答:??Cu2?/Cu=0.3419V,
??Fe2?/Fe=-0.447V由铁和铜的标准电极电势可知,铁比铜的化
?Fe3?/Fe2?学活性大,所以用铁制品装CuSO4溶液,铁制品会被溶解。由?也不能用铜器装FeCl3溶液,否则铜会被溶解。④配制SnCl2溶液时,为什么要加Sn粒。答:??Sn2?/Sn=-0.1375V,
=0.771V可知,
2⑤H2S溶液和FeCl2溶液为什么不能久放。答:??S/H2SO2/H2OFe3?/Fe2?=0.771V ,由此可知,空气中的氧可以
⑥Ag为什么可从HI溶液中置换氢气。 答:??Ag?/Ag=0.7996V,??H?/H2=0.0000V,
?/Ag+H+=AgI+1/2H2 发生。8-9.现有Fe3+
、Br2、KMnO4三种氧化剂,查出标准电极电势,溶液中有I-、Br-,选择只
gs能氧化I-的氧化剂是那一种?答: ??Fe3?/Fe2? in由电极电势可知,只氧化I-,不使其它其它离子氧化,只能选择Fe3+ 这种氧化剂。8.10 计算下列电极的非标准电极电势,只改变H+的浓度,其它物质浓度不变。
nd解: Cr2O72-+14H++6e-
A①在H+为104mol·L-1的酸性介质中,电对Cr2O72-/Cr3+;
2Cr3++7H2O
2?72ll thin=0.771V,?? th0.148V,Eθ=??正???负=0-(-0.148)=0.148V
MnO4?/Mn=1.507V,?e a????CrO272?/Cr3?CrO0.0592??lg614?Cr???H??3?2 tim =1.232+
0.0592lg1046??=1.7845V
Mn2++4H2O
②在H+为103mol·L-1的酸性介质中,电对MnO4-/Mn2+; 解: MnO4-+8H++5e-
g at ahineir??AgI/Ag??Ag???Ag?/Ag?0.0592lgAg?=0.7996+0.0592lg8.52?10?17=-n???1467
be〉0,反应可自发进行。有反应:Ag+I-
Br2/Br?=1.066V, ??I2/I?-=0.5355V,
ing把H2S氧化为S,也可使Fe2+氧化Fe3+,固二者均不可久放在空气中。
ar=0.142V, ??=1.229V , ??e g由电极电势可知,二价锡很不稳定易被空气中的氧气氧化,所以要加入锡粒。
oo??O/H2O=1.229V, ??Sn4?/Sn2?=0.151V
d for somethin????MnO=1.507+
4?/MnH?0.0592MnO4?lg5Mn2????????8 解:I2+2e-
2I-
?=??+
=0.5355+=0.6539V
④Fe3+浓度为0.01mol·L-1,Fe2+浓度为0.001mol·L-1,电对Fe3+/Fe2+。
=0.8302V
8.11 已知下列标准电极电势Cu2++2e-
in th?????Fe? =0.771+0.0592lg?Fe?0.0592Fe3??=?+lgnFe2??3?2?Cu, ?gsCu2++e-
Cu+, ?eir解: 根据铜的电势图 ll thin求在298K时反应Cu + Cu2+
2Cu
+标准平衡常数,说明
be?Cu2?/Cu=0.3419V,
?Cu2?/Cu?nd (1)
A
Cu2+ 0.153VCu+ ? Cu0.3419V?? tim发生歧化反应。
e a??Cu???+
/Cu=0.3419×2-0.153=0.5308V,根据右〉左可知,Cu不稳定,可以在溶液中
t a??正??负nE? (2) lg?==
0.05920.0592????=
0.153?0.5308=-6.3818
0.0592??=4.15×10-7
68
hing aing=0.153V,
Cu+在水溶液中能否稳定存在。
ar0.05921lg2I???2e g??2oo0.05921lgnI?d f③I2在0.01mol·L-1KI中的电极电势;
or80.0592lg103=1.7912V5?? somethin8.12 在酸性溶液中,用KMnO4氧化Fe2+时,如果KMnO4过量将有什么现象发生,用以下元素电势图加以解释,写出有关方程式。
MnO4- 0.558 MnO42- 2.26 MnO2 0.9065 Mn3+ +1.5415 Mn2+ 1.224V ?1.507 V 解:由电势图可知: ?MnO2/Mn2?=1.224V,??MnO4?/Mn2?=1.507V,
??MnO4?/MnO2=
1?0.558?2?2.26=1.6927V
1?24???=??正???负=??MnO/MnO2- ??MnO2/Mn2?=1.6927-1.224=0.4687V 〉0,可发生反应.
