第十一章 电化学基础 习题
第十一章 电化学基础
1
已知下列电对的
A ?值：
电对 Fe 2+ / Fe H + / H 2 Cu 2+ / Cu I 2 / I - O 2 / H 2O 2 ?/ V -0.44 0 0.34 0.54 0.68
电对 Fe 3+ / Fe 2+ NO -
3/ NO Br 2 / Br - H 2O 2 / H 2O
?/ V 0.77 0.96 1.08 1.77
回答下列问题，并写出有关离子反应方程式。 (1)为什么FeCl 3溶液能腐蚀铜板?
(2)Fe 2+ 离子应保存在酸性介质中，能否给亚铁盐溶液中加一些HNO 3?
(3)在Br - 和I - 离子的混合溶液中，只使I - 氧化，应选择氧化剂H 2O 2和Fe 2(SO 4)3中的哪一种?
(4) 铁分别与足量稀盐酸和稀硝酸反应，得到的产物有何不同? 2
从锰在酸性溶液中的元素电势图
MnO -4─── MnO -
24 ─── MnO 2 ─── Mn 3+ ─── Mn 2+──── Mn
在酸性介质中会发生歧化反应的物质是…………………………………（ ）
(A) MnO -4 (B) MnO -24 (C) MnO 2 (D) Mn 2+
3
已知 [H +] = 1.0 mol ·dm -3 时，锰的元素电位图 ( ?/ V)：
MnO -4─── MnO -24─── MnO 2 ─── Mn 3+ ─── Mn 2+ ─── Mn (1) 指出哪些物质在酸性溶液中会发生歧化反应； (2) 求 ?(MnO 4-/Mn 2+)；
(3) 写出用电对Mn 2+/Mn 与标准氢电极组成原电池的电池符号及该电池的自发反应的方程式。 4
根据下面电势图 (在酸性介质中) ：
BrO -4─── BrO -3
─── HBrO ─── Br 2─── Br - (1) 写出能发生歧化反应的反应方程式；
(2) 计算该反应的
m r G ?；
(3) 计算该反应在298K 时的平衡常数K 。 5
用 Ne -rnst 方程式 ? =]
[]
[lg 0591.0还原剂氧化剂z + ?，计算MnO 4-/Mn 2+的电极电势 ? ，下列叙述不正确的是………………………………………………………………………… （ ）
(A) 温度应为298 K (B) Mn 2+
浓度增大则? 减小
0.564 V 2.26 V
0.95 V 1.51 V -1.18 V 0.56 V 2.3 V 0.95 V 1.51 V -1.03 V 1.7 V 1.2 V 1.76 V 1.49 V
1.59 V 1.07 V
(C) H + 浓度的变化对? 无影响 (D) MnO -4浓度增大，则? 增大 6
采用镍阳极，电镀液是硫酸镍溶液，电镀镍时：
阳极反应___________________________________________________________； 阴极反应___________________________________________________________；
总反应式___________________________________________________________。 7
在标准状态下，当电解饱和NaCl 溶液并有0.400 mol 电子发生转移时，则在阳极逸出氯气的体积是………………………………………………………………………………（ ） (A) 1.12 ? 103 cm 3 (B) 2.24 ? 103 cm 3 (C) 4.48 ? 103 cm 3 (D) 8.96 ? 103 cm 3 8
用1.50法拉第电量电解NiSO 4 溶液，可得金属镍的质量(g)是…………………（ ） (相对原子质量Ni ：58.7，S ：32，O ：16 ) (A) 29 (B) 44 (C) 59 (D) 1.2 ? 102 9
若要在铁表面镀铜锌合金，设镀液中 [CN -] = 1 mol ·dm -3，Cu(I)总浓度c (Cu +) = 1 mol ·dm -3，求算镀液中Zn(II)总浓度c (Zn 2+) = ? 时，铜与锌可同时析出。 已知 ?(Cu +/Cu) = 0.522 V ， ?(Zn 2+/Zn) = -0.7628 V
K 稳([Cu(CN)4]3-) = 2 ? 1030，K 稳([Zn(CN)4]2-) = 5 ? 1016
并假定Cu(I) 的配合物全部为 [Cu(CN)4]3-，Zn(II) 配合物全部是 [Zn(CN)4]2-。 10
市面上买到的干电池中有MnO 2，它的主要作用是…………………………………（ ） (A) 吸收反应中产生的水分 (B) 起导电作用 (C) 作为填料 (D) 参加正极反应 11
已知 ?(Ag +/Ag) = 0.7991 V ，Ag(NH 3)+2的K 稳 = 1.1 ? 107
,
Ag(S 2O 3)-32的K 稳 = 2.9 ? 1013，
计算下列两个半反应的 ?值，并比较Ag(NH 3)+2和Ag(S 2O 3)-32的氧化性。
(1) Ag(NH 3)+2(aq) + e - =
Ag(s) + 2NH 3(aq) (2) Ag(S 2O 3)-32
(aq) + e -
= Ag(s) + 2S 2
O
-23
(aq)
12
由下列半反应组成原电池 ： ?/ V ① O 2 + 2H 2O + 4e - =
4OH - 0.401
② 2SO -23+ 3H 2O + 4e - =
S 2O -
23+ 6OH - -0.580
(1) 写出电池反应，并计算电池的标准电动势； (2) 在由半反应②组成的半电池中加入Ag +，计算达到平衡时电池的电动势(设溶液中除
S 2O -23外，各离子浓度均为1.0 mol ·dm -3，氧气分压仍为p O2 = 100 kPa ，Ag(S 2O 3)-32的K 稳 =
2.9 ? 1013). 13
实验测定下列电池的 E = 0.5469 V ，?(-) = -0.2660 V ，
Pt ，H 2(100 kPa)│H +(缓冲溶液)‖Cu 2+(0.0100 mol ·dm -3)│Cu(s) (1) 写出两极反应和电池总反应；
(2) 计算该电池反应在25℃ 时的 △r G m ；
(3) 向右面半电池中加入氨水，并使溶液中 [NH 3] = 1.000 mol ·dm -3，此时测得电动池
的电动势变为E ' = 0.1722 V ，计算Cu(NH 3)+
24的K 稳。
( ?(Cu 2+/Cu) = 0.3400 V)
14
根据铁在酸性溶液中的电势图，下列说法中错误的是………………………………（ ）
Fe 3+ ───── Fe 2+ ───── Fe (A) ?(Fe 3+/Fe) ≈ -0.04 V
(B) Fe 与稀酸反应生成Fe 2+ 和氢气 (C)在酸性溶液中Fe 2+ 能发生歧化反应 (D) Fe 与氯气反应生成Fe 3+ 和Cl - 15
根据碱性溶液中溴的元素电势图，能发生歧化反应的物质是………………………（ ）
BrO -3──── BrO - ──── Br 2 ───── Br -
(A) BrO -3 (B) BrO - (C) Br 2 (D) Br - 16
由铬在酸性溶液中的元素电势图，可确定能自发进行的反应是……………………（ ）
Cr 3+ ───── Cr 2+ ───── Cr (A) 3Cr 2+ ─→ 2Cr 3+ + Cr (B) Cr + Cr 2+ ─→ 2Cr 3+ (C) 2Cr ─→ Cr 2+ + Cr 3+ (D) 2Cr 3+ + Cr ─→ 3Cr 2+ 17
根据铬在酸性溶液中的元素电势图可知， ?(Cr 2+/Cr)为………………………… （ ）
Cr 3+ ───── Cr 2+ ───── Cr (A) -0.58 V (B) -0.91 V (C) -1.32 V (D) -1.81 V 18
铅蓄电池在充电时，阳极反应是………………………………………………………（ ）
(A) PbSO 4 + H 2O =
PbO 2 + 4H + + SO -24+ 2e -
(B) Pb + SO -
24
= PbSO 4
+ 2e -
(C) PbSO 4
+ 2e -
= Pb + SO -
24
+0.77 V -0.44 V
+0.54 V
+0.45 V +1.07 V -0.41V -0.91 V
-0.41 V
-0.74 V
(D) PbO 2 + 4H + + SO -
24+ 2e - =
PbSO 4 + 2H 2O
19
电解时实际分解电压比理论值大，此时两极的实际析出电势和理论析出电势的关系是…………………………………………………………………………………………… （ ） (A) 两极的实际析出电势都比理论析出电势大 (B) 两极的实际析出电势都比理论析出电势小 (C) 阳极的实际析出电势大于其理论析出电势 阴极的实际析出电势小于其理论析出电势 (D) 阳极的实际析出电势小于其理论析出电势 阴极的实际析出电势大于其理论析出电势 20
电解时，电解池中和电源正极相连的是______极，并发生 __________ 反应；电解池中和电源负极相连的是_______极，并发生 ___________反应。
21
一未名湖水中含有Cl -，并略带酸性，设计一个方便的电池，测定其中的Cl - 浓度。写出电池符号和被测半电池的电极电势表示式。 22
以下说法是否正确，说明原因。
Fe 3+ + e - =
Fe 2+ ?= 0.77 V K sp (Fe(OH)3) = 2.64 ? 10-36 K sp (Fe(OH)2) = 4.87 ? 10-17 IO - + H 2O + e -
=
I - + 2OH - ?= 0.49 V
因此，Fe 3+ 可以把 I - 氧化成 IO -。 23
正极为饱和甘汞电极，负极为玻璃电极，分别插入以下各种溶液，组成四种电池，使电池电动势最大的溶液是………………………………………………………………………（ ）
(A) 0.10 mol ·dm -3 HAc (B) 0.10 mol ·dm -3
HCOOH
(C) 0.10 mol ·dm -3
NaAc (D) 0.10 mol ·dm -3 HCl 24
借助下面磷的电势图回答：白磷( P 4)能否发生歧化? 若能，请写出反应方程式。
H 2PO -2────── P 4 ────── PH 3
25
已知：NO -
3+ 3H + + 2e -HNO 2 + H 2O 1?= 0.93 V HNO 2的K a = 4.6 ? 10-4
求：NO -3+ H 2O + 2e - =
NO -2+ 2OH -
2?= ?
