1、中學(xué)化學(xué)競賽試題資源庫電極電勢A組 1單質(zhì)溴能歧化為BrO和Br：Br22OHBrOBrH2O2BrO也能歧化為BrO3和Br：3BrOBrO32Br在堿性溶液中，溴的電勢圖如下：哪些離子能發(fā)生歧化反應(yīng)？并寫出有關(guān)歧化反應(yīng)的離子方程式？ 1從電勢圖可看出Br2能歧化為Br與BrO。Br22OHBrBrOH2O；Br2作氧化劑的電極反應(yīng)：Br22e2Br；Br2作復(fù)原劑的電極反應(yīng)：Br24OH2BrO2H2O2e Br2歧化為Br與BrO3：3Br26OH5BrBrO33H2O；Br2作氧化劑的電極反應(yīng)：Br22e2Br；Br2作復(fù)原劑的電極反應(yīng)；Br212OH2BrO36H2O10e2BrO也

2、能發(fā)生歧化反應(yīng)：3BrO2BrBrO3；BrO作氧化劑的電極反應(yīng)：BrOH2O2eBr2OH；BrO作復(fù)原劑的電極反應(yīng)：BrO4OHBrO32H2O4e在堿性溶液中，溴的電勢圖如下：問哪些離子能發(fā)生歧化反應(yīng)？并寫出有關(guān)的電極反應(yīng)和歧化反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式。 1Fe、Ag的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢相差不大，用FeCl3時產(chǎn)生AgCl沉淀，大大降低了Ag，便于Fe3氧化Ag 2由于Fe(OH)3的Ksp極小，F(xiàn)e3一定呈強(qiáng)酸性，F(xiàn)e(NO3)3溶液同時就是一個HNO3溶液，可參與對Ag的氧化有一批做過銀鏡反應(yīng)實驗的試管要洗滌，可用鐵鹽溶液來做洗滌劑。實驗室中可選用的鐵鹽溶液有FeCl3、Fe2(SO4)3和F

3、e(NO3)3三種溶液中Fe3相等。甲同學(xué)認(rèn)為三種溶液中FeCl3洗銀效果最好，乙同學(xué)則認(rèn)為 Fe(NO3)3效果最好，兩人都提出了各自合理的判斷依據(jù)結(jié)果如何當(dāng)然還要看哪一個理由在實際過程中的效果。能夠查到的數(shù)據(jù)有：Fe和Ag的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢，øFe3/Fe20.77V，øAg/Ag0.80V；Fe(OH)3的溶度積，Ksp2×10391甲的判斷依據(jù)是 ；2乙的判斷依據(jù)是 。 陽極反應(yīng)：Fe(CN)64eFe(CN)63陰極反應(yīng)：2HCO32e2CO32H2涉及硫化氫轉(zhuǎn)化為硫的總反應(yīng)：2Fe(CN)632CO32H2S2Fe(CN)642HCO3S氣態(tài)廢棄物中的硫化

4、氫可用下法轉(zhuǎn)化為可利用的硫：配制一份電解質(zhì)溶液，主要成分為：K4Fe(CN)6200g/L和KHCO360g/L)；通電電解，控制電解池的電流密度和槽電壓，通入H2S氣體。寫出相應(yīng)的反應(yīng)式。已知：y(Fe(CN)63/Fe(CN)64)0.35V； KHCO3溶液中的(H/H2)0.5V；(S/S2)0.3VB組 0.76求右邊電池的電動勢：Pt | H21.0atm| H1.0mol/L| Hg220.10mol/L| Hg 1ERL0 2CuCu一塊銅板被等分成Cu、Cu兩塊。Cu經(jīng)錘打，從而引起Cu和Cu性質(zhì)的差異。1用Cu、Cu設(shè)計一電池：Cu| CuSO4aq| Cu。電池電動勢用E

5、RL表達(dá)。R和L分別為右、左半電池的電極電勢。請在答卷上選擇正確的E值，并給出選擇的熱力學(xué)判據(jù)。2寫出凈電池反應(yīng)式。 PtH2101.325kPaHCl1mol/LAgClsAgs，lgKø3.75試用原電池符號表示當(dāng)以1mol/L鹽酸為電解質(zhì)，pH2101.325kPa時，反應(yīng)1/2H2gAgClsAgsHClaq所構(gòu)成的原電池，并計算出298K時的熱力學(xué)平衡常數(shù)Kø的常用對數(shù)值。已知：øAH/H20.00V，øAAgCl/Ag，Cl0.222V 負(fù)極：zHglzeHgzzm1 正極：zHglzeHgzzm2 電池反應(yīng)：Hgzzm2Hgzzm1 E(R

6、T/zF)/ln(m2/m1) z(RT/EF)/ln(m2/m1)(8.314×298)/(0.029×96500)ln102 所以亞汞離子在溶液中是以Hg22形式存在。奧格Ogg對下述電池：Hgl|硝酸亞汞m1，HNO30.1J·mol1|硝酸亞汞m2，HNO30.1J·mol1|Hgl在298K維持m2m110的情形下進(jìn)行了一系列測定，求得電動勢的平均值為0.029V，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)確定亞汞離子在溶液中是Hg22還是Hg。 陽極E0.815V。陽極上OH的放電電位1.45V由于OH的放電電位1.45V小于SO42的放電電位2.06V，故為OH放電。

