发布时间 : 星期六 文章普通化学习题与解答更新完毕开始阅读e9e79c50f46527d3240ce034
是多少？
解： （1）依据题意，钴电极为负极，氯电极为正极：
????????(Cl2/Cl?)???(Co2?/Co) E??????(Co2?/Co)???(Cl2/Cl?)?E??1.36V?1.64V??0.28V
（2）原电池反应为：Co?Cl2?Co2??2Cl? （3）
p(Cl2)/p?RT?(Cl2/Cl)??(Cl2/Cl)?lnnF?c(Cl?)/c??2?????当p(Cl2)增大时，?(Cl2/Cl?)增大，原电池电动势E值增大；当p(Cl2)减小时，?(Cl2/Cl?)减小，原电池电动势E值减小。 (4) 当Co2?的浓度为0.010mol?dm?3时，
?(Co2?/Co)???(Co2?/Co)?0.05917ln?c(Co2?)/c??20.05917??0.28V?ln0.010??0.34V2E???(Cl2/Cl?)??(Co2?/Co)?1.36V?(?0.34V)?1.70V
原电池的电动势增加了0.06V。
17、从标准电极电势值分析下列反应向哪个方向进行？
MnO2(s)?2Cl?(aq)?4H?(aq)?Mn2?(aq)?Cl2(g)?2H2O(l)
实验室中是根据什么原理，采取什么措施，利用上述反应制备氯气的？
??(MnO2/Mn2?)?1.224V，??(Cl2/Cl?)?1.358V。解： 根据教材附录数据可知，??(MnO2/Mn2?)???(Cl2/Cl?)，故在标准状态下，反应向左进行（正向非自发）。然而MnO2的氧化性受介质酸度的影响较大。从MnO2/Mn2?电极的半反应式：
MnO2(s)?4H?(aq)?2e??Mn2?(aq)?2H2O可得出H?浓度对其电极电势的影响
为：
????c(H)/cRT??2??2??(MnO2/Mn)??(MnO2/Mn)?lg2??nF??c(Mn)/c??4即?值随H?浓度的增大而增大，所以实验室用浓盐酸（如12mol?dm?3）与MnO2在加热条件下反应以增加MnO2的氧化性；与此同时，c(Cl?)的增加及加热使
p(Cl2)降低，均使?(Cl2/Cl?)减小，增加了Cl?的还原性，使
?(MnO2/Mn2?)??(Cl2/Cl?)，反应正向进行。此外，加热还可使反应速率增加。
18、用图示表示下列反应可能组成的原电池，并利用标准电极电势数据计算反
应的标准平衡常数。
45
Cu(s)?2Fe3?(aq)?Cu2?(aq)?2Fe2?(aq)
解： 原电池图示为：
(?)CuCu2?Fe3?,Fe2?Pt(?)
lgK??nE?/0.05917V
?3?2??2??n???(Fe/Fe)??(Cu/Cu)??/0.05917V
?2?（0.771?0.3419)V/0.05917V?14.5 K??3?1014
▲
19、为什么Cu?在水溶液中不稳定，容易发生歧化反应？25℃时歧化反应的
（提示：铜的歧化反应为2Cu?(aq)?Cu2?(aq)?Cu(s)）
??rGm和K?分别是多少？
解：歧化反应：2Cu?(aq)?Cu2?(aq)?Cu(s)
查教材附录可知，??(Cu?/Cu)?0.521V，而??(Cu2?/Cu?)可利用
??(Cu?/Cu)与??(Cu2?/Cu)?0.3419V通过计算而得：
??(Cu2?/Cu?)?2?0.3419?0.521V?0.163V1????????(Cu2?/Cu)???(Cu2?/Cu?) 所以 E???? = 0.521V – 0.163V = 0.358V > 0 可见，Cu?在水溶液中不稳定，容易发生歧化反应。
??rGm??nFE???1?96485C?mol?1?0.358V??34.5kJ?mol?1
nE?1?0.358VlgK???6.050.05917V0.05917V?K??1.12?106
20、用两级反应表示下列物质的主要电解产物。
（1）电解NiSO4溶液，阳极用镍，阴极用铁； （2）电解熔融MgCl2，阳极用石墨，阴极用铁； （3）电解KOH，两级都用铂。 解： （1）阳极：Ni(s)?Ni2?(aq)?2e? 阴极：Ni2?(aq)?2e??Ni(s) （2）阳极：2Cl?(aq)?Cl2(g)?2e? 阴极：Mg2??2e??Mg(s)
（3）阳极：4OH?(aq)?2H2O(l)?O2(g)?4e? 阴极：2H2O(l)?2e??2OH?(aq)?H2(g)
46
*21、电解镍盐溶液，其中c(Ni2?)?0.10mol?dm?3。如果在阴极上只要Ni析出，
而不析出氢气，计算溶液的最小pH值（设氢气在Ni上的超电势为0.21V）。 解： 电解镍盐溶液时，阴极可能发生的反应为：
Ni2??2e??Ni 2H??2e??H2
镍的析出电势：
?(Ni2?/Ni)???(Ni2?/Ni)???0.257V?0.05917lgc(Ni2?)/c?20.05917lg0.10??0.29V2氢的析出电势： ?(H?/H)???(H?/H)?0.05917lg?c(H?)/c??2??(阴)22??2
0.05917??2? ??lg?c(H)/c?0.21V?0.05917lgc(H)?0.21V??2
为使氢气不析出，需满足?(Ni2?/Ni)??(H?/H2)，即：
?0.29V?0.05917lgc(H?)?0.21V则 c(H?)?0.044mol?dm?3
pH??lgc(H?)/c???lg0.044?1.36 溶液的最小pH值为1.36。
22、分别写出铁在微酸性水膜中，与铁完全浸没在稀硫酸（1mol?dm?3）中发
生腐蚀的两级反应式。
解： 铁在微酸性水膜中发生吸氧腐蚀，电极反应为： 阳极：Fe(s)?Fe2?(aq)?2e?
阴极：O2(g)?2H2O(l)?4e??4OH?(aq) 铁浸没在稀硫酸发生析氢腐蚀，电极反应为：
阳极：Fe(s)?Fe2?(aq)?2e? 阴极：2H?(aq)?2e??H2(g)
*23、已知下列两个电池的标准电极电势如下：
Ag?(aq)?e??Ag(s)； ??(Ag?/Ag)?0.7990V AgBr(s)?e??Ag(s)?Br?(aq)； ??(AgBr/Ag)?0.0730V
47
试从??值及能斯特方程，计算AgBr的溶度积。 解： 若将两电极组成原电池：
(?)AgAgBr(s)Br?(aq)Ag?(aq)Ag(?)
电池总反应式为 Ag?(aq)?Br?(aq)?AgBr(s) 设反应的平衡常数为： 而
K??1.9?1012；Ks(AgBr)?5.2?10?13
K??11?eq??eq??????c(Ag)/cc(Br)/c????Ks(AgBr)?????n?(Ag/Ag)??(AgBr/Ag)?nE???lgK??0.05917V0.05917V?1?(0.7996?0.0730)V?12.280.05917V
*24、银不能溶于1.0mol?dm?3的HCl溶液，却可以溶于1.0mol?dm?3的HI溶液，
试通过计算说明之。
（提示：溶解反应为：2Ag(s)?2H?(aq)?2I?(aq)?2AgI(s)?H2(g)，可从
??(Ag?/Ag)及Ks(AgI)，求出??(AgI/Ag)，再判别） 解： 设计原电池：
(?)AgAgCl(s)Cl?(aq)Ag?(aq)Ag(?)
该原电池总反应式为：Ag?(aq)?Cl?(aq)?AgCl(s)，反应的平衡常数为 又
K??119??5.65?10Ks(AgCl)1.77?10?10
?????n?(Ag/Ag)??(AgCl/Ag)?nE???lgK?? 0.05917V0.05917V
lg5.65?10?
9?1???0.7990??(AgCl/Ag)??0.05917V??(AgCl/Ag)?0.222V同理，设计另一原电池：
(?)AgAgI(s)I?(aq)Ag?(aq)Ag(?)
?(AgCl/Ag)??0.152V
?
48
银在盐酸中的溶解反应为：
2Ag(s)?2H?(aq)?2Cl?(aq)?2AgCl(s)?H2(g)
因为??(H?/H2)???(AgCl/Ag)，所以银不溶于1.0mol?dm?3的HCl溶液。 银在HI中的溶解反应为：
2Ag(s)?2H?(aq)?2I?(aq)?2AgI(s)?H2(g)
因为??(H?/H2)???(AgI/Ag)，所以银能溶于1.0mol?dm?3的HI溶液。
▲
25、氢气在锌电极上的超电势?与电极上通过的电流密度j的关系为：
??0.72V?0.116Vlgj/(A?cm?2)
在298K时，用Zn做阴极，惰性物质做阳极，电解液浓度为0.1mol?kg?1的ZnSO4溶液，设pH为7.0。若要使H2(g)不与Zn同时析出，应控制电流密度在什么范围内？（提示：注意分析超电势使氢电极电势增大还是减小）
解：Zn作阴极，电解液浓度为0.1mol?kg?1(?0.1mol?dm?3)的ZnSO4溶液，阴极可能发生的反应为：
Zn2??2e??Zn 2H??2e??H2
锌的析出电势：
?氢气的析出电势 ? ? ： p(H)?p2???(Zn2?/Zn)???(Zn2?/Zn)???0.7618V?0.05917lgc(Zn2?)/c?20.05917lg0.1??0.7914V2
?(H?/H2)???(H?/H2)??0.05917??2?lg?c(H)/c??(阴)??20.05917?72?lg?10??(阴)??0.4142V??(阴)??2为使氢气不与Zn同时析出，即Zn析出，氢气不析出，则要求：
?(H?/H2)??(Zn2?/Zn)
?0.4142V??(阴)??0.7914V则 ?(阴)?0.3772V
由 0.72V?0.116Vlgj?0.3772V 解得 j?1.1?10?3A?cm?2
49