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1、第五章 氧化-复原反响无机化学习题解答5 思考题1. 什么是氧化数?如何计算分子或离子中元素的氧化数?氧化数是某一原子真实或模拟的带电数。假设某一原子并非真实得到假设失去电子而带电荷,可以认为得到与之键合的电负性小于它的原子的电子或赐予与之键合的电负性大于它的原子 电子,然后计算出来的带电状况叫氧化数。其他原子的氧化数,求某一原子的氧化数时可用代数和的方法,中性分子总带电数为零; 离子总带电数为离子的电荷。2. 指出以下分子、化学式或离子中划线元素的氧化数:As OKONH +Cr O2-Na S ONa OCrONa PtClN HNa S2324272 2322526222 52As2O3
2、+3,KO+1,NH+-3,Cr O 2-+3,Na S O+2,Na O-1,CrO+10,Na PtCl2+4,N H4-1,Na S27-2/5,2 2322526222 53. 举例说明以下概念的区分和联系:氧化和氧化产物复原和复原产物电极反响和原电池反响电极电势和电动势3. 氧化是失去电子氧化数上升,所得氧化态较高产物即为氧化产物。复原是得到电子氧化数降低,所得氧化态较较产物即为复原产物。在某个电极上发生的反响为电极反响,分为正极的复原反响和负极的氧化反响,总反响为原电池反响。固体电极材料与所接触的溶液间的电势差即为该原电池的电极电势。两电极构成原电池时两电极间的电势差为该原电池的电
3、动势。 4指出以下反响中何者为氧化剂,它的复原产物是什么?何者为复原剂,它的氧化产物是什么?2FeCl +CuFeCl +CuCl322Cu+CuCl +4HCl2H CuCl 223CuO+H SO Cu+CuSO +H O224424. 氧化剂:FeCl ,复原产物:FeCl ,复原剂:Cu,氧化产物:CuCl 。3氧化剂:CuCl,复原产物:2H2CuCl2,复原剂:Cu,氧化产物:2HCuCl 。22323氧化剂:CuO,复原产物:Cu,复原剂:Cu O,氧化产物:CuSO 。2245. 离子-电子法配平氧化-复原方程式的原则是什么?推断以下配平的氧化复原方程式是否正确,并把错误的予以
4、改正。2FeCl +3Br 2FeBr +4Cl-223Fe2+NO -+4H+Fe3+NO+2H O325. 原则是:(1)依据质量守恒定律,反响前后各种元素的原子总数各自相等;(2)依据电荷平衡,反响前后各物种所带电荷总数之和相等。6FeCl +3Br 2FeBr +4FeCl22333Fe2+NO -+4H+3Fe3+NO+2H O326. 以下说法是否正确?电池正极所发生的反响是氧化反响; Ey值越大则电对中氧化型物质的氧化力量越强; Ey值越小则电对中复原型物质的复原力量越弱;电对中氧化型物质的氧化力量越强则复原型物质的复原力量越强。6错。电池正极所发生的反响是复原反响;错。氧化力量
5、强弱还与该物质浓度有关;错。复原力量强弱还与该物质浓度有关;错。电对中氧化型物质的氧化力量越强则复原型物质的复原力量越弱。5书写电池符号应遵循哪些规定?5. 负极写在左边,正极写作右边,以双垂线()表示盐桥,以单垂线()表示两个相之间的 界面。盐桥的两边应当是半电池组成中的溶液。假设电对物质本身不能导电,需引进关心电极。6简述电池的种类,并举例说明。6. 除金属及其对应的金属盐溶液以外,还有金属极其难溶盐电极,如AgCl/Ag,HgCl /Hg22等。还有非金属单质及其对应的非金属离子(如 H2同价的离子(如 Fe3+和 Fe2+,Sn4+和 Sn2+)等。和 H+,O2和OH-,Cl2和 C
6、l-)、同一种金属不7. 怎样利用电极电势来确定原电池的正、负极,计算原电池的电动势?7. 计算,假设电极物质的浓度,查出其表示电极电势,通过能斯特方程计算出电极电 势,电极电势高的电极为正极,电极电势低的为负极。试验,把两电对物质连接起来,溶液间用盐桥,固体电极间用平衡电桥测出电动势,从电动势可知正、负极。 8举例说明电极电势与有关物质浓度气体压力之间的关系。8. 电极电势与有关物质浓度气体压力之间的关系由能斯特方程确定。氧化态或电极半反响中在氧化态一边物质浓度越高,其电极电势也越高。如K Cr O 溶液,K Cr O 和227227H+浓度越大,其电极电势越高,氧化力量越强;复原态浓度越高
