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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-