基础化学第二版习题答案chap8.doc

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1、第八章氧化还原反应和电极电势习题答案1.锌空气电池是历史比较悠久的电池之一，常用于AA型、AAA型电池以及钮扣电池等。它的电池反应如下所示：2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)。试写出电极反应。负极：Zn+2OHˉ=ZnO+H2O+2eˉ正极：0.5O2+H2O+2eˉ=2OHˉ2．若Pt

2、H2（100kPa）

3、胃液

4、

5、KCl（0.1mol·L-1）

6、Hg2Cl2(s)

7、Hg(l)

8、Pt的电动势等于0.420V，而Pt

9、H2（100kPa）H+（1.0mol·L-1）

10、

11、KCl（0.1mol·L-1

12、Hg2Cl2(s)

13、Hg(l)

14、

15、Pt的电动势等于0.334V，求胃液的pH。解：对于电池：Pt

16、H2（100kPa）H+（1.0mol·L-1）

17、

18、KCl（0.1mol·L-1），Hg2Cl2

19、HgE1＝φ+－φoSHE＝φ+＝－0.334（V）对于电池：Pt

20、H2（100kPa），胃液

21、

22、KCl（0.1mol·L-1），Hg2Cl2

23、HgE2＝φ+－φ待测＝0.334－φ待测＝0.420（V）φ待测＝－0.086（V）根据能斯特方程pH=1.453.将下列氧化还原反应设计成原电池，写出电极反应及电池符号：（1）Fe2++Ag+Fe3++Ag电极反应：正极：Ag++e

24、-Ag还原反应：负极：Fe2+－e-Fe3+氧化反应电池符号为：(－)Pt

25、Fe3+(c1),Fe2+(c2)

26、

27、Ag+(c3)

28、Ag(+)（2）MnO4-+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O电极反应：正极：MnO4-+8H++5e-Mn2++4H2O还原反应负极：Fe2+－e-Fe3+氧化反应4电池符号为：(－)Pt

29、Fe3+(c1),Fe2+(c2)

30、

31、MnO4-(c3),Mn2+(c4)

32、Pt(+)4.298K时，在Ag+/Ag电极中加入过量I-，设达到平衡时[I-]=0.10mol·L－1，而另一个电极为Cu2+/

33、Cu，[Cu2+]=0.010mol·L－1，现将两电极组成原电池。写出原电池符号、电池反应式、并计算电池反应的平衡常数。（(Ag+/Ag)=0.80V，(Cu2+/Cu)=0.34V，Ksp(AgI)=1.0´10-18）答：(Cu2+/Cu)=0.34+(0.0591/2)lg(0.010)=0.28(V)(AgI/Ag)=0.80+(0.0591/1)lg(Ksp/[I-])=0.80+0.0591lg(1.0´10-18/0.10)=-0.20(V)所以原电池符号：Ag,AgI(s)│I-(0.10mol·dm-3)‖Cu2+(

34、0.010mol·dm-3)│Cu(s)电池反应式：2Ag+Cu2++2I-=2AgI+Cu(AgI/Ag)=(Ag+/Ag)+0.0591lgKsp(AgI)=0.80+0.059lg(1.0´10-18)=-0.26(V)=(Cu2+/Cu)–(AgI/Ag)=0.34-(-0.26)=0.60(V)lg=/0.0591=2´0.60/0.0591=20.34所以平衡常数=2.2´10205.将锌片分别放入[Zn2+]=1.0mol·L－1，[Zn2+]=0.001mol·L－1溶液中，并组成原电池，指明正负极并计算原电池电动势。（

35、(Zn2+/Zn)=-0.76V）.答：对于［Zn2+］=1.0mol·L－1的电极，其电极电势即为标准电极电势(－0.76V)；［Zn2+］=0.001mol·L－1的电极电势可根据能斯特方程式求得：φ=φ+=－0.76+=－0.85V可见，［Zn2+］浓度大的电极电势大，为正极，浓度小的为负极，电池电动势为：E=φ正－φ负=(-0.76)―(-0.85)=0.09V6.原电池Cd(s)︱Cd2+(c=1mol·dm-3)‖Cu2+(c=1mol·dm-3)︱Cu(s)的电池电动势为。试求Cd2+/Cd电极的标准还原电势。查表得：因为

36、4所以7．判断下列每一组中较强的氧化剂和较强的还原剂（均为标准状态）：（1）I2，I-，Br2，Br-；（2）Ag+，Zn2+，Zn，Ag；（3）Fe2+，Cr2O72-，Fe3+，Cr3+；（4）Sn2+，Sn，Mg2+，Mg。答：（1）强氧化剂：Br2，强还原剂：I-；（2）强氧化剂：Ag+，强还原剂：Zn；（3）强氧化剂：Cr2O72-，强还原剂：Fe2+；（4）强氧化剂：Sn2+，强还原剂：Mg。8．根据标准电极电势排列下列氧化剂和还原剂的强弱顺序：Ag，Zn2+，Cl-，Fe2+，Hg2+，MnO4-，Sn，Cr2O72-。答

37、：氧化剂的氧化能力：MnO4->Cr2O72->Hg2+>Fe2+>Zn2+；还原剂的还原能力：Sn>Fe2+>Ag>Cl-。9．根据φ值判断下列氧化还原反应自发进行的方向。设各物质的浓度均为1mol·L-