26
至今没有得到FeI 3这种化合物的原因是_________________________________________
-0.89 V
-1.18 V
_____________________________________________________________________________。 27
在水溶液中SO 2可氧化H 2S 成硫，写出反应式，并算出
m r G ?与平衡常数 K 。
（已知 ?(S / H 2S) = 0.14 V ， ?(SO 2 / S) = 0.45 V ）
28
已知： ?(O 2/OH -) = 0.401 V ，计算暴露于空气里中性溶液的?(O 2/OH -)。 29
有下列几种物种：I -、NH 3·H 2O 、CN - 和 S 2- ； (1) 当________________存在时，Ag + 的氧化能力最强； (2) 当________________存在时，Ag 的还原能力最强。
(K sp (AgI) = 8.51 ? 10-17，K sp (Ag 2S) = 6.69 ? 10-50， K 稳(Ag(NH 3)+2) = 1.1 ? 107
， K 稳(Ag(CN)-2) = 1.3 ? 1021
)
30
下面是电极的 ?值：
(A) Ag │Ag + ?= 0.799 V (B) 当量甘汞电极 ?= 0.280 V
(C) Pt │Sn 4+，Sn 2+
?= 0.150 V
(D) 标准氢电极
写出由(A)和(C)，(B)和(D)，(C)和(D)组合的电池反应，并计算相应的
m r G ?。 31
用下列数据，确定在25℃下Cd(NH 3)+
24配离子的稳定常数。
?( Cd 2+/Cd) = -0.400 V ， ?( Cd(NH 3)+24/Cd) = -0.610 V
32
浓差电池的两个电极由金属X 所组成，一个电极浸入浓度为0.5 mol ·dm -3相应的盐溶液中，另一个浸入浓度为 0.05 mol ·dm -3相同盐的溶液中，298 K 时该电池的电动势为 0.028 V ，请计算X 的价数。 33
已知： ?( Fe 3+/Fe 2+) = 0.77 V ， ?( Fe 3+/Fe) = -0.036 V 。 计算：(1) ?(Fe 2+/Fe)；
(2) Fe + 2Fe 3+ =
3Fe 2+ 的平衡常数。
34
已知25℃时：
m f G ?(Pb 2+) = -24.31 kJ ·mol -1 m f G ?(SO -
24) = -742 kJ ·mol -1
m f G ?(PbSO 4) = -811.23 kJ ·mol -1
?(pb 2+/pb) = -0.126 V
计算：(1) ?(PbSO 4/Pb)；(2) PbSO 4的K sp 。 35
电池Cu │Cu +‖Cu +，Cu 2+│Pt 和电池Cu │Cu 2+‖Cu 2+，Cu +
│Pt 的反应均可写成
Cu + Cu 2+ =
2Cu +，此两电池的……………………………………………………………（ ）
(A) m r G ?， E 均相同 (B)
m r G ?相同， E 不同 (C) m r G ?不同， E 相同
(D) m r G ?， E 均不同
36
在下列3种类型的反应中，氧化剂与等量的还原剂作用，使反应定量地进行(平衡常数为 1.0 ? 106)，两个电对的电极电势之差最少是多少?
(1) A 3+ + B 3+ =
A 2+ +
B 4+
(2) A 4+
+ B 2+
= A 2+
+ B 4+
(3) 2A 3+
+ B 2+
= 2A 2+
+ B
4+
37
Fe 与过量稀HNO 3作用得到什么产物? 试从电极电势的大小说明之。
( ?(Fe 3+/Fe 2+) = 0.77 V ， ?(Fe 2+/Fe) = -0.44 V ， ?(NO -
3/NO) = 0.96 V)
38
欲把Fe 2+ 氧化到Fe 3+，而又不引入其它金属元素，可以采用的切实可行的氧化剂为(1)_______________，(2)_______________，(3)________________。 ( ?(Cl 2/Cl) = 1.36 V ， ?(Br 2/Br) = 1.08 V ， ?(H 2O 2/H 2O) = 1.78 V ，
?(Cr 2O -
27/Cr 3+) = 1.33 V ， ?(MnO -4/Mn 2+) = 1.49 V ， ?(F 2/F -) = 2.87 V
?(Fe 3+/Fe 2+) = 0.77 V)
39
已知：Fe(OH)3 + e -
Fe(OH)2， ?= -0.55 V
K sp (Fe(OH)3) = 3.8 ? 10-38，K sp (Fe(OH)2) = 8.0 ? 10-16 求：Fe 3+ + e -Fe 2+ 的 ?= ? 40
计算下列浓差电池的电动势
Ag │AgX(s)，X - (0.10 mol ·dm -3)‖X - (1.0 mol ·dm -3)，AgX(s)│Ag 41
铅蓄电池放电反应：
PbO 2(s) + Pb(s) + H 2SO 4 =
PbSO 4(s) + 2H 2O
m r H ?= -398 kJ ·mol -1
当电池平均电动势为2.11 V 时，试求在25℃ 时消耗1 mol PbO 2 时电池的熵变。 42
有一原电池 (-) A │A 2+‖B 2+│B (+)，当 [A 2+] = [B 2+] 时，电池的电动势为0.360 V ，现若使[A 2+] = 0.100 mol ·dm -3，[B 2+] = 1.00 ? 10-4 mol ·dm -3 时，该电池的电动势是多少? 43
已知 Zn 2+ + 2e -
Zn
1?= -0.76 V
-22Z n O + 2H 2O + 2e
-Zn + 4OH -
2?= -1.22 V 试通过计算说明锌在标准状况下，既能从酸中又能从碱中置换放出氢气。 44
已知： ?(Fe 3+/Fe 2+) = 0.77 V ， ?(I 2/I -) = 0.54 V ，K 稳(FeF 3) = 1.1 ? 1012
问：(1) 在标态下Fe 3+ 能否把I - 氧化为I 2?
(2) 当在Fe 3+ 中加入足量的F -，平衡后 [F -] = 1.0 mol ·dm -3时，Fe 3+ 还能否把I -氧化成I 2 ? 45
求插入纯水的氢电极与标准氢电极所组成的原电池的电动势。 46
在下列氧化剂中：Cl 2(g)，Cr 2O -
27，Fe 3+，Ag +，MnO -4，随着溶液中 H +浓度的增加：
(1) 其氧化性增强的是____________________________________。
(2) 其氧化性不变的是________________________________________________。 (3) 其氧化性减弱的是________________________________________________。 47
下面氧化还原电对的电极电势不随酸度变化的是………………………………… （ ）
(A) NO -3- HNO 2
(B) SO -
24- H 2SO 3
(C) Fe(OH)3 - Fe(OH)2 (D) MnO -4- MnO -
24 48
在Re -2Cl -
29中Re -的氧化数是___________。在HS 3O 10中S 的氧化数是___________。 49
用半反应法配平下列氧化还原反应方程式(写出配平的全部过程)。 (1) 在酸性溶液中N 2H 4 + BrO -
3
?→?N 2 + Br - (2) 在碱性溶液中 CrI 3 + Cl 2?→?CrO -24+ IO -3+ Cl -
50
电解硫酸铜溶液时，通过0.50 F 的电量，在阴极沉积出金属铜(相对原子质量= 64)
________________________克。 51
如果用反应Cr 2O -
27
+ 6Fe 2+ + 14H + =
2Cr 3+ + 6Fe 3+ + 7H 2O 设计一个电池，在该电池正 极进行的反应为______________________________________________________， 负极的反应为________________________________________________________。
52
对于反应I 2 + 2ClO -
3
= 2IO
-3
+ Cl 2，下面说法中不正确的是……………………… （ ）
(A) 此反应为氧化还原反应
(B) I 2 得到电子，ClO -
3失去电子
(C) I 2是还原剂，ClO -
3是氧化剂
(D) 碘的氧化数由0增至 +5，氯的氧化数由 +5 降为0 53
Zn + 2Eu 3+?→?
Zn 2+ + 2Eu 2+ Zr + Zn 2+?→?
Zr 4+ + 2Zn 4Sc + 3Zr 4+?→?4Sc 3+ + 3Zr
由上述结果指出在相同条件下，下面 3个反应的方向如何?
(1) Sc + 3Eu 3+?→?
Sc 3+ + 3Eu 2+ (2) 4Eu 2+ + Zr 4+?→?4Eu 3+ + Zr
(3) 2Sc + 3Zn 2+?→?
2Sc 3+ + 3Zn 54
已知，NO -
3+ 3H + + 2e - =
HNO 2 + H 2O ?= 0.94 V
HNO 2 + H +
+ e -
= NO + H 2
O
?= 1.00 V
Ag + + e - =
Ag ?= 0.80 V 通过计算说明下述两个反应能否进行?
(1)3Ag + NO -
3(1 mol ·dm -3) + 4H +(1 mol ·dm -3) =
3Ag +(1 mol ·dm -3) + NO( p ) + 2H 2O (2)3Ag + NO -3(1 mol ·dm -3) + 4H +(1.0 ? 10-7mol ·dm -3) =
3Ag +(1 mol ·dm -3) + NO( p ) + 2H 2O
55
已知： ?(AgN 3/Ag) = 0.290 V ， ?(Ag +/Ag) = 0.800 V 求：K sp (AgN 3) 56
已知：Co(NH 3)+
26 K 稳 = 3.5 ? 105
Co(NH 3)+36
K 稳 = 1.6 ? 1035 Co 3+ + e - =
Co 2+ ?= 1.80 V
O
2 + 2H 2O + 4e - =
4OH - ?= 0.40 V
K b (NH 3·H 2O) = 1.8 ? 10-5
求：(1) Co(NH 3)+36+ e - =
Co(NH 3)+26 ?
