物化8,9,10練習(xí)題

1、物理化學(xué)第八章電解質(zhì)溶液模擬試卷A班級(jí) 姓名 分?jǐn)?shù) 一、選擇題 ( 共10題 20分 )1. 2 分 電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率kj/E =BzBF rB cB/E，式中zB、cB代表B種離子的電荷數(shù)及濃度。影響k值的下述分析哪個(gè)對(duì)？ （ ） (A) 遷移速率 rB愈大，則 k愈大 (B) 電場(chǎng)強(qiáng)度 E 愈大，則 k愈小 (C) 電流密度 j 愈大，則 k愈大 (D) rB、E 及 j 的大小對(duì) k值無(wú)影響 2. 2 分AgCl 在以下溶液中溶解度遞增次序?yàn)椋?( ) (a) 0.1moldm-3 NaNO3 (b) 0.1moldm-3 NaCl (c) H2O (d) 0.1moldm-3Ca(N

2、O3)2 (e) 0.1moldm-3 NaBr (A) (a) (b) (c) (d) (e) (B) (b) (c) (a) (d) (e) (C) (c) (a) (b) (e) (d) (D) (c) (b) (a) (e) 0 (B) E =E$ (C) E 0 (D) E =0 8. 298 K時(shí)，將反應(yīng)Zn(s)+Ni2+(a1=1.0) = Zn2+(a2)+Ni(s)設(shè)計(jì)成電池，測(cè)得電動(dòng)勢(shì)為0.54 V，則Zn2+的活度a2為（ ）（已知E$(Zn2+ | Zn)= - 0.76 V, E$(Ni2+ | Ni)= - 0.25 V）(A)0.31 (B)0.005 (C)0

3、.097 (D)0.04 9. 以下關(guān)于玻璃電極的說法正確的是: ( ) (A) 玻璃電極是一種不可逆電極 (B) 玻璃電極的工作原理是根據(jù)膜內(nèi)外溶液中被測(cè)離子的交換 (C) 玻璃電極易受溶液中存在的氧化劑、還原劑的干擾 (D) 玻璃電極是離子選擇性電極的一種 *.在電極分類中，何者不屬于氧化-還原電極？ （ ）(A) Pt|Fe3+, Fe2+ (B) Pt|Tl3+,Tl+ (C) Pt,H2| H+ (D) Pt|Sn4+,Sn2+ 二、填空題 ( 共 9題 18分 )11.常用的鉛蓄電池，工作時(shí)發(fā)生的電池反應(yīng)為_。12. 電極AgNO3(m1)|Ag(s)與ZnCl2(m2)|Zn(s

4、)組成自發(fā)電池的書面表示式為：_。選用的鹽橋?yàn)椋篲。13.將反應(yīng)Sn2+ Pb2+= Sn4+ + Pb，設(shè)計(jì)成可逆電池，其電池表示式為 。 14.反應(yīng) Zn(s) + 2HCl(a1) ZnCl2(a2) + H2(g)，已知 25，DfG(Zn2+)值為 -147.19 kJmol-1，(m$= 1 molkg-1)，利用電化學(xué)方法判斷25，當(dāng)p= 101325 Pa，a= 10-8，a(Zn2+)= 105的條件下，反應(yīng)的方向?yàn)?。（寫出基本公式，然后判斷） 15.電池反應(yīng)和電動(dòng)勢(shì)如下所示： Cu(s)+ Cl2(p)Cu2+Cl -E1 Cu(s)+Cl2(p)Cu2+2Cl -E2設(shè)

5、(1)和(2)中各物質(zhì)的活度均相同，則E1與E2的關(guān)系為：_。16.已知E$(Cu2+|Cu)=0.337 V，E$(Cu+|Cu)=0.521 V，則E$(Cu2+|Cu+)=_。17.常見的測(cè)定AgCl(s)的Ksp的電池為：Ag(s)|Ag+(aq)|Cl (aq)|AgCl(s)|Ag(s)，其正確斷路的形式為： _。18.用Ag棒插入AgNO3溶液,用Zn棒插入ZnCl2溶液,用鹽橋相連,組成自發(fā)電池的書面表示式為: _,所用的鹽橋是_。 19.為求CuI(s)的Ksp，應(yīng)設(shè)計(jì)的電池為：_。三、計(jì)算題 ( 共 5題 40分 )20.已知電池反應(yīng)： 2Fe3+ + Sn2+ 2Fe2+

