?2+2?Hg2SO4(s)在还原时会放出SO24。Hg2和SO4不能共存在一个容器内，中间要用盐
桥隔开，所以设计的电池为
2?Hg(l)|Hg2+2(aHg2+) ||SO4(aSO2?)|Hg2SO4(s)|Hg(l)
24该电池的净反应与Hg2SO4(s)的解离反应一致（读者可以自己检验一下）。
从标准电极电势表，查得两个电极的电极电势，得到电池的标准电动势E?，或用实验测定该电池处于标准态时的标准电动势E?，就可以计算难溶盐的活度积常数
?zE?F?K?exp??
RT???ap14．为什么实际分解电压总要比理论分解电压高？ 答：实际分解电压要克服三种阻力：
（1）原电池的可逆电动势，这数值通常称为理论分解电压，其绝对值用|ER|表示； （2）由于两个电极上发生极化而产生的超电势?a和?c，通常称为不可逆电动势； （3）克服电池内阻必须消耗的电位降IR。所以实际分解电压为
E分解?|ER|??a??c?IR
这样，实际分解电压E分解一定大于理论分解电压|ER|。 15．在电解池和原电池中，极化曲线有何异同点？
答：它们的相同点是：无论是在原电池还是在电解池中，随着电流密度的增加，阳极的实际析出电势不断变大，阳极的极化曲线总是向电势增大的方向移动；阴极的实际析出电势不断变小，阴极的极化曲线总是向电势减小的方向移动。
所不同的是，在电解池中，由于超电势的存在使实际分解电压变大，随着电流密度的增加，实际消耗的电能也不断增多。而在原电池中，由于超电势的存在，使电池的不可逆电动势小于可逆电动势，随着电流密度的增加，电池的不可逆电动势不断下降，对环境作电功的能力也下降。
16．将一根均匀的铁棒，部分插入水中，部分露在空气中。经若干时间后，哪一部分腐蚀最严重？为什么？
答：在靠近水面的部分腐蚀最严重。因为在水下部分的铁棒，虽然有CO2(g)和SO2(g)等酸性氧化物溶于水中，使水略带酸性，但H+ 离子的浓度还是很低的，发生析氢腐蚀的趋势不大；铁棒露在空气中的部分，虽然与氧气接触，但无电解质溶液，构成微电池的机会较小；而在靠近水面的部分，既有氧气，又有微酸性的电解质溶液，所以很容易构成微电池，发生耗氧腐蚀，这样形成的原电池的电动势比在水中的析氢腐蚀的电动势大，因而这部分腐蚀最严重。
17．以金属铂为电极，电解Na2SO4水溶液。在两极附近的溶液中，各滴加数滴石蕊试液，观察在电解过程中，两极区溶液颜色有何变化？为什么？
答：这实际是一个电解水的过程，硫酸钠仅仅起了导电的作用。电解时，在阳极上放出氧气，阳极附近氢离子的浓度变大，使石蕊试液呈红色；在阴极上析出氢气，阴极附近氢氧根离子的浓度变大，使石蕊试液呈蓝色。
18．为了防止铁生锈，分别电镀上一层锌和一层锡，两者防腐的效果是否一样？ 答：在镀层没有被破坏之前，两种防腐的效果是一样的，镀层都起了将铁与环境中的酸性气体和水隔离的目的，防止微电池的形成，防止了铁被电化腐蚀。但是镀层一旦有破损，则两者的防腐效果就大不相同。
镀锡铁俗称马口铁，锡不如铁活泼。若将锡与铁组成原电池，则锡作阴极，称为阴极保护层，而铁作阳极，这样铁被腐蚀得更快。
镀锌铁俗称白铁，锌比铁活泼，组成原电池时，锌作阳极，称为阳极保护层，锌被氧化，而铁作阴极，仍不会被腐蚀。
19．在氯碱工业中，电解NaCl的浓溶液，以获得氢气、氯气和氢氧化钠等化工原料。为什么电解时要用石墨作阳极？
答：若不考虑超电势的影响，在电解NaCl的水溶液时，根据电极电势的大小，在阳极上首先析出的是氧气，而不是氯气。由于氯气的工业价值比氧气高，所以利用氧气在石墨上析出时有很大的超电势，而氯气在石墨上析出的超电势很小，所以用石墨作阳极，在阳极上首先析出的是氯气，而不是氧气，可以利用氯气作为化工原料。
20．氢-氧燃料电池在酸、碱性不同的介质中，它们的电池反应是否不同？在气体压力相同时，电池的电动势是否相同？
答：氢、氧燃料电池的电解质溶液可以是酸性，也可以是碱性，pH在1~14的范围内，它们的电极反应虽不相同，但电池的净反应相同。在气体压力都等于标准压力时，其标准电动势都等于是1.229 V。具体反应式和计算式如下： （1）假定是pH<7的酸性溶液
Pt|H2(pH2)|H+(pH<7 )| O2(pO2)|Pt
??0 V 负极，氧化H2(pH2)?2H?(aH?)?2e?EH+|H2??1.229 V 正极，还原O2(pO2)?2H?(aH?)?2e??H2O(l)EO|HO,H+2212电池净反应（1）H2(pH2)?当pH2?pO2?p?时，
1O2(pO2)?H2O(l) 2??E1?E??EO?EH?1.229 V +|HO,H+|H222（2）假定是pH>7的碱性溶液
Pt|H2(pH2)|OH?(pH>7) | O2(pO2)|Pt
负极，氧化H2(pH2)?2OH?(aOH?)?2H2O(l)?2e?