= ? (2) 空气和含0.10 mol ·dm -3 Co(NH 3)+26，2.0 mol ·dm -3 NH +4，
2.0 mol ·dm -3 NH 3·H 2O 的混合液相接触，若空气中O 2的分压力为20.3 kPa ，则溶液中可能发生的反应是什么? 57
已知25℃，Cu 2+ + e - =
Cu +， ?= 0.15 V ， K sp (CuI) = 1.1 ? 10-12。 求： ?(Cu 2+/CuI)。 58
已知：电池Cd │Cd 2+(? mol ·dm -3)‖Ni 2+(2.00 mol ·dm -3)│Ni 的E 为0.200 V ，
?(Cd 2+/Cd) = -0.402 V ， ?( Ni 2+/Ni) = -0.23 V
求： 电池中 [Cd 2+] = ? 59
已知： ?(Cl 2/Cl -) = 1.36 V ， ?(HClO/Cl 2) = 1.63 V 求：当Cl 2的分压为 p 时，氯水的pH 值。 60
要使反应Cu + 2H
+
= Cu
2+
+ H 2能够实现，[H +]最小为_________________________。
( ?(Cu 2+/Cu) = 0.34 V)
61
考虑以下三个电池，其中的离子浓度均为标准浓度。 (a) Cr │Cr 2+‖Cr 3+，Cr 2+│Pt (b) Cr │Cr 3+‖Cr 3+，Cr 2+│Pt (c) Cr │Cr 2+‖Cr 3+│Cr
(1) 写出每一个电池的电池反应式及参与反应的电子数；
(2) 计算每个电池的电动势和
m r G ?。
(已知 ?(Cr 3+/Cr 2+) = -0.41 V ， ?(Cr 2+/Cr) = -0.86 V) 62
根据反应Zn + Hg 2Cl 2 =
2Hg + ZnCl 2 组成电池，
(1) 写出电池符号；
(2) 如果该电池的标准电动势为1.03 V ，试计算ZnCl 2(aq) 浓度为0.040 mol ·dm -3 时电池的电动势。 63
已知： ?(Co 3+/Co 2+) = 1.81 V ， ?(O 2/H 2O) = 1.23 V ，25℃ 时某水溶液中，[Co 3+] 为 0.20 mol ·dm -3，[Co 2+] 为1.0 ? 10-4 mol ·dm -3，[H +] = 0.30 mol ·dm -3，该溶液暴露于空气中，且p O2 = 20 kPa ，用计算说明在给定的条件下，Co 3+ 氧化水的反应能否发生? 3764
电池反应S 2O -23(aq) + 2OH -(aq) + O 2(g)2SO -
23(aq) + H 2O(l) 的 E = 0.98 V ，则： (1) 正极反应为____________________________________； (2) 负极反应为____________________________________； 已知 ?(O 2/H 2O) = 0.40 V ，则：
(3) ?(SO -23/S 2O -23) = __________________________________。
65
已知： ?(NO -
3/NO) = 0.96 V ， ?(S/S 2-) = -0.51 V ，K sp (HgS) = 4 ? 10-53 通过计算判断下列反应能否发生。
3HgS + 2 NO -3(1.0 mol ·dm -3) + 8 H +(1 mol ·dm -3)
3Hg 2+(0.10 mol ·dm -3) + 3 S ↓+ 2NO( p ) + 4 H 2O 66
已知以下热力学数据，计算 ?(Zn 2+/Zn) = ?
Zn 2+(aq) Hg(g) Zn(s) H +(aq)
m f G ?/J ·mol -1 -147.2 0 0 0 67
已知反应 ：
(1) CH 4(g) + 2O 2(g) =
CO 2(g) + 2H 2O(l)
(2) 2Zn(s) + Ag 2O 2(s) + 2H 2O(l) + 4OH -(aq) =
2Ag(s) + 2Zn(OH)42-(aq)
则反应中电子的转移数分别为(1)__________________；(2)_________________。 68
反应Zn(s) + Hg 2Cl 2(s) =
2Hg(l) + Zn 2+(aq) + 2Cl -(aq)，在25℃，当各离子浓度均为1.00 mol ·dm -3时，测得电池的电动势为1.03 V ，当[Cl -] = 0.100 mol ·dm -3 时，电池的电动势为1.21 V ，此条件下 [Zn 2+] = ? 69
已知：Cd + 2H + =
Cd 2+ + H 2 的
m r G ?= -77690 J ·mol -1，
计算： ?(Cd 2+/Cd)。 70
已知： ?(Ni 2+/Ni) = -0.229 V ，由Ni + 2H + =
Ni 2+ + H 2 组成的原电池，当 [Ni 2+
] = 0.010
mol ·dm -3
时，电池的电动势为多少? 71
已知： ?(Fe 3+/Fe 2+) = 0.77 V ， ?(Cl 2/Cl) = 1.36 V 。
问：当 [Cl -] = 0.010 mol ·dm -3，[Fe 2+] = 0.10 mol ·dm -3 时，反应Fe 2+ +21Cl 2 =
Fe 3+
+
Cl - 往哪个方向进行? 72
已知：O 2(g) + 2H 2O(l) + 4e - =
4 OH -
?= 0.40 V
Zn 2+ + 2e - =
Zn ?= -0.76 V
计算2Zn(s) + O 2(g) + 4H + =
2Zn 2+ + 2H 2O ，当 p O2 = 20 kPa ，[H +]= 0.20 mol ·dm -3，[Zn 2+]= 1.0 ? 10-3
mol ·dm -3
时，电池的电动势。 73
已知电池：Ag │AgBr │Br -(1 mol ·dm -3)‖Ag +(1 mol ·dm -3)│Ag
则(1) 电池正极反应为________________________________________________； (2) 电池负极反应为________________________________________________；
(3) 电池反应为____________________________________________________。 74
将1 mol MnO -4还原成Mn 2+
，需要_________________________ F 电量。 75
当pH = 10时，氢电极的电极电势是………………………………………………… （ ） (A) -0.59 V (B) -0.30 V (C) 0.30 V (D) 0.59 V 76
市场上供应的干电池中有MnO 2，它的主要作用是…………………………………（ ） (A) 导电 (B) 吸收产生出来的水分
(C) 参加正极反应 (D) 参加负极反应 77
电解熔融的氯化钠制取金属钠。采用10 A 的电流，若欲制得46 g 金属钠，则电解所需的时间应为 (相对原子质量：Na 23)……………………………………………………… （ ）
(A) 2.97 ? 104s (B) 1.93 ? 104
s
(C) 4.92 ? 104
s (D) 7.93 ? 104s 78
对于一个氧化还原反应，下列各组中所表示的
m r G ?， E 和K 的关系应是…………………………………………………………………………………………… （ ）
(A) m r G ?＞0； E ＜0；K ＜1 (B) m r G ?＞0； E ＞0；K ＞1 (C) m r G ?＜0； E ＜0；K ＞1 (D) m r G ?＜0； E ＞0；K ＜1
79
电解熔融ZnCl 2，如果将0.010 A 电流通过1 h ，在阴极上析出锌的质量为 (相对原子质量：Zn 65.4) ………………………………………………………………………………… （ ） (A) 0.010 g (B) 0.012 g (C) 0.024 g (D) 0.036 g 80
电池反应
Cu(s) + 2H +(0.01 mol ·dm -3)Cu 2+(0.1 mol ·dm -3) + H 2(g ，91 kPa) 的电池符号为_______________________________________________________。 81
对于下面两个反应方程式，说法完全正确的是…………………………………… （ ）
2Fe 3+ + Sn 2+Sn 4+ + 2Fe 2+
Fe 3+ + 21Sn 2+21
Sn 4+ + Fe 2+
(A) 两式的 E ， m r G ?，K C 都相等 (B) 两式的 E ， m r G ?，K C 不等 (C) 两式的 m r G ?相等， E ，K C 不等 (D) 两式的 E 相等， m r G ?，K C 不等
82
已知下列反应的 E 都大于0：
Zn + Cu 2+?→?
Zn 2+ + Cu ，Zn + Ni 2+?→?Ni + Zn 2+ 则在标准状态下，Ni 2+ 与Cu 之间的反应是…………………………………………… （ ） (A) 自发的 (B) 处于平衡态 (C) 非自发的 (D) 不可判断 83
下列各电对中， ?值最小的是………………………………………………………（ ）
(AgCl 的K sp = 1.77 ? 10-10，AgBr 的K sp = 5.35 ? 10-13
AgI 的K sp = 8.51 ? 10-17，Ag(CN)-2的K 稳 = 1.3 ? 1021)
(A) AgCl/Ag (B) AgBr/Ag (C) AgI/Ag (D) Ag(CN)-2/Ag 84
下列电对的电极电势与pH 值无关的是………………………………………………（ ）
(A) MnO -4/Mn 2+ (B) H 2O 2/H 2O (C) O 2/H 2O 2 (D) S 2O -28/SO -24 85
分别用
m r G ?与电动势 E 判断一个氧化还原反应能否进行，所得到的结果是否一致?
为什么?
86
钒的电势图为V(V) ─── V(IV) ─── V(III) ─── V(II) 已知： ?(Zn 2+/Zn) = -0.76 V ， ?(Sn 4+/Sn 2+) = +0.15 V ?(Fe 3+/Fe 2+) = +0.77 V ， ?(S/H 2S) = +0.14 V
欲将V(V) 还原到V(IV)，在下列还原剂中应选用…………………………………（ ） (A) FeSO 4 (B) Zn (C) SnCl 2 (D) H 2S 87
已知：O 2/H 2O 2的 ?= 0.69 V ，SO -24/H 2SO 3的
?= 0.17 V H 2O 2/H 2O 的 ?= 1.77 V ，H 2SO 3/S 的 ?= 0.45 V
判断H 2O 2与H 2SO 3在酸性介质中反应如何进行? 写出配平的反应方程式。 88
已知： ?(Hg 2+/Hg +22) = 0.92 V ， ?(Hg +22/Hg) = 0.80 V ，
?(Ag +/Ag) = 0.79 V 。
(1) 写出Hg +22歧化反应的电池符号； (2) 计算上述反应的平衡常数；
(3) 写出Hg 2+ 与Ag 作用的反应方程式；
(4) 如何促进或抑制Hg +
22的歧化? 各举一例说明并写出反应方程式。 89
一个自发的电池反应，在一定温度下有一个电动势 E ，对此反应可以计算出的热力学
函数是…………………………………………………………………………………… （ ）
(A) 只有 m r S ? (B) 只有
m r H ?
(C) 只有 m r G ? (D) m r S ?， m r G ?，
m r H ?均可
3790
已知：Fe 3+ + e - =
Fe 2+ ?= 0.77 V Cu 2+ + 2e -
= Cu ?= 0.34 V Fe 2+
+ 2e - = Fe ?= -0.44 V Al 3+
+ 3e -
= Al
?= -1.66 V
则最强的还原剂是……………………………………………………………………………（ ）
(A) Al 3+ (B) Fe 2+
(C) Fe (D) Al 91
M 3+ ──── M + ──── M 则 ?(M 3+/M) 为……………………………（ ）
+1.00 V +0.36 V -0.25 V 0.30 V
-0.60 V
(A) 0.00 V (B) 0.10 V (C) 0.30 V (D) 0.90 V 92
M 3+ ──── M 2+ ─── M 由上述电势图判断，下述说法正确的是……………………………………………………（ ）
(A) M 溶于1 mol ·dm -3酸中生成M 2+
(B) M 3+ 是最好的还原剂 (C) M 2+ 易歧化成M 3+ 和M (D) H 2O 可以氧化M 93
MnO -4─── MnO -24
─── MnO 2─── Mn 3+ ─── Mn 2+ ──── Mn 由上述电势图判断其中不能稳定存在可发生歧化的是……………………………… （ ） (A) Mn 3+ 和Mn 2+
(B) Mn 3+ 和MnO -
24
(C) Mn 3+ 和MnO 2 (D) MnO 2和MnO -
24 94
向原电池 Zn │Zn 2+(1 mol ·dm -3)‖Cu 2+(1 mol ·dm -3)│Cu 的正极中通入H 2S 气体，则电池的电动势将…………………………………………………………………………… （ ） (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 无法判断 95
电池反应：H 2(g ，100kPa) + 2AgCl(s)?→?
