工科化學(xué)與試驗（金繼紅）第5章

本文格式為Word版，下載可任意編輯——工科化學(xué)與試驗（金繼紅）第5章思考題

1.氧化還原反應(yīng)的特征是什么？什么是氧化劑和還原劑？什么是氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)？

氧化還原反應(yīng)的特征是有電子的轉(zhuǎn)移或偏移。在氧化還原的過程中，得電子的物質(zhì)為氧化劑，失電子的物質(zhì)為還原劑。氧化數(shù)升高的過程稱為氧化，氧化數(shù)降低的過程稱為還原。

2.如何用離子-電子法配平氧化還原方程式？

配平原則：（1）反應(yīng)過程中氧化劑所奪得的電子數(shù)必需等于還原劑失去的電子數(shù)。（2）反應(yīng)前后各元素的原子總數(shù)相等。

配平步驟：將反應(yīng)式改寫成兩個半反應(yīng)式，先將兩個半反應(yīng)式配平，然后將這些反應(yīng)加合起來，消去電子而完成。

3.什么是氧化還原電對？

同一元素原子的氧化型物質(zhì)及對應(yīng)的還原型物質(zhì)稱為氧化還原電對。氧化還原電對尋常寫成:氧化型/還原型(Ox/Red),如:Cu/Cu;Zn/Zn

4.如何用圖式表示原電池？

為簡單起見，尋常用符號表示原電池。圖式中“∣〞表示相界面；“‖〞表示鹽橋；（—）和（+）分別表示原電池的負(fù)極和正極。一般進(jìn)行氧化反應(yīng)的負(fù)極寫在左邊，進(jìn)行還原反應(yīng)的正極寫在右邊。要注明電池反應(yīng)的溫度和壓力，如不寫明，一般是指在298.15K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下。對氣體要注明壓力，對溶液要注明濃度，當(dāng)溶液濃度為1mol/L時可以不寫。

當(dāng)電極無金屬導(dǎo)體時，需要增加只起導(dǎo)電作用而不參與反應(yīng)的惰性電極Pt或C；若參與電極反應(yīng)的物質(zhì)中有純氣體，液體或固體時，則應(yīng)寫在惰性導(dǎo)體的一邊。

5.原電池的兩個電極符號是如何規(guī)定的？如何計算電池的電動勢？（—）和（+）分別表示原電池的負(fù)極和正極。

2+

2+

電池電動勢E=E+-E-

E+和E-分別代表正，負(fù)極的電極電勢。

6.電對的電極電勢值是否與電極反應(yīng)式的寫法有關(guān)？電對的電極電勢值是強(qiáng)度性質(zhì),與電極反應(yīng)式的寫法無關(guān)。

7.原電池的電動勢與離子濃度的關(guān)系是什么？從能斯特方程中可反映出影響電極電勢的因素有哪些？

原電池的電動勢與正極和負(fù)極的電極電勢有關(guān)，等于兩者之差。而電極電勢與離子濃度之間的關(guān)系，可由能斯特方程表達(dá)。

E(Ox/Red)RT[c(Red)/c?]h?E(Ox/Red)?lnzF[c(Ox)/c?]g?從能斯特方程可以看到影響電極電勢的因素有溫度，轉(zhuǎn)移電子數(shù)，還原態(tài)物質(zhì)和氧化態(tài)物質(zhì)的濃度，以及電極反應(yīng)式中氧化態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)g，以及還原態(tài)物質(zhì)的計量數(shù)h

8.判斷氧化還原反應(yīng)方向的原則是什么？試舉例說明。

判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向，只要氧化劑電對的電極電勢大于還原劑電對的電極電勢E+>E-,即電動勢E>0時，該氧化還原反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行。9.E??不是

10.電極電勢的應(yīng)用有哪些？舉例說明。

電極電勢的應(yīng)用有：1）判斷氧化劑和還原劑的強(qiáng)弱。2）判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向。3）判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度。4）計算原電池的電動勢等。

11.什么是元素電勢圖？有何主要用途？

大多數(shù)非金屬元素和過渡元素可以存在幾種氧化態(tài)，各氧化態(tài)之間都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。拉特默建議把同一元素不同氧化數(shù)的物質(zhì)所對應(yīng)電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電

