2014电化学专练1

1、12014 电化学专练 1第一题（6 分）下图是U的各氧化态在酸性溶液中的标准电极电势图。 UUOVVVV 789.13607.462.005.2附：E (H /H2)0V；E (Cl2/Cl )1.36V；E (O2/H2O)1.23V。1预测哪些氧化态最稳定？哪些氧化态不稳定？并说明理由（有反应的写出方程式） 。2判断U 4 能否与Cl 2或Cl 反应，说明理由（有反应的写出方程式） 。第二题（7 分）银是一种常见的物质，其化合物种类繁多。若以 Pt 为电极，在低电流密度的情况下电解 AgF 溶液，可以产生 X。X 在 90200时发生分解，产物水洗后剩余固体质量为原来的 46%。1写出 X 的化学式；2写出电极反应和电解反应方程式。3Ag 2F 能导电吗？若能，其导电性如何？4X 在无水乙醇中稳定，遇水分解完全。写出反应方程式。第三题（7 分）用控制电位库仑分析法测定 CCl4和 CHCl3的含量。在1.0V（vsSCE）电位下，在汞阴极上，在甲醇溶液中把四氯化碳还原成氯仿；在1.80V，氯仿可还原成甲烷。现将 0.750g 含 CCl4、CHCl 3及惰性杂质的试样溶解在甲醇中

2、，在1.0V 下电解，直至电流趋近于零，从库仑计上测得的电量数为 11.63C。然后在1.80V 继续电解，完成电解需要的电量为 44.24C。1写出在汞阴极上 2 次发生的电极反应（溶液中有自由移动的 H ）2试计算试样中 CCl4和 CHCl3的质量分数。第四题（10 分）己二腈是合成尼龙66 的重要中间体。1若以丙烯腈为原料合成时，因多步工艺导致产率不太高，然而用 Pb 作阳极，以对甲基苯磺酸甲乙胺作电解液，电解丙烯睛可一步完成制备己二睛。2（1）写出它的阴极反应式；（2）加入甲基苯磺酸的作用是什么；（3）计算该反应对于丙烯腈的原子（质量）利用率。2有机合成不但可用电解法完成，同时有机合成也可形成原电池，既生产产品，又生产电能。例如，用烯烃生产卤代烃，约可得到 0.5V 的电势差。试以 RCHCHRCl 2RCHClCHClR为例，制成原电池时，写出其电极反应。第五题（6 分）密闭的镍镉电池广泛用于各种无线器具，NiCd 电池经济效应高，循环寿命长，在高低温下可完好放电，已知：典型 NiCd 电池中：E 1 (Cd(OH)2/Cd)0.809V、E 2 (NiO(OH)/2Ni(

3、OH)2)0.490V（E 1与 E2 是 25下的标准电极电池） 。1写出电池自发放电反应配平的化学方程式和电极反应式。2计算 25下电池的电动势 E3一手机的 NiCd 电池的额定电容量为 700mAh，问电池含 Cd 质量多少第六题（6 分）同一化学反应 2TlTl 3 3Tl ，在标准态下可排列如下三个原电池（a）TlTl Tl 3 ，Tl Pt（b）TlTl 3 Tl 3 ，Tl Pt（c）TlTl Tl 3 Tl已知：计算（a） 、 （b） 、 （c）电池发电动势并写出（a） 、 （b） 、 （c）的电极反应式3第七题第八题第九题4第十题第十一题第十二题5第十三题6第十四题72014 电化学专练 1 答案第一题（6 分）14，6 氧化态稳定，0，3，5 氧化态都不稳定（1 分） ，因为 U0，U 3 都容易被 H 离子氧化（0.5 分） ，UO 2 在酸性条件下发生歧化（0.5 分）2U6H 2U 3 3H 2（0.5 分） 2U 3 2H 2U 4 H 2（0.5 分）2UO2 4H UO 22 U 4 2H 2O（1 分）2E (UO22 /U4 )0.335VE (C

4、l2/Cl )（1 分）U4 Cl 22H 2OUO 22 4H 2Cl （1 分）第二题（7 分）1Ag 2F（1.5 分）2阴极：2Ag F e Ag 2F 阳极：2H 2O4e O 24H 8AgF2H 2O 4Ag2FO 24HF（各 1 分）3能（0.5 分） 介于 Ag 与 AgF 之间（1 分）4Ag 2F AgAgF（1 分）第三题（7 分）12CCl 42H 2e 2Hg（l）2CHCl 3Hg 2Cl2（s）2CHCl36H 6e 6Hg（l）2CH 43Hg 2Cl2（s） （各 1.5 分）2CCl 4：2.48% CHCl 3：2.44%（各 2 分）第四题（分）1 （1）2CH 2CHCN2H 2e NC(CH 2)4CN（1.5 分）（2）增大溶液导电性（1 分）（3）100%（1 分）2Cl 22e 2Cl （1 分） RCHCHR2Cl 2e RCHClCHClR （1.5 分）第五题（6 分）1Cd（s）2Ni(OH)（s）2H 2O 2Ni(OH)2（s）Cd(OH) 2（s）正极：2NiO(OH)（s）2H 2O2e 2Ni(OH) 2（s）2O