2HCl(aq) + 2Ag(s) E = 0.220 V ，
当电池的电动势为0.358 V 时，电池溶液的pH 为………………………（ ） (A) 2
H p E E
-
(B)
059
.0220
.0358.0-
(C) 059
.02220
.0358.0?-
(D) 0
96
已知： ?(Fe 3+/Fe 2+) = 0.77 V ， ?(Br 2/Br -) = 1.07 V ， ?(H 2O 2/H 2O) = 1.78 V ，
?(Cu 2+/Cu) = 0.34 V ， ?(Sn 4+/Sn 2+) = 0.15V
则下列各组物质在标准态下能够共存的是……………………………………………… （ ）
(A) Fe 3+，Cu (B) Fe 3+，Br 2 (C) Sn 2+，Fe 3+ (D) H 2O 2，Fe 2+
97
在由Cu 2+/Cu 和Ag +/Ag 组成的原电池的正负极中，加入一定量的氨水，达平衡后[NH 3·H 2O] = 1mol ·dm -3，则电池的电动势比未加氨水前将…………………………… （ ）
(Cu(NH 3)+24的K 稳 = 2.1 ? 1013，Ag(NH 3)+2的K 稳 = 1.1 ? 107) (A)变大 (B)变小 (C) 不变 (D) 无法判断 98
有一原电池：
Pt │Fe 3+(1 mol ·dm -3)，Fe 2+(1 mol ·dm -3)‖Ce 4+(1 mol ·dm -3)，Ce 3+(1 mol ·dm -3)│Pt 则该电池的电池反应是…………………………………………………………………… （ ）
(A) Ce 3+ + Fe 3+ =
Ce 4+ + Fe 2+
-0.30 V
0.20 V 0.56 V 2.26 V
0.95 V 1.51 V -1.18 V
(B) Ce 4+ + Fe 2+ = Ce 3+ + Fe 3+ (C) Ce 3+ + Fe 2+
= Ce 4+
+ Fe (D) Ce 4+ + Fe 3+
= Ce
3+
+ Fe 2+
99
已知298 K 和 p 压力下，
Ag 2SO 4(s) + H 2( p ) =
2Ag(s) + H 2SO 4(0.100 mol ·dm -3) ?(Ag 2SO 4(s)/Ag) = 0.627 V ， ?(Ag +/Ag) = 0.799 V
(1) 为该化学反应设计一可逆电池，并写出其两极反应和电池反应； (2) 计算该电池的电动势E ； (3) 计算Ag 2SO 4 的K sp 。
参考答案
1
(1) 因 ?(Fe 3+/Fe 2+) – ?(Cu 2+/Cu) > 0.2 V 2Fe 3+ + Cu =
2Fe 2+ + Cu 2+
(2) 因 ?(-
3NO /NO) – ?(Fe 3+/Fe 2+) ≈ 0.2 V ，故不能加HNO 3。 否则发生反应：3Fe 2+ + 4H + +-3
NO = 3Fe
3+
+ NO + 2H 2O
(3) 因 ?(Br 2/Br - ) > ?(Fe 3+/Fe 2+) > ?(I 2/I -) 而 ?(H 2O 2/H 2O) > ?(Br 2/Br - )
且 ?(Fe 3+/Fe 2+) – ?(I 2/I -) > 0.2 V ，故应选用 Fe 2(SO 4)3 2Fe 3+ + 2I - =
2Fe 2+ + I 2
(4) 因 ?(H +/H 2) – ?(Fe 2+/Fe) > 0.2 V
?(-
3NO /NO) – ?(Fe 3+/Fe 2+) ≈ 0.2 V
Fe + 2H +=
Fe 2+ + H 2
Fe + 4H + +-3
NO = Fe
3+
+ NO + 2H 2O
2
(B) 3
(1) -24MnO 与Mn 3+
；
(2) ?(-4MnO /Mn 2+) = (0.564 + 2.26 ? 2 + 0.95 ? 1 + 1.51 ? 1) / 5 = 1.51(V)
(3) Mn │Mn 2+(c 1)‖H +(1 mol ·dm -3)│H 2(100 kPa)，Pt Mn + 2H + =
Mn 2+ + H 2↑
4
(1) 5HBrO
=-3
BrO
+ 2Br 2 + 2H 2O + H +
(2) E = 1.59 - 1.49 = 0.10 V
m r G ? = - zFE = -4 ? 96.5 ? 0.10 = -39 (kJ ·mol -1) (3) m r G ?= -2.303RT lg K
lg K =
298
31.8303.21000
39??-?-= 6.84
所以 K ≈ 6.9 ? 106 5
(C) 6
阳极反应：Ni – e - =
Ni 2+
阴极反应：Ni 2++ 2e - = Ni 总反应：Ni (阳)
+ Ni 2+
== Ni
2+
+ Ni (阴)
7
(C) 8
(B) 9
要Cu ，Zn 同时析出，则要求?(Cu +/Cu) =?(Zn 2+/Zn) (该条件下) 即 ?(Cu +/Cu) + 0.0591 lg[Cu +] = ?(Zn 2+/Zn) + (0.0591/2) lg[Zn 2+] 0.522 + 0.0591 lg[Cu +] = -0.763 + 0.0591/2·lg[Zn 2+]
lg 0591.0285.1][Cu ][Zn 1/22=++， ][C u ][Z n 1/2
2++= 6 ? 1021
所以 [Zn 2+]1/2 = [Cu +] ? 6 ? 1021
(1)
又 c (Cu +)= [Cu +] + [Cu (CN)-34] = [Cu +](1 + K 稳(Cu(CN)-34) ? [CN -])
所以 [Cu +
] =4
3041
10211
]CN [1)Cu (??+=?+-+稳K c = 5 ? 10-31
(2)
又 c (Zn 2+) = [Zn 2+] + [Zn(CN)-24] = [Zn 2+](1 + K 稳(Zn(CN)-
24) ? [CN -]4) 所以 c (Zn 2+) = [Zn 2+](1 + 5 ? 1016) (3) (2)代入(1)得 [Zn 2+]1/2 = 5 ? 10-31 ? 6 ? 1021 = 3 ? 10-9 [Zn 2+] = 9 ? 10-18 mol ·dm -3 (4)
(4)代入(3)得 c (Zn 2+) = 5 ? 10+16 ? 9 ? 10-18 = 0.5 (mol ·dm -3
) 10
(D) 11
(1) ?(Ag(NH 3)/Ag) = ?(Ag +/Ag) - (0.0591/ z ) ? lg (1/[Ag +])
电解
= ?(Ag +/Ag) - (0.0591/ z ) ? lg[K 稳(Ag(NH 3)+2)] = 0.7991 - (0.0591/1) ? lg(1.1 ? 107) = 0.383 (V)
(2) ?(Ag(S 2O 3)-
32/Ag) = 0.7991 - (0.0591/1) ? lg(2.9 ? 1013) = 0.003 (V)
所以氧化性 Ag(NH 3)+2> Ag(S 2O 3)-32
12
(1) O 2 + -232O S + 2OH - =
2-23SO + H 2O E = +?- -?= 0.401 - (-0.580) = 0.981 (V) (2) Ag ++ 2-23
2O S Ag(S 2O 3)-
32
K 稳 = [Ag(S 2O 3)-32]/([Ag +][-232O S ]2
)
所以 [-232O S ] = {[Ag(S 2O 3)-32] / (K 稳 ? [Ag +])}1/2 E = E - (0.0591/z ) ? lg{[-23SO ]2 / (2O p ? [-232O S ][OH -]2)}
= 0.981 - (0.0591/4) ? lg[(2.9 ? 1013)1/2] = 0.981- 0.099 = 0.882 (V) 13
(1) 负极：H 2(g) =
2H +(缓冲溶液) + 2e - 正极：Cu 2+(0.0100 mol .dm -3) + 2e - =
Cu(s) 电池反应：H 2(g) + Cu 2+
(0.0100 mol .dm -3
) = 2H +
(缓冲溶液)+ Cu(s)
(2) ? r G m = -zFE = -2 ? 96.5 ? 0.5469 = -106 (kJ ·mol -1)
(3) Cu 2++ 4NH 3Cu(NH 3)+
24
K 稳 = [Cu(NH 3)+24] / ([Cu 2+][NH 3]4) 1/[Cu 2+] = (K 稳[NH 3]4) / [Cu(NH 3)+24]
设平衡时 [Cu(NH 3)+24] = 0.0100 mol ·dm -3 E ' =?(+) –?(-)
?(+) = E ' +?(-) = 0.1722 - 0.2660 = -0.0938 (V) ?(+) = )(+?- (0.0591/-z ) ? lg(1/[Cu 2+
])
=?(+) - (0.0591/z) ? lg(K 稳[NH 3]4)/[Cu(NH 3)+24]
lg(K 稳/ 0.0100) = ( )(+?-?(+)' ) z / 0.0591 = [0.3400 - (-0.0938)] ? 2÷0.0591 = 14.7
所以K 稳(Cu(NH 3)+24) = 5 ? 1012
14
(C) 15
(C) 16
(D) 17
(B)
18
(A) 19
(C) 20
阳极(或正极)，氧化反应； 阴极(或负极)，还原反应。 21
(-)Ag │AgCl ，Cl -(x mol ·dm -3)‖KCl(饱和)，Hg 2Cl 2│Hg(+)
?(AgCl/Ag ) = ?(Ag +/Ag) +0.059 lg ]Cl [AgCl)
(sp -K
22
此说法不正确，因两电极反应的介质条件不同。
当[OH -] = 1 mol ·dm -3时，Fe(OH)3 + e - ?→?