7、,其复原力量越强。如S2-溶液,S2-浓度越低,其复原力量越弱,HNO3能氧化CuS 沉淀平衡中S2-,但在HgS 沉淀平衡中,由于HgS 的 KOSP衡中 S2-。很小,S2-浓度很小,复原力量很弱,HNO3就不能氧化HgS 沉淀平9. 正极的电极电势总是正值,负极的电极电势总是负值,这种说法是否正确?9. 这种说法是错误的。两电对间的正、负极是电极电势的相对凹凸不同,电极电势高的一 端为正极,电极电势低的一端为负极。与电极电势本身是正、负值无关。电极电势正、负本身也是相对与标准氢电极人为规定的。10. 标准氢电极,其电极电势规定为零,那么为什么作为参比电极常承受甘汞电极而不用 标准氢电极?
8、10. 标准氢电极的条件比较苛刻,要求H+浓度(严格的说应为活度)为 1.000molL-1,氢气的分压为 100kPa,电极材料为海绵状铂黑。在实际应用中,随着电极反响的进展,H+浓度马上变化,不再是标准态了,海绵状铂黑吸附了痕量杂质,电极电势也会转变,故实际使用标准氢电极作标准电极来测其他电极的电极电势的状况很少。从甘汞电极的半反响可知Hg Cl (s)+2e-2Hg(l)+2Cl-(aq),在反响过程,仅有Cl-22浓度有变化固体、液体不计入能斯特方程,在溶液中本身有大量Cl-的状况下,在电极反响中,其电极电势是不变的。11. 同种金属及其盐溶液能否组成原电池?假设能组成,盐溶液的浓度必
9、需具备什么条件?11. 只要电极电势不同,就能组成原电池。同种金属及其盐溶液只要金属离子浓度不同,电极电势就不同,就能组成原电池,这种原电池叫浓差原电池。 12推断氧化复原反响进展方向的原则是什么?什么状况下必需用E 值?什么状况下可以用 Ey值?12. 两电对的 E 值不同,两电对间就可发生氧化复原反响,E 值大的氧化态物质作氧化剂, E 值小的复原态物质作复原剂。假设两电对的Ey 值相差较大(大于 0.2V),一般直接用 Ey 值就可以推断正、负极;假设两电对的Ey 值相差较小(小于 0.2V),就必需把各自浓度代入能斯特方程,计算出 E 值,再推断氧化复原反响能否进展。假设有沉淀剂或配位
10、体使金属离子浓度急剧减小,则不管两电对Ey 值相差多大,都要把各自浓度代入能斯特方程,计算出 E 值,再推断氧化复原反响能否进展。13由标准锌半电池和标准铜半电池组成原电池:()ZnZnSO (1molL-1)CuSO(1molL-1) Cu()44转变以下条件时电池电动势有何影响? 增加ZnSO4 增加CuSO4溶液的浓度; 溶液的浓度; 在CuSO 溶液中通入H S。42当电池工作 10min后,其电动势是否发生变化?为什么?在电池的工作过程中,锌的溶解与铜的析出,质量上有什么关系?13. 电池电动势减小。电池电动势增大。电池电动势减小。当电池工作 10min后,由于Cu2+浓度减小,Zn
11、2+浓度增大,电动势也减小。锌的溶解与铜的析出,摩尔数一样,质量上等于其摩尔质量比,65.38:63.55。14. 试述原电池与电解槽的构造和原理,并从电极名称、电极反响和电子流淌方向等方面 进展比较。14. 原电池是由于两电对的电极电势不同而发生的氧化复原反响,由于电子传递要通过外 电路,两电对不直接接触,一般在两个容器中进展,中间用盐桥连接。电极电势高的一极为正极,电极电势低的一端为负极。电子从负极流向正极。电解槽是在外加电源作用下强迫进展的氧化复原反响。与外电源正极相连的为阴极,溶液中电活性物质或电极物质本身在此得电子,与外电源负极相连的为阳极,溶液中电活性物 质或电极物质本身在此失去电
12、子。电子从阴极到阳极。15. 影响电解产物的主要因素是什么?当电解不同金属的卤化物和含氧酸盐水溶液时,所 得的电解产物一般规律如何?15. 影响电解产物的主要因素是电对物质的Ey 值。Ey 值越大其氧化态越易德电子而被复原。16. 金属发生电化学腐蚀的实质是什么?为什么电化学腐蚀是常见的而且危害又很大的腐蚀?16金属发生电化学腐蚀的实质是金属失去电子、变成离子的过程。暴露的金属与周边的介质常会发生析氢或吸氧腐蚀,使金属大量腐蚀,破坏了材料的力学构造或产品其他性质,产生了大量的危害或潜在危害。 17通常金属在大气中的腐蚀是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀?分别写出这两种腐蚀的化学反响 式。1718. 镀层裂