?RTlnK?，E是不是電池反應(yīng)達(dá)到平衡時的電動勢？nF勢，從左到右按氧化數(shù)由高到低排列起來，每兩者之間用一條短線連接，并將相應(yīng)電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢寫在短線上。這種說明元素各氧化數(shù)物質(zhì)之間標(biāo)準(zhǔn)電極電勢關(guān)系的圖，稱為元素的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢圖，簡稱元素電勢圖。元素電勢圖用途如下：

（1）計算不同氧化數(shù)物質(zhì)構(gòu)成電對得標(biāo)準(zhǔn)電極電勢（2）判斷歧化反應(yīng)能否進(jìn)行

12.原電池和電解池各有何特點？舉例說明（從電極名稱、電極反應(yīng)、電子流方

向等方面進(jìn)行比較）。

原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，其中進(jìn)行的是氧化還原反應(yīng)。其中電子流出的電極為負(fù)極，電子流入的電極是正極。負(fù)極發(fā)生的是氧化反應(yīng)，正極發(fā)生的是還原反應(yīng)。

電解是在外電源的作用下被迫發(fā)生氧化還原的過程，實現(xiàn)電解過程的裝置稱為電解池。在電解池中，與直流電源正極相連的電極是陽極，與直流電源負(fù)極相連的電極是陰極。陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)。由于陽極帶正電，陰極帶負(fù)電，電解液中正離子移向陰極，負(fù)離子移向陽極。

13.什么叫分解電壓？為什么實際分解電壓高于理論分解電壓？

使電解質(zhì)溶液繼續(xù)不斷地電解所需施加的最低外加電壓，叫做分解電壓。除了內(nèi)阻所引起的電壓降外，超出理論分解電壓主要是由于電極反應(yīng)是不可逆的產(chǎn)生了所謂“極化〞作用引起的。

14.金屬電化學(xué)腐蝕的特點是什么？為什么粗鋅（含雜質(zhì)主要是Cu、Fe等）比

純鋅簡單在硫酸中溶解？為什么在水面附近的金屬比在水中的金屬更簡單腐蝕？

金屬表面與介質(zhì)如潮濕空氣，電解質(zhì)溶液等接觸因發(fā)生電化學(xué)作用而引起的腐蝕，稱為電化學(xué)腐蝕。其特點是有電極反應(yīng)發(fā)生，存在電流。

粗鋅能和雜質(zhì)構(gòu)成大量微小的原電池，進(jìn)而發(fā)生電極反應(yīng)加快鋅的溶解。在水面附近潮濕的空氣里,金屬的表面吸附了一層薄薄的水膜,這層水膜里含有少

量的氫離子與氫氧根離子,還溶解了氧氣等氣體,結(jié)果在金屬表面形成了一層電解質(zhì)溶液,它跟金屬里的雜質(zhì)恰好形成無數(shù)微小的原電池。進(jìn)而發(fā)生電極反應(yīng)加快金屬的腐蝕。

15.金屬防腐的方法有哪些？

1）正確選用金屬材料，合理設(shè)計金屬結(jié)構(gòu)。2）非金屬涂層3）金屬鍍層4）保護(hù)器保護(hù)5）陰極電保護(hù)6）緩蝕劑保護(hù)7）氧化膜

16.化學(xué)電源主要有哪幾類？

主要有1）一次電池，如常用的錳鋅電池。2）二次電池，如鉛蓄電池。3）燃料電池。

習(xí)題

一、選擇題

1.非金屬碘在0.01mol?dm-3的I?溶液中，參與少量的H2O2，I2I的電極電勢（）。

A．增大B.減少C.不變D.不能判斷答案：A

2.為求AgCl的溶度積，應(yīng)設(shè)計電池為（）。

A.Ag,AgClHCl(aq)Cl2(p)(Pt)B.(Pt)Cl2(p)HCl(aq)AgNO3(aq)AgC.AgAgNO3(aq)HCl(aq)AgCl,AgD.Ag,AgClHCl(aq)AgCl,Ag答案：C

3.已知堿性溶液中溴的元素電勢圖：

?BrO3?0.54VBrO?0.45VBr21.07VBr?

