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1、电化学复习,什么是正极？什么是负极？两者有什么不同？什么是阴极？ 什么是阳极？两者有什么不同？,答： 电池中电势高的电极称为正极，电势低的电极称为负极。 电流从正极流向负极，电子从负极流向正极。 发生还原作用的电极称为阴极，发生氧化作用的电极称为阳极。 在原电池中，阳极是负极，阴极是正极； 在电解池中阳极是正极，阴极是负极。,2. 电解质溶液的电导率随着电解质浓度的增加有什么变化？,答： 强电解质溶液的电导率随着浓度的增加而升高。 当浓度增加到一定程度后，由于正、负离子之间的相互作用力 增大，解离度下降，离子运动速率降低，电导率也降低，如HCl， KOH溶液。中性盐如KCl由于受饱和溶解度的限
2、制，浓度不能太 高。 弱电解质溶液的电导率随浓度变化不显著，因解离平衡常数 不变，浓度增加，其解离度下降，粒子数目变化不大。,3. 电解质溶液的摩尔电导率随着电解质浓度的增加有什么变化？,答：摩尔电导率由于溶液中导电物质的量已给定，都为1mol， 所以，当浓度降低时，粒子之间相互作用减弱，正、负离子 迁移速率加快，溶液的摩尔电导率必定升高。但不同的电解质， 摩尔电导率随浓度降低而升高的程度也大不相同。,4. 为什么氢离子和氢氧根离子的淌度和摩尔电导率的数值比同类 离子要大得多？,答： 因为氢离子和氢氧根离子传导电流的方式与其它离子不同，它们是依靠氢键来传递的，所以特别快。它们传导电流时，离子本
3、身并未移动，依靠氢键和水分子的翻转，电荷就传过去了。在非水溶液中，它们就没有这个优势。,5. 强电解质（如CuSO4、MgCl2等氯化镁）在其溶液浓度不大的 情况下，的的摩尔电导率与它的离子摩尔电导率之间是什么关系？,答： 强电解质的摩尔电导率，在溶液不太浓时，等于离子摩尔 电导率之和。但选取基本单元时，要使粒子的荷电量相同，若 不同时要在前面乘以因子，使等式成立。所以它们的关系是：,6. 标准电极电势是否就等于电极与周围活度为1的电解质溶液 之间的电势差？,答： 不是，电极与周围电解质溶液之间的真实电势差是无法测量的。现在把各电极与标准氢电极组成电池，待测电极作还原极（即正极），并规定标准氢
4、电极的电极电势为零，这样测出的电池电动势就作为待测电极的电极电势，称为标准氢标还原电势，简称为标准电极电势，用符号E（Ox/Red）表示。,为什么标准电极电势的值有正有负？,7. 某电池反应可以写成如下两种形式，则所计算出的电动势E， 标准摩尔Gibbs自由能变化值和标准平衡常数值是否相同？,答：电动势E是相同的， 但是摩尔Gibbs自由能的变化值和标准平衡常数值不同：,8. 如何用电化学的方法测定H2O（l）的标准摩尔生成自由能？,答：先设计一个电池，使其反应恰好是H2O的生成反应，查出 标准电极电势，然后计算出电池的标准电动势，根据联系热力 学和电化学的公式，就可计算出水的标准摩尔生成自由
5、能。 设计电池为 Pt | H2（p）| H+（aq）| O2（p）| Pt 或 Pt | H2（p）| OH-（aq）| O2（p）| Pt 净反应 H2（p）+ O2（p）= H2O（l，p） E = 1.229 V,9. 为什么实际分解电压总要比理论分解电压高？ 答：实际分解电压要克服三种阻力： （1）原电池的可逆电动势，这数值通常称为理论分解电压； （2）由于两个电极上发生极化而产生的超电势，通常称为 不可逆电动势； （3）克服电池内阻必须付出的电位降。 E（分解）= E（理论）+（阳）+ （阴）+IR,10. 以金属铂为电极，电解Na2SO4水溶液。在两极附近的溶液中各 滴加数滴石蕊
6、试液，观察在电解过程中，两极区溶液颜色有何变 化？为什么？ 答：这实际是一个电解水的过程，硫酸钠仅仅起了导电作用。 阳极上放出氧气，阳极附近氢离子浓度较大，溶液呈红色； 在阴极上析出氢气，阴极附近氢氧根离子浓度较大，溶液呈兰色。,11. 用同一电导池分别测定浓度为（1） 0.01 molkg-1和 （2）0.1 molkg-1的两个电解质溶液，其电阻分别为 1000 和 500 ，则（1） 与（2）的摩尔电导率之比为（ ）。 （A）1 : 5 （B）5 : 1 （C）10 : 5 （D）5 : 10,答：（B） m= k/c k = KCell /R 同一电导池的电导池常数相同，代入得m（1）
7、/m（2）=5 : 1。,12. 用对消法（补偿法）测定可逆电池的电动势时，主要为了（ ）。 （A）消除电极上的副反应 （B）减少标准电池的损耗 （C）在可逆情况下测定电池电动势 （D）简便易行,答：（C）用对消法测定电池的电动势时，电路中几乎无电流通过，所得电位降可以近似作为可逆电池的电动势。,1 . 在某电导池内装有两个直径为0.04m并相互平行的圆形银电极， 电极之间的距离为0.12m。若在电导池内盛满浓度为0.1moldm-3 的AgNO3溶液，施以20V的电压，则所得电流强度为0.1976A。 试计算该电导池的电池常数、AgNO3溶液的电导、电导率和摩 尔电导率。,解：,2 . 29
