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1、第十一章 电化学基础11-1 用氧化值法配平下列方程式（1）（2）（3）（4）（5）11-2 将下列水溶液化学反应的方程式先改写为离子方程式，然后分解为两个半反应式（1） （2） （3） （4）（5）11-3 用半反应法（离子-电子法）配平下列方程式：（1）K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 K2SO4 + Cr2(SO4)3 + S + H2OCr2O72- + 14H+ + 6e- = 2Cr3+ + 7H2O H2S = S + 2H+ + 2e- +3得： Cr2O72- + 3H2S + 8H+ = 2Cr3+ + 3S + 7H2O （2） + H2O2 O2 + Mn2+
2、(酸性溶液) MnO42- + 8H+ + 4e- = Mn2+ + 4H2O H2O2 = O2 + 2H + 2e- +2得：MnO42- + 2H2O2 + 4H+ - = Mn2+ + 2O2 + 4H2O（3） Zn + NO3 + OH NH3 + Zn(OH)42 +4得： （4） Cr(OH)4 + H2O2 CrO42 Cr(OH)4 + 4OH = CrO42 + 4H2O + 3e 3+2得： 2Cr(OH)4 + 3H2O2 +2OH= 2CrO42 + 8H2O （5） Hg + NO3 + H+ Hg22+ + NO 2+3得： 11-4 将下列反应设计成原电池，用
3、标准电极电势判断标准态下电池的正极和负极，电子传递的方向，正极和负极的电极反应，电池的电动势，写出电池符号。（1） 正极： 负极： ()Zn|Zn2+(c1)|Ag+(c2)|Ag(+)（2） 正极： 负极：（3） 正极： 负极：（4）， 正极： 负极： （5）， 负极： 正极： ()C，I2 | OH(c1)，IO3(c2)| I- (c3)| I2，C(+)11-5 写出下列各对半反应组成的原电池的电池反应、电池符号，并计算标准电动势。（1） () Pt，I2 | I- (c1)| Fe3+(c2)，Fe2+ (c3)| C (+)，V (2) , 2Cu2+ + 4I- = 2CuI +
4、 I2 () Pt, I2 | I(c1)| Cu2+(c2), I(c3) | CuI, Pt (+), E=0.860.535 =0.325V （3）, E=0(0.7618)= 0.7618V(4) , (5) ; () Pt, H2(p1) | OH(c1) | OH(c2) | O2(p2)，Pt(+) , E = 0.401(0.8277) = 1.2287V 11-7 通过计算说明，对于半反应和电极电势是相等的。解：根据能斯特方程：对半反应，有：对半反应，有：11-8 氧化还原滴定的指示剂在滴定终点时因与滴定操作溶液发生氧化还原反应而变色。为选择用重铬酸钾滴定亚铁溶液的指示剂，请
5、计算出达到滴定终点（Fe2+=105molL1，Fe3+=102molL1）时Fe3+ + e = Fe2+ 的电极电势，由此估算指示剂的标准电极电势应当多大。解：指示剂的标准电极电势应大于0.9476V。11-9 用能斯特方程计算来说明，使Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu 的反应逆转是否有现实的可能性？解： Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu反应逆向进行时，E0， 时， 实际工作中很难达到，故要使反应逆转是不可能的。11-10 用能斯特方程计算与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度。解： MnO2 + 4H+ + 2Cl = Cl2 + Mn2+ + 2H2O
