普通化學(xué)答案

1、氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)氧化還原反應(yīng)與電化學(xué) 作業(yè)：作業(yè)：123頁(yè)：頁(yè)：4、5、7、8、9、10、11、12；123頁(yè)：頁(yè)：14、16、17、18、19、21。l3.用離子用離子-電子法配平下列半反應(yīng)電子法配平下列半反應(yīng)l (1)NO3- NO2-(酸性介質(zhì)酸性介質(zhì))l(2) Br2 BrO3- (堿性介質(zhì)堿性介質(zhì))l(3) H2O2 H2O(酸性介質(zhì)酸性介質(zhì))l(4) H2O2 O2 (堿性介質(zhì)堿性介質(zhì))l(5)CrO42- CrO2- (堿性介質(zhì)堿性介質(zhì))解：解：(1)NO3- +2H+2e- = NO2-+H2Ol (2) Br2+12OH- =2BrO3- +6H2O +10e- l (3

2、) H2O2 +2H+2e- =2H2Ol (4) H2O2 +2OH- = O2 +2H2O +2e- l (5)CrO42- +2H2O+3e- = CrO2- +4OH- 4.用離子用離子-電子法配平下列反應(yīng)式：電子法配平下列反應(yīng)式：解：解：(1) 5) Fe2+= Fe3+ +e- + 1) MnO4-+8H+5e- =Mn2+4H2O得：得： 5Fe2+ +MnO4-+8H+ = Mn2+ 5Fe3+ +4H2O(2) 2) Cr3+8OH-= CrO42- +4H2O +3e- + 3) H2O2 +2e- = 2OH-得：得： 2Cr3+ + 3H2O2 +10OH-= 2CrO

3、42- +8H2O(3)5) H2O2 = O2+ 2H+ +2e- + 2) MnO4-+8H+5e- =Mn2+4H2O得：得： 2MnO4- + 5 H2O2 +6 H+ = 2Mn2+ 5O2 +8H2O(4) 4) Mg= Mg2+ +2e- + 1) 2NO3-+10H+8e- =N2O+5H2O得：得： 2NO3-+ 4Mg + 10H+ =N2O + 4Mg2+ +5H2O5.將下列氧化還原反應(yīng)組成原電池，寫出原電池符將下列氧化還原反應(yīng)組成原電池，寫出原電池符號(hào)和兩極反應(yīng)。號(hào)和兩極反應(yīng)。 (1) Pb+ 2Fe2+ = 2Fe3+ + Pb2+ (2) Ni + Sn4+ =

4、Ni2+ + Sn2+ 解：解： (1) 負(fù)極：負(fù)極：Pb= Pb2+ +2e- 正極：正極：Fe3+ +e- = Fe2+ 原電池符號(hào)：原電池符號(hào)： (-) Pb|Pb2+ | Fe3+, Fe2+ | Pt (+) (2) 負(fù)極：負(fù)極：Ni= Ni2+ +2e- 正極：正極：Sn4+ +2e- = Sn2+ 原電池符號(hào)：原電池符號(hào)： (-) Ni | Ni2+ | Sn2+, Sn4+| Pt (+)l6. 寫出下列各電池的化學(xué)反應(yīng)式，并計(jì)算寫出下列各電池的化學(xué)反應(yīng)式，并計(jì)算298.15K時(shí)電池時(shí)電池的電動(dòng)勢(shì)。的電動(dòng)勢(shì)。l(1)(-) Fe|Fe2+ (0.001moldm-3) | Ni

5、2+ (0.1moldm-3) | Ni (+) l(2)(-) Pb|Pb2+ (1moldm-3) | Ag+ (1moldm-3) | Ag (+) l6.解：解： 負(fù)極：負(fù)極：Fe= Fe2+ +2e- 正極：正極：Ni2+ + 2e- = Ni l (1) Fe+ Ni2+ = Fe2+ + Nil += (Ni2+/Ni)+(0.059/2)lg0.1l =-0.23-0.0295=-0.26Vl -= (Fe2+/ Fe)+(0.059/2)lg0.001l =-0.4402-0.0885l =-0.53Vl E= + - - = -0.26-(-0.53)=0.27Vl (2)

