《普通化学》中国石油大学(华东)版作业题解(4章 氧化还原反应与电化学).ppt

1、1.氧化还原反应和电化学3。用离子-电子法平衡下列半反应：(1)NO3- NO2-(酸性介质)(2) Br2 BrO3-(碱性介质)(3) H2O2(酸性介质)(4) H2O2(碱性介质)(5)CrO42- CrO2-(碱性介质)，方程式为：(1)NO3-2H2O 2-=NO2- H2O(2)Br 212 oh-=2Bro 3-6H 20 ee-(3)H2O 2 H2E-=2H2O(4)H2O 2 oh-=H2O 2 O2O 2 e-(5)Cro42-用离子电子法平衡下列反应式：溶液：(1)5)Fe2=Fe3E 1)MnO 4-8H5E=Mn24H2O:5 Fe2 mnO 48H=Mn25Fe

2、34H2O(2)2)Cr38OH=Cro42-4H2O 3E)H2O 2 2e=2OH得到2cr 33 H2O 2 10OH-=2cro 42-8H2O(3)5)H2O 2=O2H2O 2)MnO 4-8H 5E=Mn24H2O，得到：2mno45H2O 26H将下列氧化还原反应输入原电池，写出原电池符号和双极反应。(1)Pb2 Fe 2=2 Fe 3pb 2(2)nisn 4=Ni2 sn 2，溶液如下：(1)负极：Pb=Pb2 2e-正极：Fe3 e-=Fe2原电池符号：(-) Pb|Pb2 (c1) | Fe3 (c2)，Fe2 (c3) | Pt () (2)负极：Ni=Ni2 2e-

3、正极：Sn4 2e-=Sn2原电池符号：(-) Ni | Ni2 (C1) | | SN2 (C2)，SN4 (C3) |写出下列电池的化学反应式(1)(-)铁|二价铁(0.001毫摩尔-3) |二价镍(0.1毫摩尔-3) |二价镍(2)(-)铅|二价铅(1毫摩尔-3) |二价银(1毫摩尔-3) |二价银(5，6)。溶液：(1)FeNi 2=Fe2Ni=(Ni2/Ni)(0.059/2)LG 0.1=-0.23-0.0295=-0.26V-=(Fe2/Fe)(0.059/2)Lg 0.001=-0.4402-0.0885=-0.53V e=-=-0.26-(-0.53)=0.27V(2)Pb2

4、 ag=pb22 ag(3)如果Sn2的浓度变为c(Sn2)=1.010-3毫摩尔-3，一次电池的电动势是多少？(4)一次电池使用一段时间后，电池的电动势和两极的电极电位如何变化？七，七。解决方案：(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=0.62V G=-nFe=-2964850.62=-119641 Jmol-1=-119.641 kJ MoL-1(3)(-)=(Fe3/1)e减少。多次使用后，E减小，直到E=0。在下面的电池反应中，当Cu2浓

5、度是多少时，一次电池的电动势为零？NiU2(x moldm-3)=Ni2(1.0 moldm-3)Cu9。原电池由镍电极和标准氢电极组成。如果c(Ni2 )=0.01摩尔-3，则原电池的电动势为0.288伏，其中镍为负电极。尝试计算镍电极的标准电极电位。9，8。()=(Cu2/铜)(0.059/2)LGC(Cu2)=0.3402(0.059/2)LGC(Cu2)(-)=(Ni2/镍)=0.23伏的溶液由E=(-)确定。即0.3402(0.059/2)lgc(Cu2)=-0.23 c(Cu2)=4.69 10-20毫米-39。溶液为： e=()-(-)=(h/H2)-(Ni2/Ni)=(Ni2/

6、)Lg 0.01=0.288(Ni2/Ni)=0.229V，10，10。原电池包括两个氢电极H2(1.01325105帕)|氢(0.1摩尔-3)和H2(1.01325105帕)|氢(x摩尔-3)如果电极H2(1.01325105帕)|氢(x摩尔-3)用作原电池的正极，那么构成电极的氢浓度是多少？11.有一种含氯、溴和碘的混合溶液。为了在不氧化溴和氯的情况下将碘氧化成碘，常用的氧化剂Fe2(SO4)3和高锰酸钾能满足上述要求吗？11，10。溶液： e=()-(-)=(0.059/2)LG x2/1-(0.059/2)LG 0.12/1=0.059(LG x1)=0.016 lgx=-0.729，

7、即： x=0.19mol . Br-)=1.065v(Cl2/Cl-)=1.3583v(Fe3/Fe)=0.770v(MnO 4-/)(2)溴水能与硫酸亚铁溶液反应生成Fe3和Br离子，而碘不能与硫酸亚铁反应。根据上述现象，定性地推断了Br2/Br-、I2/I-和Fe3 /Fe电极的电位。求解： (I2/I-) (Fe3/Fe) (br2/br-)，13。计算锡Pb2 (1摩尔-3 )=铅Sn2(1摩尔-3)在298.15千的平衡常数，并写下主电池符号。13，13。解决方案：一次电池的符号为(-)sn | sn2(1 mldm-3)| | Pb2(1 mldm-3)| Pb()=(Pb2/Pb

8、)=-0.1263v-=(sn2/sn)=-0.1364v e . 14，14。已知原电池：(-)Pb | Pb2(0.01mm-3)| | ag(1mm-3)| ag()(1)计算原电池在298.15K时的电动势.(2)写出电池反应，计算反应的G值。(3)分别从E值和G值计算反应的平衡常数。15，14。溶液为：(1)(=(ag/ag)=0.7996v(-)=(Pb2/Pb)(0.059/2)LG 0.01=-0.1263-0.059=-0.1853v e=()-(-)电池的反应：Pb2 ag=Pb22 ag=-nfe=-2964850.7996-(-0.1263)10-3=-178。0.05

9、9=31.39表示3360k=2.43 1031，16，15。=(Fe3/Fe2)=0.770v-=(I2/I-)=0.535v e=-=0.770-0.535=0.235v。Fe3 I-=Fe2 I2，17，16。在下列反应中，离子浓度为1.0毫摩尔-3。尝试标准电极电位来判断以下反应的方向。(1)Cu 2 Fe 3 C2 Fe 2(2)6 Fe 32 Cr 37 H2 ocr 2o 72-6 Fe 214h(3)sn 42 Fe 2sn 22 Fe 316。溶液为3360(1)(Cu2/铜)=0.3402v(Fe3/Fe2)=0.770v e=(Fe3/Fe2)-(Cu2/铜)=0.770

10、-0.3402=0.4298v0，即Fe3为氧化剂，铜为还原剂，因此反应向前进行。(Cu2 Fe 3 C2 Fe 2)，18，(3)(sn4/Sn2)=0.15v(Fe3/Fe2)=0.770v e=(Sn4/Sn2)-(Fe3/Fe2)=0.15-0.770=-0.62v 0，即Fe3是氧化剂。(sn 42 Fe 2 sn 22 Fe 3)(2)(Fe3/Fe2)=0.770v(Cr2O 72-/Cr3)=1.33 ve=(Fe3/Fe2)-(Cr2O 72-/Cr3)=0.770-1.33=-0.56v 0是Cr2O即6fe32cr37h2ocr2o72-6fe214h，19，17。在29

11、8.15千伏时，试着找出下列电池反应的g值.解释反应是否可以从左到右自发进行。(1)1/2c u1/2c L2(101325 pa)=1/2c U2(1mm-3)cl-(1mm-3)(2)cu2h(0.01mm-3)=Cu2(0.1mm-3)H2(0.9101325 pa)0.337v)g=-nfe=-196485(1.3583-0.3402)10-3=-98.23 kj，21，17。溶液：(1)=(Cl2/cl-)=1.3583v=(Cu2/Cu)=0.337v g=-nfe=-196485(1.3583-0.337)10-3=-98.54 kj，22，18。在298.15K，原电池由Co2

12、(1mol-3-3)和Cl2(101325 pa)| cl(1mol-3)组成，测得其电动势为1.63V，钴电极为负极。现在知道氯电极的标准电极电位是1.36伏，所以我们问：(1)这种电池的反应方向是什么？(2)钴电极的标准电极电位是多少？(3)当氯气压力增加或减少时，原电池的电动势将如何变化？(4)当Co2浓度降低时，一次电池的电动势将如何变化？23，18。溶液3360(1)COC L2(g)=co22 Cl(2)E=-=(Cl2/cl)-(CO2/co)(CO2/co)=(Cl2/Cl)-E=1.36-1.63=-0.27v(3(0.059/2)LG p(Cl2)/p/C2(Cl)/c p(Cl2)，(Cl2/Cl)，()、E；p(Cl2)，(Cl2 /Cl)，()，E .(4)(-)=(Co2/Co2)=(Co2/Co2)(0.059/2)lgc(Co2)c(Co2)，(-)，E .24，19。从标