普通化学习题与解答(第四章),DOC 下载本文

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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?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接起来,可以组成一个浓差原电池。 (+) 2?Cu(2)金属铁可以置换,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: O溶液中加入少量NaO溶液中加入少量若往CdS42S溶液,或往CuS4CuSO4?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: (a)Sn2?和Fe3?(b)Cr2O72?和Sn2? (c)Cr3?和Sn4?(d)Cr2O72?和Fe3?

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

它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是() bb

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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?

?(aq)?8H?(aq)?5e??Mn2?(aq)?4H2O(l) 正极:MnO45、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(?)

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(2)(?)PtI2I?Fe2?,Fe3?Pt(?) (3)(?)NiNi2?Sn2?,Sn4?Pt(?)

?,H?Pt(?) (4)(?)PtFe2?,Fe3?Mn2?,MnO46、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: 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? 原电池电动势:E????????(Pb2?/Pb)??(Sn2?/Sn) =-0.1262V-(-0.197)V=0.071V (2)当c(Sn2?)?1.00mol?dm?3;c(Pb2?)?0.100mol?dm?3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?(0.100mol?dm?3)Sn2?(1.00mol?dm?3)Sn(?) 正极反应:Sn2??2e??Sn 负极反应:Pb?Pb2??2e?

电池总反应式:Sn2??Pb?Sn?Pb2?

原电池电动势:E????????(Sn2?/Sn)??(Pb2?/Pb) =-0.1375V-(-0.156)V=0.019V