13、开后,为什么镀锌铁白铁比镀锡铁马口铁耐腐蚀?19. 为什么铁制的工具在沾有泥土处很简洁生锈?19沾有泥土处有较多的溶有O220 用标准电极电势解释:或 CO2的水,易构成原电池发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀。将铁钉投入CuSO4溶液时,Fe 被氧化为Fe2+而不是 Fe3+;铁与过量的氯气反响生成FeCl3而不是 FeCl 。220 由于 EO(Fe2+/Fe)=-0.44V,EO(Fe3+/Fe2+)=0.771V,而 EO(Cu2+/Cu)=0.340V,EO(Fe2+/Fe)EO(Cu2+/Cu)EO(Fe3+/Fe2+),故 Fe 被氧化为 Fe2+而不是 Fe3+; 21一电对中氧化型或复原
14、型物质发生以下变化时,电极电势将发生怎样的变化?复原型物质生成沉淀;氧化型物质生成配离子;氧化型物质生成弱电解质;氧化型物质生成沉淀。21复原型物质生成沉淀时,电极电势将增大;氧化型物质生成配离子,电极电势将减小;氧化型物质生成弱电解质,电极电势将减小;氧化型物质生成沉淀,电极电势将减小。习题1. 用离子-电子法配平以下反响式酸性介质MnO -+Cl-Mn2+Cl4Mn2+NaBiOMnO2-+Bi3+Cr3+PbO3Cr O42-+Pb2+227C H O+MnO -C H O +Mn2+384362HClO +P Cl-+H POI-+H3434O I +H O2MnO2-+H22O Mn
15、2+O +H O42222CuS+HNO Cu(NO ) +S+NO+H O233 221MnO -+8H+5e-Mn2+4H O22Cl-2e-Cl542MnO2-+10Cl-+16H+=2Mn2+5Cl2+8H O422Mn2+4H O5e-MnO -+8H+2NaBiO +6H+2e-Bi3+3HO524322Mn2+5NaBiO +14H+=2MnO -+5Bi3+7H O3422Cr3+7H O6e-Cr O 2-+14H+1PbO+4H+2e-Pb2+2H O32272Cr3+2PbO +HO= 2Cr O222-+2Pb2+2H+2227MnO -+8H+5e-Mn2+4H O4
16、C H O4e-+2H OC H O +6H+5423823624MnO -+5C H O+2H+=4Mn2+5C H O+6H O438382HClO +5H+6e-Cl-+ 3H O10P +16H O20e-4H PO +20H+332423410HClO + 3P +18H O= 10Cl-+12H PO +10H+34234H O +2H+2e-2H O12I-2e-I1222H O +2H+2I-=2H2O+ I2222MnO -+8H+5e-Mn2+ +4H O2H O 2e-O+2H+5422222MnO -+ 5H O +6H+=2Mn2+ +5O +8H O42222HNO
17、 +3H+3e-NO+2H O4Cu S4e-2Cu2+S334HNO2+12H+3Cu2S=4NO+6Cu2+3S +8H O32216HNO +3Cu S=4NO+6Cu(NO ) +3S +8H O323 222. 用离子电子法配平以下反响式碱性介质。CrO2-+HSnO-CrO-+ HSnO -4H O+ CrO2232-CrO 2-2224CuS+CN-Cu(CN) 3-+S2-+NCO-4CN-+ O CO 2-+NH233Al+NO -Al(OH) -+NH 。243S O 2-+Cl SO 2-+Cl-+H O232422. CrO 2-+2H O +3e-CrO2-+ 4OH
