内容发布更新时间 : 2024/12/24 11:03:35星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

18、某远洋船只的船壳浸水面积为4500m2，与锌块相连来保护，额定电流密度为150mA/m2，预定保护期限2年，可选择的锌块有两种，每块的质量分别为15.7kg和25.9kg，通过每块锌块的电流强度分别为0.92A和1.2A。计算说明，为达到上述保护船体的目的，最少各需几块锌块？用哪种锌块更合理？为什么？

19、镅（Am）是一种用途广泛的锕系元素。241Am的放射性强度是镭的3倍，在我国各地商场里常常可见到241Am骨密度测定仪，检测人体是否缺钙：用241Am制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241Am我国批发价仅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2.62是Am4/Am3的标准电极电势，－2.07是Am3/Am的标准电极电势，

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＋

＋

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/H2)＝0V；E?(Cl2/Cl)＝1.36V；E?(O2/H2O)＝1.23V。

＋

－

w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

20、2．100.0g无水氢氧化钾溶于100.0g水。在T温度下电解该溶液，电流强度I = 6.00安培,电解时间10.00小时。电解结束温度重新调至T，分离析出的KOH·2H2O固体后，测得剩余溶液的总质量为164.8g。已知不同温度下每100g溶液中无水氢氧化钾的质量为：

温度/oC KOH/g 0 49.2 10 50.8 20 52.8 30 55.8 求温度T，给出计算过程，最后计算结果只要求两位有效数字。 注：法拉第常数F = 9.65X104 C/mol，相对原子质量：K 39.1 O16.0 H 1.01

参考答案： 1、（1）mx mny mnx ny （2）n 2n 1 2n－1 n （3）5 2 14 5 2 7 （4）2 1 2 2 2 4 2、（1）4MnSO4 + 10NaBiO3 + 14H2SO4 = 4NaMnO4 + 5Bi2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 14H2O （2）NaBiO3 Bi2(SO4)3 （3）2Mn2

＋

+ 5NaBiO3 + 14H = 2 MnO4+ 5Bi3 + 5Na + 7H2O （4）Cl2

＋

＋

＋

＋

?3、2Mn2 + 5 S2O8+ 7H2O

＋

2?2 MnO4+ 10SO4+ 16H

??2?＋

溶液的颜色变为紫色，Mn2被氧化为紫色的MnO4 2Cr3 + 3 S2O8+ 7H2O

＋＋

2? Cr2O7+ 6SO42+ 14H

－

＋

2?Cr3被氧化为橙色的Cr2O7，证明S2O82的氧化性比MnO4、Cr2O7的强。

－

2??2? 16

Cr2O7+ 4H2O2 + 2H = 2CrO5 + 5H2O 2 MnO4+ 5H2O2 + 6H = 2Mn2+ 5O2 + 8H2O

＋

＋

＋

2?2??Cr2O7被H2O2还原为蓝色的CrO5，MnO4被H2O2还原为无色的Mn2。

＋

?4、负极：Zn + 2OH－2e= Zn(OH)2 正极：Ag2O + H2O + 2e= 2Ag + 2OH 电池反应： Zn + Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)2

2＋3＋4＋2＋0 0

5、（1）电池反应：Sn+ 2Fe= Sn＋2Fe E= + 0.617 V ΔG= – nFE= –119kJ （2）K = 6.92×10 20 6、（1）正极：1.347 V 负极：– 0.816 V （2）EMF= 2.163V

7、0.36 V 8、Fe3+

＋＋

9、（1）Fe、Ag的标准电极电势相差不大，用FeCl3时产生AgCl沉淀，大大降低了[Ag]，便于Fe3 氧化Ag

＋

（2）由于Fe(OH)3的K sp极小，Fe3一定呈强酸性，Fe(NO3)3溶液同时就是一个HNO3溶液，可参与对Ag的氧化

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10、（1）从电势图可看出Br2能歧化为Br与BrO：Br2 + 2OH= Br+ BrO+ H2O；Br2作氧化剂的电极反应：Br2 + 2e= 2Br

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；Br2作还原剂的电极反应：Br2 + 4OH= 2BrO+ 2H2O+ 2e

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Br2歧化为Br与BrO3：3Br2 + 6OH= 5Br+ BrO3+ 3H2O；Br2作氧化剂的电极反应：Br2+2e=2Br

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Br2作还原剂的电极反应：Br2+12OH=2BrO3+6H2O+10e

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（2）BrO也能发生歧化反应：3BrO=2Br+BrO3；BrO作氧化剂的电极反应：BrO+H2O+2e=Br；

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BrO作还原剂的电极反应：BrO+4OH—= BrO3+2H2O+4e 11、（1）2C4H10 + 13O2 = 8 CO2 + 10H2O

