氰化物为什么能降低铜的电极电势

1.电解液为什么能够导电?

答:电解液導电与金属导体的导电方式是不一样的在金属导体中,电流是靠自由电子的运动输送的在电解液中则是由带电的离子来输送电流。在電解液中由于正负离子的电荷相等所以不显电性,我们叫做电中性当我们对电解液施加电压时,由于强大的电场的吸引力离子分别跑向与自己极性相反的电极。阳离子跑向阴极阴离子跑向阳极。它们的运动使电流得以通过这就是电解液导电的道理。

2.在电镀过程中挂具发热烫手,是由于镀液温度太高造成的吗?

答:挂具的发热虽然与溶液的温度有关系但主要的原因是:

(1)通过挂具的电流太大。

(2)挂具上的接触不良电阻增高而使挂具发热。

3.控制电镀层厚度的主要因素是什么?

答:控制电镀层厚度的主要因素为电流密度、电流效率与电镀时间

4.黃铜镀层与青铜镀层是同一样的台金镀层吗?

答:不是,黄铜镀层是铜和锌的合金镀层青铜镀层是铜和锡的合金镀层。

5.法拉第定律是表示什麼关系的试述法拉第的第一定律和第二定律?

答:法拉第定律是描述电极上通过的电量与电极反应物重量之间的关系的,又称为电解定律

法拉第第一定律:金属在电解时所析出的重量与电解液中所通过的电流和时间成正比。

W——析出物质的重量(g)

K——比例常数(电化当量)

I——电流強度(安培)

t——通电时间(小时)

法拉第第二定律:同量电流通过不同电解液时则所析出金属之重量与各电解液之化学当量成正比。

C——比例常數 E——化学当量

6.为什么镀件从化学除油到弱酸蚀,中间要经清水洗净?

答:因为通常的化学除油溶液都是碱性的如果把除油溶液直接带进酸腐蚀溶液中,就会起酸、碱的中和反应降低了酸的浓度和作用。中和反应的生成物粘附在工件上会影响镀层的质量。故工件在化学除油后一定要经清水冲洗干净,才能进入酸腐蚀的溶液

7.电镀层出现毛刺、粗粒,通常是那些原因造成的如何解决?

答:镀层出现毛刺、粗粒,主要是镀液受悬浮杂质污染所造成的其来源是:空气中的灰尘、阳极的泥渣、金属杂质的水解产物。此外还有镀液成分不正常和操作条件不合要求等等。解决的办法是:调正镀液成分和操作条件如果是悬浮杂质所造成,则应将镀液过滤

8.配制电镀液的基本程序如何:

答:配制电镀液的基本程序如下:

(1)将汁量好的所需电镀药品先放入开料槽(小槽)内,再加入适量的清水溶解注意勿将药品直接倒入镀槽内。

(2)溶液所含的杂质可以先用各种化学方法清除,并以活性炭处理

(3)已处理静置好的溶液,滤入清洁的镀槽中加水至标准量。

(4)调节好镀液工藝规范(pH值、温度、添加剂等)

(5)最后用低电流密度进行电解沉积,以除去其它金属离子杂质直至溶液适合操作为止。

9.为什么桂具要涂上绝緣材料?

答:挂具制造一般除挂勾和产品接触导电部分外其余均应涂上绝缘材料,以减少电流损耗和金属损失确保产品有效面积电镀,提高有效电流并使挂具耐用。

10.硫酸、盐酸除锈效果怎样?硝酸能否除锈?

答:产品除锈一般以采用浓盐酸效果最好能达到效率高,即使时间过長了些也不致产生过腐蚀损坏基体金属的现象。硫酸除去表面锈渍较好但除锈很慢,而时间过长了又产生过腐蚀现象对产品基体损壞较大。硝酸不能用于除锈因其氧化性很强,遇金属即进行氧化产生大量的氧化氮剧毒气体。

11.镀前处理对电镀层的质量有何影响?

答:从長期的生产实践证明电镀生产中所发生的质量事故,大多数并不是由于电镀工艺本身所造成多半是由于金属制品的镀前处理不当所致。将别是镀层的平整程度、结合力、抗腐蚀能力等性能的好坏与镀前处理的质量优劣更是密切相关。金属制品在电镀以前的表面状态及其清洁程度是能否取得优质镀层的重要环节在粗糙的金属表面,很难获得平滑光亮的镀层而且镀层孔隙也多,使防蚀性能减低金属表面如果存有某种油垢物,也不能获得正常的镀层

12.在氰化物镀液中,游离氰化物的定义是什么?

答:在氰化物镀液中未结合在络盐内的多餘氰化物就叫做游离氰化物。例如在氰化镀铜液中的游离氰化物就是形成[Cu(CN)3]= 络离子以外的多余氰化物

13.在氰化镀铜中,阳极产生钝化溶解鈈良,游离氰化物的含量为什么会升高?

答:在氰化镀铜电镀时阳极溶解不良,虽然一部分氰根在阳极上氧化消耗了但在阴极上由于铜氰絡离子的放电,产生了更多的游离氰根而使镀液中的游离氰化物含量升高。

14.酸性光亮镀铜的阳极材料对镀层质量有什么影响?

答:在酸性光煷镀铜工艺中若使用电解铜阳极,极易产生铜粉引起镀层粗糙,而且光亮剂的消耗快所以应采用含有少量磷(0.1~0.3%)的铜阳极,可以显著哋减少铜粉但若采用含磷量过高的铜阳极,则将使阳极溶解性能变差致使镀液中的铜含量下降。

15.镀镍液中阳极面积缩小,阳极电流密度增加这时溶液的pH值是上升还是下降?

答:溶液的pH值下降。这是因为阳极减少电流密度增加,阳极发生钝化而不溶解阳极钝化后,析絀氧气溶液中H+增加,因而酸性增加pH下降。

16.镀镍液中要促进阳极溶解,应添加什么?加入多量的硼酸可以吗?

答:要促进镍阳极的溶解应加入适量的氯离子。硼酸没有促进镍阳极溶解的作用

17.光亮镀镍溶液要注意那些有害杂质的干扰影响?

(1)工业原料不纯。如硫酸镍含有铜、锌忣硝酸根阳极镍板含有铁等杂质;

(2)生产过程的污染。如清洗不彻底从产品或挂具带进的铜、铬。有机添加剂的分解产物这些都是光亮鍍镍的有害杂质,要注意排除

18.镀镍套铬后出现脱皮、扑落现象,主要是由于镀前处理不良所造成的吗?

答:镀镍套铬后出现镀层剥离现象鍍前处理不良是一个因素,但不一定全是由于镀前处理不良所造成它与镀液的状况以及产生双层镍的现象有关。

19.为什么不能使用金属铬莋为镀铬阳极?

答:镀铬不采用可溶性金属铬作为阳极主要是它在镀铬过程中极易溶解。阳极金属铬溶解的电流效率大大地高于阴极金属铬沉积的电流效率这样,随着电镀过程的进行势必造成镀液中铬含量愈来愈高,致使无法实现正常的电镀而且以金属铬作为阳极,它主要以三价铬离子形式溶解进入溶液中使镀液中的三价铬离子大量积累。同时由于金属铬很脆难以加工成各种形状,所以不能用全金屬铬作为阳极一般都采用铅或铅合金来作为镀铬过程中的阳极。

20.镀铬层中产生部分棕色膜这是什么原因?

答:镀铬层中产生部分棕色膜,主要是硫酸根不足所造成的此外,槽液温度过低或受杂质(如Cl-)干扰也会在铬镀层中产生棕色的膜。

答:当电流通过电解液时在电极上发苼的氧化还原反应使电解质在电流作用下被分解的过程就叫做电解。通电时电解质的阳离子移向阴极并在阴极得到电子而被还原成新物質;阴离子移向阳极,并在阳极上失去电子而被氧化成新物质有时在阳极上也发生电极材料的氧化作用。例如电解熔融的氯化钠

电解工業在国民经济中起着巨大的作用,许多有色金属和稀有金属的冶炼化学工业产品的制备以及电镀、电抛光、阳极氧化等都是通过电解来實现的。

答:借电解作用在金属制件表面上沉积一薄层其它金属的方法,就叫做电镀电镀包括镀前处理(除油、除锈)、镀上金属层和镀后處理(钝化、除氢)等过程。用于防止金属制品腐蚀修复磨损部分,增加耐用性反光性,导电性和美观等电镀时将金属制件作为阴极,所镀金属板或棒作为阳极分别挂于铜制的极棒上面浸入含有镀层成分的电解液中,通入直流电

在个别情况下,也有用不溶性阳极例洳镀铬时用铅或铅锑合金阳极。

答:电流强度简称电流是指单位时间内通过导体横截面的电量。单位是安培简称安(A)。

24.电流密度是什么?如哬计算?

答:电流密度是指每单位面积的电极上的电流强度电镀上是以一平方分米为基本计算单位,所以通过一平方分米电极面积的电流強度就称为该电极的电流密度。阴极电流密度用DK表示阳极电流密度用DA表示,单位是安培/平方分米即A/d㎡。(国外也有用安培/平方英寸表示)例如镀件总面积为50平方分米,使用的电流为100 安培则电流密度为100安培÷50平方分米=2安培/平方分米。阴极电流密度对镀层质量影响很大过高过低都会产生质量低下的镀层。电流密度还直接决定镀层沉积速度影响生产效率。

25.什么叫做电流效率?

答:电流通过电镀溶液在阴极上所析出金属的重量并不一定和电解定律(电解时电板上析出或溶解物质的重量与电流通过的电量成正比)理论计算的重量相符合,一般是比理論量少这是由于电解时不单纯地进行金属离子放电还原成金属,而且还进行别的副反应例如氢的析出,就会消耗一定的电量因此,偠析出一定量的金属时其实际所需的电流比理论计算值要大。故按理论计算所需的电流值和实际需要的电流值之比就叫做电流效率。電流效率愈高电能的浪费愈少。

26.已知电流密度和电镀时间如何求得电镀层的厚度?

答:首先根据镀种得出该工艺的电流效率,同时查表得絀该金属的电化当量和密度(比重)然后按下公式进行计算:

镀层厚度d的计算公式(d:微米)

电镀时间t计算公式(t:分钟)

阴极电流效率计算公式:

C=电囮当量(克/安培·小时)

Dk=阴极电流密度(安培/平方分米)

ηκ=阴极电流效率(%)

r=电镀层金属密度(克/厘米3)

例:已知镀镍液电流效率95%,阴极电流密度为2.5A/d㎡电鍍20分钟后所得镀层厚度是多少? 查表得镍的电化当量为1.095密度8.8

27.什么是阳极性镀层和阴极性镀层,对于铁基体来说锌、铜、镍、铬、铜锡合金等镀层是属于那一类的镀层?

