普通化学课后习题答案(4)

2+

eq

2[( 0.447) ( 0.7618)]2E (Zn2 )010.64c 25C lgK ==10.64 K=10=eq 2

0.059170.05917c(Fe)

9. 答案：25C 反应2I(aq)+2Fe(aq)=I2(s)+2Fe(aq) (1) E (Fe

3

0-3+2+

/Fe2 ) (I2/I )=0.771-0.5355=0.2355V

-1

-1

-3+

2+

(2) fGm(298.15K) nFE= -2×96485×0.2355=-45444J.mol=-45.444kJ.mol (3) —Pt|I2（s）| I|| Fe，Fe| Pt +

100.05917V[c(Fe2 )/c ]2

(4)E E = 0.2355V-0.05917lg=0.05799V lg3 2 2

0.012[c(Fe)/c] [c(I)/c]

10. 答案：判断能否自发进行，方法是通过计算E，(或 + -)若E>0( + > -)则能,否则不能. 反应 2MnO4(aq)+16H(aq)+10Cl(aq)=5Cl2(g)+2Mn(aq)+8H2O(l)

-+

-2+

+= (MnO /Mn2 ) (MnO4 /Mn2 )

4

0.059170.05917

lg[c(H )/c ]8=1.507 lg[10 5]8=1.034V 55

= (Cl

-

2

/Cl)

(Cl2/Cl ) 1.358

E= +— -<0所以在pH=5,其余物质都处于标准状态时反应不能自发进行. 也可以直接计算E E

0.05917V1

lg=1.507-1.358-0.05917×8=-0.32V<0

10[c(H )/c ]16

2

11.答案：将已知条件代入电极电势能斯特方程 0.315 (H /H2) [ (Ni2 /Ni) 0.05917Vlgc(Ni2 )

0.315 0 (Ni2 /Ni)

0.05917V 2

V lg0.01 (Ni/Ni) 0.05917 0.315 0.256

2

12.答案：将已知条件代入电极电势能斯特方程0.016 (0 0.059lgx) (0 0.05917lg0.10 0.016=0.05917lgx+0.059 lgx=-0.730 x=0.19mol.dm

-3

13.判断下列氧化还原反应进行的方向(25C标准状态下) 答案：根据标准电极电势判断 （1）Ag+Fe=Ag+Fe

3++

2+

3+

(Ag /Ag) 0.7990> (Fe3 /Fe2 ) 0.771 正向进行

2--+

（2）2Cr+3I2+7H2O=Cr2O7+6I+14H (I2/I ) 0.5355< (Cr2O72 /Cr3 ) 1.232 逆向进行 （3）Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 (Fe3 /Fe2 ) 0.771> （Cu2 /Cu) 0.3419 正向进行 补充（4）2Br 2Fe3 Br2 2Fe3 ?

（5）MnO2 4Cl 4H MnCl2 Cl2 2H2O ?

14.答案：根据电极电势判断 配平反应方程式或找出与H浓度有关的电极半反应，然后通过能斯特方程计算

（1）Cr2O7（aq）+14H（aq）+6e——2Cr（aq）+7H2O（l）

2-+

3+

+

(Cr2O72 /Cr3 ) (Cr2O72 /Cr3 )

0.05917V

lg[c(H )/c ]14=1.232V+0.05917×14/6lg10-4 6

=1.232-0.05917×56/6=0.6797V <{ (Br2/Br )=1.066V} 所以反应向逆反应方向进行. （2）MnO4（aq）+ 8H（aq）+5e——Mn（aq）+4H2O（l）

-+

2+

(MnO4 /Mn2 ) (MnO4 /Mn2 )

0.05917V

lg[c(H )/c ]8=1.507V+0.05917×8/5lg10-4 5

=1.507V-0.05917×32/5=1.1283V<{ (Cl2/Cl )=1.3583V} 所以反应向逆反应方向进行. 15.答案：原电池的标准电动势E (Fe3 /Fe2 ) (I2/I )=0.771-0.5355=0.2355V

nE 3 3.98

反应的标准平衡常数lgK =0.2355/0.05917=3.98 K 10=9.6×10

0.05917

等体积的2mol.dmFe和I溶液混合后,会发生反应生成I2(s),有沉淀生成(应做实验看看)

