第七章氧化还原反应和电极电势Word文档格式.docx
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-=(0.222-0.7996)V/0.05916V=-9.76
Ksp(AgCI)=1.7410丈0
例9-2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,AgCI(s)|HCI|CI2(100kp),Pt(+)
(2)(-)Pb,PbS04(s)|K2SO4IIKCI|PbCI2(s),Pb(+)
(3)(-)Zn|Zn2+IMnO「Mn2+,H+|Pt(+)
(4)(-)Ag|Ag+(d)||Ag+(C2)|Ag(+)
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。
电池反应2Ag+CI2t2AgCI(s)n=2
(2)正极反应PbCb(s)+2e-tPb+2CI-此电极为金属-难溶盐-阴离子电极
负极反应Pb+SO42-tPbSO4(s)+2e-此电极为金属-难溶盐-阴离子电极电池反应PbCl2(s)+SO42-tPbSCH(s)+2CI-n=2
(3)正极反应MnO4-+8H++5e-tMn2++4H2O此电极为氧化还原电极
电池反应2MnO4-+16H++5Zrr2Mn2++8出0+5Zn2+n=10
属被先还原?
当第二种金属离子被还原时,第一种金属离子在溶液中的浓度为多少?
已知
AA
(Cu2+/Cu)=0.3419V,(Ag+/Ag)=0.7996V。
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Ag/Ag=Ag/Ag+0.05916VIOg[Ag+]
=0.7996V+0.05916Vlg(1.0010-2)X0.6813V
A
Cu2/Cu=Cu2/Cu=0.3419V
由于Ag/Ag>
Cu2/Cu,Ag+是较强氧化剂,当加入还原剂铁粉时首先被还原。
=0.7996V+0.05916Vlg[Ag+]=0.3419V
[Ag+]=1.8210^(molL-1)
例9-4298K时电池(-)Pt,H2(100kp)|NaOH(aq)|HgO(s)|Hg(+)的E°
=0.926V,反应H2(g)+丄02(g)=
2
e
H2O(l)的厶rHm=-285.84kJmol;
1。
又:
H2(g)O2(g)H2O(l)Hg(l)HgO(s)
SJmol-1K-1130.5205.0369.9477.470.29
试求分解反应HgO(s)Hg(l)+102(g)
(1)在298K时氧的平衡分压;
(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?
解给定的电池反应:
HgO(s)+H2tHg(l)+H2。
(1)……(1式)
△rGme=-nFEe=-2>
96500Cmol-1XQ.926V=-178718Jmol-1
由H2(g)+丄O2(g)=H2O(l)……(2式)
△rGmtH2O(l)]=△rHme—T△£
m°
=-285840Jmol-1-298K>
69.94-130.5-丄X205.03)Jmol-1K-1
=-237244Jmol-1
1式一2式得HgO(s)tHg(l)+丄O2(g)……(3式)
△rGme=-178718Jmol-1-(-237244Jmol-1)=58526Jmol-1
(1)由△rGme=—RTlnKp,
lnKp=-△rGmeRT=-58526Jmol-1/(8.314Jmol-1K-1X298K)=-23.62
Kp=5.5>
0-11=Jpo2
pO2=Kp2=3.03>
-21atm=3.071>
19kPa
(2)反应HgO(s)tHg(l)+丄02(g)的
△rSme=77.4Jmol-1K-1+!
