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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