普通化学习题与解答(第四章)DOC

1、海量资源，欢迎共阅第四章电化学与金属腐化1.是非题（对的在括号内填“+”号，错的填“-”号）（1）取两根金属铜棒，将一根插入盛有0.1moldm3CuSO4溶液的烧杯中，另一根插入盛有1moldm3CuSO4溶液的烧杯中，并用盐桥将两支烧杯中的溶液连接起来，能够构成一个浓差原电池。（+）2）金属铁能够置换Cu2，所以三氯化铁不可以与金属铜发生反响。（-）3）电动势E（或电极电势）的数值与电池反响（或半反响式）的写法没关，而均衡常数K的数值随反响式的写法（即化学计量数不一样）而变。（+）（4）钢铁在大气中的中性或酸性水膜中主要发生吸氧腐化，只有在酸性较强的水膜中才主要发生析氢腐化。（+）（5）有

2、以下原电池：若往CdSO溶液中加入少许NaS溶液，或往CuSO溶液中加入少许424CuSO45H2O晶体，都会使原电池的电动势变小。（-）2、选择题（将全部正确答案的标号填入空格内）（1）在标准条件下，以下反响均向正方向进行：它们中间最强的氧化剂和最强的复原剂是（b）（a）Sn2和Fe3（b）Cr2O72和Sn2（c）Cr3和Sn4（d）Cr2O72和Fe32）有一个原电池由两个氢电极构成，此中一个是标准氢电极，为了获得最大的电动势，另一个电极浸入的酸性溶液设p(H2)100kPa应为（b）a）0.1moldm3HCl（b）0.1moldm3HAc0.1moldm3NaAcc）0.1moldm

3、3HAc（d）0.1moldm3H3PO4（3）在以下电池反响中海量资源，欢迎共阅当该原电池的电动势为零时，Cu2的浓度为（b）（a）5.051027moldm3（b）5.711021moldm3（c）7.101014moldm3（d）7.561011moldm34）电镀工艺是将欲镀零件作为电解池的（）；阳极氧化是将需要办理的零件作为电解池的（）（a，b）（a）阴极（b）阳极（c）随意一个极3、填空题（1）有一种含Cl、Br和I的溶液，要使I被氧化，而Cl、Br不被氧化，则在以下常用的氧化剂中应选（d）为最适合。a）KMnO4酸性溶液，（b）K2Cr2O7酸性溶液，（c）氯水，（d）Fe2(S

4、O4)3溶液2）有以下原电池：()PtFe2(1moldm3),Fe3(0.01moldm3)Fe2(1moldm3),Fe3(1moldm3)Pt()该原电池得负极反响为（Fe2Fe3e），正极反响为（Fe3eFe2）。（3）电解含有以下金属离子的盐类水溶液：Li、Na、K、Zn2、Ca2、Ba2、Ag。此中（Zn2、Ag）能被复原成金属单质，（Li、Na、K、Ca2、Ba2）不可以被复原成金属单质。4、依据以下原电池反响，分别写出各原电池中正、负电极的电极反响（须配平）。（1）ZnFe2Zn2Fe（2）2I2Fe3I22Fe2（3）NiSn4Ni2Sn2（4）5Fe28HMnOMn25Fe

5、34HO42解：（1）负极：Zn(s)Zn2(aq)2e正极：Fe2(aq)2eFe(s)（2）负极：2I(aq)I2(s)2e正极：Fe3(aq)eFe2(aq)（3）负极：Ni(s)Ni2(aq)2e正极：Sn4(aq)2eSn2(aq)4）负极：Fe2(s)Fe3(aq)e正极：MnO4(aq)8H(aq)5eMn2(aq)4H2O(l)5、将上题各氧化复原反响构成原电池，分别用图示表示各原电池。解：（1）()ZnZn2Fe2Fe()海量资源，欢迎共阅（2）()PtI2IFe2,Fe3Pt()（3）()NiNi2Sn2,Sn4Pt()（4）()PtFe2,Fe3Mn2,MnO4,HPt(

