1、精選優質文檔-傾情為你奉上第五章 電化學習題1. 判斷下列說法是否正確。（1）無論是原電池還是電解池，在電場作用下，溶液內部陽離子總是向陰極遷移。（對）（2）某溶液中含有多種電解質溶液，則各種離子遷移數的總和應為1。（對）（3）在溫度和濃度一定的情況下，當某正離子的運動速率為定值時，其遷移數也為定值。（錯，與共存的另一離子有關）（4）在一定溫度下，當電解質溶液濃度被稀釋時，強電解質的摩爾電導率增大，弱電解質的摩爾電導率減小。（錯，強電解質和弱電解質的摩爾電導率均增大）（5）無限稀釋時，NaCl、CaCl2、AlCl3三種溶液中，Cl-的摩爾電導率都相同。（對）（6）Kohlrausch的電解質

2、溶液摩爾電導率與濃度的關系式適用于強電解質和弱電解質的無限稀溶液。（錯，只適用于強電解質的無限稀溶液）2. 298.15 K時，電導池內盛滿電導率為0.14114的0.010KCl水溶液，測得其電阻為112.3 W。若將該電導池改充以0.1的AgNO3溶液，測得其電阻為101.2 W，試計算：（1）該電導池的電導池常數；（2）待測液的電導率；（3）待測液的摩爾電導率。解：（1）m-1（2）待測液的電導率（3）待測液的摩爾電導率3. 298.15 K時，LiCl和KCl的無限稀釋摩爾電導率分別為115.0-4 S×m2×mol-1和149.9´10-4 S×

3、;m2×mol-1，Li+和K+的遷移數分別為0.330和0.491。試求298.15 K和無限稀釋時，（1）LiCl溶液中Li+和Cl-的摩爾電導率；（2）KCl溶液中K+和Cl-的摩爾電導率。解： 已知 （1）（2）4. 298.15 K時，在一電導池內充以電導率為0.1411 S×m-1的0.01 mol×L-1 KCl溶液，測得電阻為262 W。若將0.01mol×L-1的醋酸溶液盛滿該電導池，測得溶液的電阻為2220 W。（1）試計算該條件下醋酸溶液的電離度和電離平衡常數。（2）若在該電導池內充以純水，測得電阻為1.852´105 W

4、，試計算水的電導率。（3）若扣除水對醋酸溶液電導率的影響，試計算醋酸溶液的電離度為多少？判斷水的電導率對醋酸溶液的電離度計算是否有影響？解：（1）（2）（3）由計算結果可知，水的電導率對醋酸溶液的電離度計算沒有影響，可忽略不計。5. 298.15 K時，純水的電導率為5.5´10-6 S×m-1，求純水在該溫度下的離子濃度和水的活度積。已知298.15 K時，。解： H2O = H+ + OH- 6298.15 K時，測得SrSO4飽和水溶液電導率為1.482×10-2 S×m-1，已知該溫度時水的電導率為1.52×10-4 S×m-

5、1，為1.310×10-2 S×m2×mol-1，為4.295×10-2 S×m2×mol-1，為4.211×10-2 S×m2×mol-1。計算該溫度下SrSO4在水中的溶解度及標準溶度積。解： 7試分析NaOH及NH4OH滴定HAc時溶液電導率的變化情況，并作出相應的滴定曲線示意圖。NaOH滴定HAc時溶液（左圖）和NH4OH滴定HAc時溶液（右圖）電導率的變化情況： 分析：NaOH滴定HAc時溶液，生成的NaAc為強電解質，可完全電離，離子濃度的增大導致電導率也增大，至拐點處為滴定終點，強電解質Na

6、OH濃度增大，使電導率增大幅度提高；NH4OH滴定HAc時，生成強電解質醋酸銨，可完全電離，離子濃度增大，電導率提高，至拐點B，再增大氨水濃度，氨水為弱電解質，增大濃度，電導率變化不明顯。8分別計算濃度為0.5 mol×kg-1的CaCl2（0.510）、0.01 mol×kg-1的ZnSO4（0.387）和0.01mK4Fe(CN)6（0.571）的離子平均質量摩爾濃度、離子平均活度以及電解質的活度。解：（1）0.5 mol×kg-1的CaCl2（0.510） （2）0.01 mol×kg-1的ZnSO4（0.387） （3）0.01mK4Fe(CN)

7、6（0.571） 9298.15 K時，在0.01mol×kg-1的水楊酸（HA）溶液中含有0.01mol×kg-1的KCl和0.01mol×kg-1的Na2SO4。已知水楊酸在此溫度下的Kc1.06×10-5，求此混合溶液的離子強度。10 一溶液含有0.001mol×kg-1NaCl和0.003mol×kg-1Na2SO4，根據Debye-Hückel極限定律，計算298.15 K時該溶液的（1） 離子強度；（2）各離子的活度系數；（3）各鹽離子的平均活度。解：（1） （2）（3）本題也可直接由Debye-Huckel極限