18、-2HSnO -+ 2OH-2e-HSnO-+HO3422CrO22-+ 3HSnO-+H232O =2CrO 2-+ 3HSnO -+2OH-42223H O +2e-2OH-3CrO -+4OH-3e-CrO 2-+2HO 2223H O242+2CrO -+2OH-=2CrO -+4H O22222CuS+4CN-+e-Cu(CN) 3-+S2-2CN-+2OH-2e-NCO-+H O1422CuS+9CN-+2OH-=2Cu(CN) 3-+2S2-+NCO-+H OO +4H4O+4e-8OH-1CN-+3OH-2e-CO22-+NH2222CN-+ O+4HO= 2CO 2-+2NH
19、33+2OH-2233NO -+5H O +6e-NH +7OH-1Al+4OH-3e-Al(OH)-2223NO -+5H4O + 2Al+OH-= NH +2Al(OH) -2234Cl +2e-2Cl-4S O 2-+10OH-8e-2SO 2-+ 5H O1223424Cl + S O 2-+10OH-=8Cl- +2SO 2-+ 5H O223423. 以下物质在肯定条件下均可作为氧化剂:KMnO ,K Cr O ,FeCl ,H O ,I ,Cl ,SnCl ,4227322224PbO2,NaBiO3。试依据它们在酸性介质中对应的标准电极电势数据,把上述物质按其氧化力量递增挨次重
20、排列,并写出它们对应的复原产物。3. 解:由于EO(F /F-)EO(H O /H O)EO(MnO -/Mn2+)EO(PbO /Pb2+)EO(Cr O2-/Cr3+)22224227EO(Cl /Cl-)EO(Br /Br-)EO(Fe3+/Fe2+)EO(I /I-)222氧化力量挨次为:F H O MnO -PbO Cr O 2-Cl Br Fe3+I2224227222对应的复原产物为:HF、HO、Mn2+、Pb2+、Cr3+、Cl-、Br-、Fe2+、I-24. 以下物质在肯定条件下均可作为复原剂:SnCl ,KI,H ,H O ,FeCl ,Zn,Al,Na S,222222M
21、nCl 。试依据它们在酸性介质中对应的标准电极电势数据,把上述物质按其复原力量递增2挨次重排列,并写出它们对应的氧化产物。4. 解:由于 EO(Mg2+/Mg)EO(Al3+/Al)EO(Zn2+/Zn)EO(H/H+)EO(S/H S)EO(Sn4+/Sn2+)EO(I /I-)EO(Fe3+/Fe2+)2复原力量挨次为:MgAlZnH HSSnCl22KIFeCl2222对应的氧化产物为:Mg2+、Al3+、Zn2+、H+、S、Sn4+、I 、Fe3+。25. 将以下氧化复原反响设计成原电池,并写出两电极反响:2Ag+FeFe2+2Ag2Ag+2HIAgI(s)+H (g)Cl2(g)+2
22、I-I (s)+2Cl-2MnO2-+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H O45() FeFe2+ (c)Ag+(c2)Ag ()12正极反响:Ag+e-Ag 负极反响:Fe2e-Fe2+() AgAgII- (c )H+(c )H(Pt) ()122正极反响:2H+2e-H2负极反响:Ag+I-e-AgI() (Pt)I I- (c)Cl-(c)Cl(Pt) ()2正极反响:Cl122+2e-2Cl-2负极反响: 2I-2e-I2()(Pt)Fe2+ (c )、Fe3+ (c )MnO - (c )、Mn2+ (c )、H+(c )(Pt) ()124345正极反响:MnO -+8H+5
23、e-Mn2+4H O42负极反响:Fe2+e-Fe3+6. 依据标准电极电势 Ey,推断以下反响的方向:Cd+Zn2+Cd2+Zn6Mn2+5Cr O 2-+11H O6MnO-+10Cr3+22H+2724K S O +2KCl2K SO +Cl2 282426. EO(Zn2+/Zn)=0.76VEO(Cd2+/Cd)=0.403V反响按所写方程式反方向进展。EO(MnO -/Mn2+)=1.51VEO(Cr O2-/Cr3+)=1.36V反响按所写方程式方向进展。427EO(S O 2-/SO 2-)=1.96VEO(Cl /Cl-)=1.3583V反响按所写方程式方向进展。28427.
