無機(jī)化學(xué)(周祖新)習(xí)題解答第五章

第五章氧化-還原反應(yīng)無機(jī)化學(xué)習(xí)題解答（5）思考題1．什么是氧化數(shù)如何計(jì)算分子或離子中元素的氧化數(shù)氧化數(shù)是某一原子真實(shí)或模擬的帶電數(shù)。若某一原子并非真實(shí)得到若失去電子而帶電荷，可以認(rèn)為得到與之鍵合的電負(fù)性小于它的原子的電子或給予與之鍵合的電負(fù)性大于它的原子電子，然后計(jì)算出來的帶電情況叫氧化數(shù)。已知其他原子的氧化數(shù)，求某一原子的氧化數(shù)時(shí)可用代數(shù)和的方法，中性分子總帶電數(shù)為零；離子總帶電數(shù)為離子的電荷。2．指出下列分子、化學(xué)式或離子中劃線元素的氧化數(shù)：As2O3KO2NH4+Cr2O72-Na2S2O3Na2O2CrO5Na2PtCl6N2H2Na2S52．As2O3+3，KO2+1，NH4+-3，Cr2O72-+3，Na2S2O3+2，Na2O2-1，CrO5+10，Na2PtCl6+4，N2H2-1，Na2S5-2/5，3．舉例說明下列概念的區(qū)別和聯(lián)系：⑴氧化和氧化產(chǎn)物⑵還原和還原產(chǎn)物⑶電極反應(yīng)和原電池反應(yīng)⑷電極電勢和電動(dòng)勢3．⑴氧化是失去電子氧化數(shù)升高，所得氧化態(tài)較高產(chǎn)物即為氧化產(chǎn)物。⑵還原是得到電子氧化數(shù)降低，所得氧化態(tài)較較產(chǎn)物即為還原產(chǎn)物。⑶在某個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)為電極反應(yīng)，分為正極的還原反應(yīng)和負(fù)極的氧化反應(yīng)，總反應(yīng)為原電池反應(yīng)。⑷固體電極材料與所接觸的溶液間的電勢差即為該原電池的電極電勢。兩電極構(gòu)成原電池時(shí)兩電極間的電勢差為該原電池的電動(dòng)勢。4．指出下列反應(yīng)中何者為氧化劑，它的還原產(chǎn)物是什么何者為還原劑，它的氧化產(chǎn)物是什么⑴2FeCl3+Cu→FeCl2+CuCl2⑵Cu+CuCl2+4HCl→2H2[CuCl3]⑶Cu2O+H2SO4→Cu+CuSO4+H2O4．⑴氧化劑：FeCl3，還原產(chǎn)物：FeCl2，還原劑：Cu，氧化產(chǎn)物：CuCl2。⑵氧化劑：CuCl2，還原產(chǎn)物：2H2[CuCl3]，還原劑：Cu，氧化產(chǎn)物：2H2[CuCl3]。⑶氧化劑：Cu2O，還原產(chǎn)物：Cu，還原劑：Cu2O，氧化產(chǎn)物：CuSO4。5．離子-電子法配平氧化-還原方程式的原則是什么判斷下列配平的氧化還原方程式是否正確，并把錯(cuò)誤的予以改正。⑴2FeCl2+3Br2→2FeBr3+4Cl-⑵Fe2++NO3-+4H+→Fe3++NO↑+2H2O5．原則是：(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后各種元素的原子總數(shù)各自相等；(2)根據(jù)電荷平衡，反應(yīng)前后各物種所帶電荷總數(shù)之和相等。⑴6FeCl2+3Br2→2FeBr3+4FeCl3⑵3Fe2++NO3-+4H+→3Fe3++NO↑+2H2O6．下列說法是否正確⑴電池正極所發(fā)生的反應(yīng)是氧化反應(yīng)；⑵E值越大則電對(duì)中氧化型物質(zhì)的氧化能力越強(qiáng)；⑶E值越小則電對(duì)中還原型物質(zhì)的還原能力越弱；⑷電對(duì)中氧化型物質(zhì)的氧化能力越強(qiáng)則還原型物質(zhì)的還原能力越強(qiáng)。6．⑴錯(cuò)。電池正極所發(fā)生的反應(yīng)是還原反應(yīng)；⑵錯(cuò)。氧化能力強(qiáng)弱還與該物質(zhì)濃度有關(guān)；⑶錯(cuò)。