?EOH??0.828 V ?|H2正极，还原O2(pO2)?H2O(l)?2e??2OH?(aOH?)
?EO?0.401 V |OH?212电池净反应（2）H2(pH2)?当pH2?pO2?p?时，
1O2(pO2)?H2O(l) 2??E2?E??EO?(0.401?0.828)V?1.229 V ??E|OHOH?|H22四．概念题参考答案
1．按物质导电方式的不同而提出的离子型导体，下述对它特点的描述，哪一点是不正确的？（）
(A)其电阻随温度的升高而增大（B）其电阻随温度的升高而减小
（C）其导电的原因是离子的存在 (D) 当电流通过时在电极上有化学反应发生 答：(A)。对于离型子导体，在温度升高时，离子的水合程度下降，溶液的黏度下降，电阻是变小的。
2．使2000 A的电流通过一个铜电解器，在1 h 内，能得到铜的质量是（） (A) 10 g (C) 500 g
(B) 100 g (D) 2 369 g
答：(D)。用Faraday 定律计算可得
m(Cu)?QM(Cu) zF2000 A?3600 s??63.5 g?mol?1?2 369 g ?12?96500 C?mol3．在298 K时，当 H2SO4溶液的浓度从 0.01 mol·kg-1增加到 0.1 mol·kg-1时，其电导率k和摩尔电导率?m的变化分别为 ( ) (A) k减小 , ?m增加 (B) k增加 , ?m增加 (C) k减小 , ?m减小 (D) k增加 , ?m减小
答：(D)。强电解质溶液的电导率，随溶液浓度的增加而增加，因为电导率只规定了电解质溶液的体积，是单位立方体，浓度大了，导电离子多了，电导率当然要增加。但是摩尔电导率只规定了电解质的量是1 mol，电极间的距离是单位距离，但没有固定溶液的体积，所以随溶液浓度的增加，溶液体积变小，离子间相互作用增加，因而摩尔电导率减小。
4．用同一电导池，分别测定浓度为 (1) 0.01 mol·kg-1和 (2) 0.1 mol·kg-1的两个电解质溶液，其电阻分别为 1000 ?和 500 ?，则 (1) 与 (2) 的摩尔电导率之比为 ( )
∶5 (A) 1
1 (B) 5∶ (C) 10∶5 10 (D) 5∶Λ m?答： (B)。根据摩尔电导率的定义，
?c，??GlKcell?，Kcell称为电导池常数，AR同一电导池的电导池常数相同。所以电导率之比就等于电阻的反比，代入摩尔电导率的定义式，得
Λ m(1)R2/c1500?/0.01 mol?kg?15??? ?1Λ m(2)R1/c21000?/0.1 mol?kg15．有下面四种电解质溶液，浓度均为0.01 mol·dm-3，现已按它们的摩尔电导率?m的值，
由大到小排了次序。请判定下面正确的是（）
(A) NaCl > KCl > KOH > HCl (B) HCl > KOH > KCl > NaCl (C) HCl > NaCl > KCl > KOH (D) HCl > KOH > NaCl > KCl
答：(B) 。这4种都是1-1价的强电解质，当溶液的浓度相同时，氢离子摩尔电导率最大，其次是氢氧根离子，因为氢离子和氢氧根离子是通过氢键导电的。钾离子的离子半径虽然要比钠离子的大，但是钾离子的水合程度小，所以钾离子的摩尔电导率还是比钠离子的大。
6．CaCl2的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率之间的关系是 ( )
???(A) Λm(CaCl2)?Λm(Ca2?)?Λm(Cl?) ???(CaCl2)?Λm(Ca2?)?Λm(Cl?) (B)Λm??2??????(CaCl2)?2?Λ(Ca)?Λ(Cl)?(C)Λm(CaCl2)?Λm(Ca2?)?2Λm(Cl?) (D)Λmmm??
12答： (C)。电解质的摩尔电导率与离子摩尔电导率之间关系的通式是
???Λ m???Λ m,+???Λ m,?
在表示多价电解质的摩尔电导率时，为了防止混淆，最好在摩尔电导率的后面加个括号，
??(CaCl2), Λ m(CaCl2)，两者显然是倍数的写明所取的基本质点，防止误解。如Λ m12关系。
7．有4个浓度都是 0.01 mol·kg-1的电解质溶液，其中离子平均活度因子最大 的是 ( )
(A) KCl (B) CaCl2 (C) Na2SO4
(D) AlCl3
答：(A) 。按Debye-Hückel极限定律，lg????Az?z?I，离子强度越大，平均活度
因子越小。这里KCl的离子强度最小，所以它的平均活度因子最大。 8．下列电池中，哪个电池的电动势与Cl?的活度无关？ ( ) (A) Zn│ZnCl2(aq)│Cl2(g)│Pt (B) Zn│ZnCl2(aq)‖KCl(aq)│AgCl(s)│Ag (C) Ag│AgCl(s)│KCl(aq)│Cl2(g)│Pt (D) Hg│Hg2Cl2(s)│KCl(aq)‖AgNO3(aq)│Ag