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物理化学第九章模拟试卷C一、选择题（共10题 20分）1。

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。

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+ 2e- (B) Cu ─→ Cu2++ 2e—(C) Cu ─→ Cu++ e- (D） 2OH-─→ H2O + 12O2+ 2e-3。

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4. 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. 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(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6。

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 H2为：（）(A) 大于—0.06 V （B）等于—0.06 V (C) 小于—0.06 V (D) 不能判定7。

电池在恒温、恒压及可逆情况下放电，则其与环境的热交换为 ( ）(A）D r H (B) T D r S（C) 一定为零 (D) 与D r H与T D r S均无关8。

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) f阳 + f阴(C) f阳（最小) －f阴（最大）（D) f阳(最大) －f阴（最小）9。

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 。

＊. 298K,101。

325 kPa 下，以 1 A 的电流电解 CuSO4溶液，析出 0。

1 mol 铜，需时间大约是： ( )(A) 20。

2 h （B) 5。

4 h （C） 2。

7 h （D) 1.5 h二、填空题 ( 共 9题 18分）11. 将一 Pb 酸蓄电池在 10。

0 A 电流下充电 1。

5 h,则 PbSO4分解的质量为。

(已知M（PbSO4)= 303 g·mol—1 ) 12.在锌电极上，H2的超电势为 0.75 V，电解一含Zn2+的浓度为 1×10—5 mol·kg-1的溶液,为了不使H2(g）析出,问溶液的 pH 值应控制在______.已知25℃时，f$(Zn2+/Zn)= -0.763 V 。

13. 电极表面反应速率r与电流密度j之间应满足_______________关系。

14。

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。

15. 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_____.16。

采用三电极装置研究超电势时, 一般采用鲁金毛细管，其作用为________________，采用搅拌其作用为_______________________________。

17. 铜板上有一些铁的铆钉, 长期暴露在潮湿的空气中，在__________部位特别容易生锈。

18。

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,则最先析出的金属是 ______。

19。

已知电极（1）Pt│H2, H+，（2） Pt│Fe3+, Fe2+，和(3）Pb│H2, H+的交换电流密度j e分别为：（1） 0.79 mA·cm-2; （2) 2。

5 mA·cm—2; （3) 5.0×10-12 A·cm—2。

当它们在298 K处于平衡态时，每秒有多少电子或质子通过双电层被输送? (1） _____________cm—2·s-1;（2） _____________cm-2·s-1；（3) _____________cm—2·s—1。

三、计算题 ( 共 5题 40分）20. 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）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 H2= 0。

472 + 0.118 lg j h O2= 1.062 + 0.118 lg j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 。

21. 金属的腐蚀是氧化作用，金属作原电池的阳极，在不同的 pH 条件下，水溶液中可能有下列几种还原作用：酸性条件: 2H3O+ + 2e—＝ 2H2O + H2(p＄） O2（p＄） + 4H+ + 4e-→ 2H2O 碱性条件： O2（p＄) + 2H2O + 4e-→ 4OH-所谓金属腐蚀是指金属表面附近能形成离子浓度至少为 1×10-6 mol·kg—1.现有如下6 种金属：Au,Ag，Cu,Fe，Pb 和 Al，试问哪些金属在下列 pH 条件下会被腐蚀：（甲）强酸性溶液 pH = 1 （乙) 强碱性溶液 pH = 14 （丙）微酸性溶液 pH = 6 （丁）微碱性溶液 pH = 8 设所有活度系数均为 1.已知f$（Al3+/Al)= -1.66 V，f$ (Cu2+/Cu)= 0.337 V, f$ (Fe2+/Fe)= -0。

440V ，f$（Pb2+/Pb)= —0。

126 V，f$（Au+/Au）= 1.50 V..22。

298 K时，用Pt阳极Cu阴极电解0。

10 mol·dm—3 CuSO4溶液，电极的面积为50cm2, 电流保持在0.040 A, 并采取措施，使浓差极化极小. 若电解槽中含1dm3溶液，试问至少电解多少时间后, H2才会析出? 此时剩余Cu2+的浓度为多少？设活度系数均为1。

已知氢在铜上之h=a+blg j， a=0.80 V, b=0。

115 V，f＄（Cu2+/ Cu） =0。

337 V。

23. 求在 Fe 电极上，自 1mol·kg—1 KOH 水溶液中，每小时电解出氢 100 mg·cm—2时应维持的电势（氢标）。

(已知： a = —0。

76 V，b = -0.11V）24。

若氢在 Cd、Hg 电极上的超电势,在所讨论电流密度范围内服从塔菲尔公式h = a +blg j。

对于这两个电极, 其 b 值都为 0。

118 V，但两电极的 a 值不同。

氢在这些电极上析出时的传递系数a均为 0.5.电极反应得失电子数均为 1。

氢在 Cd 和 Hg 上的交换电流j。

分别是 1×10-7A·m-2和 6×10-9 A·m—2.求在 298 K时，两电极通过相同的电流密度情况下,氢在 Hg、Cd 两电极上的超电势的差值。

四、问答题（共 3题 20分）25。

(1) 试导出同一电极反应在不同的超电势时，反应速率（即电流密度j）之比的表达式；（2) 25℃时，1 mol·dm—3的KOH溶液用镀铂黑的铂电极电解，使它在阳极上产生O2，当超电势为0。

4V时，电流密度j=10—3 A·cm-2，若超电势为0。

6 V，j为多少？（设对称因子或传递系数b=0.5）26. 298 K 时，某钢铁容器内盛 pH = 4.0 的溶液，试通过计算说明此时钢铁容器是否会被腐蚀？假定容器内 Fe2+浓度超过 10-6 mol·dm—3时,则认为容器已被腐蚀。

已知:f＄ (Fe2+/Fe) = —0。

4402 V，H2在铁上析出时的超电势为 0。

40 V。

27. 试述电极过程产生超电势的原因。

参考答案一、选择题（共10题 20分 )1。

（C) 2. （B） 3。

(A) 4. (B） 5。

(D) 6。

(C） 7. （B） 8. （C） 9。

(A）*。

(B）二、填空题 ( 共 9题 18分 )11. PbO2+ Pb + 2H2SO4＝ 2PbSO4+ 2H2O（10 A×1.5×3600 s)/（96500 C·mol—1 )×1/2×303 g·mol-1 = 84。

8g 12. 若f (Zn2+/Zn） > f （H+/H2) 时，则 Zn 析出，而 H2不能析出，即—0。

763 - 0。

05917/2×lg （1/10—5） > (—0。

0591pH —0。

75） pH > 2.72 13。

j = nFr14. Pb│H2SO4(m) PbO2│H2SO4(m） Pb│H2SO4（m) PbO2│H2SO4（m)15. 正,负，负，正16.降低电阻超电势; 降低浓差超电势. 17.铆钉18。

f（Fe2+/Fe) = f$+ RT/2F× ln 0.01 = -0.4992 Vf(Cu2+/Cu） = f＄+ RT/2F× ln 0.02 = 0。