物化题练习题 下载本文

4. 塔菲尔公式η=a+b㏒j的适用范围是:( )

(A) 仅限于氢超电势 (B) 仅限于j≈0,电极电势稍有偏差的情况 (C) 仅限于阴极超电势, (D) 可以是阴极超电势,可以是阳极超电势

5. 极谱分析的基本原理是根据滴汞电极的:( )

(A) 电阻 (B) 浓差极化的形成 (C) 汞齐的形成 (D) 活化超电势

6. 298K、0.1mol/dm的HCl溶液中,氢电极的热力学电势为-0.06V,电解此溶液时,氢在铜电极上的析出电势φ(H2):( )

(A) 大于-0.06V (B) 等于-0.06V (C) 小于-0.06V (D) 不能判定 7. 电解金属盐的水溶液时,在阴极上:( ) (A) 还原电势越正的粒子越易析出

(B) 还原电势与其超电势之代数和越正的粒子越易析出 (C) 还原电势越负的粒子越易析出

(D) 还原电势与其超电势之和越负的粒子越易析出

8. 用铜电极电解CuCl2的水溶液,在阳极上会发生:( )

(A) 析出氧气 (B) 析出氯气 (C) 析出铜 (D) 铜电极溶解

9. 用铜电极电解0.1mol/kg的CuCl2水溶液,电极上的反应为:( ) --2+-

(A) 2Cl→Cl2+2e (B) Cu→Cu+2e

(C) Cu→Cu++e- (D) 2OH-→H2O+1/2O2+2e-

10. 298K,H2在锌上的超电势为0.7V,φ(Zn/Zn)=-0.763V,电解一含有Zn(α=0.01)的溶液,为了不使H2析出,溶液的pH值至少应控制在:( )

(A) pH>2.06 (B) pH>2.72 (C) pH>7.10 (D) pH>8.02 11. 电解时,在阳极上首先发生氧化作用而放电的是:( )

(A) 标准还原电势最大者 (B) 考虑极化后实际上的不可逆还原电势最大者 (C) 标准还原电势最小者 (D) 考虑极化后实际上的不可逆还原电势最小者

12. 通电于含有相同浓度的Fe 2+、Ca 2+、Zn 2+、Cu 2+的电解质溶液,已知: φ?(Fe 2+/Fe)=–0.440V;φ?(Ca 2+/Ca)=–2.866V;φ?(Zn2+/Zn)=–0.7628V; φ(Cu/Cu)=0.337V。 当不考虑超电势时,在电极上金属析出的次序是:( ) (A) Cu→Fe→Zn→Ca (B) Ca→Zn→Fe→Cu (C) Ca→Fe→Zn→Cu (D) Ca→Cu→Zn→Fe

++

13. 金属活性排在H2之前的金属离子,如Na能优于H在汞阴极上析出,这是由于: ( )

(A) η(Na)<η(H2)

(B) H2在汞上的η很大,以至于φ(Na+/Na)>φ(H+/H2) (C) φ?(Na+/Na)<φ?(H+/H2)

+?+

(D) φ(Na/Na)<φ(H/H2)

14. 298K、p?下,以1A电流电解CuSO4溶液,析出0.1mol铜,需时间大约是:( ) (A) 20.2h (B) 5.4h (C) 2.7h (D) 1.5h

15. 下列对铁表面防腐方法中属于―电化保护‖的是:( )

9

?

2+

?

2+

2+

(A) 表面喷漆 (B) 电镀 (C) Fe表面上镶嵌Zn块 (D) 加缓蚀剂

16. 一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞,今用一金属片焊接在洞外面以堵漏,为了延长铁箱的寿命,选用哪种金属片为好?( )

(A) 铜片 (B) 铁片 (C) 镀锡铁片 (D) 锌片

17. 在还原性酸性溶液中,Zn的腐蚀速度较Fe为小,其原因是:( ) (A) φ(Zn2+/Zn)(平)<φ(Fe2+/Fe)(平)

2+2+

(B) φ(Zn/Zn)<φ(Fe/Fe) (C) φ(H+/H2)(平、Zn)<φ(H+/H2)(平、Fe)

++

(D) φ(H/H2)(Zn)<φ(H/H2)(Fe)

18. 电池在恒温、恒压及可逆情况下放电,则其与环境的热交换为:( ) (A) ΔrH (B) T·ΔrS

(C) 一定为零 (D) 与ΔrH和T·ΔrS均无关

19. 下列示意图描述了原电池和电解池中电极的极化规律,其中表示原电池的阳极的极化规律的曲线是:( )

(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4

20. 已知:φ?(Cl2│Cl-)=1.36V,η(Cl2)=0;φ?(O2│H2O)=1.229V,η(O2)=0.8V。以石墨为阳极,电解0.01mol/kgNaCl液,在阳极上首先析出:( )

(A) Cl2 (B) O2 (C) 无气体析出 (D) 不能确定

21. 下列示意图描述了原电池和电解池中电极的极化规律,其中表示电解池的阴极的极化规律的曲线是:( )

(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4

22. 当电池的电压小于它的开路电动势时,则表示电池在: ( )

(A) 放电 (B) 充电 (C) 没有工作 (D) 交替地充放电

23. 极谱分析中加入大量惰性电解质的目的是: ( ) (A) 增加溶液电导 (B) 固定离子强度 (C) 消除迁移电流 (D) 上述几种都是

10

24. 铅蓄电池负极反应的交换电流密度,比正极反应的交换电流密度约小两个数量级,这表明:( )

