8.3.1.1. Вопросы и задачи для самостоятельной подготовки
1. Вычислите ЭДС
гальванического элемента
Cd|Cd2+(0,8M)||(0,01M)Cu2+|Cu.
Ответ: 0,68 В.
2. Вычислите ЭДС
гальванического элемента
Pb|Pb2+(0,02M)||(0,1M)Zn2+|Zn.
Ответ: 0,612 В.
3. Вычислите ЭДС концентрационного гальванического элемента, состоящего из цинковых электродов, опущенных в растворы сульфата цинка с концентрациями 0,02М и 0,0032М соответственно.
Ответ: 0,024 В.
4. Вычислить ЭДС
концентрационного гальванического
элемента: Ag|Ag+(0,001M)||(0,1M)Ag+|Ag.
Ответ: 0,118 В.
5. Опишите устройство элемента Даниэля–Якоби и процессы, протекающие при его работе.
6. Опишите устройство элемента Лекланше и процессы, протекающие при его работе.
7. В чём отличие концентрационных гальванических элементов от химических? Приведите пример концентрационного гальванического элемента.
8. Опишите устройство свинцового аккумулятора и процессы, протекающие при его работе. Достоинства и недостатки свинцового аккумулятора.
9. Опишите устройство железо-никелевого аккумулятора и процессы, протекающие при его работе. Достоинства и недостатки железо-никелевого аккумулятора.
10. Опишите устройство серебряно-цинкового аккумулятора и процессы, протекающие при его работе. Достоинства и недостатки серебряно-цинкового аккумулятора.
11. Опишите устройство литий-ионного аккумулятора и процессы, протекающие при его работе. Достоинства и недостатки литий-ионного аккумулятора.
8.3.1.2. Задания для текущих и промежуточных контролей.
1. Какова ЭДС гальванического элемента, состоящего из водородного и кислородного электродов, в растворе с рН=3 при температуре 25 С?
Ответ: 1,23 В.
2. Вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из двух водородных электродов, в растворе с рН=4 и рН=10 при температуре 25 С?
Ответ: 0,354 В.
3. Какова ЭДС гальванического элемента, состоящего из кислородных электродов, в растворах с рН=5 и рН=12 при температуре 25 С?
Ответ: 0,413 В.
4. ЭДС гальванического элемента, состоящего из водородного электрода и электрода, имеющего потенциал 0,285 В, равна 0,429 В при температуре 25 С. Вычислите рН раствора.
Ответ: 2,44.
5. ЭДС гальванического элемента, составленного из кислородного электрода и электрода, имеющего потенциал 0,25 В, равна 0,299 В при температуре 25 С. Вычислите рН раствора.
Ответ: 11,54.
6. Вычислите ЭДС гальванического элемента Fe|FeSO4(0,1M)||(0,01н)NaOH|H2, Pt, при температуре 25 С.
Ответ:0,2375В.
7. Гальванический элемент состоит из железа, погруженного в раствор его соли с концентрацией ионов Fe2+ 0,1М, и кадмия, погруженного в раствор ее соли. Какой концентрации должен быть раствор соли кадмия, чтобы ЭДС стала равна нулю?
Ответ: 4,76.10-3 моль/л.
8. Чему равна ЭДС гальванического элемента
Cd|Cd(NO3)2(0,01M)||(0,1M)AgNO3|Ag
при температуре 25 С?
Ответ: 1,201 В.
9. Какой должна быть концентрация ионов меди в растворе, чтобы гальванический элемент Zn|ZnSO4||CuSO4|Cu при концентрации ионов цинка, равной 0,01 моль/л, давал при температуре 25 С ЭДС = 1,0983 В?
Ответ: 0,01 моль/л.
10. ЭДС гальванического элемента, составленного из кислородного электрода в растворе соляной кислоты и электрода, имеющего потенциал 0,785 В, равна 0,265 В при температуре 25 С. Вычислите рН раствора соляной кислоты.
Ответ: 3.
11. ЭДС гальванического элемента, составленного из водородного электрода в растворе гидроксида натрия и электрода, имеющего потенциал -0,250 В, равна 0,370 В при температуре 25 С. Вычислите рН раствора гидроксида натрия.
Ответ: 10,5.
12. Какова ЭДС гальванического элемента, состоящего из водородного и кислородного электродов, в растворе с рН=11?
Ответ: 1,23 В.
13. Вычислите ЭДС гальванического элемента Zn|ZnCl2(0,2н)||(0,01M)CuSO4|Cu при температуре 25 С.
Ответ:1,0685 В.
14. Какой должна быть концентрация ионов серебра в растворе, чтобы гальванический элемент
Pb|Pb(NO3)2(0,02н)||(x моль/л)AgNO3|Ag
при температуре 25 С давал ЭДС = 0,984 В?
Ответ: 1 моль/л.
15.Вычислите ЭДС гальванического элемента
Al|Al2(SO4)3(0,05M)||(0,01M)NiSO4|Ni
при температуре 25 С.
Ответ: 1,387 В.
16. ЭДС концентрационного гальванического элемента, составленного из двух никелевых электродов, при температуре 25 С равна 0,059 В. Концентрация ионов никеля в растворе около отрицательного электрода равна 0,001 моль/л. Определите концентрацию ионов никеля около положительного электрода.
Ответ: 0,1 моль/л.
17. ЭДС цепи Zn|ZnSO4(0,1н)||(x н)CuSO4|Cu равна 1,1275 В при температуре 25 С. Определите концентрацию ионов меди и молярную концентрацию эквивалентов сульфата меди, если =0,5.
Ответ: 0,5 М; 2,0 н.
18. Какой должна быть концентрация ионов олова в растворе, чтобы гальванический элемент Zn|ZnSO4||SnSO4|Sn при Сэк(Zn2+)=0,02 моль/л давал ЭДС = 0,655 В при температуре 25 С?
Ответ: 0,1 М.
19. Вычислите ЭДС гальванического элемента Zn|ZnSO4(0,01M)||(0,2н)CuSO4|Cu при температуре 25 С.
Ответ:1,1275 В.
Вычислите ЭДС гальванического элемента
Mn|MnSO4(0,1M)||(0,2н)ZnSO4|Zn при температуре 25 С.
Ответ: 0,419 В.
21. Какой должна быть концентрация ионов цинка в растворе, чтобы элемент Mg|MgCl2||ZnCl2|Zn при Сэк(Mg2+)=0,2 моль/л давал при температуре 25 С ЭДС = 1,602 В?
Ответ: 0,1 М.
22. Вычислить ЭДС гальванического элемента Al|Al2(SO4)3(0,003н)||(0,1M)NiSO4|Ni при температуре 25 С.
Ответ: 1,436 В.
23. Какова ЭДС гальванического элемента при температуре 25 С, состоящего из водородного электрода в растворе с рН=3 и кислородного электрода в растворе с рН=12?
Ответ: 0,699 В.
24. Какова ЭДС гальванического элемента при температуре 25 С, состоящего из водородного электрода в растворе с рН=5 и медного электрода в 0,1М растворе сульфата меди?
Ответ: 0,6025 В.
25. Какова ЭДС гальванического элемента при температуре 25 С, состоящего из кислородного электрода в растворе с рН=5 и медного электрода в 0,1М растворе сульфата меди?
Ответ: 0,6275 В.
26. ЭДС гальванического элемента, образованного никелем, погруженным в 0,0001М раствор его соли, и серебром, погруженным в раствор его соли, равна 1,108 В. Определите молярную концентрацию ионов Ag+ в растворе его соли.
Ответ: 0,173 моль/л.
27. Вычислите ЭДС гальванического элемента, образованного магнием и цинком, погруженными в растворы их солей с концентрациями ионов Mg2+ и Zn2+ 1,8·10-5М и 2,5·10-2М соответственно.
Ответ: 1,695 В.
28. Вычислите ЭДС гальванического элемента
Mg|MgSO4(0,02н)||(0,002н)Pb(NO3)2|Pb
при температуре 25 С.
Ответ: 2,2075 В.
29. Вычислите ЭДС гальванического элемента
Al|AlCl3(0,001M)||(0,01M)CuSO4|Cu при температуре 25 С.
Ответ: 1,999 В.
30. Какова ЭДС гальванического элемента, состоящего из водородного и кислородного электродов в растворе с рН=7 при температуре 25 С.
Ответ: 1,23 В.