发布时间 : 星期日 文章大学物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后参考答案第8章更新完毕开始阅读237bbfdbba68a98271fe910ef12d2af90342a808
答：在镀层没有被破坏之前，两种防腐的效果是一样的，镀层都起了将铁与环境中的酸性气体和水隔离的目的，防止微电池的形成，防止了铁被电化腐蚀。但是镀层一旦有破损，则两者的防腐效果就大不相同。
镀锡铁俗称马口铁，锡不如铁活泼。若将锡与铁组成原电池，则锡作阴极，称为阴极保护层，而铁作阳极，这样铁被腐蚀得更快。
镀锌铁俗称白铁，锌比铁活泼，组成原电池时，锌作阳极，称为阳极保护层，锌被氧化，而铁作阴极，仍不会被腐蚀。
19．在氯碱工业中，电解NaCl的浓溶液，以获得氢气、氯气和氢氧化钠等化工原料。为什么电解时要用石墨作阳极？
答：若不考虑超电势的影响，在电解NaCl的水溶液时，根据电极电势的大小，在阳极上首先析出的是氧气，而不是氯气。由于氯气的工业价值比氧气高，所以利用氧气在石墨上析出时有很大的超电势，而氯气在石墨上析出的超电势很小，所以用石墨作阳极，在阳极上首先析出的是氯气，而不是氧气，可以利用氯气作为化工原料。
20．氢-氧燃料电池在酸、碱性不同的介质中，它们的电池反应是否不同？在气体压力相同时，电池的电动势是否相同？
答：氢、氧燃料电池的电解质溶液可以是酸性，也可以是碱性，pH在1~14的范围内，它们的电极反应虽不相同，但电池的净反应相同。在气体压力都等于标准压力时，其标准电动势都等于是1.229 V。具体反应式和计算式如下：
（1） 假定是pH<7的酸性溶液
Pt|H2(pH2)|H+(pH<7 )| O2(pO2)|Pt
负极，氧化 H2(pH2)?2H(aH?)?2e EH+|H?0 V
2??正极，还原
1O2(pO2)?2H?(aH?)?2e??H2O(l) EO|HO,H+?1.229 V
2221电池净反应 （1） H2(pH2)?O2(pO2)?H2O(l)
2当pH2?pO2?p时，
E1?E?EO|HO,H+?EH+|H?1.229 V
222（2） 假定是pH>7的碱性溶液
Pt|H2(pH2)|OH?(pH>7) | O2(pO2)|Pt
负极，氧化 H2(pH2)?2OH?(aOH?)?2H2O(l)?2e? EOH?|H??0.828 V
2正极，还原
1O2(pO2)?H2O(l)?2e??2OH?(aOH?) 22|OH? EO?0.401 V
1O2(pO2)?H2O(l) 2电池净反应 （2） H2(pH2)?当pH2?pO2?p时，
E2?E?EO|OH??EOH?|H?(0.401?0.828)V?1.229 V
22四．概念题参考答案
1．按物质导电方式的不同而提出的离子型导体，下述对它特点的描述，哪一点是不正确的？ （ ）
(A) 其电阻随温度的升高而增大 （B）其电阻随温度的升高而减小
（C）其导电的原因是离子的存在 (D) 当电流通过时在电极上有化学反应发生 答：(A)。对于离型子导体，在温度升高时，离子的水合程度下降，溶液的黏度下降，电阻是变小的。
2．使2000 A的电流通过一个铜电解器，在1 h 内，能得到铜的质量是 （ ）
(A) 10 g (C) 500 g
(B) 100 g (D) 2 369 g
答：(D)。用Faraday 定律计算可得
QM(Cu) zF2000 A?3600 s ??63.5 g?mol?1?2 369 g ?12?96500 C?molm(Cu)?3．在298 K时，当 H2SO4溶液的浓度从 0.01 mol·kg-1 增加到 0.1 mol·kg-1时，其电导率k 和摩尔电导率?m的变化分别为 ( ) (A) k减小 , ?m增加 (B) k增加 , ?m增加 (C) k减小 , ?m减小 (D) k增加 , ?m减小
答：(D)。强电解质溶液的电导率，随溶液浓度的增加而增加，因为电导率只规定了电解质溶液的体积，是单位立方体，浓度大了，导电离子多了，电导率当然要增加。但是摩尔电导率只规定了电解质的量是1 mol，电极间的距离是单位距离，但没有固定
溶液的体积，所以随溶液浓度的增加，溶液体积变小，离子间相互作用增加，因而摩尔电导率减小。
