普通化学教材参考答案 申少华主编(中国矿业大学出版社) 下载本文

??PH3+HPO-(6) P4?2

2???Mn2??Fe3??H2O (7) MnO??H??4?Fe解: (1) 4FeS2?11O2===2Fe2O3?8SO2

(2) 2CuSO4?4KI===2CuI?I2?2K2SO4 (3) Zn?HgO?2NaOH===Hg?Na2ZnO2?H2O (4) 2KMnO4===K2MnO4?MnO2?O2? (5) PbO2+2Cl-+4H+===Pb2++Cl2↑+2H2O (6) 5P4+ 12OH- + 12H2O===8PH3?12HPO-2

2?(7) MnO??8H?===Mn2??5Fe3??4H2O 4?5Fe

2. 根据下列原电池反应,分别写出各原电池中正、负电极的电极反应(须配平)。

(1) 3H2(p?100kPa)?Sb2O3===2Sb?H2O (2) Pb2??Cu(s)?S2?===Pb?CuS(s)

2?(3) MnO??8H?===Mn2??5Fe3??4H2O 4?5Fe(4) Fe2??Ag?===Fe3??Ag (5) Zn?Fe2?=== Zn2??Fe (6) 2I??2Fe3?===I2?2Fe2? (7) Ni?Sn4?===Ni2??Sn2?

解:(1) 正极:Sb2O3+6H++6e===2Sb+3H2O 负极:H22e===2H+ (2) 正极:Pb2??2e ===Pb 负极:Cu?S2-?2e===CuS

?2?(3) 正极:MnO??4H2O 4?8H?5e===Mn 负极:Fe2??e===Fe3? (4) 正极:Ag??e===Ag

负极:Fe2??e===Fe3? (5) 正极:Fe2??2e===Fe

负极:Zn?2e===Zn2? (6) 正极:Fe3??e===Fe2?

负极:2I-?2e===I2 (7) 正极:Sn4??2e===Sn2?

负极:Ni?2e===Ni2?

3. 将上题各氧化还原反应组成原电池,分别用符号表示各原电池。 解:(1) (-)Pt︱H2(p=100kPa),H+(c1)︱︳Sb2O3|Sb(+) (2) (-)Cu︱CuS, S2-(c1)︱︳Pb2+(c2)|Pb(+)

(3) (-)Pt︱Fe2+(c1), Fe3+(c2)︱︳Mn2+(c3),MnO4-(c4),H+|Pt(+) (4) (-)Pt︱Fe2+(c1), Fe3+(c2)︱︳Ag+(c3)|Ag(+) (5) (-)Zn︱Zn2+(c1)︱︳Fe2+(c2)|Fe(+)

(6) (-)Pt︱I2︱I-(c3)︱︳Fe2+(c1), Fe3+(c2)|Pt(+) (7) (-)Ni︱Ni2+(c1)︱︳Sn2+(c2), Sn4+(c2)|Pt(+)

pH=4.0时,4. 在298.15K,下列反应能否自发进行?试通过计算说明之(除H?及OH?外,其他物质均处于标准条件下)。

2?(1) Cr2O7(aq)?14H?(aq)?6Br?(aq)===3Br2(l)?3Cr3?(aq)?7H2O(l)

?2?(2) 2MnO?4(aq)?16H(aq)?10Cl(aq)===5Cl2(g)?2Mn(aq)?8H2O(l)

?????)?解:(1)E?(??0.059171lg ?146[c(H)]0.059171lg?414??0.3863V?0 6(10) =(1.232-1.066)-

故不能自发进行。

?????)? (2)E?(??0.059171lg 10[c(H?)]160.059171lg?416??0.23V?0 10(10) =(1.507-1.3583)-故不能自发进行。

5. 将锡和铅的金属片分别插入含有该金属离子的溶液中并组成原电池(图式表示,要注明浓度)

(1) c(Sn2?)=0.0100mol?L?1,c(Pb2?)=1.00mol?L?1; (2) c(Sn2?)=1.00mol?L?1,c(Pb2?)=0.100mol?L?1。

分别计算原电池的电动势,写出原电池的两电极反应和电池总反应式。

解:(1) (-)Sn︱Sn2+(0.0100mol?L?1)︱︳Pb2+(1.00mol?L?1)|Pb(+)

Pb2??Sn===Pb?Sn2?

