电化学部分测验题Answer

1、湖北民族学院2013-2014学年秋季学期课程考试试卷答案(A卷)课程名称：物理化学 考试时间：120分钟 年级：xxx级专业： xxx题目部分，（卷面共有44题，100分，各大题标有题量和总分）一、填空（11小题，共20分）(3分)1、已知在0.01 mol·kg1的KNO3水溶液(10)中，离子的平均活度因子±(1)=0.916，在0.01 mol·kg1的KCl水溶液（2）中，离子的平均活度因子±(2)=0.902。假设(K+)=(Cl)，则在0.01 mol·kg1的KNO3水溶液中的NO3)=_。答案：0.930 (1分)2、摩尔电导

2、率与电导率的换算关系式为_。答案：m=/c (2分)3、质量摩尔浓度均为b的Ag2SO4溶液，其离子强度I=_；离子平均质量摩尔浓度b±与b的关系为b±=_；。答案：3b 4b (2分)4、离子与溶剂分子间的相互作用叫_作用；若溶剂为水，即为_作用。答案：溶剂化 水化 (1分)5、在25的无限稀水溶液中，摩尔电导率最大的一价正离子是_。答案：H+ (2分)6、质量摩尔浓度为m的Al2(SO4)3溶液，正负离子的活度因子(系数)分别用 和表示，则其=_，=_。答案：(·) 108(+2·3)(b/b) (4分)7、两个串联的电解槽A，B，A槽装有CuSO4

3、溶液，B槽装有AgNO3溶液。两槽均用惰性电极，通电后若A槽析出0.1 mol铜，B槽将析出 mol银,通过的总电量为 F。答案：0.2 0.2 (2分)8、某电池的电池反应为H2(200 kPa) H2(100kPa)，则该电池25时的电动势E=_V。答案：0.0089 (1分)9、电解池的阳极发生_反应；化学电池的阴极发生_反应。答案：氧化 氧化 (1分)10、通电于含有Fe2+，Ca2+，Zn2+，Cu2+的电解质溶液中；已知E(Fe2+|Fe)=0.4402 V，E(Ca2+|Ca)=2.866 V，E(Zn2+|Zn)=0.7628，E(Cu2+|Cu)=0.337 V。若不考虑超电

4、势，则在惰性电极上金属析出的次序是_。答案：Cu®Fe®Zn®Ca (1分)11、等温等压下原电池可逆放电时电池反应的焓变DH_Qp。（选填<，=，>）答案：< 二、单项选择（15小题，共20分）(1分)1、对某些电解过程应用法拉第定律产生偏差的原因是：（ ）。A、应用的温度范围不当B、应用的浓度范围不当C、 电解过程不可逆D、 过程中有副反应发生。答案：D (1分)2、电解质溶液的导电能力：（ ）。A、随温度升高而减小B、随温度升高而增大C、与温度无关D、因电解质溶液种类不同，有的随温度升高而减小，有的随温度升高而增大。答案：B(1分)3、电解

5、质溶液的电导率随浓度变化的规律为：（ ）。A、随浓度增大而单调地增大B、随浓度增大而单调地减小C、随浓度增大而先增大后减小D、随浓度增大而先减小后增大。答案：C(1分)4、离子电迁移率为一定条件下的离子运动速率，即：（ ）。A、在温度为298K时的离子运动速率B、在浓度为1mol·dm3时的离子运动速率C、在单位电势梯度时的离子运动速率D、在浓度为无限稀释时的离子运动速率。答案：C (1分)5、AgCl在下列试剂中：0.1 mol·dm3 NaNO3溶液0.1 mol·dm3 NaCl溶液H2O0.1 mol·dm3 Ca(NO3)2溶液。其溶解度大小顺

6、序为：（ ）。A、 > > > B、 > > > C、 > > > D、 > > > 。答案：A (1分)6、电量计有银电量计和铜电量计，而没有其它什么电量计，如锌电量计、铁电量计等等，主要原因是：（ ）。A、银电量计和铜电量计易制备B、使用的温度和浓度范围比较大C、 伴随银或铜析出的副反应少D、 金属银和铜比较难于氧化。答案：C (2分)7、0.3 mol·kg1的Na2HPO4水溶液的离子强度等于：（ ）。A、0.9 mol·kg1 B、1.8 mol·kg1 C、0.3 mol·