答:按照镀层金属与基体金属之间的电化关系来分类,可以将镀层分为阳极镀层和阴极镀层在一般的条件下,鍍层金属的电极电位比基体金属的电极电位为负时叫做阳极镀层,反之叫做阴极镀层。锌镀层的电极电位比铁基体的电极电位为负故锌镀层属阳极性镀层。铜、镍、铜锡合金镀层的电位比铁基体的电位为正故属阴极性镀层。铬镀层按标准电位来说比铁为负,然而洇铬镀层易于纯化使电位趋向于正,所以也属于阴极性镀层由于金属的电位随着条件的不同而发生变化,所以镀层究竟属于阳极镀层還是阴极镀层也可能发生变化例如在一般条件下,锡镀层对铁来说是阴极镀层但是在有机酸中,它却成为阳极镀层了

28.阳极镀层和阴極镀层对基体金属的保护作用是怎样的?

答:阳极镀层的保护原理是基于镀层的电位较基体金属为负,它的电溶压较大就成为腐蚀电池中的陽极,从而延迟了基体金属的腐蚀即使在基体金属有稍许暴露时,镀层仍能起防护作用所以,阳极镀层上孔隙的多少对防护性能的影响很小,就厚度而言镀层的厚度愈大,防护性愈强阴极性镀层对基体金属只起纯机械的隔离作用,没有象阳极镀层的电化保护作用所以一定要在镀层孔隙率很少的情况下才有保护作用,否则在镀层的孔隙或破损处,基体金属将作为腐蚀电池的阳极加速了基体金屬的腐蚀。一般镀层的孔隙率随着镀层厚度的增加而减少故厚度越大,阴极镀层的保护性能也越强

29.镀件电镀前一般的质量要求如何?

答:鍍件进行电镀前一定要做到无氧化皮、无锈、渍、无油污,表面能完全被水润湿不挂水珠。

30.镀件电镀完毕之后为什么要用清水冲洗干淨?

答:因为产品电镀完毕出槽之后,表面及孔洞粘附有大量的镀液而镀液本身通常都有一定的腐蚀性。如果不清洗干净会对镀层及基体產生腐蚀,影响了产品的外观及防护性能故镀件出槽后,应即用清水冲洗干净然后加以干燥。 31.生铁铸件为什么比其它钢铁零件难于电鍍?

答:铸造出来的生铁零件其表面往往是凹凸不平及多孔的,在这样的表面上只会得到粗糙而多孔的镀层此外,在生铁的表面上还存囿游离的石墨,它不但影响到镀层与基体金属的结合同时,在镀层存有孔隙的情况下它便成为腐蚀电池的阴极,使镀层金属迅速破坏生铁中的石墨,有时还具有降低氢超电压的作用造成氢容易在该处析出,阻碍了金属的沉积所以,铸造的生铁零件比其它的钢铁零件难于电镀

32.在氰化镀铜中,游离氰化物不足时应添加什么?加入氰化亚铜可以吗?

答:在氰化镀铜中,游离氰化物不足时应添加氰化钠(或鉀)。如加入氰化亚铜则使游离氰化物进一步降低,铜镀层变得结晶粗大和粗糙

33.在配制氰化镀铜液时,将粉末状的氰化亚铜用温热的水溶解然后加入镀槽,这样操作对吗?

答:不对因为氰化亚铜是难溶于水的。应将氰化亚铜溶于氰化钠(或钾)的溶液中氰化钠的量为氰化亚銅的1.15倍。

34.在氰化镀铜溶液中使用空气搅拌合适吗?

答:在氰化镀铜溶液中,不宜使用空气搅拌因为空气中的二氧化碳会与溶液中的碱反应苼成碳酸盐。过量的碳酸盐会对铜镀层产生不良的影响 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

35.硫酸镀铜溶液中的硫酸,它有什么作用?含量的高低对镀层有何影响?

答:硫酸镀铜溶液中的硫酸有如下几种作用:

(1)防止铜的水解而形成氧化亚铜或其它碱式盐类沉淀

(2)减低铜离子的有效浓度,使铜镀层的结晶细致

(3)降低溶液嘚电阻,提高溶液的导电度减少电能的消耗。

(4)防止在高电流密度下产生粗糙或树枝状的镀层

镀液中硫酸含量一般为60~80克/升,含量太高戓太低都不适宜太多时它能使镀层发脆,并降低硫酸铜的溶解度太少时能造成镀层粗糙,阳极钝化及溶液的分散能力减低等故障

36.硼酸在镀镍溶液中有什么作用,如果硼酸不足将会出现什么情况?

答:硼酸是镀镍溶液的缓冲剂,起缓冲镀液pH 值的作用当浓度达到31克/升以上時,才有显著的作用但不能过高,因为硼酸在常温下的溶解度约40克/升左右由于硼酸的缓冲作用,使阴极区溶液的pH值不致产生急剧的变囮因而能允许使用较高的阴极电流密度而不致在阴极上析出氢氧化物。它还具有提高阴极极化和改善镀层性质的作用但是它的含量过哆会降低阴极电流效率。低于20克/升时缓冲作用很弱而使镀液的pH值变化加剧,影响电镀层的质量甚至使电镀过程无法进行。

37.镀镍时阳極附近电解液的pH值与阴极附近电解液的pH值那一个高,为什么?

答:是阴极附近电解液的pH值高这是由于在电解过程中,阴极上析出氢气而使pH值仩升 2H++3→H2↑

38.镀锌后的钝化膜层,白色钝化与彩色钝化层那一种的耐腐蚀性能好?

答:镀锌后的钝化膜层彩色钝化比白色钝化的耐腐蚀性能好。这是因为进行钝白处理时是将已经形成的彩色钝化膜在漂白处理的溶液中溶解掉一层,使彩色钝化膜变成白色由于白钝化膜层比彩銫钝化膜层薄,故耐腐蚀性能降低

39.用碳酸钡处理镀铬液中过多的硫酸,一克硫酸该用多少克碳酸钡?

答:要除去1克的硫酸理论上需要约2克嘚碳酸钡。

40.新配制的纯铬酸溶液为什么镀不出铬来?为什么要进行电解处理后或加些老镀液才能镀出质量良好的镀层?

答:新配制的纯铬酸溶液如果没有三价铬和催化阴离子,是不易接在阴极电解还原的铬酸中的六价铬离子不还原至三价铬离子,也不还原为金属铬电解的结果就相当于水的分解,在阴极上产生氢气2H++2e→H2↑在阳极上产生氧气4OH--4e→2H2O+O2↑。所以镀不出铬来当溶液加入硫酸后,它与溶液中的三价铬生成複杂的带正电荷的硫酸铬[Cr4O(SO4)(H2O)4]2+因硫酸根离子半径小,电荷高所以易被带正电的硫酸铬吸附,穿过碱式铬酸铬胶体粘膜促使Cr离子能在阴极仩放电析出金属铬。新配制的镀铬液中由于没有三价铬,铬就不易镀上故需要进行电解处理以产生三价铬。加些老镀液的目的也是使鍍液中含有一定量的三价铬以利于金属的析出

41.金属为什么要进行电镀?

答:金属在各种不同环境下使用时,由于外界介质在金属表面上的化學和电化学作用而产生了金属腐蚀金属腐蚀的结果,不仅是金属本身的损失而且由于金属制品结构的损坏而失去使用价值造成人力物仂的浪费,其价值比金属本身要大很多倍因此,在大量生产金属和金属制品的同时就必须与金属的腐蚀进行斗争。电镀工艺是增加金屬防护性能及改善金属表面质量的最有效的方法之一金属制品进行电镀就是为了保护金属不受腐蚀、改善金属制品的性能和增加制品表媔的美观。

答:镀液的pH值是指溶液的酸硷度我们知道,水是弱电解质它也可以电离。

水的电离度很小在通常条件下,一千万公升水中只有一个克分子的水电离,也就是说在每升水中氢离子和氢氧根离子浓度为1/克当量,因此可以说:在中性水溶液中,氢离子或氢氧根離子浓度为10-7克当量

氢离子是酸类的通性,氢氧根离子是碱类的通性因此溶液中的氢离子浓度和氢氧根离子浓度直接反映了溶液的酸碱性。在中性溶液中由于氢离子和氢氧根离子浓度相等,故溶液为中性如果我们改变溶液的其中一种离子浓度,则溶液的性质就将改变假如提高溶液中氢离子的浓度,则溶液将由中性变为酸性如果将氢离子浓度提高10倍,则溶液中氢离子浓度为10-6提高100倍则为10-5,依次类推;楿反则降低10倍其浓度为10-8,降低100倍则为10-9

pH值就是用10为底的对数的绝对值来表示氢离子浓度,也叫氢离子的指数也就是说:当溶液中的氢离孓浓度为10的负几次方时,pH值就等于几当pH值等于7时,溶液的氢离子浓度为10-7溶液为中性。pH由7至0变化时溶液为酸性,pH由7至14变化时溶液为堿性。

43.工厂常用来测定溶液pH值的方法有那几种?

答:pH值是电镀槽液的一个重要参数对电镀过程影响很大,故需要经常检查镀液的pH值工厂常鼡来测定溶液pH值的方法有两种:

(1)试纸法:根据试纸变色,与已知pH值的色标相比较来确定溶液的pH值其优点是方便简单;缺点是误差较大。这是工廠日常生产应用最广的方法

(2)pH值测试仪:根据氢离子浓度对氢电极产生不同电位和一标准电极之间的电势差,在电位计上显示读数优点是准确度高;缺点是测试较复杂。

44.什么叫做直流电源?

答:直流电是电子以同一方向在正极与负极之间不断流动的电流电镀中所用电源均为直流電,电压一般为6至12伏因电压过低,不能自外界由输电线路供给通常取得直流电的方法为1)直流发电机;(2)整流器;(3)蓄电池。

45.电流表、电压表应洳何连接?

答:电流表即安培表是指示电路中电流通过大小的仪器测量范围小的电流表,一般可直接串联在电路上较大的(30安培以上)则需用┅只分流器与电路串联,电流表就接在分流器的两端但也有些5安培的电流表照样需用与其匹配的分流器。电压表即伏特表是测量电压嘚,一般与负载并联只要把它的两根接线跨接在电路的两极上,即可指示出读数电流、电压表在联接时须注意极性和量程。

46.电镀槽电源的并联接法如何应用?

答:电镀槽电源的接法以并联接法最为普遍接法是每个镀槽中的阳极及阴极分别直接与电源输出的正极和负极连接。应用此种接法时每槽中电流的多少,随镀槽的电阻大小而定与并联的其它槽的电阻大小无关,总电流等于各槽电流之和各槽的电壓均相同,等于输出的总电压

47.电镀槽电源的串联法如何应用?

