大学普通化学课后习题答案(4)

2

2+-33+-3

3+-33+-3

(Zn

2

/Zn）

(H /H

2

)

其他离子的析出电势<氢的析出电势( (阴极析出） (H /H2) )

4．5.

答案：分析：负极上发生的是失电子的氧化反应 正极上发生的是的电子的还原反应（反应略） 写电池的图式注意1、负极左正极右 2、要有能与导线连接的可导电的电极 3、异相之间用“|”隔开，同相中不同物种用“，” 隔开 4、盐桥两边是电解液中的离子 电池的图式（1）—Zn|Zn2+||Fe2+|Fe+

（2）—Pt|I2（s）| I-|| Fe3+，Fe2+|+ （3）—Ni|Ni2+||Sn2+，Sn4+|Pt+

（4）—Pt| Fe3+，Fe2+||MnO4-，Mn2+，H+ | Pt+

6.

7.答案：(1)—Sn|Sn2+(0.01 mol.dm-3 )|| Pb2+(1 mol.dm-3)|Pb + (2) —Pb| Pb2+(0.1 mol.dm-3) || Sn2+(1.00mol.dm-3)|Sn +

(先根据标准电极电势和浓度计算 ,根据计算结果 高的作正极, 低的作负极)

2+2+

8. 答案：反应Zn+Fe（aq）=Fe+Zn（aq）的n=2 E

(Fe

2

/Fe) (Zncc

eqeq

2

/Zn)

25C lgK

0

2E

0.05917

=

2[( 0.447) ( 0.7618)]

0.05917

=10.64 K=10

010.64

=

(Zn(Fe

2 2

))

9. 答案：250C 反应2I-(aq)+2Fe3+(aq)=I2(s)+2Fe2+(aq)

教材课后习题详解

(1) E (Fe3 /Fe2 ) (I2/I )=0.771-0.5355=0.2355V (2) fGm(298.15K) nFE

= -2×96485×0.2355=-45444J.mol-1=-45.444kJ.mol-1

(3) —Pt|I2（s）| I-|| Fe3+，Fe2+ | Pt + (4)E E

0.05917V

2

lg

[c(Fe

[c(Fe

3

2 2

)/c]

2

)/c] [c(I)/c]

2

= 0.2355V-0.05917lg

100.01

=0.05799V

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) += (MnO /Mn2 )

4

-+-2+

(MnO

4

/Mn

2

)

0.05917

5

lg[c(H)/c]=1.507

8

0.05917

5

lg[10

5

]=1.034V

8

-= (

Cl

2

/Cl

)

(Cl

2

/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

0.05917V

10

lg

1[c(H)/c]

16

=1.507-1.358-0.05917×8=-0.32V<0

11.答案：将已知条件代入电极电势能斯特方程

0.315 0 (Ni

2

0.315 (H

/H2) [ (Ni

2

/Ni)

0.05917V

2

lgc(Ni

2

)

/Ni)

0.05917V

2

lg0.01

(Ni2

/Ni) 0.05917 0.315 0.256V

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(250C标准状态下) 答案：根据标准电极电势判断

（1）Ag++Fe2+=Ag+Fe3+ (Ag/Ag) 0.7990> (Fe/Fe) 0.771 正向进行

3

2

（2）2Cr3++3I2+7H2O=Cr2O72-+6I-+14H+ (I（3）Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 补充（4）2Br

（5）MnO

2

/I)

3

0.5355<

2

(Cr2O7

2

/Cr

3

)

1.232 逆向进行

(Fe/Fe)

0.771>

（Cu

2

/Cu)

0.3419 正向进行

2Fe

2

3

Br2 2Fe

4H

3

?

Cl2 2H2O ?

4Cl MnCl

2

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）Cr2O72-（aq）+14H+（aq）+6e——2Cr3+（aq）+7H2O（l） (Cr2O7/Cr

2

3

) (Cr2O7/Cr

2 3

)

0.05917V

6

lg[c(H)/c]

14

=1.232V+0.05917×14/6lg10-4

=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——Mn2+（aq）+4H2O（l） (MnO

4

/Mn

2

) (MnO

4

/Mn

2

)

0.05917V

5

lg[c(H)/c]=1.507V+0.05917×8/5lg10

8-4

=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

(Fe

3

/Fe

2

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

教材课后习题详解

反应的标准平衡常数lgK

nE

0.05917

=0.2355/0.05917=3.98 K 103.98=9.6×103

等体积的2mol.dm-3Fe3+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

（3）因为 (Cl2/Cl) (Cl2/Cl)

2

/Co) (Co

2

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

2+-

0.05917

2

lg

p(Cl2)/p

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) (Co

-3

2

/Co)

0.05917

2

lgc（Co

2

/Co）/c）

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) (Co

2

/Co)

0.05917

2

2

lg0.01= (Co

2

/Co) 0.05917

17.答案：查标准电极电势 (MnO因为 (MnO

/Mn

2

2

/Mn

） 1.224V (Cl2/Cl） 1.358V

2

） 1.224V< (Cl2/Cl） 1.358V 上述反应在标准状态下逆向进行。

2

实验室制备氯气是利用使用浓盐酸增大H+和Cl-浓度，使 (MnO使p（Cl2）降低， (Cl2/Cl ）降低。结果 (MnO

/Mn

2

/Mn

2

增大， (Cl2/Cl）降低，加热）

2

> (Cl2/Cl）,反应能正向进行,制备氯气。 ）

3

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