7、;kg1答案：A (2分)8、溶剂化过程的吉布斯自由能变化DG为：（ ）。A、等于零B、小于零C、大于零D、难判断。答案：B (2分)9、质量摩尔浓度为b的Na2SO4溶液，其离子平均活度 a±与离子平均活度因子(系数)及b的关系为：（ ）。A、 a±=± b / b B、 a±= 4±3 (b / b)3C、 a±= 41/3± b / bD、 a±= 271/4± b / b 。答案：C (2分)10、恒温下某电解质溶液浓度由0.1 mol-dm3变为0.2 mol-dm3，其摩尔电导率：（ ）。A、

8、减小 B、增大 C、不变 D、不能确定。答案：A(1分)11、已知ZnCl2溶液中无限稀释摩尔电导率L(ZnCl2) ，L(Cl-) 数据，则Zn2+ 的迁移数为：（ ）。A、= L(Cl-) /L(ZnCl2)B、=L(ZnCl2）L(Cl-） /L(ZnCl2）C、= L(ZnCl2）L(Cl-） /L(ZnCl2)答案：C (1分)12、用希托夫法测KCl溶液中K+和Cl的离子迁移数时，阳极和阴极均用Ag/AgCl电极，则阴极区KCl的物质的量将：（ ）。A、增加B、减少C、 不变D、 无法确定。答案：A (1分)13、一储水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外以堵漏，为了延长铁

9、箱的使用寿命，选用哪种金属为好？（ ）A、铜片 B、铁片 C、镀锡铁片 D、锌片答案：C (2分)14、实验室里为测定由电极Ag | AgNO3(aq)及Ag | AgCl(s) | KCl(aq) 组成的电池的电动势，下列哪一项是不能采用的？（ ）A、电位差计 B、标准电池C、直流检流计 D、饱和的KCl盐桥。答案：D (1分)15、在温度T时，若电池反应Cu+Cl2=Cu2+Cl-的标准电池电动势为E1，Cu + Cl2= Cu2+ +2Cl- 的标准电池电动势为E2，则E1和E2的关系为：（ ）。A、E1/ E2= 2 B、E1/ E2= 1/2C、E1/ E2= 4 D、E1/ E2=

10、 1。答案：D 三、是非（8小题，共10分）(1分)1、已知25时，0.2 mol·kg1的HCl水溶液离子平均活度因子(系数)±=0.768，则a±=0.154。是不是？（ ）答案：是 (1分)2、离子迁移数t+ + t1 是不是 ？（ ）答案：是 (2分)3、AlCl3水溶液的质量摩尔浓度若为b，则其离子强度I等于6b。是不是?（ ）答案：是 (1分)4、H2-O2燃料电池在酸性介质和碱性介质中，电极反应是一样的。是不是?（ ）答案：不是 (1分)5、原电池在等温等压可逆的条件下放电时，DrG=0。是不是?（）答案：不是 (1分)6、用盐桥只能减少或消除一部分

11、液体接界电势，而不能全部消除液体接界电势。是不是?（ ）答案：是 (2分)7、当一根Fe棒插入含氧浓度不同的区域时，其在含氧浓度低的部位发生腐蚀。是不是? （ ）答案：是 (1分)8、电极Pt | H2(p=100kPa) |OH-(a=1) 是标准氢电极，其E(H2+2 OH-®2H2O+2e-)=0。是不是?（ ）答案：不是 四、问答（4小题，共15分）(6分)1、试推导出氧电极在酸性介质中的标准电极电势EH+|H2(g)与它在碱性介质中的标准电极电势EH2O, OH-|H2(g)之间的关系式。答案：解：设计如下可逆电池： Pt | H2( p) | H+a(H+) | OH-a

12、(OH-) | H2(p) | Pt 则负极：H2( p) 2 H+ a(H+) + 2e-正极：2H2O+2e- H2( p) +2 OH-a (OH-)电池反应：2H2O = 2 H+a(H+) +2 OH-a(OH-) 当反应平衡时，E= E(OH-|H2|Pt) - E(H+|H2|Pt) = ln(Kw)2 E(OH-|H2|Pt)= E(H+|H2|Pt) +lnKw (2分)2、锌、银两金属片同时插入HCl水溶液中，所构成的电池是否是可逆电池？为什么？答案： Zn与Ag同时插入HCl水溶液中所构成的电池不是可逆电池。因在充、放电时不是互为可逆反应。Zn|HCl水溶液|Ag 为不可

