第十章電解與極化作用練習(xí)題及答案

1、第十章電解與極化作用一練習(xí)題一、判斷題:1 用Pt電極電解CuCl2水溶液,陽(yáng)極上放出Cl2。2 .電化學(xué)中用電流密度/來(lái)表示電極反應(yīng)速率。3. 分解電壓就是能夠使電解質(zhì)在兩極上持續(xù)不斷進(jìn)行分解所需要的最小外加 電壓。4 .凡是可以阻止局部電池放電,卩剝氐腐蝕電流的因素都能使腐蝕加劇。5測(cè)量陽(yáng)極過(guò)電位用恒電流法。6恒電流法采用三電極體系。7交換電流密度越大的電極，可逆性越好。8 用Pt電極電解CuSO4水溶液時(shí),溶液的pH值升高。9極化過(guò)電位是同一個(gè)概念。10雙電層方程式不適用有持性吸附的體系。實(shí)際電解時(shí)，在陰極上首先發(fā)生還原作用的是按能斯特方程計(jì)算的還原 電勢(shì)最大者。二單選題：1.298K,

2、/?下，試圖電解HCI溶液（日=1）制備H2和Cl2 ,若以Pt作電極, 當(dāng)電極上有氣泡產(chǎn)生時(shí)，夕卜加電壓與電極電位關(guān)系:(A) K外)二(P (CI-/CI2) (p (H+/H2) ； (B) K外)(P (CI-/CI2)-cp (H+/H2);(C) K外)n 僅CI2祈)-諷H2,析)；(D) K外&僅CI-/CI2)-諷H+/H2)。225C時(shí)用Pt作電極電解a(H+)二1的H2SO4溶液，當(dāng)/= 52是：X 10- 已知反應(yīng) H2(g) + /202(g) H2O(I)的亠 二-237.19 kJ-mok1,則在25工時(shí)極稀硫酸的分解電壓(V)為：(A) 2.458 ;(B) 1

3、.229 ;(C) 2.458 ;(D) 1.229。A cm-2 時(shí)，從=0,(A) 0.742 V ;(C) 1.216 V ;(B) 1.315 V ;(D) 1.716 V。仇二0.487V.已知(p (O2/H2O) = 1.229V ,那么分解電壓3下列兩圖的四條極化曲線中分別代表原電池的陰極極化曲線和電解池的陽(yáng)極極化曲線的是：(A) 1、4 ；(B) 1、3 ；(C) 2、3 ；(D) 2、4。5電池在下列三種情況下放電，電壓分別為：電流尸0 , (16) ; (b)定大 小電流，(舛；(c)短路尸8 ,(厶)。這三種電壓的關(guān)系：(A) K) H K 14 ;(C) 14)= k

4、； I4o o6電極極化時(shí)z隨看電流密度由小到大增加，說(shuō)法:正極電位越來(lái)越大， 負(fù)極的電位越來(lái)越??；說(shuō)法(2):陽(yáng)極電位越來(lái)越正,陰極電位越來(lái)越負(fù)。分析以上 兩種說(shuō)法時(shí)，以下解釋中不正確的是：(A) 無(wú)論對(duì)原電池或電解池,說(shuō)法(2)都正確;(B)對(duì)電解池，說(shuō)法(1)與(2) 都正確；(C) 對(duì)原電池，說(shuō)法與都正確;(D)對(duì)原電池,說(shuō)法正確。7，電解池的實(shí)際分解電壓K分)與原電池的輸出電壓K輸),隨看電流密 度由小到大增加時(shí)，將：(A) K分)遞增，K輸)遞減；(B) K分)遞減，只輸)遞增；(C) 1/(分)、K輸)遞增；(D) K分)、K輸)遞減。8在極化曲線的測(cè)定中,參比電極的作用是：(A

5、) 與待測(cè)電極構(gòu)成閉合回路，使電流通過(guò)電解池；(B) 作為理根的極化電極；(C) 具有較小的交換電流密度和良好的電勢(shì)穩(wěn)定性；(D) 近似為理想不極化電極，與被測(cè)電極構(gòu)成可逆原電池.9Tafel公式二m + 6g/中，/的物理意義是：(A) 交換電流密度；(B)極限電流密度；(C)電極表面在還原方向的電流密度；(D)電極與溶液界面上的凈電流密 度。10分別用鉗黑電極,(2)光亮鉗電極,鐵電極,(4)汞電極,電解硫酸 溶液，若電極極片的大小和外加電壓相同，則反應(yīng)速度次序是：(A) ；(B) ；(C) ；(D) 。在電解硝酸銀溶液的電解池中，隨看通過(guò)的電流加大，那么：(A)陰極的電勢(shì)向負(fù)方向變化；(

