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1、电解与极化作用1电流密度 j=0.01Acm-2 时，H 2 在 Zn 电极上的超电势 (H2)=0.76 V，若电解液中 Zn2+的活度为 0.01，要使 Zn2+在阴极上析出，而不使氢析出，求溶液的 pH 值应控制在什么范围(298K 时 (Zn2+ | Zn) = -0.763V)。2实验测得酸性溶液（pH=1.0）中氢在铁上析出的极化曲线符合 Tafel 公式，得到 a=0.7V, b=128mV，(电流密度的单位是 Acm-2)。试求外电流为 1.010-4mAm-2 时氢在铁上析出的阴极超电势( )，实际析出电势 ( )，及交换电流密度 (j0)。阴 阴3298.2K、 时，用铂做
2、两电极电解浓度为 1moldm-3 的 NaOH 溶液：p（1）两极产物是什么？写出电极反应方程式。（2）电解时理论分解电压是多少?已知 =0.401V， = -2.714V+2O|H, +Na|4298.2K，以铜为电极电解 0.05 moldm-3CuSO4 和 0.001moldm-3H2SO4 的混合溶液，H 2在铜上的超电势为-0.23V ，若 H2 气体压力为 100kPa，求 H2 在铜上的析出电势。5溶液中 Ni2+，Cu 2+的活度均为 1.00mol kg -1，298.15K 电解时（1）在阴极上何种离子先析出来？（2）第二种离子析出时，先析出离子的浓度为多少？已知 ，
3、。2+Cu|0.37 2+Ni|0.5V6Pt 电极电解 H2SO4(0.1 molkg-1， =0.265)反应温度为 298K，压力是 101325Pa。若电解过程中，将 Pb 电极与另一甘汞电极相联，测得 E=1.0685V，求 H2 在 Pb 电极上的超电势。已知 (甘汞)=0.2801V。7298K，101325Pa 时，以 Pt 为阴极，石墨为阳极，电解含有 FeCl2(0.01molkg-1)和CuCl2(0.02 molkg-1)的水溶液，若电解过程中不断搅拌，并设超电势均可忽略不计，活度系数为 1。问（1）何种金属先析出？（2）第二种金属析出时，至少需加多少电压？（3）第二种
4、金属离子析出时，第一种金属离子在溶液中的浓度为若干？( (Fe2+|Fe)= -0.44021V； (O2|H+,H2O)=1.229V； (Cu2+|Cu)=0.337V； (Cl2|Cl )=1.360V) 8某溶液在 298K 下，经分析知 a(H+)=1，a(Zn 2+)=1，如以锌做阴极进行电解，要使 Zn2+全部析出（只允许 Zn2+在溶液中的浓度约为 10-7molkg-1），需控制溶液的 pH 值为若干？已知 H+在 Zn 电极上的 (H+)=0.7V，Zn 2+在锌电极上的 (Zn2+)=0。9在 Zn2+和 Cd2+浓度各为 1molkg-1，pH=3 的溶液中进行电解，问
5、哪种离子先析出？当第二种离子析出时，溶液中第一种离子的浓度为若干？在氢析出前，第二种离子的浓度为若干？假定氢在第二种金属上的超电势为 0.72V，离子活度系数均为 1。1025时，用铂电极电解 1molkg-1H2SO4 水溶液，当电流密度为 50Am-2 时， (H2) = (O2) = 0.487V，求此 H2SO4 水溶液的分解电压。11在某一溶液中 NiCl2 的浓度为 0.2moldm-3，NaCl 的浓度为 0.1moldm-3，已， ， (Cl2|Cl )=1.360V， (O2|H+,H2O)2+Ni|0.5V +Na|.71 =1.229V，在镍上 (H2)= -0.42V，
