Министерство образования и науки РФ

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого

Институт сельского хозяйства и природных ресурсов

__________________________________________________________

Кафедра фундаментальной и прикладной химии

ЗАДАЧИ ПО ТЕМЕ

«ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ

ТЕРМОДИНАМИКА»

Великий Новгород

2015

1 Электродные потенциалы

1.  Рассчитайте потенциал хромового электрода, погруженного в раствор, содержащий 16,5 г CrCl3, 11,9 г Cr(NO3)3 и 2,29 г Cr(CH3COO)3 Коэффициент активности иона Cr3+ рассчитайте, используя уравнение Дебая-Хюккеля соответствующего приближения.

2.  Рассчитайте потенциал медного электрода, погруженного в раствор, содержащий по 0,1 эквивалента CuSO4 и K2SO4 в 1 л, при 298,2 К. Коэффициент активности иона меди рассчитайте, используя уравнение Дебая-Хюккеля соответствующего приближения.

3.  Вычислите потенциал медного электрода в растворе, содержащем 0,16 г CuSO4 в и 0,31 г NiSO4 в 200 см3 воды. Коэффициент активности иона меди рассчитайте, используя уравнение Дебая-Хюккеля соответствующего приближения.

4.  Цинковый электрод погружен в 0,01М раствор сульфата цинка. Вычислите, насколько изменится потенциал цинкового электрода, если раствор ZnSO4 разбавить в 10 раз. Коэффициенты активности иона цинка в 0,01М и 0,001М растворах рассчитайте, используя уравнение Дебая-Хюккеля соответствующего приближения.

5.  Вычислите потенциал алюминиевого электрода, погруженного в раствор объемом 500 см3, содержащий 3,42г Al2(SO4)3 и 0,049г H2SO4. Коэффициент активности иона алюминия рассчитайте, используя уравнение Дебая-Хюккеля соответствующего приближения.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

6.  Вычислите потенциал серебряного электрода, погруженного в раствор объемом 400 см3, содержащий 1,7 г AgNO3 и 3,34 г AgCH3COO. Коэффициент активности иона серебра рассчитайте, используя уравнение Дебая-Хюккеля соответствующего приближения.

7.  Рассчитайте потенциал хлорид-серебряного электрода в растворе HCl c концентрацией 0,01 моль∙л−1 и в растворе КCl с концентрацией 0,3 моль∙л−1 при 298,2 К. Коэффициенты активности хлорид-иона рассчитайте, используя уравнение Дебая-Хюккеля соответствующего приближения.

8.  Рассчитайте потенциал каломельного электрода в растворе HCl c концентрацией 0,001 моль∙л−1 и в растворе ZnCl2 с концентрацией 0,005 моль∙л−1 при 298,2 К Коэффициенты активности хлорид-иона рассчитайте, используя уравнение Дебая-Хюккеля соответствующего приближения.

9.  Рассчитайте потенциал ртутно-сульфатного электрода при 298,2 К в растворе H2SO4 с концентрацией 0,05 моль∙л−1. Коэффициент активности сульфат-иона рассчитайте, используя уравнение Дебая-Хюккеля соответствующего приближения.

10.  В 200 г воды содержится 2,4074 г сульфата магния. Вычислите средний ионный коэффициент активности электролита в этом растворе при 298К.

11.  Вычислите активность ионов кобальта Co2+ в растворе CoCl2 при 298 К, если потенциал кобальтового электрода в этом растворе −0,308В.

12.  Вычислите активность ионов хрома Cr3+ в растворе CrCl3 при 298 К, если потенциал хромового электрода в этом растворе −0,71В.

13.  Вычислите активность ионов железа Fe2+ в растворе FeCl2 при 298 К, если потенциал электрода Fe2+/Fe в этом растворе −0,478 В.

14.  Вычислите средний ионный коэффициент активности в 0,05 М растворе H2SO4, если э. д.с. элемента (Pt)H2 | H2SO4 | Hg2SO4,Hg(Pt) равна 0,7546 В.