6、B)陰極附近銀離子濃度增加；(C)電解池電阻減??；(D)兩極之間的電勢(shì)差減少。12當(dāng)原電池放電,在外電路中有電流通過(guò)時(shí),其電極電勢(shì)的變化規(guī)律是：(A)負(fù)極電勢(shì)高于正極電勢(shì)；(B)陽(yáng)極電勢(shì)高于陰極電勢(shì)；(C)正極可逆電勢(shì)比不可逆電勢(shì)更正;(D)陰極不可逆電勢(shì)比可逆電勢(shì)更 正。13電極電勢(shì)的改變可以改變電極反應(yīng)的速度，其直接的原因是改變了 ：(A)反應(yīng)的活化能；(B)電極過(guò)程的超電勢(shì)；(C)電極與溶液界面雙電層的厚度；(D)溶液的電阻。14氫超電勢(shì)()與電流密度(/)之間的塔菲爾經(jīng)驗(yàn)式二日+ Bq/只適用于:(A)氫氣析出的電極極化過(guò)程；(B)有氣體析出的電極過(guò)程；(C) 電化學(xué)步驟是電極反應(yīng)的控

7、制步驟的過(guò)程；(D) 濃差步驟是電極反應(yīng)的控制步驟的過(guò)程。16對(duì)于活化過(guò)電勢(shì)，下列敘述不正確的是：(A) 活化過(guò)電勢(shì)的產(chǎn)生是當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，由電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的遲緩性所引起的；(B) 活化過(guò)電勢(shì)隨溫度的升高而增大；(C) 活化過(guò)電勢(shì)隨電流密度的增大而增大;(D) 電解時(shí)陰極析出金屬時(shí)(Fe、CO、Ni除外)活化過(guò)電勢(shì)很小，若電極上有 氣體析出時(shí)則活化過(guò)電勢(shì)很大。17對(duì)于塔菲爾公式二m + dg/】下列敘述不正確的是：(A) 適用于氫、氧等氣體在金屬電極(陰極和陽(yáng)極)上的析出；(B) m為單位電流密度的過(guò)電勢(shì),與電極材料有很大關(guān)系；(C) 對(duì)大多數(shù)金屬來(lái)說(shuō),b二0.10 0.14 V ;(D) 氣

8、體析出的過(guò)電勢(shì)與溫度無(wú)關(guān)。18 .氫在金屬Pb上析出反應(yīng)的機(jī)理是：(A)復(fù)合脫附機(jī)理；(B)電化脫附機(jī)理；(C)遲緩放電機(jī)理；(D)以上三種機(jī)理都可能。19已知：氫在某金屬M(fèi)上的交換電流密度/q = 10-2A cm-2,其過(guò)電位為0.004V ,那么該過(guò)電位主要是:(A)電阻過(guò)電位；(B)濃差過(guò)電位；(C)電化學(xué)過(guò)電位；(D)活化過(guò)電位。20極譜分析的基本原理是利用在滴汞電極上：(A)電阻小，電流密度大；(B)形成濃差極化；(C)氫超電勢(shì)大;(D) 易生成汞齊。21 用Pt電極電解CdSO4溶液時(shí)，決定在陰極上是否發(fā)生濃差極化的是：(A) 在電極上的反應(yīng)速率(如果不存在濃差極化現(xiàn)象)；(B)

9、 CcP+從溶液本體遷移到電極附近的速率；(C) 氧氣從SO42-溶液本體到電極附近的速率；(D) 0H-從電極附近擴(kuò)散到本體溶液中的速率22 分別測(cè)量?jī)晒?jié)用過(guò)一些時(shí)候的干電池的電壓，其起始電壓都在1.1伏以上。 將此兩節(jié)電池放入一支完好的手電筒內(nèi),燈泡卻不發(fā)亮,究其最可能的原因是：(A)電池電壓降氐；(B)電筒電阻太大；(C)電池內(nèi)阻太大；(D)電池內(nèi)發(fā)生了嚴(yán)重的電化學(xué)反應(yīng)。23對(duì)于濃差過(guò)電勢(shì),下列敘述不正確的是：(A) 濃差過(guò)電勢(shì)的產(chǎn)生在于電極反應(yīng)速率大于離子遷移速率；(B) 可用升溫或攪拌的方法減小或消除濃差過(guò)電勢(shì)；(C) 濃差過(guò)電勢(shì)的大小與電流密度無(wú)關(guān)；(D) 濃差過(guò)電勢(shì)的大小是電極極

