氧化还原和电极电位

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1、氧化还原及电极电位第八章氧化还原反应与电极电位首页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题解答难题解析[TOP]例8-1写出并配平下列各电池的电极反应、电池反应，注明电极的种类。（1）(-)Ag(s)│AgCl(s)│HCl(sln)│Cl2(100kp)│Pt(s)(+)（2）(-)Pb(s)│PbSO4(s)│K2SO4(sln)‖KCl(sln)│PbCl2(s)│Pb(s)(+)（3）(-)Zn(s)│Zn2+(c1)‖MnO4-(c2),Mn2+(c3),H+(c4)│Pt(s)(+)（4）(-)Ag(s)

2、Ag+(c1)‖Ag+(c2)│Ag(s

3、)(+)分析将所给原电池拆分为两个电极。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，写出正、负极反应式，由正极反应和负极反应相加构成电池反应。解（1）正极反应Cl2(g)+2e-→2Cl－(aq)属于气体电极负极反应Ag(s)+Cl-(aq)→AgCl(s)+e-属于金属-难溶盐-阴离子电极电池反应2Ag（s）+Cl2(g)→2AgCl(s)n=2（2）正极反应PbCl2(s)+2e-→Pb(s)+2Cl-(aq)属于金属-难溶盐-阴离子电极负极反应Pb(s)+SO42-(aq)→PbSO4(s)+2e-属于金属-难溶盐-阴离子电极电池反应PbCl2(s)+SO4

4、2-(aq)→PbSO4(s)+2Cl-(aq)n=2（3）正极反应MnO4-(aq)+8H+(aq)+5e-→Mn2+(aq)+4H2O(l)属于氧化还原电极负极反应Zn(s)→Zn2+(aq)+2e-属于金属-金属离子电极电池反应2MnO4-(aq)+16H+(aq)＋5Zn(s)→2Mn2+(aq)＋8H2O(l)＋5Zn2+(aq)n=10（4）正极反应Ag+(c2)+e-→Ag(s)属于金属-金属离子电极负极反应Ag(s)→Ag+(c1)+e-属于金属-金属离子电极电池反应Ag+(c2)→Ag+(c1)n=1例8-225℃时测得电池(-)Ag(s

5、)│AgCl(s)│HCl(c)│Cl2(100kp)│Pt(s)(+)的电动势为1.136V，已知(Cl2/Cl-)=1.358V,(Ag+/Ag)=0.7996V，求AgCl的溶度积。分析首先根据电池电动势和已知的标准电极电位，由Nernst方程求出AgCl/Ag。其次：AgCl的平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，方程式两侧各加Ag：AgCl(s)+Ag(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)+Ag(s)AgCl与产物Ag组成AgCl/Ag电对；反应物Ag与Ag+组成Ag+/Ag电对。AgCl(s)的溶度积常数为：=。解由电池表达式：正极反

6、应Cl2(g)+2e-→2Cl-(aq)，=+lg负极反应Ag(s)+Cl-(aq)→AgCl(s)+e-，=＋lg电池反应Cl2(g)+2Ag(s)→2AgCl(s)E＝-＝(+lg)-(＋lg)＝1.136V，将和数据带入＝－1.136V＝1.358V－1.136V＝0.222V，又由AgCl(s)+AgAg++Cl-+Ag＝=(0.222-0.7996)V/0.05916V＝-9.76Ksp(AgCl)=1.74×10-10例8-3在Ag+、Cu2+离子浓度分别为1.00×10-2mol?L-1和1.00mol?L-1的溶液中加入铁粉，哪一种金属离子

7、先被还原析出？当第二种金属离子被还原析出时，第一种金属离子在溶液中的浓度为多少？已知(Cu2+/Cu)=0.3419V，(Ag+/Ag)=0.7996V。分析首先根据电极电位判断物质氧化性或还原性的相对强弱。氧化能力强的氧化型物质将首先被还原。随着反应进行，被还原金属离子浓度降低，电极电位减小，当减小到与第二种金属离子的电极电位相等时，第二种金属离子才能被还原。解=＋0.05916Vlog[Ag+]＝0.7996V+0.05916Vlg(1.00×10-2)=0.6813V==0.3419V由于＞，Ag+是较强氧化剂，当加入还原剂铁粉时首先被还原。当=时，

8、Cu2+离子被还原。则=0.7996V+0.05916Vlg[Ag+]=0.3419V[Ag+]=1.82×10-8（mol?L-1）例8-4298K时电池(-)Pt(s)│H2(100kp)│NaOH(sln)│HgO(s)│Hg(l)(+)的=0.926V，反应H2(g)+O2(g)=H2O(l)的△rHm=-285.84kJ?mol-1。又：H2(g)O2(g)H2O(l)Hg(l)HgO(s)Sθ/J?mol-1?K-1130.5205.0369.9477.470.29试求分解反应HgO(s)Hg(l)+O2(g)(1)在298K时氧的平衡分压；(

9、2)假定反应热与温度无关，HgO在空气中能稳定存在的最高温度是多少