15.  Определите активность кадмия в амальгаме, если потенциал электрода Сd2+|Cd(Hg), погруженного в 2,08%-ный раствор CdSO4, равен стандартному потенциалу кадмиевого электрода. Коэффициент активности иона кадмия рассчитайте, используя уравнение Дебая-Хюккеля соответствующего приближения.

16.  Как изменится потенциал кислородного электрода, если концентрация ионов водорода в растворе электролита изменится от 0,0001М до 0,01М, а вместо кислорода использовать воздух (φ(О2) = 0,2095%). Давление кислорода и воздуха равно 1атм. Коэффициенты активности иона водорода рассчитайте, используя уравнение Дебая-Хюккеля соответствующего приближения.

17.  Каково должно быть отношение активностей ионов Fe3+ и Fe2+, чтобы потенциал окислительно-восстановительного электрода Fe3+,Fe2+| Pt был равен стандартному потенциалу электрода C2+,Cu+| Pt,?

18.  Потенциал окислительно-восстановительного электрода Fe3+,Fe2+| Pt был равен 0,70В. В результате протекания окислительно-восстановительной реакции значение потенциала повысилось до 1,00 В. Во сколько раз изменилось отношение активностей ионов Fe3+ и Fe2+?

19.  Вычислите потенциал окислительно-восстановительного электрода Cr2O72−,Cr3+,H+| Pt в растворе K2Cr2O7 объемом 25 мл с концентрацией 0,5 моль∙л−1 к которому прилили 1 мл концентрированной серной кислоты (ω = 96%, плотность 1,84 г∙мл−13,0 М растворы KCl.). Коэффициенты активности дитхромат-иона и иона водорода рассчитайте, используя уравнение Дебая-Хюккеля соответствующего приближения. Активность иона Cr3+ примите равной 0,01 моль∙л−1.

20.  Вычислите потенциал окислительно-восстановительного электрода MnO4−,Mn2+,H+| Pt, в 0,05н. растворе KMnO4, если к 10 мл этого раствора прилили 10 мл 2н. раствора серной кислоты. Коэффициенты активности перманганат-иона и иона водорода рассчитайте, используя уравнение Дебая-Хюккеля соответствующего приближения. Активность иона Mn2+ примите равной 0,01 моль∙л−1.

2 Химические системы (цепи) без переноса и с переносом

1.  Вычислите равновесный потенциал йода, если э. д.с. цепи

Pt, Н2 | HI(aq) | I2(тв),Pt

0,001н.

при 298К равна 0,894 В. Средний ионный коэффициент активности в растворе йодоводородной кислоты примите равным 1. Составьте уравнения реакций, протекающих на электродах, и уравнение токообразующей реакции.

2.  Вычислите равновесный потенциал брома, если э. д.с. цепи

Pt, Н2 | HBr(aq) | Br2(ж, Pt

0,001н.

при 298К равна 1,425 В. Средний ионный коэффициент активности в растворе бромоводородной кислоты примите равным 1. Составьте уравнения реакций, протекающих на электродах, и уравнение токообразующей реакции.

3.  Э. д.с. электрохимической цепи

Pt, Н2 | HBr(aq) | Br2(ж),Pt

0,04М

равна 1,287 В при 298К. вычислите стандартный потенциал электрода, если средний ионный коэффициент активности HBr в 0,0М растворе равен 0,879. Составьте уравнения реакций, протекающих на электродах, и уравнение токообразующей реакции.

4.  Э. д.с. электрохимической цепи

Hg, Hg2Cl2, | KCl(aq) || AgNO3 (aq) | Ag

0,1М 0,1М

при 298К равна 0,399 В. Определите стандартный потенциал серебряного электрода, если потенциал каломельного электрода, погруженного в 0,1М раствор KCl, равен 0,334 В. Средний ионный коэффициент активности AgNO3 в 0,1М растворе равен 0,77.