8、公式計算離子的平均活度系數。11試寫出下列各電池的電極反應和電池反應：（1）PtH2（p）HCl（a）Cl2（p）Pt（2）Pb（s）PbSO4（s）SO（a1）Cu2+（a2）Cu（s）（3）AgAgCl（s）KCl（a）Hg2Cl2（s）Hg（l）（4）PtH2（p1）H+（aq）Sb2O3（s）Sb（s）（5）AgAgI（s）CdI2（a）Cd（6）PtO2（p1）KOH（a）O2（p2）Pt解：（1）負極反應：H2（p）- 2e 2H+ (a) 正極反應：Cl2（p）+ 2e 2Cl- (a)電池反應：H2（p）+ Cl2（p）¾® 2HCl（a） （2）負極反應：

9、Pb（s）+ SO（a1）- 2e PbSO4（s） 正極反應：Cu2+（a2）+ 2e Cu（s）電池反應：Pb（s）+Cu2+（a2）+ SO（a1）¾® Cu（s）+ PbSO4（s）（3）負極反應：Ag(s) + Cl-（a）- e AgCl（s） 正極反應：1/2Hg2Cl2（s）+ e Hg（l）+ Cl-（a）電池反應：Ag(s) + 1/2Hg2Cl2（s）¾® AgCl（s） + Hg（l）（4）負極反應：3H2（p1）- 6e 6H+ (aq) 正極反應：Sb2O3（s）+ 6H+ (aq) + 6e Sb（s）+ 3H2O電池反應：

10、3H2（p1） + Sb2O3（s） ¾® 2 Sb（s）+ 3H2O（5）負極反應：2Ag(s) + 2I-（a）- 2e 2AgI（s） 正極反應：Cd2+（a）+ 2e ¾® Cd(s)電池反應：CdI2（a）+2 Ag(s) ¾® Cd(s) + 2 AgI（s）（6）負極反應：4 OH-（a）- 4e 2H2O + O2（p1） 正極反應： O2（p2）+ 2H2O + 4e 4 OH-（a）電池反應：O2（p2）¾® O2（p1）12將下列化學反應設計成原電池：（1）2Ag+（a1）+ H2（p）

11、90;® 2Ag + 2H（a2）（2）2Fe3+（a1）+ Sn2+（a3）¾® 2Fe2+（a2）+ Sn4+（a4）（3）Zn + Hg2SO4（s）¾® ZnSO4（a） + 2Hg（l）（4）AgCl（s）+ I（a1）¾® AgI（s）+ Cl（a2）（5）Pb（s）+ Hg2Cl2（s）¾® PbCl2（s）+ 2Hg（l）（6）PbO（s）+ H2（p）¾® Pb（s）+ H2O（l）（7）PbSO4 ¾® Pb2+（a1） + SO（a2）（8）H

12、2（p1）+ 1/2 O2（p2）¾® H2O（l）解：（1）負極反應：H2（p）- 2e 2H（a2）正極反應：2Ag+（a1）+ 2e ¾® 2 Ag（s）電池圖式：PtH2（p）H+（a2）Ag+（a1）Ag（s）（2）負極反應：Sn2+（a3）- 2e ¾® Sn4+（a4）正極反應：2Fe3+（a1）+ 2e ¾® 2 Fe2+（a2）電池圖式：PtSn2+（a3），Sn4+（a4）Fe3+（a1），Fe2+（a2）Pt（3）負極反應：Zn（s）- 2e ¾® Zn2+（a）正極反應：

13、Hg2SO4（s）+ 2e ¾® 2Hg（l）+ SO42-（a）電池圖式：ZnZnSO4（a）Hg2SO4（s）Hg（l）（4）負極反應：Ag（s）+ I（a1）- e ¾® AgI（s）正極反應：AgCl（s）+ e ¾® Ag（s）+ Cl（a2）電池圖式：AgAgI（s）I（a1）Cl（a2）AgCl（s）Ag（5）負極反應：Pb（s）+ 2Cl（a）- 2e ¾® PbCl2（s）正極反應：Hg2Cl2（s）+ 2e ¾® 2Hg（l）+ 2 Cl（a）電池圖式：PbPbCl2（s）C

