现代化学基础习题第七章答案.doc

第七章 氧化还原与电化学（提示：计算所需要的热力学数据等可查阅教材附录获得）1（713）. 利用甲醇燃烧反应的燃料电池，已知电极反应如下：负极：正极：，（1）由热力学数据，求负极的标准电极电势。 （2）求。（提示：组成反应后根据标准生成自由能计算反应反应G0获得，最后计算负极的标准电极电势）电化学反应方程：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O =2-394.4+4-237.1- 2-39.87=-1657.46KJmol =-ZF 则 =/-ZF=1.431V 0.401-1.431=-1.03V2（716）. 为什么把Mg块捆绑在海船的铁壳外面防船壳腐蚀？小于，则组成原电池，Fe为正极，阴极保护作用，使Fe免受腐蚀3（723） 写出下列电池的总反应，查阅教材附录9相关数据求对应反应的和：（1）（2）（3）（4） (1) 2Al+3Ni2+=2Al3+3Ni =-=-0.257-(-1.662)=1.405V =-ZF=-61.40596500=-81.350KJmol同理（2） Fe2+Ag+=Ag+Fe3+ =0.0286V =-0.276KJmol (3) Cl2+Pb2+H2O=2Cl-+PbO2+4H+ =0.0975V =-18.818KJmol （4）Ni+Pb2+=Ni2+Pb =0.1308V =-25.244Jmol 4（725）. 已知电极电势，分别计算在298K时，PH2，7，14时，电极电势（设），并求电极电势。 电极反应：O2+4H+4e-=2H2O 由能斯特公式， =+=1.23V+0.059 当PH=2时,=1.23+0.059(-2)=1.112V 同理，当PH=7时，=0.817V 当PH=14时,=0.404V,此时电极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-5（729） 铅酸电池是常用的蓄电池，电极反应为：正极：负极：（1） 计算电池的（2） 写出电池总反应，若，求电池的电动势。（3） 由总反应说明，为什么电池可以通过测量电解液的密度来判断电池放电情况。 (1) =E+ - E- =1.70V - (-0.31V) =2.01V (2) PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 由能斯特公式 代入数据 =2.046V （3）由式仅和,有关，即可通过测量电解液的密度来判断电池放电情况6（732）. 查阅相关电极反应的电极电势，通过计算讨论在pH3或6时，能否氧化和生成和?（被还原成，假设。）查表得； 则= =1.066V =0.5355V =+=1.505V+0.0944lgH+ 当PH=3时，=1.2218V 1.066V ,均能氧化 当PH=6时，=0.6554V，大于0.5355V ,小于1.066V ， 则能氧化I-, 不能氧化Br-7（733）. 今有一种含，和3种离子的酸性溶液，欲使被氧化成，而和不被氧化，问在常用的氧化剂和中选用哪一种。（提示：查阅教材附录中的标准电极电势计算相关反应的电动势，然后进行讨论） 由上题=1.505V, =0.771V， =1.066V， =0.5355V在酸性溶液中电极反应： 16H+2MnO-4+10e-=2Mn2+8H2O, 和H+有关 +e-=， 和H+没关 ,则不考虑浓度情况下，在酸性溶液选氧化剂可使被氧化成，而和不被氧化。 由上题，不考虑浓度情况下，假设，令= =1.066V时，H+=2.2410-5molL-1 即PH=4.65, 令= =0.5355V时， H+=5.3710-11molL-1 即PH=10.287 则酸性溶液中，当7PH4.65时，可选用使被氧化成，而和不被氧化。8（741） 在碱性介质中，氯的元素电势图如下：求：（1）。 （2）问在碱性介质中能否发生歧化反应。 0.94V=则E1 =0.52V E（右）=1.36E(左）=0.52V,能发生歧化反应。9.已知下列两个电对的标准电极电势：Ag+（aq）+ e = Ag（s）； AgBr（s）+ e = Ag（s） + Br-（aq）；试根据电极电势与Nerst方程计算AgBr的溶度积常数。设计电池反应：AgBr（s）+ Ag（s） = Ag（s） + Br-（aq）+Ag+（aq）， 即 AgBr（s） = Ag+（aq） + Br-（aq） E=E+E- =0.0730 V-0.7990V= -0.726V lgK= zE/0.059V = -0.726/0.059 = -12.30 K=5.0110-1310.选择填空（1）在标准状态下，下列反应都向正方向进行：Cr2O72- +6Fe2+ +14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O；2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+；它们中最强的氧化剂和还原剂是（ b ） （a）Sn2+和Fe3+； （b）Cr2O72-和Sn2+； （c）Cr3+和Sn4+； （d）Cr2O72-和Fe3+；（2）有一个原电池是由两个氢电极组成，其中一个为标准氢电极，为了获得最大的电动势，另一个电极浸入的酸性溶液设p0=100kPa应为（ b ）（a）0.1mol.dm-3HCl； （b）0.1mol.dm-3HAc +0.1mol.dm-3NaAc；（c）0.1mol.dm-3HAc； （d）0.1mol.dm-3H3PO4；（3）在下列原电池反应中：Ni（s） + Cu2+（aq） = Ni2+（1.0mol.dm-3） +