题目
影响电极电势的因素有()A. 氧化型或还原型的浓度或分压B. 介质的酸碱性C. 沉淀的生成对电极电势的影响D. 配合物的生成对电极电势的影响
影响电极电势的因素有()
A. 氧化型或还原型的浓度或分压
B. 介质的酸碱性
C. 沉淀的生成对电极电势的影响
D. 配合物的生成对电极电势的影响
题目解答
答案
ABCD
A. 氧化型或还原型的浓度或分压
B. 介质的酸碱性
C. 沉淀的生成对电极电势的影响
D. 配合物的生成对电极电势的影响
A. 氧化型或还原型的浓度或分压
B. 介质的酸碱性
C. 沉淀的生成对电极电势的影响
D. 配合物的生成对电极电势的影响
解析
考查要点:本题主要考查电极电势的影响因素,涉及电化学中的基本概念和能斯特方程的应用。
解题核心思路:
电极电势的大小由电极反应的热力学性质决定,但实际电极电势会因偏离标准状态而变化。关键因素包括反应物/产物的浓度(或分压)、介质条件(如酸碱性)、以及物质存在形式的变化(如沉淀、配合物的生成)。需结合能斯特方程,分析各选项是否通过改变反应物/产物的活度或反应条件影响电极电势。
破题关键点:
- 能斯特方程是联系电极电势与浓度、酸碱性等的桥梁。
- 物质存在形式的变化(如沉淀、配合物)会改变有效浓度,进而影响电极电势。
选项分析
A. 氧化型或还原型的浓度或分压
根据能斯特方程:
$E = E^\circ - \frac{RT}{nF} \ln Q$
当氧化型(如$O_x$)或还原型(如$R_{x-1}$)的浓度变化时,反应商$Q$会改变,导致电极电势$E$变化。因此,浓度或分压直接影响电极电势。
B. 介质的酸碱性
酸碱性通过影响溶液中$H^+$或$OH^-$的浓度,改变电极反应的条件。例如:
- 在涉及$H^+$参与的反应(如$2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2$)中,酸碱性直接影响电极电势。
- 酸性过强或过弱可能导致某些物质发生副反应(如氧化型分解),间接改变电极电势。因此,酸碱性是重要影响因素。
C. 沉淀的生成
若电极反应中的离子形成沉淀(如$Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl$),其有效浓度(活度)降低。根据能斯特方程,活度变化会导致电极电势偏离标准值。因此,沉淀生成会显著影响电极电势。
D. 配合物的生成
当电极反应中的离子与溶液中的配位剂形成配合物(如$Cu^{2+} + NH_3 \rightarrow [Cu(NH_3)_4]^{2+}$),游离离子的浓度降低。此时,反应商$Q$改变,电极电势也随之变化。因此,配合物生成是关键影响因素。