X205.03Jmol-1K-1-70.29Jmol-1K-1
=109.6Jmol-1K-1
△rHm°
=△rGm°
+T△rSm°
再由
In
k2
=rHm(T2T1)
K1
(T2tjr
ln0447
1
91187Jmol(T2298K)
=58526Jmol-1+298KX109.6Jmol-1K-1=91187Jmol-1
111
5.51011(T2298K)8.314Jmol1K
计算得T2=784.2K
计算题
()
本章练习[TOP]判断题选择题填空题问答题
一、判断题(对的打V,错的打X)
1.当组成原电池的两个电对的电极电势相等时,电池反应处于平衡状态。
2.将两个电对组成原电池,其中电极电势数值较大者为原电池的正极。
3.由能斯特方程式可知,在一定温度下减小电对中还原态物质的浓度,电对的电极电势值增大。
4.两电对组成一原电池,则标准电极电势〜大的电对的氧化型物质在电池反应中一定是氧化剂。
5.在原电池:
(一)Cu|CuSC4(C1)HCuSO(c2)|Cu(+)中,C2一定大于C1。
()
6.在氧化还原反应中,氧化剂失去电子,氧化值升高,进行的是氧化过程。
7.在氧化还原反应中,H2C2既可以是氧化剂,也可以是还原剂。
8.根据标准电极电势:
o(l2/I-)=0.535V,q(Fe3+/Fe2+)=0.770V,可知反应
12+2Fe2+=2I-+2Fe3+在标准状态下能自动进行。
9.在非金属氢化物中,氢元素的氧化值为+1。
10.电极电势只取决于电极本身的性质,而与其它因素无关。
11.将两个电对组成原电池,其中电极电势数值较大者为原电池的正极。
12.当电池反应达到平衡时,原电池的标准电动势E°
=0。
13.由能斯特方程式可知,在一定温度下减小电对中还原态物质浓度时,电对的电极电势数值增大。
14.在原电池中,正极发生还原反应,负极发生氧化反应。
15.生物化学标准电极电势是指c(H3。
)=10-7mol/L(pH=7)、电对中的其它物质的浓度均为1mol/L
时的电极电势。
16.在氧化-还原电对中,其氧化态的氧化能力越强,则其还原态的还原能力就越弱。
、选择题(将每题一个正确答案的标号选出)[TOP]
1.对于电池反应Cu2++Zn=Cu+Zn2+,下列说法中正确的是()
A.当c(Cu2+)=c(Zn2+)时,反应达到平衡
B.当o(Cu2+/Cu)=o(Zn2+/Zn)时,反应达到平衡
C.当Cu2+/CuZn2+/Zn时,反应达到平衡
D.当原电池的标准电动势等于零时,反应达到平衡
2.25C时将铂丝插入Sn4+和Sn2+离子浓度分别为0.1mol/L和0.01mol/L的混合溶液中,电对的电极电势为()
A.o(Sn4+/Sn2+)VB.o(Sn4+/Sn2+)+0.05916/2V
C.o(Sn4+/Sn2+)+0.05916VD.o(Sn4+/Sn2+)—0.05916/2V
3.下列原电池中,电动势最大的是()
A.(-)Zn|Zn2+(co)IICi?
(co)|Cu(+)
B.(-)Zn|Zn2+(0.1mol/L)IICif+(c°
)|Cu(+)
C.(-)Zn|Zn2+(co)ICif+(0.1mol/L)|Cu(+)
D.(-)Zn|Zn(0.1mol/L)IICu(0.1mol/L)|Cu(+)
4.在测定电对AgNOAg的电极电势时,分别装有下列溶液的盐桥中不能使用的是()
A.KClB.KNO3C.NH4NOD.KNO3和NHNO
5.下列关于氧化值的叙述中,不正确的是()
A.单质的氧化值为0
B.氧的氧化值为-2
C.在多原子分子中,各元素的氧化值的代数和等于0
D.氧化值可以是整数或分数
6.已知o(Fe3+/Fe2+)=0.77V,o(Cu2+/Cu)=0.34V,o(Sn4+/Sn2+)=0.15V,
o(Fe2+/Fe)=-0.41V。
在标准状态下,下列反应能进行的是()
3+2+2+
A.2Fe+Cu=2Fe+Cu
4+2+2+
B.Sn+Cu=Sn+Cu
C.Fe+Cu=Fe+Cu
_4+2+_2+3+
D.Sn+2Fe=Sn+2Fe
7.已知o(Fe3+/Fe2+)=0.77V,o(Sn2+/Sn)=-0.14V,“Sn4+/Sn2+)=0.15V,
在标准状态下,下列各组物质中能共存的是()
A.Fe3+、Sn2+B.Fe、Sn2+C.Fe2+、SrTD.Fe3+、Sn
8.已知o(Zn2+/Zn)=-0.76V,^(Ag+/Ag)=0.80V。
将电对Zn2+/Zn和Ag+/Ag组成原电池,该原电池
的标准电动势为()
A.2.36VB.0.04VC.0.84VD.1.56V
9.对于电池反应Cu2++Zn〜円Cu+Zn2+,下列说法中正确的是()
A.当c(Cu2+)=c(Zn2+)时,反应达到平衡
B.当o(Cu2+)=o(Zn2+)时,反应达到平衡
C.当(Cu2+)=(Zn2+)时,反应达到平衡
D.当原电池的标准电动势等于0时,反应达到平衡
10.已知o(Fe2+/Fe)=-0.41V,£
(Ag+/Ag)=0.80V,o(Fe3+/Fe2+)=0.77V。
在标准状态下,电对
Fe2+/Fe、Ag+/Ag和Fe3+/Fe2+中,最强的氧化剂和最强的还原剂分别是(
12.对电极电势的下列叙述中,正确的是()。
A.温度升高,电对的电极电势降低
B.同时增大或减小氧化型和还原型物质的浓度,电对的电极电势不变
C.电对中还原型物质的浓度减小时,电对的电极电势减小
D.电对中氧化型物质的浓度增大时,电对的电极电势增大
13.在25C时
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- 第七 氧化 还原 反应 电极 电势