24、 计算以下原电池的电动势,写出相应的电池反响。ZnZn2+ (0.01molL-1)Fe2+(0.001molL-1)FePtFe2+(0.01molL-1),Fe3+(0.001molL-1)Cl-(2.0molL-1)ClAgAg+(0.01molL-1)Ag+(0.1molL-1)Ag 7E= E(Fe2+/Fe)E(Zn2+/Zn)(pO) Pt2= EO(Fe2+/Fe)+0.0592/2lgc(Fe2+)EO(Zn2+/Zn) +0.0592/2lgc(Zn2+)=0.447+0.0592/2lg0.001(0.7618+0.0592/2lg0.01)=0.2852V电池反响:Zn
25、+Fe2+Fe+ Zn2+E= E(Cl /Cl-)E(Fe3+/Fe2+)2= EO(Cl /Cl-)+0.0592/2lgp(Cl )/pO/c2(Cl-)EO(Fe3+/Fe2+) +0.0592lgc(Fe3+)/c(Fe2+)22=1.35830.0592lg2.0(0.771+0.0592lg0.001/0.01)=0.629V电池反响:Cl + 2Fe2+2Cl-+2Fe3+E= E2(Ag+/Ag)E1(Ag+/Ag)2= EO(Ag+/Ag)+0.0592lgc1(Ag+)EO Ag+/Ag) +0.0592 lgc2(Ag+)=0.0592lgc1(Ag+)/c2(Ag+)
26、=0.0592lg0.1/0.01 =0.0592V电池反响:Ag+Ag+(0.1molL-1)Ag+ Ag+(0.01molL-1)8. 铁条放在 0.01 molL-1FeSO4溶液中作为一个半电池,锰条放入0.1molL-1MnSO4溶液中作为另一半电池,用盐桥将两个半电池连接起来构成原电池,试求:该原电池的电动势;该电池反响的平衡常数;如欲使电池电动势增加 0.02V,哪一个溶液需要稀释?稀释到原体积的多少倍? 8E= E(Fe2+/Fe)E(Mn2+/Mn)= EO(Fe2+/Fe)+0.0592/2lgc(Fe2+)EO(Mn2+/Mn) +0.0592/2lgc(Mn2+)=0.
27、447+0.0592/2lg0.01(1.185+0.0592/2lg0.1)=0.6788VnEqlgKO= 0.05922-0.447 - (-1.185)=0.0592KO=8.561024=24.9324如欲使电池电动势增加 0.02V,MnSO4溶液需要稀释,设稀释的倍数为 x,0.0592/2lg0.1/(0.1/x)=0.02x=2.1779. 某学生为测定CuS 的溶度积常数,设计如下原电池:正极为铜片浸在0.1 molL-1Cu2+的溶液中,再通入 HS 气体使之到达饱和;负极为标准锌电极。测得电池电动势力 0.670V。2 ECu2+/Cu=0.337V,EZn2+/Zn=
28、-0.763V,H求 CuS 的溶度积常数。S 的 Ky2=1.310-7,Kya1a2=7.110-15,9解:E= E(Cu2+/Cu)EO(Zn2+/Zn)= EO(Cu2+/Cu)+0.0592/2lgc(Cu2+)EO(Zn2+/Zn)lgc(Cu2+)= EEO(Zn2+/Zn)EO(Cu2+/Cu)2/0.059=(0.6700.76180.3419)2/0.0592=14.6520c(Cu2+)=2.2310-15 molL-1Cu2+H2S=CuS(s)+2H+c(H+)=20.1=0.2 molL-1c(S2-)=K q (HaS)c(H S)221.110-21 0.1=
29、2.3410-21 molL-1c 2 (H + )0.22KO(CuS)=c(Cu2+)c(S2-)=2.2310-152.3410-21=5.2210-36SP10 EO(Cu2+/Cu=0.337V,E Cu2+/Cu+=0.153V,KyCuCl=1.210-6,通过计sp算求反响Cu2+ + Cu + 2 Cl- = 2CuCl 能否自发进展,并求反响的平衡常数K 。10. 解:将反响设计成电池正极反响:Cu2+ + Cl- + e-2CuCl(s)EO(Cu2+/CuCl)= EO(Cu2+/Cu+)+0.0592lgc(Cu2+)/c(Cu+)= EO(Cu2+/Cu+)+0.0