7、在陽極區(qū)生成H2SO4。在電解槽中加隔膜。用鉑作陽極，石墨作陰極，電解濃度為0.500mol/L的Na2SO4水溶液。已知在陰極是H放電生成H2；EyS2O82/ SO422.06V；半反應(yīng)O22H2O4e4OH的Ey0.401V。在電流密度為100mA/cm2時，氧化鉑上的超電壓為0.638V，氧氣的分壓為1.01×105Pa。通過計算判斷陽極是哪種離子放電？在陽極區(qū)有什么物質(zhì)生成？在電解槽中安裝何種裝置可得到NaOH和H2SO4溶液？電解時，兩個電極的實際電勢數(shù)值與理論電極電勢相比都分別存在一個電勢差值，這個電勢差值稱為該電極的超電勢或超電壓、過電位。陽極的實際電勢數(shù)值總要比它的

8、理論電極電勢更正一些；陰極的實際電勢數(shù)值總要比它的理論電極電勢更負(fù)一些。根據(jù)國際上的規(guī)定，不管陰極還是陽極起電勢均取正值。 要點1：Ey(Amn/Am)0, 因此Am可與稀鹽酸反應(yīng)放出氫氣轉(zhuǎn)化為Amn，n2,3,4；但Ey(Am3/Am2)0，Am2一旦生成可繼續(xù)與H反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Am3。或答：Ey(Am3/Am)0，n3要點2：Ey(Am4/Am3)Ey(AmO2/Am4), 因此一旦生成的Am4會自發(fā)歧化為AmO2和Am3。要點3：AmO2是強(qiáng)氧化劑，一旦生成足以將水氧化為O2, 或?qū)l氧化為Cl2，轉(zhuǎn)化為Am3, 也不能穩(wěn)定存在。相反，AmO2是弱復(fù)原劑，在此條件下不能被氧化為AmO22。

9、要點4：Am3不會發(fā)生歧化原理同上，可穩(wěn)定存在。結(jié)論：镅溶于稀鹽酸得到的穩(wěn)定形態(tài)為Am3。镅Am是一種用途廣泛的錒系元素。241Am的放射性強(qiáng)度是鐳的3倍，在我國各地商場里常常可見到241Am骨密度測定儀，檢測人體是否缺鈣：用241Am制作的煙霧監(jiān)測元件已廣泛用于我國各地建筑物的火警報警器制作火警報警器的1片241Am我國批發(fā)價僅10元左右。镅在酸性水溶液里的氧化態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)電極電勢Ey/V如下，圖中2.62是Am4/Am3的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢，2.07是Am3/Am的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢，等等。一般而言，發(fā)生自發(fā)的氧化復(fù)原反應(yīng)的條件是氧化劑的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢大于復(fù)原劑的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。試判斷金屬镅溶于過量稀鹽酸溶液

10、后將以什么離子形態(tài)存在。簡述理由。附：Ey (H/H2)0V；Eø(Cl2/Cl)1.36V；Eø(O2/H2O)1.23V。 1Ey(M2/M)(4.280.920.50)/2V2.35VEy(MO53/M4)(1.770.110.54)/30.81V2因為Ey(MO2/M)為負(fù)，M能復(fù)原Haq并生成M2aq，由Ey(M3/M2)的符號可知，M2aq也能復(fù)原Haq，故反應(yīng)為Ms3HM33/2H23因為Ey(MO2/M4)Ey(M4/M3)，生成的M4aq可岐化為MO2及M3，但由于Ey(MO22/MO2)Ey(MO2/M4)，MO2又能起岐化反應(yīng)，總反應(yīng)為3MO2s8H(

11、aq)2M3(aq)MO22(aq)4H2O4由于Ey(MO53/MO22)1.23V，陰離子MO53(aq)氧化溶劑并給出氧氣，但更可取的是氯離子的氧化，因為Ey(Cl2/Cl)1.23V已知酸性溶液中某金屬M的元素電勢圖298.15K如下：1計算以下電對的EAy。M2(aq)2eM(s) MO5310H3eM4(aq)5H2O2把金屬M加到已排除氧的密閉容器內(nèi)的稀鹽酸里，假定熱力學(xué)可能進(jìn)行的反應(yīng)未被動力學(xué)因素阻止，會發(fā)生什么反應(yīng)。3氧化物MO2很容易溶于情性氣氛的鹽酸里，且當(dāng)反應(yīng)結(jié)束留下澄清溶液，假定熱力學(xué)上可能進(jìn)行的反應(yīng)未被動力學(xué)因素阻止，試問該溶解過程的主要產(chǎn)物除去水是什么？4化合物K