答:电镀槽的串联接法是镀槽中第一槽之阳极与第二槽的阴极连接,第二槽的陽极与第三槽的阴极连接依此类推,第一槽的阴极与最后一槽的阳极与电源相接

电流通过镀槽的数量,是根据各槽的电阻而定各槽內阴极面积相同时,则电流密度相同阴极面积不相同时则电流密度也不同,沉积速度亦有差异电路上的电流,处处相等因为电流从電源一点起,除了通过这个电路之外并无其它通路可以回到电源的另一点,因此电路上各点的电流必定相等总电阻等于各分电阻之和,电阻串联后总电阻增大。总电压等于各分路电压之和所以在实际使用时,电源电压要比各分路电压高才能使各镀槽得到额定的电壓。这种接法的优点是节省设备但缺点是必须在各槽内电极连接好后,电流才能通过任何一极断开,电流都不能通过而且要求电源供电电压较高,各镀槽溶液特性及镀件面积要相同如果不相同则很难应用。

48.为什么氰化镀铜液中的碳酸盐会不断产生?

答:任何氰化物镀液茬使用过程中都将逐渐累积碳酸盐这是由于氰化物的分解和空气中的二氧化碳溶入镀液所致。 2NaCN+2H2O+2NaOH+O2(空气)→2Na2CO3+2NH3

49.怎样除去氰化物镀液中的碳酸盐?

答:除去氰化物镀液碳酸盐的方法有:

(1)冷却法——在冷却氰化镀液的时候碳酸钠能从溶液中结晶而得以除去,冷却温度最好在0℃左右时间8小時以上。在冬天时可应用自然冷却。应用冷却法金属盐的损失约为10%左右。冷却法不适宜于除去碳酸钾因为钾盐的溶解度很大。

(2)化学沉淀法——可采用硫酸钙、氢氧化钙氢氧化钡等它们的反应如下:

应用硫酸钠,使碳酸钠成碳酸钙沉淀反应生成的硫酸钙比碳酸钠危害尛,在酒石酸盐氰化镀液中硫酸根的存在反而有利,硫酸盐也可用冷却法除去这个方法可除去碳酸钾。

应用氢氧化钙或氢氧化钡的优點是反应后产生的氢氧化钠在一般溶液中是需要的。在不需要碱的场合下则可在处理后用不溶性阳极电解处理或加入有机酸(如酒石酸)。

(3)酸处理——应用酸与碳酸盐反应成CO2气体的原理;

应用的酸是酒石酸生成的酒石酸盐是有利的,应用这种方法必须有良好的通风设备

(4)稀釋法——这个方法是将溶液稀释来减低碳酸盐的浓度,这就将损失一部分溶液只有在不得已的情况下才可使用。

50.氰化物镀液中的碳酸盐過多会造成什么样的故障。

答:氰化物镀液在碳酸盐过多的情况下要造成下列的故障:

(1)阳极极化作用增加。 (2)阴极效率降低 (3)溶液的导电度減低。 (4)光泽范围缩小 (5)镀层容易渗点。 (6)镀层易呈海绵状(特别在镀金或镀银溶液中) (7)溶液的粘度增加,带出损失增大

51.光亮硫酸盐镀铜溶液Φ的杂质对镀层质量有何影响?

答:在光亮硫酸盐镀铜溶液中,金属杂质的影响比其它电镀溶液少很多的金属离子由于外界带入或基体金属嘚腐蚀(如铁、镍、锌)逐渐在镀液内累积,由于铜的电极电位较正在强酸性溶液中,它们的存在不足以造成共沉积的条件,因此影响也鈈大但铁、镍的存在会降低溶液的导电度,在含量高时会使镀层粗糙砷、锑的电位与铜相接近,能与铜共沉积而使镀层粗糙变脆。鉛在溶液中能沉淀而出影响不大。某些有机杂质也常常引起镀层发脆

52.为什么用低电流密度电解除去镍液中的微量金属时,搅拌能提高除去杂质的效率?

答:用电解法除去镀镍液中的杂质时进行搅拌,能使杂质与阴极有更多的接触机会故能提高去除杂质的效率。

53.锌压铸件詓油时为什么不能在高温的强碱下浸渍?

答:因为锌是两性金属,它易溶于酸也易溶于碱。在高温强碱中锌溶解很快所以锌压铸件不能茬高温的强碱中浸渍除油。

54.在某镀镍溶液中通入镀槽的总电流为400A,通电时间共15分钟假如电流效率为95%,共析出金属镍多少克?

答:根据电解萣律镀层重量(m)应为:

根据上述公式并查得镍的电化当量K为1.095 克/安培?小时。

在上述条件下可析出金属镍104克

55.测定镀铬溶液的电流效率时,通过電流20A经2小时在阴极上析出金属铬的重量为1.8克,求该镀铬液的电流效率?

答:根据电解定律镀层重量(m)应为:

ηk =K?I?t?m 根据上述公式并查得六价铬的电囮当量K为0.324 克/安培?小时。

在上述条件下该镀铬液的阴极电流效率为13.9%

56.重铬酸根在阴极上还原至三价铬的反应,为什么在没有催化阴离子时┅瞬间就停止了?

答:镀铬溶液在没有催化阴离子的情况下,接通电流时阴极上有氢气析出,同时部分还原为三价铬由于氢的析出,阴极區pH上升三价铬立即在阴极上生成碱式铬酸铬〔Cr(OH)3Cr (OH)CrO4〕薄膜。它是带正电性的分散胶体将阴极表面包封住。这层膜很紧密只能让氢离子透過而发生下列反应2H++2e→H2↑而重铬酸根却不能透过这层薄膜,所以镀铬溶液在没有催化阴离子时重铬酸根在阴极上还原成三价铬的反应,一瞬间就停止了

57.镀铬液的硫酸根在电极反应过程中起什么作用?

答:镀铬液中的硫酸根,能与溶液内的三价铬生成复杂的硫酸铬〔Cr4O(SO4)4(H2O)4〕++阳离子這种阳离子跑向阴极促使碱式铬酸铬薄膜溶解,使铬酸根离子能在阴极上放电而析出金属铬所以要使零件镀上铬,必须在阴极表面生成┅层由三价铬和铬酸根组成的粘膜这层粘膜还得在硫酸铬阳离子的作用下不断溶解。这样粘膜不断地生成,不断地溶解周而复始,鍍铬的过程才能实现

58.镀镍层为什么会产生针孔?它有什么危害?

答:针孔是镀镍过程中最常见的故障,所谓针孔是目力所能见到的细孔。针孔的产生是由于在阴极表面留有气泡造成绝缘,使金属在该处不能沉积而在气泡旁边的周围则继续增厚,以后气泡逸出或破裂在该處留下凹陷的痕迹,这样就形成针孔针孔有的直达至基体金属或至镀层中部为止,或逐渐为镀层封闭

如针孔直达基体金属,则基体金屬与大气接触易被腐蚀。如针孔止于镀层中部则虽不致于立刻被腐蚀,但总是镀层的弱点耐腐蚀性能降低,也影响了镀层的美观茬抛光后有拉延的痕迹,使故障更为显著

59.产生针孔的条件是什么?是否产生气泡就会有针孔形成?

答:针孔的产生主要是由于气泡滞留于镀件表面而造成的,但产生气泡并不一定有针孔形成因为形成针孔必须有两个条件;第一要有气泡(主要是氢气)产生;第二所产生的气泡,能吸附於镀件上如果产生的气泡不能在镀件表面上滞留,则不会产生针孔如氰化镀铜及镀铬等,在电解过程中它们都产生大量的氢气泡;但咜们产生之后,都急剧溢出液面难于在镀件表面上滞留,故极少会形成针孔

60.如何消除镀层中的针孔?

答:针孔的故障是一个相当复杂的问題,因操作条件或溶液成分不合规范而产生针孔则补救尚易,只需改改操作条件或调整溶液成分使之适合要求便可能解决如因溶液有雜质(金属杂质或有机杂质)的污染而产生针孔,则必须找出其根源对症下药,才能得到解决在没有杂质的情况下,一个简单而有效的方法为加入防针孔剂在光泽性镀镍中可加入润湿剂如十二烷基硫酸钠,用量为0.01~0.05克/升在普通镀镍中,可在每天工作完毕之后加入双氧水0.1毫升/升加入后将溶液予以彻底搅拌。在双氧水(或其它氧化剂)的存在下本来H+在阴极还原成H2的反应由氧化剂在阴极上的还原而取代之,使氫气泡无以产生针孔亦可避免。但镀液内如含有过多的杂质则这些措施的效果亦受到影响,甚至无效这时就应对镀液进行净化处理。

61.何谓分散能力和深镀能力?

答:分散能力是指镀层在零件上厚薄分布的情况镀层厚度在零件各部位分布均匀称分散能力好,反之为分散能仂差

深镀能力又叫遮盖能力,是指在零件各部位镀上金属层的情况而不研究其厚度分布情况。它与分散能力是两种概念不要混淆在┅起。但它们之间亦有一定的联系一般来说分散能力好则深镀能力也好,而深镀能力不好则分散能力亦不好。

62.影响分散能力的因素有那几个方面?

答:影响分散能力的因素主要有:几何因素和电化学因素

几何因素主要是指镀槽的形状、阳极的形状、零件的形状以及零件与阳極的相互位置、距离等。其要素是尖端放电、边缘效应、阴阳极的距离等它主要是影响电镀的电流分布。例如镀铬时往往要考虑如何装掛零件用什么阳极及阳极的位置等,这都是为了改善电流的分布提高分散能力。

电化学因素包括极化作用、电流密度、溶液的导电度鉯及电流效率等一般来说,提高阴极极化作用可改善分散能力。提高电流密度能增加阴极极化作用,改善分散能力当提高溶液的導电度不严重降低阳极极化作用时,可提高分散能力电流效率若随电流密度升高而降低时,降低电流效率可提高分散能力

63.怎样才能取嘚均匀的镀层?

答:取得均匀镀层的方法,除了选择合理的溶液成分、改进配方外合理的操作、装挂零件及采取一些特殊的措施,在生产中昰非常重要的通常使用的方法有:①冲击电流:在电镀开始用较大的电流(比正常电流大2~3倍)进行短时的冲击电镀。②合理装挂零件:使零件处茬最佳的电流分布状态下同时又不使析出的气体停滞在零件的盲孔、低洼部分。③根据可能调节阴、阳极之间的距离缩小阴极不同部位(即零件的凹凸部分)与阳极之间的距离比。④利用“象形”阳极来改善电流分布⑤利用保护阴极和屏蔽保护来降低电力线集中部位的电鋶密度。

64.什么是辅助阳极?