16.答案：（1）E (Cl2/Cl) (Co（2）反应为Co+Cl2=Co+2Cl

2+

-

-33+-

2

/Co) (Co2 /Co)=1.36-1.64V=-0.28V

0.05917p(Cl2)/p （3）因为 (Cl2/Cl) (Cl2/Cl) lg 2

2[c(Cl)/c]

氯气压力增大，正极的电极电势增大，所以电动势增大。反之氯气压力减小，电动势减小。 （4）因为 (Co

2+

2

/Co) (Co2 /Co)

-3

0.05917

lgc（Co2 /Co）/c ） 2

Co浓度降低到0.010mol.dm，原电池负极的电极电势降低0.05917V, 电动势增大0.05917

因为: (Co

2

/Co) (Co2 /Co)

0.05917

lg0.01= (Co2 /Co) 0.05917 2

17.答案：查标准电极电势 (MnO2/Mn2 ） 1.224V (Cl2/Cl ） 1.358V

因为 (MnO2/Mn2 ） 1.224V< (Cl2/Cl ） 1.358V 上述反应在标准状态下逆向进行。 实验室制备氯气是利用使用浓盐酸增大H和Cl浓度，使 (MnO2/Mn2 ）增大， (Cl2/Cl ）降低，加热

+

-

使p（Cl2）降低， (Cl2/Cl ）降低。结果 (MnO2/Mn2 ）> (Cl2/Cl ）,反应能正向进行,制备氯气。 18.答案：原电池图式 —Cu|Cu||Fe，Fe|Pt+ ( ) (Fe3 /Fe2 ) 0.771V

2+

2+

3+

( ) (Cu

2

/Cu)

0.3419V

反应的标准平衡常数 lgK

+

+

2 (0.771 0.3419)14 14.5

= 14.5 K 10=3.16×10

0.05917

2+

19.答案：Cu的歧化反应为：2Cu（aq）=Cu（aq）+Cu（s）

已知 (Cu

2

/Cu) 0.3419V (Cu /Cu) 0.521V 利用上述数据计算 (Cu2 /Cu ) /Cu) 0.3419V=[ (Cu2 /Cu )+ (Cu /Cu)]/2

关系 (Cu

2

(Cu2 /Cu )=2×0.3419-0.521=0.1628V

方法一：反应2Cu（aq）=Cu（aq）+Cu（s） lgK

+

2+

1 (0.521 0.1628)

6.05

0.05917

rGm RTlnK 2.303RTlgK 2.303 8.314 298.15 6.05/1000 34.54kJ.mol 1

2 (0.521 0.3419)

6.05

0.05917

2 (0.3419 0.1628) 2++2+

6.05 方法三：反应Cu+2Cu（aq）=2Cu（aq）+Cu（s） lgK

0.05917

方法二：反应Cu+2Cu（aq）=Cu（aq）+2Cu（s） lgK

+

2+

（方法一、二、三对应的三个反应的电极是不同的，因此电动势不同，但由于三个反应的所对应的电池反应简化后是相同的，因此平衡常数和标准吉布斯函数变相同。）

由 rGm和K的数值可以看出，Cu的歧化反应自发进行的可能性很大，反应进行的程度比较彻底，因此的

+

Cu在水溶液中不稳定。

20.答案：阳极：最易发生失电子反应的是还原性最强的，阴极：最易发生得电子反应的是氧化性最强的 一般顺序是：阳极：金属（电极本身Pt除外）S Br ClOH SO4

2+

2----2-

+

阴极： >0的金属阳离子, -1< <0的 Fe Zn,H , <0的Na K Mg Al

2+ +

+

+

2+

3+

（1）阳极：Ni-2e=Ni 阴极：Ni+2e=Ni （2）阳极：2Cl2e=Cl2 阴极：Mg+2e=Mg （3）阳极：4OH4e=O2+2H2O 阴极：2H+2e=H2

—

+

—

2+

2+2+

21.答案：析出Ni 而不析出H2的条件是： (Ni2 /Ni） (H /H2) 0.21

(Ni2 /Ni）

0.05917

lg0.10 (H /H2) 0.05917lgc(H ) 0.21 20.05917

0.257 ( 1) 0 0.05917pH 0.21 pH 1.29

2

2+

-2+

+

22.答案：在微酸性水膜中发生吸氧腐蚀 阳极：Fe-2e=Fe 阴极：O2+2 …… 此处隐藏：2486字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……