8、8K时，MgCl2和ZnSO4的浓度均为0.025molkg-1，并假设 它们都能完全电离。试计算这两种溶液的 离子强度I； 离子平均质量摩尔浓度m；离子平均活度因子， 已知：A = 0.509(molkg-1) -1/2；电解质的离子平均活度a 和电解质的活度aB。,解：,同理ZnSO4离子强度I：0.10 molkg-1,同理ZnSO4离子平均质量摩尔浓度m：0.0.25molkg-1,同理ZnSO4离子平均活度因子 ：0.227,3. 试将下列化学反应设计成合适的电池 （1）AgCl（s） Ag+（a1）+ Cl-（a2） （2）Fe2+（a2）+ Ag+（a2）= Fe3+（a1）+
9、Ag（s） （3）2H2（p1）+ O2（p2）= 2H2O（l） （4）H2O（l）,H +（a1）+ OH-（a2）,（5）Sn2+（a2）+ Tl3+（a3）= Sn 4+（a1）+ Tl+（a4）,解：（1）Ag（s）Ag+（a1）Cl-（a2）AgCl（s）Ag（s） （2）PtFe3+（a1），Fe2+（a2）Ag+（a3）Ag（s）,（3）PtH2（p1）H+（aq）O2（p2）Pt （4）PtH2（p1）H+（aq）OH-（aq）O2（p2）Pt （5）PtSn 4+（a1），Sn2+（a2）Tl3+（a3），Tl+（a4）Pt,4. 分别写出下列两电池在作为原电池和电解池时的
10、电池反应， 并判断是否有可能成为可逆电池。 （1）Zn（s）H2SO4（aq）Cu（s） （2）PtH2（p）HCl（aq）AgCl（s）Ag（s）,解：（1）作为原电池时 （-） Zn（s） Zn2+ + 2 e- （+）2 H+ + 2 e- H2（g） 电池净反应为： Zn（s）+ 2 H+ Zn2+ + H2（g） 作为电解池时：正极（即阳极）上 Cu（s）氧化， 负极（即阴极）上 H+还原 阳极 Cu（s） Cu2+ + 2 e- 阴极 2 H+ + 2 e- H2（g） 电解池总反应为： Cu（s）+ 2 H+ Cu2+ + H2（g）,同一个电池，分别作为原电池和电解池时，电池反
11、应不是互为逆反应，所以电池（1）不可能是可逆电池。,（2）作为原电池时的电池反应为：,1/2H2（g）+ AgCl（s） Ag（s）+ HCl 作为电解池时的电池反应为： Ag（s）+ HCl H2（g）+ AgCl（s）,电池（2）的电池反应，在充放电时是互为逆反应， 所以电池（2）可能成为可逆电池，只要在充放电时的电流为 无限小值。,（2）PtH2（p）HCl（aq）AgCl（s）Ag（s）,（1）写出电池表示式和电极反应 （2）求电池反应的,解：（1）反应式中，Zn（s）被氧化为ZnSO4，应作为阳极放在 电池左边，CuSO4还原为Cu（s），应作为阴极放在电池右边， 所以电池表示式为：
12、 ZnZnSO4（a=1）CuSO4（a=1）Cu （-） Zn（s）,5. 反应 Zn（s） + CuSO4（a=1）,在电池中进行， 288 K时，测得 E = 1.0934 V，电池的温度系数,和 QR 。,Cu（s）+ ZnSO4（a=1）,Cu2+（a=1）+ 2e-,（+） Cu（s）,Zn2+（a=1） + 2e-,=,+ T,= -211.03 +288（-82.8）10-3 = -234.87 kJmol-1 QR= T,（2）已知电池的电动势和温度系数值， 代入相应的计算式，就可以得到所求的热力学函数的变化值。,= 288（-82.8）10-3 = -23.846 kJmo
13、l-1,O2(g),6. 燃料电池的电池反应为：H2(g),H2O(l),已知E（O2，H+，H2O）1.229 V, （1）写出电池表示式及电极反应； （2）当H2，O2的压力都为 p 时，计算电动势值； （3）计算电池反应的平衡常数； （4）计算1molH2（g）所能作出的最大电功。,解：（1） 电池反应中H2（g）被氧化，氢电极作负极， O2（g）被还原，氧电极作正极，故电池表示式为： PtH2（g）H+（aq）O2（g）Pt （-）H2（g） 2 H+（aq）+ 2 e- （+）,1/2O2（g）+ 2 H+（aq）+2 e- H2O（l）,解：第一个电极是难溶盐电极，第二个电极是氧化还原电极， 将它们组成电池，电极电势高的作正极，发生还原反应， 电极电势低的作负极，发生氧化反应， 所组成的电池为： PtCu2+，Cu+Cu2+，I- CuI(s)Pt 该电池的电池反应为： Cu+ + I- CuI(s),电池反应恰好是 CuI 解离反应的逆反应，只要求出电池的标准电动势，就可以计算电池反应的平衡常数，其倒数就是CuI 的活度积。,