Fe(OH)2，因 Fe(OH)3的K sp 远小于 Fe(OH)2的K sp ，所以电极电势降得很低，故此时Fe 3+不能把I -氧化成IO -。 23
(C) 3724
?(-22PO H / P 4)=1
)
389.0(4)18.1(?--?-= -2.05 (V)
所以P 4可自发岐化。
P 4 + 3H 2O + 3OH -?→? 3-22PO H + PH 3
25
?1 =
1?+]
[HNO ][NO ][H lg 2059.0233-+ HNO 2
H + +-2NO
][H N O ]][N O [H 22-
+ = K a ， [HNO 2] =a
2]][NO [H K -+
2
?=?1 = 1
?+)
106.4/()10(1.0 1.0)10(1.0lg 2059
.0414-3-14-????= 0.01 (V) 726
因为Fe 3+具有氧化性，而I -具有还原性，所以Fe 3+和I -不能共存。 27
反应方程式为：SO 2(g) + 2H 2S(g) =
3S(s) + 2H 2O(l)
m r G ?= - zFE = -4 ? 96.5 ? [ ?(SO 2/S)- ?(S/H 2S)]
= -4 ? 96.5 ? (0.450 - 0.140)
= -1.20 ? 102 (kJ ·mol -1)
lg
K =0592.0
zE = 4 ? [ ?(SO 2/S) – ?(S/H 2S)] / 0.0592 = 0592
.00.140)-(0.4504?= 20.9
K = 8 ? 1020
28
O 2+ 2H 2O + 4e -
4 OH -
?(O 2/OH -) = ?(O 2/OH -) + 4-O ]
OH [lg 40591.02p = 0.401 +
4
7-)
10(1.021
.0lg 40591.0?= 0.805 (V)
29
(1) NH 3·H 2O (2) S 2- 30
(A)和(C) 2Ag + + Sn 2+ =
2Ag + Sn 4+
m r G ?= - zFE
m r G ?= -125 kJ ·mol -1
(B)和(D)
Hg 2Cl 2(s ) +21H 2(g, p ) =
Cl -
(aq) + H +(aq) + Hg(l)
m r G ?= -27.0 kJ ·mol -1
(C)和(D) Sn 4+(aq) + H 2(g, p ) =
Sn 2+(aq) + 2H +(aq)
m r G ?= -29.0 kJ ·mol -1
31
?(Cd(NH 3)+24/Cd) =?(Cd 2+/Cd) =
?(Cd 2+/Cd) +
稳
K 1
lg 2059.0 -0.610 = -0.400 +稳
K 1
lg 2059.0 K 稳 = 1.31 ? 107
32
E =05.05.0lg 059.0z 0.028 =05
.05.0lg
059.0z z ≈ 2 所以X 的价数为2。 33
(1) Fe 3+ ──────── Fe 2+ ─────── Fe
└───────────────────┘
3 ? 0.036F = -1 ? 0.77F - 2 ?F (Fe 2+/Fe)
?(Fe 2+/Fe) = -0.44 V
(2) 设计电池：Fe │Fe 3+‖Fe 3+，Fe 2+│Pt
负极反应：Fe 3++ 3e - ?→? Fe 正极反应：Fe 3++ e - ?→?
Fe 2+ 0.770 V - 0.036 V
电池反应：2Fe 3++ Fe ?→?3Fe 2+ lg K =
059
.0)
036.077.0(3+? K = 1.5 ? 1041
34
(1) 设计如下电池 (-) Pb │Pb 2+‖-24SO ，PbSO 4│Pb 其电池反应为： PbSO 4(s )
Pb 2+(aq) +-24SO (aq)
m r G ?= m r G ?(Pb 2+) + m r G ?(-24SO ) – m r G ?(PbSO 4) = -24.31 - 742 + 811.23 = 45 (kJ ·mol -1)
E =
5
.96245m
r ?-=?-zF G
= -0.23 (V) 所以 ?(PbSO 4/Pb) = E + ?(Pb 2+/Pb) = -0.23 + (- 0.126) = -0.36 (V) (2)
m r G ?= -2.30RT lg K sp
lg K sp =
29800831.030.245
??-
所以K sp = 1.3 ? 10-8 35
(B) 36
(1) K = 1.0 ? 106，lg K =059.01
E
?， E = 0.35 V
(2) K = 1.0 ? 106
，lg K =059.02
E ?， E = 0.18 V
(3) K = 1.0 ? 106
，lg K =059
.02
E ?， E = 0.18 V
37
Fe 与稀HNO 3作用得到Fe 3+、NO 、H 2O
因为 Fe 2++ 2e - ?→?Fe ?= -0.44 V
Fe 3++ e - ?→?
Fe 2+
?= 0.77 V
-3NO + 4H + + 3e - ?→?
NO + 2H 2O ?= 0.96 V
所以稀HNO 3能把Fe 氧化到Fe 3+。
38
(1) Cl 2 (2) Br 2 (3) H 2O 2 39
?(Fe(OH)3/Fe(OH)2) =
?(Fe 3+
/Fe 2+
) +]
[Fe ]
[Fe lg 1059.023++ -0.55 =
?(Fe 3+
/Fe 2+
) + 0.059 lg )(Fe(OH))
(Fe(OH)2sp 3sp K K = ?(Fe 3+/Fe 2+
) + 0.059 lg 16
38
10
0.8108.3--?? ?(Fe 3+/Fe 2+) = 0.77 V
40
?正 = ?(AgX/Ag) + 0.059 lg 正
]X [1- ?负 = ?(AgX/Ag) + 0.059 lg 负
]X [1-
E = 0.059 lg
0.11 - 0.059 lg 10
.01 = -0.059 (V) 所以不论是Cl -、Br - 、I -，上述电池的电动势均为- 0.059 V 。 41
m r G ?= - zFE = -2 ? 96.5 ? 2.11 = -407 (kJ ·mol -1)
m r G ?= m r H ?– T m r S ?
m r S ?=
298
)
407(398m r m r ---=
?-?T G H
= 0.0302 (kJ ·mol -1·K -1) 所以电池的熵变为 0.0302 kJ ·mol -1·K -1。 42
E = E -]
[B ][A lg 2059.022++= E = 0.360 (V) E = E -4
-10
1.000.100
lg 2059.0?= 0.272 (V) 43
E = E -]
[B ][A lg 2059.022++ 当[A 2+] = [B 2+]时，E = E = 0.360 V
0.272 = 0.360 -
]
[B 0.100
lg 2059.02+ [B 2+] = 1 ? 10-4 mol ·dm -3
44
(1) Fe 3++ e - ?→?
Fe 2+ ?= 0.77 V I 2+ 2e - ?→?
2I - ?= 0.54 V 所以Fe 3+能把I -氧化成I 2。
(2) Fe 3+ + 3F -?→?
FeF 3 此时：Fe 3+的浓度降低。 稳K 1][F e F ]][F [Fe 333=-+ 0
.10.1]Fe [3?+= K 不稳 = 9.1 ? 10-13
?(FeF 3/Fe 2+
) =?(Fe 3+
/Fe 2+
) = 0.77 +1
101.9lg
1059.013
-?= 0.06 (V) 所以此时Fe 3+不能将I -氧化成I 2。 45
标准氢电极： ?= 0.000 V
电化学基础全章教案(教与学)
第四章电化学基础 §4.1 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！ 【实验探究】(铜锌原电池) 实验步骤现象 1、锌片插入稀硫酸 2、铜片插入稀硫酸 3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀 硫酸 【问题探究】 Zn Cu ×
1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？ 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生： Zn+2H+=Zn2++H2↑ 讲：为什么会产生电流呢？ 答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 （2）实质：将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问：那么这个过程是怎样实现的呢？我们来看原电池原理的工作原理。 （3）原理：（负氧正还） 问：在锌铜原电池中哪种物质失电子？哪种物质得到电子？ 学生：活泼金属锌失电子，氢离子得到电子 问：导线上有电流产生，即有电子的定向移动，那么电子从锌流向铜，还是铜流向锌？ 学生：锌流向铜 讲：当铜上有电子富集时，又是谁得到了电子？ 学生：溶液中的氢离子
电化学基础习题及答案
电化学基础习题解答 第四章P63 1．将甘汞电极与另一电极（在电极上析出氢气）组成电解池。电解液是pH 为7的饱和KCl 溶液。在25℃时，以一定大小的电流通过电解池，测得两极间电压为 1.25V 。若认为甘汞电极是不极化的，求此条件下阴极的过电位（假定溶液的欧姆电位降可略去不计）。 解：-+-=??E V 0085.125.12415.0-=-=-=+-E ?? 22 1 H e H = +-+ [] () V 4141.0705916.01ln 0-=-?=??? ? ??- =+-H nF RT ?? ()V 5944.04141.00085.1-=---=?Δ 2． 用Pb 电极来电解0.1mH 2SO 4（265.0=±γ），若在电解过程中，把Pb 阴极与 另一当量甘汞电极相连接时，测得电动势为E=1.0685V 。试求H 2在Pb 极上的过电位。 解：E -=+-??﹦ 0.2802－1.0685 ﹦ －0.7883V 22 1 H e H = +-+ [] ??? ? ??- =+-H nF RT 1ln 0??=0.05916lg(0.2×0.265)=-0.07547V V 7883.0=?Δ－0.07552V=0.7128V 第五章P73 1． 试证明对于反应R ne vO =+-扩散电流密度为 dx dC D v nF i 00= 证明： O 在x 方向上的扩散传递速度dx dC D V x 0 0-=，对于反应 R ne vO =+- 若以阴极反应电流为正，则()?? ? ????? ??=-??? ??=dx dC D F v n V F v n i x 00
第十一章电极极化练习题
第十一章电极极化练习题 ? 一、判断题： 1．用Pt电极电解CuCl2水溶液，阳极上放出Cl2 。 2．电化学中用电流密度i来表示电极反应速率。 3．分解电压就是能够使电解质在两极上持续不断进行分解所需要的最小外加电压。 4．凡是可以阻止局部电池放电，降低腐蚀电流的因素都能使腐蚀加剧。 5．测量阳极过电位用恒电流法。 6．恒电流法采用三电极体系。 7．交换电流密度越大的电极，可逆性越好。 8．用Pt电极电解CuSO4水溶液时，溶液的pH值升高。 9．极化和过电位是同一个概念。 10．双电层方程式不适用有特性吸附的体系。 11．实际电解时，在阴极上首先发生还原作用的是按能斯特方程计算的还原电势最大者。 ? 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 -/Cl 2) -φ(H +/H 2) ； (B) V (外) > φ(Cl -/Cl 2) -φ(H +/H 2) ； (C) V (外)≥φ(Cl 2,析) -φ(H 2,析) ； (D) V (外)≥φ(Cl -/Cl 2) -φ(H +/H 2) 。 ? 2．25℃时，用Pt 作电极电解a (H +) = 1的H 2SO 4溶液，当i = 52 × 10-4A·cm -2时，2 H η= 0， 2 O η= . 已知 φ(O 2/H 2O) = ，那么分解电压是： (A) V ； (B) V ； (C) V ； (D) 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。 ? 4．已知反应H 2(g) + ?O 2(g)H 2O(l) 的m r G ?= kJ·mol -1，则在 25℃时极稀 硫酸的分解电压(V)为： (A) ； (B) ； (C) > ； (D) > 。 ? 5．电池在下列三种情况下放电，电压分别为：(a)电流i →0，(V 0)；(b)一定大小电流，(V i )； (c)短路i →∞，(V ∞)。这三种电压的关系： (A) V 0 < V i < V ∞ ； (B) V 0 > V i > V ∞ ；
2020年高考化学试题分类汇编——电化学基础
