第7章 氧化还原反应 电化学基础

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Fe3+ + e- Fe 2+ φ# = +0.771V

该电池反应式为:3Fe 2+ = Fe + 2Fe3+

计算该电池的E#值及电池反应的△rGm#,并判断反应能否正向自发进行?

7. 根据下列反应组成电池,写出电池组成式,计算298K时的电动势,并判断反应自发进行的方向。

(1)2Ag(s) + Cu(NO3)2(0.01 mol·L-1) 2AgNO3(0.1 mol·L-1) + Cu(s)

(2)2Cr3+(0.01 mol·L-1) + 2Br-(0.1 mol·L-1) 2Cr 2+ (1 mol·L-1) + Br2(l)

8. 已知[Sn2+] = 0.1000 mol·L-1,[Pb 2+] =0.100 mol·L-1

(1)判断下列反应进行的方向 Sn + Pb 2+ Sn 2+ + Pb

(2)计算上述反应的平衡常数K。

9. 已知φ#(Br2/ Br-)= 1.065V,φ#(IO3-,H+/I2)= 1.20V

(1)写出标准状态下自发进行的电池反应式;

(2)若[Br-] = 0.0001 mol·L-1,而其它条件不变,反应将如何进行?

(3)若调节溶液pH = 4,其它条件不变,反应将如何进行?

10 . 已知锰的元素电势图为:

(1)求φ#(MnO4-/Mn 2+);

(2)确定MnO2可否发生歧化反应?

(3)指出哪些物质会发生歧化反应并写出反应方程式。

11. 在298K时,测定下列电池的E = +0.48V,试求溶液的pH值。

(-)Pt,H2(100kPa)|H+(x mol·L-1)||Cu2+(1 mol·L-1)|Cu(+)

12. I2在水中溶解度很小,试从两个半反应计算在298K时,I2饱和溶液的浓度。已知

I2(s)+2e =2I- jΘ=0.535V

I2(aq)+2e =2I- jΘ=0.621V

无机化学习题库参考答案:

一、 单选题

题号 1 2 3 4 5 6 7

答案 D C D D B A D

二、 判断题

题号 1 2 3 4 5

答案 × × × × ×

三、 填空题

1. PbO2 , Sn2+

2. 减小、不变、不变

3. MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O, 2Cl- -2e → Cl2 , 0.15V, (-)Pt,Cl2(pθ)|Cl-‖MnO4-,Mn2+,H+|Pt(+)

4. 0.917 V, 不能

5. (1)Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O

(2)2Mn2+ + 5BiO3- + 14H+ = 2MnO4- + 5Bi3+ + 7H2O

(3)5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ = 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O

6. Fe3+ , Fe

7. -0. 24

8. 标准甘汞电极, 饱和甘汞电极, Hg2Cl2 + 2e - = 2Hg + 2Cl –, E θ(1) > E θ(2)

9. H2O2> Cr2O72-> Hg2+;Zn > Sn > H2O2> Br-

四、 计算题

1. 解: (1)(-)Fe | Fe2+ (1 mol·L-1) || Cu2+ (1mol·L-1) | Cu(+)

E = j (+) -j (-) = j#(Cu2+/Cu) - j#(Fe2+/Fe) + lg

(2)(-)Ni | Ni2+ (1mol·L-1) || Cu2+ (1mol·L-1) | Cu(+)

E = j (+) -j (-) = j#(Cu2+/Cu) - j#(Ni2+/Ni) + lg

2. 解:(1)Pt | Fe2+(1mol·L-1) , Fe3+(0.0001mol·L-1) || I-(0.0001 mol·L-1),I2(s) | Pt

设右边为正极,左边为负极

E = j (+) -j (-) = φ#(I2/I-) + 0.0592lg -j#(Fe3+/Fe2+)-0.0592 lg

= 0.535-0.771+0.0592lg =0.238V > 0

∴假设正确,电池反应式为 I2 + 2Fe2+ = 2I- + 2Fe3+

(2) Pt | Fe3+(0.5 mol·L-1),Fe2+(0.05 mol·L-1) || Mn2+(0.01 mol·L-1),H+(0.1 mol·L-1),MnO2(固)| Pt

设右边为正极,左边为负极

E = j (+) -j (-)

=φ#(MnO2/Mn2+)+ lg -j#(Fe3+/Fe2+)-0.0592 lg

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