电极电位计算参考答案

第7章 电极电位
三、 计算题
1. 时，φ (Ag +/Ag) = ，F=，K sp (AgCl) = ×10-10。

试计算 时电对AgCl /Ag 的标准电极电位。

解：在银电极溶液中加入NaCl, 使其生成AgCl 沉淀并维持C(Cl -)= mol ·L -1 ，且大大的降低了Ag +离子的浓度，计算这时银电极的电极电位。

非标准状态的“银电极”已转化为标准状态的AgCl/Ag 电极如： Ag ，AgCl| Cl -（1 mol ·L-1）
依照平稳关系： Ksp （AgCl ）= [Ag +][Cl -]= ×10-10
以C(Cl -) = 1 mol·L - 1代入：
通过Nernst 方程求算：
2. 时，φ (Ag +/Ag) = ，F=，K s {[Ag(NH 3) 2 ] +}= ×107。

试计算时电对 [Ag(NH 3) 2 ] +/Ag 的标准电极电位。

解：在银电极溶液中加入氨水, 使其生成[Ag （NH 3）2]+，且大大的降低了Ag +离子的浓度，计算这时银电极的电极电位。

非标准状态的“银电极”已转化为标准状态的 [Ag （NH 3）2]+/Ag 电极如：
Ag | [Ag （NH 3）2]+ (1 mol ·L -1)，NH 3(1 mol ·L -1)
发生配位反映：Ag + + 2 NH 3
[Ag （NH 3）2]+ 配位化合物的稳固常数：732322
3[Ag(NH )]([Ag(NH )]) 1.010[Ag ][NH ]s K θ+++==⨯ [NH 3]= [Ag(NH 3)2+] = 1 mol ·L -1
32273327-1
[Ag(NH )]1[Ag ][NH ]([Ag(NH )]) 1.0101.010mol L s K θ++
+-==⨯=⨯⋅ 32Ag(NH )/Ag Ag /Ag Ag /Ag
7
0.06lg[Ag ]0.800.06lg1.0100.38V θθϕϕϕ++++-==+=+⨯=
()()()10sp 1011.010Ag 1.010mol L 1Cl K c c -+---⨯===⨯⋅()()()100.06(AgCl /Ag)(Ag /Ag)(Ag /Ag)lg Ag 10.80.06lg 1.0100.20V c θθϕϕϕ+++-==+=+⨯=+
3. 时，φ (Ag +/Ag) = ，φ (Cu 2+/Cu) = ，F=。

将铜片插入 mol·L －1 CuSO 4溶液中，银片插入 mol·L －1 AgNO 3溶液中组成原电池。

1）计算此原电池的电动势。

2）写出此原电池的符号。

3）写出电极反映和电池反映。

解：1）依照Nernst 方程式计算
原电池的电动势为E = φ (+) –φ(-) = φ (Ag +/Ag )– φ(Cu 2+/Cu) =
2) 原电池的符号：(-)Cu | Cu 2+ mol·L -1) || Ag + mol·L -1) | Ag (+)
3) 正极反映：Ag + + e －
Ag(s) 负极反映：Cu(s) Cu 2+ + 2e －
电池反映： 2Ag ++ Cu (s)= 2Ag(s)+ Cu 2+
4. 时，φ (Cu +/ Cu) = ，φ (Cu 2+/ Cu +) = ，F=。

计算反映2Cu +(aq)
Cu 2+(aq) + Cu(s)在 时的
标准平稳常数。

解：
正极反映： Cu + + e - = Cu(s) 负极反映： Cu += Cu 2++ e -
在电池反映中，2Cu +(aq) Cu 2+(aq) + Cu(s) n=1 2θθ//1[]lg 0.060.06
1(0.520.16)0.06
6
Cu Cu Cu Cu nE K θθϕϕ+++⨯-==⨯-== 61.010K θ=⨯
5. 在25℃时，将氢电极（作为指示电极，氢气的压力恒为100kPa ）与饱和甘汞电极（其电极电位恒为 V ）同时浸入 mol·L －和 mol·L －组成的混合溶液中，测得其电池电动势E=；求该弱酸（HA ）
()()0.06(Ag /Ag)(Ag /Ag)lg Ag 10.800.06lg0.100.74V c θϕϕ+++=+=+=+()()2220.06(Cu /Cu)(Cu /Cu)lg Cu 20.340.03lg0.10
0.31V c θϕϕ+++=+=+=+
的解离常数。

解： 已知： 电池电动势 E =
饱和甘汞电极 0.2412V ϕ+= 氢电极
+(H /H)ϕ-
混合溶液是缓冲溶液：
由式
222(H /H )0.05920.2412((H /H )lg[H ])2E θϕϕϕ++-++=-=-+0.24120.0592pH
=+0.5400.24120.0592pH =+0.5400.2412pH 0.0592-=得a 8.000.540-0.2412pH=pK +lg =12.00.0592∴65.227lg 5.227
5.9310a a a pK K K -==-=⨯[]0.1008.00lg lg []
0.10020.000.1008.008.00lg 12.0a a a pH pK pK pK ⨯=+=+⨯-⨯=+共轭碱共轭酸0.5400.24120.0592pH
=+。