高中化学竞赛题--电极电势.doc

中学化学竞赛试题资源库——电极电势 A组 ．在碱性溶液中，溴的电势图如下： 哪些离子能发生歧化反应？并写出有关歧化反应的离子方程式？ ．在碱性溶液中，溴的电势图如下： 问哪些离子能发生歧化反应？并写出有关的电极反应和歧化反应的离子反应方程式。 ．有一批做过银镜反应实验的试管要洗涤，可用铁盐溶液来做洗涤剂。实验室中可选用的铁盐溶液有FeCl3、Fe2(SO4)3和Fe(NO3)3（三种溶液中［Fe3＋］相等）。甲同学认为三种溶液中FeCl3洗银效果最好，乙同学则认为 Fe(NO3)3效果最好，两人都提出了各自合理的判断依据（结果如何当然还要看哪一个理由在实际过程中的效果）。能够查到的数据有：Fe和Ag的标准电极电势，Φ?Fe3＋/Fe2＋＝.77V，Φ?Ag＋/Ag＝0.80V；Fe(OH)3的溶度积，Ksp＝2×10－39 （1）甲的判断依据是 ； （2）乙的判断依据是 。 ．气态废弃物中的硫化氢可用下法转化为可利用的硫：配制一份电解质溶液，主要成分为：K4φ((Fe(CN)63－－φ(H＋/H2)～－0.5V；φ(S/S2－)～－0.3V B组 ．求右边电池的电动势：Pt | H2（1.0atm）| H＋（1.0mol/L）|| Hg22＋（0.10mol/L）| Hg ．一块铜板被等分成Cu（α）、Cu（β）两块。Cu（α）经锤打，从而引起Cu（α）和Cu（β）性质的差异。 （1）用Cu（α）、Cu（β）设计一电池：Cu（α）| CuSO4（aq）| Cu（β）。电池电动势用E＝φR－φL表达。φR和φL分别为右、左半电池的电极电势。请在答卷上选择正确的E值，并给出选择的热力学判据。 （2）写出净电池反应式。 ．试用原电池符号表示当以1mol/L盐酸为电解质，pH2＝101.325kPa时，反应 1/2H2（g）＋AgCl（s）＝Ag（s）＋HCl（aq） 所构成的原电池，并计算出298K时的热力学平衡常数K?的常用对数值。 已知：Φ?A（H＋/H2）＝0.00V，Φ?A（AgCl/Ag，Cl－）＝0.222V ．奥格（Ogg）对下述电池： Hg（l）|硝酸亚汞（m1），HNO3（0.1J·mol－1）||硝酸亚汞（m2），HNO3（0.1J·mol－1）|Hg（l）在298K维持m2／m1＝10的情形下进行了一系列测定，求得电动势的平均值为0.029V，试根据这些数据确定亚汞离子在溶液中是Hg22＋还是Hg＋。 ．用铂作阳极，石墨作阴极，电解浓度为0.500mol/L的Na2SO4水溶液。已知在阴极是H＋放电生成H2；E(S2O82－/ SO42－＝2.06V；半反应O2＋2H2O＋4e－＝4OH－的E(＝0.401V。在电流密度为100mA/cm2时，氧化铂上的超电压为0.638V，氧气的分压为1.01×105Pa。 通过计算判断阳极是哪种离子放电？在阳极区有什么物质生成？在电解槽中安装何种装置可得到NaOH和H2SO4溶液？ 电解时，两个电极的实际电势数值与理论电极电势相比都分别存在一个电势差值，这个电势差值称为该电极的超电势（或超电压、过电位）。阳极的实际电势数值总要比它的理论电极电势更正一些；阴极的实际电势数值总要比它的理论电极电势更负一些。根据国际上的规定，不论阴极还是阳极起电势均取正值。 ．镅（Am）是一种用途广泛的锕系元素。241Am的放射性强度是镭的3倍，在我国各地商场里常常可见到241Am骨密度测定仪，检测人体是否缺钙：用241Am制作的烟雾监测元件已广泛用于我国各地建筑物的火警报警器（制作火警报警器的1片241Am我国批发价仅10元左右）。镅在酸性水溶液里的氧化态和标准电极电势（E(/V）如下，图中2.62是Am4＋/Am3＋的标准电极电势，－2.07是Am3＋/Am的标准电极电势，等等。一般而言，发生自发的氧化还原反应的条件是氧化剂的标准电极电势大于还原剂的标准电极电势。 试判断金属镅溶于过量稀盐酸溶液后将以什么离子形态存在。简述理由。 附：E( (H＋/H2)＝0V；E?(Cl2/Cl－)＝1.36V；E?(O2/H2O)＝1.23V。 ．已知酸性溶液中某金属M的元素电势图（298.15K）如下： （1）计算下列电对的EA(。 M2＋(aq)＋2e＝M(s) MO53－＋10H＋＋3e＝M4(aq)＋5H2O （2）把金属M加到已排除氧的密闭容器内的稀盐酸里，假定热力学可能进行的反应未被动力学因素阻止，会发生什么反应。 （3）氧化物MO2很容易溶于情性气氛的盐酸里，且当反应结束留下澄清溶液，假定热力学上可能进行的反应未被动力学因素阻止，试问该溶解过程的主要产物（除去水）是什么？ （4）化