校園網(wǎng)-萬洪文物理化學(xué)教材習(xí)題解答-資料下載頁
2025-04-04 02:27本頁面
【正文】 ）pH(x)=[ Emf ()]/ ()= （2）pH(x) =[ ( Q H2Q) (飽和甘汞) Em]/ ()= 105 （Q?H2Q）電極組成電池測量溶液的pH值 （1）若Emf=, 則溶液的pH值為多少？（2）當(dāng)被測溶液的pH值大于何值時，醌氫醌電極為負極？（3）當(dāng)被測溶液的pH值小于何值時，醌氫醌電極為正極？解：pH(x) =[ ( Q H2Q) (摩爾甘汞) Em]/ () （1）若Emf=, pH=（2）當(dāng)pH，Em0,醌氫醌電極為負極. 106 將鉛酸蓄電池在10A電流下充電２小時，則硫酸鉛[Mr(PbSO4)＝303]分解多少克？解：m=ItMr/(nF)= 113g 107 , dm3的AgNO3溶液,從溶液中析出一半銀需要多長時間?解：cV=I t / (nF) t =160min 108 ,如所用的電流為 ,%,假定鍍層均勻, cm3,則獲得這一鍍層需要通電多長時間?[Mr(Ni)=]解：ρV/ Mr =ηI t / (nF) t = h 109 、 時,用鉑做兩電極電解濃度為1mol dm3的NaOH溶液： （1）兩極產(chǎn)物是什么?寫出電極反應(yīng)方程式。 （2）.電解時理論分解電壓是多少?已知 (O2+2H2O+4e →4OH)=， (Na++e →Na)= 解：（1）陽極: O2+2H2O+4e →4OH 陰極: 2H2O+2e →2OH +H2（2）E= (O2+2H2O+4e →4OH) (RT/F) ln[H+] = 1010 , mol dm3H2SO4的混合溶液，若H2氣體壓力為100kPa，求H2在銅上的析出電勢。解：E j= ( H+ +e →)+(RT/F) ln[H+]+η = 1011 溶液中Ni2+ ,Cu2+ kg 1, （1）在陰極上何種離子先析出來？ （2）第二種離子析出時，先析出離子的濃度為多少？解：（1） ( Cu2+ +2e →Cu)=, ( Ni2+ +2e →Ni)= , Cu2+先析出（2） ( Cu2+ +2e →Cu) + (RT/2F) ln[Cu2+]= ( Ni2+ +2e →Ni), [Cu2+]=1020mol kg 1 1012 在鋅電極上η(H2)= ，電解一含Zn2+105 mol kg1 的溶液，為了不使H2 析出，溶液的pH值應(yīng)控制在多少為好( 、 下)？解：() pH+η(H2) ( Zn2+ +2e →Zn) + (RT/2F) ln[Zn2+], pH 1014 用鉑電極電解水：已知 (H2O, l , ) = mol1,求 m2時[η(H2)=，η(O2)=.]電解酸性水溶液[a(H+)=]的分解電壓（忽略η電阻，η濃差）。解：ΔG = n F Emf , Emf= , 分解電壓E= Emf+η(O2) η(H2)= 1015 、 下用金作陽極， kg1 硫酸溶液的分解電壓是多少？ ，氧在金上的超電勢是 。解：E j(陰極)= ( H+ +e →)+ (RT/F) ln[H+]+η = E j(陽極)= (O2+2H2O+4e →4OH) (RT/F) ln[OH]+η = , 分解電壓E=1016 ,，當(dāng)電解含該兩種金屬離子的混合溶液，其中［M1+］＝［M2+］，M2首先在陰極析出，則M1開始析出時，溶液中M2的濃度為起始濃度的百分之幾？(活度系數(shù)均為1).解：= (RT/F) ln{［M2+］/［M2+］0}, ［M2+］/［M2+］0=% 1017 、 時，用電解沉積法分離Cd2+和Zn2+,設(shè)溶液中Cd2+和Zn2+,不考慮活度系數(shù)的影響,并知 (Zn2++2e →Zn)= , (Cd2++2e →Cd)= 。問哪種金屬首先在陰極上析出?當(dāng)?shù)诙N金屬開始析出時,前一種金屬離子的濃度為多少?