還原能力強(qiáng)弱還與該物質(zhì)濃度有關(guān)；⑷錯(cuò)。電對(duì)中氧化型物質(zhì)的氧化能力越強(qiáng)則還原型物質(zhì)的還原能力越弱。5．書寫電池符號(hào)應(yīng)遵循哪些規(guī)定5．負(fù)極寫在左邊，正極寫作右邊，以雙垂線(‖)表示鹽橋，以單垂線(︱)表示兩個(gè)相之間的界面。鹽橋的兩邊應(yīng)該是半電池組成中的溶液。若電對(duì)物質(zhì)本身不能導(dǎo)電，需引進(jìn)輔助電極。6．簡述電池的種類，并舉例說明。6．除金屬及其對(duì)應(yīng)的金屬鹽溶液以外，還有金屬極其難溶鹽電極，如AgCl/Ag，Hg2Cl2/Hg等。還有非金屬單質(zhì)及其對(duì)應(yīng)的非金屬離子(如H2和H+,O2和OH-,Cl2和Cl-)、同一種金屬不同價(jià)的離子(如Fe3+和Fe2+，Sn4+和Sn2+)等。7．怎樣利用電極電勢來確定原電池的正、負(fù)極，計(jì)算原電池的電動(dòng)勢7．⑴計(jì)算，若已知電極物質(zhì)的濃度，查出其表示電極電勢，通過能斯特方程計(jì)算出電極電勢，電極電勢高的電極為正極，電極電勢低的為負(fù)極。⑵實(shí)驗(yàn)，把兩電對(duì)物質(zhì)連接起來，溶液間用鹽橋，固體電極間用平衡電橋測出電動(dòng)勢，從電動(dòng)勢可知正、負(fù)極。8．舉例說明電極電勢與有關(guān)物質(zhì)濃度（氣體壓力）之間的關(guān)系。8．電極電勢與有關(guān)物質(zhì)濃度（氣體壓力）之間的關(guān)系由能斯特方程確定。氧化態(tài)（或電極半反應(yīng)中在氧化態(tài)一邊）物質(zhì)濃度越高，其電極電勢也越高。如K2Cr2O7溶液，K2Cr2O7和H+濃度越大，其電極電勢越高，氧化能力越強(qiáng)；還原態(tài)濃度越高，其還原能力越強(qiáng)。如S2-溶液，S2-濃度越低，其還原能力越弱，HNO3能氧化CuS沉淀平衡中S2-，但在HgS沉淀平衡中，由于HgS的KOSP很小，S2-濃度很小，還原能力很弱，HNO3就不能氧化HgS沉淀平衡中S2-。9．正極的電極電勢總是正值，負(fù)極的電極電勢總是負(fù)值，這種說法是否正確9．這種說法是錯(cuò)誤的。兩電對(duì)間的正、負(fù)極是電極電勢的相對(duì)高低不同，電極電勢高的一端為正極，電極電勢低的一端為負(fù)極。與電極電勢本身是正、負(fù)值無關(guān)。電極電勢正、負(fù)本身也是相對(duì)與標(biāo)準(zhǔn)氫電極人為規(guī)定的。10．標(biāo)準(zhǔn)氫電極，其電極電勢規(guī)定為零，那么為什么作為參比電極常采用甘汞電極而不用標(biāo)準(zhǔn)氫電極10．標(biāo)準(zhǔn)氫電極的條件比較苛刻，要求H+濃度(嚴(yán)格的說應(yīng)為活度)為?L-1，氫氣的分壓為100kPa，電極材料為海綿狀鉑黑。在實(shí)際應(yīng)用中，隨著電極反應(yīng)的進(jìn)行，H+濃度馬上變化，不再是標(biāo)準(zhǔn)態(tài)了，海綿狀鉑黑吸附了痕量雜質(zhì)，電極電勢也會(huì)改變，故實(shí)際使用標(biāo)準(zhǔn)氫電極作標(biāo)準(zhǔn)電極來測其他電極的電極電勢的情況很少。從甘汞電極的半反應(yīng)可知[Hg2Cl2(s)+2e-2Hg(l)+2Cl-(aq)]，在反應(yīng)過程，僅有Cl-濃度有變化（固體、液體不計(jì)入能斯特方程），在溶液中本身有大量Cl-的情況下，在電極反應(yīng)中，其電極電勢是不變的。11．同種金屬及其鹽溶液能否組成原電池若能組成，鹽溶液的濃度必須具備什么條件11．只要電極電勢不同，就能組成原電池。同種金屬及其鹽溶液只要金屬離子濃度不同，電極電勢就不同，就能組成原電池，這種原電池叫濃差原電池。12．判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行方向的原則是什么什么情況下必須用E值什么情況下可以用E值12．