30、592lgc(Cu2+)/KO=0.1530.0592lg1.210-6=0.5035V负极反响:Cu + 2Cl-e-2CuCl(s)(CuCl)/c(Cl-)= EO(Cu2+/Cu+)0.0592lgKOSP(CuCl)SPEO(CuCl/Cu)= EO(Cu+/Cu)+0.0592lgc(Cu+)= EO(Cu+/Cu)+0.0592lgKO EO(Cu+/Cu)=2EO(Cu2+/Cu)EO(Cu2+/Cu+)=20.3370.153=0.521VEO(CuCl/Cu)= 0.521+0.0592lg1.210-6=0.1705VEO(Cu2+/CuCl)EO(CuCl/Cu)该反响
31、能自发进展。(CuCl)/c(Cl-)SPnEqlgKO= 0.0592(0.5035 - 0.1705)=0.0592=5.625KO=4.2210511. EO(Tl3+/T1+)=1.25V,EO(Tl3+/T1)=0.72V。设计成以下三个标准电池为a-TlT1+Tl3+Tl+;b-TlT1+Tl3+,Tl+Pt+;c-TlT13+Tl3+,Tl+Pt+。请写出每一个电池的电池反响式;计算每个电池的电动势和 G Orm11解:EO(Tl+/T1)=3EO(Tl3+/T1)2EO(Tl3+/T1+)=30.7221.25=0.34VaTl3+2Tl= 3Tl+EO= EO(Tl3+/T1
32、)EO(Tl+/T1)= 0.72(0.34)=1.06V G O =n EO F=31.069648510-3=306.82kJmol-1rmbTl3+2Tl=3Tl+EO= EO(Tl3+/T1+)EO(Tl+/T1)= 1.25(0.34)=1.59V G O =n EO F=21.599648510-3=306.82kJmol-1rmcTl3+2Tl=3Tl+EO= EO(Tl3+/T1+)EO(Tl3+/T1)= 1.250.724)=0.53V G O =n EO F=60.539648510-3=306.82kJmol-1rm12. 对于反响 Cu2+2I-CuI+1/2I ,假
33、设Cu2+的起始浓度为 0.10 molL-1,I-的起始浓度为 0.502molL-1,计算反响达平衡时留在溶液中的 Cu2+浓度。 EO(Cu2+/Cu+)=0.153V,EO(I/2I-)=0.535V,Ky(CuI)=110-12。sp12. 解:反响可分成两半反响:Cu2+I-+ e-CuI(s), 2I-2e-I2由于 EO(Cu2+/CuI)= EO(Cu2+/Cu+)+0.0592lgc(Cu2+)/c(Cu+)= EO(Cu2+/Cu+)+0.0592lgc(Cu2+)0.0592lgKO(CuI)/c(I-)SP= EO(Cu2+/Cu+)0.0592lgKO(CuI)=0
34、.1530.0592lg(110-12)=0.8634VEO(I/ I-)反响Cu2+2I-CuI+1/2I2SP2很完全。反响后c(I-)=0.520.10=0.3molL-1平衡时,E(Cu2+/Cu+)= E(I2/ I-)EO(Cu2+/Cu+)+0.0592lgc(Cu2+)0.0592lgKO(CuI)/c(I-)= EO(I/ I-)+0.0592/2lg1/c2(I-)SP2lgc(Cu2+)=EO(I2/ I-)EO(Cu2+/CuI)0.0592lgc(I-)1/0.0592=0.5350.863420.0592lg0.31/0.0592=4.5c(Cu2+)=3.1610