6、(O 2)= 0.1V，(Cl 2)= 0，若在 298.2K、 时以镍为p电极，电解此溶液，通过计算说明两极首先发生什么反应? (活度系数均为 1)。12在 298.2K、 时 外加电压使下述电解池发生电解作用pPt(s)|CdCl2(1moldm-3)+NiSO4(1moldm-3)|Pt(s)（1）当外加电压逐渐增大时，两极上首先发生什么反应？此时外加电压至少为多少?(假设不考虑超电势，且各电解质溶液的 =1)。已知如下数据：， ， (Cl2|Cl )=1.3595V，2+Cd|0.43V 2+Ni|0.5 。-2O|H,.1（2）若 H2 在 Pt 上的超电势是-0.07V ，O 2
7、在 Pt 上的超电势是 0.85V，则电解产物是什么?开始电解时分解电压是多少? 电解与极化1解：当 (Zn) (H2)时氢才能析出 2+22Zn| ZnH| Hlln() RTRTaaFF -0.763-0.05912-0.05913pH-0.76 pH1.05 2解： 4ln()0.7128ln(.01)0.8Vabj阴 阴+ln(H)0.5916.840.2VRTaF阴 阴 bj阴 阴0l()0.7ln54128aj3-4.2Am03解：（1）阳极: O 2+2H2O+4e- 4OH - 阴极: 2H 2O+2e- 2OH - +H2（2） +ln(H)=0.415964=1.VRTEa
8、F4解： +8.3ln()ln.03996RTaF阴 阴5解：（1） ， 。所以 Cu 先析出。2+Cu|0.7 2+Ni|.V（2）当第二种离子析出时， 2+2+2+2+ 2+Cu|Ni|Cu| Cu Cu8.3149.5ln0.7ln0.5V260RTaaF2+-01.4a2+-2-1Cumolkg6解： a(H+)=0.10.265=0.0265+H()0.56.02 H22H1|= ln.76V()RTFp 可 逆 ()()-=0.8.05.7124 阴 极 可 逆 不 可 逆 （ ）7解：(1) 2+2+2+Fe|e|FFe349l ln0.93V26a2+2+2+Cu|u|CCu.
9、1n.7.850RT，故铜先析出。22Fe|(2) ，所以阳极析出氧。+22O|H,Cl| ，所以2+Zn|2|2H|0.5916p-.749解：(1) ，2+2+Zn|n|Z.3 2+2+Cd|d|C0.49V， 所以 Cd 先析出。2+2+|Cd|(2)当第二种离子析出时， 2+2+Cd|Zn|2+2+2+2+ 2+Cd|Zn| d Cd8.3149l0.ln0.763V65RTaaF2+-136.50a2+-1Zn8molkg(3) 22 2H|.96pH() 0.5916pH-.72=0.895当氢析出时， 2+2|Zn|.87V2+2+2+ 2+Zn|n|Z Zn34l l.V965
10、0RTaaF2+-5.810a2+-1Znmolkg10解：与电解池对应的原电池为：Pt|H 2( )|H2SO4(1molkg-1)|O2( )|Ptp p电极反应：负极：H 2 ( ) 2H+(aq) +2e p 正极：1/2O 2( )+2H+(aq)+2e H2O电池反应：H 2 ( )+1/2O2( )=H2O(l) p +2|,2ln1.9)RTEFa可 逆 ()=1.90487=3V分 解 可 逆11解：阴极： 2+2+2+Ni|i| Ni.28.l5ln0.27V96+222HH|n.1.4.RTaF所以阴极反应为；Ni 2+2e-Ni阳极： 2+2+2+Ni|i| Ni8.3
11、9.2l05ln0.76+222 OO|H,|,HOH148n. 10.95V5RTaF-22Cl|l| Cl1.3l.390所以阳极 Ni Ni 2+2e-12解：(1)阴极： 2+2+2+Cd|d|CCdln.4VRTaF2+2+2+Ni|i| Ni05+22H| Hl.9167.84所以阴极 Ni 先析出。阳极： - -22O|H,|O,HOHln0.0.15VRTaF-22Cl|l| Cl831429.5ln366所以阳极 O2 先析出至少加电压 1.065V。(2) 阴极： +222HH|ln0.59167.0.481VRTaF所以阴极 Ni 先析出。阳极： - -222 OO|H,|O,HHl.4.56所以阳极 Cl2 先析出，分解电压为 1.60V。