答:在电镀各种产品、零件过程中一些形状复杂,又需要均匀镀上镀层或内孔要有镀层的管状零件等均要在低电鋶密度区另加阳极以尽量使电流均匀分布这种另加的阳极就叫做辅助阳极。如水管镀锌内孔使用铁辅助阳极等

65.什么是保护阴极?

答:在电鍍中对一些阴极电流操作范围较窄的镀种或形状较为复杂的零件,为防止边角烧焦在零件的尖端处或镀槽阴极两端焊(或挂)上金属保护线,以分散阴极上的电流这种金属保护线就叫做保护阴极。

66.析氢对电镀有何影响?

答:析氢在电镀过程中几乎是不可避免的。析出的氢渗入鍍层和基体金属产生氢脆影响零件的机械性能。如果析出的氢以气泡形式停留在零件表面则会造成镀层的孔隙和麻点。消除的方法是加入氧化剂、湿润剂及镀后除氢处理等有机杂质的存在对氢有吸附作用,使氢气泡滞留在阴极表面不易逸出则更易出现针孔和麻点。

加强镀液搅拌对减少氢气在镀件上滞留会有一定的作用。

67.在除油工艺中有机溶剂(三氯乙烯等)适宜于除去什么油脂?

答:宜于除去零件上的非皂化类的矿物油脂。工业上的油脂按其来源可分为动、植物油和矿物油。动、植物油在碱性条件下发生皂化反应,所以又叫做“皂囮油”;矿物油无此作用又叫“非皂化油”

皂化类油脂可以用碱很好地除去,非皂化类油脂因不和碱起化学作用故不能用碱把它们除去。而有机溶剂能很好地溶解非皂化类的油脂所以它们最适宜于除去非皂化类的矿物油脂。

68.试述电解除油的原理?

答:电解除油时不论零件莋为阴极还是阳极,其表面都大量的析出气体这个过程实质是水的电解:

当工件作为阳极时,其表面上进行的是氧化过程并析出氧气:

当工件作为阴极时其表面上进行的是还原过程并析出氢气:

电极表面上大量气体的析出,对油膜会产生强大的冲击和乳化作用当把粘附有油膜的工件浸入碱性电解液时,由于油与碱液界面张力减少油膜产生了裂纹。与此同时电极由于通电而极化,电极极化虽然对非离子型油类没有多大作用但是它却使金属与碱液间的界面张力大大降低,因此很快地加大了二者的接触面积从而排挤附着在金属表面上的油汙,使油膜进一步破裂成小油珠由于电流的作用,在电极上生成了小气泡(氢气或氧气)这些气泡很易于滞留在油珠上,新的气体不断产苼气泡就逐渐变大,在气泡升力的影响下油珠离开金属表面的趋势增大,当气泡的升力足够大时它就带着油珠脱离金属表面跑到液媔上来了。

由此可见碱性溶液中的电化学除油过程是电极极化和气体对油污机械撕裂作用的综合过程。

69.电解除油与化学除油比较有什么特点?

答:电解除油溶液的组成和化学除油溶液大致相同电化学除油的速度常较化学除油的速度高,油污清除得更干净电化学除油液中的堿度可以比化学除油时降低一些,因为此时皂化作用不是主要的另外也不必添加乳化剂。若使用乳化剂则它们会形成大量泡沫浮在溶液表面上,因而阻碍氢气和氧气的顺利逸出当电接触不良而打火时易造成爆炸事故。为保证电镀层质量在零件入槽电镀前,多采用电囮学除油

70.阴极电解除油与阳极电解除油有什么不同?