6、Pb+ 2Ag+ = Pb2+ + 2Agl E = + - - = (Ag+/Ag)- (Pb2+/Pb)l =0.7996-(-0.1263)=0.9259Vl7.將下列反應(yīng)組成原電池將下列反應(yīng)組成原電池l Sn2+ + 2Fe2+ = Sn4+ + 2Fe2+ l (1)寫出原電池符號(hào)。寫出原電池符號(hào)。l (2)計(jì)算在計(jì)算在298.15K標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)原電池的電動(dòng)勢(shì)和反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)原電池的電動(dòng)勢(shì)和反應(yīng)的吉布斯函數(shù)變。吉布斯函數(shù)變。l (3)若改變?nèi)舾淖僑n2+濃度，使其濃度，使其c(Sn2+)=1.010-3moldm-3，則原電池的電動(dòng)勢(shì)為多少？則原電池的電動(dòng)勢(shì)為多少？l (4)該原電池在使

7、用若干時(shí)間后，電池的電動(dòng)勢(shì)和兩極該原電池在使用若干時(shí)間后，電池的電動(dòng)勢(shì)和兩極的電極電勢(shì)如何變化？的電極電勢(shì)如何變化？7.解：解：(1)原電池符號(hào)：原電池符號(hào)： (-) Pt| Sn2+, Sn4+| Fe2+, Fe3+| Pt (+)(2) E = (Fe3+/ Fe2+ ) - (Sn4+ / Sn2+) =0.770-0.15=0.62V G =-nFE =-2964850.62 =-119641 Jmol-1=-119.641 kJmol-1l(3) (-)= (Sn4+ / Sn2+) +(0.059/2)lg(1/1.0 10-3)l =0.15+0.0885=0.238Vl E=

8、 (+)- (-)= 0.770-0.238=0.532Vl(4)使用后：使用后： c(Fe3+) ， c(Fe2+) ， (+) ；l c(Sn2+) ， c(Sn4+) ， (-) ；l E減小。減小。l 使用若干時(shí)間后使用若干時(shí)間后E減小直至減小直至E=0。l8.下列電池反應(yīng)中，當(dāng)下列電池反應(yīng)中，當(dāng)Cu2+濃度為何值時(shí)，該原電池的濃度為何值時(shí)，該原電池的電動(dòng)勢(shì)為零？電動(dòng)勢(shì)為零？l Ni + Cu2+ (x moldm-3 )= Ni2+ (1.0 moldm-3 ) + Cul9. .由鎳電極和標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池。由鎳電極和標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池。l 若若c(Ni2+ )=0.01 mo

9、ldm-3 時(shí)，原電池的電動(dòng)勢(shì)為時(shí)，原電池的電動(dòng)勢(shì)為0.288V，其中其中Ni為負(fù)極。試計(jì)算鎳電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。為負(fù)極。試計(jì)算鎳電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。l8.解解: (+)= (Cu2+/Cu )+(0.059/2)lgc(Cu2+)l =0.3402+(0.059/2)lgc(Cu2+)l (-)= (Ni2+/Ni)=-0.23Vl 由由E= (+)- (-)=0得：得： (+)= (-)，即即l 0.3402+(0.059/2)lgc(Cu2+) =-0.23l c(Cu2+) =4.69 10-20l9.解解: E= (+)- (-)= (H+/ H2 ) - (Ni2+ / Ni) l

10、 =- (Ni2+ / Ni) l =- (Ni2+ / Ni)-(0.059/2)lg0.01l =0.288l (Ni2+/Ni)=-0.23Vl10.由兩個(gè)氫電極由兩個(gè)氫電極H2(1.01325105Pa)|H+ (0.1 moldm-3 ) 和和H2(1.01325105Pa)|H+ (x moldm-3 ) 組成原電池，組成原電池，測(cè)得該原電池的電動(dòng)勢(shì)為測(cè)得該原電池的電動(dòng)勢(shì)為0.016V。若電極若電極H2(1.01325105Pa)|H+ (x moldm-3 ) 作為該原電池的作為該原電池的正極，問(wèn)組成該電極的正極，問(wèn)組成該電極的H+濃度為多少？濃度為多少？l11.今有一種含有今有