解： (Zn2++2e →Zn) (Cd2++2e →Cd), Cd先析出 . (Zn2++2e →Zn)+ (RT/2F) ln[Zn2+]0= (Cd2++2e →Cd)+ (RT/2F) ln[Cd2+], [Cd2+]=1014molkg1 1018 、 時,用鐵作陰極電解含F(xiàn)e2+離子的溶液,已知a(Fe2+)=, (Fe2++2e →Fe)= ， ,若不希望有H2析出,則溶液的pH最低為多少?解：() pH+η(H2) ( Fe2++2e →Fe) + (RT/2F) ln[a(Fe2+)], pH 1019 mol dm3, dm3,已知 (Ni2++2e →Ni)=, (Na++e →Na)=, (Cl2+2e →2Cl)=, (4H++O2+4e →2H2O)=,在鎳上η(H2)=, η(O2)=,η(Cl2)=0,、 時以鎳為電極,電解此溶液,通過計算說明兩極首先發(fā)生什么反應(yīng)? (活度系數(shù)均為1).解：陰極E j(Ni)= (Ni2++2e →Ni)+ (RT/2F) ln[Ni2+]=E j(H2)= ( H+ +e →)+ (RT/F) ln[H+]+η = , 陰極反應(yīng)為；Ni2++2e→Ni陽極: E j(Ni)= (Ni2++2e →Ni)+ (RT/2F) ln[Ni2+]=E j(O2)= (4H++O2+4e →2H2O)+ (RT/F) ln[H+]+η=E j(Cl2)= (Cl2+2e →2Cl) (RT/F) ln[Cl]= , 陽極Ni →Ni2++2e 1020 、 時,以鉑為陰極,石墨為陽極,電解含有FeCl2 (b= mol kg1 , =1)和CuCl2(b= kg1, =1),不斷攪拌溶液,并設(shè)超電勢可略而不計,問 ：(1)何種金屬先析出?已知 (Cu2++2e →Cu)=, (Fe2++2e →Fe)= , (Cl2+2e →2Cl)=, (O2+2H2O+4e →4OH)=,(2)金屬析出時,至少加多少電壓?解：(1)陰極E j(Cu)= (Cu2++2e →Cu)+ (RT/2F) ln[Cu2+]=E j(Fe)= (Fe2++2e →Fe)+ (RT/2F) ln[Fe2+]= E j(H2)= (H++e→)+(RT/F)ln[H+]= , 陰極；Cu先析出(2) 陽極: E j(O2)= (O2+2H2O+4e →4OH) (RT/F) ln[OH]=E j(Cl2)= (Cl2+2e →2Cl) (RT/F) ln[Cl]= , 陽極O2先析出 1021 、 時 外加電壓使下述電解池發(fā)生電解作用 Pt(s) | CdCl2(1mol dm3)+NiSO4(1mol dm3) | Pt(s) (1)當(dāng)外加電壓逐漸增大時,兩極上首先發(fā)生什么反應(yīng)?此時外加電壓至少為多少?(假設(shè)不考慮超電勢,且各電解質(zhì)溶液的 =1). 已知如下數(shù)據(jù):(Cd2++2e →Cd)= , (Ni2++2e →Ni)= , (Cl2+2e →2Cl)=, (O2+2H2O+4e →4OH)=。 （2） , ,則電解產(chǎn)物是 什么?開始電解時分解電壓是多少? 解：(1)陰極E j(Cd)= (Cd2++2e →Cd) + (RT/2F) ln[Cd2+]=E j(Ni)= (Ni2++2e →Ni) + (RT/2F) ln[Ni2+]= E j(H2)= (H++e→)+(RT/F)ln[H+]= , 陰極；Ni先析出陽極: E j(O2)= (O2+2H2O+4e →4OH) (RT/F) ln[OH]=E j(Cl2)= (Cl2+2e →2Cl) (RT/F) ln[Cl]= , 陽極O2先析出 (2) E j(H2)= (H++e→)+(RT/F)ln[H+]+η= , 陰極；Ni先析出E j(O2)= (O2+2H2O+4e →4OH) (RT/F) ln[OH]+η=分解電壓: 34
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