3】什么叫超电势?它是怎么产生的?如何降低超电势的数值?
【答】 在有电流通过电极时,电极电势偏离于平衡值的现象称为电极的极化,为了明确地表示出电极极化的状况,常把某一电流密度下的电势ψ不可逆与ψ平之间的差值称为超电势,它的产生有浓差极化、化学极化和电阻极化(电解过程中在电极表面上生成一层氧化物的薄膜或其他物质)。
在外加电压不太大的情况下,将溶液剧烈搅动可以将低浓差极化,设法降低溶液内阻可以将低电阻极化,还可以加入去极化剂可以将低化学极化。
【4】析出电势与电极的平衡电势有何不同?由于超电势的存在,使电解池阴、阳极的析出电势如何变化?使原电池正、负极的电极电势如何变化?超电势的存在有何不利和有利之处?
【答】由于超电势的存在,在实际电解时要使正离子在阴极析出,外加于阴极的电势要比平衡电势更负一些;要使负离子在阳极析出,外加于阳极的电势必须比可逆电极的电势更正一些,即:
第四节 难溶电解质的溶解平衡
重难点一 难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的比较
1.从物质类别方面看,难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质[如BaSO4是强电解质,而Al(OH)3是弱电解质],而难电离物质只能是弱电解质。
2.从变化的过程来看
溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态;而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化从而达到平衡状态。
3.表示方法不同:以Al(OH)3为例,Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH-(aq)表示溶解平衡,
Al(OH)3Al3++3OH-表示电离平衡。
需要注意的是:BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO2-4(aq)表示BaSO4的溶解平衡,而BaSO4溶于水的部分完全电离,因此电离方程式为:BaSO4===Ba2++SO2-4。[来源:Z*xx*]
4.难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡都属于化学平衡,符合勒夏特列原理,外界条件改变时,平衡将会发生移动。
重难点二 溶度积问题
1.溶度积和溶解度的值都可用来表示物质的溶解能力;
2.用溶度积直接比较时,物质的类型必须相同:
AB型物质:Ksp=c(A+)·c(B-);
AB2(或A2B)型物质:Ksp=c(A2+)·c2(B-)[或Ksp=c2(A+)·c(B2-)];
A2B3型物质:Ksp=c2(A3+)·c3(B2-)
对于同类型物质,Ksp越小,其溶解度越小。
重难点三 离子共存问题总结
离子能否在同一电解质溶液里大量存在,决定于离子能否发生化学反应,或离子的物理性质是否符合题目的相关规定。因此,要弄清离子能否在同一溶液中大量共存的问题,关键是掌握离子的性质。
1.不能在酸性溶液中大量共存的离子
一般为弱酸根离子或易分解的酸的酸根、易挥发的酸的酸根、水解呈碱性的离子等,如①OH- ②AlO-2 ③CO2-3 ④HCO-3 ⑤SiO2-3 ⑥SO2-3 ⑦HSO-3 ⑧S2O2-3 ⑨S2-
题目部分,(卷面共有16题,56.0分,各大题标有题量和总分)
一、选择(5小题,共9.0分)
1.(1分)用铜电极电解 CuCl2的水溶液,在阳极上会发生: ( )
A、 析出氧气
B、 析出氯气
C、 析出铜
D、 铜电极溶解
2.(2分)25℃时, H2在锌上的超电势为 0.7 V, (Zn2+/Zn) = -0.763 V,电解一含有Zn2+(a=0.01)
的溶液,为了不使 H2析出,溶液的 pH值至少应控制在 ( )
A、 pH > 2.06
B、 pH > 2.72
C、 pH > 7.10
D、 pH > 8.02