5、H 负极：Cd（s）2OH Cd(OH) 2（s）2e （各 1 分）2EE 2 E 1 0.490V(0.809V)1.299V（1 分）3700mAh0.700A3600s2520.0C m cd2520.0112.4g/2964851.47g（2 分）第六题（6 分）Tl eTl 0.34V 1Tl3 2eTl 1.25V 2Tl3 3eTl 0.72V 3对于（a）电池，电极反应为：（）Tle Tl （）Tl 3 2e Tl Ea 2 11.25V0.34V1.59V对于（b）电池， （）Tl3e Tl 3（）Tl 3 2e Tl Eb 2 31.25V0.72V0.53V对于（c）电池， （）Tle Tl （）Tl 3 3e TlEc 3 10.72V0.34V1.06V第七题：1Os 2+不稳定（ Os2+/ Os OsCl63/ Os2+）3Os2+ + 12Cl 2OsCl63 + Os2 OsCl62/ OsCl63， OsCl63/ Os2+， Os2+/ Os 不随 pH 值的改变而变化。3 OsCl62/ OsCl63， Os2+/ Os 不随 Cl离子浓度的改

6、变而变化。4 OsO4/ Os = = 1.04.8510.4.8525 OsO4/ OsCl62 OsCl62/ OsCl63（ OsCl63/ Os2+和 Os2+/ Os）OsO 4 + Os + 12Cl + 8H+ 2OsCl62 + 4H2O第八题 1(1) 2 (2) +6（氧：2、1） (3) +3 (4) 02(1) +6（氧：2、1） (2) (3) 3 (4) 52(5) 0 (6) +6 (7) +1 (8) +6第九题 1M + 3H2O MO3 + 3H28 H+/ H2 = H+/ H2 + 令 pH2 = 1atm21/H0.59lgp H+/ H2 = 0.028 M2+/ M ，而左边电对的电极电位都是负值。2 Fe2+/ Fe = 0.4V 而 MO2 / M3+ = 0.7V Fe2+/ Fe MO2/ M3+ Fe 2+ + 2M3+ + 4H2O 2MO2 + Fe + 8H+3 MO3 / M2O5 = 0.5V ， M2O5 / MO2 = 0.2VMO3 / M2O5 M2O5 / MO2 = 0.2V 它们之间不反应但是 MO2 +

7、H2O MO3 + H24 MO3 / M2O5 MO2/ M3+ 2MO 3 + 2M3+ + 3H2O 2M2O5 + 2MO2 + 6H+5M 2O5 与 M3+不稳定会发生歧化第十题 1KreO 4的摩尔数为 (m mol)6.50.148KMnO4从 MnO4到 Mn2+，共得到电子的毫摩尔数为 0.02000 5 11.45 = 1.145(m mol)KReO 4被 Zn 还原到氧化数为 x 的 Re，根据电子守恒得(7 x) 0.143 = 1.145 7 x = 8 x = 1 即 KreO44被 Zn 还原到1 态.2由于 Re0的价电子构型为 5d56s2，Re 1的价电子构型为 5d66s2，相当于 Os0的价电子构型，因此结果是合理的。3ReO 4是正四面体结构ORe第十一题 1由能斯特方程得 SbIII/ Sb = SbIII/ Sb + 0.592lgH3n = 0.04 0.20 = 0.160.592lgH3n = 0.16 .(4)0.43259n而 SbO+ + 2H+ + 3e Sb + H2O，在 pH = 04 范围内 Sb(III)出 Sb

8、O+形式存在。2 Sb2O4(s)/ SbO+ = +0.68V Sb2O5/ Sb2O4 = +0.48VSb 2O4不稳定，发生歧化，即 Sb 的+4 氧化态不稳定。2Sb2O4 + 2H+ Sb2O5 + 2SbO+ + H2O3 Sb2O5/ SbH3 = 0.81.60.3(.1)0.8(V)第十二题1负极：LiC 6 e C6 + Li+正极：2Li 0.5CoO2 + Li+ + e 2LiCoO2电池反应方程式：2Li 0.5CoO2 + LiC6 2LiCoO2 + C6 r Gm = 2 f Gm, LiCoO2 (2 f Gm, Li0.5CoO2 + f Gm, LiC6) = 2 ( 614) 2 ( 424) +( 4) = 376 kJ mol1 r Gm = nF = = 3.90(V)37610945921.00g 石墨 C 的摩尔数= = 0.0833(mol)1.02CLi = 61 Li 的摩尔数= = 0.0139mol.836Li e Li+ 放出电量= 0.0139 96485 = 1341(库仑) = 372.5mA h/g313414mAh0.0gC.安31.00cm 3石墨的质量= 1 2.25 = 2.25(g)，其摩尔数= = 0.1875(mol) 2.510相当于 Li 的摩尔数= = 0.03125(mol)0.187561.30cm3的 LiCoO2的摩尔数= = 0.06376(mol).349在理论上电池反应： nC6Li nLiCoO2 = 120.03125 2 = 0.0625(mol)0.0637mol，LiCoO 2稍微过量 r Gm

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