答:电解除油在阴、阳极上都可进行,阴极除油与阳极除油特点各不相同

阴极除油的特点是:析出的气体为氢气,气泡小、数量多、面积大因而除油效率高,不腐蚀零件;缺点是:产生氢脆有挂灰。

阳极除油的特点是:无氢脆、无灰渣;但缺点是效率低对有色金属腐蚀性大

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中学综合学科网 第 1 页 共 15 页 电极电勢 A 组 1. 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 2.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 3.有一批做过银镜反应实验的试管要洗涤,可用铁盐溶液来莋洗涤剂实验室中可选用的铁盐溶液有 和 (三种溶液中[ ]相等)。甲同学认为三种溶液中 同学则认为 效果最好两 人都提出了各自合悝的判断依据(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 标准电极电势Φ ?+ = ?= H3的溶度积, 2 10- 39 ( 1)甲的判断依据是 ; ( 2)乙的判断依据是 4.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 e]( 200g/L)和 60g/L;通电电解控制电解池的电流密度和槽电压,通入 体写出相应的反应式。 已知 φ? N63- /N64- = H+ /- φS/~- 组 5.求右边电池的电动势 | H+ ( ) || ( ) | .一块铜板被等分成 )、 )两块 )经锤打,从而引起 )和 )性质的差异 ( 1)用 )、 )设计一电池 ) | | )。电池电动势用 E= φ R- φ φ R 囷 φ 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。 7.试用原电池符号表示当以 1 盐酸為电解质 ,反应 1/2g) + s) = s) + 所构成的原电池并计算出 298K 时的热力学平衡常数 已知Φ ?A( H+ /= ?A( g, = .奥格( 下述电池 l) |硝酸亚汞( 1) ||硝酸亚汞( 1) |l)在 298K 维持 10 的情形下进行了一系列测定求得电动势的平均值中学综合学科网 第 2 页 共 15 页 ,试根据这些数据确定亚汞离子在溶液中是 还是 9.用铂作阳极,石墨作阴极电解浓度为 的 知在阴极是 H+ 放电生成 E? - = 反应 24e- = 4的 E? = 电流密度为 100mA/化铂上的超电压为 气的汾压为 105 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 电解时,两个电极的实际电势数值与理論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論电极电势更正一些;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 10.镅( 一种用途广泛的锕系元素。 241放射性强度是镭的 3 倍在我国各地商场里常常可见到 241密度测定仪,检测人体是否缺钙用 241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 241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 + 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 剂的标准电极電势 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+ / 0V; l- = 2/ 11.已知酸性溶液中某金属 M 的元素电势图( 下 ( 1)计算下列电对的 。 2e= Ms + 10H+ + 3e= 5 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,会發生什么反应 ( 3)氧化物 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)化合物 反应结束后。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,试问该溶解过程除 K+ 水外的主要产物是什么 12.实验室制备氯气的方法之一是常用 2 的浓 应而不用 的稀 应。请用电极电位 说明理由 13.某含有 混合溶液(浓度均为 1),請通过计算求出用 - 而不氧化 溶液的 范围,并说明如何具体控制该 中学综合学科网 第 3 页 共 15 页 E? H/ E? E? -= 14.光合作用可以概括为一个总的方程式 6g)+ 6?? ?? 光、叶绿素 s)+ 6g) 298K 时的Δ H 和Δ S 值如下Δ H= 106J Δ S=- 182J/K 如果对于 1应变化的Δ H 和Δ S,则Δ H= 106J/Δ S=- 182J/ 假设把光合作用的逆过程设計成一个原电池在一个电极上把氧气还原成水,而在另一个电极上把葡萄糖氧化成二氧化碳 ( 1)这种借助于光合作用反应,使光能转變成电能的电池的电动势是多少 注在这个信封中你可以找到这个反应的电动势和自由能变之间的关系(注意,如果你打开信封则会扣詓几分)。 ( 2)假如我们想要给光合作用方程式中的“光”定量我们要问有多少摩尔波长为 500光子参加上述反应,请计算 ( 3)一个边长昰 10m 的方形游泳池,其中含有能进行光合作用的反应的绿色海藻如果在平均照度下,预计从 1流则该游泳地产生的电力是多少 C 组 15.计算( )和( )组成的电池的标准电动势。哪个电对是负极写出单位相对浓度(标准状态)时电地反应方程式 16.在单位相对浓度条件下, 能否將 氧化成 17.预测 25℃时( 1)铊与( 2)铜中间氧化态的水溶液的稳定性。 18.( 1)若 和 的浓度分别为 10- 9M计算 25℃时电对 + /成的电池的电动势( 2) 25℃时 将 化为上述浓度的 ,计算此反应的△ G 和△ G? 19. 25℃时,若 H+ 的浓度从 1M 降到 10- 4M问电对( )的氧化能力降低多少 20.已知 25℃时, 10- 10计算 极浸在 1M 的 E 21.查表得数据,计算 25℃ 23- 的稳定常数 22.( 1)已知 和 的浓度相等问[ ]为多少时,才能使由( )和( + )组成的原电池的电压為零 + + 2)确定 25℃时此反应的平衡常数 23.过量的液态汞加到浓度为 10- 3M 的 酸性溶液中,结果发现 25℃平衡时只有 铁以 的形式存在计算 E? ( )假设只发生如下反应 22→ + 2 24.已知 25℃、 7 时,电对(丙酮酸盐/乳酸盐)和( )的 E? 别为- - 过 分子带两个电子)将丙酮酸盐用酶催化还原为乳酸盐(每分 子带两个电子),问反应的 E? 及 7 时每还原 1酮酸盐的△ G? , 是多少 25.计算( 1)由电对( )和( )组成的电池的标准电动勢( 2)中学综合学科网 第 4 页 共 15 页 26.由电对( )和( r- )组成电池计算该电池的电动势 27.为什么 在水中是不稳定的 28.将 混合,下述反应哪┅个更可能进行 氧化成 还是 原成 出每一个可能发生的反应方程式并计算出平衡电化学电池的标准电动势。 29.用什么物质可以将氟化物氧囮 为氟 30. 溶液在空气中是否稳定为什么这类溶液可以用铁屑保存 31.( )电极的标准电极电势是多少 32.对于无氧的非配合介质中的歧化反应下述哪一个中间氧化态更稳定锗(Ⅱ)还是锡(Ⅱ) 33.下列各电对都处于标准浓度时, 氧化剂还是还原剂( 1)( - );( 2)( - );( 3)( + ) 34.两个氢电极构成电池,已知阴极区 H+ 的浓度为 10- 8阳极区 H+ ,计控该电池的电势 35.从某种意义上说上 题介绍的电池可以作為 。假设某半电池含有 + 处于标准态。推导 25℃时另一个半电池的 和观测电压的关系(将测量计的正极端与标准半电池相连)。 36.普通嘚燃料电池通常是基于甲醇的燃烧反应首先找到一种适于下列阳极反应的好的催化表面; l)+ 6→ g)+ 5l)+ 6e- 阴极反应与已研究成功的氢┅氧燃料电池的阴极反应相同 g)+ 2l)+ 4e- → 4 计算该燃烧电池的电动势(标准态下)。 37.计算当 和 浓度分别为 10- 6M 和 10- 3M 时电对( )和( )组荿的电池的电动势。计算在指定浓度下细还原 1的△ G 38.若产物铜离子能通过形成不溶性盐而保持极低的浓度,铜就能还原锌离子若该反應可以发生, 为 1M计算溶液中 的最大浓度 39.估计如下反应的平衡常数; N64- + Co3+ N63- 十 Co32+ 其中 联吡啶的编写。 40.当将一错金属棒加人 o3+ 的溶液Φ发现有 68%的钴配合物被还原为 Co2+ ( 1)试求下述反应的 K 值 2Co3+ + 2Co2+ ( 2)计算 E? ( Co3+ /Co2+ )其中 1, 2-乙二胺的缩写 41.电对( )是通过将 到他囷的 液而制得,这样 与难溶的溴化物达到平衡此电对与含有 的电对( )构成的电池的电动势为- 算 溶解度 42.将 + 完全离解为 和 d= 10- 8。查表计算如下反应的 E? + + e- → 23.计算由 和 I- 生成 的 44.已知黄素电对的 E? , 值为- 算 7 时用 12化 1第 5 页 共 15 页 (每分子转移两个电子)的△ G? , (提示 2O 时使用 E? 而不用 E? )。 45.于 和 合溶液中通入 体使之达到平衡,求此时溶液中 物质的量浓度已知饱和 液的浓度为 ,条件电位φ0S/0) /) = 46.一种含有 的溶液用 进行电位滴定 已知 + 2e= E? = + e= E? = 1)写出总反应式,并计算反应的标准自由能变 ( 2)确定反应的平衡常數。 47.现有 20 用 的 来滴定计算电池的电动势。 ( 1)加入 5溶液 ( 2)在等当点( ( 3)加入 30溶液时甘汞电极( E? 用作滴定的参比电极 48.已知 ( 2e= s) =- 碱液中,该电对变为 H2( s)+ 2e= s)+ 2( 氢氧化镁的 10- 12试计算碱液中电对的,这时在热力学上镁能否将溶剂还原为氢气 49.在 ,电池( p? ) | | s)- s)的电动势E= 学反应 g)+ 1/2g)= g)的Δ =- 的饱和蒸汽 压为 求该温度下固体 Δ 及其分解压已知 F=96500C/R= , p? = 求写出必要的运算過程) 50.氢燃料电池。 在燃料电池中有水形成 1/2l) ( 1)怎样才能构成这样一个电池 ( 2)计算在 298K 和 353K 的标准电位。 ( 3)为什么这样的电池在高温下使用 液体水的标准生成焓Δ H? =- 准熵( J/K·下; l) 1.水的光分解作用 J. M. 1987 年诺贝尔奖得主)在水的光分解中应用了络合物 Ru2+ Ru2+ → [Ru2+ ]* 对应的能量为 怎样能使水的光分解作用发生 标准电位 Ru3+ /Ru2+ = 52.已知 25℃、 1,电池 1| 稀 | 电动势为 知Δ l) =- ( 1)写出电极反应式; ( 2)写出电池反应方程式; ( 3)计算 25℃时 分解压力。( R= F= 96500C/ 53.铅蓄电池相应的电池为 1)写出放电的反应方程式; ( 2)计算电解质为 1 硫酸时的电池電压( 0 时的标准电位 -为 2 10- 8)。 中学综合学科网 第 6 页 共 15 页 ( 3)充电时发生什么反应当用 1A 电流向电 池充电 10h转换的 03g/ 54. 常用碘量法来测定, 被還原为 I- 被氧化为 应式为 2+4I- = 2s)+ 两个电对的电极电位分别为 + e= E? = 2e= 2I- E? = 在标准状况下, 与 I- 反应并不自发但该碘量法滴定鈳以发生,请对下列反常情况给予说明 ( 1) 溶解度应很小, 10- 12计算在 c( I- )= 1 时, +I+ + e= E? ( 2)用( 1)的结果,计算反应 2+ 4I- = 2s)+ 应自发吗 ( 3)计算( 2)中反应的平衡常数 Ru2+ /Ru+ =- 配体联吡啶 55. 离子的歧化反应 和二个氧化还原对都有关 氧化还原对 a + e- = =+ 化還原对 b + e- = =+ 1)①请写出 离子的歧化反应式,并计算其平衡常数利用表示式 把 10- 2 溶在 中,计算此溶液的组成以 表示 ( 2)除了 离子鉯外,另外再列出二种化学物质它们在水溶液中有歧化反应,请写出有关的反应方程式并且指出歧化反应发生时的实验条件。 ( 3) 氧囮物 10- 2 的 溶液接触时是否稳定 氧化物的 [][]= 10- 15 请计算在什么 稳定的 ( 4)请设计一个简单的实验来观察 沉淀反应。 56. 离子和 离子的络合作用 ( 1) []+ 络离子的离解常数 K= 1 10- 11 请计算 []+ + e- = 2E? ; ( 2) []2+ + 2e- = 4 请计算 []2+ 的离解常数 ②从上面的条件推导出 []2+ + e- = []2+ + 2标准电极电位( ( 3) []+ 阳离子能发生歧化反应吗 57.在铜的电解精炼过程中之所 以生成阳极泥(主要由沉入电解槽底部的铜粉组成),据认为是由于电解過程中在电解质本体溶液里发生了如下反应 2= 已知 下列可逆电极反应的标准还原电极电势 + 2e= + e= E 体常数 R= ·拉第常数 F= 96500C/解答下列问题 ( 1)试计算在 ,若上述反应达平衡时电解质溶液中 和 两种离中学综合学科网 第 7 页 共 15 页 。 ( 2)按照上述反应方程式说明生成阳极泥的原因 58.求在金(Ⅲ)和 的含量分别为 和 的溶液中, 的浓度为多少 + 3e- → + 3e- → 4 9. ) 阳离子的稳定性 标准电位 ? = ? =- ( 1)说明 是不稳定嘚。在 10- 3 的 溶液中 的最大浓度是多少 ( 2)在过量的阴离子 X- 存在下 生成络合物 (离解常数 生成络合物 (离解常数 当 是稳定的情况下导出 2的關系 当 X- = , 12 32;当 X- = , 38 56 从中得到什么结论 ( 3)金片能溶于被氧气饱和的 1 的 液,如何解释这一现象( 0 时的标准电位 2O 的 E? = 60. )阳离孓的歧化作用 标准电位 ? = ? = 溶度积 10- 25; 的离解常数 10- 25( 为 四价阴离子)。 ( 1)计算下述反应的平衡常数 + 10- 2 的 反应时溶液的最后組成是什么 ( 2)无论是 是 入到 溶液中都发现有汞生成,请给予解释 61.溶度积的测定。 )生成微溶于水的 (简写为 考虑下述电池 1)对于等濃度的 池电压为 E= 算 准电位如下氯化银电极为 ( 2)计算 酸 62.多重平衡规则在未知电位的计算中起着非常重要的作用,请利用该规则完成丅列问题 ( 1)已知 + 3H+ + 2e- = 10- 4。 求 + 代表 、 和 合溶液) 中学综合学科网 第 8 页 共 15 页 []= 10- 4 []= 10- 4 以及 [ 10-3 时,电池的电动势为 S 溶液为 []= 10- 3 []= 10- 3 以及 [ 10- 3 时,电池的电动势为 假设 与水的作用为一元弱酸 + e+ + H+ 且 不是酸而配合物如 ??的生成可忽略不计。 ( 1)试求 E? ( 2)试求 莋为一元弱酸的 ( 3)计算 浓度为多大( )时恰好有 H3沉淀出现。 E? = 10- 18 [H3]= 10- 10- 14 64. 25℃时电池 g p? ) | ) | H2( s), s)的电动势为 ( 1)写出上述电池嘚电极反应及电极反应; ( 2)氢和氧在相同溶液中构成的电池在氧和氢分压分别为标准压力 P? 和氧在 液中所构成电池的电池反应为 g)+ 2g)= l) 写出 液中氢与氧电极的电极反应并计算氧电极在 25℃时的标准电极电势(设电池中所有物 质的活度系数与或度系数均为 1)。 ( 3)计算 25℃时下列反应 H2( s) = s)+ 1/2g)+ l)的平衡常数 K? 并判断 25℃时上述反应能否在干燥空气中自动进行()( F= 96500C 否 65.从能量观点出发,人类的食粅向人体供应能量其中一种可折合成葡萄糖在人体里完全氧化释放出来的化学反应能。 ( 1)已知 化合物 葡萄糖(固) (液) ) Δ m) kJ/ 葡 萄糖完全氧化释放出的化学反应能全转化为热计算 1萄糖最多可向人体提供多少热量 ( 2)已知用葡萄糖为燃料设计成的燃料电池,其理论标准电动势为 体肌肉做功等可归因于生物电化学过程所产生因此可折合成葡萄糖氧化作电功释放出来的化学能。计算 1萄糖最多可做多少功 ( 3)葡萄糖氧化反应所产生的电能与该反应提供的热能是否相等为什么在研究食物时仅讨论能够放出多少“焦”的热量,是否全面 ( 4)設环境温度为 20℃人体作为一种理想的热机,则 1萄糖所提供的热能有多少可转化为机械功[按热 机效率为 高温温度一低温温度 /高温温度溫度单位为 K已知维持人体血液循环体系至少需 102由此推断人体能量转换机理主要是通过热机还是电化学过程 66.下面三个图分别是水、氮和锰嘚 ( EV- )。水的 E- 上的两条线也同样以虚线画在其它两个图上 ( 1)写出富氧并具有正常 ( 湖中占优势的含氮物质的化学式。 ( 2)写出在高度缺氧、富含有机物质、并受碱类( 染的湖中占优势的含锰物质的化学式 中学综合学科网 第 9 页 共 15 页 ( 3)人们经常发现从水井中提出的微酸性 的清水会在抽水马桶上沉淀出一层黑色的含锰固体。 ①写出此黑色固体的化学式; ②写出地下的井水中含锰物种的化学式 ( 4)根據 ,有些化学形态的锰可氧化 ( 成 g)在下面所列出的锰的诸化学形态中,圈出所有能发生此种反应的化学形态 H2 ( 5)高锰酸铵( 一个众所周知的盐,而锰酸被 [少有人知 ①写出并配平 2的化学反应方程式; ②写出并配干 n 和 ( 6) 同样可定性地应用于固体。若用研杵和研钵研磨鉯下物质是否危险(只答出是或否) ①硝酸钾和金属锰;②硝酸钾和二氧化锰。 ( 7) 还原到 ? 是 能斯特( 程计算在 25℃ 条件下, 的 的还原电势 中学综合学科网 第 10 页 共 15 页 ( 91) 1 ( 1)单质溴能歧化为 和 2= + + 2) 也能歧化为 和 3= + 2 2 ( 1)从电势图可看出 r- 与 。 2= + + 的电极反应 2e- = 2; 4= 2+ 22e- r- 与 36= 5+ + 32e- = 2; 12= 2++ 610e- ( 2) 也能发生歧化反应 3= 2+ ; 作氧化剂的电极反应 + 2e- = + 2; 作还原剂的电极反应 + 4= + 24e- 3 ( 1) 标准电极电势相差不大用 淀,大大降低了 []便于 氧化 ( 2)由于 H3的 一定呈强酸性, 溶液同时就是一个 参与对 氧化 4 阳极反应 [N6]4- - e- = [N6]3- 阴极反應 2+ 2e- = 2+ 及硫化氢转化为硫的总反应 2N63- + 2+ 2N64- + 2+ S 5 ( 1) E= φ R- φ L> 0 ( 2) )→ ) 7 (-)( 1)︱ s)+ s)(+) 负极 l)- ( 正极 l)+ ( 电池反应 ( ( E=- RT/lnm2/z=- F/lnm2/ [298/96500]2 所以亚汞离子在溶液中是以 形式存在。 9 阳极 E= 极上 的放电电位 于 的放电电位( 于 的放电电位( 故为 放电 在阳极区生成 茬电解槽中加隔膜。 10 要点 1 E? < 0, 因此 与稀盐酸反应放出氢气转化为 n= 2,3,4;但 E? + < 0, 一旦生成可继续与 H+ 反应转化为 (或答 E? < 0, n= 3) 要點 2 E? + > E? + , 因此一旦生成的 会自发歧化为和 要点 3 是强氧化剂,一旦生成足以将水氧化为 或将 氧化为 化为 , 也不能稳定存在 相反, 是弱還原剂在此条件下不能被氧化为 。 要点 4 不会发生歧化(原理同上)可稳定存在。 结论镅溶于稀盐酸得到的稳定形态为 11 ( 1) E? = - 2V= - ? + = 3= 2)因为 E? 为负, M 能还原 H+ ( 生成 ( 由 E? + 的符号可知 ( 能还原 H+ ( 故反应为 M( s)+ 3H+ = + 3/2 3)因为 E? + < E? + ,生成的 ( 岐化為 及 但由于 E? + < E? + , 又能起岐化反应总反应为 3s)中学综合学科网 第 11 页 共 15 页 + 8H+ 2 4 4)由于 E? + > 离子 化溶剂并给出氧气,但更可取的昰氯离子的氧化因为 E? l- > 2 当 度为 1 时, 0故 的稀 会发生反应 当 度为 12 的浓 , 0所以 应就变成可以进行。(若考虑温度因素更能说明此题嘚结论。) 13 要氧化 I- 离子 氧化 离子, 即 - 而不氧化 的 确保生成 ,应在酸性介质中溶液 5~ 6,可用 冲液控制 14 ( 1)Δ G=- 106J/E= 2)被吸收的咣子的能量,是使光合作用能够进行的唯一的能量来源因此被吸收的光子的物质的量 x 乘以它们的能量必然等于体系中能量的增加,即 106J洇此 x= 3)游泳池的面积是 100压 电流密度为 10A/电力 5 查表可得( )和( )的标准电极电势,分别为- + 准电池电动势等于二者的差值 - 电极的电勢相对高,故 是氧化剂电对( )提供还原剂,为负极方程式是 2→ + 26 查表知,电对( + )的标准电极电势为 ( r- )因此 能还原 不能还原 ,即 不能氧化 另一方面,对于 I- 它的标准电极电 势要比( r- )低得多,为 容易被 氧化为 17 ( 1)本题的关键是中间态 能否自发地分解成低价态 高价态 假设的歧化反应为 3→ 2 用离子电子法可以写为 2( + e- → - l+ → + 2e- ( 1)式中, + 作为氧化剂;在( 2)式中 + 电对的 作为还原剂。若在单位相对浓度时还原电对的 E? 比氧化电对的 E? 代数值小,那么 反应可以发生因为 - ,所以所写的反应不能发生由此可以嘚出结论不能自发分解为 和 “。相反反方向的反应是自发的 2→ 3 这就意味当有 在时, 溶液是不稳定的 ( 2)假设 能发生如下歧化反应 2→ + e- → u+ → + e- 算得到) 若假设的还原电对 + 的 P 比氧化电对 ? 小,则这个过程可以进行事实上,+ 因此 在溶液中是不稳定的。 化合物只能以难溶物或配离子形式存在于溶液中 18 ( 1)电池反应 → |+ 中 n= 2 E= E? - n 标准电池电动势 E? 等于两个标准电极电势的差。 学综合学科网 第 12 页 囲 15 页 因为金属处于它们的标准态。 E= 2)△ G=- 166 △ G ? =- 2129 半电池的还原反应为 + 8H+ + 5e- → + 4中 n= 5假 设只有 H+ 的浓度改变,其他反应物、產物的浓度仍为 1 E- E? =- 此条件下,电对的电势比表中列出的标准电极电势低 的氧化能力降低了 20 此电极反应是( )电对的一个特殊例孓。这种电场是在金属 覆盖一层 后将它浸入含有该难溶盐的负离子( )的溶液中而构成此外在溶液中还有少量与 衡。[ ]可通过 []= 10- 10 将求算出的[ ]值代人( )半反应的能斯特方程中 + e- → E? = = 1 1013 22 ( 1)对于所给的反应 E? = 能斯特方程可知 E= E? - ]/[][] 0= g+ ] []= 2)为了求平衡常数必须得到的△ G? 和 E? 的关系(△ G=- ),推导出 K 和△ G? 的关系 ,这里也是将 25℃时的常数值合并在 而 K= []/[][]= 然上面的题( 1)也可以用平衡瑺数解答, []= []解出[ ] []=两个方法所得的答案一定是相等的,因为当两个电对相互平衡时原电池的电压为零 23 首先计算反应的平衡常数,平衡时[ ]= 10- 5 [ ]=( l- ( 10- 3)= 10- 4 []= 10- 4 液态汞是过量的且处于标准状态 K= 反应所对应原电池的标准电极电势可以从上题( 2)所建竝的 关系中计算出来, E? =- 于所写的反应 E? = E? ( + )= E? ( ) 或 E? = 4 △ G? =- 25J 25 ( 1) 2)( ) 26 7 可以氧化 要产物是 和 28 更易发生 2H+ + 2→ 22; E? = 易发生 → 2H+ ,该反应的逆反应的标准电动势为 29 氰化物可以通过电解氧化但不能用表中的任何物质进行化学 氧化。 30 1)用多孔碳或多孔镍、钠等作电极材料电极将电池间隔成三部分;中间部分装电解质(常用 把 2连续不断地从两侧(正、负极)通入,气体通过隔膜缓慢扩散箌 液中并发生反应便能不断产生电流。 ( 2) 298K E= 353K E= 3)因为在常温下氢和氧反应生成水的速度极慢(反应的活化能很大)升高温度以增大反应速度,使氢燃料电池能够提供较大的可利用的电流强度 51 4Ru3+ +

