第十章電解與極化作用練習題及答案

1、第十章電解與極化作用一練習題一、判斷題:1 用Pt電極電解CuCl2水溶液,陽極上放出Cl2。2 .電化學中用電流密度/來表示電極反應速率。3. 分解電壓就是能夠使電解質在兩極上持續(xù)不斷進行分解所需要的最小外加 電壓。4 .凡是可以阻止局部電池放電,卩剝氐腐蝕電流的因素都能使腐蝕加劇。5測量陽極過電位用恒電流法。6恒電流法采用三電極體系。7交換電流密度越大的電極，可逆性越好。8 用Pt電極電解CuSO4水溶液時,溶液的pH值升高。9極化過電位是同一個概念。10雙電層方程式不適用有持性吸附的體系。實際電解時，在陰極上首先發(fā)生還原作用的是按能斯特方程計算的還原 電勢最大者。二單選題：1.298K,

2、/?下，試圖電解HCI溶液（日=1）制備H2和Cl2 ,若以Pt作電極, 當電極上有氣泡產(chǎn)生時，夕卜加電壓與電極電位關系:(A) K外)二(P (CI-/CI2) (p (H+/H2) ； (B) K外)(P (CI-/CI2)-cp (H+/H2);(C) K外)n 僅CI2祈)-諷H2,析)；(D) K外&僅CI-/CI2)-諷H+/H2)。225C時用Pt作電極電解a(H+)二1的H2SO4溶液，當/= 52是：X 10- 已知反應 H2(g) + /202(g) H2O(I)的亠 二-237.19 kJ-mok1,則在25工時極稀硫酸的分解電壓(V)為：(A) 2.458 ;(B) 1

3、.229 ;(C) 2.458 ;(D) 1.229。A cm-2 時，從=0,(A) 0.742 V ;(C) 1.216 V ;(B) 1.315 V ;(D) 1.716 V。仇二0.487V.已知(p (O2/H2O) = 1.229V ,那么分解電壓3下列兩圖的四條極化曲線中分別代表原電池的陰極極化曲線和電解池的陽極極化曲線的是：(A) 1、4 ；(B) 1、3 ；(C) 2、3 ；(D) 2、4。5電池在下列三種情況下放電，電壓分別為：電流尸0 , (16) ; (b)定大 小電流，(舛；(c)短路尸8 ,(厶)。這三種電壓的關系：(A) K) H K 14 ;(C) 14)= k

4、； I4o o6電極極化時z隨看電流密度由小到大增加，說法:正極電位越來越大， 負極的電位越來越小；說法(2):陽極電位越來越正,陰極電位越來越負。分析以上 兩種說法時，以下解釋中不正確的是：(A) 無論對原電池或電解池,說法(2)都正確;(B)對電解池，說法(1)與(2) 都正確；(C) 對原電池，說法與都正確;(D)對原電池,說法正確。7，電解池的實際分解電壓K分)與原電池的輸出電壓K輸),隨看電流密 度由小到大增加時，將：(A) K分)遞增，K輸)遞減；(B) K分)遞減，只輸)遞增；(C) 1/(分)、K輸)遞增；(D) K分)、K輸)遞減。8在極化曲線的測定中,參比電極的作用是：(A

5、) 與待測電極構成閉合回路，使電流通過電解池；(B) 作為理根的極化電極；(C) 具有較小的交換電流密度和良好的電勢穩(wěn)定性；(D) 近似為理想不極化電極，與被測電極構成可逆原電池.9Tafel公式二m + 6g/中，/的物理意義是：(A) 交換電流密度；(B)極限電流密度；(C)電極表面在還原方向的電流密度；(D)電極與溶液界面上的凈電流密 度。10分別用鉗黑電極,(2)光亮鉗電極,鐵電極,(4)汞電極,電解硫酸 溶液，若電極極片的大小和外加電壓相同，則反應速度次序是：(A) ；(B) ；(C) ；(D) 。在電解硝酸銀溶液的電解池中，隨看通過的電流加大，那么：(A)陰極的電勢向負方向變化；(

