普通化学(第六版)课后习题答案

内容发布更新时间 : 2024/12/26 16:13:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

电极电势判断

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

(2)2Cr3++3I2+7H2O=Cr2O72-+6I-+14H+ ??(I/I)?0.5355

(3)Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 ??(Fe/Fe)?0.771>??(Cu/Cu)?0.3419正向进行

补充(4)2Br??2Fe3??Br2?2Fe3? ?

(5)MnO?4Cl?4H?MnCl?Cl?2HO ? 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)

0.05917V=1.232V+0.05917×?(Cr2O72?/Cr3?)???(Cr2O72?/Cr3?)?lg[c(H?)/c?]14?3?2?2?22?73?3?2?2???2222614/6lg10-4

=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)

???(MnO4/Mn2?)???(MnO4/Mn2?)?-

0.05917Vlg[c(H?)/c?]85=1.507V+0.05917×

8/5lg10-4

=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.

E????(Fe3?/Fe2?)???(I2/I?)=0.771-0.5355=0.2355V

反应的标准平衡常数

K??103.98=9.6×103

-

nE?lgK?0.05917?=0.2355/0.05917=3.98

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)

E? 16.答案:(1)

???(Cl2/Cl?)???(Co2?/Co)

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

(2)反应为Co+Cl2=Co2++2Cl-

p(Cl2)/p?0.05917(3)因为?(Cl2/Cl)??(Cl2/Cl)?lg2[c(Cl?)/c?]2???

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?(Co2?/Co)???(Co2?/Co)?0.05917lgc(Co2?/Co) /c?)2Co2+浓度降低到0.010mol.dm-3,原电池负极的电极电势降低0.05917V, 电动势增大0.05917

因为:?(Co2?/Co)???(Co2?/Co)?0.05917lg0.01=??(Co2?/Co)?0.05917

2?1.224V 17.答案:查标准电极电势??(MnO2/Mn2?)??(Cl2/Cl?)?1.358V

?1.224V

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|Cu2+||Fe2+,Fe3+|Pt+

??(?)???(Cu2???(?)???(Fe3?/Fe2?)?0.771V

/Cu)?0.3419V

lgK??2?(0.771?0.3419)= 14.5

0.05917 反应的标准平衡常数

K??1014.5=3.16×1014

19.答案:Cu+的歧化反应为:2Cu+(aq)=Cu2+(aq)+Cu(s) 已知??(Cu2?/Cu)?0.3419V 关系

??(Cu2?/Cu)?0.3419V??(Cu?/Cu)?0.521V

利用上述数据计算??(Cu2?/Cu?)

=[??(Cu2?/Cu?)+??(Cu?/Cu)]/2

1?(0.521?0.1628)?6.05

0.05917??(Cu2?/Cu?)=2×0.3419-0.521=0.1628V

方法一:反应2Cu+(aq)=Cu2+(aq)+Cu(s)

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

方法二:反应Cu+2Cu+(aq)=Cu2+(aq)+2Cu(s) 方法三:反应

2?(0.521?0.3419)?6.050.05917+

Cu2++2Cu(aq)=2Cu2+(aq)+Cu(s) lgK??2?(0.3419?0.1628)?6.050.05917lgK??(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)S2- Br- Cl-OH- SO42-

阴极:??>0的金属阳离子, -1

K+ Mg2+ Al3+

(1)阳极:Ni-2e=Ni2+ 阴极:Ni2++2e=Ni (2)阳极:2Cl—2e=Cl2 阴极:Mg2++2e=Mg (3)阳极:4OH—4e=O2+2H2O 阴极:2H++2e=H2

??(H?/H2)?0.21 21.答案:析出Ni 而不析出H2的条件是:?(Ni2?/Ni)??(Ni2?/Ni)?0.05917lg0.10???(H?/H2)?0.05917lgc(H?)?0.21 20.05917?0.257?(?1)?0?0.05917pH?0.21 pH?1.29