6、 + Sn4+ (1) 寫出電池表達(dá)式及電極反應(yīng) (2) 已知 f $ (Sn4+/Sn2+) = 0.15 V , f $ (Fe3+/Fe2+) = 0.771 V 計(jì)算該電池在 298 K 時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì) (3) 計(jì)算反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) 21. 用電動(dòng)勢(shì)法測(cè)定丁酸的離解常數(shù)。在 298 K 時(shí)安排成電池： Pt，H2(p$)HA(m1),NaA(m2),NaCl(m3)AgCl + Ag(s) 其中 HA 代表丁酸，NaA 為丁酸鈉。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下： m1/molkg-1 m2/molkg-1 m3 /molkg-1 E / V 0.00717 0.00687 0.00706 0.6338

7、7 0.01273 0.01220 0.01254 0.61922 0.01515 0.01453 0.01493 0.61501試求 HAH+ + A- 的 K$，設(shè)活度系數(shù)均為 1。 已知 f$ (Cl-,AgCl,Ag) = 0.2224 V . 22.電池 Pt,H2HCl(a)AgClAg 的反應(yīng)式為： H2 + AgCl Ag + H+ + Cl- 25時(shí)，E$= 0.222 V，設(shè)使 p= p$，則 E = 0.385 V, 問 HCl 溶液的活度為多 少？ 電池反應(yīng)的 DrGm 為多大？ 23. 298 K 時(shí)，電池 PtH2NaOHAg2OAg 的 E$ = 1.172 V，

8、又知 H2O(l) 的 DfG= -237.2 kJmol-1，計(jì)算 298 K時(shí)， Ag2O(s)2Ag + 1/2 O2 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)氧氣的壓力？ 24. 已知298 K 時(shí)下列數(shù)據(jù)： (1) PtH2(p$)OH-(a1=1)H+(a1=1)H2(p$)Pt E0.8277 V (2) O2(p$)2H2O4e-4OH-(a=1) f0.401 V (3) O2(p$)2H+(a=1)2e-H2O2(l) f0.682 V 求電極反應(yīng)(4)的f值為多少? (4) H2O2(l)2H+(a=1)2e-2H2O 四、問答題 ( 共 3題 20分 )25.請(qǐng)說出三種用測(cè)定電動(dòng)勢(shì)計(jì)算溶液pH的

9、方法，并寫出電池的表示式， 注明實(shí)際的正負(fù)極。（可用摩爾甘汞電極為輔助電極）26.什么叫電化學(xué)位? 它由哪幾部分組成? 27.什么叫外電位? 能否用實(shí)驗(yàn)測(cè)量? 物理化學(xué)第十章電解與極化作用模擬試卷A一、選擇題 ( 共10題 20分 )1. 極譜分析中加入大量惰性電解質(zhì)的目的是： ( ) (A) 增加溶液電導(dǎo) (B) 固定離子強(qiáng)度 (C) 消除遷移電流 (D) 上述幾種都是 2.將鉛蓄電池在 10.0 A 電流下充電 1.5 h，則 PbSO4分解的量為（ Mr(PbSO4)= 303 ）( ) (A) 0.1696 kg (B) 0.0848 kg (C) 0.3392 kg (D) 0.35

10、64 kg 3. 在還原性酸性溶液中, Zn的腐蝕速度較Fe為小, 其原因是： ( ) (A) f (Zn2+/ Zn)(平) f (Fe2+/ Fe)(平) (B) f (Zn2+/ Zn) f (Fe2+/ Fe) (C) f (H+/ H2)(平, Zn) f (H+/ H2)(平, Fe) (D) f (H+/ H2)(Zn) 2.06 (B) pH 2.72 (C) pH 7.10 (D) pH 8.02 5. 一貯水鐵箱上被腐蝕了一個(gè)洞，今用一金屬片焊接在洞外面以堵漏，為了延長(zhǎng)鐵 箱的壽命，選用哪種金屬片為好？ ( ) (A) 銅片 (B) 鐵片 (C) 鍍錫鐵片 (D) 鋅片 6

