电化学练习题.doc
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电化学练习题
1 指出下列物质中带*号各元素的氧化数。
K2Mn*O4 H2O*2 KO*2 NaH* Na2Cr*2O7 P*4
Pb*2O3 Cu*I N*2O4 O*F2 Na2S*4O6 S*2O32-
答:+6,-1,-,-1,+6,0,+,+1,+4,+2,+,+2.
2 增加溶液中H+浓度,下列氧化剂的氧化能力如何变化。
①Br2;②Cr2O72-;③BrO3-;④H2O2;⑤Sn4+;⑥H3AsO4
答:①Br2没有影响,因为H+不参与电极反应
②Cr2O72-氧化能力增强,因为H+参与电极反应Cr2O72-+14H++6e-2Cr3++7H2O
,且对电极电势影响很大,【增大】。
③BrO3-有影响,电极反应为BrO3-+6H++5e-1/2Br2+3H2O
,且影响较大。【增大】。
④H2O2有影响,电极反应为H2O2+2H++2e-H2O,氢离子能参与电极反应。因而可影响电极电势的变化。
⑤Sn4+没有影响,因为H+不参与电极的反应。
⑥H3AsO4有影响,电极反应为:H3AsO4+2H++2e-H3AsO3+H2O,H+参与电极的反应,据公式
,所以H+可影响电极电势变化。
3 查电极电势表,判断下列反应方向
①2Fe3++Cu→2Fe2++Cu2+
解: =0.3419V,=0.771V,由反应可知铁为正极,铜为负极。
Eθ=
=0.771-0.3419
=0.4291V 〉Sn2++Hg2+→Sn4++Hg
解:=0.151V,=0.851V,由反应可知汞为正极,锡为负极
=
=0.851-0.151
=0.700V 〉
③Fe3++2I-→I2+Fe2+
解:=0.771V,-=0.5355V,θ=
=0.771-0.5355
=0.2355V 〉
④Cu+Cl2→Cu2++2Cl_
解:=0.3419V,=1.35827V,由反应可知氯为正极,铜为负极。
Eθ=
=1.35827-0.3419
=1.01637V 〉MnO2+H++Cl-→Mn2++Cl2+H2O
解:=1.224V,=1.35827V,由反应可知锰为正极,氯为负极。
Eθ=
=1.35827-1.224
=0.13427V 〉2Fe3++2I-2Fe2++I2反应的rGθ和Eθ,判断此反应能否进行,并用原电池符号表示此反应。
解:查表可知=0.771V,-=0.5355V,θ=
=0.771-0.5355
=0.2355V
rGθ= - n FEθ
= -2×96500×0.2355
= - 4.54515kJ·mol-1
电池符号表示为:-)Pt|I2 ,I-║Fe3+,Fe2+|Pt(+
由rGθ是负值,所以反应正向进行。
用以下例子说明能斯特方程的具体表示法:
①已知Fe3++e-Fe2+,=0.771V
=+
=0.771+
I2(S)+2e-2I-,=0.5355V
=+
=0.5355+
③已知O2+4H++4e-2H2O,=1.229V
=+
=1.229+
[例8-9]由标准的Sn半电池和标准的Pb锌半电池组成原电池,讨论下列情况反应方向如何?
①当原电池在标准状况时反应方向如何?
②当[Sn2+]为0.10 mol·L-1,[Pb2+]为0.001mol·L-1时反应方向如何?
解:查表可知:=-0.1375V,=-0.1262V,因此电对Pb2+/Pb为正极,电对Sn2+/Sn为负极,电池反应为:Sn + Pb2+ Sn2+ +Pb
①标准状况下:=
=-
=-0.1262-(-0.1375)
=0.0113V
0,反应正向进行。
②非标准状况:=
=(-)- lg
=0.0113-lg
= -0.0679V
0,反应逆向进行。由此可知离子浓度的改变对的影响很大,甚至使反应逆转。
[例8-11] 已知下列各电对酸性介质中的电极电势,求图中不相邻电对的电极电势是多少?
ClO3- 1.214 HClO2 1.645 HClO
?
解:由=可得
=
=1.4295V
[例8-12]
已知下列各电对酸性介质中的电极电势,求图中不相邻电对的电极电势是多少?
HClO 1.611 Cl2 1.35827 Cl-
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