物理化学第十章自测题

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第十章自测题

一、选择题

1.当发生极化作用时,两电极的电极电势的变化为( )。

(a)阳变大,阴变小 (b)阳变小,阴变大

(c)两者都变大 (d)两者都变小

2.用铜电极电解CuCl2的水溶液,不考虑超电势,在阳极上将会发生的反应为(已知VCuCu337.02,VOHO23.122,VClCl360.12)( )。

(a)析出氧气 (b)析出氢气

(c)析出铜 (d)铜电极氧化

3.已知VFeFe440.02,VCdCd402.02,将Fe(s)和Cd(s)的粉末投入含Fe2+(0.10

molkg -1)和含Cd2+(0.001 mol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

4.298K时,在0.10 molkg -1的HCl溶液中,氢电极的可逆电势约为-0.06V,当用铜电极电解此溶液,氢在Cu电极上的析出电势应( )。

(a)大于-0.06V (b)等于-0.06V

(c)小于-0.06V (d)无法判定

5.极谱分析仪所用的测量阴极为( )。

(a)电化学极化电极 (b)浓差极化电极

(c)理想可逆电极 (d)难极化电极

6.以石墨为阴极,电解0.01 molkg -1NaCl溶液,已知VClCl36.12,02Cl,VOHHO229.122,,VO8.02,则在阳极上首先析出的是( )。

(a)Cl2(g) (b)O2(g)

(c)Cl2与O2混合气 (d)无气体析出

7.298K时,以1A电流电解CuSO4溶液时,析出0.1molCu(s)所需时间约为( )。

(a)20.2h (b)5.4h

(c)2.7h (d)1.5h

8.电解时,在电极上首先发生氧化反应的是( )。

(a)标准还原电极电势最大者

(b)标准还原电极电势最小者

(c)考虑极化后实际析出电极电势最大者

(d)考虑极化后实际析出电极电势最小者

9.通电于含有相同浓度的Fe2+, Ca2+, Zn2+ 和Cu2+的电解质溶液, 已知VFeFe440.02,VCaCa866.22,VZnZn763.02,VCuCu337.02,设H2因有超电势而不析出,则这些金属在阴极析出的次序为( )。

(a) Ca → Zn → Fe → Cu

(b) Ca → Fe→ Zn → Cu

(c) Cu → Fe → Zn → Ca

(d) Ca → Cu → Zn → Fe

10.下列对铁表面防腐方法中属于“电化学保护”的是( )。

(a)表面喷漆 (b)电镀

(c)Fe件上嵌Zn块 (d)加缓蚀剂

11.可充电电池在充电和放电时的电极反应刚好相反,则充电与放电时电极的极性——正极、负极、阴极和阳极——的关系为( )。

(a)正极、负极相同,阴极和阳极也相同

(b)正极、负极相同,阴极和阳极刚好相反

(c)正极、负极改变,阴极和阳极相同

(d)正极、负极改变,阴极和阳极刚好相反

12.298K时,H2(g)在Zn(s)上的超电势为0.70V,已知VZnZn763.02。现在电解一含有Zn2+(01.02Zna)的溶液,为了使H2(g)不与Zn(s)同时析出,溶液的pH应至少控制在( )。

(a)pH>2.06 (b)pH>2.72

(c)pH>7.10 (d)pH>8.02

二、计算题

1.将Ag电极插入稀NaOH溶液电解,阴、阳极上分别有H2(g)和O2(g)析出,当电流密度为0.1Acm-2时,H2(g)和O2(g)在Ag(s)上的超电势分别为0.3和0.98V。试求在该电流密度下使电解池正常工作,至少需加多大外电压?忽略由于内阻引起的电势降,已知H2(g)和O2(g)燃料电池的标准电动势为E=1.229V。

2.298K时,用铂电极电解1.0 molkg -1的H2S04溶液(设活度因子均为1):

(1)计算理论分解电压。

(2)若两电极面积均为1cm2 ,电解液电阻为100,H2和O2的超电势与电流密度j的关系为

])/[lg(118.0472.02jjH,])/[lg(118.0062.12jjO

问当通过的电流为1.0mA时外加电压为多少?已知VOHHO229.122,。

3.氢在铁电极上超电势为0.35V,阴极区电解液中Fe2+的活度为0.8,电解时不希望H2在电极上析出,问溶液中pH最低需要保持多少?已知VFeFe440.02。

4.298K时,某水溶液中含有Cd2+和Zn2+离子,两者质量摩尔浓度都是0.5 molkg –1 ,此溶液的pH=5。现在用Ni(s)作阴极来电解,已知VCdCd402.02,VZnZn763.02,H2在Ni上,Cd上和Zn上的超电势分别为0.14V,0.48V和0.70V。试计算:

(1)在Ni(s)阴极上首先析出什么物质?

(2)当第二种物质析出时,第一种物质的离子的剩余质量摩尔浓度为多少?设溶液的pH在电解过程中并不因第一种离子在阴极析出而改变。

参考答案:

一、选择题

adbcb,abdcc,ba

二、计算题

1.E分解=2.509V

2.(1)1.229V(设H2S04为一级电离)

(2)2.155V

3.PH>1.56

4.(1)在Ni(s)阴极上先析出Cd(s)

(2)第二种析出的是Zn(s),这时Cd2+的剩余质量摩尔浓度为3.510-13molkg –1