11、.金屬活性排在H2之前的金屬離子, 如Na+ 能優(yōu)先于H+在汞陰極上析出, 這是由于：( ) (A) f$ (Na+/ Na) f $ (H+/ H2) (B) h (Na) h (H2) (C) f (Na+/ Na) f (H+/ H2) 7. 鉛蓄電池負(fù)極反應(yīng)的交換電流密度，比正極反應(yīng)的交換電流密度約小兩個(gè)數(shù)量級(jí), 這表明 ： ( ) (A) 負(fù)極反應(yīng)的恢復(fù)平衡的速率大, 容易出現(xiàn)極化 (B) 正極反應(yīng)的恢復(fù)平衡的速率大, 容易出現(xiàn)極化 (C) 負(fù)極反應(yīng)的恢復(fù)平衡的速率小, 容易出現(xiàn)極化 (D) 正極反應(yīng)的恢復(fù)平衡的速率小, 容易出現(xiàn)極化 8. 下列示意圖描述了原電池和電解池中電極的極化

12、規(guī)律, 其中表示原電池陽(yáng)極的是： ( ) (A) 曲線1 (B) 曲線2 (C) 曲線3 (D) 曲線4 9. 298 K、0.1 moldm-3的 HCl 溶液中，氫電極的熱力學(xué)電勢(shì)為 -0.06 V，電解此溶液 時(shí)，氫在銅電極上的析出電勢(shì) f為： ( ) (A) 大于 -0.06 V (B) 等于 -0.06 V (C) 小于 -0.06 V (D) 不能判定 *. 電解金屬鹽的水溶液時(shí), 在陰極上 ： ( ) (A) 還原電勢(shì)愈正的粒子愈容易析出 (B) 還原電勢(shì)與其超電勢(shì)之代數(shù)和愈正的粒子愈容易析出 (C) 還原電勢(shì)愈負(fù)的粒子愈容易析出 (D) 還原電勢(shì)與其超電勢(shì)之和愈負(fù)的粒子愈容易析

13、出 二、填空題 ( 共 9題 18分 )11. 電解氫氧化鉀溶液，制備氫氣和氧氣的陽(yáng)極反應(yīng)是 _ ； 陰極反應(yīng)是 _ 。 12. 電解工業(yè)中, 為了衡量一個(gè)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，需要計(jì)算電能效率, 它的表達(dá)式是 _。 13. 將一 Pb 酸蓄電池在 10.0 A 電流下充電 1.5 h，則 PbSO4分解的質(zhì)量為 。 （已知 M(PbSO4)= 303 gmol-1 ） 14. 電解過程中，極化作用使消耗的電能 _；在金屬的電化學(xué)腐蝕過程中，極 化作用使腐蝕速度 _ 。 15. 以 Cu 為電極，電解 1 moldm-3 CuSO4溶液 (pH = 3), 則在陰極上的電極反應(yīng) _，陽(yáng)極上的電極反應(yīng)

14、 _ 。 已知： H2在 Cu 電極上, h = 0.5 V, f $ (Cu2+/Cu)= 0.337 V ， O2在 Cu 電極上, h = 0 V, f $ (O2/H+,H2O)= 1.229 V 。 16. 從能量的利用上看，超電勢(shì)的存在有其不利的方面。但在工業(yè)及分析等方面，超電勢(shì)的現(xiàn)象也被廣泛的應(yīng)用, 試舉出二個(gè)利用超電勢(shì)的例子_, _。 17. 從理論上分析電解時(shí)的分解電壓, E分解=_, 而且隨電流 強(qiáng)度I的增加而_。 18. 超電勢(shì)測(cè)量采用的是三電極體系, 即研究電極、輔助電極和參比電極, 其中輔助 電極的作用是_, 參比電極的作用是_。 19. 氫氣在金屬電極上析出時(shí), 根

15、據(jù)條件不同, 超電勢(shì)隨電流密度變化關(guān)系分別可用 h =Rej 或 h =a + b lgj 表示, 前者適用于 情況, 而后者適用于_情況。 三、計(jì)算題 ( 共 5題 40分 )20. 10 分 Bowden和Rideal在25時(shí)，用汞陰極在稀H2SO4中測(cè)得了下列析氫超電勢(shì)。 107j/Acm-2 6.3 28 100 h/V 0.65 0.73 0.79計(jì)算該反應(yīng)的j0和a。 21. 298 K時(shí), 用Pb為電極來電解0.100 moldm-3 H2SO4(g =0.265)。 在電解過程中, 把Pb陰極與另一摩爾甘汞電極相聯(lián)接， 當(dāng)Pb陰極上氫開始析出時(shí), 測(cè)得E分解=1.0685 V,