11、一種含有Cl-、Br-、I-三種離子的混合溶液，欲三種離子的混合溶液，欲使使I-氧化為氧化為I2而又不使而又不使Br-、Cl-氧化，在常用的氧化劑氧化，在常用的氧化劑Fe2(SO4)3和和KMnO4中，選用哪一種能符合上述要求？中，選用哪一種能符合上述要求？l10.解解: 負(fù)極：負(fù)極： H2 = 2H+ + 2e- 正極：正極：2H+ + 2e- = H2l E= (+)- (-)l =(0.059/2)lgx2/1 - (0.059/2)lg0.12/1 l =0.059(lgx + 1)l =0.016 Vl lgx=-0.729l 即即: :x=0.19 moldm-3 l11.解解:

12、已知：已知： (I2/I-)=+0.535Vl (Br2/Br-)=+1.065Vl (Cl2/Cl-)=+1.3583Vl (Fe3+/Fe )=+0.770Vl (MnO4-/ Mn2+ )=+1.491Vl即即: (I2/I-) (Fe3+/Fe ) (Br2/Br-)l (Cl2/Cl-) (MnO4-/ Mn2+ )l選擇選擇Fe2(SO4)3合適。合適。l12.通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下現(xiàn)象通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下現(xiàn)象l (1)在水溶液中，在水溶液中，KI能與能與FeCl3反應(yīng)生成反應(yīng)生成I2和和FeCl2，而而KBr則不能與則不能與FeCl3反應(yīng)；反應(yīng)；l (2)溴水能與溴水能與FeSO4溶液作用

13、生成溶液作用生成Fe3+ 和和Br-離子，而離子，而碘則不能與碘則不能與FeSO4反應(yīng)。反應(yīng)。 根據(jù)以上現(xiàn)象定性地推斷根據(jù)以上現(xiàn)象定性地推斷Br2/Br- 、 I2/I-和和Fe3+/Fe三電對(duì)電極電勢(shì)的大小。三電對(duì)電極電勢(shì)的大小。l解解: (I2/I-) (Fe3+/Fe ) (Br2/Br-)l13.求反應(yīng)求反應(yīng)Sn + Pb2+ (1 moldm-3 )= Pb+Sn2+ (1moldm-3 )在在298.15K時(shí)的平衡常數(shù)，并寫出原電池符號(hào)。時(shí)的平衡常數(shù)，并寫出原電池符號(hào)。 l13.解：解：原電池符號(hào)：原電池符號(hào)：l (-) Sn|Sn2+ (1moldm-3) | Pb2+ (1mo

14、ldm-3) | Pb (+) l += (Pb2+/Pb)=-0.1263Vl -= (Sn2+/Sn)=-0.1364Vl E = + - - =-0.1263-(-0.1364)l = 0.0101V20. 2342. 0059. 00101. 02059. 0lg KnEKl14.已知原電池：已知原電池：l(-) Pb|Pb2+(0.01moldm-3) | Ag+ (1moldm-3) |Ag (+)l(1)求求298.15K時(shí)原電池的電動(dòng)勢(shì)。時(shí)原電池的電動(dòng)勢(shì)。l(2)寫出電池反應(yīng)并計(jì)算反應(yīng)的寫出電池反應(yīng)并計(jì)算反應(yīng)的G 值。值。l(3)分別從分別從 E 值和值和G 值計(jì)算反應(yīng)的平衡常

15、數(shù)。值計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)。解解: 負(fù)極：負(fù)極：Pb= Pb2+ +2e- 正極：正極：Ag+ +e- = Ag l(1) (+)= (Ag+/Ag )=+0.7996Vl (-)= (Pb2+/Pb )+(0.059/2)lg0.01l =-0.1263-0.059=-0.1853Vl E= (+)- (-)= 0.7996-(-0.1853)=0.9849V(2)電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：Pb+2Ag+=Pb2+2AgG =-nFE =-2964850.7996-(-0.1263) 10-3 =-178.67 kJmol-1(3) 方法方法: lgK = -G / 2.303RT = -178.6

