普通化学习题与解答(第四章) 下载本文

第四章 电化学与金属腐蚀

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0.1mol?dm接起来,可以组成一个浓差原电池。

2??3CuSO4溶液的烧杯中,另

一根插入盛有1mol?dm?3CuSO4溶液的烧杯中,并用盐桥将两支烧杯中的溶液连

(+)

(2)金属铁可以置换Cu,因此三氯化铁不能与金属铜发生反应。 (-) (3)电动势E(或电极电势?)的数值与电池反应(或半反应式)的写法无关,而平衡常数K?的数值随反应式的写法(即化学计量数不同)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蚀,只有在酸性较强的水膜中才主要发生析氢腐蚀。 (+)

(5)有下列原电池:

(?)CdCdSO4(1mol?dm?3)CuSO4(1mol?dm?3)Cu(?)

若往CdSO2S溶液,或往CuSO4溶液中加入少量Na4溶液中加入少量

CuSO4?5H2O晶体,都会使原电池的电动势变小。 (-)

2、选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)

(1)在标准条件下,下列反应均向正方向进行:

2?Cr2O7?6Fe2??14H??2Cr3??6Fe3??7H2O

2Fe3??Sn2??2Fe2??Sn4?

2?(a)Sn2?和Fe3? (b)Cr2O7和Sn2? 2?(c)Cr3?和Sn4? (d)Cr2O7和Fe3?

它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是 ()

b

(2)有一个原电池由两个氢电极组成,其中一个是标准氢电极,为了得到最大的电动势,另一个电极浸入的酸性溶液??设p(H2)?100kPa??应为 ()

(a)0.1mol?dm?3HCl

(b)0.1mol?dm?3HAc?0.1mol?dm?3NaAc

b

(c)0.1mol?dm?3HAc (d)0.1mol?dm?3H3PO4 (3)在下列电池反应中

Ni(s)?Cu2?(aq)?Ni2?(1.0mol?dm?3)?Cu(s)

当该原电池的电动势为零时,Cu2?的浓度为 ()

(a)5.05?10?27mol?dm?3 (b)5.71?10?21mol?dm?3 (c)7.10?10?14mol?dm?3 (d)7.56?10?11mol?dm?3 (4)电镀工艺是将欲镀零件作为电解池的( );阳极氧化是将需要处理的部件作为电解池的( ) (

b

a,b)

(a)阴极 (b)阳极 (c)任意一个极

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 )为最适宜。

(a)KMnO4酸性溶液,(b)K2Cr2O7酸性溶液,(c)氯水,(d)Fe2(SO4)3溶液 (2)有下列原电池:

(?)PtFe2?(1mol?dm?3),Fe3?(0.01mol?dm?3)Fe2?(1mol?dm?3),Fe3?(1mol?dm?3)Pt(?)该原电池得负极反应为(Fe2??Fe3??e?),正极反应为(Fe3??e??Fe2?)。 (3)电解含有下列金属离子的盐类水溶液:

Li?、Na?、K?、Zn2?、Ca2?、Ba2?、Ag?。其中(Zn2?、Ag?)能被还原成金属单质,(Li?、Na?、K?、Ca2?、Ba2?)不能被还原成金属单质。

4、根据下列原电池反应,分别写出各原电池中正、负电极的电极反应(须配平)。

(1)Zn?Fe2??Zn2??Fe (2)2I??2Fe3??I2?2Fe2? (3)Ni?Sn4??Ni2??Sn2?

(4)5Fe2??8H??MnO4??Mn2??5Fe3??4H2O 解:(1)负极:Zn(s)?Zn2?(aq)?2e? 正极:Fe2?(aq)?2e??Fe(s) (2)负极:2I?(aq)?I2(s)?2e? 正极:Fe3?(aq)?e??Fe2?(aq) (3)负极:Ni(s)?Ni2?(aq)?2e? 正极:Sn4?(aq)?2e??Sn2?(aq) (4)负极:Fe2?(s)?Fe3?(aq)?e?

? 正极:MnO4(aq)?8H?(aq)?5e??Mn2?(aq)?4H2O(l)

5、将上题各氧化还原反应组成原电池,分别用图示表示各原电池。

解:(1)(?)ZnZn2?Fe2?Fe(?) (2)(?)PtI2I?Fe2?,Fe3?Pt(?) (3)(?)NiNi2?Sn2?,Sn4?Pt(?)

?,H?Pt(?) (4)(?)PtFe2?,Fe3?Mn2?,MnO4

6、参见标准电极电势表,分别选择一种合适的氧化剂,能够氧化:

(1)Cl?成Cl2;(2)Pb成Pb2?;(3)Fe2?成Fe3?

再分别选择一种合适的还原剂,能够还原:(a)Fe3?成Fe2?;(b)Ag?成Ag; (c)NO2?成NO 解:合适的氧化剂为:

? (1)酸化的MnO4;(2)HNO3;(3)Cl2

合适的还原剂为:

(1)Zn;(2)Sn2?;(3)I?

注:本题答案不单一,同学们可根据原理自行选择。

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组成原电池(用图示

表示,要注明浓度)。

(1)c(Sn2?)?0.0100mol?dm?3;c(Pb2?)?1.00mol?dm?3 (2)c(Sn2?)?1.00mol?dm?3;c(Pb2?)?0.100mol?dm?3 分别计算原电池的电动势,写出原电池的两电极反应和电池总反应式。 解:查教材附录,??(Sn2?/Sn)??0.1375V,??(Pb2?/Pb)??0.1262V (1)当c(Sn2?)?0.010mol?dm?3;c(Pb2?)?1.00mol?dm?3时:

0.05917V ?(Sn2?/Sn)???(Sn2?/Sn)?lgc(Sn2?)/c?n

??0.1375V?

0.05917Vlg0.0100??0.197V2?(Pb2?/Pb)???(Pb2?/Pb)??0.1262V

故以锡电极做原电池负极,铅电极做正极。

原电池图示为:(?)SnSn2?(0.0100mol?dm?3)Pb2?(1.00mol?dm?3)Pt(?) 正极反应:Pb2??2e??Pb 负极反应:Sn?Sn2??2e?

电池总反应式:Pb2??Sn?Pb?Sn2?