16、試求H2在Pb電極上的超電勢(shì)(H2SO4只考慮一級(jí)電離), 已知摩爾甘汞電極的氫標(biāo)電勢(shì)f甘汞=0.2800 V 。 22. 298 K，p$時(shí)，以 Pt 為陰極，C（石墨）為陽(yáng)極，電解含CdCl2(0.01 molkg-1) 和 CuCl2(0.02 molkg-1)的水溶液，若電解過程中超電勢(shì)可忽略不計(jì)，（設(shè)活度系數(shù)均為 1，已知f$ (Cd2+/Cd) = -0.402 V， f$ (Cu2+/Cu) = 0.337 V， f $ (Cl2/Cl-) = 1.36 V，f $ (O2/H2O,H+) = 1.229 V ) (不考慮水解) 試問： （甲）何種金屬先在陰極析出？ （乙）第二種

17、金屬析出時(shí)，至少須加多少電壓？ （丙）當(dāng)?shù)诙N金屬析出時(shí)，第一種金屬 離子在溶液中的濃度為若干？ （?。┦聦?shí)上 O2(g) 在石墨上是有超電勢(shì)的，若設(shè)超電勢(shì)為 0.6 V，則陽(yáng)極上 首先應(yīng)發(fā)生什么反應(yīng)？ 23. 在1 molkg-1的HCl中, 有兩種不同的金屬Pt和Hg, 今維持兩者的電勢(shì)相等(-0.40 V), 求298 K時(shí)，1 h 內(nèi)不同金屬上H2的析出量。已知在Pt, Hg上, 析出H2的交換電流密度j0 分別是7.910-4和0.7910-12 Acm-2 (設(shè)傳遞系數(shù)a=0.5)。 24. 某儀器所需載氣為氫氣，擬用電解水法制備， 2H2O = 2H2+ O2 當(dāng)所需氫氣(處在標(biāo)

18、準(zhǔn)狀態(tài)下)流量為 210-4 m3min-1 時(shí)，問儀器工作 10 h, 電解槽需耗電量(Q) 為若干？電解槽電極（面積 A 為 0.1m2）上的電流密度 (j) 為多少？ 四、問答題 ( 共 3題 20分 )25. 氫析出的遲緩放電理論所述的機(jī)理，可簡(jiǎn)單地寫成如下的形式： Hs+e- Hs (決速步) Hs+Hs+e-H2 假設(shè) Hs+H+, 試導(dǎo)出Tafel公式 h = a + b lnj 。 26. 298 K 時(shí), 某鋼鐵容器內(nèi)盛 pH = 4.0 的溶液，試通過計(jì)算說明此時(shí)鋼鐵容器是否 會(huì)被腐蝕？假定容器內(nèi) Fe2+濃度超過 10-6 moldm-3 時(shí)，則認(rèn)為容器已被腐蝕。 已知：

19、f $ (Fe2+/Fe) = -0.4402 V，H2在鐵上析出時(shí)的超電勢(shì)為 0.40 V。 27. H2和O2在Ag電極上的超電勢(shì)在電流密度為0.1A cm-2時(shí)分別為0.87和0.98 V。 試 問：將兩個(gè)Ag電極，插入一稀NaOH溶液中電解時(shí), 在此電流密度下的外加電壓應(yīng)為多少? (忽略電解池內(nèi)部電壓降)。 已知E$ (O2-H2)=1.229 V 。8A參考答案一、選擇題 ( 共10題 20分 )1. 2 分 答 (D) 2. 2 分 答 (B) 3. 2 分 答 (D) 4. 2 分 答 (D)5. 2 分 答 (A)6. 2 分 答 (A)7. 2 分 答 (B) 8. 2 分 答 (B) 9. 2 分 答 (D) *. 2 分 答 (B)二、填空題 ( 共 9題 18分 )11. 2 分 答 NaCl（2分）12. 2 分 答 1.0710-2 W-1m2mol-1 13. 2 分答 減?。?分）14. 2 分 答（2分）15. 2