2020年高考化学试题分类汇编——电化学基础 电化学基础 1．〔2018全国卷1〕右图是一种染料敏化太 阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏 燃料〔S 〕涂覆在2TiO 纳米晶体表面制成，另一 电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应 为： 22TiO /S TiO /S h ν*??→〔激发态〕 +-22TiO /S TiO /S +e *??→ 3I +2e 3I ---??→ 2232TiO /S 3I 2TiO /S+I +--+??→ 以下关于该电池表达错误的选项是．．．．．． ： A ．电池工作时，是将太阳能转化为电能 B ．电池工作时，I -离子在镀铂导电玻璃电极上放电 C ．电池中镀铂导电玻璃为正极 D ．电池的电解质溶液中I -和I 3-的浓度可不能减少 【解析】B 选项错误，从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极，也即镀铂电极做正极，发生还原反应：I 3-+2e -=3I -；A 选项正确，这是个太阳能电池，从装置示意图可看出是个原电池，最终是将光能转化为化学能，应为把上面四个反应加起来可知，化学物质并没有减少；C 正确，见B 选项的解析；D 正确，此太阳能电池中总的反应一部分实质确实是：I 3-3I -的转化〔还有I 2+I -I 3-〕，另一部分确实是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已，所有化学物质最终均不被损耗！ 【答案】B 【命题意图】考查新型原电池，原电池的两电极反应式，电子流向与电流流向，太阳能电池的工作原理，原电池的总反应式等，还考查考生变通能力和心理素养，能否适应生疏的情境下应用所学知识解决新的咨询题等 【点评】此题立意专门好，然而考查过为单薄，而且取材不是最新的，在3月份江苏省 氧化 还原
第9章 电化学基础习题及答案
第九章电化学基础 第28讲原电池 一、选择题 1.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂—KNO3的U 形管)构成—个原电池(如图)。以下有关该原电池的叙述正确的是() ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag＋＋e－===Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A．①②B．②③ C．②④D．③④ 2.有关下图所示原电池的叙述不正确的是() A．电子沿导线由Cu片流向Ag片 B．正极的电极反应是Ag＋＋e－===Ag C．Cu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应 D．用该电池电解饱和食盐水，3.2 g Cu溶解时生成1.12 L Cl2 3.小明利用家中废旧材料制作了一个可使玩具扬声器发出声音的电池，装置如图。下列有关该电池工作时的说法错误的是() A．铝罐将逐渐被腐蚀 B．电子流向为铝质汽水罐→导线→扬声器→导线→炭棒 C．食盐水中的Na＋向炭棒移动 D．炭棒上发生的反应为：2H＋＋2e－===H2↑ 4.下列反应不可用于设计原电池的是() A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ B．2CH3OH＋3O2―→2CO2＋4H2O C．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3 5.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中
不正确的是( ) A ．由Al 、Cu 、稀H 2SO 4组成原电池，其负极反应式为：Al －3e －===Al 3＋ B ．由Mg 、Al 、NaOH 溶液组成原电池，其负极反应式为：Al －3e －＋4OH －===AlO －2＋ 2H 2O C ．由Fe 、Cu 、FeCl 3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu －2e －===Cu 2＋ D ．由Al 、Cu 、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu －2e －===Cu 2＋ 6.(2013辽宁铁岭一中期中卷)某原电池装置如图所示。下列有关叙述正确的是( ) A ．Fe 作正极，发生氧化反应 B ．负极反应： 2H ＋＋2e －===H 2↑ C ．工作一段时间后，NaCl 溶液中c (Cl －)增大 D ．工作一段时间后，两烧杯中溶液pH 均不变 7.(2012·安徽)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K 2，闭合K 1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K 1，闭合K 2，发现电流表A 指针偏转。 下列有关描述正确的是( ) A ．断开K 2，闭合K 1时，总反应的离子方程式为：2H ＋＋2Cl －=====通电 Cl 2↑＋H 2↑ B ．断开K 2，闭合K 1时，石墨电极附近溶液变红 C ．断开K 1，闭合K 2时，铜电极上的电极反应为：Cl 2＋2e －===2Cl － D ．断开K 1，闭合K 2时，石墨电极作正极 二、非选择题 8.在由铜片、锌片和200 mL 一定浓度的稀硫酸组成的原电池中，若锌片只发生电化学腐蚀，当在铜片上放出3.36 L(标准状况)的H 2时，硫酸恰好用完，请填空： (1)正极的电极反应式为________________________________________________________________________； 负极的电极反应式为________________________________________________________________________； (2)通过导线的电子的物质的量为 0.3 mol ； (3)原稀硫酸的物质的量浓度为 0.75 mol/L 。 9.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol/L H 2SO 4溶液中，乙同学将电极放入6 mol/L 的NaOH 溶液中，如图所示。请回答：
选修四第四章电化学基础测试题
高二化学选修四《电化学基础》复习检测试题 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Cu：64 Ag：108 第I卷（选择题共51分） 一、选择题（本题包括17小题，每题只有一个选项符合题意，每题3分共51分）1．下列金属防腐的措施中，属于牺牲阳极的阴极保护法的是( ) A.水中的钢闸门连接电源的负极 B.金属护拦表面涂漆 C.汽水底盘喷涂高分子膜 D.地下钢管连接锌板 2．下列叙述正确的是( ) A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极 B．氯碱工业是电解熔融的NaCl，在阳极能得到Cl 2 C．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O 2通入正极，电极反应为O 2 ＋4H＋＋4e－ ===2H 2 O D．下图中电子由Zn极流向Cu，盐桥中的Cl－移向CuSO 4 溶液 3.下列有关电化学的示意图中正确的是( ) 4．用铁丝、铜丝和CuSO 4 正确的是( ) A．构成原电池时Cu极反应为：Cu—2e ＝Cu2+ B．构成电解池时Cu极质量可能减少也可能增加 C．构成电解池时Fe极质量一定减少 D．构成的原电池或电解池工作后就可能产生大量气体 Fe Cu
5．如图，将纯Fe棒和石墨棒插入1 L饱和NaCl溶液中。下列说法正确的是A．M接负极，N接正极，当两极产生气体总量为22.4 L(标准状况) 时，生成1 mol NaOH B．M接负极，N接正极，在溶液中滴人酚酞试液，C电极周围溶液变红 C．M接负极，N接正极，若把烧杯中溶液换成1 L CuSO 4 溶液，反 应一段时间后，烧杯中产生蓝色沉淀 D．M接电源正极，N接电源负极，将C电极换成Cu电极，电解质溶 液换成CuSO 4 溶液，则可实现在铁上镀铜 6．为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下： 电池：Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2 SO 4 (aq)=2PbSO 4 (s)+2H 2 O(l) 电解池：2Al+3H 2O Al 2 O 3 +3H 2 电池电解池 A H+移向Pb电极H+移向Pb电极 B 每消耗3molPb 生成2molAl 2O 3 C 正极：PbO 2+4H++2e=Pb2++2H 2 O 阳极：2Al+3H 2 O-6e=Al 2 O 3 +6H+ D 7 极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b＜d。 选项X Y A．MgSO 4CuSO 4 B．AgNO 3Pb(NO 3 ) 2 C．FeSO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 D．CuSO 4AgNO 3 8 2O 7 2－）时，以铁板作阴、阳极，处理 过程中存在反应Cr 2O 7 2+6Fe2＋+14H＋=2Cr3＋+6Fe3＋+7H 2 O，最后Cr3＋以Cr(OH) 3 形式除 去，说法不正确 ．．．的是 A.阳极反应为Fe－2e－=Fe2＋ B.电解过程中溶液pH不会变化 C.过程中有Fe(OH) 3沉淀生成 D.电路中每转移12mol电子，最多有 Fe C 饱和NaCl溶液 电源 M N
应用电化学习题及答案
应用电化学，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。 不同研究体系可以选择不同的参比电极，水溶液体系中常见的参比电极有：饱和甘汞电极(SCE)、Ag/AgCl 电极、标淮氢电极(SHE 或NHE)等。许多有机电化学测量是在非水溶剂中进行的，尽管水溶液参比电极也可以使用，但不可避免地会给体系带入水分，影响研究效果，因此，建议最好使用非水参比体系。常用的非水参比体系为Ag/Ag+(乙腈)。工业上常应用简易参比电极，或用辅助电极兼做参比电极。在测量工作电极的电势时，参比电极的溶液和被研究体系的溶液组成往往不—样，为降低或消除液接电势，常选用盐桥；为减小末补偿的溶液电阻，常使用鲁金毛细管。 3．试描述双电层理论的概要。 解：电极/溶液界面区的最早模型是19世纪末Helmholtz 提出的平板电容器模型(也称紧密层模型)，他认为金属表面过剩的电荷必须被溶液相中靠近电极表面的带相反电荷的离子层所中和，两个电荷层间的距离约等于离子半径，如同一个平板电容器。这种
无机化学练习题(含答案)第11章 电化学基础
第11章电化学基础 11-1：(a) SiO2(s) + Al(s)—→Si(s) + Al2O3(s)； (b) I2(s) + H2S(aq)—→I-(aq) + S(s) + H3O+(aq)； (c) H2O2(aq) + I-(aq) + H3O+(aq)—→I2(s) + H2O(l)； (d) H2S(g) + O2(g)—→SO2(g) + H2O(g)； (e) NH3(g) + O2(g)—→NO2(g) + H2O(g)； (f) SO2(g) + H2S(g)—→S8(s) + H2O(g)； (g) HNO3(aq) + Cu(s)—→Cu(NO3)2(aq) + NO(g ) + H2O(l)； (h) Ca3(PO4)2(s) + C(s) + SiO2(s)—→CaSiO3(l) + P4(g) + CO(g)； (i) KClO3(s)—→KClO4(s) + KCl(s)（提示：歧化反应可方便地从反方向进行配平）答：（a）3SiO2(s) + 4Al(s) = 3Si(s) + 2Al2O3(s)； （b）I2(s) + H2S(aq) + 2H2O = 2I-(aq) + S(s) + 2H3O+(aq)； （c）H2O2(aq) + 2I-(aq) + 2H3O+(aq) = I2(s) + 4H2O(l)； （d）2H2S(g) + 3O2(g) = 2SO2(g) + 2H2O(g)； （e）4NH3(g) + 7O2(g) = 4NO2(g) + 6H2O(g)； （f）8SO2(g) + 16H2S(g) = 3S8(s) + 16H2O(g)； （g）8HNO3(aq) + 3Cu(s) = 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)； （h）2Ca3(PO4)2(s) + 10C(s) + 6SiO2(s) = 6CaSiO3(l) + P4(g) + 10CO(g)； （i）4KClO3(s) = 3KClO4(s) + KCl(s) 11-2：用半反应法配平下列反应方程式。给出的方程式中未示出H+，OH-或H2O，你应该会用加进H2O 和它的两个组成离子的方法配平这些方程 (a) ClO- + I2—→Cl- + IO3-； (b)Mn(OH)2(s) + H2O2(aq)—→MnO2(s)； 答：（a）5ClO-(aq) + I2(s) + H2O(l) = 5Cl-(aq) + 2IO-3 (aq) + 2H+(aq)； （b）Mn(OH)2(s) + H2O2(aq) = MnO2(s) + 2H2O(l)； 11-3：用半反应法（离子-电子法）配平下列方程式： （1）K2Cr2O7＋H2S＋H2SO4→K2SO4＋Cr2(SO4)3＋S＋H2O （2）MnO42-＋H2O2→O2＋Mn2-(酸性溶液) （3）Zn＋NO3-＋OH-→NH3＋Zn(OH)4- （4）Cr(OH) 42-＋H2O2→CrO 42- （5）Hg＋NO3-＋H+→Hg22+＋NO
