高中化学竞赛辅导《电化学》.doc

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1、2009届竞赛辅导2006-12-27化学竞赛辅导《电化学》班级_____姓名______1．固体电解质是具有与强电解质水溶液的导电性相当的一类无机固体。这类固体通过其中的离子迁移进行电荷传递，因此又称为固体离子导体。AgI晶体就是一个很好的固体离子导体，导电时迁移的物种全是Ag+。利用AgI晶体可以制成电化学气敏传感器，下图是一种测定O2含量的气体传感器示意图。被分析的O2可以通过聚四氟乙烯薄膜，由电池电动势变化可以得知O2的含量。（1）写出AlI3与O2的化学反应方程式。（2）传感器中发生的电极反应和电池反应。正极：；

2、负极；电池反应：。为什么电池电动势变化可以得知O2的含量？（3）请设计一个简便的电化学实验。证明AgI晶体导电的是Ag+而非I－离子导电，画出实验装置图、写出实验结果并对结果进行说明。2．将铝件与另一种材料作电极，以某种溶液作电解液进行电解，通电后在铝件与电解液的接触面上逐渐形成一层Al(OH)3薄膜，薄膜的某些部位存在着小孔，电流从小孔通过并产生热量使Al(OH)3分解，从而在铝件表面形成一层较厚的氧化膜。某校研究性学习小组根据上述原理，以铝件和铁棒为电极，一定浓度的NaHCO3溶液为电解液进行实验。（1）铝件是____

3、_极，铁棒是______极（2）铝件表面形成氢氧化铝薄膜的电极反应式为：（3）电解过程中，必须使电解液pH保持相对稳定（不能太大，也不能太小）的原因是（用离子方程式表示）太大，则太小，则_________________________________________（4）用NaHCO3溶液为电解液，会减缓阴极区溶液pH的增大，能说明这一原理的离子方程式为。3．下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统。左右两侧为电解质储罐，中央为电池，电解质通过泵不断在储罐和电池间循环；电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电池放电和

4、充电时该膜可允许钠离子通过；放电前，被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3，放电后，分别变为Na2S4和NaBr。（1）左、右储罐中的电解质分别为：左______________，右_____________。（2）写出电池充电时，阳极和阴极的电极反应式。阳极：，阴极：。（3）写出电池充、放电的反应方程式。（4）指出在充电过程中钠离子通过膜的流向：。42009届竞赛辅导2006-12-274．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:K4[Fe(CN)6](200g/L)和KHCO3(

5、60g/L)；通电电解，控制电解池的电流密度和槽电压，通入H2S气体。写出相应的反应式。已知：φy(Fe(CN)63－/Fe(CN)64－)=0.35V;KHCO3溶液中的φ(H+/H2)~－0.5V;φ(S/S2-)~－0.3V阳极反应：阴极反应：涉及硫化氢转化为硫的总反应：5．由实验得知，用电解法将电解液中的金属离子还原为金属单质时，电极所通过的电量Q正比于金属的物质的量n和金属离子化合价a的乘积，其比例系数F是一个恒量，称为法拉第常数，它与金属的种类无关。已知：阿伏加德罗常数NA＝6.023×1023mol－1；电子

6、电量：e＝1.60×10－19C；Cu的原子量：64×10－3kg·mol－1。（1）试求出法拉第常数F（电量以库仑为单位，保留三位有效数字）。（2）用电镀的方法在半径为R的铜球壳表面均匀镀上很薄的银层，在电镀槽中铜球是（阳极还是阴极）？另一电极是材料。若电流强度为I，通过时间为t，银的相对原子质量为A，银的密度为ρ，求镀层的厚度d。（3）金属铜的理想堆积模型为面心立方紧密堆积，右图为金属铜晶胞，设它的边长为acm。将涂黑了的Cu原子连接起来构成的面在晶体学中称为（1，1，1）面，求（1，1，1）面所截得的Cu占整个（1，

7、1，1）面面积的百分率。（4）在1个盛有CuSO4溶液的电解槽内电镀铜，其中阴极经过特殊处理，只有1个（1，1，1）面暴露在电解质溶液中，其余各面均被保护。假设此面面积为bcm2，电镀时电流恒为I。Cu2＋在此面上做恒速率均匀沉积，tmin后，有一层Cu原子恰好在阴极上沉积完毕，求这是已沉积的第几层Cu原子?6．在一个放有多孔隔板容器中，被隔开的一部分盛放的是质量相等的两种氯化物混合物的水溶液（底部放一薄石墨层），另一部分盛放的是氯化锌的水溶液（底部放一薄锌片）。这两个薄片可以与在其上析出的沉淀一起称量。将溶液搅拌，用导线

8、将两薄片相连。两者随时间的变化（按称量好递增的次序）列于下表；称量编号电极片质量的变化ΔM（g）石墨(增量)锌(减量)实验前0．000．0010．000．2020．000．4030．490．5640．740．6451．470．8842009届竞赛辅导2006-12-2761．301．0471．211．1