則Eo(BrO?/Br?)等于（）。

A．1.52VB.0.76VC.1.30VD.0.61V答案：B

4.以下電池中，電池反應(yīng)為H??OH?。H2O的是（）

A.(Pt)H2H+(aq)OH?O2(Pt)B.(Pt)H2NaOH(aq)O2(Pt)C.(Pt)H2NaOH(aq)HCl(aq)H2(Pt)D.(Pt)H2(p1)H2O(l)H2(p2)(Pt)答案：C

5.以下電對的電極電勢與pH值無關(guān)的是（）。

?2?2?2?A.MnO2B.C.D.O/HOHO/HO/MnSO/SO2222224284

答案：D二、填空題

1.電池Zn(s)Zn2?(c1)Zn2?(c2)Zn(s)，若c1?c2，則電池電動勢為；若c1?c2，則電池電動勢為。

答案：（1）>（2）

4.根據(jù)三個電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢值：E?(O2/H2O2)?0.682V；

E?(H2O2/H2O)?1.77V；E?(O2/H2O)?1.23V?？芍渲凶顝?qiáng)的氧化劑是

；最強(qiáng)的還原劑是；既可作氧化劑又可作還原劑的是；只能作還原劑的是。答案：H2O2，H2O2，H2O2，H2O三、綜合題

1.用離子-電子法配平以下方程式。（a）酸性介質(zhì)中：

（1）KClO3+FeSO4???Fe2(SO4)3+KCl；

ClO3?+6Fe2?+6H?6Fe3?+Cl??3H2O

2?（2）H2O2+Cr2O7???Cr3++O2；

2?3H2O2+Cr2O7?8H?2Cr3++3O2?7H2O

??（3）MnO2。?MnO2+MnO44???+3MnO24?4H?MnO2+2MnO4?2H2O

（b）堿性介質(zhì)中：

?（1）Al+NO3???Al(OH)3?NH3；

?8Al+3NO3?18H2O8Al(OH)3?3NH3?3OH?

?2?（2）ClO3；?MnO2???Cl??MnO4?ClO3?3MnO2?6OH??Cl??3MnO24?3H2O

（3）Fe(OH)2?H2O2???Fe(OH)3。

2Fe(OH)2?H2O22Fe(OH)3

2.試將以下化學(xué)反應(yīng)設(shè)計成電池。（）1Fe2+(c(Fe2+))+Ag+(c(Ag+))=Fe3+(c(Fe3+)+Ag(s);(2)AgCl(s)=Ag+(c(Ag+))+Cl?(c(Cl-));(3)AgCl(s)?I?(c(I?))=AgI(s)?Cl?(c(Cl?));1(4)H2(p(H2))?O2(p(O2))=H2O(1)。2

解：（1）Fe2+(c(Fe2?))?Ag?(c(Ag?))??Fe3?(c(Fe3?))?Ag(s)

負(fù)極反應(yīng)：Fe2+(c(Fe2?))?e?Fe3?(c(Fe3?))正極反應(yīng)：Ag?(c(Ag?))?e?Ag(s)

電池：PtFe2+(c(Fe2?)),Fe3?(c(Fe3?))Ag?(c(Ag?))Ag(s)

（2）AgCl(s)??Ag?(c(Ag?))?Cl?(c(Cl?))

負(fù)極反應(yīng)：Ag(s)?e?Ag?(c(Ag?))正極反應(yīng)：AgCl(s)?e?Ag(s)?Cl?(c(Cl?))電池：Ag(s)Ag?(c(Ag?))Cl?(c(Cl?))AgCl(s),Ag(s)

（3）AgCl(s)?I?(c(I?))?AgI(s)?Cl?(c(Cl?))

負(fù)極反應(yīng)：Ag(s)?I?(c(I?))?e?AgI(s)正極反應(yīng)：AgCl(s)?e?Ag(s)?Cl?(c(Cl?))

電池：Ag(s),AgI(s)I?(c(I?))Cl?(c(Cl?))AgCl(s),Ag(s)

1（4）H2(p(H2))?O2(p(O2))?H2O(l)

2負(fù)極反應(yīng)：H2(p(H2))?2e?2H?