兩電對(duì)的E值不同，兩電對(duì)間就可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，E值大的氧化態(tài)物質(zhì)作氧化劑，E值小的還原態(tài)物質(zhì)作還原劑。若兩電對(duì)的E值相差較大(大于，一般直接用E值就可以判斷正、負(fù)極；若兩電對(duì)的E值相差較小(小于，就必須把各自濃度代入能斯特方程，計(jì)算出E值，再判斷氧化還原反應(yīng)能否進(jìn)行。若有沉淀劑或配位體使金屬離子濃度急劇減小，則不管兩電對(duì)E值相差多大，都要把各自濃度代入能斯特方程，計(jì)算出E值，再判斷氧化還原反應(yīng)能否進(jìn)行。13．由標(biāo)準(zhǔn)鋅半電池和標(biāo)準(zhǔn)銅半電池組成原電池：(－)Zn∣ZnSO4(1mol?L-1)‖CuSO4(1mol?L-1)∣Cu(＋)⑴改變下列條件時(shí)電池電動(dòng)勢有何影響①增加ZnSO4溶液的濃度；②增加CuSO4溶液的濃度；③在CuSO4溶液中通入H2S。⑵當(dāng)電池工作10min?后，其電動(dòng)勢是否發(fā)生變化為什么⑶在電池的工作過程中，鋅的溶解與銅的析出，質(zhì)量上有什么關(guān)系13．⑴①電池電動(dòng)勢減小。②電池電動(dòng)勢增大。③電池電動(dòng)勢減小。⑵當(dāng)電池工作10min?后，由于Cu2+濃度減小，Zn2+濃度增大，電動(dòng)勢也減小。⑶鋅的溶解與銅的析出，摩爾數(shù)相同，質(zhì)量上等于其摩爾質(zhì)量比，:。14．試述原電池與電解槽的結(jié)構(gòu)和原理，并從電極名稱、電極反應(yīng)和電子流動(dòng)方向等方面進(jìn)行比較。14．原電池是由于兩電對(duì)的電極電勢不同而發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，由于電子傳遞要通過外電路，兩電對(duì)不直接接觸，一般在兩個(gè)容器中進(jìn)行，中間用鹽橋連接。電極電勢高的一極為正極，電極電勢低的一端為負(fù)極。電子從負(fù)極流向正極。電解槽是在外加電源作用下強(qiáng)迫進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。與外電源正極相連的為陰極，溶液中電活性物質(zhì)或電極物質(zhì)本身在此得電子，與外電源負(fù)極相連的為陽極，溶液中電活性物質(zhì)或電極物質(zhì)本身在此失去電子。電子從陰極到陽極。15．影響電解產(chǎn)物的主要因素是什么當(dāng)電解不同金屬的鹵化物和含氧酸鹽水溶液時(shí)，所得的電解產(chǎn)物一般規(guī)律如何15．影響電解產(chǎn)物的主要因素是電對(duì)物質(zhì)的E值。E值越大其氧化態(tài)越易德電子而被還原。16．金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是什么為什么電化學(xué)腐蝕是常見的而且危害又很大的腐蝕16．金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是金屬失去電子、變成離子的過程。暴露的金屬與周邊的介質(zhì)常會(huì)發(fā)生析氫或吸氧腐蝕，使金屬大量腐蝕，破壞了材料的力學(xué)結(jié)構(gòu)或產(chǎn)品其他性質(zhì)，產(chǎn)生了大量的危害或潛在危害。17．通常金屬在大氣中的腐蝕是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕分別寫出這兩種腐蝕的化學(xué)反應(yīng)式。17．18．鍍層破裂后，為什么鍍鋅鐵（白鐵）比鍍錫鐵（馬口鐵）耐腐蝕19．為什么鐵制的工具在沾有泥土處很容易生銹19．