12、3MO5很容易溶于密閉容器內(nèi)的稀鹽酸里，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后。留下澄清溶液，假定熱力學(xué)上可能進(jìn)行的反應(yīng)未被動力學(xué)因素阻止，試問該溶解過程除K(aq)及水外的主要產(chǎn)物是什么？ 當(dāng) HCl濃度為1mol/L時，Eø0.13V0，故MnO2與1mol/L的稀HCl不會發(fā)生反應(yīng) 當(dāng) HCl濃度為12mol/L的濃HCl時，Eø0.0840，所以MnO2與濃HCl反應(yīng)就變成可以進(jìn)行。假設(shè)考慮溫度因素，更能說明此題的結(jié)論。實驗室制備氯氣的方法之一是常用MnO2和濃度為12mol/L的濃HCl反應(yīng)，而不用MnO2和濃度為1.1mol/L的稀HCl反應(yīng)。請用電極電位說明理由。 要氧化I離子，pH1

13、0.28；要氧化Br離子，pH4.66。即KMnO4僅氧化I，而不氧化Br的pH為4.6610.28，為確保生成Mn2，應(yīng)在酸性介質(zhì)中，溶液pH為56，可用HAcNaAc 緩沖液控制。某含有KBr和KI的混合溶液濃度均為1mol/L，請通過計算求出用KMnO4溶液氧化I而不氧化Br，溶液的pH值范圍，并說明如何具體控制該pH值。已知：EyMnO4-，H+/Mn2+1.51V，EyBr2/Br-1.07V，EyI2/I-0.54V。 1G2.87×106J/mol E1.24V2被吸收的光子的能量，是使光合作用能夠進(jìn)行的唯一的能量來源，因此被吸收的光子的物質(zhì)的量x乘以它們的能量必然等于

14、體系中能量的增加，即2.87×106J。因此：x11.99mol3游泳池的面積是100m2，電壓1.24V時電流密度為：10A/m2總電力：1.24kW光合作用可以概括為一個總的方程式：6CO2g6H2OC6H12O6s6O2g298K時的H和S值如下：H2.816×106J S182J/K如果對于1mol反應(yīng)變化的H和S，則：H2.816×106J/mol S182J/mol·K假設(shè)把光合作用的逆過程設(shè)計成一個原電池，在一個電極上把氧氣復(fù)原成水，而在另一個電極上把葡萄糖氧化成二氧化碳。1這種借助于光合作用反應(yīng)，使光能轉(zhuǎn)變成電能的電池的電動勢是多少？注：

15、在這個信封中，你可以找到這個反應(yīng)的電動勢和自由能變之間的關(guān)系注意，如果你打開信封，則會扣去幾分。2假設(shè)我們想要給光合作用方程式中的“光”定量，我們要問：有多少摩爾波長為500nm的光子參加上述反應(yīng)，請計算。3一個邊長是10m的方形游泳池，其中含有能進(jìn)行光合作用的反應(yīng)的綠色海藻。如果在平均照度下，預(yù)計從1cm2面積上能產(chǎn)生1mA電流，則該游泳地產(chǎn)生的電力是多少？C組 查表可得Zn2/Zn和Ag/Ag的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢，分別為0.763V和0.799V標(biāo)準(zhǔn)電池電動勢等于二者的差值，0.7990.7631.562V。銀電極的電勢相對高，故Ag是氧化劑。電對Zn2/Zn提供復(fù)原劑，為負(fù)極。方程式是Zn2A

16、gZn22Ag計算Zn2/Zn和Ag/Ag組成的電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢。哪個電對是負(fù)極？寫出單位相對濃度標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時電地反應(yīng)方程式。 查表知，電對Fe3/Fe2的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為0.771V，比Br2/Br的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢1.065V低。因此Fe2能復(fù)原Br2，但Br不能復(fù)原Fe3，即Fe3不能氧化Br。另一方面，對于I，它的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢要比Br2/Br低得多，為0.535V，很容易被Fe3氧化為I2。在單位相對濃度條件下，F(xiàn)e3能否將Br氧化成Br2？ 1此題的關(guān)鍵是中間態(tài)TI能否自發(fā)地分解成低價態(tài)TI和高價態(tài)TI3。假設(shè)的歧化反應(yīng)為3TI2TIT13用離子電子法可以寫為2×TleTl 0.3

17、36V TlTl32e 1.25V在1式中，TI/TI電對的TI作為氧化劑；在2式中，TI3/TI電對的TI作為復(fù)原劑。假設(shè)在單位相對濃度時，復(fù)原電對的Ey比氧化電對的Ey代數(shù)值小，那么反應(yīng)可以發(fā)生。因為1.25V比0.336V大，所以所寫的反應(yīng)不能發(fā)生。由此可以得出結(jié)論：TI不能自發(fā)分解為TI和Tl3“。相反，反方向的反應(yīng)是自發(fā)的2TlT133TI這就意味當(dāng)有TI存在時，TI3溶液是不穩(wěn)定的。2假設(shè)Cu能發(fā)生如下歧化反應(yīng)：2CuCuCu2CueCu 0.520VCuCu2e 0.160V計算得到假設(shè)假設(shè)的復(fù)原電對Cu2/Cu的P比氧化電對Cu/Cu的Ey小，則這個過程可以進(jìn)行。事實上，0.1

