平衡时: 1-2×0.311=0.378 0.311
0.311平衡常数K???2.18
0.3782E??0.0592V0.0592VlgK??lg2.18?0.0100V 22由Eθ= Eθ(Ag+/Ag)-Eθ(Hg22+/Hg)
得Eθ(Hg22+/Hg)=0.7991V-0.0100V=0.7891V
18. 实验室一般用MnO2与浓盐酸反应制备氯气,试计算298K时反应进行所需盐酸的最低浓度。已知E?(MnO2/Mn2?)=1.23 V,E?(Cl2/Cl-)=1.36 V。设Cl2的分压为100kPa, [Mn2+]=1.0mol.L-1。
18. MnO2+2Cl+4H+ = Cl2+Mn2++2H2O,要制得氯气,需E?0
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0.0592V[Cl?]2[H?]4E?E(MnO2/Mn)?E(Cl2/Cl)?lg?0
2[Mn2?]PCl/p??2???2设所需盐酸的最低浓度为x。 代入数据得 1.23?1.36?解得x?5.4mol·L1。
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0.0592x2?x4lg?0 21.0?100/100-1
所以常温下,当盐酸浓度大于5.4 mol·L
度常在12 mol·L
-1
时,MnO2才有可能将Cl氧化成Cl2。实际上盐酸浓
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左右,并加热以提高反应速率。
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19. 已知 MnO4+8H+ +5e?? Mn2+ +4H2O Eθ=1.51 V
MnO2+4H+ +2e??Mn2+ +2H2O Eθ=1.23 V
求反应MnO4+4H++3e??MnO2+2H2O的标准电极电势。
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19. MnO?4 1.23V 2? MnO2 n2?2 Mn 1.51V?5?1.23V?2E?(MnO??1.70V 4/MnO2)?3 ? n1?320. 已知E?(Tl3?/Tl?)=1.25 V,E?(Tl3?/Tl)=0.72 V。设计下列三个标准电池: (1) -)Tl? Tl+ ?? Tl3+? Tl(+ (2) -)Tl? Tl+ ?? Tl3+,Tl+?Pt(+ (3) -)Tl? Tl3+ ?? Tl3+,Tl+?Pt(+ (1)写出每一个电池对应的电池反应式;
(2)计算每个电池的标准电动势Eθ和标准自由能变化△rGmθ。 20. (1)三个电池的电池反应完全相同:Tl3++2Tl?3Tl+
(2)三个电池的电极反应不同,则电池的电动势不同。
Eθ(Tl+/Tl)=3 Eθ(Tl3+/Tl)-2 Eθ(Tl3+/Tl+)=3×0.72V-2×1.25V=-0.34V
(1)电池,电子转移数为3,正极反应:Tl3++3e?Tl,负极反应:Tl?Tl++e
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E1θ= Eθ(Tl3+/Tl)-E°(Tl+/Tl)=0.72V-(-0.34V)=1.06V
(2)电池,电子转移数为2,正极反应:Tl3++2e?Tl+,负极反应:Tl?Tl++e
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E2θ= Eθ(Tl3+/Tl+)-Eθ(Tl+/Tl)= 1.25V-(-0.34V)=1.59V
(3)电池,电子转移数为6,正极反应:Tl3++2e?Tl+,负极反应:Tl?Tl3++3e
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E3θ= Eθ(Tl3+/Tl+)-Eθ(Tl3+/Tl)=1.25V-0.72V=0.53V
????rGm1??rGm2??rGm3??nFE???6?96485?0.53J?mol?1??306.82kJ?mol?1
21. 已知E?(Cu2+/Cu+)?0.153V, E?(Cu+/C