6、)6、拜见标准电极电势表，分别选择一种适合的氧化剂，能够氧化：（1）Cl成Cl2；（2）Pb成Pb2；（3）Fe2成Fe3再分别选择一种适合的复原剂，能够复原：（a）Fe3成Fe2；（b）Ag成Ag；c）NO2成NO解：适合的氧化剂为：（1）酸化的MnO4；（2）HNO3；（3）Cl2适合的复原剂为：（1）Zn；（2）Sn2；（3）I注：此题答案不但调，同学们可依据原理自行选择。7、将锡和铅的金属片分别插入含有该金属离子的溶液中并构成原电池（用图示表示，要注明浓度）。（1）c(Sn2)0.0100moldm3；c(Pb2)1.00moldm3（2）c(Sn2)1.00moldm3；c(Pb2)

7、0.100moldm3分别计算原电池的电动势，写出原电池的两电极反响和电池总反响式。解：查教材附录，(Sn2/Sn)0.1375V，(Pb2/Pb)0.1262V（1）当c(Sn2)0.010moldm3；c(Pb2)1.00moldm3时：故以锡电极做原电池负极，铅电极做正极。原电池图示为：()SnSn2(0.0100moldm3)Pb2(1.00moldm3)Pt()正极反响：Pb22ePb负极反响：SnSn22e电池总反响式：Pb2SnPbSn2原电池电动势：E(Pb2/Pb)(Sn2/Sn)=-0.1262V-（-0.197）V=0.071V（2）当c(Sn2)1.00moldm3；c

8、(Pb2)0.100moldm3时：故以铅电极做原电池负极，锡电极做正极。原电池图示为：()PbPb2(0.100moldm3)Sn2(1.00moldm3)Sn()正极反响：Sn22eSn负极反响：PbPb22e电池总反响式：Sn2PbSnPb2原电池电动势：E(Sn2/Sn)(Pb2/Pb)=-0.1375V-（-0.156）V=0.019V海量资源，欢迎共阅8、求反响ZnFe2(aq)Zn2(aq)Fe在298.15K是的标准均衡常数。若将过度极细的锌粉加入Fe2溶液中，求均衡时Fe2(aq)浓度对Zn2(aq)浓度的比值。解：Zn(s)Fe2(aq)Zn2(aq)Fe(s)=-0.44

9、7V-（-0.7618V）=0.315V故ceq(Fe2)/ceq(Zn2)1/K2.31011，反响进行得相当完整。9、将以下反响构成原电池（温度为298.15K）：1）计算原电池的标准电动势；2）计算反响的标准摩尔吉布斯函数变；3）用图示表示原电池；（4）计算c(I)1.0102moldm3以及c(Fe3)c(Fe2)/10时原电池的电动势。解：（1）查阅教材附录：(Fe3/Fe2)0.771V；(I2/I)0.5355V。=0.771V-0.5355V=0.236V2）rGmnFE（3）原电池图示：()PtI2IFe3,Fe2Pt()（4）c(Fe2)/c20.05917Vlg10、当E

10、EpH=5.00，除H(aq)22离子外，其余有关物nc(I)/cc(Fe3)/c质均处于标准条件下，以下反响可否自觉进行？试经过计算说明之。解：由反响2MnO4(aq)16H(aq)10Cl(aq)5Cl2(g)2Mn2(aq)8H2O(l)组成原电池。正极：MnO4(aq)8H(aq)5e24H2O(l)Mn(aq)负极：2Cl(aq)Cl2(g)2e当pH=5.00，其余物质均处于标准条件时：可见(MnO4/Mn2)(Cl2/Cl)，故该反响不可以自觉进行。11、由镍电极与标准氢电极构成原电池。若c(Ni2)0.0100moldm3时，原电池的电动势为0.315V，此中镍为负极，计算镍电

