现代化学基础习题第七章答案.doc

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1、第七章氧化还原与电化学(提不：计算所需要的热力学数据等可杳阅教材附录获得)1(7-13)・利用甲醇燃烧反应的燃料电池，已知电极反应如下：负极:CHQH(/)+6OH~(aq)=CO2(g)+5H2O(l)+66正极：O2(g)+2H2O(l)+4e=40才(两)，E*'=0.40IV(1)由热力学数据，求负极的标准电极电势。(2)求略池。(提示：组成反应后根据标准生成自山能计算反应反应AG°获得£；?池，最后计算负极的标准电极电势)电化学反应方程：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O2x+4xG,钦比O/)-2x亠G負CH3OH,/)-0=2X・394.4+4X-237.1-2X(

2、・39.87)=・1657.46KJ/molArG：=-Z碼也F则瑞也=ArG,：/-ZF=1.431V=E^-E^池=0.4oi4311.03V2(7-16).为什么把Mg块捆绑在海船的铁壳外面防船壳腐蚀?Ee2+/=-2.372VE°/=-0447V小于“％,则组成原电池，Fe为正极，阴极保护作用，使Fe免受腐蚀2(7-23)写出下列电池的总反应，查阅教材附录9相关数据求对应反应的環池和△厂G厶(1)(-)AlIAl^iaq)IINi2+M(+)(2)(-)PrIFe3+(aqFe2+(aq)IIAg伽)IAg(+)(3)(-)PtICl2(g)ICl~(aq)IIPb2+(aq

3、H+(aq)IPbO2(sPb(+)(4)(-)M丨Ni"(aq)IIPb"(aq)IPb(+)(1)2AI+3Ni2+=2AI3++3NiE。_e°珥池=叱厶4/?%=-0.257-(-1.662)=1.405VMG：=-Z碼池F=-6X1.405X96500=・81.350KJ/mol璐池=0.0286V環池=0.0975V環池=0.1308V同理(2)Fe2++Ag+=Ag+Fe3+ArG^=-0.276KJ/mol(3)Cl2+Pb2++H2O=2CI+PbO2+4H+ArGz^=-18.818KJ/mol(4)Ni+Pb2+=Ni2++PbArG,^=-25.244J/mo

4、l4(7-25)・已知电极电势E°(OJHQ)=23V,分别计算在298K时，PH=2,7,14时，电极电势ESIHQ)(设=0kPa),并求电极电势EXOJOH、电极反应：02+4H++4e-=2H2O由能斯特公lg[H+]字IgW珥陳]2/尸=1.23V+0.059当PH=2时,1.23+0.059X(・2)=1.112V同理，当PH=7时,Ee=0.817V当PH=14时,O2+2H2O+4e-=4OH'=0.404V,此时电极反应:2(7-29)铅酸电池是常用的蓄电池，电极反应为：正极：⑶+4H+(aq)+SO~-(aq)^2e-=PbSO4(s)-^-2H2O(l),E^

5、=.70V负极：Ph(s)+SO：@q)=PbSOg+2厂丈=-0.3IV(1)计算电池的環池(2)写出电池总反应，若c(H^=2.0mol-U［,c(SOl')=1.Omol•L'1,求电池的电动势E也也o(3)由总反应说明，为什么电池可以通过测量电解液H2SO4的密度来判断电池放电情况。(1)£；(池=E0+・E0.=1.70V・(・0.31V)=2.01V(1)PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O①由能斯特公式=2.01+0.0592lg[Hj4[SO汀代入数据=2.046V(2)由①式梯池仅和〔刃］,2°：］有关，即可通过测量电解液H2SO4的密度来判断电池放电

6、情况E二/7b广=1.066V%=o.5355v2(7-32).杏阅相关电极反应的电极电势，通过计算讨论在pH=3或6时，KMnOj能否氧化/和B厂生成3乙和I2?(MnO；被还原成Mn2+,假设c(Mh2+)=c(MhO；)o)查表得E/MnO^//MnU=/M>44lg[H+]0.059[H+]"[MmO4]2Z&[Mn2^]2=1.5O5V+O.O9MnO；.619VMnQy.244VMn2+当PH=3时，/肿=1.2218V>1.066V，均能氧化当PH=6时,=0.6554V,大于0.5355V1.066V,则能氧化I；不能氧化Br・=1.505V,由%=0.771V,2

7、(7-33).今有一种含厂，B厂和CT3种离了的酸性溶液，欲使厂被氧化成厶，而B广和CT不被氧化，问在常用的氧化剂Fe2(SO4)3和KMnOq屮选用哪一种。(提示：查阅教材附录屮的标准电极电势计算相关反应的电动势，然后进行讨论)=1.066V,=0.5355V在酸性溶液中电极反应：16H++2MnO*10e=2Mn2++8H2O,和［HJ有关+e-=和［HJ没关，则不考虑浓度情况下，在酸性溶液选/曲=心=1.066V时，[H+]=