题目
金属活性排在H2之前的金属离子, 如Na+ 能优先于H+在汞阴极上析出, 这是由于:( )A. (Na+/ Na) B. (Na) C. (Na+/ Na) D. H2在汞上析出有很大的超电势, 以至于 (Na+/ Na) > (H+/ H2)
金属活性排在H2之前的金属离子, 如Na+ 能优先于H+在汞阴极上析出, 这是由于:( )
A. (Na+/ Na) < (H+/ H2)
B. (Na) < (H2)
C. (Na+/ Na) < (H+/ H2)
D. H2在汞上析出有很大的超电势, 以至于 (Na+/ Na) > (H+/ H2)
题目解答
答案
D. H2在汞上析出有很大的超电势, 以至于 (Na+/ Na) > (H+/ H2)
解析
本题考查电极电势与超电势对析出顺序的影响。关键点在于理解:
- 标准电极电势决定离子的理论还原倾向,但实际析出还与超电势有关;
- H₂在汞电极上的析出超电势很大,导致实际析出条件改变;
- Na⁺的析出无需额外超电势,因此在相同条件下优先于H₂析出。
选项分析
选项D
H₂在汞阴极析出时存在显著的超电势,使得实际需要的电势远高于理论值。此时,虽然标准电极电势 $\phi(\text{Na}^+/\text{Na}) < \phi(\text{H}^+/\text{H}_2)$,但因超电势影响,实际有效电势使Na⁺优先析出。此选项正确。
其他选项
- 选项A、C:若 $\phi(\text{Na}^+/\text{Na}) < \phi(\text{H}^+/\text{H}_2)$,则H⁺应优先析出,与题干矛盾。
- 选项B:$\phi(\text{Na})$ 和 $\phi(\text{H}_2)$ 非标准电极电势表述,概念错误。