第七章电化学无机化学练习题

+-17+

44、已知E(Ag/Ag)=0.799V，K(AgI)=8.3?10。则E(AgI/Ag)=______V，在Ag/Ag和AgI/Ag两电对中，前+-1

一电对的Ag比后一电对的Ag还原能力_______，在标准状态下，在AgI?Ag半电池中，c(Ag)=_______mol·L，前述两电对组成原电池，其E=_______V。 45、已知E-Cu(OH)2+2e

(Cu

2+

/Cu)=0.337V，K

(Cu(OH)2)=2.2?10

-20

。在Cu

2+

(aq)中加入NaOH(aq),当电极反应

---12+-1

Cu+2OH处在标准态时，c(OH)=______________mol·L，c(Cu)=_________mol·L，

2+

的氧化性变_________。

E(Cu(OH)2/Cu)=___________V，Cu

+-10--1

46、已知E(Ag/Ag)=0.799V，K(AgCl)=1.8?10，则E(AgCl/Ag)=_________V，当c(Cl)=0.10mol·L时，E(AgCl/Ag)=__________V。

47、对于任意状态下的氧化还原反应，当相应原电池的电动势E>0V,反应向________进行。该反应的标准平衡常数与电动势E_______关。

48、下列A、B两个电池，电池反应式为：

5

A：Fe(s)+Cl2(1.00?10Pa)

2+-1--1Fe(1.0mol·L)+2Cl(1.0mol·L)

12+-1--1Fe(1.0mol·L)+Cl(1.0mol·L) 2115B：Fe(s)+Cl2(1.00?10Pa)

22它们的电动势之比EA/EB=_____；lgK/lgK=______。 49、已知下列反应所处状态完全相同： 则

-(1)Cl2(g)+2Br(aq)1-(2)Cl2(g)+Br(aq)2-Br2(l)+2Cl(aq)； 1-Br2(l)+Cl(aq)； 2z1E?______，E/E=_______，1?_______，lgK/lgK=_______。 z2E250、已知下列两反应所处状态完全相同： 则

(1)Ni+Cu

2+

Ni

2+

+Cu； 12+1Ni+Cu 22112+

(2)Ni+Cu22z1E?______，E/E=_______，1?_______，lgK/lgK=_______。 z2E251、已知下列两反应所处状态完全相同：

2+2+

(1)Zn+NiZn+Ni 则

112+

(2)Zn+Ni2212+1Zn+Ni 22z1E?______，E/E=_______，1?_______，lgK/lgK=_______。 z2E22+

Q，

3+2+E(Q/Q)；

3+-52、电极反应：Q+e

+-R+e

+

R， E(R/R)。

41

第七章电化学无机化学练习题

将1.0molQ

3+2++

、1.0molQ、1.0molR混合配制成1.0L溶液，其中含有足量的金属R。当系统中发生反应并达到平衡

3+-12++-1

后，测定c(Q)=0.80mol·L，c(Q)=c(R)=1.2mol·L。由这些实验事实，推断所发生反应的离子方程式为______________________________________，其标准平衡常数K+

E(R/R)_______，平衡时相对应原电池的E=_________V。 四、问答题

1、

某同学在叙述有关电极电势时，原文如下：

由电极电势可以比较物质在溶液中的氧化还原能力强弱。某电对的E值越大，表明该物质的氧化能力越强，反之越弱。任何电对的EE=E

值都可以通过原电池方法测定。对于任意反应aAm?(aq)?ze??bBn?(aq)有：

=______________，E

(Q

3+2+/Q)比

0.0592Vc(Am?)/c? ? lgzc(Bn?)/c?它定量表达了浓度对E的影响。利用电对的电极电势可以判断氧化剂、还原剂的相对强弱，氧化还原反应进行的方向和反应速率的大小。请指出文中的错误并予以改正。

2、

＋

进行下列实验，实验条件是：除H外，其它物种皆处于标准状态下。

------在pH为5~6的溶液中，MnO4能将I氧化成I2，但Br、Cl不能被氧化；在pH为3的溶液中MnO4可将Br氧化为-－-Br2，而不能氧化Cl；仅在pH<3的溶液中，MnO4才能将Cl氧化为Cl2。 -2+

(1)写出在一定的pH值范围内，E(MnO4/Mn)随pH值变化的关系式。 －

(2)推断：随着pH变小，MnO4的氧化性如何变化。

(3)确定：当pH=3时，实验中各相关电对的E(或E)由大到小的顺序如何。 ---(4)推断：Cl、Br、I的还原性由强到弱的顺序。

3、

-12+-1-某原电池的一个半电池是由金属钴浸在1.0mol·LCo溶液中组成，另一半电池则由Pt片浸入1.0mol·LCl的溶-液中并不断通入Cl2(p(Cl2)=100kPa)组成。实验测得电池的电动势为1.63V，钴电极为负极，已知E(Cl2/Cl)=1.36V，回答下列问题：

(1)写出电池反应方程式； (2)E

( Co2?/Co )为多少?

(3)p(Cl2)增大时，电池的电动势有何变化?

2+-1

(4)当Co浓度为0.010mol·L，电池的电动势又为多少?

4、

2+-5

已知：E(MnO2/Mn)=1.23V，E(Cl2/Cl)=1.36V，p(Cl2)=1.00?10Pa，在下列条件下,将MnO2和HCl反应能否制得Cl2，为什么?

42

第七章电化学无机化学练习题

(1)标准状态;?

-12+-1(2)浓HCl(12mol·L),c(Mn)=1.0mol·L。

5、

已知原电池的正极是氢电极(p(H2)=p)，负极的电极电势是恒定的。当氢电极中，pH=4.008时，该电池的电动势是＋+

0.412V。如果将氢电极中的H浓度改变，重新测得电动势为0.368V。计算该溶液中的H浓度和pH值。如果该氢电-1

极中是一种弱酸(HA)和弱酸盐(NaA)组成的缓冲溶液，且弱酸及其盐的浓度都是1.00mol·L，求此弱酸HA的标准解离常数K。

6、

5

今有氢电极Pt?H2(1.00?10kPa)?HA，KA。该电极中所用的溶液为弱酸HA及其钾盐KA所组成的缓冲溶液，其中-1

HA和KA的浓度均为1.00mol·L。若将此氢电极与另一电极组成原电池，测得其电动势E=0.38V，并已知氢电极

65V，求该氢电极中溶液的pH值及弱酸的标准解离常数K。 为正极，E(?)??0.

7、

2+-5-1-1/Cu)=0.337V，K(HAc)=1.75×10。298K时，将氢电极浸入0.100mol·LHAc与0.100mol·LNaAc

已知：E(Cu

5-1

混合溶液中，此时p(H2)=1.00?10Pa。将Cu片浸入0.100mol·LCuSO4溶液中，将上述两电极组成原电池。 (1)分别计算两电极的电极电势及原电池的电动势； (2)写出原电池反应并计算其标准平衡常数。

8、

(PbS)=8.0?10

-28，

-7-15

已知298K时K(H2S)=1.32?10，K(H2S)=7.1?10，E(Pb

2+

/Pb)=?0.126V。计算E(PbS/Pb)和E(H2S/H2)，并说明金属铅与饱和H2S溶液能否发生反应，写出相应的

反应方程式。

9、

-已知298K时E(O2/OH)=0.401V。

(1)计算在酸性溶液中氧电极的标准电极电势E(O2/H2O)；

(2)写出在碱性溶液中氢电极的电极反应，并计算其标准电极电势E(H2O/H2);

(3)将氢电极与氧电极组成原电池，写出其电池反应。计算其在酸性溶液中的标准电动势E和在碱性溶液中的标准电动势E。

(4)如果改变氢氧燃料电池的pH值，其电动势是否改变?

10、

2+2+-1

已知298K时E(Fe/Fe)=?0.44V，E(Mn/Mn)=?1.18V。将铁片浸在0.10mol·LFeSO4溶液中作为半电池；将-1

锰片浸在0.010mol·LMnSO4溶液中作为另一半电池；将二者组成原电池。 (1)写出电池反应，计算该电池的电动势E；

(2)欲使电池电动势减小0.020V，应稀释哪种溶液?稀释至原体积的多少倍?

11、

43

第七章电化学无机化学练习题

2+2+

已知：E(Fe/Fe)=?0.44V，E(Mn/Mn)=?1.18V。现有下列电池：

2+-1

(?)Fe(s)?Fe(0.010mol·L)

Mn

2+-1

(0.10mol·L)?Mn(s)(+)

求：(1)该电池的电动势，并确定原电池的正负极；

(2)欲使电池电动势增加0.020V，哪一个溶液需稀释?稀释到原来体积的多少倍?

12、

已知酸性溶液中E(O2/H2O)=1.23V，E(O2/H2O2)=0.68V。 (1)试画出氧在酸性溶液中的电势图； -(2)计算E(O2/OH)； (3)如果以2H2O2(aq)

13、

2H2O(l)+O2(g)组成原电池;其标准电动势E是多少?平衡时电动势E是多少?经简要推导,计算

平衡时的反应商Q是多少?此时Q与标准平衡常数的关系如何? 有一原电池：

-1--1

(?)Pt，H2(p)?HA(0.5mol·L)，A(0.10mol·L)

-1

NaCl(1.0mol·L)?AgCl(s)?Ag(+)

+-10

已知电池电动势E=0.450V，E(Ag/Ag)=0.799V，K(AgCl)=1.8?10。 求：(1)E(AgCl/Ag)； +

(2)负极溶液中c(H);

(3)一元弱酸HA的标准离解常数K(HA)。

14、

2+?8-1

已知298K时E(Pb/Pb)=?0.126V，K(PbI2)=1.1?10，将足量的铅粒放入2.0mol·L的HI溶液中，使其发生+-反应：Pb(s)+2H(aq)+2I(aq)计算：(1)E(PbI2/Pb)；

(2)与上述反应相关的原电池的标准电动势E； (3)298K时该反应的标准平衡常数K。 -2+

(4)平衡时I、Pb的浓度及溶液的pH值。 15、

PbI2(s)+H2(g)。

半电池(Ⅰ)和(Ⅱ)分别含有：

3+-1

(Ⅰ)c(Fe)=0.20mol·L， 3+-1

(Ⅱ)c(Fe)=0.10mol·L，

2+-1c(Fe)=0.10mol·L 2+-1c(Fe)=0.20mol·L

各插入一铂电极，并用盐桥连接后组成原电池。 (1)确定该电池的正极与负极并计算该电池的电动势。

3+3+

(2)平衡时两半电池中的c(Fe)与c(Fe)是否相等，并作相应计算。

16、

44

第七章电化学无机化学练习题

++

已知E(Ag/Ag)，以电对Ag/Ag为一半电池，试设计一原电池测定K(AgCl)。请回答： 极的电极反应式。

(2)推导当两电极均处于标准状态时，原电池的标准电动势与K(AgCl)之间的关系式。 (3)两电极的标准电极电势E既可以说相等，又可以说不相等。试简要说明之。 17、

(1)写出原电池正负

+-10+-1

已知:E(Ag/Ag)=0.799V，K(AgCl)=1.8?10。若在半电池Ag?Ag(1.0mol·L)中加入KCl，生成AgCl沉淀后，-1--1+

使得c(KCl)=1.0mol·L，则其电极电势将增加或降低多少?如果生成AgCl沉淀后，c(Cl)=0.10mol·L则E(Ag/Ag)、E(AgCl/Ag)各为多少?

18、

已知E(Hg2Cl2/Hg)=0.268V。

(1)今测得E(Hg2Cl2/Hg)=0.327V，求KCl的浓度；

-1

(2)若KCl的浓度为2.00mol·L，则E(Hg2Cl2/Hg)等于多少?

19、

-1-1

甘汞电极相当于下述半电池：Pt?Hg(l)?Hg2Cl2(s)?KCl(xmol·L)，当此电极为正极且KCl的浓度为1.0mol·L，并与标准氢电极组成原电池时，测得电池电动势为0.268V。试计算: -1

(1)当KCl的浓度为1.0mol·L时，甘汞电极的标准电极电势； (2)当KCl的浓度为0.10mol·L

-1

时，甘汞电极的电极电势；

(3)饱和KCl时，甘汞电极E(Hg2Cl2/Hg)=0.2415V，KCl的溶解度。

20、

2+3+2+-5

已知E(Pb/Pb)=-0.126V，E(Fe/Fe)=0.771V，K(PbCl2)=1.6?10。在金属铅和硝酸铅溶液组成的半电池系--13+2+

统中，加入NaCl(aq)。当c(Cl)=1.0mol·L时，该半电池的电极电势是多少?将该半电池与Fe/Fe标准半电池组成原电池。写出电池反应的离子方程式，并计算此原电池的标准电动势E。

21、

2+-20

/Cu)=0.337V，K(Cu(OH)2)=2.2?10。在CuSO4溶液中加入NaOH(aq)产生Cu(OH)2沉淀。

已知298K时E(Cu

--1

若平衡时c(OH)=1.0mol·L，计算电极反应: -Cu(OH)2+2e则E(Cu

-2+--1

Cu+2OH的标准电极电势为多少？在此条件下，c(Cu)为多少？若平衡时，c(OH)=0.010mol·L，

2+

/Cu)和E(Cu(OH)2/Cu)各为多少？

22、

AgCl(s)的标准平衡常数K和K(AgCl)。

++-已知E(Ag/Ag)=0.799V，E(AgCl/Ag)=0.222V，计算反应Ag+Cl

-1-1+-若将0.100mol·LAgNO3(aq)与0.200mol·LNaCl(aq)等体积混合，平衡时c(Ag)、c(Cl)各为多少?

23、

45