35、-5 molL-113. 假定其他离子的浓度为 1.0molL-1,气体的分压为 1.00105Pa,欲使以下反响能自发进展,要求HCl 的最低浓度是多少? E CrO 2-/Cr3+=1.33V,E Cl/Cl-=1.36V,E MnO272/Mn2+=1.23V.MnO2+HClMnCl+Cl +H O;2222K Cr O +HClKCl+CrCl +Cl +H O。22732213解:电极反响为:MnO (s)+4H+(aq)+2e-Mn2+(aq)+2HO(l)222Cl-(aq)2e-Cl (g)2在标准状态下,电动势E= E0(MnO /Mn2+)E0(Cl /Cl-)=1.23
36、1.36=0.130,22该反响不能发生。要使该反响发生E(MnO /Mn2+)E(Cl /Cl-)即220.0592c 4 (H + )0.0592p(Cl ) / pqE0(MnO/Mn2+)+lgE0(Cl /Cl-)+lg222c(Mn 2+ )22c 2 (Cl - )为便利起见,假设 c(Mn2+)=1.0 molL-1,p(Cl )=100kPa,设 c(HCl)= molL-120.05920.0592则 E0(MnO/Mn2+)+lg 4E0(Cl /Cl-)+lg -222221lg E0(Cl /Cl-)E0(MnO/Mn2+) 3 0.0592221=(1.361.23
37、) 3 0.0592 =0.732c(HCl)= =5.39molL-1电极反响为:Cr O 2-(aq)+14H+(aq)+6e-2Cr3+(aq)+7H O(l)2722Cl-(aq)2e-Cl (g)2在标准状态下,电动势E= E0(Cr O 2-/ Cr3+)E0(Cl /Cl-)=1.361.36=0,272该反响处于平衡态。c(HCl)1.0 molL-1反响就能进展。14. 求以下状况下在 298.15K 时有关电对的电极电势:100Kpa 氢气通入 0.10 molL-1HCl 溶液中,E(H+/H )=?2在 1.0L 上述溶液中参加 0.10 mol 固体NaOH,E(H+
38、/H2)=?在 1.0L 上述溶液中参加 0.10 mol 固体NaAc,E(H+/H2在 1.0L 上述溶液中参加 0.20 mol 固体NaAc,E(H+/H2)=?)=?14E(H+/H )= EO(H+/H )+0.0592/2lgc2(H+)/p(H )/pO222=0+0.0592/2lg(0.1)2=0.0592VOH-+H+H O2c/molL-10.10.1刚好完全中和,所以 c(H+)=1.010-7molL-1E(H+/H )= EO(H+/H )+0.0592/2lgc(H+)/p(H)/pO222=0+0.0592/2lg(1.010-7)2=0.41V参加的NaAc
39、 与HCl 刚好反响生成 0.10 molL-1 的 HAcE(H+/H )= EO(H+/H )+0.0592/2lgc(H+)/p(H)/pO222=0+0.0592/2lgc(HAc)KO(HAc)1/22=0.17V参加 0.20 mol 固体NaAc 后,生成的 0.10 molHAc 和余下的 0.10 mol NaAc 组成缓冲溶液。E(H+/H )= EO(H+/H )+0.0592/2lgc(H+)/p(H)/pO222=0+0.0592/2lgKO(HAc)c(HAc)/c(Ac-)2=0.28V15. 向 1 molL-1 的 Ag+溶液中滴加过量的液态汞,充分反响后测得溶液中Hg2+浓度为 0.3112molL-1,反响式为 2Ag+2Hg=2Ag+ Hg 2+。2 E Ag+/Ag=0.799V,求 E Hg 2+/Hg。2假设将反响剩余的Ag+和生成的Ag 全部除去,再向溶液中参加 KCl 固体使Hg2+生成Hg Cl222沉淀后溶液中 Cl-浓度为 1 molL-1。将此溶液与标准氢电极组成原电池,测得电动势为0.280V。求Hg Cl 的溶度积常数 KO,并给出该电池的电池符号。22SP假设在2的溶液中参加过量KCl 使 KCl 达饱和,再与标准氢电极组成原电