1正極反應(yīng)：O2(p(O2))?2H??2e?H2O

2電池：PtH2(p(H2))H?(c)O2(p(O2))Pt

3.寫出以下電池中各電極上的反應(yīng)和電池反應(yīng)。

（）1Ag(s)AgI(s)I?(c(I?))Cl?(c(Cl?))AgCl(s)Ag(s);2?2?(2)Pb(s)PbSO4(s)SO4(c(SO4))Cu2+(c(Cu2+))Cu(s);

(3)PtH2(p(H2))NaOH(c)HgO(s)Hg(l)Pt;(4)PtHg(1)Hg2Cl2(s)KCl(aq)Cl2(p(Cl2))Pt。解：（1）Ag(s)AgI(s)I?(c(I?))Cl?(c(Cl?))AgCl(s)Ag(s)

負(fù)極反應(yīng)：Ag(s)+I?(c(I?))?e?AgI(s)正極反應(yīng)：AgCl(s)+e?Ag(s)?Cl?(c(Cl?))電池反應(yīng)：AgCl(s)+I?(c(I?))?AgI(s)+Cl?(c(Cl?))

2?2?(c(SO4))Cu2+(c(Cu2+))Cu(s)（2）Pb(s)PbSO4(s)SO4?2?負(fù)極反應(yīng)：Pb(s)+SO2(c(SO44))?2e?PbSO4(s)

正極反應(yīng)：Cu2+(c(Cu2+))+2e?Cu(s)

2?2?電池反應(yīng)：Pb(s)+Cu2+(c(Cu2+))+SO4(c(SO4))?PbSO4(s)+Cu(s)

（3）PtH2(p(H2))NaOH(c)HgO(s)Hg(1)Pt

1負(fù)極反應(yīng)：H2(p(H2))+OH??e?H2O

2正極反應(yīng)：HgO(s)+H2O+2e?Hg(s)?2OH?電池反應(yīng)：H2(p(H2))+HgO(s)=Hg(s)+H2O

（4）PtHg(1)Hg2Cl2(s)KCl(aq)Cl2(p(Cl2))Pt

負(fù)極反應(yīng)：Hg(1)+2Cl?-2e?Hg2Cl2(s)正極反應(yīng)：Cl2(p(Cl2))+2e?2Cl?電池反應(yīng)：2Hg(l)+Cl2(p(Cl2))=Hg2Cl2(s)

4.當(dāng)溶液中c(H?)增加時，以下氧化劑的氧化能力是加強(qiáng),減弱還是不變？2?；(3)Fe3+；(4)MnO?(1)Cl2；(2)Cr2O74。

解：氧化還原電對的電極反應(yīng)為：

（1）Cl2+2e?2Cl?

2?（2）Cr2O7?14H++6e?2Cr3++7H2O

（3）Fe3++e?Fe2+

+2+（4）MnO?4?8H+5e?Mn+4H2O

由電極反應(yīng)的能斯特方程可知（1）、（3）電對的電極電勢與H+濃度無關(guān)。電對（2）、（4）的能斯特方程分別為：

0.0592Va(Cr3?)2（2）E(Cr2O/Cr)?E(Cr2O/Cr)?log??146a(Cr2O7)a(H)?73???73?0.0592Va(Mn2?)（4）E(MnO/Mn)?E(MnO/Mn)?log??85a(MnO4)a(H)?42???42?顯然H+濃度增加，電對的電極電勢增加，因而氧化能力更強(qiáng)。5.已知以下化學(xué)反應(yīng)（298.15K）

2I?(aq)+2Fe3+(aq)=I2(s)+2Fe2+(aq)

(1)用圖式表示原電池；(2)計算機(jī)原電池的E?;(3)計算機(jī)反應(yīng)的K?；

(4)若c(I?)?1.0?10?2mol?dm?3，c(Fe3?)?解：（1）負(fù)極反應(yīng)：2I??2e?I2(s)

正極反應(yīng)：Fe3+(aq)?e?Fe2?(aq)

電池：Pt(s)I2(s)I?(aq)Fe3+(aq),Fe2+(aq)Pt(s)

