武大吉大第三版无机化学教材课后习题答案9-11

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?10. 已知在碱性介质中?H?2PO2

/P4?= ;?H?2PO2/P4 = 计算电对P4-PH3的标准电极电势,并判

断P4是否能发生岐化反应。 解

11. 利用氧化还原电势表,判断下列反应能否发生岐化反应。

(a) 2Cu

H2O(d)H2O + I2解

Cu + Cu2+(b)Hg2HIO + I- + H+

2?Hg + Hg2+(c)2OH- + I2 IO- + I- +

12.将一个压强为×105Pa的氢电极和一个含有90%氩气,压强×105Pa的氢电极侵入盐酸

中,求此电池的电动势E。 解

13. 含有铜和镍的酸性水溶液,其浓度分别为[Cu2+]=·dm-3,[Ni2+]=·dm-3,[H+]=·dm-3,

最先放电析出的是哪种物质,最难析出的是哪种物质解

14. 试计算下列反应的标准摩尔自由能变化△rGm

?(a) MnO2 + 4H+ + 2Br??(b)Br2 + HNO2 + H2O???Mn2+ + 2H2O + Br2??2Br? + NO3 +

3H+ (c)I2 + Sn2+ ???2 I? + Sn4+(d)NO3 +3H+ +2Fe2+???2Fe3+ +HNO2 + H2O(e)Cl2 + 2Br???? Br2 +2Cl?

解 (a) MnO2 + 4H+ + 2e????Mn2+ + 2H2O?正=;2Br?—2e???? Br2 ?负=;E=?正—?负= △rGm= —nEF= —·mol?1

(b) Br2 + 2e????2Br??正=;HNO2 + H2O—2e???? NO3 + 3H+ ?负=;E=?正—

?1?负= △rG? m= —nEF= —·mol

??????2 I? ?正= ;Sn2+ —2e???? Sn4+ ?负=; (c)I2 + 2e??E=?正—?负= △rGm= —nEF= —·mol?1

???2Fe3+ ?正= ; HNO2 + H2O—2e???? NO3 (d) 2Fe2++ 2e?? + 3H+ ?负= ; E=?正

?—?负=— △rGm= —nEF= ·mol?1

??? 2Cl? ?正= 2Br?—2e???? Br2 ?负= (e) Cl2 + 2e??E=?正—?负= △rGm= —nEF= —·mol15.已知下列在碱性介质中的标准电极电势:

???Cr(OH)3(s) + 5OH?(aq) ?= CrO4(aq) + 4H2O(l) + 3e ????Cu(s) + 2 NH3(aq) ?= [Cu(NH3)]+ (aq) + e ?2???1

?? 试计算用H2还原CrO4和[Cu(NH3)]+时的?,△rGm和K然近似,但△rGm和K却相差很大的原因 解 CrO4:△fG= +·mol

?2?2????。并说明这两个系列的?虽

????1;K=×10

?1??6

?3 [Cu(NH3)]+:△fG= +·mol

;K=×10

?

16. 对于298K时Sn2+和Pb2+与其粉末金属平衡的溶液,在低离子强度的溶液中[Sn2+]/

[Pb2+]=,已知?Pb2?/Pb= ,?Sn2?/Sn。 解 Sn + Pb2+

???n(?—?nE正负)??2+2+2+

Sn + Pb K=[Sn]/ [Pb]=; lg K= = =

0.05910.0591??2?(—0.126—x)? ; x == —;?Sn== —。 2?/Sn0.059117.在298K时反应Fe3+ + Ag

? Fe2+ + Ag+的平衡常数为。已知?Fe= +,计算3?/Fe2???Ag?/Ag。

??n(?正—?负)1?nE?(0.770—x)解lg K= = = ; x == ; ??== Ag?/Ag0.05910.05910.0591?18. 粗铜片中常含杂质Zn,Pb,Fe,Ag等,将粗铜作阳极,纯铜作阴极,进行电解炼,可以

得到纯度为%的铜,试用电极电势说明这四种杂质是怎样和铜分离的。解

电极电势比较大,△rGm则比较小,所以进行的彻底。

19. 在含有CdSO4溶液的电解池的两个极上加外电压,并测得相应的电流。所得数据如下: E/V I/A 试在坐标纸上作图,并求出分解电压。解 B3.0?2.52.0E / V1.51.00.50.000.050.100.150.20I / A

得出E=

20.在一铜电解试验中,所给电流强度为5000A,电流效率为%,问经过3h(小时)后,能

得电解铜多少kg(千克) 解 I=

q7 q=I t = 5000×%×3×3600=×10(库仑) tCu + 2e == Cu 2 64 ×10 m

m = ×10(千克)

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