222.答案:在微酸性水膜中发生吸氧腐蚀 阳极:Fe-2e=Fe2+ 阴极:O2+2H2O+4e=4OH-

在稀硫酸中发生析氢腐蚀 阳极:Fe-2e=Fe2+ 阴极:2H++2e=H2 23.答案:计算依据:# =1mol.dm-3

# 电极电势的值都是电极反应处于平衡状态下的值,所以对(2)有AgBr

??值是电极反应中各物质均在标准状态下

离子浓度

-(s)=Ag+(aq)+Br(aq)溶解平衡存在,且Ks?[ceq(Ag?)/c?]?[ceq(Br?)/c?]=ceq(Ag?)/c?两个银电极之间的关系:(2)可以看成是(1)当Ag+浓度降低到Ks时的值,根据能斯特方程有0.0730=0.7990+0.05917lgKs lgKs=(0.0730-0.7990)/0.05917= -12.27 Ks(AgBr)=10-12.27=5.37×10-13

24.答案:Ag在HX溶液中的溶解反应为2Ag(s)+2H+(aq)+2X-(aq)=2AgX(s)+H2(g)

????(AgX/Ag)?(H/H2)反应能否进行,可通过计算与比较:

?0,则能溶解;若??(AgX/Ag)?0则不能溶解 若??(AgX/Ag)??(AgCl/Ag)=0.7990+0.05917lgKs(AgCl)=0.7990+0.05917lg1.77×

10-10=0.222V>0

??(AgI/Ag)=0.7990+0.05917lgKs(AgI)=0.7990+0.05917lg8.51×10-17=

-0.152V<0

25.答案:要使Zn析出时H2不析出

?0.7618??(Zn2?/Zn)析??(H?/H2)析

0.05917lg0.1?0?0.05917pH?? 20.05917?0.7618??0?0.05917?7?(0.72?0.116lgj)

2lgj??0.3428/0.116??2.96

j?0.0011A?cm?2

练习题 一、选择题

2-2+

+

3+

3+

1、标准状态下,反应Cr2O7+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O 正向进行,则最强的氧化剂及还原剂分别为:

A.Fe、Cr B. Cr2O7、Fe C.Fe、Fe D. Cr2O7、Cr2、已知K?f [Zn(NH3)4]=2.9×109,K?f [Zn(CN)4]=5.0×1016则:

2+

2-3+

3+

2-2+

3+

2+

2-

3+

A. B.

??(Zn2+/Zn)>??[Zn(NH3)42+/Zn]>??[Zn(CN)42-/Zn]

??

?(Zn2+/Zn)>?[Zn(CN)42-/Zn]>?[Zn(NH3)42+/Zn]

???? C. ? [Zn(NH3)42+/Zn]>?[Zn(CN)42-/Zn]>?(Zn2+/Zn) D.

??

??2-2+??[Zn(CN)4/Zn]>[Zn(NH3)4/Zn]>(Zn2+/Zn)

3、下列电对的?值不受介质pH值影响的为:

A.MnO2/Mn

?2+ B.H2O2/H2O C.S/H2S D. Br2/Br-

4、已知?(A/B)>?(C/D)在标准状态下自发进行的反应为:

A.A+B→C+D B.A+D→B+C C.B+C→A+D D.B+D→A+C 5、根据?(Ag+/Ag)=0.7996V,?(Cu2+/Cu)=0.3419V,在标准态下,能还原

????Ag+但不能还原Cu2+的还原剂,与其对应氧化态组成电极的?值所在范围为: A. C.

??

??

??>0.7996V,<0.3419VB.

>0.7996V

?? <0.3419V D.0.7996V >??>0.3419V

+

-

6、298K,对于电极反应O2+4H+4e=2H2O来说,当p(O2)=100KPa,酸度与电极电势的关系式是: A.? =

???+0.059pH B.?=

??-0.059pH C.?=

??+0.0148pH

D.?=?-0.0148pH

7、将反应Zn+2Ag=2Ag+Zn组成原电池,在标态下,该电池的电动势为: A. ??=2???+2+

(Ag

+

???2++2?????/Ag)-(Zn/Zn) B. =[(Ag/Ag)]-(Zn2+/Zn)

? C. ??=?(Ag+/Ag)-?(Zn2+/Zn) D.

??=??(Zn2+/Zn)-?(Ag+/Ag)

?8、根据Fe在酸性介质中标准电极电势图:Fe +0.771 Fe -0.447Fe,下列说法中错误的是:

A. ?(Fe2+/Fe)=-0.447V B.Fe与稀酸反应生成Fe和H2 C.Fe可与Fe反应生成Fe D. Fe在酸性溶液中可发生歧化反

3+

2+

2+

?3+2+

2+

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