- •1. Теория электролитической диссоциации
- •1.1. Примеры решения задач
- •2. Растворы сильных электролитов. Активность электролитов
- •2.1. Примеры решения задач
- •2.2. Задачи для самостоятельного решения
- •3. Ионное произведение воды. Водородный показатель
- •3.1. Примеры решения задач
- •3.2. Задачи для самостоятельного решения
- •4. Растворы солей в воде и их гидролиз
- •4.1. Примеры решения типовых задач
- •4.2. Задачи для самостоятельного решения
- •5. Труднорастворимые соли. Произведение растворимости
- •5.1. Примеры решения типовых задач
- •5.2. Задачи для самостоятельного решения
- •6. Окислительно-восстановительные реакции
- •6.1. Определение коэффициентов уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса
- •6.2. Определение коэффициентов уравнений окислительно-восстановительных реакций методом ионно-электронного баланса
- •6.3. Задачи для самостоятельного решения
- •7. Электропроводность растворов электролитов. Числа переноса
- •7.1. Примеры решения задач
- •7.2. Задачи для самостоятельного решения
- •8. Электрохимические процессы на электродах. Типы электродов. Электродный потенциал
- •8.1.Примеры решения задач
- •8.2. Задачи для самостоятельного решения
- •9. Электролиз. Законы Фарадея
- •9.1. Примеры решения задач
- •9.2. Задачи для самостоятельного решения
- •10. Химические источники тока
- •10.1. Примеры решения задач
- •10.2. Задачи для самостоятельного решения
- •Библиографический Список
- •Приложения
- •Оглавление
10.2. Задачи для самостоятельного решения
166. Для гальванического элемента
написать электродные и потенциалобразующую реакции, выражения для ЭДС и . Пользуясь справочными данными, вычислить для 25 °С ЭДС и максимальную работу гальванического элемента.
Ответ: 150,54 кДж; 0,7801 В;.
167. Для гальванического элемента
температурный коэффициент ЭДС равен 1,45·10–4В/К. Написать потенциалобразующую реакцию элемента и, пользуясь справочными данными, вычислить ЭДС гальванического элемента и тепловой эффект реакции.
Ответ:; 0,5361 B; –95115 Дж.
168. Для гальванического элемента с потенциалобразующей реакцией
при 0 °С ЭДС равна 1,015 В, а температурный коэффициент равен 4,02·10–4В/К. Вычислить тепловой эффект реакции при 0 °С.
Ответ: –217,05 кДж.
169. При 25 °С ЭДС элемента больше, чем при 0 °С. Выделяется или поглощается теплота при работе этого элемента?
Ответ: Поглощается.
170. Электродвижущая сила (в Вольтах) высокотемпературной гальванической ячейки
определяется зависимостью
,
где – температура, К. Вычислить теплоту образованияпри 700 °С.
Ответ: –344,78 кДж/моль.
171. Электродвижущая сила (Е, В) элемента Вестона с потенциалобразующей реакцией
изменяется с температурой (t, °С) по уравнению
.
Определить при 0 °С ЭДС элемента, тепловой эффект реакции и теплоту, выделяемую (или поглощаемую?) элементом при работе.
Ответ: 1,01873 В; –226,05 кДж; выделяется 29465 Дж.
172. Электродвижущая сила гальванического элемента с потенциалобразующей реакцией
при 25 °С равна 0,188 В, а температурный коэффициент = 4,8·10–4В/К. Определить тепловой эффект и изменение энтропии реакции.
Ответ: –63880 Дж; –92,63 Дж/К.
173. Для гальванического элемента
при 20 °С ЭДС равна 0,0421 В и 0,0455 В при 25 °С. Написать потенциалобразующую реакцию и вычислить для 25 °С величины ,иэтой реакции, считаяинезависящими от температуры.
Ответ:; –4,4 и 15,75 кДж; 67,6 Дж/К.
174. При 25 °С тепловой эффект реакции
равен –22,73 ккал, а ЭДС элемента с такой потенциалобразующей реакцией возрастает на 0,000145 В при повышении температуры на один градус. Определить ЭДС элемента и изменение энтропии реакции при 25 °С.
Ответ: 0,536 В; 27,98 Дж/К.
175. При 25 °С измеренный относительно водородного потенциал медного электрода равен 0,2712 В. Вычислить стандартный потенциал этого электрода.
Ответ: 0,3392 В.
176. Написать электродные и потенциалобразующие реакции следующих гальванических элементов:
;
;
;
;
.
Ответ:;
;
;
;
.
177. Какими должны быть гальванические элементы, чтобы в них протекали такие реакции:
;
;
;
;
.
Ответ:;
;
;
;
.
178. Вычислить при 25 °С ЭДС гальванического элемента
.
Ответ: 1,1497 В.
179. Вычислить при 25 °С ЭДС гальванического элемента
.
Ответ: 1,0115 В.
180. Вычислить при 25 °С ЭДС элемента
.
Ответ: 0,3655 В.
181. Электродвижущая сила медно-цинкового элемента с одинаковыми концентрациями ионов меди и цинка при 18 °С равна 1,1 В. Вычислить ЭДС элемента, если концентрация равна 0,0005, а– 0,5 г-экв/л. Диффузионным потенциалом пренебречь.
Ответ: 1,0134 В.
182. Определить активность ионов кадмия, при которой направление тока при 25 °С в элементе
.
меняется на обратное.
Ответ: 0,0295.
183. Написать потенциалобразующую реакцию и вычислить при 25 °С ЭДС элемента
.
