例子问题
问题1:原电池和电解电池
关于电解槽,下列哪项是正确的?
多于一个选项是正确的
反应的熵总是负的
氧化发生在阳极,还原发生在阴极
在阳极处镀有固体金属
氧化发生在阳极,还原发生在阴极
电解电池利用能量促进非自发氧化还原反应。这与原电池不同,原电池通过自发氧化还原反应释放能量。这两种电池的共同特点是氧化半反应总是发生在阳极,还原半反应总是发生在阴极。注意,一个氧化还原反应总是有一个氧化半反应和一个还原半反应。
对于非自发反应,反应的熵通常是负的。并非所有情况都是如此;因此,对于电解槽,熵可以是正的,也可以是负的。电镀涉及将金属离子转化为固体金属的还原反应。这种固体金属被涂在金属板上。因为这涉及到还原反应,所以它发生在阴极。
问题2:原电池和电解电池
氧化还原反应的吉布斯自由能是__________对于原电池和__________对于电解槽。
消极……负
肯定的……负
肯定的……积极的
消极……积极的
消极……积极的
吉布斯自由能是可用的“自由”能,可以用来做有用的功。负的吉布斯自由能对应一个自发反应,而正的吉布斯自由能对应一个非自发反应。回想一下,原电池涉及自发反应,而电解电池涉及非自发反应;因此,反应的吉布斯自由能对于原电池是负的,而对于电解电池是正的。
问题3:原电池和电解电池
原电池需要什么类型的能量输入?
化学能
包括电能和化学能
原电池不需要能量
电能
原电池不需要能量
回想一下原电池进行自发反应;因此,它们不需要能量。它们释放的自由能量可以用来做功,比如给电子设备(比如手机)供电。
另一方面,电解电池需要能量,因为它们进行非自发反应。它们需要输入电能。
问题4:原电池和电解电池
下面列出了几种元素的标准还原电位。
锂:
铁(氧化态):
铝:
有了这些信息,在原电池中可以发现以下哪些氧化还原反应?
我。
2
3
I和II
I和III
我只
第三只
I和II
原电池是一种以自发氧化还原反应为特征的电化学电池。为了解决这个问题,我们需要找出每个给定反应的标准势。注意,每个反应都是氧化还原反应;因此,每种反应都有一个氧化半反应和一个还原半反应。
第一个反应是铁离子被还原(得到电子),锂离子被氧化(失去电子)。根据已知的信息,我们可以推导出每个半反应的标准电位。铁的标准还原电位为.由于给定的标准电势是“还原”的,铁的氧化与给定的值相反:.这个反应的总标准势等于半反应的标准势之和;因此,第一反应的标准反应势为:
因为它的标准反应电位是正的,所以这个反应是自发的,发生在原电池中。
第二个反应是铝被氧化()和亚铁离子被还原().标准反应势是;因此,这种反应也可以发生在原电池中。
第三个反应是锂离子被还原()和被氧化的铝().标准还原电位为;因此,该反应是非自发的,不能在原电池中发生。
问题5:原电池和电解电池
当两个给定的半电池通过盐桥连接形成原电池时会发生什么?
铅金属在阳极处被氧化;铜离子在阴极处被还原。
金属铜在阴极处被氧化;铅离子在阳极处被还原。
铜金属在阳极处被氧化;铅离子在阴极处被还原。
铅金属在阴极处被氧化;铜离子在阳极处被还原。
不会发生任何反应。
铅金属在阳极处被氧化;铜离子在阴极处被还原。
具有较高的标准还原电位,因此会被还原,这意味着铅会被氧化。阳极是氧化发生的地方,阴极是还原发生的地方。因此,我们将阴极指定为铜,阳极指定为铅。
问题6:原电池和电解电池
对于含有如图所示的两个半电池的电解槽__________反应就会发生将__________.
非自发的……
非自发的……
非自发的……
自发的……
自发的……
非自发的……
在电解池中,发生非自发反应。这意味着Na被还原(使其成为阴极),Mn被氧化(使其成为阳极)。标准细胞电位可以计算如下: