《普通化学》第4章作业题解（氧化还原反应和 与电化学）.pptVIP

氧化还原反应与电化学 123页：4、5、7、8、9、10、11、12； 123页：14、16、17、18、19、21。;3. 用离子-电子法配平下列半反应 (1) NO3- → NO2-(酸性介质) (2) Br2 → BrO3- (碱性介质) (3) H2O2 → H2O(酸性介质) (4) H2O2 → O2 (碱性介质) (5) CrO42- → CrO2- (碱性介质);4. 用离子-电子法配平下列反应式： 解：(1) 5×) Fe2+ = Fe3+ +e- + 1×) MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O 得： 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O (2) 2×) Cr3+ + 8OH- = CrO42- + 4H2O + 3e- + 3×) H2O2 + 2e- = 2OH- 得： 2Cr3+ + 3H2O2 + 10OH- = 2CrO42- + 8H2O (3) 5×) H2O2 = O2+ 2H+ +2e- + 2×) MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O 得： 2MnO4- + 5 H2O2 + 6 H+ = 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O (4) 4×) Mg= Mg2+ +2e- + 1×) 2NO3- + 10H+ + 8e- = N2O + 5H2O 得： 2NO3- + 4Mg + 10H+ = N2O + 4Mg2+ + 5H2O;5. 将下列氧化还原反应组成原电池，写出原电池符 号和两极反应。 (1) Pb + 2Fe2+ = 2Fe3+ + Pb2+ (2) Ni + Sn4+ = Ni2+ + Sn2+ ;6. 写出下列各电池的化学反应式，并计算298.15 K时电池的电动势。 (1) (-) Fe|Fe2+ (0.001 mol·dm-3) || Ni2+ (0.1 mol·dm-3) | Ni (+) (2) (-) Pb|Pb2+ (1 mol·dm-3) || Ag+ (1 mol·dm-3) | Ag (+) ;7. 解： (1)原电池符号： (-) Pt| Sn2+(c1) , Sn4+(c2) || Fe2+ (c3) , Fe3+(c4) | Pt (+) (2) E? = ??(Fe3+/ Fe2+ ) - ? ? (Sn4+ / Sn2+) = 0.770 - 0.15 = 0.62 V ΔG? = -nFE? = -2×96485×0.62 = -119641 J·mol-1 = -119.641 kJ·mol-1 (3) ?(-) = ??(Fe3+/ Fe2+ ) + (0.059/2)lg(1/1.0×10-3) = 0.15 + 0.0885 = 0.238 V ∴E = ?(+) - ?(-) = 0.770 - 0.238 = 0.532 V (4) 使用后： c(Fe3+) ↙， c(Fe2+) ↗， ∴ ?(+) ↙； c(Sn2+) ↙， c(Sn4+) ↗， ∴ ?(-) ↗ ； ∴E减小。 使用若干时间后E减小直至E = 0。;8.下列电池反应中，当Cu2+浓度为何值时，该原电池的电动势为零？ Ni + Cu2+ (x mol·dm-3 ) = Ni2+ (1.0 mol·dm-3 ) + Cu 解: ?(+) = ??(Cu2+/Cu ) + (0.059/2)lgc(Cu2+) = 0.3402 + (0.059/2)lgc(Cu2+) ?(-) = ??(Ni2+/Ni) = -0.23 V 由E = ?(+) - ?(-) = 0 得： ?(+) = ?(-)，即 0.