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1、物理化学试卷班级 姓名 分数 一、选择题 ( 共17题 34分 )1. 2 分 (4869)4869 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 2. 2 分 (5102)5102 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 3. 2 分 (4932)4932 用铜电极电解 0.1mol·kg-1的 CuCl2水溶液，阳极上的反应为 ( ) (A) 2Cl- Cl2+
2、 2e- (B) Cu Cu2+ 2e- (C) Cu Cu+ e- (D) 2OH- H2O + O2+ 2e- 4. 2 分 (4921)4921 电解金属盐的水溶液时, 在阴极上 ： ( ) (A) 还原电势愈正的粒子愈容易析出 (B) 还原电势与其超电势之代数和愈正的粒子愈容易析出 (C) 还原电势愈负的粒子愈容易析出 (D) 还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出 5. 2 分 (4857)4857 298 K、0.1 mol·dm-3的 HCl 溶液中，氢电极的热力学电势为 -0.06 V，电解此溶液 时，氢在铜电极上的析出电势 f为： ( ) (A) 大于 -0.0
3、6 V (B) 等于 -0.06 V (C) 小于 -0.06 V (D) 不能判定 6. 2 分 (4940)4940 25时, H2在锌上的超电势为 0.7 V，f $ (Zn2+/Zn) = -0.763 V，电解一含有 Zn2+(a=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 7. 2 分 (4946)4946 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) 标准还原电势最小者
4、 (C) 考虑极化后，实际上的不可逆还原电势最大者 (D) 考虑极化后，实际上的不可逆还原电势最小者 8. 2 分 (4947)4947 通电于含有相同浓度的Fe2+, Ca2+, Zn2+, Cu2+的电解质溶液, 已知 f $ (Fe2+/ Fe) = -0.440 V ， f $ (Ca2+/ Ca) = -2.866 V f $ (Zn2+/ Zn) = -0.7628 V ， f$ (Cu2+/ Cu) = 0.337 V 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)
5、Ca Cu Zn Fe 9. 2 分 (5166)5166 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 *. 2 分 (4861)4861 极谱分析仪所用的测量阴极属于下列哪一种？ ( ) (A) 浓差极化电极 (B) 电化学极化电极 (C) 难极化电极 (D) 理想可逆电极 11. 2 分 (4948)4948 金属活性排在H2之前的金属
6、离子, 如Na+ 能优先于H+在汞阴极上析出, 这是由于： ( ) (A) f$ (Na+/ Na) < f $ (H+/ H2) (B) h (Na) < h (H2) (C) f (Na+/ Na) < f (H+/ H2) (D) H2在汞上析出有很大的超电势, 以至于f (Na+/ Na) > f (H+/ H2) 12. 2 分 (4803)4803 电解混合电解液时，有一种电解质可以首先析出，它的分解电压等于下列差值中 的哪一个？式中 f平 ， f 阴 和f阳 分别代表电极的可逆电极电势和阴、阳极的实际析出电势。 ( ) (A) f平，阳 f平，阴 (B)
7、f阳 + f阴 (C) f阳（最小） f阴（最大） (D) f阳（最大） f阴（最小） 13. 2 分 (4889)4889 下列示意图描述了原电池和电解池中电极的极化规律, 其中表示原电池阳极的是： ( ) (A) 曲线1 (B) 曲线2 (C) 曲线3 (D) 曲线4 14. 2 分 (4863)4863 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= j00 (D) j= j0= 0 15. 2 分 (5165)5165 电池在恒温、 恒压及可逆
8、情况下放电, 则其与环境的热交换为 ( ) (A) DrH (B) TDrS (C) 一定为零 (D) 与DrH与TDrS均无关 16. 2 分 (5154)5154 将铅蓄电池在 10.0 A 电流下充电 1.5 h，则 PbSO4分解的量为： （ Mr(PbSO4)= 303 ） ( ) (A) 0.1696 kg (B) 0.0848 kg (C) 0.3392 kg (D) 0.3564 kg 17. 2 分 (4910)4910 以石墨为阳极，电解 0.01 mol·kg-1 NaCl 溶液，在阳极上首先析出： ( ) (A) Cl2 (B) O2 (C) Cl2与 O2混