6、B)陰極附近銀離子濃度增加；(C)電解池電阻減?。?D)兩極之間的電勢差減少。12當原電池放電,在外電路中有電流通過時,其電極電勢的變化規(guī)律是：(A)負極電勢高于正極電勢；(B)陽極電勢高于陰極電勢；(C)正極可逆電勢比不可逆電勢更正;(D)陰極不可逆電勢比可逆電勢更 正。13電極電勢的改變可以改變電極反應的速度，其直接的原因是改變了 ：(A)反應的活化能；(B)電極過程的超電勢；(C)電極與溶液界面雙電層的厚度；(D)溶液的電阻。14氫超電勢()與電流密度(/)之間的塔菲爾經(jīng)驗式二日+ Bq/只適用于:(A)氫氣析出的電極極化過程；(B)有氣體析出的電極過程；(C) 電化學步驟是電極反應的控

7、制步驟的過程；(D) 濃差步驟是電極反應的控制步驟的過程。16對于活化過電勢，下列敘述不正確的是：(A) 活化過電勢的產(chǎn)生是當有電流通過時，由電化學反應進行的遲緩性所引起的；(B) 活化過電勢隨溫度的升高而增大；(C) 活化過電勢隨電流密度的增大而增大;(D) 電解時陰極析出金屬時(Fe、CO、Ni除外)活化過電勢很小，若電極上有 氣體析出時則活化過電勢很大。17對于塔菲爾公式二m + dg/】下列敘述不正確的是：(A) 適用于氫、氧等氣體在金屬電極(陰極和陽極)上的析出；(B) m為單位電流密度的過電勢,與電極材料有很大關系；(C) 對大多數(shù)金屬來說,b二0.10 0.14 V ;(D) 氣

8、體析出的過電勢與溫度無關。18 .氫在金屬Pb上析出反應的機理是：(A)復合脫附機理；(B)電化脫附機理；(C)遲緩放電機理；(D)以上三種機理都可能。19已知：氫在某金屬M上的交換電流密度/q = 10-2A cm-2,其過電位為0.004V ,那么該過電位主要是:(A)電阻過電位；(B)濃差過電位；(C)電化學過電位；(D)活化過電位。20極譜分析的基本原理是利用在滴汞電極上：(A)電阻小，電流密度大；(B)形成濃差極化；(C)氫超電勢大;(D) 易生成汞齊。21 用Pt電極電解CdSO4溶液時，決定在陰極上是否發(fā)生濃差極化的是：(A) 在電極上的反應速率(如果不存在濃差極化現(xiàn)象)；(B)

9、 CcP+從溶液本體遷移到電極附近的速率；(C) 氧氣從SO42-溶液本體到電極附近的速率；(D) 0H-從電極附近擴散到本體溶液中的速率22 分別測量兩節(jié)用過一些時候的干電池的電壓，其起始電壓都在1.1伏以上。 將此兩節(jié)電池放入一支完好的手電筒內,燈泡卻不發(fā)亮,究其最可能的原因是：(A)電池電壓降氐；(B)電筒電阻太大；(C)電池內阻太大；(D)電池內發(fā)生了嚴重的電化學反應。23對于濃差過電勢,下列敘述不正確的是：(A) 濃差過電勢的產(chǎn)生在于電極反應速率大于離子遷移速率；(B) 可用升溫或攪拌的方法減小或消除濃差過電勢；(C) 濃差過電勢的大小與電流密度無關；(D) 濃差過電勢的大小是電極極

10、化程度的量度。24為了防止金屬的腐蝕，在溶液中加入陽極緩蝕劑，其作用是：(A)降低陽極極化程度；(B)增加陽極極化程度；(C)降低陰極極化程度;(D) 增加陰極極化程度。25碳鋼(為陽極)在碳錢溶液中的腐蝕屬于：已知:(p (0H 汕2)= -0.828 V , (p (OH,O2) = 0.401 V(A)析氫腐蝕；(B)化學腐蝕；(C)吸氧腐蝕；(D)濃差腐蝕。26 室溫下,用鉗作兩極,電解IM NaOH溶液，陰極上發(fā)生的電極反應為：(A) Na+ + e Na ;(B) H2O + 4O2 + 2e 2OH-;(C) 2H2O + 2e H2+2OH - ; (D) 2OH- H2O +