（2）E??E?(Fe3?/Fe2?)?E?(I2/I?)?(0.771?0.5355)V?0.2355V

?（3）?rGm??zF?E???2?96500C?mol?1?0.2355V??45.45kJ?mol?1

1c(Fe2?)，計算原電池的電動勢。10?K??exp(??rGm/RT)?exp[45.45?1000/(8.3145?298.15)]?9.15?107c(Fe2?)?(0.771?0.0592log10)V?0.7118V（4）E(Fe/Fe)?E(Fe/Fe)?0.0592Vlogc(Fe3?)3?2??3?2?E(I2/I?)?E?(I2/I?)?0.0592Vlog[c(I?)]2?(0.5355?0.0592log(1.0?10?2)V?0.6539V2E?E(Fe3?/Fe2?)?E(I2/I?)?(0.7118?0.6539)V?0.0579V

6.參考附錄G中標(biāo)準(zhǔn)電極電勢E?值，判斷以下反應(yīng)能否進(jìn)行。（1）I2能否使Mn2?氧化為MnO2？

（2）在酸性溶液中KMnO4，能否使Fe2?氧化為Fe3?？（3）Sn2?能否使Fe3?還原為Fe2?？（4）Sn2?能否使Fe2?還原為Fe？

解：E?(I2/I?)?0.5355V，E?(MnO2/Mn2?)?1.224V

?3?2?/Fe2?)?0.771VE?(MnO?4/Mn)?1.507V，E(FeE?(Sn2?/Sn)??0.1375V，E?(Fe2?/Fe)?0.447VE?(Sn4?/Sn2?)?0.151V

（1）I2不能使Mn2+氧化為MnO2。

（2）在酸性溶液中KMnO4能使Fe2+氧化為Fe3+。（3）Sn2+能使Fe3+還原為Fe2+。（4）Sn2+能使Fe2+還原為Fe。

7.計算說明在pH?4.0時，以下反應(yīng)能否自動進(jìn)行。(假定除H?之外的其他物質(zhì)均處于標(biāo)準(zhǔn)條件下)

2?(aq)+H+(aq)+Br?(aq)?Br2(1)?Cr3?(aq)?H2O(1)；（1）Cr2O7+?2?（2）MnO?4(aq)?H(aq)?Cl(aq)?Cl2(g)?Mn(aq)?H2O(1).2?解：（1）正極：Cr2O7(aq)?14H++6e?2Cr3+(aq)+7H2O(l)

0.0592Vc(Cr3?)2E(Cr2O/Cr)?E(Cr2O/Cr)?log?6c(Cr2O7)c(H?)14?73???73?=[1.232?負(fù)極：2Br?(aq)?2e?Br2(l)

0.0592V1log]V=0.679V61?(10?4)14

E(Br2/Br?)?E?(Br2/Br?)?1.066V

?E?E(Cr2O7/Cr3?)?E(Br2/Br?)?0.679V-1.066VE?(MnO?/Mn)?1.507VE(Cl/Cl)?1.358V42所以在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，KMnO4能將Cl-氧化成Cl2

10.Ag不能置換1mol?dm?3HCl里的氫，但可以和1mol?dm?3HI起置換反應(yīng)產(chǎn)生

H2，通過計算解釋此現(xiàn)象。

解：Ag(s)?HCl(1mol?dm?3)?AgCl(s)?H2(100kPa)

Ag(s)?HI(1mol?dm?3)?AgI(s)?H2(100kPa)

E?(AgCl/Ag)?0.2223V，E?(AgI/Ag)??0.1522V，E?(H+/H2)?0V

E?(AgCl/Ag)?E?(H+/H2)，所以Ag不能將HCl中的H+還原成H2。E?(AgI/Ag)?E?(H+/H2)，所以Ag可以將HI中的H+還原成H2。

11.計算原電池（—）CuCu2+(1.0mol?dm?3)Ag+(1.0mol?dm?3)Ag+(+)在下述狀況下電動勢的改變值：（1）Cu2+濃度降至1.0?10?3mol?dm?3（2）參與足夠量的Cl-使AgCl沉淀。設(shè)Cl?濃度為1.56mol?dm?3。解：E??Ag?/Ag??0.800V，Eθ?Cu2+/Cu??0.3419V