6、 11-11 用能斯特方程计算电对H3AsO4/H3AsO3，在pH=0、2、4、6、8、9时的电极电势，用计算的结果绘制pH-电势图，并用该图判断反应 H3AsO4 + 2I + 2H+ = H3AsO3 + I2 + H2O 在不同酸度下的反应方向。解：pH024689j/v0.580.460.340.220.1060.047H3AsO4 + 2I + 2H+ = H3AsO3 + I2 + 2H2OpH0.7时，反应正向进行，pH0.7时，反应逆向进行。11-12 利用半反应2H+ + 2e = H2 的标准电极电势和醋酸的电离常数计算下列半反应的标准电极电势。 2HAc + 2e =
7、H2 + 2Ac 解： 2HAc + 2e = H2 + 2Ac 该反应式的标准电极电势的条件是溶液中，氢气的压力为标准压力，此时11-13 利用半反应Cu2+ + 2e = Cu和Cu(NH3)42+ + 2e = Cu + 4NH3 的标准电极电势（0.065V）计算配合反应Cu2+ + 4NH3 = Cu(NH3)42+的平衡常数。解：若两个半反应组成原电池，由半反应标准电极电势大小可知：（+） （发生还原反应） （-）（发生氧化反应）两式加和得：由标准自由能与电动势和平衡常数的关系式：和 11-14 利用半反应 Ag+ + e = Ag 和AgCl的溶度积计算半反应AgCl + e =
8、 Ag + Cl的标准电极电势。解： （发生还原反应） （发生氧化反应）两式相加和得： 其由标准自由能与电动势和平衡常数的关系式：和 = (AgCl/Ag) = 0.222V11-15 利用水的离子积计算碱性溶液中的半反应2H2O + 2e = H2 + 2OH的标准电极电势。解：设（+） （发生还原反应） （-） （发生氧化反应）两式相加和得： 其由标准自由能与电动势和平衡常数的关系式：和 (H2O/H2) = 0.828V，即半反应的标准电极电势为-0.828V。11-16 利用附表标准电极电势设计一个原电池推导H2S的电离常数。解：设计原电池的两个半反应为：（+） （发生还原反应） （）
9、 （发生氧化反应）两式相加和得： 该式的平衡常数即为H2S的电离平衡常数（Ka1Ka2）的倒数。 Ka=Ka1Ka2= 1.431021 11-17 利用Cr2O72 + H2O = 2CrO42 + 2H+ 的K=1014和Ag2CrO4的溶度积以及Ag+ + e = Ag的标准电极电势求 2Ag2CrO4 + 2H+ + 4e = 4Ag + Cr2O72 + H2O的标准电极电势。解： 设计电池反应为： （） 4+得： 的标准平衡常数可由以下两反应平衡常数得到。 K=1014 即=+所以式的标准平衡常数K = KK1= 7.971037由标准自由能与电动势和平衡常数的关系式：和 = (A
10、g2CrO4/Ag) = 0.239V即所求半反应的标准电极电势为0.239V。11-18 由标准自由能计算Cl2(g) +2e- = 2Cl(aq)的标准电极电势。解： fGqm/kJ.mol-1 0 -131.311-19 由Cu2= + 2e = Cu 和 Cu+ + e = Cu 的标准电极电势求算Cu2+ + e = Cu+ 的标准电极电势。解：查表得： 0.34V Cu2+ x Cu+ 0.522V Cu20.34=x + 0.522 x=20.340.522 = 0.158 V11-20 由MnO4 + 4H + 3e = MnO2 + 2H2O 和MnO4 + e = MnO4
11、2的标准电极电势以及水的离子积求MnO42 + 2H2O + 2e = MnO2 + 4OH的标准电极电势。解： 1.679V MnO4 0.558V MnO42 x MnO2 31.679 = 0.558 + 2x x=2.240V即电极反应 MnO42 + 4H+ + 2e = MnO2 + 2H2O (1)的 = 2.240V （2） x=? 若（2）（1）可得： 4H2O = 4H+ + 4OH K=(KW)4根据 0.0592lgK=nE 则： 0.0592lg(KW)4=2(x2.240)x=0.582V11-21 写出以K2CO3熔融盐为电解质的氢氧燃料电池的电极反应和电池反应。解：电池反应为：正极：负极：11-22 碱性银锌可充电干电池的氧化剂为Ag2O，电解质为KOH水溶液，试写出它的电极反应和电池反应。解：正极：