Какой из электродов работает анодом?
Ответ: 0,1407 В; Cd – анод.
184. Металлическая медь взбалтывается с раствором соли двухвалентной меди в отсутствии воздуха при 25 °С. При этом протекает реакция
,
равновесие которой характеризуется отношением = 2,02·104. Если стандартный потенциал =0,3391 В, то каков стандартный потенциал?
Ответ: 0,4664 В.
185. Окислительно-восстановительный потенциал платины в растворе, в котором = 106, при 25 °С равен 0,4 В. Вычислить стандартный потенциал электрода.
Ответ: 0,7548 В.
186. Потенциал медного электрода в полностью диссоциированном 0,005-молярном растворе равен 0,266 В по отношению к стандартному водородному. Каков потенциал этого электрода по отношению к насыщенному каломельному? Вычислить стандартный потенциал электрода.
Ответ: 0,0245 и 0,334 В.
187. Потенциал свинца, помещенного в 0,01-молярный раствор азотнокислого свинца, по отношению к 1 н каломельному электроду равен 0,469 В при 25 °С. Кажущаяся степень диссоциации равна 62 %. Вычислить стандартный потенциал электродаи сравнить его с табличным.
Ответ: –0,1225 В.
188. Вычислить при 25 °С ЭДС элемента
.
Ответ: 0,4595 В.
189. При 25 °С ЭДС элемента
равна 0,624 В. Определить коэффициент активности .
Ответ: 0,314.
190. Определить при 25 °С ЭДС элемента
,
если в растворах кислоты при = 0,01 моль/л –= 0,904; а при= = 0,1 моль/л –= 0,796.
Ответ: 0,0559 В.
191. Электродвижущая сила элемента
при 25 °С равна 0,7540 В, если концентрация кислоты 0,025 моль/л, и 0,6959 В при 0,25 моль/л. Известно, что () = 0,340 для 0,025-молярного раствора кислоты. Вычислить коэффициент активности кислоты для 0,25-молярного раствора.
Ответ: 3,14.
192. Цинковая пластина погружена в 0,1 н раствор . Вычислить на сколько изменится при 25 °С потенциал цинка, если раствор разбавить в 10 раз. Учесть при расчетах, что для 0,1 н раствора степень диссоциации= 0,4.
Ответ: Уменьшится на 0,0215 В.
193. При 25 °С ЭДС элемента
равна 0,018 В. Пренебрегая диффузионным потенциалом, вычислить степень диссоциации в концентрированном растворе, если в другом растворе она равна 35 %.
Ответ: 14,2 %.
194. При 25 °С ЭДС гальванического элемента
равна 0,469 В, а гальванического элемента
равна 0,463 В. Вычислить степень диссоциации , если дляона равна 100 %.
Ответ: 62,7 %.
195. Пренебрегая диффузионным потенциалом, вычислить при 18 °С ЭДС цепи
.
При этой температуре эквивалентная электропроводность 0,05 н раствора соли серебра равна 99,5, а 0,0005 н раствора – 113,9 Ом–1см2.
Ответ: 0,112 В.
196. Вычислить при 25 °С ЭДС концентрационного гальванического элемента
.
Ответ: 0,0947 В.
197. Вычислить при 18 °С величину диффузионного потенциала на границе 0,001 н раствора и 0,001 н раствора. Каков знак заряда раствора, если подвижности ионов,иравны 315,65,5 и 64,9 Ом–1см2, а кажущаяся степень диссоциации обоих электролитов 100 %.
Ответ: Отрицательный; 0,0275 В.
198. Вычислить диффузионный потенциал между 0,01 н и 0,001 н растворами , считая активности ионов равными их концентрациям. Какой раствор зарядится положительно, если подвижность иона натрия равна 43,5; иона хлора – 65,5 Ом–1см2? Температура 25 °С.
Ответ: 0,01 н раствор; 0,0119 В.
199. Каким должно быть отношение концентраций ионов двух растворов , чтобы диффузионный потенциал на их границе при 25 °С был равен 0,01 В? Подвижности ионовиравны 315 и 65,5 Ом–1см2.
Ответ: 1,81.
200. Определить при 25 °С ЭДС элемента
.
Подвижности ионов водорода и хлора равны 315 и 65,5 Ом–1см2. Какой будет ЭДС, если: а) давления водорода на электродах будут одинаковыми; б) устранить диффузионный потенциал?
Ответ: 0,0988; 0,0603 и 0,2137 В.
201. Вычислить произведение растворимости , если при 18 °С ЭДС гальванического элемента
равна 0,292 В. Кажущаяся степень диссоциации в 0,1 н растворе 81%.
Ответ: 1,274·10–13.
202. Вычислить ЭДС гальванического элемента
при 25 °С, если кажущаяся степень диссоциации в 0,1 н растворе при этой температуре 85 %, ав 0,1 н растворе – 82 %. Определить растворимостьв 0,1 н раствореи произведение растворимости.
Ответ: 0,449 В; 2,094·10–9моль/л; 1,78·10–10.
203. Электродвижущая сила гальванического элемента
при 25 °С равна 0,764 В. Кажущаяся степень диссоциацииравна 50 %, а– 90%. Найти0,1 н раствора, ионное произведение иводы.
Ответ: 12,92; 1,086·10–14; 6,982.
204. Определить при 25 °С ЭДС элемента
,
если стандартный потенциал хингидронного электрода равен 0,6994 В. Степень диссоциации равна 100 %.
Ответ: 0,0105 В.