沾有泥土處有較多的溶有O2或CO2的水，易構(gòu)成原電池發(fā)生析氫腐蝕或吸氧腐蝕。20．用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢解釋：⑴將鐵釘投入CuSO4溶液時(shí)，F(xiàn)e被氧化為Fe2+而不是Fe3+；⑵鐵與過量的氯氣反應(yīng)生成FeCl3而不是FeCl2。20．⑴因?yàn)镋O(Fe2+/Fe)=，EO(Fe3+/Fe2+)=，而EO(Cu2+/Cu)=，EO(Fe2+/Fe)＜EO(Cu2+/Cu)＜EO(Fe3+/Fe2+)，故Fe被氧化為Fe2+而不是Fe3+；21．一電對(duì)中氧化型或還原型物質(zhì)發(fā)生下列變化時(shí)，電極電勢將發(fā)生怎樣的變化⑴還原型物質(zhì)生成沉淀；⑵氧化型物質(zhì)生成配離子；⑶氧化型物質(zhì)生成弱電解質(zhì)；⑷氧化型物質(zhì)生成沉淀。21．⑴還原型物質(zhì)生成沉淀時(shí)，電極電勢將增大；⑵氧化型物質(zhì)生成配離子，電極電勢將減小；⑶氧化型物質(zhì)生成弱電解質(zhì)，電極電勢將減??；⑷氧化型物質(zhì)生成沉淀，電極電勢將減小。習(xí)題1．用離子-電子法配平下列反應(yīng)式（酸性介質(zhì)）⑴MnO4-+Cl-→Mn2++Cl2⑵Mn2++NaBiO3→MnO4-+Bi3+⑶Cr3++PbO2→Cr2O72-+Pb2+⑷C3H8O+MnO4-→C3H6O2+Mn2+⑸HClO3+P4→Cl-+H3PO4⑹I-+H2O2→I2+H2O⑺MnO4-+H2O2→Mn2++O2+H2O⑻Cu2S+HNO3→Cu(NO3)2+S+NO+H2O1．⑴MnO4-+8H++5e-→Mn2++4H2O×22Cl-－2e-→Cl2×52MnO4-+10Cl-+16H+==2Mn2++5Cl2+8H2O⑵Mn2++4H2O－5e-→MnO4-+8H+×2NaBiO3+6H++2e-→Bi3++3H2O×52Mn2++5NaBiO3+14H+==2MnO4-+5Bi3++7H2O⑶2Cr3++7H2O－6e-→Cr2O72-+14H+×1PbO2+4H++2e-→Pb2++2H2O×32Cr3++2PbO2+H2O===2Cr2O72-+2Pb2++2H+⑷MnO4-+8H++5e-→Mn2++4H2O×4C3H8O－4e-+2H2O→C3H6O2+6H+×54MnO4-+5C3H8O+2H+===4Mn2++5C3H8O+6H2O⑸HClO3+5H++6e-→Cl-+3H2O×10P4+16H2O－20e-→4H3PO4+20H+×310HClO3+3P4+18H2O===10Cl-+12H3PO4+10H+⑹H2O2+2H++2e-→2H2O×12I-－2e-→I2×1H2O2+2H++2I-===2H2O+I2⑺MnO4-+8H++5e-→Mn2++4H2O×2H2O2－2e-→O2+2H+×52MnO4-+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2+8H2O⑻HNO3+3H++3e-→NO+2H2O×4Cu2S－4e-→2Cu2++S×34HNO3+12H++3Cu2S===4NO+6Cu2++3S+8H2O16HNO3+3Cu2S===4NO+6Cu(NO3)2+3S+8H2O2．用離子電子法配平下列反應(yīng)式（堿性介質(zhì)）。⑴CrO42-+HSnO2-→CrO2-+HSnO3-⑵H2O2+CrO22-→CrO42-⑶CuS+CN-→Cu(CN)43-+S2-+NCO-⑷CN-+O2→CO32-+NH3⑸Al+NO2-→Al(OH)4-+NH3。⑹S2O32-+Cl2→SO42-+Cl-+H2O2．