电解与极化作用试卷一.doc

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1、电解与极化作用试卷一班级姓名分数一、计算题(共5题50分)1.10分(4942)4942298K，压力为p$时，用电解沉积法分离Cd2+，Zn2+混合溶液，已知Cd2+和Zn2+的浓度均为0.10mol·kg-1（设活度系数均为1），H2(g)在Cd(s)和Zn(s)上的超电势分别为0.48V和0.7V，设电解液的pH保持为7.0，试问：（甲）阴极上首先析出何种金属？（乙）第二种金属析出时第一种析出的离子的残留浓度为多少？（丙）氢气是否有可能析出而影响分离效果？已知：f$(Cd2+/Cd)=-0.403V,f$(Zn2

2、+/Zn)=-0.763V.2.10分(4903)4903某一溶液中含KCl，KBr和KI浓度均为0.1mol·kg-1。今将该溶液放于带有Pt电极的多孔瓷杯内，将杯再放在一带有Zn(s)电极和大量0.1mol·kg-1的ZnCl2溶液的较大器皿中，若略去液接电势和极化影响，试求298K时下列各情况所须施加的外加电压最少为若干？（甲）析出99%的碘（乙）析出Br2至Br-浓度为1×10-4mol·kg-1（丙）析出Cl2至Cl-浓度为1×10-4mol·kg-1设活度系数均为1。已知:f$(I2/I-)=0.535V，

3、f$(Br2/Br-)=1.056V，f$(Cl2/Cl-)=1.360V。3.10分(4917)4917在298K，p$压力下,以惰性电极电解含有H2SO4(0.05molkg-1)和CuSO4(0.05molkg-1)的水溶液，若电解过程不断搅拌，并且超电势可以忽略不计，离子活度可近似用浓度代替，已知f$(Cu2+/Cu)=0.337V，f$(H+,H2O/O2)=1.229V.(1)计算使铜析出时所需最小外加电压(2)当电解进行到Cu2+浓度降为原来浓度的1%时，外加电压是多少？4.10分(4927)492729

4、8K，p$时，以Pt为阴极，C（石墨）为阳极，电解含CdCl2(0.01mol·kg-1)和CuCl2(0.02mol·kg-1)的水溶液，若电解过程中超电势可忽略不计，（设活度系数均为1，已知f$(Cd2+/Cd)=-0.402V，f$(Cu2+/Cu)=0.337V，f$(Cl2/Cl-)=1.36V，f$(O2/H2O,H+)=1.229V)(不考虑水解)试问：（甲）何种金属先在阴极析出？（乙）第二种金属析出时，至少须加多少电压？（丙）当第二种金属析出时，第一种金属离子在溶液中的浓度为若干？（丁）事实上O2(g)

5、在石墨上是有超电势的，若设超电势为0.6V，则阳极上首先应发生什么反应？5.10分(4875)487525℃时,以汞阴极电解稀硫酸溶液,测得不同阴极超电势时的电流密度如下:h/V0.600.650.730.79j×107/A·cm-22.96.328100求Tafel公式h=a+bln(j/A·cm-2)中之a,b，传递系数a及交换电流密度j0。