11、 %Ch + 2e o27 已知：p (O2/OH ) = 0.401 V , (p (CI2/CI-) = 1.358 V , cp (Pb2+/Pb) 二-0.126 V ,(P (PbCl2/Pb,CI-) = -0.262 V。當用兩個 Pb 電極電解 0.1 mol dm-3 NaCI 水溶液時，若不考慮超電勢的影響,則陽極反應為：(A) Pb Pb2+ + 2e ;(B) Pb + 2CI - PbCI2 + 2e ;(C) 2CI- Cl2(g) + 2e ;(D) 4OH - O2 + 2H2O(I) +4e o28Na +、H +的還原電勢分別為-2.71V和-0.83V，但

12、用Hg作陰極電解 NaCI溶液時，陰極產(chǎn)物是Na - Hg齊，這個現(xiàn)象的解釋是:(A) Na和Hg形成液體合金；(B) 還原電勢預示Na更易析出；(C) 氫在汞電極上的超電勢可能超過1.5V ;(D)上述原因都不是。29已知氫在銅上的析出超電勢為0.23V , cp (Cu2+,Cu) = 0.34V z電解 O.lmoldm-3 的CuSO4溶液，電極電勢只有控制在大于下列哪個電勢下，氫就不會析出：(A) +0.13V ; (B) -0.23V ; (C) +0.23V ; (D) -0.27V。30 已知卩(Ag + ,Ag)二 0.799V z cp (Pb2+,Pb) = -0.126

13、V ,在 298K、p 下，電解含Ag+、Pb2+活度各為1的溶液，當Pb2+離子開始析出時,Ag+的濃度是:(A) 10-7mol dm-3 ;(B) lmol dm-3 ;(C) 10-16 mol dm-3 ;(D)無法計算。31.已知25C時卩(Zn2+/Zn)二-0.763V ,展在Zn和光亮Pt上的超電壓 分別約為0.7V和0.3V ,若分別以Zn和光亮Pt為陰極電解lmolkg-】ZnSO4溶液(設為中 性),在陰極上首先析出的物質將分別為：(A)均為 H2 ； (B)均為 Zn ; (C)Zn 和出；(D) H2 和 Zn。# = T 皿=1 r Hl32燃燒電池的效率l瓦可.

14、皿,下列說法中錯誤的是：(A) 小于1 ; (B) /;可以大于1 ; (C)旖于1 ; (D) /;不可能大于1。三.多選題：1 電解時理論分解電壓K理)、實際分解電壓K實)和電解產(chǎn)物構成的原電池電動勢E的關系應是：E(A) K實)二 理);(B) K理) K實);(C) K 理)K實)E ；(D) K實) E K理)；(E) M實) K理) E。2.濃差極化和電化學極化應使：AD(A)原電池負極電勢升高，正極電勢降低;(B)原電池負極電勢降低,正極 電勢升高；(C)電解池負極電勢升高,正極電勢降低；(D)電解池負極電勢降低,正極 電勢升高；(E) 電解池陰極電勢和陽極電勢均升高。3用兩個光

15、滑鉗電極電解下列溶液，分解電壓大小相近的溶液是：AC(A) H3PO4 ；(B) HCI ; (C) NaOH ;(D) KI ;(E) CuSO4。4. 以下列答案中的第一個物理量表示縱坐標,則下圖中曲線可以表示：AD(A)電解池陽極電流密度與電勢的關系;(B) 電解池陰極電流密度與電勢的關系；(C) 原電池正極電流密度與電勢的關系；(D) 原電池負極電流密度與電勢的關系；(E) 濃差過電勢與電流密度的關系。5 用Ag電解AgNOs溶液，當電解池中通過一定電流時z電極發(fā)生極化， 此時：AD(A)陰極的電極電勢向負方向變化；(B)陽極附近Ag+離子濃度減少；(C)電解池電阻減小;(D)陰極附近