⑴CrO42-+2H2O+3e-→CrO22-+4OH-×2HSnO2-+2OH-－2e-→HSnO3-+H2O×32CrO42-+3HSnO2-+H2O===2CrO22-+3HSnO3-+2OH-⑵H2O2+2e-→2OH-×3CrO2-+4OH-－3e-→CrO42-+2H2O×23H2O2+2CrO2-+2OH-===2CrO2-+4H2O⑶CuS+4CN-+e-→Cu(CN)43-+S2-×2CN-+2OH-－2e-→NCO-+H2O×12CuS+9CN-+2OH-===2Cu(CN)43-+2S2-+NCO-+H2O⑷O2+4H2O+4e-→8OH-×1CN-+3OH-－2e-→CO32-+NH3×22CN-+O2+4H2O===2CO32-+2NH3+2OH-⑸NO2-+5H2O+6e-→NH3+7OH-×1Al+4OH-－3e-→Al(OH)4-×2NO2-+5H2O+2Al+OH-===NH3+2Al(OH)4-⑹Cl2+2e-→2Cl-×4S2O32-+10OH-－8e-→2SO42-+5H2O×14Cl2+S2O32-+10OH-===8Cl-+2SO42-+5H2O3．下列物質(zhì)在一定條件下均可作為氧化劑：KMnO4，K2Cr2O7，F(xiàn)eCl3，H2O2，I2，Cl2，SnCl4，PbO2，NaBiO3。試根據(jù)它們?cè)谒嵝越橘|(zhì)中對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢數(shù)據(jù)，把上述物質(zhì)按其氧化能力遞增順序重新排列，并寫出它們對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物。3．解：由于EO(F2/F-)＞EO(H2O2/H2O)＞EO(MnO4-/Mn2+)＞EO(PbO2/Pb2+)＞EO(Cr2O72-/Cr3+)＞EO(Cl2/Cl-)＞EO(Br2/Br-)＞EO(Fe3+/Fe2+)＞EO(I2/I-)氧化能力順序?yàn)椋篎2＞H2O2＞MnO4-＞PbO2＞Cr2O72-＞Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物為：HF、H2O、Mn2+、Pb2+、Cr3+、Cl-、Br-、Fe2+、I-4．下列物質(zhì)在一定條件下均可作為還原劑：SnCl2，KI，H2，H2O2，F(xiàn)eCl2，Zn，Al，Na2S，MnCl2。試根據(jù)它們?cè)谒嵝越橘|(zhì)中對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢數(shù)據(jù)，把上述物質(zhì)按其還原能力遞增順序重新排列，并寫出它們對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物。4．解：由于EO(Mg2+/Mg)＜EO(Al3+/Al)＜EO(Zn2+/Zn)＜EO(H2/H+)＜EO(S/H2S)＜EO(Sn4+/Sn2+)＜EO(I2/I-)＜EO(Fe3+/Fe2+)還原能力順序?yàn)椋篗g＞Al＞Zn＞H2＞H2S＞SnCl2＞KI＞FeCl2對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物為：Mg2+、Al3+、Zn2+、H+、S、Sn4+、I2、Fe3+。5．將下列氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，并寫出兩電極反應(yīng)：⑴2Ag++Fe→Fe2++2Ag⑵2Ag+2HI→AgI(s)+H2(g)⑶Cl2(g)+2I-→I2(s)+2Cl-⑷MnO4-+5Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O5．⑴(—)Fe︱Fe2+(c1)‖Ag+(c2)︱Ag(＋)正極反應(yīng)：Ag++e-→Ag負(fù)極反應(yīng)：Fe－2e-→Fe2+⑵(—)Ag︱AgI︱I-(c1)‖H+(c2)︱H2(Pt)(＋)正極反應(yīng)：2H++2e-→H2負(fù)極反應(yīng)：Ag+I-－e-→AgI⑶(—)(Pt)I2︱I-(c1)‖Cl-(c2)︱Cl2(Pt)(＋)正極反應(yīng)：Cl2+2e-→2Cl-負(fù)極反應(yīng)：2I-－2e-→I2⑷(—)(Pt)︱Fe2+(c1)、Fe3+(c2)‖MnO4-(c3)、Mn2+(c4)、H+(c5)︱(Pt)(＋)正極反應(yīng)：MnO4-+8H++5e-→Mn2++4H2O負(fù)極反應(yīng)：Fe2+－e-→Fe3+6．