工程化学 教学课件 作者 周祖新 主编 丁蕙 副主编 习题第三章.doc

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1、第三章电化学基础习题1．将下列氧化还原反应装配成原电池，试以电池符号表示之。(1)Cl2+2I-→I2+2Cl-(2)MnO4-+5Fe2++8H+→Mn2++Fe3++4H2O(3)Zn+CdSO4→ZnSO4+Cd(4)Pb+2HI→PbI2+H21．解：(1)（—）Pt,I2│I-(c1)‖Cl-(c2)│Cl2(p),Pt(+)(2)(–)Pt∣Fe2+(c1)，Fe3+(c2)‖MnO4-(c3)，Mn2+(c4)，H+(c4)∣Pt(+)(3)（—）Zn│Zn2+(c1)║Cd2+(c2)│Cd（+）(4)（—）Pb│Pb

2、2+(c1)║H+(c2)│H2(p),Pt(+)2．写出下列原电池的电极反应和电池反应：(1)(–)Ag∣AgCl(s)∣Cl-‖Fe2+，Fe3+∣Pt(+)(2)(–)Pt∣Fe2+，Fe3+‖Cr2O72-，Cr3+，H+∣Pt(+)2．解：(1)负极反应：Ag+Cl-－e-→AgCl(s)正极反应：Fe3++e-→Fe2+电池反应：Ag+Cl-+Fe3+===AgCl(s)+Fe2+(2)负极反应：Fe2+－e-→Fe3+正极反应：Cr2O72-+14H++6e-→2Cr3++7H2O电池反应：Cr2O72-+14H++6F

3、e2+===2Cr3++6Fe3++7H2O3．由标准氢电极和镍电极组成原电池。当c(Ni2+)=0.01mol•L-1时，电池电动势为0.316V。其中镍为负极，试计算镍电极的标准电极电势。解：E＝E(+)－E、(-)=E(H+/H2)－E(Ni2+/Ni)=E(H+/H2)－E(Ni2+/Ni)－lgc(Cd2+)E(Ni2+/Ni)=E(H+/H2)－E－lgc(Cd2+)=0－0.316－lg0.01=－0.2568V4．由标准钴电极和标准氯电极组成原电池，测得其电动势为1.64V，此时钴为负极，已知E(Cl2/Cl-)=1.

4、36V，试问：（1）此时电极反应方向如何？（2）E(Co2+/Co)=？（不查表）（3）当氯气分压增大或减小时，电池电动势将怎样变化？（4）当Co2+的浓度降低到0.01mol•L-1时，原电池的电动势如何变化？数值是多少？4．解：（1）因为为(Cl2/Cl-正极，反应方向为Co+Cl2===CoCl2（2）E=E(Cl2/Cl-)－E(Co2+/Co)E(Co2+/Co)=E(Cl2/Cl-)－E=1.36－1.64=－0.28V（3）E(Cl2/Cl-)=E(Cl2/Cl-)+lg因为E(Cl2/Cl-)正极，当氯气分压增大时，电

5、池电动势将增大；当氯气分压减小时，电池电动势将减小。（4）E(Co2+/Co)=E(Co2+/Co)+lgc(Co2+)=－0.28+lg0.01=－0.3392VE＝E(+)－E、(-)=E(Cl2/Cl-)－E(Co2+/Co)=1.36－(﹣0.3392)=1.6992V当Co2+的浓度降低到0.01mol•L-1时，原电池的电动势增大到1.6992V。5．判断下列氧化还原反应进行的方向（设离子浓度均为1mol•L-1）。(1)2Cr3++3I2+7H2O→+5I-+14H+(2)Cu+2FeCl3→CuCl2+2FeCl25.

6、解：(1)E(I2/I-)=0.5355V＜E(/Cr3+)=1.232V。反应方向与题中所写方向相反。(2)E(Fe3+/Fe2+)=0.7071V＞E(Cu2+/Cu)=0.34V。反应按所题中所写方向。6．下列物质中，(a)通常作氧化剂；(b)通常作还原剂。(a)FeCl3、F2、K2Cr2O7、KMnO4(b)SnCl2、H2、FeCl3、Mg、Al、KI试分别将(a)按它们的氧化能力，(b)按其还原能力大小排长顺序，并写出它们在酸性介质中的还原产物或氧化产物。6．(a)查电极电势表得E(Fe3+/Fe2+)=0.7071V、

7、E(F2/F-)=2.866V、E(Cr2O72-/Cr3+)=1.232V、E(MnO4-/Mn2+)=1.507V。氧化能力为F2＞KMnO4＞K2Cr2O7＞FeCl3。还原产物分别为Fe2+、Cr3+、Mn2+、F-。(b)查电极电势表得E(Sn4+/Sn2+)=0.151V、E(H+/H2)=0V、E(Fe3+/Fe2+)=0.7071V、E(Mg2+/Mg)=-2.372V、E(Al3+/Al)=-1.662V、E(I2/I-)=0.5355V。还原能力为Mg＞Al＞H2＞SnCl2＞KI。氧化产物分别为Mg2+、Al3+

8、、H+、I2。7．在下列氧化剂中，随着H+浓度增加，何者氧化能力增加，何者无变化？写出能斯特方程式，说明理由。Fe3+、H2O2、KMnO4、K2Cr2O77．解：随着H+浓度增加，H2O2、KMnO4、K2Cr2O7氧