11、极的标准电极电势。解：该原电池的图示为：由于E(H/H2)(Ni2/Ni)0.315V所以(Ni2/Ni)00.315V0.315V又0.05917Vlg则(Ni2/Ni)(Ni2/Ni)c(Ni2)/cn12、由(Ni2/Ni)0.315V0.05917Vlg0.01000.256V两个氢电极：2海量资源，欢迎共阅PtH2(100kPa)H(0.10moldm3)和PtH2(100kPa)H(xmoldm3)构成原电池，测得该原电池的电动势为0.016V。若后一电极作为该原电池的正极，问构成该电极的溶液中H的浓度x的值是多少？解：依题意，原电池应为：13、判断以下氧化复原反响进行的方向（25

12、的标准状态下）：（1）AgFe2AgFe3（2）2Cr33I27H2OCr2O726I14H（3）Cu2FeCl3CuCl22FeCl2解：25的标准状态下，查阅教材附录有关数据，获得各对电池的标准电极电势值，并对照相应标准电极电势的大小。（1）(Ag/Ag)(Fe3/Fe2)；反响向右进行（正向自觉）（2）(Cr2O72/Cr3)(I2/I)；反响向左进行（逆向自觉）（3）(Cu2/Cu)(Fe3/Fe2)；反响向右进行（正向自觉）14、在pH=4.0时，以下反响可否自觉进行？试经过计算说明之（除H及OH外，其余物质均处于标准条件下）。（1）Cr2O72(aq)H(aq)Br(aq)Br2(

13、l)Cr3(aq)H2O(l)（2）MnO4(aq)H(aq)Cl(aq)Cl2(l)Mn2(aq)H2O(l)解：pH=4.0，其余物质均处于标准条件下：（1）反响Cr2O72(aq)H(aq)Br(aq)Br2(l)Cr3(aq)H2O(l)构成原电池：正极：Cr2O7214H6e2Cr37H2O负极：2BrBr22e14c(Cr2O72)/cc(H(Cr2O72/Cr3)(Cr2O72/Cr3)0.05917Vlg)/c26c(Cr3)/c因(Cr2O72/Cr3)(Br2/Br)，故正反响不可以自觉进行。（2）反响MnO4(aq)H(aq)Cl(aq)Cl2(l)Mn2(aq)H2O(

14、l)构成原电池：正极：MnO48H5eMn24H2O负极：2ClCl22e因(MnO4/Mn2)(Cl2/Cl)，故正反响不可以自觉进行。15、计算以下反响的标准均衡常数和所构成的原电池的标准电动势。又当等体积的2moldm3Fe3和2moldm3I溶液混淆后，会产生什么现象？解：1I2(s)Fe3(aq)I(aq)Fe2(aq)2=0.771V-0.5355V=0.236V当量溶液等体积混淆后，离子浓度均变成1moldm3，据上述计算，E0，海量资源，欢迎共阅反响正向进行，溶液由浅黄色转变成棕黄色，并（或）由紫黑色碘积淀析出。16、(Co2/Co)与标准氯电极构成原电池，测得其电动势为1.6

15、4V，由标准钴电极此时钴电极为负极。已知(Cl2/Cl)1.36V，问：1）标准钴电极的电极电势为多少？（不查表）2）此电池反响的方向如何？3）当氯气的压力增大或减小时，原电池的电动势将发生如何的变化？4）当Co2的浓度降低到0.010moldm3，原电池的电动势将如何变化？数值是多少？解：（1）依照题意，钴电极为负极，氯电极为正极：2）原电池反响为：CoCl2Co22Cl3）当(Cl2/Cl)(Cl2/Cl)RTlnp(Cl2)/p2p(Cl2)增大时，nFc(Cl)/c(Cl2/Cl)增大，原电池电动势E值增大；当p(Cl2)减小时，(Cl2/Cl)减小，原电池电动势E值减小。当Co2的浓