根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢E，判斷下列反應(yīng)的方向：⑴Cd+Zn2+→Cd2++Zn⑵6Mn2++5Cr2O72-+11H2O→6MnO4-+10Cr3++22H+⑶K2S2O8+2KCl→2K2SO4+Cl26．⑴EO(Zn2+/Zn)=－＜EO(Cd2+/Cd)=－反應(yīng)按所寫方程式反方向進(jìn)行。⑵EO(MnO4-/Mn2+)=＞EO(Cr2O72-/Cr3+)=反應(yīng)按所寫方程式方向進(jìn)行。⑶EO(S2O82-/SO42-)=＞EO(Cl2/Cl-)=反應(yīng)按所寫方程式方向進(jìn)行。7．計(jì)算下列原電池的電動(dòng)勢，寫出相應(yīng)的電池反應(yīng)。⑴Zn︱Zn2+?L-1)‖F(xiàn)e2+?L-1)︱Fe⑵Pt︱Fe2+?L-1),Fe3+?L-1)‖Cl-?L-1)︱Cl2(pO)︱Pt⑶Ag︱Ag+?L-1)‖Ag+?L-1)︱Ag7．⑴E=E(Fe2+/Fe)－E(Zn2+/Zn)=EO(Fe2+/Fe)+2lgc(Fe2+)－[EO(Zn2+/Zn)+2lgc(Zn2+)]=－+－(－+=電池反應(yīng)：Zn+Fe2+→Fe+Zn2+⑵E=E(Cl2/Cl-)－E(Fe3+/Fe2+)=EO(Cl2/Cl-)+2lg[p(Cl2)/pO]/c2(Cl-)－[EO(Fe3+/Fe2+)+(Fe3+)/c(Fe2+)]=－電池反應(yīng)：Cl2+2Fe2+→2Cl-+2Fe3+⑶E=E1(Ag+/Ag)－E2(Ag+/Ag)=EO(Ag+/Ag)+(Ag+)－[EOAg+/Ag)+lgc2(Ag+)]=(Ag+)/c2(Ag+)==電池反應(yīng)：Ag+Ag+?L-1)→Ag+Ag+?L-1)8．鐵條放在mol?L-1FeSO4溶液中作為一個(gè)半電池，錳條放入?L-1MnSO4溶液中作為另一半電池，用鹽橋?qū)蓚€(gè)半電池連接起來構(gòu)成原電池，試求：⑴該原電池的電動(dòng)勢；⑵該電池反應(yīng)的平衡常數(shù)；⑶如欲使電池電動(dòng)勢增加，哪一個(gè)溶液需要稀釋稀釋到原體積的多少倍8．⑴E=E(Fe2+/Fe)－E(Mn2+/Mn)=EO(Fe2+/Fe)+2lgc(Fe2+)－[EO(Mn2+/Mn)+2lgc(Mn2+)]=－+－(－+=⑵lgKO===KO=×1024⑶如欲使電池電動(dòng)勢增加，MnSO4溶液需要稀釋，設(shè)稀釋的倍數(shù)為x，x)=x=9．某學(xué)生為測定CuS的溶度積常數(shù)，設(shè)計(jì)如下原電池：正極為銅片浸在mol?L-1Cu2+的溶液中，再通入H2S氣體使之達(dá)到飽和；負(fù)極為標(biāo)準(zhǔn)鋅電極。測得電池電動(dòng)勢力。已知Eθ（Cu2+/Cu）=，Eθ（Zn2+/Zn）=，H2S的Ka1=×10-7，Ka2=×10-15，求CuS的溶度積常數(shù)。9．解：E=E(Cu2+/Cu)－EO(Zn2+/Zn)=EO(Cu2+/Cu)+2lgc(Cu2+)－EO(Zn2+/Zn)lgc(Cu2+)=[E＋EO(Zn2+/Zn)－EO(Cu2+/Cu)]×2/=－－×2/=－c(Cu2+)=×10-15mol?L-1Cu2++H2S==CuS(s)+2H+c(H+)=2×=mol?L-1c(S2-)===×10-21mol?L-1KOSP(CuS)=c(Cu2+)×c(S2-)=×10-15××10-21=×10-3610．