基础化学第二版习题答案chap8.docVIP

第八章 氧化还原反应和电极电势 习题1. 锌空气电池是历史比较悠久的电池之一，常用于AA型、AAA型电池以及钮扣电池等。它的电池反应如下所示：2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)。试写出电极反应。 负极：Zn+2OHˉ=ZnO+H2O+2eˉ 正极：0.5O2+H2O+2eˉ=2OHˉ 2．若Pt | H2（100 kPa）| 胃液 || KCl（0.1 mol·L-1）| Hg2Cl2 (s) | Hg(l) | Pt的电动势等于0.420 V，而Pt | H2（100 kPa）H+（1.0 mol·L-1）|| KCl（0.1 mol·L-1| Hg2Cl2 (s) | Hg(l) | Pt的电动势等于0.334 V，求胃液的pH。·L-1）|| KCl（0.1 mol·L-1），Hg2Cl2 | Hg E1 ＝φ+－φoSHE ＝φ+ ＝－0.334 （V） 对于电池： Pt | H2（100 kPa），胃液 || KCl（0.1 mol·L-1），Hg2Cl2| Hg E2 ＝φ+－φ待测 ＝0.334－φ待测 ＝0.420（V） φ待测＝ －0.086（V） 根据能斯特方程 pH = 1.45 3. 将下列氧化还原反应设计成原电池，写出电极反应及电池符号： （1）Fe2+ + Ag+Fe3+ + Ag 电极反应： 正极： Ag+ + e- Ag 还原反应： 负极： Fe2+ －e- Fe3+ 氧化反应 电池符号为： (－) Pt | Fe (c1) , Fe2+ (c2) || Ag+ (c3) | Ag (+) （2）MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O 电极反应： 正极： MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O 还原反应 负极： Fe2+ －e- Fe3+ 氧化反应 电池符号为： (－) Pt | Fe (c1) , Fe2+ (c2) || MnO4- (c3) , Mn2+(c4) | Pt (+) 4. 298K时，在Ag+/Ag电极中加入过量I(，设达到平衡时[I(] = 0.10 mol·L－1，而另一个电极为Cu2+/Cu，[Cu2+] = 0.010 mol·L－1，现将两电极组成原电池。写出原电池符号、电池反应式、并计算电池反应的平衡常数。（(Ag+/Ag) = 0.80 V，(Cu2+/Cu) = 0.34 V，Ksp(AgI) = 1.0 ( 10-18） 答：(Cu2+/Cu) = 0.34 + (0.0591/2) lg(0.010) = 0.28 (V) (AgI/Ag) = 0.80 + (0.0591/1) lg(Ksp / [I(]) = 0.80 + 0.0591 lg(1.0 ( 10-18/ 0.10) = -0.20 (V) 所以原电池符号： Ag, AgI(s)│I((0.10 mol·dm-3)‖Cu2+(0.010 mol·dm-3)│Cu(s) 电池反应式： 2Ag + Cu2+ + 2I( = 2AgI + Cu (AgI/Ag) =(Ag+/Ag) + 0.0591 lg Ksp(AgI) = 0.80 + 0.059 lg(1.0 ( 10-18) = -0.26 (V) =(Cu2+/Cu) –(AgI/Ag) = 0.34 - (-0.26) = 0.60 (V) lg =/ 0.0591 = 2 ( 0.60 / 0.0591 = 20.34 所以平衡常数 = 2.2 ( 1020 5. 将锌片分别放入[Zn2+]=1.0 mol·L－1，[Zn2+]=0.001 mol·L－1溶液中，并组成原电池，指明正负极并计算原电池电动势。（(Zn2+/ Zn)= -0.76V ）. ：对于［Zn2+］=1.0mol·L－1的电极，其电极电势即为标准电极电势(－0.76V)； ［Zn2+］=0.001mol·L－1的电极电势可根据能斯特方程式求得 ： φ=φ+ = －0.76 + = －0.85V 可见，［Zn2+］浓度大的电极电势大，为正极，浓度小的为负极， 电池电动势为：E=φ正－φ负=(-0.76)―(-0.85)=0.09V 6. 原电池Cd(s)︱Cd2+(c=1mol·dm-3)‖Cu2+( c=1mol