新大学化学第3章习题答案.doc

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1、3.2习题及详解一判断题1. 在25及标准状态下测定氢的电极电势为零。 ( X )2. 已知某电池反应为而当反应式改为时,则此反应的E不变,而rGm改变。 ( )3. 在电池反应中,电动势越大的反应速率越快。 ( X )4. 在原电池中,增加氧化态物质的浓度,必使原电池的电动势增加。 ( X )5. 标准电极电势中值较小的电对中的氧化态物质,都不可能氧化值较大的电对中的还原态物质。 ( X )6. 若将马口铁(镀锡)和白铁(镀锌)的断面放入稀盐酸中,则其发生电化学腐蚀的阳极反应是相同的。 ( X )7. 电解反应一定是的反应。 ( X )8. 超电势会导致析出电势高于平衡电势。 ( X )二选

2、择题1. 下列关于氧化数的叙述正确的是( A )A.氧化数是指某元素的一个原子的表观电荷数B.氧化数在数值上与化合价相同C.氧化数均为整数D.氢在化合物中的氧化数皆为+12. 若已知下列电对电极电势的大小顺序E(F2/F-) E(Fe3+/Fe2+) E(Mg2+/Mg) E(Na+/Na),则下列离子中最强的还原剂是( B )A.F- B.Fe2+ C.Na+ D.Mg2+3. 已知电极反应的标准电极电势为0.342V,则电极反应的标准电极电势应为( C )A.0.684V B.-0.684V C.0.342V D.-0.342V4. 已知E(Ni2+/Ni)= -0.257V,测得镍电极的

3、E(Ni2+/Ni)= -0.210V,说明在该系统中必有( A )A. B. C. D. 无法确定5. 下列溶液中,不断增加H+的浓度,氧化能力不增强的是( D )A.MnO4- B.NO3- C.H2O2 D.Cu2+6. 将下列反应中的有关离子浓度均增加一倍,使对应的值减少的是( C )A. B. C. D. 7. 某电池的电池符号为(-)Pt|A3+,A2+ B4+,B3+|Pt(+),则此电池反应的产物应为( B )A. A3+, B4+ B. A3+, B3+ C. A2+, B4+ D. A2+, B3+8. 在下列电对中,标准电极电势最大的是( D )A.AgCl/Ag B.A

4、gBr/Ag C.Ag(NH3)2+/Ag D.Ag+/Ag9. A、B、C、D四种金属，将A、B用导线连接，浸在稀硫酸中，在A表面上有氢气放出，B逐渐溶解；将含有A、C两种金属的阳离子溶液进行电解时，阴极上先析出C；把D置于B的盐溶液中有B析出。则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是（ C ）A.ABCD B.CDAB C.DBAC D.BCDA10. 已知标准氯电极的电势为1.358V,当氯离子浓度减少到,氯气分压减少到时,该电极的电极电势应为( C )A.1.358V B.1.3284V C.1.3876V D.1.4172V11. 电解NiSO4溶液,阳极用镍,阴极用铁,则阳极和阴极的产

5、物分别是( A )A.Ni2+,Ni B. Ni2+,H2 C.Fe2+, Ni D. Fe2+, H212. 在腐蚀电极中( C )A.阴极必将发生析氢反应B.阴极必将发生吸氧反应C.阴极的实际析出电势必高于阳极的实际析出电势D.极化作用使得腐蚀作用加快三填空题1. 在一定条件下,以下反应均可向右进行, (1) (2)上述物质中最强的氧化剂应为Cr2O72-,最强的还原剂应为Sn2+ 。2. 原电池是由 自发 的氧化-还原反应所组成的.在这种反应中,必伴随着 电子迁移 的过程。3. 对于氧化-还原反应,若以电对的电极电势作为判断的依据时,其自发的条件必为E+E- 。4. 某原电池的一个电极反

6、应为,则这个反应一定发生在 负极 。5. 若某原电池的一个电极发生的反应是,而另一个电极发生的反应为,已测得,则该原电池的电池符号应为 (-)Pt|Fe3+,Fe2+ Cl-|Cl2| Pt(+) 。6. 已知反应,则= 0.797V 。7. 在Cu-Zn原电池中,若,在Cu电极和Zn电极中分别注入氨水,则可能分别导致该原电池的电动势 先降低 和 后升高 。8. 25时,若电极反应的标准电极电势为-0.0034V,则在相同温度及标准状态下反应的= 0.0034V ,= -6.56102Jmol-1 ,= 1.3 。 9. 电解CuSO4溶液时,若两极都用铜,则阳极反应为,阴极反应为 ；若阴极使

7、用铜做电极而阳极使用铂做电极,则阳极反应为 ,阴极反应为；若阴极使用铂做电极而阳极使用铜做电极,则阳极反应为,阴极反应为。（四）问答题1. 试从电子运动方向，离子运动方向，电极反应，化学变化与电转换作用本质，反应自发性五个方面列表比较原电池与电解池的异同。2. 半电池(A)是由镍片浸在1.0molkg-1的Ni2+溶液中组成的，半电池(B)是由锌片浸在1.0molkg-1的Zn2+溶液中组成的。当将半电池(A)和(B)分别与标准氢电极连接组成原电池,测得原电池的电动势分别为.试回答下面问题:(1)当半电池(A)和(B)分别与标准氢电极组成原电池时,发现金属电极溶解.试确定各半电池的电极电势符号

