工科化学与实验金继红第5章-习题及思考题答案

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1、思考题1.氧化还原反应的特征是什么？什么是氧化剂和还原剂？什么是氧化反应和还原反应？氧化还原反应的特征是有电子的转移或偏移。在氧化还原的过程中，得电子的物质为氧化剂，失电子的物质为还原剂。氧化数升高的过程称为氧化，氧化数降低的过程称为还原。2.如何用离子-电子法配平氧化还原方程式？配平原则：（1）反应过程中氧化剂所夺得的电子数必须等于还原剂失去的电子数。（2）反应前后各元素的原子总数相等。配平步骤：将反应式改写成两个半反应式，先将两个半反应式配平，然后将这些反应加合起来，消去电子而完成。3.什么是氧化还原电对？同一元素原子的氧化型物质及对

2、应的还原型物质称为氧化还原电对。氧化还原电对通常写成:氧化型/还原型(Ox/Red),如:Cu2+/Cu;Zn2+/Zn4.如何用图式表示原电池？为简单起见，通常用符号表示原电池。图式中“∣”表示相界面；“‖”表示盐桥；（—）和（+）分别表示原电池的负极和正极。一般进行氧化反应的负极写在左边，进行还原反应的正极写在右边。要注明电池反应的温度和压力，如不写明，一般是指在298.15K和标准压力下。对气体要注明压力，对溶液要注明浓度，当溶液浓度为1mol/L时可以不写。当电极无金属导体时，需要增加只起导电作用而不参加反应的惰性电极Pt或C；若

3、参加电极反应的物质中有纯气体，液体或固体时，则应写在惰性导体的一边。5.原电池的两个电极符号是如何规定的？如何计算电池的电动势？（—）和（+）分别表示原电池的负极和正极。电池电动势E=E+-E-E+和E-分别代表正，负极的电极电势。6.电对的电极电势值是否与电极反应式的写法有关？电对的电极电势值是强度性质,与电极反应式的写法无关。7.原电池的电动势与离子浓度的关系是什么？从能斯特方程中可反映出影响电极电势的因素有哪些？原电池的电动势与正极和负极的电极电势有关，等于两者之差。而电极电势与离子浓度之间的关系，可由能斯特方程表达。从能斯特方程可

4、以看到影响电极电势的因素有温度，转移电子数，还原态物质和氧化态物质的浓度，以及电极反应式中氧化态物质的化学计量数g，以及还原态物质的计量数h8.判断氧化还原反应方向的原则是什么？试举例说明。判断氧化还原反应进行的方向，只要氧化剂电对的电极电势大于还原剂电对的电极电势E+>E-,即电动势E>0时，该氧化还原反应可自发进行。9.，是不是电池反应达到平衡时的电动势？不是10.电极电势的应用有哪些？举例说明。电极电势的应用有：1）判断氧化剂和还原剂的强弱。2）判断氧化还原反应进行的方向。3）判断氧化还原反应进行的程度。4）计算原电池的电动势等。1

5、1.什么是元素电势图？有何主要用途？大多数非金属元素和过渡元素可以存在几种氧化态，各氧化态之间都有相应的标准电极电势。拉特默建议把同一元素不同氧化数的物质所对应电对的标准电极电势，从左到右按氧化数由高到低排列起来，每两者之间用一条短线连接，并将相应电对的标准电极电势写在短线上。这种表明元素各氧化数物质之间标准电极电势关系的图，称为元素的标准电极电势图，简称元素电势图。元素电势图用途如下：（1）计算不同氧化数物质构成电对得标准电极电势（2）判断歧化反应能否进行12.原电池和电解池各有何特点？举例说明（从电极名称、电极反应、电子流方向等方面进

6、行比较）。原电池是将化学能转化成电能的装置，其中进行的是氧化还原反应。其中电子流出的电极为负极，电子流入的电极是正极。负极发生的是氧化反应，正极发生的是还原反应。电解是在外电源的作用下被迫发生氧化还原的过程，实现电解过程的装置称为电解池。在电解池中，与直流电源正极相连的电极是阳极，与直流电源负极相连的电极是阴极。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。由于阳极带正电，阴极带负电，电解液中正离子移向阴极，负离子移向阳极。13.什么叫分解电压？为什么实际分解电压高于理论分解电压？使电解质溶液继续不断地电解所需施加的最低外加电压，叫做分解电压。除了

7、内阻所引起的电压降外，超出理论分解电压主要是由于电极反应是不可逆的产生了所谓“极化”作用引起的。14.金属电化学腐蚀的特点是什么？为什么粗锌（含杂质主要是、等）比纯锌容易在硫酸中溶解？为什么在水面附近的金属比在水中的金属更容易腐蚀？金属表面与介质如潮湿空气，电解质溶液等接触因发生电化学作用而引起的腐蚀，称为电化学腐蚀。其特点是有电极反应发生，存在电流。粗锌能和杂质构成许多微小的原电池，进而发生电极反应加快锌的溶解。在水面附近潮湿的空气里,金属的表面吸附了一层薄薄的水膜,这层水膜里含有少量的氢离子与氢氧根离子,还溶解了氧气等气体,结果在金属

8、表面形成了一层电解质溶液,它跟金属里的杂质恰好形成无数微小的原电池。进而发生电极反应加快金属的腐蚀。15.金属防腐的方法有哪些？1）正确选用金属材料，合理设计金属结构。2）非金属涂层3）金属镀