2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2+4H+
8.13已知Ag++e-Ag2C2O4+2e-解: ??Ag2C2O4/AgAg,?=0.7996V,Ag2C2O4的溶度积常数为5.4×10-12,计算电对2Ag+C2O42-的?。
???Ag?/Ag???Ag?/Ag?
解:
time a?sp(AgCl)和?sp(AgI)的溶度积常数。
nd8.14已知??Ag?/Ag All thin0.0592lgAg? n0.0592lgKSP=0.7996+?20.0592lg5.4?10?12=0.7996?2=0.6322V
in? th?0.7996V,??AgCl/Ag?0.22233V,??AgI/Ag??0.15224V,求
gs
??AgCl/Ag??Ag?/Ag???Ag?/Ag?0.0592lgAg? nt a=0.7996+0.0592lgKSP0.22233 =0.7996+0.0592 lgKSP69
hing a
eir反应方程为:5Fe2++2MnO4-+8H+=5Fe3++2Mn2++4H2O
be????ing are good for somethin 同理:
KSP=1.77×10-10
?/Ag
KSP=8.52×10-17
解:查电极电势可知(1) ???(2) ??MnO4?/Mn=1.507V, ??Sn4?/Sn2?=0.151V
??=??正???负=1.507-0.151=1.356V 〉0,不可共存.
(3) ??Sn4?/Sn2?=0.151V, ??Fe3?/Fe2?=0.771V,
I2/I?H2O2/H2Ogs??=??正???负=1.776-0.5355=1.2405V 〉0,不可共存.
8.16.在298K时,Fe3++Ag银的标准电极电势?解:
? in(4) ??=0.5355V,??=1.776V
th??=??正???负=0.771-0.151=0.620V 〉0,不可共存.
eir being ?=??正???负=-0.447+0.257=-0.190V〈 0,可共存.
ar?Fe3?/Fe2?Ni2?/Ni=-0.257V, ??Fe2?/Fe=-0.447V,
All thinFe2++Ag+的平衡常数为0.53,已知?Ag?/Ag?
e andn??正??负nE?lg?==
0.05920.0592????1?(0.771???Ag?/Ag)=
0.0592
??Ag?/Ag=0.7873V
g at a tim8.17 在镍离子溶液中插镍片,在银离子溶液中插入银片,用盐桥和导线组成原电池。①写出电极反应和电池反应;②写出原电池符号;
③若镍离子浓度变0.1mol·L-1,银离子浓度变为10-5则该电池电动势为多少?写出电池符
70
hine g?0.771V?求
(1)Ni和Fe2+(2)MnO4- 和Sn2+(3)Sn2+ 和Fe3+(4)I2和H2O2
oo8.15 下列物质在酸性介质中能否共存
d for??AgI/Ag??Ag???Ag?/Ag?0.0592lgAg? n?? somethin号;
④若在镍离子溶液中加入NaCN溶液,电池电动势如何变化?若在银离子溶液中加入氨水,电池电动势如何变化?定性讨论。
解: ??Ag?/Ag①负极:Ni2++2e-Ni,正极: Ag++e-Ag,电池反应: Ni+2Ag+Ni2++2Ag
②电池符号表示为:(-)Ni|Ni2+‖Ag+|Ag(+)③?=?
正??负=1.0566-
=0.9382V
④若在镍离子溶液中加入NaCN溶液,Ni2+会与它生成配离子,使镍的电极电势更负,根据能
8.18 用银锌组成原电池,反应为Zn+2Ag+
①已知起始时银离子和锌离子的浓度分别是0.1mol·L-1和0.2mol·L-1。求:
解: ??Ag?/Ag=0.7996V ??Ag?/Agll thin②计算反应的?,?,??G?m???Zn2?/Zn A①?Ag?/Ag?? time an??正??负nE??②lg?==
0.05920.0592?nd?Zn2?/Zn???Zn2?/Zn0.0592lgAg?=0.7996-0.5092=0.7404V.n0.0592?lgZn2?= -0.7618-0.0207=-0.7825V
n???=5.62×1052
??=??正???负 =??Ag?/Agt a-??Zn2?/Zng a=0.7996+0.7618
71
hings电对Ag+/Ag和Zn2+/Zn的非标准电极电势。
=-0.7618V
?? in????=
th则电池电动势将减小.
2?1.5614=52.75
0.0592eir斯特方程,电池电动势将增大.同理, 若在银离子溶液中加入氨水,使Ag+与它生成物配离子,
be 2Ag+Zn2+.
ing0.05920.1lg?5210 ar2?Ni0.0592=(?Ag?/Ag-?Ni2?/Ni)- lg
nAg???????e good f=0.7996V, ??Ni2?/Ni=-0.257V
or somethin