9、合气体 (D) 无气体析出 已知：f $ (Cl2/Cl-)= 1.36 V , h (Cl2)= 0 V ， f $ (O2/OH-)= 0.401V , h (O2) = 0.8 V 。 二、填空题 ( 共 8题 16分 )18. 2 分 (4925)4925 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 _ 。 19. 2 分 (4217)4217 欲测量下列电池的电动势，与电位差计负极端相连的是该电池的 p1端还是 p2 端？ ( ) PtH2(p1= 0.1p$)HCl(aq)H2(p2= p$)Pt 20. 2 分 (4815)4815 电解HNO3, H2SO
10、4, NaOH, NH3·H2O, 其理论分解电压均为1.23 V。其原因是 _。 21. 2 分 (4859)4859 电解过程中，极化作用使消耗的电能 _；在金属的电化学腐蚀过程中，极 化作用使腐蚀速度 _ 。 22. 2 分 (4934)4934 已知f $ (Fe2+/Fe)= -0.440 V, f$ (Cu2+/Cu) = 0.337 V，在 25, p$时, 以 Pt 为阴极，石墨为阳极，电解含有 FeCl2(0.01 mol·kg-1)和 CuCl2 (0.02 mol·kg-1)的水溶液，若电解过程不断搅拌溶液，且超电势可忽略不计，则最 先析出的
11、金属是 _。 23. 2 分 (4801)4801 电池 Pb(s)H2SO4(m)PbO2(s)，作为原电池时，负极是 ，正极 是 ；作为电解池时，阳极是 ，阴极是 。 24. 2 分 (4866)4866 氢气在金属电极上析出时, 根据条件不同, 超电势随电流密度变化关系分别可用 h =Rej 或 h =a + b lgj 表示, 前者适用于 情况, 而后者适用于 _情况。 25. 2 分 (4858)4858 电池放电时，随电流密度增加阳极电位变 _，阴极电位变 _，正 极变 _ ，负极变_。 三、计算题 ( 共 4题 40分 )26. 10 分 (4965)4965 在25时，用铜片作
12、阴极, 石墨作阳极, 对中性0.1 mol·dm-3的CuCl2溶液进行电解, 若电流密度为10 mA·cm-2, （1）问：在阴极上首先析出什么物质? 已知在电流密度为10 mA·cm-2时, 氢在铜电极上的超电势为0.584 V。 （2）问：在阳极上析出什么物质? 已知氧气在石墨电极上的超电势为0.896 V。假定氯气在石墨电极上的超电势可忽略不计。 已知： f$ (Cu2+/Cu)=0.337 V, f $ (Cl2/Cl-)=1.36 V, f$ (O2/H2O, OH-)=0.401 V。 27. 10 分 (4904)4904 在 298 K时 , 标
13、准压力 p$下，某混合溶液中，CuSO4浓度为 0.50 mol·kg-1， H2SO4浓度为 0.01mol·kg-1，用铂电极进行电解，首先铜沉积到 Pt 上，若 H2(g) 在 Cu(s)上的超电势为 0.23 V，问当外加电压增加到有 H2(g) 在电极上析 出时，溶液中所余Cu2+的浓度为多少？ （设活度系数均为1,H2SO4作一级电离处理）已知:f $ (Cu2+/Cu) = 0.337 V 。 28. 10 分 (4856)4856 298 K 时，用铂电极电解 1 mol·dm-3 的 H2SO4(不考虑活度系数)： (1) 计算理论分解电压 (2
14、) 若两电极面积均为 1cm2，电解液电阻为 100 W，H2和O2的超电势h (V) 与电流密度 j (A·cm-2) 的关系分别为 h = 0.472 + 0.118 lgj h = 1.062 + 0.118 lgj 问当通过的电流为 1 mA 时，外加电压为若干？ 已知:f $ (O2,H2O,H+) = 1.229 V 。 29. 10 分 (4903)4903 某一溶液中含 KCl，KBr 和 KI 浓度均为 0.1 mol·kg-1。今将该溶液放于带有 Pt 电极的多孔瓷杯内，将杯再放在一带有 Zn(s) 电极和大量 0.1 mol·kg-1的 Zn
15、Cl2溶液的较大器皿中，若略去液接电势和极化影响，试求 298K 时下列各情况所 须施加的外加电压最少为若干？ （甲）析出 99% 的碘 （乙）析出 Br2至 Br-浓度为 1×10-4 mol·kg-1 （丙）析出 Cl2至 Cl-浓度为 1×10-4 mol·kg-1 设活度系数均为1。 已知:f $ (I2/I-)=0.535 V， f$ (Br2/Br-)=1.056 V， f$ (Cl2/Cl-)=1.360 V 。 四、问答题 ( 共 1题 10分 )30. 10 分 (5151)5151 设计下列电池，并写出电极、电池反应。 (A) 铅蓄电池 (B) 常用韦斯顿标准电池