14、l（a）Hg2Cl2（s）Hg（l）（6）負極反應：H2（p）- 2e 2H（a2）正極反應：PbO（s）+ 2H（a2）+ 2e ¾® Pb（s）+ H2O（l）電池圖式：PtH2（p）H+（a）PbO（s）Pb（s）（7）負極反應：Pb（s）- 2e Pb2+（a1）正極反應：PbSO4（s）+ 2e ¾® Pb（s）+ SO（a2）電池圖式：PbPb2+（a1）SO（a2）PbSO4（s）Pb（8）負極反應：H2（p1）+ 2OH-（a）- 2e 2H2O（l）正極反應：O2（p2）+ H2O（l）+ 2e ¾® 2OH-（a）

15、電池圖式：PtH2（p1）OH-（a），H2OO2（p2）Pt13寫出下面電池在通過2F電量時的電極反應、電池反應，并計算298.15 K時電池電動勢。若通過1F電量時，電池電動勢為多少？已知電池的標準電動勢為0.4402 V。Fe（s）Fe2+（a=0.1）H+（a=0.05）H2（100 kPa）| Pt解：Q=2F電極反應 負極 Fe 2e- ¾® Fe2+ 正極 2H+ + 2e- ¾® H2 電池反應 2H+ + Fe ¾® H2 + Fe2+電池電動勢為因為電池電動勢為強度性質，通過1F電量時的電動勢如上，不變。14. 2

16、98.15 K時，有反應Pb（s）+ Cu2+（）¾® Pb2（）+ Cu（s），試為該反應設計電池。（1）若已知該反應的標準電動勢為0.463 V，試計算該電池反應的平衡常數。（2）若，試計算此時的電池電動勢，并判斷電池反應的方向。解：設計電池PbPb2+（）Cu2+（）Cu（1） （2）因為E>0，電池反應按題中所給方向自發進行。15. 298.15 K時，反應Ag + 1/2 Hg2Cl2（s）¾® AgCl（s）+ Hg（l）的rHm=5356 J，電動勢為0.0455 V，求此電池的吉布斯能變化及電池的溫度系數。解： 16. 298.15

17、 K和100 kPa下，有過程Ag+ (a1=1)¾® Ag+ (a2=0.1)。（1）為該過程設計電池；（2）計算此電池的電池電動勢。（3）計算該過程的DG、DG q、DS、DH及Qr。解：（1）設計電池為：Ag（s）Ag+（a2 = 0.1）Ag+（a1 = 1）Ag（s）（2）（3）因為Eq=0，所以DG q=0。由電池反應的Nernst方程可知: 17. 根據標準電極電勢及電極反應的Nernst方程，計算下列電極的電極電勢。將每組電極組成電池后計算電池電動勢，并寫出電池表達式和電池反應。（1）Fe2+(a = 1)、Fe3+(a = 0.1)，Cl-(a = 0.0

18、01)、AgCl 、Ag；（2）OH-(a = 2)、Zn(OH)2 Zn，OH-(a = 2)、HgO 、Hg。（注：）解：（1） 組成電池: Ag(s)AgCl(s)Cl-(a = 0.001)Fe2+(a = 1)，Fe3+(a = 0.1)Pt(s)電池反應: Ag + Fe3+ + Cl- = Fe2+ + AgCl（2） 組成電池: ZnZn(OH)2(s)OH-(a = 2)HgO(s)Hg(l)18. 將一Pt 片插入含有Fe3+ (a = 0.3)和Fe2+ (a = 0.2)的溶液中，另將一鉈片插入含有Tl+ (a=0.1)的溶液中，由此所構成的兩電極組成電池后，試計算29

19、8.15 K時的電池電動勢及反應達平衡時的平衡常數。已知，。解： 組成電池： TlTl+(a = 0.2)Fe3+ (a=0.3)，Fe2+ (a=0.2)Pt電池反應： Tl + Fe3+ (a = 0.3)¾® Tl+ (a = 0.2) + Fe2+ (a = 0.2) 19. 試將反應Cu + Cu2+(a1)¾® 2Cu+(a2)設計成電池，并計算其Eq和298.15 K時電池反應平衡常數。已知，。解：根據反應，設計電池為：Cu(s)Cu+(a2)，Cu2+(a1)Pt(s) 計算：Cu2+ + 2e- ¾® Cu Cu2+

20、 + e- ¾® Cu+ Cu+ + e- ¾® Cu 反應=+，由熱力學知識可知，等溫等壓時，。 20298.15 K時，下列電池的電動勢分別為E1 = 0.9370 V，E2 = 0.9266 V，以及。試求FeO(s)的。（1）FeFeO(s)NaOH (m = 0.05mol×kg-1)HgO(s)Hg(l)（2）PtH2(pq)NaOH (m = 0.05mol×kg-1)HgO(s)Hg(l)解：電池反應（1）Fe(s) + HgO(s) ¾® FeO(s) + Hg(l) （2）H2(pq) + HgO(s) ¾® Hg(l) + H2O(l) 反應（1）減反應（2），得 Fe(s)