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中学综合學科网 第 1 页 共 15 页 —— 电极电势 A 组 1. 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 2.在堿性溶液中,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。 3.有一批做过银镜反應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 和 (三种溶液中[ ]相等)甲同学认为三种溶液中 同学則认为 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: 标准電极电势,Φ ?+ = ?= H)3的溶度积 2× 10- 39 ( 1)甲的判断依据是 ; ( 2)乙的判断依据是 。 4.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 : e(]( 200g/L)和 60g/L);通电电解,控制电解池的电流密度和槽电压通入 体。写出相应的反应式 已知: φ? (N)63- /N)64- )= (H+ /- φ(S/)~- 组 5.求右边电池的电动势: | H+ ( ) || ( ) | .一块铜板被等分成 )、 )两块。 )经锤打从而引起 )和 )性质的差异。 ( 1)鼡 )、 )设计一电池: ) | | )电池电动势用 E= φ R- φ φ R 和 φ 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 7.试用原电池符号表示当以 1 盐酸为电解质, 反应 1/2g) + s) = s) + 所构成的原电池,并计算出 298K 时的热力学平衡常数 已知:Φ ?A( H+ /= ?A( g = .奥格( 下述电池: l) |硝酸亚汞( 1) ||硝酸亚汞( 1) |l)在 298K 维持 10 的情形下进行了一系列测定,求得电动势的平均值中學综合学科网 第 2 页 共 15 页 试根据这些数据确定亚汞离子在溶液中是 还是 。 9.用铂作阳极石墨作阴极,电解浓度为 的 知在阴极是 H+ 放电生荿 E? - = 反应 24e- = 4的 E? = 电流密度为 100mA/化铂上的超电压为 气的分压为 105 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 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電势(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┅些。根据国际上的规定不论阴极 还是阳极起电势均取正值。 10.镅( 一种用途广泛的锕系元素 241放射性强度是镭的 3 倍,在我国各地商场裏常常可见到 241密度测定仪检测人体是否缺钙:用 241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 241国批發价仅 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 + 的标准电极电势,- 等等。一般而言发生自发的氧囮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+ / 0V; l- )= 2/ 11.已知酸性溶液中某金属 M 的元素电势图( 下: ( 1)计算下列电对的 ( 2e= M(s) + 10H+ + 3e= ( 5 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 当反应结束留下澄清溶液假定热力学仩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)化合物 反应结束后。留下澄清溶液假定热仂学上可能进行的反应未被动力学因素阻止,试问该溶解过程除 K+ (水外的主要产物是什么 12.实验室制备氯气的方法之一是常用 2 的浓 应,洏不用 的稀 应请用电极电位 说明理由。 13.某含有 混合溶液(浓度均为 1)请通过计算求出用 - 而不氧化 ,溶液的 范围并说明如何具体控制该 。 中学综合学科网 第 3 页 共 15 页 : E? H+/ E? E? -= 14.光合作用可以概括为一个总的方程式: 6g)+ 6?? ?? 光、叶绿素 s)+ 6g) 298K 时的Δ H 和Δ S 值如下:Δ H= 106J Δ S=- 182J/K 如果对于 1应变化的Δ H 和Δ S则:Δ H= 106J/Δ S=- 182J/ 假设把光合作用的逆过程设计成一个原电池,在一个电极上把氧气还原成水而茬另一个电极上把葡萄糖氧化成二氧化碳。 ( 1)这种借助于光合作用反应使光能转变成电能的电池的电动势是多少? 注:在这个信封中你可以找到这个反应的电动势和自由能变之间的关系(注意,如果你打开信封则会扣去几分)。 ( 2)假如我们想要给光合作用方程式Φ的“光”定量我们要问:有多少摩尔波长为 500光子参加上述反应,请计算 ( 3)一个边长是 10m 的方形游泳池,其中含有能进行光合作用的反应的绿色海藻如果在平均照度下,预计从 1流则该游泳地产生的电力是多少? C 组 15.计算( )和( )组成的电池的标准电动势哪个电對是负极?写出单位相对浓度(标准状态)时电地反应方程式 16.在单位相对浓度条件下, 能否将 氧化成 17.预测 25℃时( 1)铊与( 2)铜中間氧化态的水溶液的稳定性。 18.( 1)若 和 的浓度分别为 10- 9M计算 25℃时电对 + /成的电池的电动势?( 2) 25℃时 将 化为上述浓度的 计算此反应嘚△ G 和△ G? 。 19. 25℃时若 H+ 的浓度从 1M 降到 10- 4M,问电对( )的氧化能力降低多少 20.已知 25℃时, 10- 10计算 极浸在 1M 的 E? 21.查表得数据计算 25℃ 23- 的稳定常数? 22.( 1)已知 和 的浓度相等问[ ]为多少时,才能使由( )和( + )组成的原电池的电压为零 + + 2)确定 25℃时,此反应嘚平衡常数 23.过量的液态汞加到浓度为 10- 3M 的 酸性溶液中,结果发现 25℃平衡时只有 铁以 的形式存在计算 E? ( )?假设只发生如下反应: 22→ + 2 24.已知 25℃、 7 时电对(丙酮酸盐/乳酸盐)和( )的 E? , 别为- - 过 分子带两个电子)将丙酮酸盐用酶催化还原为乳酸盐(每分 子带兩个电子)问反应的 E? , 及 7 时每还原 1酮酸盐的△ G? 是多少? 25.计算:( 1)由电对( )和( )组成的电池的标准电动势( 2)中学综合學科网 第 4 页 共 15 页 ? 26.由电对( )和( r- )组成电池计算该电池的电动势? 27.为什么 在水中是不稳定的 28.将 混合,下述反应哪一个更可能进行: 氧化成 还是 原成 出每一个可能发生的反应方程式并计算出平衡电化学电池的标准电动势。 29.用什么物质可以将氟化物氧化 为氟 30. 溶液在空气中是否稳定?为什么这类溶液可以用铁屑保存 31.( )电极的标准电极电势是多少? 32.对于无氧的非配合介质中的歧化反應下述哪一个中间氧化态更稳定:锗(Ⅱ)还是锡(Ⅱ)? 33.下列各电对都处于标准浓度时 氧化剂还是还原剂?( 1)( - );( 2)( - );( 3)( + ) 34.两个氢电极构成电池,已知阴极区 H+ 的浓度为 10- 8阳极区 H+ ,计控该电池的电势 35.从某种意义上说,上 题介绍的電池可以作为 假设某半电池含有 + ,处于标准态推导 25℃时,另一个半电池的 和观测电压的关系(将测量计的正极端与标准半电池相连) 36.普通的燃料电池通常是基于甲醇的燃烧反应。首先找到一种适于下列阳极反应的好的催化表面; l)+ 6→ g)+ 5l)+ 6e- 阴极反应与已研究成功的氢一氧燃料电池的阴极反应相同: g)+ 2l)+ 4e- → 4 计算该燃烧电池的电动势(标准态下) 37.计算当 和 浓度分别为 10- 6M 和 10- 3M 时,电对( )和( )组成的电池的电动势计算在指定浓度下细还原 1的△ G。 38.若产物铜离子能通过形成不溶性盐而保持极低的浓度铜就能还原锌離子。若该反应可以发生 为 1M,计算溶液中 的最大浓度 39.估计如下反应的平衡常数; N)64- + Co(3+ N)63- 十 Co(32+ 其中 联吡啶的编写。 40.当将一错金属棒加人 o(3+ 的溶液中发现有 68%的钴配合物被还原为 Co(2+ ( 1)试求下述反应的 K 值? 2Co(3+ + 2Co(2+ ( 2)计算 E? ( Co(3+ /Co(2+ )其中 1, 2-乙二胺的缩写 41.电對( )是通过将 到他和的 液而制得,这样 与难溶的溴化物达到平衡此电对与含有 的电对( )构成的电池的电动势为- 算 溶解度 42.将 + 完铨离解为 和 d= 10- 8。查表计算如下反应的 E? + + e- → 23.计算由 和 I- 生成 的 44.已知黄素电对的 E? , 值为- 算 7 时用 12(化 1第 5 页 共 15 页 (每分子转移兩个电子)的△ G? , (提示: 2O 时使用 E? 而不用 E? )。 45.于 和 合溶液中通入 体使之达到平衡,求此时溶液中 物质的量浓度已知饱和 液嘚浓度为 ,条件电位φ0S/0) /) = 46.一种含有 的溶液用 进行电位滴定 已知: + 2e= E? = + e= E? = 1)写出总反应式,并计算反应的标准自由能变 ( 2)确定反应的平衡常数。 47.现有 20 用 的 来滴定计算电池的电动势。 ( 1)加入 5溶液 ( 2)在等当点( ( 3)加入 30溶液时甘汞电极( E? 用作滴萣的参比电极 48.已知 ( 2e= s) =- 碱液中,该电对变为 H)2( s)+ 2e= s)+ 2( 氢氧化镁的 10- 12试计算碱液中电对的,这时在热力学上镁能否将溶劑还原为氢气 49.在 ,电池( p? ) | | s)- s)的电动势E= 学反应 g)+ 1/2g)= g)的Δ =- 的饱和蒸汽 压为 求该温度下固体 Δ 及其分解压已知: F=96500C/R= , p? = 求写出必要的运算过程) 50.氢燃料电池。 在燃料电池中有水形成: 1/2l) ( 1)怎样才能构成这样一个电池? ( 2)计算在 298K 和 353K 的标准電位 ( 3)为什么这样的电池在高温下使用? 液体水的标准生成焓Δ H? =- 准熵( J/K·下; l) 1.水的光分解作用 J. M. 1987 年诺贝尔奖得主)在沝的光分解中应用了络合物 Ru(2+ : Ru(2+ → [Ru(2+ ]* 对应的能量为 怎样能使水的光分解作用发生? 标准电位: Ru(3+ /Ru(2+ = 52.已知 25℃、 1电池 1| 稀 | 电动势为 知Δ l) =- ( 1)写出电极反应式; ( 2)写出电池反应方程式; ( 3)计算 25℃时, 分解压力( R= , F= 96500C/ 53.铅蓄电池相应的电池为: 1)写出放电的反應方程式; ( 2)计算电解质为 1 硫酸时的电池电压( 0 时的标准电位: -为 2× 10- 8) 中学综合学科网 第 6 页 共 15 页 ( 3)充电时发生什么反应?当用 1A 電流向电 池充电 10h转换的 03g/ 54. 常用碘量法来测定, 被还原为 I- 被氧化为 应式为 2+4I- = 2s)+ 两个电对的电极电位分别为 + e= E? = 2e= 2I- E? = 在標准状况下, 与 I- 反应并不自发但该碘量法滴定可以发生,请对下列反常情况给予说明 ( 1) 溶解度应很小, 10- 12计算:在 c( I- )= 1 时, +I+ + e= E? ( 2)用( 1)的结果,计算反应 2+ 4I- = 2s)+ 应自发吗 ( 3)计算( 2)中反应的平衡常数。 Ru(2+ /Ru(+ =- 配体联吡啶 55. 离子的歧化反应 和二个氧化还原对都有关 氧化还原对 a: + e- = =+ 化还原对 b: + e- = =+ 1)①请写出 离子的歧化反应式并计算其平衡常数,利用表礻式: ()把 10- 2 溶在 中计算此溶液的组成以 表示。 ( 2)除了 离子以外另外再列出二种化学物质,它们在水溶液中有歧化反应请写出有关嘚反应方程式,并且指出歧化反应发生时的实验条件 ( 3) 氧化物 10- 2 的 溶液接触时,是否稳定 氧化物的 [][]= 10- 15 请计算在什么 稳定的? ( 4)請设计一个简单的实验来观察 沉淀反应 56. 离子和 离子的络合作用 ( 1) []+ 络离子的离解常数 K= 1× 10- 11 请计算 []+ + e- = 2E? ; ( 2) []2+ + 2e- = 4 请计算 []2+ 的离解常数? ②从上面的条件推导出: []2+ + e- = []2+ + 2标准电极电位( ( 3) []+ 阳离子能发生歧化反应吗? 57.在铜的电解精炼过程中之所 以生成阳极泥(主要由沉入电解槽底部的铜粉组成)据认为是由于电解过程中,在电解质本体溶液里发生了如下反应: 2= 已知: 下列鈳逆电极反应的标准还原电极电势 + 2e= + e= E 体常数 R= ·拉第常数 F= 96500C/解答下列问题: ( 1)试计算在 若上述反应达平衡时,电解质溶液中 和 兩种离中学综合学科网 第 7 页 共 15 页 ( 2)按照上述反应方程式说明生成阳极泥的原因。 58.求在金(Ⅲ)和 的含量分别为 和 的溶液中 的浓度為多少? + 3e- → + 3e- → 4 9. ) 阳离子的稳定性 标准电位: ? = ? =- ( 1)说明 是不稳定的。在 10- 3 的 溶液中 的最大浓度是多少 ( 2)在过量嘚阴离子 X- 存在下 生成络合物 (离解常数 生成络合物 (离解常数 当 是稳定的情况下导出 2的关系。 当 X- = 12, 32;当 X- = 38, 56 从中得到什么结論 ( 3)金片能溶于被氧气饱和的 1 的 液,如何解释这一现象( 0 时的标准电位: 2O 的 E? = 60. )阳离子的歧化作用 标准电位: ? = ? = 溶度积 10- 25; 的离解常数 10- 25( 为 四价阴离子)。 ( 1)计算下述反应的平衡常数: + 10- 2 的 反应时溶液的最后组成是什么? ( 2)无论是 是 入到 溶液中嘟发现有汞生成请给予解释。 61.溶度积的测定 )生成微溶于水的 (简写为 考虑下述电池: 1)对于等浓度的 池电压为 E= 算 准电位如下:氯化银电极为 。 ( 2)计算 酸 62.多重平衡规则在未知电位的计算中起着非常重要的作用请利用该规则完成下列问题。 s)的 63. 25℃时,测量丅列电池的电动势: (-) 1) || S | )( S 代表 、 和 合溶液) 中学综合学科网 第 8 页 共 15 页 []= 10- 4 []= 10- 4 以及 [ 10-3 时,电池的电动势为 S 溶液为 []= 10- 3 []= 10- 3 以忣 [ 10- 3 时,电池的电动势为 假设 与水的作用为一元弱酸: + e(+ + H+ 且 不是酸而配合物如 ??的生成可忽略不计。 ( 1)试求 E? ( 2)试求 作为┅元弱酸的 ( 3)计算 浓度为多大( )时恰好有 H)3沉淀出现。 E? = 10- 18 [H)3]= 10- 10- 14 64. 25℃时电池 g p? ) | ) | H)2( s), s)的电动势为 ( 1)写出上述电池的电極反应及电极反应; ( 2)氢和氧在相同溶液中构成的电池在氧和氢分压分别为标准压力 P? 和氧在 液中所构成电池的电池反应为: g)+ 2g)= l) 写出 液中氢与氧电极的电极反应并计算氧电极在 25℃时的标准电极电势(设电池中所有物 质的活度系数与或度系数均为 1)。 ( 3)计算 25℃時下列反应: H)2( s) = s)+ 1/2g)+ l)的平衡常数 K? 并判断 25℃时上述反应能否在干燥空气中自动进行?()( F= 96500C 否 65.从能量观点出发人类的喰物向人体供应能量,其中一种可折合成葡萄糖在人体里完全氧化释放出来的化学反应能 ( 1)已知: 化合物 葡萄糖(固) (液) ) Δ m) kJ/ 葡 萄糖完全氧化释放出的化学反应能全转化为热,计算 1萄糖最多可向人体提供多少热量 ( 2)已知用葡萄糖为燃料设计成的燃料电池,其悝论标准电动势为 体肌肉做功等可归因于生物电化学过程所产生因此可折合成葡萄糖氧化作电功释放出来的化学能。计算 1萄糖最多可做哆少功 ( 3)葡萄糖氧化反应所产生的电能与该反应提供的热能是否相等?为什么在研究食物时,仅讨论能够放出多少“焦”的热量昰否全面? ( 4)设环境温度为 20℃人体作为一种理想的热机,则 1萄糖所提供的热能有多少可转化为机械功[按:热 机效率为 (高温温度一低溫温度 )/高温温度温度单位为 K?已知维持人体血液循环体系至少需 102由此推断人体能量转换机理主要是通过热机还是电化学过程 66.下面三個图分别是水、氮和锰的 ( E(V)- )。水的 E- 上的两条线也同样以虚线画在其它两个图上 ( 1)写出富氧并具有正常 ( 湖中占优势的含氮物质嘚化学式。 ( 2)写出在高度缺氧、富含有机物质、并受碱类( 染的湖中占优势的含锰物质的化学式 中学综合学科网 第 9 页 共 15 页 ( 3)人们经瑺发现从水井中提出的微酸性 的清水会在抽水马桶上沉淀出一层黑色的含锰固体。 ①写出此黑色固体的化学式; ②写出地下的井水中含锰粅种的化学式 ( 4)根据 ,有些化学形态的锰可氧化 ( 成 g)在下面所列出的锰的诸化学形态中,圈出所有能发生此种反应的化学形态 H)2 ( 5)高锰酸铵( 一个众所周知的盐,而锰酸被 [(少有人知 ①写出并配平 2的化学反应方程式; ②写出并配干 (n 和 ( 6) 同样可定性地应用于固体。若用研杵和研钵研磨以下物质是否危险?(只答出是或否) ①硝酸钾和金属锰;②硝酸钾和二氧化锰 ( 7) 还原到 ? 是 能斯特( 程计算在 25℃, 也能发生歧化反应: 3= 2+ ; 作氧化剂的电极反应: + 2e- = + 2; 作还原剂的电极反应: + 4= + 24e- 3 ( 1) 标准电极电势相差不大用 淀,大大降低了 []便于 氧化 ( 2)由于 H)3的 一定呈强酸性, 溶液同时就是一个 参与对 氧化 4 阳极反应 : [N)6]4- - e- = [N)6]3- 阴极反应: 2+ 所以亚汞离子在溶液中是以 形式存在 9 阳极 E= 极上 的放电电位 于 的放电电位( 于 的放电电位( 故为 放电。 在阳极区生成 在电解槽中加隔膜 10 要点 1: E? ()< 0, 因此 與稀盐酸反应放出氢气转化为 , n= 2,3,4;但 E? (+ )< 0 一旦生成可继续与 H+ 反应转化为 。 (或答: E? ()< 0 n= 3) 要点 2: E? (+ )> E? (+ ), 因此一旦生成的 會自发歧化为和 。 要点 3: 是强氧化剂一旦生成足以将水氧化为 或将 氧化为 化为 , 也不能稳定存在。 相反 是弱还原剂,在此条件下不能被氧化为 要点 4: 不会发生歧化(原理同上),可稳定存在 结论:镅溶于稀盐酸得到的稳定形态为 。 11 ( 1) E? ()= (- 2V= - ? (+ )= (3= 2)因为 4)由於 E? (+ )> 离子 (化溶剂并给出氧气但更可取的是氯离子的氧化,因为 E? (l- )> 2 当 度为 1 时 0,故 的稀 会发生反应 当 度为 12 的浓 0,所以 应就变成鈳以进行(若考虑温度因素,更能说明此题的结论) 13 要氧化 I- 离子, 氧化 离子 即 - ,而不氧化 的 确保生成 应在酸性介质中,溶液 5~ 6可用 冲液控制。 14 ( 1)Δ G=- 106J/E= 2)被吸收的光子的能量是使光合作用能够进行的唯一的能量来源,因此被吸收的光子的物质的量 x 乘以咜们的能量必然等于体系中能量的增加即 106J。因此: x= 3)游泳池的面积是 100压 电流密度为: 10A/电力: 5 查表可得( )和( )的标准电极电势分別为- + 准电池电动势等于二者的差值, - 电极的电势相对高故 是氧化剂。电对( )提供还原剂为负极。方程式是 2→ + 26 查表知电对( + )的标准电极电势为 ( r- )。因此 能还原 不能还原 即 不能氧化 。另一方面对于 I- ,它的标准电极电 势要比( r- )低得多为 容易被 氧化为 17 ( 1)本题的关键是中间态 能否自发地分解成低价态 高价态 。假设的歧化反应为 3→ 2 用离子电子法可以写为 2×( + e- → - l+ → + 2e- ( 1)式中 + 作为氧化剂;在( 2)式中, + 电对的 作为还原剂若在单位相对浓度时,还原电对的 E? 比氧化电对的 E? 代数值小那么 反应可鉯发生。因为 - 所以所写的反应不能发生。由此可以得出结论:不能自发分解为 和 “相反,反方向的反应是自发的 2→ 3 这就意味当有 在時 溶液是不稳定的。 ( 2)假设 能发生如下歧化反应: 2→ + e- → u+ → + e- 算得到) 若假设的还原电对 + 的 P 比氧化电对 ? 小则这个过程可鉯进行。事实上+ ,因此 在溶液中是不稳定的 化合物只能以难溶物或配离子形式存在于溶液中。 18 ( 1)电池反应 → |+ 中 n= 2 E= E? - n 标准电池电动势 E? 等于两个标准电极电势的差 学综合学科网 第 12 页 共 15 页 ,因为金属处于它们的标准态 E= 2)△ G=- 166 △ G ? =- 2129 半电池的还原反应为 + 8H+ + 5e- → + 4中 n= 5,假 设只有 H+ 的浓度改变其他反应物、产物的浓度仍为 1。 E- E? =- 此条件下电对的电势比表中列出的标准电极电势低 的氧化能力降低了。 20 此电极反应是( )电对的一个特殊例子这种电场是在金属 覆盖一层 后将它浸入含有该难溶盐的负离子( )的溶液Φ而构成。此外在溶液中还有少量与 衡[ ]可通过 []= 10- 10 将求算出的[ ]值代人( )半反应的能斯特方程中: + e- → E? = = 1 1013 22 ( 1)对于所给嘚反应: E? = 能斯特方程可知: E= E? - ]/[][] 0= g+ ] []= 2)为了求平衡常数,必须得到的△ G? 和 E? 的关系(△ G=- )推导出 K 和△ G? 的关系。 这里吔是将 25℃时的常数值合并在 : 而 K= []/[][]= 然,上面的题( 1)也可以用平衡常数解答 []= [],解出[ ]: []=两个方法所得的答案一定是相等的因為当两个电对相互平衡时原电池的电压为零。 23 首先计算反应的平衡常数平衡时:[ ]= 10- 5 [ ]=( l- ( 10- 3)= 10- 4 []= 10- 4 液态汞是过量的且處于标准状态, K= 反应所对应原电池的标准电极电势可以从上题( 2)所建立的 关系中计算出来 E? =- 于所写的反应: E? = E? ( + )= E? ( ) 或 E? = 4 △ G? , =- 25J 25 ( 1) 2)( ) 26 7 可以氧化 要产物是 和 28 更易发生: 2H+ + 2→ 22; E? = 易发生: → 2H+ 该反应的逆反应的标准电动势为 29 氰化物可鉯通过电解氧化,但不能用表中的任何物质进行化学 氧化 30 它们不稳定,因为 氧化成 但 以将 还原为 。 31 2 锡(Ⅱ) 中学综合学科网 第 13 页 共 15 页 ( 1)氧化剂;( 2)还原剂;( 3)既是氧化剂又是还原剂;事实上只需很少量的+ 2 或+ 3 价铁离子就可以催化 34 10- 12 所以 []= 10- 12由程: E? B( H)2/- 值小於 14 时, E( H+ /1/2为- 溶剂被还原是可能的 49 - 140 ( 1)用多孔碳或多孔镍、钠等作电极材料,电极将电池间隔成三部分;中间部分装电解质(常用 紦 2连续不断地从两侧(正、负极)通入气体通过隔膜缓慢扩散到 液中并发生反应,便能不断产生电流 ( 2) 298K: E= 353K: E= 3)因为在常温下氢囷氧反应生成水的速度极慢(反应的活化能很大),升高温度以增大反应速度使氢燃料电池能够提供较大的可利用的电流强度。 51 4Ru(3+ + 2Ru(2+ + 4H+ + [Ru(2+ ]*+ 2Ru(+ + 4H+ + 中 Ru(2+ → [Ru(2+ ]*可通过吸收可见光来实现所吸收光的波长( λ )根据 E= 可求得。 52 ( + + 碱性) ( 3)稳定 3 ( 4)在碱 性介质中還原 或其络离子如醛与费林溶液反应。 56 ( 1) - 学综合学科网 第 14 页 共 15 页 ( 2)① 10- 12 ②

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