16、度为0.010moldm3时，原电池的电动势增添了0.06V。17、从标准电极电势值剖析以下反响向哪个方向进行？实验室中是依据什么原理，采纳什么举措，利用上述反响制备氯气的？解：依据教材附录数据可知，(MnO2/Mn2)1.224V，(Cl2/Cl)1.358V。(MnO2/Mn2)(Cl2/Cl)，故在标准状态下，反响向左进行（正向非自觉）。但是MnO2的氧化性受介质酸度的影响较大。从MnO2/Mn2电极的半反响式：MnO2(s)4H(aq)2eMn2(aq)2H2O可得出H浓度对其电极电势的影响为：4即值(MnO2/Mn2)(MnO2/Mn2)RTlgc(H)/c随H浓度的nFc(Mn2)

17、/c增大而增大，所以实验室用浓盐酸（如12moldm3）与MnO2在加热条件下反响以增添MnO2的氧化性；与此同时，c(Cl)的增添及加热使p(Cl2)降低，均使(Cl2/Cl)减小，增添了Cl的复原性，使(MnO2/Mn2)(Cl2/Cl)，反响正向进行。别的，加热还可使反响速率增加。18、用图示表示以下反响可能构成的原电池，并利用标准电极电势数据计算反应的标准均衡常数。解：原电池图示为：19、为何Cu在水溶液中不稳固，简单发生歧化反响？25时歧化反响的rGm和K分别是多少？海量资源，欢迎共阅（提示：铜的歧化反响为2Cu(aq)Cu2(aq)解：歧化反响：2Cu(aq)Cu2(aq)Cu(s

18、)查教材附录可知，(Cu/Cu)0.521V，而与2/Cu)0.3419V经过计算而得：(Cu/Cu)(Cu所以E(Cu2/Cu)(Cu2/Cu)=0.521V0.163V=0.358V0可见，Cu在水溶液中不稳固，简单发生歧化反响。20、用两级反响表示以下物质的主要电解产物。Cu(s)）2(Cu/Cu)可利用1）电解NiSO4溶液，阳极用镍，阴极用铁；2）电解熔融MgCl2，阳极用石墨，阴极用铁；3）电解KOH，两级都用铂。解：（1）阳极：Ni(s)Ni2(aq)2e阴极：Ni2(aq)2eNi(s)2）阳极：2Cl(aq)Cl2(g)2e阴极：Mg22eMg(s)（3）阳极：4OH(aq)

19、2H2O(l)O2(g)4e阴极：2H2O(l)2e2OH(aq)H2(g)21、电解镍盐溶液，此中c(Ni2)0.10moldm3。假如在阴极上只需Ni析出，而不析出氢气，计算溶液的最小pH值（设氢气在Ni上的超电势为0.21V）。解：电解镍盐溶液时，阴极可能发生的反响为：镍的析出电势：氢的析出电势：0.05917阴(H/H2)(H/H2)lgc(H)/c2()为使氢气不析2出，需知足(Ni2/Ni)(H/H2)，即：则c(H)0.044moldm3溶液的最小pH值为1.36。22、分别写出铁在微酸性水膜中，与铁完整淹没在稀硫酸（1moldm3）中发生腐化的两级反响式。解：铁在微酸性水膜中发生吸氧腐化，电极反响为：阳极：Fe(s)Fe2(aq)2e阴极：O2(g)2H2O(l)4e4OH(aq)铁淹没在稀硫酸发生析氢腐化，电极反响为：阳极：Fe(s)Fe2(aq)2e阴极：2H(aq)2eH2(g)海量资源，欢迎共阅23、已知以下两个电池的标准电极电势以下：Ag(aq)eAg(s)；(Ag/Ag)0.7990VAgBr(s)eAg(s)Br(aq)；(AgBr/Ag)0.0730V试从值及能斯特方程，计算AgBr的溶度积。解：若将两电极构成原电池：电池总反响式为Ag(aq)Br(aq)AgBr(s)设反响的均衡常数为：