电化学基础练习题及答案
第11章氧化还原反应电化学基础 一、单选题 1. 下列电对中，θ值最小的是：D A: Ag+/Ag；B: AgCl/Ag；C: AgBr/Ag；D: AgI/Ag 2. θ(Cu2+/Cu+)=，θ(Cu+/Cu)=，则反应2 Cu+Cu2+ + Cu的Kθ为：C A: ×10-7；B: ×1012；C: ×106；D: ×10-13 3. 已知θ（Cl2/ Cl-）= +，在下列电极反应中标准电极电势为+ 的电极反应是：D A:Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl-- 2e- = Cl2C:1/2 Cl2+e-=Cl- D:都是 4. 下列都是常见的氧化剂，其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是：D A: K2Cr2O7 B: PbO2C: O2D: FeCl3 5. 下列电极反应中，有关离子浓度减小时，电极电势增大的是：B A: Sn4+ + 2e- = Sn2+ B: Cl2+2e- = 2Cl- C: Fe - 2e- = Fe2+ D: 2H+ + 2e- = H2 6. 为防止配制的SnCl2溶液中Sn2+被完全氧化，最好的方法是：A A: 加入Sn 粒B:. 加Fe 屑C: 通入H2D: 均可 二、是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”） 1. 在氧化还原反应中，如果两个电对的电极电势相差越大，反应就进行得越快。 ×（电极电势为热力学数据，不能由此判断反应速率）2．由于θ（Cu+/Cu）= + , θ（I2/ I-）= + , 故Cu+和I2不能发生氧化还原反应。×（标态下不反应，改变浓度可反应。） 3．氢的电极电势是零。×（标准电极电势） 4．FeCl3，KMnO4和H2O2是常见的氧化剂，当溶液中[H+]增大时，它们的氧化能力都增加。×（电对电极电势与PH无关的不变化。） 三、填空题
第09章--电化学基础知识--习题及答案
第九章电化学基础知识 习题答案 9-1 291K时将0.1 mol dm-3 NaC1溶液放入直径为2mm的迁移管中，管中两个Ag-AgC1电极的距离为20cm，电极间电势降为50V。如果电势梯度稳定不变。又知291K 时Na+和C1-的电迁移率分别为3.73×10-8和5.98×10-8 m2V-1s-1，问通电30分钟后：（1）各离子迁移的距离；（2）各离子通过迁移管某一截面的物质的量；（3）各离子的迁移数。 解：（1）离子迁移的距离L(Na+)= U(Na+) (dφ/d l)t =0.0168m , L(C1-)=0.0269m （2）n(Na+)=πr2c(Na+) L(Na+)=5.27×10-6mol , n(C1-)=8.45×10-6mol （3）t(Na+)= U(Na+)/[ U(Na+)+ U(C1-)]=0.384 , t (C1-)=0.616 9-2 用银作电极电解 AgNO3溶液,通电后有0.078克银在阴极沉积出来,经分析知阳极区含有 AgNO 3 0.236克,水23.14克,而未电解前的溶液为每克水含有0.00739 克AgNO 3 ,试求Ag＋离子的迁移数。 解：n(电解)= 0.078/108 mol , n(前)= 0.00739×23.14/170 mol, n(后)= 0.236/170 mol n(迁移) = n(前) - n(后) + n(电解) , t(Ag＋)= n(迁移)/ n(电解)= 0.47 9-3 某电导池先后充以0.001mol dm-3 的 HCl、0.001mol dm-3 的NaCl和 0.001mol dm-3 的NaNO 3三种溶液,分别测得电阻为468,1580和1650Ω.已知NaNO 3 的摩尔电导 率为121 S cm2mol-1 ,如不考虑摩尔电导率随浓度的变化, 试计算 (1) 0.001mol dm-3NaNO 3 溶液的电导率? (2) 电导池常数l/A (3)此电导池中充以0.001mol dm-3HNO 3溶液的电阻和HNO 3 的电导率? 解：(1) κ= c m Λ=1.21×10-4S cm-1 (2) l/A =κ/G =0.2cm-1 (3) ∞Λ m ( HNO3)=∞Λ m ( HCl)+∞Λ m ( NaNO3)-∞Λ m ( NaCl) , 电导池、浓度相同时有
《电化学基础》考题分析与解题方法
《电化学基础》考题分析与解题方法 广州市真光中学化学科王国强 一、课程标准、考试说明的要求 新课程内容标准新课程活动 与探究建议 2010年广东省高考 考试说明要求 1．体验化学能与电能相互转化的探究过程，了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2．通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。 3．能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施。①实验探究：电能与 化学能的相互转化。 ②调查市场常见化学 电池的种类，讨论它 们的工作原理、生产 工艺和回收价值。 ③查阅资料并交流： 防止钢铁腐蚀的方 法。 1. 了解原电池和电解池 的工作原理，能写出电极 反应和电池反应方程式。 了解常见化学电源的种 类及其工作原理。 2.理解金属发生电化学 腐蚀的原因，金属腐蚀的 危害，防止金属腐蚀的措 施。 二、近三年高考有关电化学知识考题分析 从新课程实验省（如山东、宁夏、广东、海南、江苏、天津等）近三年化学考题分析，其中考查原电池、电解池原理及电化学腐蚀的考题有19题，全国所有省份2009年高考题就有20题之多，可见这部分知识重要性。 （一）原电池及原理其综合考查 1、在书本锌铜原电池原理基础上稍有变化的原电池：从原电池的组成、电极反应（或原电 池反应）、电流方向（或电子流向）、盐桥的作用等多方面来考查原电池的基本原理，在多年来高考题中时有出现，体现了对基础知识和能力的考查。如（09福建卷11）（08年广东化学·5）（07年海南卷第14题）有盐桥的铜银电池；（07年宁夏理综·26）锌银原电池工作原理与阿伏伽德罗常数关系；（07年山东理综·29）简单原电池设计。（见附件1）【复习建议】高考命题的原则是万变不离其宗，无论谁命题考查的都是教材的核心知识内容。必须抓好基础，重视课本，重视主干知识，逐一过关。同样是重点知识内容，复习方法可以有所不同。电化学部分知识是学生易弄错易弄混的难点知识内容。学习和复习的过程中都不能赶进度，也不能搞“题海战术”。要引导学生认真阅读教材，深入思考核心知识内容，最关键的知识内容一定要让学生自己理解记忆，而不是死记硬背。学生把难点真正“消化”了就可以做到一通百通，题目再怎么变换形式，学生也能会答，而不用老师讲个面面俱道。复习
电化学基础复习题
选择题满分策略第一篇专题六电化学基础复习 题 1．(2017·全国卷Ⅰ，11)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( ) A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 答案 C 解析钢管桩接电源的负极，高硅铸铁接电源的正极，通电后，外电路中的电子从高硅铸铁(阳极)流向正极，从负极流向钢管桩(阴极)，A、B正确；C项，题给信息高硅铸铁为“惰性辅助阳极”不损耗，错误。 2．(2017·全国卷Ⅱ，11)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4－H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是( ) A．待加工铝质工件为阳极
B．可选用不锈钢网作为阴极 C．阴极的电极反应式：Al3＋＋3e－===Al D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 答案 C 解析A项，根据电解原理可知，Al要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，正确；B项，阴极仅作导体，可选用不锈钢网，且不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，正确；C项，阴极应为氢离子得电子生成氢气，错误；D 项，电解时，阴离子移向阳极，正确。 3．(2017·全国卷Ⅲ，11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为16Li＋ xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是( ) A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4 B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多 答案 D
第十一章 电解和库仑分析法
电解和库仑分析法 一、填空题 1. 在控制电位电解过程中，电极电位决定电极表面氧化态和还原态的 。 2. 能使电流持续稳定地通过电解质，并使之开始电解时施加于电解池两极的最 低电压，称为 。 3. 使金属离子在阴极上不断电解而析出金属沉积物所需的最小阴极电位，称 为 。 4. 在电解分析中，外加电压总是比理论电压大，这种差值一般用 来表 示。 5. 已知2//0.800,0.345Ag Ag Cu Cu E V E V θθ++==。在25℃时，在含0.01 mol ﹒L -1的Ag + 和1mol ﹒L -1的硫酸盐溶液中，首先在阴极上被还原的是 ，开始析出 时的阴极电位为 。 6. 由于电解一般是在水溶液中进行的，所以要控制适当的电极电位和溶液的pH 值，以防止水的分解。当工作电极为阴极时，应避免有 析出，当工作电极 为阳极时，则要防止有 产生。 7. 在各种不同的电解质溶液中，通过相同的电量时，每个电极上电极反应产物 的量与它们的 成正比。 8. 库仑分析法的基本依据是 。 9. 库仑分析法是通过对试液进行电解，测量电解反应所消耗的 ，再根 据 ，计算待测物质量的一种方法。 10. 库仑滴定法和普通滴定法的主要区别在于 。 11. 1F = C = A h ?。 12. 用库仑法进行定量分析时，要取得准确分析结果的关键在于① ； ② ；③ 。 13. 库仑分析的电流效率要求达到100%，以使电解时所消耗的电量全部用于的 电极反应。 二、选择题 1. 以测量沉积于电极表面的沉积物质量为基础的电化学分析法称为（ ） A.电位分析法 B.极谱分析法 C.电解分析法 D.库仑分析法 2. 若在溶液中含有下列浓度的离子，以Pt 为电极进行电解，首先在阴极上 析出的是（ ） A.0.011-?L mol Ag +（0.799E V θ=） B.2.01-?L mol Cu 2+（0.337E V θ=）
高考电化学历年真题汇编练习版