(A) 负极反应的恢复平衡的速率大,容易出现极化 (B) 正极反应的恢复平衡的速率大,容易出现极化 (C) 负极反应的恢复平衡的速率小,容易出现极化 (D) 正极反应的恢复平衡的速率小,容易出现极化

25. 298 K、0.1mol/dm的HCl溶液中,氢电极的热力学电势为-0.06V,电解此溶液时,氢在铜电极上的析出电势φ(H2)为:( )

(A) 大于-0.06V (B) 等于-0.06V (C) 小于-0.06V (D) 不能判定

26. j代表电池的电流密度,j0代表电极的交换电流密度,以下关系式中哪个反映了常用参比电极的工作特性?( )

(A) │j│》j0 (B) │j│《j0 (C) │j│=j0≠0 (D) │j│=j0=0 [平衡状态下单位时间内单位表面上所交换的电流称为交换电流密度]

27. 将铅蓄电池在10.0 A电流下充电1.5h,则PbSO4(Mr=303)分解的量为: ( ) (A) 0.1696 kg (B) 0.0848 kg (C) 0.3392 kg (D) 0.3564 kg

3

二. 填空题(第十章)

1. 电池Pb(s)|H2SO4(m)|PbO2 (s) ,作为原电池时,负极是 ,正极是 。作为电解池时,阳极是 ,阴极是 。 2. 电解HNO3、H2SO4、NaOH、NH3·H2O,其理论分解电压均为1.23V。其原因 是 。 3. 电解时的分解电压,依分析,E(分解)= ,而且随电流强度I的增加而 。 4. 电解过程中,极化作用使电能的消耗 ;在金属的电化学腐蚀过程中,极化作用使腐蚀速度 。

5. 超电势测量采用的是三电极体系,即 、辅助电极和参比电极,其中辅助电极的作用是 ,参比电极的作用是 。 6. 氢气在金属电极上析出时,其超电势随电流密度变化的关系分别可用η=ωj或

η=a+blgj 表示,前者适用于 情况,而后者适用于 情况。 7. 25C时,若H离子在Pt极上放电的交换电流密度为0.79mA·cm,问超电势为:(1) 10mV,(2) 100mV,(3)-5.0V时电极电流密度分别为(1) ;(2) ;(3) (mA/cm2) ? 令a = 1/2。 [平衡状态下单位时间内单位表面上所交换的电流称为交换电流密度]

8. 电解工业中,为了衡量一个产品的经济指标,需要计算电流效率,它的表达式 是: 。

9. 电解氢氧化钾溶液制备氢气和氧气的阳极反应是: ,阴极反应是 。

10. 若铜和低碳钢相接触(例如在一个设计低劣的生活用水系统中),受到腐蚀的金属

11

+- 2

是 。

三. 简述题(第十章)

1. 原电池和电解池的极化现象有何不同?

2. 什么叫超电势?它是怎样产生的?如何降低超电势的数值? 3. 由于超电势的存在,使电解池阴、阳极的析出电势如何变化?

-73

4. 用电解的方法来进行金属离子的分离,若以10mol/dm为已实现分离的剩余浓度,则要实现不同价态的金属离子的分离,有何规律?

5. 比较镀锌铁与镀锡铁的防腐效果。一旦镀层有损坏,两种镀层对铁的防腐效果有何不同?

四. 计算题(第十章)

1. 298K和p?下,用Zn电极电解含Zn2+的水溶液。若要使Zn2+的浓度降到10-7mol/kg时才允许H2(g)析出,问应如何控制溶液的pH值?设H2 (g)在Zn (s)上的超电势为0.7V并假定此值与溶液浓度无关;已知:φ?(Zn2+/Zn)=-0.763V,假定各离子活度系数均为1。

2. 298K时,用Pt为电极电解含有0.01 mol/dm3 CdSO4和0.01 mol/dm3 ZnSO4的溶液。已知,

?2+?2+

298K时:φ(Cd/Cd)=-0.40V,φ(Zn/Zn)=-0.76V;设各离子的活度系数均为1且不考虑极化。试问: (1) 哪一种金属首先在阴极上析出。

(2) 当另一金属开始析出时,先析出的金属在溶液中剩余的离子浓度为多少。 3. 在0.50 mol/kg CuSO4及0.01 mol/kg H2SO4混合溶液中,使Cu镀到Pt电极上。若H2在Cu上的超电势为0.23伏。问:298K时,当外电压增加到有H2在电极上析出时,溶液中剩余

2+?2+

的Cu 的浓度为多少?已知:φ(Cu/Cu)=0.337伏;设活度系数均为1且不考虑Cu在Pt电极上的极化。

4. 用电解法制备―铜-镍-锌‖ 的合金。今于含上述金属的氰化物溶液中电解,阴极上析 出0.175克合金,其组成为:铜-72.8%;镍-4.3%;锌-22.9%。若无氢气析出,试问应在溶液中通过多少电量?

5. 298K时,用Pb为电极来电解0.100 mol/dm3 H2SO4(γ±=0.265),在电解过程中,把Pb 阴极与另一摩尔甘汞电极相联接,当Pb阴极上氢开始析出时,测得 E(分解)=1.0685伏。试求H2在Pt电极上的超电势(H2SO4只考虑一级电离)。

已知摩尔甘汞电极的氢标电势 φ(甘汞)=0.2800伏 。

第十一、十二章 动 力 学

一. 选择题

1. 反应2O3→3O2 的速率方程为–d[O3]/dt=k[O3][O2],或d[O2]/dt=k[O3][O2],速率常数k和k/的关系是:( )

(A) 2k=3k/ (B) k=k/ (C) 3k=2k/ (D) -k/2=k//3

12

2

-1

2-1