18、6V比0.52V小，因此Cu2在溶液中是不穩(wěn)定的。Cu化合物只能以難溶物或配離子形式存在于溶液中。預(yù)測25時，1鉈與2銅中間氧化態(tài)的水溶液的穩(wěn)定性。 1電池反應(yīng)ZnCuZn2|Cu，其中n2EEy0.0592 lgQ/n標(biāo)準(zhǔn)電池電動勢Ey等于兩個標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的差。0.340.761.10V濃度函數(shù)Q不包括固體金屬項，因為金屬處于它們的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。E0.86V2G166kJ G y212kJ1假設(shè)Zn2和Cu2的濃度分別為0.1M和109M，計算25時電對Zn2/Zn和Cu2/Cu組成的電池的電動勢？225時 lmol Cu2將Zn氧化為上述濃度的Zn2，計算此反應(yīng)的G和Gy。 半電池的復(fù)原反應(yīng)為M

19、nO48H5eMn24H2O其中n5，假設(shè)只有H的濃度改變，其他反應(yīng)物、產(chǎn)物的濃度仍為1mol/L。EEy0.38V在此條件下，電對的電勢比表中列出的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢低0.38V，它的氧化能力降低了。25時，假設(shè)H的濃度從1M降到104M，問電對MnO4/Mn2的氧化能力降低多少？ 此電極反應(yīng)是Ag/Ag電對的一個特殊例子。這種電場是在金屬Ag上覆蓋一層AgCl，然后將它浸入含有該難溶鹽的負(fù)離子Cl的溶液中而構(gòu)成。此外在溶液中還有少量Ag與AgCl平衡。Ag可通過Ksp方程計算出來：Ag1.8×1010將求算出的Ag值代人Ag/Ag半反應(yīng)的能斯特方程中：AgeAg Ey0.799VE0.

20、222V已知25時，AgCl的Ksp1.8×1010，計算AgAgCl電極浸在1M KCl中的E？ Ks1.6×1013查表得數(shù)據(jù)，計算25Ag(S2O3)23的穩(wěn)定常數(shù)？ 1對于所給的反應(yīng)：Ey0.028V由能斯特方程可知：EEy0.0592 lgFe3/Fe2Ag00.0280.0592Ag Ag0.342為了求平衡常數(shù)，必須得到的Gy和Ey的關(guān)系GnEy，推導(dǎo)出K和Gy的關(guān)系。lgKnEy/0.0592與處理能斯特方程的方法相同，這里也是將25時的常數(shù)值合并在0.0592中：lgK0.47從而KFe3/Fe2Ag3.0顯然，上面的題1也可以用平衡常數(shù)解答，F(xiàn)e2Fe3

21、，解出Ag：Ag0.33這兩個方法所得的答案一定是相等的，因為當(dāng)兩個電對相互平衡時原電池的電壓為零。1已知Fe2和Fe3的濃度相等，問Ag為多少時，才能使由Ag/Ag和Fe3/Fe2組成的原電池的電壓為零？Fe2AgFe3Ag2確定25時，此反應(yīng)的平衡常數(shù)？ 首先計算反應(yīng)的平衡常數(shù)，平衡時：Fe25.4×105Fe3l0.054×1.00×1039.46×104Hg224.73×104液態(tài)汞是過量的且處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，K0.145該反應(yīng)所對應(yīng)原電池的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢可以從上題2所建立的關(guān)系中計算出來，Ey0.025V對于所寫的反應(yīng)：EyEyFe3/Fe

22、2EyHg22/Hg或Ey0.796V過量的液態(tài)汞加到濃度為1.00×103M的Fe3酸性溶液中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)25平衡時只有5.4的鐵以Fe3的形式存在。計算EyHg22/Hg？假設(shè)只發(fā)生如下反應(yīng)：2Hg2Fe3Hg222Fe2 Gy，25J已知25、pH7時，電對丙酮酸鹽乳酸鹽和NAD/NADH的Ey，別為0.19V和0.32V。通過NADH每分子帶兩個電子將丙酮酸鹽用酶催化復(fù)原為乳酸鹽每分子帶兩個電子，問反應(yīng)的Ey，及pH為7時每復(fù)原1mol丙酮酸鹽的Gy，是多少？ 10.74V；2Cu2/Cu計算：1由電對Cd2/Cd和Cu2/Cu組成的電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢？2哪個電對是正極？ 1.2

23、0V由電對Sn2/Sn和Br2/Br組成電池，計算該電池的電動勢？ Co可以氧化H2O，主要產(chǎn)物是Co2和O2。為什么Co2在水中是不穩(wěn)定的？ 更易發(fā)生：H2O22H2Fe22H2O2Fe3；Ey0.99V不易發(fā)生：H2OFe2FeO22H，該反應(yīng)的逆反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電動勢為1.14V。將H2O2和Fe2混合，下述反應(yīng)哪一個更可能進(jìn)行：Fe2氧化成Fe3，還是Fe2復(fù)原成Fe？寫出每一個可能發(fā)生的反應(yīng)方程式并計算出平衡電化學(xué)電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢。 氰化物可以通過電解氧化，但不能用表中的任何物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)氧化。用什么物質(zhì)可以將氟化物氧化為氟？ 它們不穩(wěn)定，因為O2將Fe2氧化成Fe3，但Fe可以將Fe3復(fù)原