Eθ?EθAg+Ag?EθCu2+Cu??0.800?0.3419?V=0.4581V

????（1）Cu2+濃度降至1.0?10?3mol?dm?3時：

E(Cu2+Cu)?Eθ(Cu2+Cu)?0.05921log2a(Cu2+)0.05921????0.3419?logV=(0.3419-0.0888)V=0.2531V?3?21?10??負(fù)極電勢減小0.0888V，所以電池電動勢增大0.0888V。

（2）參與足夠量的Cl?使AgCl沉淀，設(shè)Cl?平衡濃度為1.56mol?dm?3。

EAg?+Ag?EAg?θ?+1a(Cl?)θ+Ag?0.0592Vlog=EAgAg?0.0592Vlogθa(Ag+)Ksp(AgCl)???1.56????0.7966?0.0592logV=(0.7966-0.5888)V=0.2078V。?10?1.77?10??正極電勢減小0.5888V，所以電池電動勢減小0.5888V。

?12.計算以下電池在298.15K時的E?,E,?r,Gm和?rGm，指出反應(yīng)的方向。

1112+(1)Cu(s)+Cl2(p?100kPa)?Cu(c(Cu2+)?1mol?dm?3)?Cl?(c(Cl?)?1mol?dm?3)222(2)Cu(s)+2H+(c(H+)=0.01mol?dm?3)?Cu2+(c(Cu2+)?0.1mol?dm?3)?H2(p?90kPa)

解：（1）正極反應(yīng)：Cl2(p?100kPa)?2e?2Cl?(a?1)

11負(fù)極反應(yīng)：Cu(s)?e?Cu2+(a?1)

22反應(yīng)各物質(zhì)都處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)：

Eθ?EθCl2Cl??Eθ(Cu2+Cu)?1.358V-0.3419V=1.016V

??rGm??zFEθ??1?96500C?mol?1?1.016V??98.05kJ?mol?1

??反應(yīng)向右進(jìn)行。

（2）正極反應(yīng)：2H+(0.01mol?kg?1)?2e?H2(p?90kPa)

負(fù)極反應(yīng)：Cu(s)-2e?Cu2+(c=0.10mol?kg?1)

E??EH2θ?0.0592Vp(H2)/pθ?0.059290/100?H?lg?0?lgV??0.1170V?2?2a(H+)20.01??+?E??EθCu2+Cu???0.059210.05921??lg?0.3419?lg??V=0.3123V2+2a(Cu)?20.10?E?E??E???0.1170V-0.3123V=-0.4293V

?rGm??zFE??2?96500C?mol?1?(?0.4293V)=82.85kJ?mol?1反應(yīng)向左進(jìn)行。

θ13.已知以下電極反應(yīng)在298.15K時Eθ的值，求AgCl的Ksp。

Ag++e??Ag(s)，Eθ(Ag+Ag)?0.7996VAgCl(s)+e??Ag(s)+Cl?，Eθ(AgCIAg)?0.2223V

解：AgCl(s)=Ag+?Cl?

設(shè)計如下電池，Ag,AgClCl?(a?1)Ag+(a?1)Ag電池反應(yīng)為：Ag++Cl??AgCl(s)

θ?rGm??RTlnKθ??zFEθzFθERTzlgKθ?Eθ0.0592VlnKθ?

Eθ?Eθ(Ag+Ag)?Eθ(AgCIAg)

lgKθ?1?0.7996?0.2223?V?9.752

0.0592V11θKsp?θ?9.752?1.77?10?10

K10?θ

14.已知以下電極反應(yīng)在298.15K時E?的值，求K穩(wěn)（?Cu(CN)2?）。

?Cu(CN)2???e??Cu+2CN?，E???0.896V

Cu++e??Cu，Eθ?0.521V

解：根據(jù)Cu??e??Cu，E??0.521

???Cu??Cu?CN?2???e?Cu?2CNE??0.896V

?0.521V>-0.896V;組成電池正極反應(yīng)：Cu?e?CuE??0.521

?負(fù)極反應(yīng)：Cu?2CN????Cu(CN)2????e?