5.  д.с. гальванического элемента

Hg, Hg2Cl2, | KCl(aq) || AgNO3 (aq) | Ag

1н. 3М

при 298 К. Потенциал каломельного электрода, погруженного в 1н. раствор KCl, равен 0,282 В. Средний ионный коэффициент активности AgNO3 в 3 М растворе равен 0,252.

6.  Вычислите э. д.с гальванического элемента

Zn | ZnCl2(aq) | AgCl, Ag.

0,0102 М

Средний ионный коэффициент активности ZnCl2 в указанном растворе равен 0,714. Составьте уравнения реакций, протекающих на электродах, и уравнение токообразующей реакции.

7.  Опытное значение э. д.с. элемента, состоящего из хлорид-серебряного и водородного электродов, погруженных в 0,1М раствор HCl, равно 0,3516 В при давлении водорода 9,709∙104 Па. Средний ионный коэффициент активности 0,1М раствора HCl равен 0,796. Вычислите стандартную э. д.с. элемента.

8.  Вычислите э. д.с. элемента, состоящего из хлорид-серебряного и водородного электродов, погруженных в 0,01М раствор HCl. Давление водорода равно 1,013∙105 Па. Средний ионный коэффициент активности 0,01М раствора HCl равен 0,904.

9.  Вычислите э. д.с. цепи

Pt, Н2 | HCl(aq) | Cl2,Pt,

если: а) концентрация HCl равна 1,0 М и парциальные давления газов равны 1,013∙105 Па; б) концентрация HCl равна 0,1 М и парциальные давления газов равны 1,013∙104 Па. Средний ионный коэффициент активности HCl в 1,0 М и 0,1 растворах равен 0,809 и 0,796 соответственно.

10.  Вычислите э. д.с. цепи

Pt, H2 | H2SO4(aq) || HgSO4(aq) | Hg,

в которой электролитом является 2М раствор серной кислоты. Давление водорода равно 1,013∙105 Па, а средний ионный коэффициент активности раствора H2SO4 с указанной концентрацией равен 0,128. Составьте уравнения реакций, протекающих на электродах, и уравнение токообразующей реакции.

11.  Определите активность ионов кадмия в 0,025 М растворе CdCl2, если э. д.с. элемента

Cd | CdCl2(aq) || KCl(aq)| | Hg2Cl2,Hg

0,025М 0,1М

при 298 К равна 0,824 В. Составьте уравнения электродных полуреакций и уравнение токообразующей реакции. Потенциал каломельного электрода, погруженного в 0,1М раствор KCl, равен 0,334 В.

12.  Вычислите э. д.с. элемента

Pb, PbSO4 | H2SO4(aq) | H2,Pt

при концентрациях раствора серной кислоты 0,01 моль∙л−1 и 1 моль∙л−1. Средние ионные коэффициенты активности раствора H2SO4 в растворах с указанной концентрацией равны 0,544 и 0,132 соответственно.

13.  д.с. гальванического элемента

Zn | ZnSO4 | PbSO4,Pb

при 298 К при концентрации ZnSO4, равной 0,1 М. Средний ионный коэффициент активности ZnSO4 в 0,1 М растворе равен 0,150.

14.  Э. д.с. гальванического элемента

Zn | ZnSO4 | PbSO4,Pb

при 298 К равна 0,566 В при концентрации ZnSO4, равной 0,005 М. Составьте уравнения электродных полуреакций и уравнение токообразующей реакции. Определите стандартную э. д.с. цепи, считая средний ионный коэффициент активности ZnSO4 равным 0,488.

15.  Вычислите стандартный потенциал каломельного электрода при 298 К, если э. д.с. цепи

Pt, H2 | HCl(aq)| | Hg2Cl2,Hg

Р = 2атм. 0,1М

равна 0,339В. Средний ионный коэффициент активности HCl в 0,1М растворе равен 0,796.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4