24、為Fe2。Fe2溶液在空氣中是否穩(wěn)定？為什么這類溶液可以用鐵屑保存？ 0.72VTI3/TI電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢是多少？ 錫對于無氧的非配合介質(zhì)中的歧化反應(yīng)，下述哪一個中間氧化態(tài)更穩(wěn)定：鍺還是錫？ 1氧化劑；2復(fù)原劑；3既是氧化劑又是復(fù)原劑；事實上只需很少量的2或3價鐵離子就可以催化H2O2的自氧化一復(fù)原反應(yīng)。以下各電對都處于標(biāo)準(zhǔn)濃度時，H2O2是氧化劑還是復(fù)原劑？1I2/1；2S2O82/SO42；3Fe3/Fe2。 0.379V兩個氫電極構(gòu)成電池，已知陰極區(qū)H的濃度為108mol/L，陽極區(qū)H的濃度為0.025mol/L，計控該電池的電勢？ V0.0592 pH從某種意義上說，上題介紹的電池

25、可以作為pH計。假設(shè)某半電池含有1.00M H，處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。推導(dǎo)25時，另一個半電池的pH值和觀測電壓的關(guān)系將測量計的正極端與標(biāo)準(zhǔn)半電池相連。 Ey1.213V普通的燃料電池通常是基于甲醇的燃燒反應(yīng)。首先找到一種適于以下陽極反應(yīng)的好的催化外表；CH3OHl6OHCO2g5H2Ol6e陰極反應(yīng)與已研究成功的氫一氧燃料電池的陰極反應(yīng)相同：O2g2H2Ol4e4OH計算該燃燒電池的電動勢標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下。 0.23V，44kJ計算當(dāng)Ag和Cu2濃度分別為4.2×106M和1.3×103M時，電對Ag/Ag和Cu2/Cti組成的電池的電動勢。計算在指定濃度下細(xì)復(fù)原1mol Cu2的G。 7

26、×1038 M假設(shè)產(chǎn)物銅離子能通過形成不溶性鹽而保持極低的濃度，銅就能復(fù)原鋅離子。假設(shè)該反應(yīng)可以發(fā)生，Zn2為1M，計算溶液中Cu2的最大濃度？ 0.5估計如下反應(yīng)的平衡常數(shù)；Fe(CN)64Co(dip)33Fe(CN)63十Co(dip32其中dip是聯(lián)吡啶的編寫。 10.0154；20.180V當(dāng)將一錯金屬棒加人0.0100M Co(en)33的溶液中，發(fā)現(xiàn)有68的鈷配合物被復(fù)原為Co(en)321試求下述反應(yīng)的K值？Pb2Co(en)33Pb22Co(en)322計算EyCo(en)33/Co(en)32？其中en是1，2乙二胺的縮寫。 3.7×106M電對TI/T

27、I是通過將TIBr溶到他和的0.1 MKBr溶液而制得，這樣TI與難溶的溴化物到達(dá)平衡。此電對與含有0.1M Pb2的電對Pb2/Pb構(gòu)成的電池的電動勢為0.443V計算TIBr的溶解度 0.372V將Ag(NH3)2完全離解為Ag和NH3的Kd6.0×108。查表計算如下反應(yīng)的Ey。Ag(NH3)2eAg2NH3 1025計算由Pd2和I生成PdI42的Ks？ 201kJ已知黃素電對的Ey，值為0.22V，計算pH為7時，用1mol O2(latm氧化1mol黃素每分子轉(zhuǎn)移兩個電子的Gy，提示：O2復(fù)原為H2O時使用Ey，而不用Ey。 2.55×1011mol/L于0.1

28、00mol/LFe3和0.250mol/LHCl混合溶液中，通入H2S氣體使之到達(dá)平衡，求此時溶液中Fe3物質(zhì)的量濃度。已知飽和H2S溶液的濃度為0.1000mol/L，條件電位0S/H2S0.141v，0Fe/Fe0.71V。 1電池反應(yīng)：Sn22Fe3Sn42Fe2 Ey0.617VGnFEy119kJ2K6.92×1020一種含有Sn2的溶液用Fe3進(jìn)行電位滴定。已知：Sn42eSn2 Ey0.154V Fe3eFe2 Ey0.771V1寫出總反應(yīng)式，并計算反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由能變。2確定反應(yīng)的平衡常數(shù)。 1E電池0.102V 2E電池0.118V 3E電池0.511V現(xiàn)有20mL