電池反應(yīng)：正極反應(yīng)+負(fù)極反應(yīng)

Cu??2CN???K穩(wěn)=?Cu(CN)2??2?

?Cu(CN)2????Cu????CN??

電池電動勢=E??E?=0.521v-(-0.896v)=1.417v根據(jù)E??0.0592vlgk可得z?1.417v=0.0592v?lgK穩(wěn)

?即lgK穩(wěn)?1.417?23.93

0.0592K穩(wěn)?100.93?1023?8.51?1023

??=1.12?107，=2.88?1013，15.已知?Ag(NH3)2?的K穩(wěn)試計算電對?Ag(S2O3)2?的K穩(wěn)?3??Ag(NH3)2?

+/Ag和?Ag(S2O3)2?/Ag的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。

3?

解：電極反應(yīng)：

1?Ag(NH)?+e??Ag+2NH，?G?(1)=-1?FE?○323rm???Ag(NH)?32?Ag

?該反應(yīng)可以看成是由以下兩個反應(yīng)組成：

2?Ag(NH)??○32?Ag?+2NH3，?rG?m(2)=-RTlnK穩(wěn)?Ag(NH3)2???1??

3Ag?+e??○

=-1?FE?Ag?AgAg，?rG?m(3)??1=○2+○3，所以有反應(yīng)○

??rG?+?rG?m(1)=?rGm(2)m(3)

?即:-1?FE??Ag(NH3)2???Ag=-RTln?K穩(wěn)???Ag(NH)???321-1?FE?Ag+Ag

??E????Ag(NH3)2?Ag=0.05916Vlg?K穩(wěn)?Ag(NH3)2????1??+E?Ag?Ag

???=E?Ag?Ag?0.05916VlgK穩(wěn)?Ag(NH3)2?

7??0.7996?0.05916?lg1.12?10?????V?0.382V

????則該電極反應(yīng)的E???Ag(NH3)2??Ag為0.382V。

?

（2）

解：電極反應(yīng)：

1?Ag(SO)??e?○2323?Ag?2S2O32?

3???rG?m(1)=-1?FE2?Ag(SO)?○2323???Ag(S2O3)2?1Ag

??Ag??2S2O32?

?rG?m(2)=-RTln?3Ag?e?○

K穩(wěn)?Ag(S2O3)2??3?Ag

??rG?Ag+Agm(3)=-FE1=○2+○3反應(yīng)○

?????rG?m(1)=?rGm(2)+?rGm(3)

即有

?-1?FE?Ag(S2O3)3Ag=-RTln2??1?K穩(wěn)?Ag(S2O3)2?3??1?FE?Ag+Ag

???E?Ag(S2O3)3Ag?0.05916Vlg2??1K穩(wěn)?Ag(S2O3)2??3?3??E?Ag+Ag

????E?Ag+Ag?0.05916VlgK穩(wěn)?Ag(S2O3)2?13??0.7996?0.05916?lg2.88?10?????V=0.0033V

???16.已知PbCl2的Ksp?1.7?10?5，Eθ(Pb2+Pb)??0.1262V，計算298.15K時

Eθ(PbCl2Pb)的值。

解：E(Pb2+Pb)?Eθ(Pb2+Pb)?0.0592V1log2c(Pb2+)2?E(Pbθ2+0.0592Vc(Cl?)Pb)?logθ2Ksp當(dāng)c(Cl?)=1時，上式電勢即為Eθ(PbCl2Pb)，所以

Eθ(PbCl2Pb)??0.1262?0.05921log??0.2673V21.7?10?517.碘在堿性價質(zhì)中的元素電勢圖為0.54V

IO?I2I?

0.56V求Eθ(IO?I2)，并判斷I2能否歧化成IO?和I?。

1?θ?解：IO??e+H2O?I2+2OH?，?rGm,1??FE(IO/I2)21?θ?I2+e?I??rGm??FE(I/I),222?q-?IO??2e+H2O?I??2OH??rGm,3??2FE(IO/I)

?2FE?(IO?/I?)??FE?(IO?/I2)?FE?(I2/I?)

Eθ(IO