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（2）O2 + 4e= 2O2 C4H10 + 13O2 – 26e = 4 CO2 + 5H2O 向负极移动 负极 （3）燃料电池具有较高的能量利用率。

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（4）为维持电荷平衡，晶体中的O2 将减少。 （5）碳

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12、（1）阴极：2H2O + 2e → H2 + 2OH 阳极：2I－2e → I2 2Cu + I2 → 2CuI

（2）换成不易和I2反应的金属，如锡；或在电解前把铜极表面镀上锡。 13、（1）PbO2 + Pb + 4H + 2SO4= PbSO4 + 2H2O （2）电池电压为208 V

＋

－－－－

2?（3）2PbSO4 + 2H2O = PbO2 + Pb + 4H + 2SO42 转换PbSO4的总量为：113 g

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－

14、1kPa时：1.200V 1Pa时：1.155V 1×10Pa时： 1.111V

-10

15、Ksp=1.642×10 16、（1）K = 5.82×1027； K = [Cu2+]?1[S2-]?1； （2）硫离子可从蛋壳内通过蛋壳上的微孔向蛋壳外扩散并与铜离子反应生成铜和硫，而铜离子不能通过蛋壳微孔向蛋壳

内扩散。

（3）Cu2+ + H2S = Cu + S + 2H+

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17、阳极反应：[Fe(CN)6]4－e＝[Fe(CN)6]3 阴极反应：2HCO3＋2e＝2CO32＋H2

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涉及硫化氢转化为硫的总反应：2Fe(CN)63＋2CO32＋H2S＝2Fe(CN)64＋2HCO3＋S 18、首先算出通过体系的总电量：

2×365d×24h/d×60min/h×60s/min＝6.307×107s （1分） 0.0150A/m2×4500m2＝67.5A （1分） 67.5A×6.307×107s＝4.257×109C （1分） 其次计算总共需要多少锌：电子的量为：

4.257×109C/9.65×104C/mol＝4.411×104mol （1分）

－

锌量：4.411×104 mol×65.4g/mol/2×103kg/g＝1443kg＝1.44×103 kg （1分） 需质量为15.7kg/块的锌块数为：1.44×103kg/15.7 kg/块＝91.7块≈92块（1分） 92块×0.92A/块＝85A＞67.5 A , 电流强度可以达到要求。 （1分）

25.9 kg/块：1.44×103kg/25.9 kg/块＝55.6块≈56块 （1分） 56块×1.2A/块＝67.2A＜67.5A，电流强度达不到要求，应当加1块，则

57块×1.2 A/块＝68.4A，电流强度才能达到要求。 （1分）

选用较重的锌块更合理，因其电流强度较小，理论上可以保证2年保护期限，而用较轻的锌块因其电流强度太大，不到2年就会消耗光。（1分）

＋＋?

19、要点1：E(Amn/Am)＜0, 因此Am可与稀盐酸反应放出氢气转化为Amn，n＝2,3,4；但E?(

＋＋＋＋＋

Am3/Am2)＜0，Am2一旦生成可继续与H反应转化为Am3。（1分）

3＋?

（或答：E(Am/Am)＜0，n＝3）

＋＋＋＋＋＋＋

要点2：E?(Am4/Am3)＞E?(AmO2/Am4), 因此一旦生成的Am4会自发歧化为AmO2和Am3。

＋－＋

要点3：AmO2是强氧化剂，一旦生成足以将水氧化为O2, 或将Cl氧化为Cl2，转化为Am3, 也不能稳定存在。（1分）w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ＋＋

相反，AmO2是弱还原剂，在此条件下不能被氧化为AmO22。

＋

要点4：Am3不会发生歧化（原理同上），可稳定存在。（1分）

3＋

结论：镅溶于稀盐酸得到的稳定形态为Am。 20、（1）10.00小时6.00安培总共提供电量Q=It=216·103C?相当于2.24mol电子?每电解1mol水需电子2个, 故有1.12mol

水, 即20.1g水被电解。

（2）从剩余溶液的总质量（200g-164.8g）知，有35.2g物质离开溶液, 其中有20.1g水被电解, 由此可得出?结晶的

KOH· 2H2O的质量为15.1g?结晶的KOH的质量为(15.1g/92.10g/mol)·M(KOH)=9.2g?结晶水的质量为 (15.1g/92.10g/mol) · 2M(H2O) = 5.9g?剩余的溶液的质量分数浓度为：m(KOH)/[m(H2O)+m(KOH)] = 55.1%(多保留1位有效数字)。

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?3（3）试题的最终要求是计算电解槽的温度。根据上面的计算结果，每100g溶液里有55.1g KOH，利用试题给出的数据（表），

o

得知T应在20-30C之间。设此期间溶解度与温度呈线性关系, 则

T = [273+20+(55.1-52.8)/(55.8-52.8)·10] K = 301K （答：28oC）

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