29、0.10mol/L Sn2用0.2mol/L的Fe3來滴定，計算電池的電動勢。1加入5mL Fe3溶液2在等當(dāng)點equivalence piont3加入30mL Fe3溶液時甘汞電極EyS.C.E0.242V常用作滴定的參比電極。 當(dāng)OH1mol/L時，因為Mg(OH)2的Ksp5.6×1012 所以Mg25.6×1012，由Nernst方程：EyBMg(OH)2/Mg2.69此值小于pH14時，EH/1/2H2值為0.83V，故溶劑被復(fù)原是可能的。已知Mg2aq2eMgs EAy2.36V。在堿液中，該電對變?yōu)镸g(OH)2s2eMgs2OHaq。氫氧化鎂的Ksp5.6&

30、#215;1012，試計算堿液中電對的EBy，這時在熱力學(xué)上鎂能否將溶劑復(fù)原為氫氣。 11.0kJ/mol 14Pa在298.2K時，電池PtH2py| NaOHaq| Ag2OsAgs的電動勢E1.172V，化學(xué)反應(yīng)H2g1/2O2gH2Og的rGmy228.6kJ/mol，水的飽和蒸汽壓為3.168kPa。試求該溫度下固體Ag2O的fGmy及其分解壓。已知：F96500C/mol，R8.314J/mol·K，py101.3kPa要求寫出必要的運算過程。 1用多孔碳或多孔鎳、鈉等作電極材料，電極將電池間隔成三部分；中間部分裝電解質(zhì)常用KOH，把H2和O2連續(xù)不斷地從兩側(cè)正、負(fù)極通入

31、，氣體通過隔膜緩慢擴(kuò)散到KOH溶液中并發(fā)生反應(yīng)，便能不斷產(chǎn)生電流。2298K：E1.23V；353K：E1.18V3因為在常溫下氫和氧反應(yīng)生成水的速度極慢反應(yīng)的活化能很大，升高溫度以增大反應(yīng)速度，使氫燃料電池能夠提供較大的可利用的電流強(qiáng)度。氫燃料電池。在燃料電池中，有水形成：1/2H2O2H2Ol1怎樣才能構(gòu)成這樣一個電池？2計算在298K和353K的標(biāo)準(zhǔn)電位。3為什么這樣的電池在高溫下使用？液體水的標(biāo)準(zhǔn)生成焓Hy285.9kJ/mol標(biāo)準(zhǔn)熵J/K·mol如下；H2 130.6 O2：205.0 H2Ol69.9 4Ru(bipy)332H2ORu(bipy)324HO2或Ru(bi

32、py)32*2H2ORu(bipy)34HO2其中Ru(bipy)32Ru(bipy)32*可通過吸收可見光來實現(xiàn)，所吸收光的波長根據(jù)Ehc/可求得。水的光分解作用。JMLehn1987年諾貝爾獎得主在水的光分解中應(yīng)用了絡(luò)合物Ru(bipy)32：Ru(bipy)32Ru(bipy)32* 對應(yīng)的能量為2.12eV。怎樣能使水的光分解作用發(fā)生？標(biāo)準(zhǔn)電位：Ru(bipy)33/Ru(bipy)32 E1y1.26V 1負(fù)極：H22OH2H2O2e 正級：Ag2OH2O2e2Ag2OH2電池反應(yīng)：Ag2OH2AgH2O31.0×104atm已知25、1atm時，電池Pt | H21atm

33、| 稀NaOHaq| Ag2O | Ag的電動勢為1.17V，且知Gf，H2Ol237.2kJ/mol。1寫出電極反應(yīng)式；2寫出電池反應(yīng)方程式；3計算25時，Ag2O的分解壓力。R8.314J/mol·K，lnX2.3lgX，F(xiàn)96500C/mol 1PbO2Pb4H2SO42PbSO42H2O2電池電壓為208V32PbSO42H2OPbO2Pb4H2SO42 轉(zhuǎn)換PbSO4的總量為：113g鉛蓄電池相應(yīng)的電池為：Pb，PbSO4 | H2SO4 | PbO2，PbSO4，Pb1寫出放電的反應(yīng)方程式；2計算電解質(zhì)為1mol/L硫酸時的電池電壓pH0時的標(biāo)準(zhǔn)電位：Pb2/Pb為0.1

34、3V，PbO2/Pb2為1.46V；PbSO4的溶度積Ksp2×108。3充電時發(fā)生什么反應(yīng)？當(dāng)用1A電流向電池充電10h，轉(zhuǎn)換的PbSO4的質(zhì)量是多少PbSO4的摩爾質(zhì)量為303g/mol？ 1Ey0.707V 2Ey0.325V 3K2.9×105Cu2常用碘量法來測定，Cu2被復(fù)原為Cu，I被氧化為I2，反應(yīng)式為2Cu24I2CuIsI2aq。兩個電對的電極電位分別為Cu2eCu Ey0.153V，I22e2I Ey0.535V。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Cu2與I反應(yīng)并不自發(fā)，但該碘量法滴定可以發(fā)生，請對以下反常情況給予說明。1CuI的溶解度應(yīng)很小，KSP1.1×10