16、7 103 /2.303 8.314 298.15 解得解得:K =1.98 1031方法方法: lgK =nE /0.059=2 0.7996-(-0.1263)/0.059 =31.39 解得解得:K =2.43 1031l(3) (Sn4+/ Sn2+ )=+0.15Vl (Fe3+/ Fe2+)=+0.770l E = (Sn4+/ Sn2+ ) - (Fe3+/ Fe2+) l = 0.15 - 0.770 =-0.62V0l 即即Fe3+為氧化劑，為氧化劑， Cu為還原劑為還原劑l 所以反應(yīng)正向進(jìn)行。所以反應(yīng)正向進(jìn)行。(Cu+2Fe3+ Cu2+2Fe2+)l(2) (Fe3+/

17、Fe2+)=+0.770l (Cr2O72-/ Cr3+ )=+1.33V E = (Fe3+/ Fe2+) - (Cr2O72-/ Cr3+ ) =0.770- 1.33=-0.56V0l 即即Cr2O72-為氧化劑，為氧化劑， Fe2+為還原劑為還原劑l 所以反應(yīng)逆向進(jìn)行。所以反應(yīng)逆向進(jìn)行。l即：即：6Fe3+ +2Cr3+ +7H2O Cr2O72-+ 6Fe2+14H+l17.試求下列電池反應(yīng)在試求下列電池反應(yīng)在298.15K時(shí)的時(shí)的G值。說(shuō)明反應(yīng)值。說(shuō)明反應(yīng)是否能從左至右自發(fā)進(jìn)行。是否能從左至右自發(fā)進(jìn)行。(1)1/2Cu+1/2Cl2(101325 Pa)=1/2Cu2+ (1mol

18、dm-3)+Cl-(1moldm-3)(2)Cu+2H+ (0.01moldm-3)=Cu2+(0.1moldm-3)+H2(0.9101325 Pa)l17.解解: (1) (+)= (Cl2 / Cl-)=+1.3583Vl (-)= (Cu2+/Cu )=+0.3402V G=-nFE=-196485(1.3583- 0.3402) 10-3 =-98.23 kJmol-10 反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。l18. 在在298.15K時(shí)，由時(shí)，由Co|Co2+(1moldm-3) 和和 Cl2 (101325Pa) |Cl- (1moldm-3)組成原電池，測(cè)組成原電池，測(cè)得其電動(dòng)

19、勢(shì)為得其電動(dòng)勢(shì)為1.63V，此時(shí)鈷電極為負(fù)極?，F(xiàn)此時(shí)鈷電極為負(fù)極。現(xiàn)已知氯電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為已知氯電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為1.36V，問(wèn)：?jiǎn)枺簂(1)此電池反應(yīng)的方向如何？此電池反應(yīng)的方向如何？l(2)鈷電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為多少？鈷電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為多少？l(3)當(dāng)當(dāng)氯氣的壓力增大或減小時(shí)，原電池的電動(dòng)氯氣的壓力增大或減小時(shí)，原電池的電動(dòng)勢(shì)將如何變化？勢(shì)將如何變化？l(4)當(dāng)當(dāng)Co2+濃度降低時(shí)，原電池的電動(dòng)勢(shì)將如何濃度降低時(shí)，原電池的電動(dòng)勢(shì)將如何變化？變化？l18.解解: (1)Co+Cl2(g)=Co2+2Cl-l (2) E = (+) - (- )l = (Cl2 /Cl-) - (C

20、o2+ / Co )l (Co2+/Co)= (Cl2 /Cl-) - E l =1.36-1.63=-0.27V(3) Cl2+2e- = 2Cl-l (+)= (Cl2 /Cl-)+(0.059/2)lg p(Cl2)/p /c2(Cl-)/c p(Cl2) ， (Cl2 /Cl-) ， (+) ，E ； p(Cl2) ， (Cl2 /Cl-) ， (+) , E 。(4) (-)= (Co2+ /Co)= (Co2+/Co)+(0.059/2)lgc(Co2+) c(Co2+) , (-) , E 。l19.從標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)值分析下列反應(yīng)向哪一方向進(jìn)行？從標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)值分析下列反應(yīng)向哪一方向進(jìn)行？l MnO2+2Cl-+4H+Mn2+Cl2+2H2Ol實(shí)驗(yàn)室是根據(jù)什實(shí)驗(yàn)室是根據(jù)什么么原理，采取什原理，采取什么措施，使之產(chǎn)生么措施，使之產(chǎn)生Cl2氣的？氣的？l19. (MnO2/ Mn2+ )=+