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物理化學期末試卷 xt10

第十章電解與極化作用

一、選擇題

1. 電解金屬鹽的水溶液時, 在陰極上:( )

(A) 還原電勢愈正的粒子愈容易析出

(B) 還原電勢與其超電勢之代數和愈正的粒子愈容易析出

(C) 還原電勢愈負的粒子愈容易析出

(D) 還原電勢與其超電勢之和愈負的粒子愈容易析出

2. 電解時, 在陽極上首先發生氧化作用而放電的是:( )

(A) 標準還原電勢最大者 (B) 標準還原電勢最小者

(C) 考慮極化后,實際上的不可逆還原電勢最大者

(D) 考慮極化后,實際上的不可逆還原電勢最小者

3.下列關于燃料電池效率η的說法錯誤的是:()

(A)η小于1 (B)η可以大于1 (C)η等于1 (D)η不可能大于1

二、填空題

1.酸性介質的氫-氧燃料電池, 其正極反應為_________, 負極反應為_________。

2.電解過程中,極化作用使消耗的電能 ________;在金屬的電化學腐蝕過程中,極化作

用使腐蝕速度 ________ 。

3.從能量的利用上看,超電勢的存在有其不利的方面。但在工業及分析等方面,超電勢的

現象也被廣泛的應用, 試舉出二個利用超電勢的例子________,________。

4. 超電勢測量采用的是三電極體系, 即研究電極、輔助電極和參比電極, 其中輔助電極的

作用是_________, 參比電極的作用是_________。

5. 氫氣在金屬電極上析出時, 根據條件不同, 超電勢隨電流密度變化關系分別可用η=ωj

或η=a + b lg j表示, 前者適用于情況, 而后者適用于________情況。

6.為了防止金屬的腐蝕,在溶液中加入陽極緩蝕劑,其作用是極化程度。(填①

增加②降低③陽極④陰極)

三、計算題

1.用Pt做電極電解SnCl2水溶液, 在陰極上因H2有超電勢故只析出Sn(s), 在陽極上析出O2, 已

θ(Sn2+/Sn) =-0.140 知αSn2+=0.10, α=0.010, 氧在陽極上析出的超電勢為0.500 V,已知:φ

H+

V, φθ(O2/H2O) =1.23 V。

(1) 寫出電極反應, 計算實際分解電壓。

(2) 若氫在陰極上析出時的超電勢為0.500 V, 試問要使αSn2+降至何值時, 才開始析出

氫氣?

2. 298 K時,用Pb為電極來電解0.100 mol·dm-3 H2SO4(γ±=0.265)。在電解過程中,把Pb陰極

與另一摩爾甘汞電極相聯接,當Pb陰極上氫開始析出時, 測得E分解=1.0685 V,試求H2在Pb 電極上的超電勢(H2SO4只考慮一級電離),已知摩爾甘汞電極的氫標電勢φ甘汞=0.2800 V 。

3. 298 K,pθ時,以 Pt為陰極,C(石墨)陽極,電解含CdCl2 (0.01 mol·kg-1) 和 CuCl2 (0.02

mol·kg-1) 的水溶液,若電解過程中超電勢可忽略不計,(設活度系數均為1,已知φθ(Cd2+/Cd) = -0.402 V,φθ(Cu2+/Cu) = 0.337 V,φθ(Cl2/Cl-)=1.36 V,φθ(O2/H2O,H+) = 1.229 V )(不考慮水解)試問:

(1)何種金屬先在陰極析出?

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