35、12，計算：在cI1mol/L時，Cu2IeCuI的Ey。2用1的結(jié)果，計算反應(yīng)2Cu24I2CuIsI2的電動勢，反應(yīng)自發(fā)嗎？3計算2中反應(yīng)的平衡常數(shù)。Ru(bipy)32/Ru(bipy)3 E2y1.28V bipy為配體聯(lián)吡啶 1K106 Cu24.96×103mol/L Cu7.04×105mol/L2H2O2、Cl2能發(fā)生歧化反應(yīng)：2H2O22H2OO2需催化劑 Cl22OHClOClH2O需堿性3穩(wěn)定 pH34在堿性介質(zhì)中復(fù)原Cu2或其絡(luò)離子，如醛與費林溶液反應(yīng)。Cu離子的歧化反應(yīng)Cu和二個氧化復(fù)原對都有關(guān)氧化復(fù)原對a：CueCu E1y0.52V氧化復(fù)原對b

36、：Cu2eCu E2y0.16V1請寫出Cu離子的歧化反應(yīng)式，并計算其平衡常數(shù)，利用表示式：(RT/F)lnx0.06lgx把1.00×102mol的Cu溶在1.0L水中，計算此溶液的組成以mol/L表示。2除了Cu離子以外，另外再列出二種化學(xué)物質(zhì)，它們在水溶液中有歧化反應(yīng)，請寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式，并且指出歧化反應(yīng)發(fā)生時的實驗條件。3Cu氧化物Cu2O和1.00×102mol/L的Cu2溶液接觸時，是否穩(wěn)定？Cu氧化物的KspCuOH1015 請計算在什么pH下Cu2O是穩(wěn)定的？4請設(shè)計一個簡單的實驗來觀察Cu2O的沉淀反應(yīng)。 1E100.14V2K21012 E200.1

37、V3E20E10，故Cu(NH3)2不能發(fā)生歧化。Cu2離子和Cu離子的絡(luò)合作用1Cu(NH3)2絡(luò)離子的離解常數(shù)K1×1011請計算Cu(NH3)2eCu2NH3的標(biāo)準(zhǔn)電極電位e.m.fEy；2Cu(NH3)422eCu4NH3 E300.02V請計算Cu(NH3)42的離解常數(shù)？從上面的條件推導(dǎo)出：Cu(NH3)42eCu(NH3)422NH3的標(biāo)準(zhǔn)電極電位e.m.f.。3Cu(NH3)2陽離子能發(fā)生歧化反應(yīng)嗎？ 17.08×1052在金屬銅存在下，能與Cu2離子平衡存在的Cu2離子濃度很低，如果Cu2離子濃度較大，超過計算出的比值，則Cu就從它們的過飽和狀態(tài)游離出來，

38、發(fā)生如下反應(yīng)：2CuCuCu2。從而產(chǎn)生金屬銅粉，這些銅粉沉入電解槽底部而成為陽極泥。在銅的電解精煉過程中之所以生成陽極泥主要由沉入電解槽底部的銅粉組成，據(jù)認(rèn)為是由于電解過程中，在電解質(zhì)本體溶液里發(fā)生了如下反應(yīng)：2CuCuCu2已知：298.15K時以下可逆電極反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)原電極電勢Cu22eCu ECu2+/Cu0.340VCu2eCu E Cu2+/Cu+0.167V氣體常數(shù)R8.314J/K·mol，法拉第常數(shù)F96500C/mol請解答以下問題：1試計算在298.15K時，假設(shè)上述反應(yīng)達(dá)平衡時，電解質(zhì)溶液中Cu和Cu2兩種離子的相比照例。2按照上述反應(yīng)方程式說明生成陽極泥的原

39、因。 2×1026mol/L求在金和Cl的含量分別為0.010mol/L和1.0mol/L的溶液中，Au3的濃度為多少？Au33eAu E01.50V AuCl43eAu4Cl E00.994V 1因為E1yE2y，故在溶液中Au易發(fā)生歧化反應(yīng)生成Au3和Au：3AuAu3Au；平衡時Au9.0×105mol/L2KK·K13/K2 當(dāng)XBr時，K1.37×105 XCN時，K1.37×1049結(jié)論：當(dāng)Au形成絡(luò)合物AuX2時，其歧化傾向大大減小。3EAu(CN)2-/Au0.566V EO2/H2O0.539V可見在此情況下O2可將Au氧化，

40、即發(fā)生以下反應(yīng)：4Au8KCN2H2OO24KAu(CN)24KOHAu陽離子的穩(wěn)定性。標(biāo)準(zhǔn)電位：Au/Au的E1y1.68V；Au3/Au的E2y1.50V。1說明Au是不穩(wěn)定的。在103mol/L的Au3溶液中Au的最大濃度是多少？2在過量的陰離子X存在下Au生成絡(luò)合物AuX2離解常數(shù)K1，Au3生成絡(luò)合物AuX4離解常數(shù)K2，當(dāng)AuX2是穩(wěn)定的情況下導(dǎo)出K1和K2的關(guān)系。當(dāng)XBr，pK112，pk232；當(dāng)XCN，pK138，pK256從中得到什么結(jié)論？3金片能溶于被氧氣飽和的1mol/L的KCN溶液，如何解釋這一現(xiàn)象pH0時的標(biāo)準(zhǔn)電位：O2/H2O的Ey1.23V；HCN的pKa9.4