已知EO(Cu2+/Cu）=，Eθ（Cu2+/Cu+）=，Ksp（CuCl）=×10-6，通過計(jì)算求反應(yīng)Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl能否自發(fā)進(jìn)行，并求反應(yīng)的平衡常數(shù)Kθ。10．解：將反應(yīng)設(shè)計(jì)成電池正極反應(yīng)：Cu2++Cl-+e-→2CuCl(s)EO(Cu2+/CuCl)=EO(Cu2+/Cu+)+(Cu2+)/c(Cu+)=EO(Cu2+/Cu+)+(Cu2+)/[KOSP(CuCl)/c(Cl-)]=EO(Cu2+/Cu+)－(CuCl)=－負(fù)極反應(yīng)：Cu+2Cl-－e-→2CuCl(s)EO(CuCl/Cu)=EO(Cu+/Cu)+(Cu+)=EO(Cu+/Cu)+[KOSP(CuCl)/c(Cl-)]EO(Cu+/Cu)=2EO(Cu2+/Cu)－EO(Cu2+/Cu+)=2×－=EO(CuCl/Cu)=+該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。lgKO===KO=×10511．已知EO(Tl3+/T1+)=，EO(Tl3+/T1)=。設(shè)計(jì)成下列三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池為（a）（-）Tl∣T1+‖Tl3+∣Tl（+）；（b）（-）Tl∣T1+‖Tl3+，Tl+∣Pt（+）；（c）（-）Tl∣T13+‖Tl3+，Tl+∣Pt（+）。⑴請(qǐng)寫出每一個(gè)電池的電池反應(yīng)式；⑵計(jì)算每個(gè)電池的電動(dòng)勢和△rGmO11．解：EO(Tl+/T1)=3EO(Tl3+/T1)－2EO(Tl3+/T1+)=3×－2×=－（a）Tl3++2Tl==3Tl+EO=EO(Tl3+/T1)－EO(Tl+/T1)=－(－=△rGmO=－nEOF=－3××96485×10-3=－?mol-1（b）Tl3++2Tl===3Tl+EO=EO(Tl3+/T1+)－EO(Tl+/T1)=－(－=△rGmO=－nEOF=－2××96485×10-3=－?mol-1（c）Tl3++2Tl===3Tl+EO=EO(Tl3+/T1+)－EO(Tl3+/T1)=－=△rGmO=－nEOF=－6××96485×10-3=－?mol-112．對(duì)于反應(yīng)Cu2++2I-═CuI+1/2I2，若Cu2+的起始濃度為mol?L-1，I-的起始濃度為mol?L-1，計(jì)算反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)留在溶液中的Cu2+濃度。已知EO(Cu2+/Cu+)=,EO(I2/I-)=，Ksp(CuI)=1×10-12。12．解：反應(yīng)可分成兩半反應(yīng)：Cu2++I-+e-→CuI(s),2I-－2e-→I2由于EO(Cu2+/CuI)=EO(Cu2+/Cu+)+(Cu2+)/c(Cu+)=EO(Cu2+/Cu+)+(Cu2+)－[KOSP(CuI)]/c(I-)=EO(Cu2+/Cu+)－(CuI)=－(1×10-12)=＞EO(I2/I-)反應(yīng)Cu2++2I-═CuI+1/2I2很完全。反應(yīng)后c(I-)=－2×=?L-1平衡時(shí)，E(Cu2+/Cu+)=E(I2/I-)EO(Cu2+/Cu+)+(Cu2+)－[KOSP(CuI)]/c(I-)=EO(I2/I-)+2lg1/c2(I-)lgc(Cu2+)=[EO(I2/I-)－EO(Cu2+/CuI)－(I-)]×1/=[－－2×mol?L-113．假定其他離子的濃度為?L-1，氣體的分壓為×105Pa，欲使下列反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，要求HCl的最低濃度是多少已知Eθ（Cr2O72-/Cr3+）=，Eθ（Cl2/Cl-）=，Eθ（MnO2/Mn2+）=.