10、化程度的量度。24為了防止金屬的腐蝕，在溶液中加入陽(yáng)極緩蝕劑，其作用是：(A)降低陽(yáng)極極化程度；(B)增加陽(yáng)極極化程度；(C)降低陰極極化程度;(D) 增加陰極極化程度。25碳鋼(為陽(yáng)極)在碳錢溶液中的腐蝕屬于：已知:(p (0H 汕2)= -0.828 V , (p (OH,O2) = 0.401 V(A)析氫腐蝕；(B)化學(xué)腐蝕；(C)吸氧腐蝕；(D)濃差腐蝕。26 室溫下,用鉗作兩極,電解IM NaOH溶液，陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)為：(A) Na+ + e Na ;(B) H2O + 4O2 + 2e 2OH-;(C) 2H2O + 2e H2+2OH - ; (D) 2OH- H2O +

11、 %Ch + 2e o27 已知：p (O2/OH ) = 0.401 V , (p (CI2/CI-) = 1.358 V , cp (Pb2+/Pb) 二-0.126 V ,(P (PbCl2/Pb,CI-) = -0.262 V。當(dāng)用兩個(gè) Pb 電極電解 0.1 mol dm-3 NaCI 水溶液時(shí)，若不考慮超電勢(shì)的影響,則陽(yáng)極反應(yīng)為：(A) Pb Pb2+ + 2e ;(B) Pb + 2CI - PbCI2 + 2e ;(C) 2CI- Cl2(g) + 2e ;(D) 4OH - O2 + 2H2O(I) +4e o28Na +、H +的還原電勢(shì)分別為-2.71V和-0.83V，但

12、用Hg作陰極電解 NaCI溶液時(shí)，陰極產(chǎn)物是Na - Hg齊，這個(gè)現(xiàn)象的解釋是:(A) Na和Hg形成液體合金；(B) 還原電勢(shì)預(yù)示Na更易析出；(C) 氫在汞電極上的超電勢(shì)可能超過(guò)1.5V ;(D)上述原因都不是。29已知?dú)湓阢~上的析出超電勢(shì)為0.23V , cp (Cu2+,Cu) = 0.34V z電解 O.lmoldm-3 的CuSO4溶液，電極電勢(shì)只有控制在大于下列哪個(gè)電勢(shì)下，氫就不會(huì)析出：(A) +0.13V ; (B) -0.23V ; (C) +0.23V ; (D) -0.27V。30 已知卩(Ag + ,Ag)二 0.799V z cp (Pb2+,Pb) = -0.126

13、V ,在 298K、p 下，電解含Ag+、Pb2+活度各為1的溶液，當(dāng)Pb2+離子開(kāi)始析出時(shí),Ag+的濃度是:(A) 10-7mol dm-3 ;(B) lmol dm-3 ;(C) 10-16 mol dm-3 ;(D)無(wú)法計(jì)算。31.已知25C時(shí)卩(Zn2+/Zn)二-0.763V ,展在Zn和光亮Pt上的超電壓 分別約為0.7V和0.3V ,若分別以Zn和光亮Pt為陰極電解lmolkg-】ZnSO4溶液(設(shè)為中 性),在陰極上首先析出的物質(zhì)將分別為：(A)均為 H2 ； (B)均為 Zn ; (C)Zn 和出；(D) H2 和 Zn。# = T 皿=1 r Hl32燃燒電池的效率l瓦可.

14、皿,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是：(A) 小于1 ; (B) /;可以大于1 ; (C)旖于1 ; (D) /;不可能大于1。三.多選題：1 電解時(shí)理論分解電壓K理)、實(shí)際分解電壓K實(shí))和電解產(chǎn)物構(gòu)成的原電池電動(dòng)勢(shì)E的關(guān)系應(yīng)是：E(A) K實(shí))二 理);(B) K理) K實(shí));(C) K 理)K實(shí))E ；(D) K實(shí)) E K理)；(E) M實(shí)) K理) E。2.濃差極化和電化學(xué)極化應(yīng)使：AD(A)原電池負(fù)極電勢(shì)升高，正極電勢(shì)降低;(B)原電池負(fù)極電勢(shì)降低,正極 電勢(shì)升高；(C)電解池負(fù)極電勢(shì)升高,正極電勢(shì)降低；(D)電解池負(fù)極電勢(shì)降低,正極 電勢(shì)升高；(E) 電解池陰極電勢(shì)和陽(yáng)極電勢(shì)均升高。3用兩個(gè)光

15、滑鉗電極電解下列溶液，分解電壓大小相近的溶液是：AC(A) H3PO4 ；(B) HCI ; (C) NaOH ;(D) KI ;(E) CuSO4。4. 以下列答案中的第一個(gè)物理量表示縱坐標(biāo),則下圖中曲線可以表示：AD(A)電解池陽(yáng)極電流密度與電勢(shì)的關(guān)系;(B) 電解池陰極電流密度與電勢(shì)的關(guān)系；(C) 原電池正極電流密度與電勢(shì)的關(guān)系；(D) 原電池負(fù)極電流密度與電勢(shì)的關(guān)系；(E) 濃差過(guò)電勢(shì)與電流密度的關(guān)系。5 用Ag電解AgNOs溶液，當(dāng)電解池中通過(guò)一定電流時(shí)z電極發(fā)生極化， 此時(shí)：AD(A)陰極的電極電勢(shì)向負(fù)方向變化；(B)陽(yáng)極附近Ag+離子濃度減少；(C)電解池電阻減小;(D)陰極附近

