物理化学课程指导书(含答案)定稿 下载本文

10、用德拜-休克尔极限公式计算平均活度因子时有何限制条件?

11、组成可逆电池的必要条件是什么?用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正有负?用实验能测到负的电动势吗?

12、可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例,并写出该电极的还原反应。对气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题?

13、什么叫电池的电动势?用伏特表测得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?

14、电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?电极电势是如何定义的?如何用Nernst公式计算电极的还原电势? 15、有哪些求算标准电动势E0的方法?在公式E0?RTlnK0中,E0是否是电zF池反应达平衡时的电动势?K0是否是电池中各物质都处于标准态时的平衡常数?

16、什么叫液接电势?它是怎样产生的?如何消除液接电势?用盐桥能否完全消除液接电势?

17、原电池设计的一般做法?同一个化学反应能否设计出不同电池?

18、什么叫分解电压?它在数值上与理论分解电压有何不同?实际操作时用得分解电压需要克服哪几种阻力?

19、什么叫极化作用,主要有哪几种?在原电池和电解池中,极化曲线有什么异同点?

20、什么叫超电势?它是怎样产生的?超电势的存在有什么利弊? 二、基本概念题 1. 填空题

(1)已知298K时,KNO3、NaOH和KOH的无限稀释的摩尔电导率分别是a、b和c,则NaNO3的无限稀释的摩尔电导率是 。 (2)电池Pt︱O2(g,p)︱H+(α1)‖H+(α2)︱O2(g,p)︱Pt中电解质溶液的活度

α1 α2 (填< ,=或> ) 。

(3)若用电动势法来测定难溶盐AgCl的溶度积Ksp,设计的可逆电池为: 。

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(4)电极极化产生的原因主要是 极化和 极化。 无论电解池或原电池,极化的结果都将使阳极的电极电势 , 阴极电极电势 。。

(5)德拜-休克尔极限公式为: ; 适用条件是: 。

(6)可逆电池必须满足的两个条件:① ;② 。 (7)25℃下,将电导率为?的KCl溶液装入电导池中,测得其电阻为R1,而在同一电导池中放入浓度为c1的氨水溶液,测得其电阻为R2,则该电导池的电导池常数Kcell= ,氨水溶液的摩尔电导率?m= 。(用题中所给符号表示算式即可)

(8)扩散过程:Ag+(a1)→Ag+(a2),(a1) >(a2),可以在电池中进行,则该电池表达式(图示)为: ;阳极反应为: , 阴极反应为: ;电动势表达式为: 。 (9)电池Cu│Cu+(a1)║Cu+(a1),Cu2+(a2)│Pt 与Cu│Cu2+(a1)║Cu+ (a2),Cu2+(a1)│Pt的电池反应相同,则相同温度下,这两个电池的?rGmθ , Eθ (填相同或不同)。

(10) 极化电极电势E(Ag+/Ag) > E(Cu2+/Cu), 则电解时Ag+和Cu2+在阴极上析出的次序 。

答案:(1)a+b-c (2)< (3)Ag│Ag+║Cl-│AgCl(s) │Ag(4)浓差极化;电化学极化 ;升高;降低 (5)lg????Az?z?I;强电解质的稀溶液 (6)物质

可逆即两电极充电时的电极反应必须是放电时的逆反应;能量可逆即电池必须在电流趋近于零的条件下工作(7)?R1;

?R1c1R2 (8)Ag│Ag+(a2)║Ag+(a1)│Ag;

RTa2ln (9)相同;不同 Fa1Ag?Ag?(a2)?e?;Ag?(a1)?e??Ag;E??(10)先Ag+后Cu2+ 2. 选择题

(1)下列化合物中,不能够用?m对c作图外推至c=0求得无限稀释摩尔电导

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率的是( )

A.NaCl B.CH3COOH C.CH3COONa D.HCl (2)电池Cu︱Cu2+‖Cu2+, Cu+︱Pt及Cu︱Cu+‖Cu2+, Cu+︱Pt的电池反应均可写成Cu+Cu2+=2Cu+,则298K时如上两电池的( )

A.?rGm与E?均不相同 B.?rGm与E?均相同 C.?rGm相同而E?不相同 D.?rGm不相同而E?相同 (3)浓度为0.3mol?kg?1A2B电解质溶液的离子强度为( )

A.0.9mol?kg?1 B.0.3mol?kg?1 C.0.6mol?kg?1 D.1.8mol?kg?1 (4)当电流通过原电池或电解池时,电极电势将偏离平衡电极电势而发生极化。当电流密度增大时,通常将发生( )

A.原电池的正极电势增高 B.原电池的负极电势增高 C.电解池的阳极电势减小 D.无法判断

(5)法拉第于1834年根据大量实验事实总结出了著名的法拉第电解定律,它说明的问题是:( )

A.通过电解池的电流与电势之间的关系 B.通过电解池的电流与超电势之间的关系

C.通过电解池的电量与发生电极反应的物质的量之间的关系 D.电解时电极上析出物质的量与电极面积的关系

(6)无限稀释的KCl溶液中,Cl-离子的迁移数为0.505,则K+离子的迁移数为( )

A.0.505 B.0.495 C.0.675 D.0.645 (7)离子独立迁移定律适用于( )

A.强电解质溶液 B.弱电解质溶液 C.无限稀释电解质溶液 D.理想稀溶液 (8)电极电势是利用下面哪个电池电动势定义的( ) A.标准氢电极做阳极,给定电极做阴极; B.标准氢电极做阴极,给定电极做阳极;

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C.氢电极做阳极,给定电极做阴极; D.电池的阴阳极没有明确规定。

(9)将反应2H2(g) +O2(g) = 2H2O(l)设计成电池,下列正确的是( ) A. Pt│H2(g)│H+ (aq) ║OH-(aq)│O2(g)│Pt;

B. Pt│H2(g)│H+(aq)│O2(g)│Pt C. Pt│H2(g)│H+(aq) ║OH-(aq)│O2(g)│Pt; D. Pt│O2(g)│H+(aq)│H2(g)│Pt

(10)电解质溶液的电导率随浓度变化的规律为( ????)

A.随浓度增大而单调地增大 B.随浓度增大而单调地减小 C.随浓度增大先增大后减小 D.随浓度增大先减小后增大 答案:(1)-(5) B;C;A;B;C (6)-(10) B;C;A;B;C 三、计算题(参看书后习题) 四、复习总结思考题

1、原电池与电解池有哪些共同点和不同点?

2、离子的摩尔电导率、离子的迁移速率、离子的电迁移率和离子迁移数之间有哪些定量关系式?

3、联系电化学与热力学的主要公式是什么?

4、在电解时,阴、阳离子分别在阳、阴极上放电,其放电先后次序有何规律?欲使不同的金属离子用电解方法分离,需控制什么条件?

5、析出电势与电极的平衡电势有何不同?由于超电势的存在,使电解池阴、阳极的析出电势如何变化?使原电池正、负极的电极电势如何变化?超电势的存在有何不利和有利之处? 五、研究性学习作业题目

1、氧化还原反应在电池中进行跟在普通反应器中进行有何不同?

2、早期获得过实际应用的Daniell电池,其负极室内一般充入稀H2SO4溶液,而不是ZnSO4溶液。为什么?

3、为了确定电极电势,需要采用相对的参考标准。参考电极的选择是不是随意的?有什么限制条件?

4. 为什么Weston标准电池的负极含有Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd-Hg

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