⑴MnO2+HCl→MnCl2+Cl2+H2O；⑵K2Cr2O7+HCl→KCl+CrCl3+Cl2+H2O。13．解：⑴電極反應(yīng)為：MnO2(s)+4H+(aq)+2e-→Mn2+(aq)+2H2O(l)2Cl-(aq)－2e-→Cl2(g)=1\*GB3①在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，電動(dòng)勢E=E0(MnO2/Mn2+)－E0(Cl2/Cl-)=－=－＜0，該反應(yīng)不能發(fā)生。=2\*GB3②要使該反應(yīng)發(fā)生E(MnO2/Mn2+)≥E(Cl2/Cl-)即E0(MnO2/Mn2+)+lg≥E0(Cl2/Cl-)+lg為方便起見，假設(shè)c(Mn2+)=mol?L-1，p(Cl2)=100kPa，設(shè)c(HCl)=χmol?L-1則E0(MnO2/Mn2+)+lgχ4≥E0(Cl2/Cl-)+lgχ-2lgχ≥[E0(Cl2/Cl-)－E0(MnO2/Mn2+)]×=－×=c(HCl)=χ=?L-1⑵電極反應(yīng)為：Cr2O72-(aq)+14H+(aq)+6e-→2Cr3+(aq)+7H2O(l)2Cl-(aq)－2e-→Cl2(g)=1\*GB3①在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，電動(dòng)勢E=E0(Cr2O72-/Cr3+)－E0(Cl2/Cl-)=－=0，該反應(yīng)處于平衡態(tài)。c(HCl)＞mol?L-1反應(yīng)就能進(jìn)行。14．求下列情況下在時(shí)有關(guān)電對(duì)的電極電勢：⑴100Kpa氫氣通入mol?L-1HCl溶液中，E(H+/H2)=⑵在上述⑴溶液中加入mol固體NaOH，E(H+/H2)=⑶在上述⑴溶液中加入mol固體NaAc，E(H+/H2)=⑷在上述⑴溶液中加入mol固體NaAc，E(H+/H2)=14．⑴E(H+/H2)=EO(H+/H2)+2lg[c2(H+)/p(H2)/pO]=0+2lg2=－⑵OH-+H+→H2Oc/mol?L-1剛好完全中和，所以c(H+)=×10-7mol?L-1E(H+/H2)=EO(H+/H2)+2lg[c(H+)/p(H2)/pO]=0+2lg×10-7)2=－⑶加入的NaAc與HCl剛好反應(yīng)生成mol?L-1的HAcE(H+/H2)=EO(H+/H2)+2lg[c(H+)/p(H2)/pO]=0+2lg{[c(HAc)KO(HAc)]1/2}2=－⑷加入mol固體NaAc后，生成的molHAc和余下的molNaAc組成緩沖溶液。E(H+/H2)=EO(H+/H2)+2lg[c(H+)/p(H2)/pO]=0+2lg[KO(HAc)×c(HAc)/c(Ac-)]2=－15．向1mol?L-1的Ag+溶液中滴加過量的液態(tài)汞，充分反應(yīng)后測得溶液中Hg22+濃度為mol?L-1，反應(yīng)式為2Ag++2Hg===2Ag+Hg22+。⑴已知Eθ（Ag+/Ag）=，求Eθ（Hg22+/Hg）。⑵若將反應(yīng)剩余的Ag+和生成的Ag全部除去，再向溶液中加入KCl固體使Hg22+生成Hg2Cl2沉淀后溶液中Cl-濃度為1mol?L-1。將此溶液與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池，測得電動(dòng)勢為。求Hg2Cl2的溶度積常數(shù)KOSP，并給出該電池的電池符號(hào)。⑶若在（2）的溶液中加入過量KCl使KCl達(dá)飽和，再與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池，測得電池的電動(dòng)勢為，求飽和溶液中Cl-的濃度。⑷求下面電池的電動(dòng)勢?！惨阎狵a（HAc）=×10-5〕（-）Pt│H2（105Pa）│HAc（?L-1）‖Hg22+（?L-1）│Hg（+）15．解:⑴2Ag++2Hg===2Ag+Hg22+。平衡