4．用同一电导池，分别测定浓度为 (1) 0.01 mol·kg-1和 (2) 0.1 mol·kg-1的两个电解质溶液，其电阻分别为 1000 ? 和 500 ?，则 (1) 与 (2) 的摩尔电导率之比为
( )
(A) 1∶5
(B) 5∶1
(D) 5∶10
(C) 10∶5
答： (B)。根据摩尔电导率的定义，Λ m??c，??GlKcell，Kcell称为电导池常?AR数，同一电导池的电导池常数相同。所以电导率之比就等于电阻的反比，代入摩尔电导率的定义式，得
ΛR2/c1500?/0.01 mol?kg?15 m(1)??? ?1ΛR1/c21000?/0.1 mol?kg1 m(2)5．有下面四种电解质溶液，浓度均为0.01 mol·dm-3，现已按它们的摩尔电导率?m的值，由大到小排了次序。请判定下面正确的是 （ ）
(A) NaCl > KCl > KOH > HCl (B) HCl > KOH > KCl > NaCl (C) HCl > NaCl > KCl > KOH (D) HCl > KOH > NaCl > KCl 答：(B) 。这4种都是1-1价的强电解质，当溶液的浓度相同时，氢离子摩尔电导率最大，其次是氢氧根离子，因为氢离子和氢氧根离子是通过氢键导电的。钾离子的离子半径虽然要比钠离子的大，但是钾离子的水合程度小，所以钾离子的摩尔电导率还是比钠离子的大。
6．CaCl2的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率之间的关系是 ( )
(A) Λm(CaCl2)?Λm(Ca)?Λm(Cl) (B) Λm(CaCl2)????2????1?2???Λ(Ca)?Λ(Cl) mm2?2???Λ(C) Λm(CaCl2)?Λm(Ca)?2m(Cl) ?Λ?(D)Λm(CaCl2)?2?m(Ca)?Λm(Cl)?
答： (C)。电解质的摩尔电导率与离子摩尔电导率之间关系的通式是 ΛΛ m???Λ m,+??? m,?
?????2???
在表示多价电解质的摩尔电导率时，为了防止混淆，最好在摩尔电导率的后面加个括号，写明所取的基本质点，防止误解。如Λ两者显然是倍数的关系。 m(CaCl2), Λ m(CaCl2)，
7．有4个浓度都是 0.01 mol·kg-1 的电解质溶液，其中离子平均活度因子最大 的是 ( )
(A) KCl (C) Na2SO4
(B) CaCl2
(D) AlCl3
??12答：(A) 。按Debye-Hückel极限定律，lg????Az?z?I，离子强度越大，平均活
度因子越小。这里KCl的离子强度最小，所以它的平均活度因子最大。
8．下列电池中，哪个电池的电动势与Cl的活度无关？ ( ) (A) Zn│ZnCl2(aq)│Cl2(g)│Pt
(B) Zn│ZnCl2(aq)‖KCl(aq)│AgCl(s)│Ag (C) Ag│AgCl(s)│KCl(aq)│Cl2(g)│Pt (D) Hg│Hg2Cl2(s)│KCl(aq)‖AgNO3(aq)│Ag
答：(C)。原则上应写出各个电池的反应，再决定电池的电动势与Cl是否有关，这显然要化去不少时间。快速判断的方法是看电极反应，若正、负极的反应中都有Cl，两个电极反应中的Cl刚好可以消去，这样Cl的活度与电池的电动势就无关，所以只有(C)符合条件。(A)和(D)只有一个电极反应有Cl，不能对消。(B)中虽然用了ZnCl2(aq)，但这是一类电极，电极反应中不会出现Cl，所以也不能对消。
9．用对消法（补偿法）测定可逆电池的电动势，主要是为了 ( ) (A) 消除电极上的副反应 (B) 减少标准电池的损耗 (C) 在可逆情况下测定电池电动势 (D) 简便易行
答：(C)。在用对消法测定电池的电动势时，外加了一个与电池的电动势大小相等、方向相反的工作电源，相当于外电路的电阻趋于无穷大，忽略电池内部的电阻，所得两个电极之间的电位降，可以近似作为电池的电动势。在测定时电路中几乎无电流通过，使极化现象可以忽略不计，所得的电动势可以近似作为可逆电池的电动势。
10．若算得可逆电池的电动势为负值，表示此电池反应的方向是 ( ) (A) 正向进行 (B) 逆向进行
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