正极:Pb2??2e ===Pb 负极:Sn?2e===Sn2?

0.05917c(Sn2?) E?(???)?lg2c(Pb2?)????=[-0.1262-(-0.1375)]-

0.059170.01lg?0.0705V 21.00(2) (-)Pb︱Pb2+(0.100mol?L?1)︱︳Sn2+(1.00mol?L?1)|Sb(+) E=0.019V

正极:Sn2??2e ===Sn 负极:Pb?2e===Pb2?

Pb?Sn2?===Pb2??Sn

0.05917c(Pb2?) E?(???)?lg2?2c(Sb)????=[-0.1375-(-0.1262)]-

0.059171.00lg?0.01828V 20.1006. 将下列反应组成原电池(温度为298.15 K):

2I?(aq)?2Fe3?(aq)===I2(s)?2Fe2?(aq)

(l) 计算原电池的标准电动势;

(2) 计算反应的标准摩尔吉布斯函数变; (3) 用图式表示原电池;

(4) 计算c(I?)=1.0?10?2mol?L?1以及c(Fe3?)=c(Fe2?)/10时原电池的电动势。

?????????解:(1)E???? 3?2??(Fe/Fe)(I2/I?)? =0.771-0.5355=0.2355V

? (2)?rGm??nFE???2?96485?0.2355?10?3kJ.mol?1??45.44kJ.mol?1

(3)(-)Pt︱I2(s)︱I-(C3)︱︳Fe2+(c1), Fe3+(c2)|Pt(+)

0.05917[c(Fe2?)]2(4) E?E? lg2[c(Fe3?)]2[c(I?)]2?0.05917102 =0.2355?lg?22?0.0580V

2(10)7. 由标准钴电极(Co2?/Co)与标准氯电极组成原电池,测得其电动势为1.64V,此时钴电极为负极。已知??(Cl2/Cl?)=1.36V,问:

(l) 标准钴电极的电极电势为多少?(不查表) (2) 此电池反应的方向如何?

(3) 当氯气的压力增大或减小时,原电池的电动势将发生怎样的变化? (4) 当Co2?的浓度降低到0.010mol?L?1时,原电池的电动势将如何变化?数值是多少?

???????????1.36???1.64V 解:(1)E?????2??(Cl2/Cl)(Co/Co)(Co2?/Co)??(?Co2?/Co)??0.28V

(2) 正向进行,即:Co + Cl2=== Co2+ + 2Cl-

0.05917[c(Co2?)]2[c(Cl?)]2(3)E?E? lg?2p(Cl2)/p? 由公式可知:氯气压力增大时,原电池的电动势增大,反之则减小。

0.05917[c(Co2?)]2[c(Cl?)]2(4)E?E? lg?2p(Cl2)/p?0.05917lg0.012?1.7583V(原电池的电动势增大了) 28. 反应Sn2??2Fe3?===Sn4++2Fe2+中,各离子的度均为1mol?L?1,根据电

=1.64-

?极电势判断反应的方向,并计算此反应的?rGm(用浓度代替活度)。

??????????0.771?0.151?0.620V?0正向进解:E????3?2??(Fe/Fe)(Sn4?/Sn2?)?行。

? ?rGm??nFE???2?96485?0.620?10?3kJ.mol?1??119.64kJ.mol?1

9. 已知下列电对的标准电极电势,计算AgBr的溶度积。

???Ag(s),?(Ag=0.799V Ag?(aq)?e??/Ag)