13、逆电池。 (4分)3、写出氢醌电极的符号，并指出电极类型，使用范围及优点，写出电极反应方程式(还原)及电极势的能斯特公式。答案：解： 氢醌电极符号：pH=x的水溶液，C6H4O2，C6H4(OH)2 | Pt 属于分子型的氧化还原电极类型。 适应于pH<8.5的水溶液。 优点：（1）制备，使用均方便； （2）不易中毒。 C6H4O2a(Q)+2H+ a(H+) +2e- C6H4(OH)2a(QH2) E = E( H+½Q· QH2½ Pt) (3分)4、写出下列电极的还原反应和电极电势E的能斯特方程式：（1）Cl- | Cl2 | Pt；（2）Fe3+,

14、 Fe2+ | Pt。答案：解：（1） Cl2+e-Cl-， E=E （2）Fe3+e-Fe2+，E=E 五、计算（6小题，共35分）(3分)1、某电导池内置0.1 mol-dm3的KCl溶液，在25时电阻为90。25时在该电导池内充入电导率为0.532 S-m1的溶液时，其电阻是多少？（已知25时0.1 mol-dm3 KCl溶液的电导率为1.2886 S-m1。）答案：解：根据G= ，得 R=R2=×910=2204 (2分)2、在0.01 mol·kg1 SnCl2和0.1 mol·kg1 KCl混合液中，已知SnCl2的±=0.40，试问SnCl

15、2的b±和a±各为多少？答案：b±(SnCl2)=0.01×(2×0.01+0.1)21/3 mol·kg1 =0.0524 mol·kg1 a±(SnCl2)=±(SnCl2)×b±(SnCl2)/ b =0.40×0.0524=0.02096 (6分)3、25时，TlCl在纯水中的溶解度是1.607×102mol·dm3，在0.1000 mol·dm3NaCl溶液中的溶解度是3.95×103 mol·dm3，TlCl的标准

16、活度积是2.022×104，试求在不含NaCl和含有0.1000 mol·dm3NaCl的TlCl饱和溶液中离子的平均活度因子(系数)。答案：解：K= a (Tl+) a (Cl)=g(Tl+) c (Tl+)g(Cl) c (Cl)= g±2 c (Tl+) c (Cl)g±=（1）在纯水中： g±=0.885 （2）在含0.1000 mol·dm3NaCl溶液中：c(Tl+) =3.95×103 mol·dm3c(Cl) =3.95×103+0.1000=0.1040 mol·dm3

17、7;= (6分)4、25时，0.1 mol·dm3NaF溶液的摩尔电导率是83.5 S·cm2·mol1，已知NaF在溶液中92%解离，若Na+离子的迁移数是0.45，求Na+和F离子的电迁移率。答案：解：(Na+) =(NaF) t (Na+) =37.575 S·cm2·mol1 (F)=(NaF) t (F) =(NaF) 1t (Na+) =45.925 S·cm2·mol1 u(Na+) = =4.233×104 cm2·V1·s1 u(F) = =5.174×104 cm2

18、·V1·s1 (8分)5、已知下列物质的热力学数据：DfG (Pb2+) = - 24.31 kJ·mol-1，DfG(SO)= -742 kJ·mol-1，DfG(PbSO4)= -811.23 kJ·mol-1，= -0.126V。试计算E(SO42-|PbSO4|Pb)。答案：解：设计电池： Pb(s)|Pb2+(a=1)|SO42-(a=1)| Pb(s)电池反应：PbSO4(s)= Pb2+(a=1)+SO42-(a=1) DrG= DfG(Pb2+)+DfG(SO42-)DfG(PbSO4) = 44.92 kJ·mol-1 E=DrG/zF=0.2223 V E(SO42-|PbSO4|Pb)= E+ E(Pb2+|Pb) =0.3583 V (10分)6、求25时，2Ag + Cl2(100kPa) = 2AgCl(s) 的DrG。已知25时，标准还原电极电势E(Ag+|Ag)=0.799V，E(Cl-|Cl2)=1.358V