16、Ag+離子濃度減少；(E) 兩極之間電勢(shì)差減小。6關(guān)于原電池極化曲線特征的描述中正確的是：BD(A) 同一電流密度下，一與0+相等；(B) 極化的結(jié)果，陰極電位更負(fù)，陽(yáng)極電位更正；(C) 極化的結(jié)果，負(fù)極電位更負(fù)，正極電位更正；(D) 電流密度增大時(shí)，兩電極的過(guò)電勢(shì)也增大；(E) 隨看過(guò)電位增大，端電壓也增大。7電極電勢(shì)變負(fù)時(shí)，可以：BC(A)加快陽(yáng)極氧化反應(yīng)速率；(B)減慢氧化反應(yīng)速率；(C)加快還原 反應(yīng)速率;(D)減慢陰極還原反應(yīng)速率；(E)陰極陽(yáng)極反應(yīng)速率都加快。8 通電于含有Fe2+、Ca2+、ZM+、C0 的電解質(zhì)溶液中，已知卩(Fe2+/Fe) 二-0.4402V ,(P (Ca

17、2+/Ca) = -2.866V , (p (Zn2+/Zn) = -0.7628V , cp (Cu2+/Cu)= 0.337V,當(dāng)不考慮過(guò)電位時(shí),在惰性電極上金屬析出的次序是:A(A) Cu Fe Zn Ca ;(B) CaZn Fe Cu;(C) Ca Fe Zn Cu ;(D) CaCu ZnFe;(E) Fe f Ca f ZnCu。9 .用石墨陽(yáng)極和鐵陰極電解濃度為4.53moldm-3 (活度系數(shù)為0.672)的NaCI 溶液，已知(P (02) = 0.401V, (Cl2)= 1.36V,在電流密度為 O.lAcnr?時(shí)“(CIJ=0.20V ,77(02)= 0.80V ,

18、則有:AC(A)諷CI2) + /7(CI2) v 諷O2) + /7(02) ；(B) (Cl2)+ (Cl2) 卩(O2)+ 0(02)；(C)在陽(yáng)極析出Cl2 ； (D)在陰極析出02 ；(E)在陽(yáng)極析出H2。10 要使A +與B +兩種離子共同在陰極析出，形成合金鍍層，其條件是：DE(A)舸出(A) %斤出(B) ; (B)的出(A) 0 , ASm = - nFE 0 ,Fe能置換酸中H+ ,這時(shí)鐵容器會(huì)被腐蝕。僅出)=(p + 0.05915lgH+ - q = -0.05915 pH - q-0.05915pH - 0.72 2.7245 解：陰極上，Zn2+、H+可能放電：僅Z

19、n)二 + 0.02958lgZn2+ = -0.763 + 0.02958lg0.1 = -0.793 V 僅出)=(p + 0.05915lgH+ - q = 0.05915lgl0-7 - 0.70 = -1.114 V 因此，陰極上Zn首先析出。陽(yáng)極上,B廠、匕OH-可能放電:僅 12)二(p - 0.05915lgI- = 0.536 - 0.05915lg0.1 = 0.595 V諷Bp) = (p - 0.05915lgBr = 1.066 - 0.5915lg0.1 = 1.125 V僅O2/OHJ 二 p - 0.05915lgOH- + = 0.401 - 0.5915lg

20、l0-7 + 0.45 二 1.261 V因此，陽(yáng)極上放電的順序?yàn)镮 B廠、OH-。(1) 99% 的 b 析出 f I- = 0.1 x 1% = IO3諷I2)二 0.536 - 0.05915lgl0-3 二 0.713 V夕卜加電壓 =卩(12)-諷Zn) = 0.713 - (-0.793) = 1.506 V(2) 99% 的 Br2 析出,Br = 0.1 x 1% = IO3諷B2)二 1.065 - 0.05915lgl0-3 = 1.242 V夕卜加電壓 E=卩(B -卩(Zn)二 1242 + 0.793 = 2.035 V(3) 02 析出時(shí)，諷02)二 1.261 V 1.261 = 1.065 - 0.05915lgBrBr = 4.852 x IO4 mol dm 36 解：陰極上,諷Fe) = cp + 0.02958lgFe2+ = -0.44 - 0.02958lg0.01 = -0.4992 Vcp (Cu)二 cp + 0.02958lgCu2+二 0.337 - 0.02958lg0.02 二 0.287 V 因此C