2009-2013年高考化学试题分类解析汇编：电化学基础 2009年高考化学试题 1．(09广东理科基础?25)钢铁生锈过程发生如下反应： ①2Fe ＋O 2＋2H 2O ＝2Fe(OH)2； ②4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O ＝4Fe(OH)3； ③2Fe(OH)3＝Fe 2O 3＋3H 2O 。下列说法正确的是 A ．反应①、②中电子转移数目相等 B ．反应①中氧化剂是氧气和水 C ．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D ．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 2．(09安徽卷?12)Cu 2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取。Cu 2O 的电解池示意图如下，点解总反应：2Cu ＋H 2O Cu 2O ＋H 2O ↑。下列说法正确的是 A ．石墨电极上产生氢气 B ．铜电极发生还原反应 C ．铜电极接直流电源的负极 D ．当有0.1mol 电子转移时，有0.1molCu 2O 生成。 2．(09江苏卷?12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是 A ．该电池能够在高温下工作 B ．电池的负极反应为： C 6H 12O 6＋6H 2O －24e － =6CO 2↑＋24H ＋ C ．放电过程中，+ H 从正极区向负极区迁移 D ．在电池反应中，每消耗1mol 氧气，理论上能生成标准状况下CO 2气体22.4 6 L 3．(09浙江卷?12)市场上经常见到的标记为Li —ion 的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li + 的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为： Li ＋2Li 0.35NiO 2 2Li 0.85NiO 2 下列说法不正确的是 A ．放电时，负极的电极反应式：Li ? e -＝Li + B ．充电时，Li 0.85NiO 2既发生氧化反应又发生还原反应 C ．该电池不能用水溶液作为电解质 D ．放电过程中Li + 向负极移动 4．(09广东理科基础?34)下列有关电池的说法不正确的是 A ．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B ．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C ．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D ．锌锰干电池中，锌电极是负极 5．(09福建卷?11) 控制适合的条件，将反应2Fe 3＋ ＋2I － 2Fe 2＋ ＋I 2设计成如右图所示的原电池。下列判断不 正确的是 A ．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B ．反应开始时，甲中石墨电极上Fe 3＋ 被还原 C ．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D ．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl 2固定，乙中石墨电极为负极 6．(09广东化学?10)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu 2(OH)3Cl 覆盖在其表面。下列说法正确的是 A ．锡青铜的熔点比纯铜高 B ．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用 C ．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 放电 充电
高考电化学练习题及详解
高考电化学练习题及详解 The pony was revised in January 2021
高考电化学部分练习题及详解 一、选择题(共8小题，每小题4分，共32分) 1．有关电化学知识的描述正确的是( )。 A．CaO＋H 2O===Ca(OH) 2 ，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学 能转化为电能 B．某原电池反应为Cu＋2AgNO 3===Cu(NO 3 ) 2 ＋2Ag，装置中的盐桥内可以是含琼胶的KCl饱 和溶液 C．因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁做负极、铜做正极 D．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 解析A项中不是氧化还原反应，不能设计成原电池。B项中会发生反应：KCl＋ AgNO 3===AgCl↓＋KNO 3 ，生成的AgCl会使盐桥的导电性减弱，所以不能使用KCl，可换成 KNO 3 。C项中由于铁遇到浓硝酸会发生钝化，而铜可与之发生反应：Cu＋ 4HNO 3(浓)===Cu(NO 3 ) 2 ＋2NO 2 ↑＋2H 2 O，Cu失电子被氧化，做原电池的负极，所以选项C错 误。D正确。 答案D 2．下列各装置中，在铜电极上不能产生气泡的是( )。 解析装置A和C中无外接电源，且符合构成原电池的条件，是原电池装置，铜作正极，
放出H 2 。装置B是电解池装置，铜作阳极，失去电子逐渐溶解，无气体生成。装置D也是 电解池装置，铜作阴极，阴极H＋得到电子生成H 2 。 答案B 3．天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化 钴(LiCoO 2)，充电时LiCoO 2 中Li被氧化，Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C 6 ) 中，以LiC 6表示，电池反应为LiCoO 2 ＋C 6 充电 放电CoO2＋LiC6。下列说法正确的是 ( )。 锂离子电池 A．充电时，电池的负极反应为LiC 6－e－===Li＋＋C 6 B．放电时，电池的正极反应为CoO 2＋Li＋＋e－===LiCoO 2 C．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质 D．锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低 解析A项，充电时，发生电解池反应，电池负极即为电解池阴极，发生还原反应：Li＋ ＋C 6＋e－===LiC 6 ；B项，放电时，发生原电池反应，电池正极发生还原反应；C项中，含 活泼氢的有机物作电解质易得电子；D项中，锂相对原子质量小、密度最小，所以锂离子电池的比能量高，故正确选项为B项。 答案B 4．(2010·安徽理综，11)某固体酸燃料电池以CsHSO 4 固体为电解质传递H＋，其基本结构
最新电化学练习题带答案
电化学练习 1．铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是( )。 A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3，负极为Fe B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2 C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O 2．镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol电子发生转移，下列说法正确的是( ) ①有5.6 g金属被腐蚀②有6.5 g金属被腐蚀③在标准状况下有2.24 L气体放出④在标准状况下有1.12 L气体放出 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 3.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构如图，电池总反应可表示为：2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是( ) A．电子通过外电路从b极流向a极 B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2 D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极4．如图是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H＋)和电子，电子经过电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，该电池总反应式为：2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。下列有关该电池的说法错误的是( ) A．右边的电极为电池的负极，b处通入的是空气 B．左边的电极为电池的负极，a处通入的是甲醇C．电池负极的反应式为：2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋ D．电池正极的反应式为：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O 5.铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，研读下图，下列判断不．正确的是( ) A．K闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋ B．当电路中转移0.2 mol电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 mol C．K闭合时，Ⅱ中SO42-向c电极迁移 D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极6．获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解液为AlI3溶液，已知电池总反应为：2Al＋3I2===2AlI3。下列说法不．正确的是( ) A．该电池负极的电极反应为：Al－3e－===Al3＋ B．电池工作时，溶液中铝离子向正极移动 C．消耗相同质量金属时，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多 D．该电池可能是一种可充电的二次电池 7最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反应为：Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH。下列说法不．正确的是( ) A．该电池Zn为负极，MnO2为正极 B．该电池的正极反应为：MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－ C．导电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向Zn D．电池工作时水分子和OH－都能通过薄层纸片 8．防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法：如制成耐腐蚀合金、表面“烤蓝”、电镀另一种金属以及电化学保护等方法。(1)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀，请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应：正极：________________；负极：________________。 (2)在海洋工程上，通常用铝合金(Al－Zn－Cd)保护海底钢铁设施，其原理如图所示：其中负极发生的电极反应为：__________________________________________________；
第7章 氧化还原反应 电化学基础
第7章氧化还原反应电化学基础 一、单选题 1. 下列电对中，Eθ值最小的是： A: Ag+/Ag；B: AgCl/Ag；C: AgBr/Ag；D: AgI/Ag 2. Eθ(Cu2+/Cu+)=0.158V，Eθ(Cu+/Cu)=0.522V，则反应2 Cu+Cu2+ + Cu的Kθ为：A: 6.93×10-7；B: 1.98×1012；C: 1.4×106； D: 4.8×10-13 3. 已知Eθ（Cl2/ Cl-）= +1.36V，在下列电极反应中标准电极电势为+1.36V 的电极反应是：A: Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl- - 2e- = Cl2 C: 1/2 Cl2+e- = Cl- D: 都是 4. 下列都是常见的氧化剂，其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是： A: K2Cr2O7 B: PbO2 C: O2 D: FeCl3 5. 下列电极反应中，有关离子浓度减小时，电极电势增大的是： A: Sn4+ + 2e- = Sn2+B: Cl2+2e- = 2Cl- C: Fe - 2e- = Fe2+ D: 2H+ + 2e- = H2
6. 为防止配制的SnCl2 溶液中Sn2+被完全氧化，最好的方法是： A: 加入Sn 粒B:. 加Fe 屑 C: 通入H2D: 均可 7. 反应Zn (s) + 2H+→ Zn 2++ H2 (g)的平衡常数是多少？ A: 2×10-33 B: 1×10-13 C: 7×10-12 D: 5×10 26 二、是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”） 1. 在氧化还原反应中，如果两个电对的电极电势相差越大，反应就进行得越快 2．由于Eθ（Cu+/Cu）= +0.52V , Eθ（I2/ I-）= +0.536V , 故Cu+ 和I2不能发生氧化还原反应。 3．氢的电极电势是零。 4．计算在非标准状态下进行氧化还原反应的平衡常数，必须先算出非标准电动势。 5．FeCl3，KMnO4和H2O2是常见的氧化剂，当溶液中[H+]增大时，它们的氧化能力 都增加。 三、填空题 1. 根据Eθ(PbO2/PbSO4) >Eθ(MnO4-/Mn2+) >Eθ(Sn4+/Sn2+)，可以判断在组成电对的六种物质中，氧化性最强的是，还原性最强的是。 2. 随着溶液的pH值增加，下列电对Cr2O72-/Cr3+、Cl2/Cl-、MnO4-/MnO42-的E值将分别、、。