16、Ag+離子濃度減少；(E) 兩極之間電勢差減小。6關于原電池極化曲線特征的描述中正確的是：BD(A) 同一電流密度下，一與0+相等；(B) 極化的結果，陰極電位更負，陽極電位更正；(C) 極化的結果，負極電位更負，正極電位更正；(D) 電流密度增大時，兩電極的過電勢也增大；(E) 隨看過電位增大，端電壓也增大。7電極電勢變負時，可以：BC(A)加快陽極氧化反應速率；(B)減慢氧化反應速率；(C)加快還原 反應速率;(D)減慢陰極還原反應速率；(E)陰極陽極反應速率都加快。8 通電于含有Fe2+、Ca2+、ZM+、C0 的電解質溶液中，已知卩(Fe2+/Fe) 二-0.4402V ,(P (Ca

17、2+/Ca) = -2.866V , (p (Zn2+/Zn) = -0.7628V , cp (Cu2+/Cu)= 0.337V,當不考慮過電位時,在惰性電極上金屬析出的次序是:A(A) Cu Fe Zn Ca ;(B) CaZn Fe Cu;(C) Ca Fe Zn Cu ;(D) CaCu ZnFe;(E) Fe f Ca f ZnCu。9 .用石墨陽極和鐵陰極電解濃度為4.53moldm-3 (活度系數(shù)為0.672)的NaCI 溶液，已知(P (02) = 0.401V, (Cl2)= 1.36V,在電流密度為 O.lAcnr?時“(CIJ=0.20V ,77(02)= 0.80V ,

18、則有:AC(A)諷CI2) + /7(CI2) v 諷O2) + /7(02) ；(B) (Cl2)+ (Cl2) 卩(O2)+ 0(02)；(C)在陽極析出Cl2 ； (D)在陰極析出02 ；(E)在陽極析出H2。10 要使A +與B +兩種離子共同在陰極析出，形成合金鍍層，其條件是：DE(A)舸出(A) %斤出(B) ; (B)的出(A) 0 , ASm = - nFE 0 ,Fe能置換酸中H+ ,這時鐵容器會被腐蝕。僅出)=(p + 0.05915lgH+ - q = -0.05915 pH - q-0.05915pH - 0.72 2.7245 解：陰極上，Zn2+、H+可能放電：僅Z

19、n)二 + 0.02958lgZn2+ = -0.763 + 0.02958lg0.1 = -0.793 V 僅出)=(p + 0.05915lgH+ - q = 0.05915lgl0-7 - 0.70 = -1.114 V 因此，陰極上Zn首先析出。陽極上,B廠、匕OH-可能放電:僅 12)二(p - 0.05915lgI- = 0.536 - 0.05915lg0.1 = 0.595 V諷Bp) = (p - 0.05915lgBr = 1.066 - 0.5915lg0.1 = 1.125 V僅O2/OHJ 二 p - 0.05915lgOH- + = 0.401 - 0.5915lg

20、l0-7 + 0.45 二 1.261 V因此，陽極上放電的順序為I B廠、OH-。(1) 99% 的 b 析出 f I- = 0.1 x 1% = IO3諷I2)二 0.536 - 0.05915lgl0-3 二 0.713 V夕卜加電壓 =卩(12)-諷Zn) = 0.713 - (-0.793) = 1.506 V(2) 99% 的 Br2 析出,Br = 0.1 x 1% = IO3諷B2)二 1.065 - 0.05915lgl0-3 = 1.242 V夕卜加電壓 E=卩(B -卩(Zn)二 1242 + 0.793 = 2.035 V(3) 02 析出時，諷02)二 1.261 V 1.261 = 1.065 - 0.05915lgBrBr = 4.852 x IO4 mol dm 36 解：陰極上,諷Fe) = cp + 0.02958lgFe2+ = -0.44 - 0.02958lg0.01 = -0.4992 Vcp (Cu)二 cp + 0.02958lgCu2+二 0.337 - 0.02958lg0.02 二 0.287 V 因此C