41、。 1K9.3×103 Hg229.91×103mol/L Hg29×105mol/L2由于Hg2和加入的試劑可形成更難溶的Hg(OH)2Ksp3.0×1026和更穩(wěn)定的HgY2lgK形21.80，致使EHg/Hg2E Hg2/Hg，放相應(yīng)的Hg22的化合物發(fā)生歧化反應(yīng)，生成Hg(OH)2和Hg或HgY2和HgHg(OH)2易分解為HgO和H2O。同理，H2S通入Hg22鹽溶液中，生成更難溶的HgS和Hg；Hg22鹽和過量CN、SCN、I、Br等反應(yīng)也能生成Hg(CN)42、Hg(SCN)42、HgI42、HgBr42配離子和Hg。Hg陽離子的歧化作用。

42、標(biāo)準(zhǔn)電位：Hg22/Hg的E1y0.79V；Hg2/Hg的E2y0.85V。HgO的溶度積Ksp1025；HgY2的離解常數(shù)KD1025Y4為EDTA的四價陰離子。1計算下述反應(yīng)的平衡常數(shù)：Hg22Hg2Hg當(dāng)Hg與102mol/L的Hg(NO3)2反應(yīng)時，溶液的最后組成是什么？2無論是NaOH還是Na2H2Y加入到Hg2(NO3)2溶液中都發(fā)現(xiàn)有汞生成，請給予解釋。 11.65×108 27.65近似溶度積的測定。Hg生成微溶于水的Hg2(HCOO)2簡寫為Hg2A2，考慮下述電池：Ag，AgCl | NaCl，NaA | Hg2A2，Hg，Pt1對于等濃度的NaCl和NaA，電池

43、電壓為E0.338V，計算Hg2A2的溶度積。標(biāo)準(zhǔn)電位如下：氯化銀電極為0.222V；Hg22/Hg電極為0.790V。2計算Hg2A2飽和溶液的pH甲酸pKa3.80。 1aNO33H2eHNO2H2O 0.93VbHNO2HNO2 Ka4.6×104c2H2O2H2OH KKw2將半反應(yīng)a與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池反應(yīng)：dNO33HH2HNO2H2O2H E0.93V反應(yīng)d：lgK2×0.93/0.059 1bcd：NO3H2OH2NO22OH2H elgKe1gKa1gKw22×0.93/0.059 10.135E0.000.059 1×0.135/2

44、0.004 0V 0.004 0V2abce2d：Mgs2HaqMg2aqH2g454.75kJ/molE0.002.36V故2.36V多重平衡規(guī)則在未知電位的計算中起著非常重要的作用，請利用該規(guī)則完成以下問題。1已知：NO33H2eHNO2H2O；E10.93V，KaHNO24.6×104。求：NO3H2O2eNO22OH的E2值。2已知：aMgs1/2O2gMgOs rG569.44kJ/molbMgOsH2OeMg(OH)2s rG26.95kJ/molcH2O1H2g1/2O2g rG237.19kJ/moldH2O1HaqOHaq Kw1.0×1014eMg(OH

45、)2sMg2aq2OHaq Ksp5.61×1012求：Mg2aq2eMgs的E值。 1EyHg2Cl2/Hg0.282V 2Ka1.52×103 3Fe31016.4mol/L25時，測量以下電池的電動勢：HgHg2Cl2 | KCl1mol/L| S | Pt十S代表Fe2、Fe3和HCl混合溶液假設(shè)S溶液為Fe33.32×104mol/L，F(xiàn)e22.17×104mol/L以及HCl1.24×103 mol/L時，電池的電動勢為0.392V；假設(shè)S溶液為Fe31.66×103mol/L，F(xiàn)e21.08×103mol/L以

46、及HCl1.17×103 mol/L時，電池的電動勢為0.407V。假設(shè)Fe3與水的作用為一元弱酸：Fe3H2OFe(OH)2H且Fe2不是酸，而配合物如FeCl2的生成可忽略不計。1試求EyHg2Cl2/Hg的值；2試求Fe3作為一元弱酸的Ka值。3計算Fe3濃度為多大mol/L時，恰好有Fe(OH)3沉淀出現(xiàn)。EyHg22+/Hg0.797V KspHg2Cl23.45×1018 Ksp，F(xiàn)e(OH)31037.4 Kw1014 1正極：Ni(OH)2(s)2eNis2OH 負(fù)極：H2(g)2e2OH2H2Ol電池反應(yīng)：Ni(OH)2sH2gNis2H2Ol2正極：1/2O2gH2Ol2e2OH負(fù)極：H22OH2e2H2OEyO2/OH-0.401V3Ky1.37×1038 Qp0.46 Ni(OH)2在干燥空氣中不能夠自動分解為Nis、Og和