8、是正还是负。(2)Ni、Ni2、Zn、Zn2中，哪一种物质是最强的氧化剂？(3)当将金属镍放入1.0molkg-1的Zn2+溶液中，能否发生反应？将金属锌浸入1.0molkg-1的Ni2+溶液中会发生什么反应？写出反应方程式。(4)Zn2与OH-能反应生成Zn(OH)42-.如果在半电池（B）中加入NaOH，问其电极电势是变大变小还是不变？(5)将半电池(A)和(B)组成原电池,何者为正极?电动势是多少?3.根据下面的电池符号,写出相应的电极反应和电池总反应. 电池符号电极反应电池总反应.(-)Zn|Zn2+Fe2+|Fe(+)(-)Ni|Ni2+Fe3+, Fe2+|Fe(+)(-)Pb|P

9、b2+H+|H2|Pt(+)(-)Ag|AgCl|Cl-I-|I2|Pt(+)4.写出下列电解的两极产物.电解液阳极材料阴极材料阳极产物阴极产物CuSO4水溶液CuCuCu2+CuMgCl2水溶液石墨FeCl2H2KOH水溶液PtPtO2H2四计算题31. 将Cu片插入盛有0.5molKg-1的CuSO4溶液的烧杯中,Ag片插入盛有0.5molKg-1的AgNO3溶液烧杯中:(1)写出该原电池的电池符号；(2)写出电极反应式和原电池的电池反应；(3)求该电池的电动势；(4)若加入氨水于CuSO4溶液中，电池的电动势将如何变化？若加氨水于AgNO3溶液中，情况又如何？(定性回答)解L1)电池符号

10、： (-)Cu|Cu2+(0.5molKg-1) Ag+(0.5molKg-1) |Ag(+)(2) (3) (4) 若加入氨水于CuSO4溶液中，Cu2+浓度减少，电池的电动势将增大；若加氨水于AgNO3溶液中，Ag+浓度减少，电池的电动势将减小。32. 已知电极反应NO3- +3e + 4H+NO+2H2O的E(NO3-/NO)=0.96V，求当b(NO3-)=1.0molKg-1时，PNO=100Kpa的中性溶液中的电极电势。并说明酸度对NO3-氧化性的影响。解: NO3-氧化能力受酸度的影响。若酸度较大，其氧化能力增大，所以浓硝酸的氧化能力强。33. 已知，；，。试通过计算说明锌在标准

11、状态下，既能从酸中，又能从碱中置换放出氢气。解: ,因为氢电极大于酸中的锌电极，所以可以从酸中置换出氢气；，大于碱中的锌电极，所以可以从碱中置换出氢气。34. 已知某原电池的正极是氢电极，,负极的电极电势是恒定的。当氢电极中pH=4.008时,该电池的电动势是0.412V。如果氢电极中所用的溶液改为一未知b(H+)的缓冲溶液,又重新测得原电池的电动势为0.427V。计算该缓冲溶液的b(H+)和pH值.如果该缓冲溶液中,求该弱酸HA的解离常数。解: 不要求，略35. 某原电池的一个半电池是由金属Co浸在1.0molKg-1的Co2+溶液中组成；另一半电池则由Pt片浸入1.0molKg-1的Cl-

12、溶液中并不断通入Cl2组成。实验测得电池的电动势为1.63V;钴电极为负极.已知.回答下面问题:(1)写出电池反应方程式；(2)为多少?(3)增大时，电池电动势将如何变化?(4)当Co2+浓度为0.010molKg-1时，电池电动势是多少? 解: (1) (2) (3) P(Cl2)增大时,E(正)增大, 电池电动势E增大。 (4) 36. 试以中和反应(l)为电池反应,设计成一种原电池(用电池符号表示)。分别写出电极半反应，并求算该电池在25时的标准电动势及。解: 为正极，为负极，其电极反应分别为： 37. 根据下列反应及其热力学常数,计算银-氯化银电对的标准电极电势E(AgCl/Ag)H2

13、+2AgCl=2H+2Cl-+2Ag。已知该反应在25时的rHm=-80.80KJmol-1, rSm=-127.20Jmol-1K-1。解: 略38 在0.10molKg-1的CuSO4溶液中投入锌粒,求反应达平衡后溶液中Cu2+的浓度。解：查表得 39. 选用Fe, Cu, Zn, Al片，碳棒，质量摩尔浓度均为1.0mol.Kg-1的FeCl3, CuSO4, ZnSO4, AgNO3溶液，及0.01molKg-1的FeCl2溶液，设计一个电动势最大的原电池。假定此电池可用来电解（忽略其它因素影响）CuSO4溶液（阳极用Cu，阴极用Fe），回答下列问题：（1）写出原电池的两极反应及电池符号；（2）计算原电池的电动势及rGm；(3) 写出电解池的两极反应。解：（1）解题思路，就是比较各个电极电势的大小，算出最大的电极电势作为正极，最小的电极电势作为负极，这样得到的电势差值最大。（-）Zn|ZnSO4(1.0molKg-1) FeCl3(1.0molKg-1)，FeCl2(0.01molKg-1)|C(+)（2） 略（3） 两极反应：阳极：Cu-2e-=Cu2+ 阴极：Cu2+2e-=Cu40. （1）半电池的电极电势均为负值；（2）Ni2+为最强氧化剂；（3）不能；可以；Zn + Ni2+ = Ni + Zn2+（4）电极电势变小；（5）Ni为负极，Zn为正极。