大学物理化学下册(第五版傅献彩)知识点分析归纳-(1)

第八章电解质溶液

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第九章

1.可逆电极有哪些主要类型每种类型试举一例，并写出该电极的还原反应。对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题

答：可逆电极有三种类型：

(1)金属气体电极如Zn(s)|Zn2+ (m) Zn2+(m) +2e- = Zn(s)

(2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m)，AgCl(s)+ e- = Ag(s)+Cl-(m)

(3)氧化还原电极如：Pt|Fe3+(m1),Fe2+(m2) Fe3+(m1) +e- = Fe2+(m2)

对于气体电极和氧化还原电极，在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。

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2.什么叫电池的电动势用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同为何在测电动势时要用对消法

答：正、负两端的电势差叫电动势。不同。当把伏特计与电池接通后，必须有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池中发生化学反应，溶液浓度发生改变，同时电池有内阻，也会有电压降，所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。

3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为~的Cd一Hg齐时，标准电池都有稳定的电动势值试用Cd一Hg的二元相图说明。标准电池的电动势会随温度而变化吗答：在Cd一Hg的二元相图上，Cd的质量分数约为~的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区，在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一Hg 齐的活度有关，所以电动势也有定值，但电动势会随温度而改变。

4.用书面表示电池时有哪些通用符号为什么电极电势有正、有负用实验能测到负的电动势吗

答：用“|”表示不同界面，用“||”表示盐桥。电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。不能测到负电势。5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差单个电极的电势能否测量如何用Nernst 方程计算电极的还原电势

5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差单个电极的电势能否测量如何用Nernst 方程计算电极的还原电势

答：电极电势不是电极表面与电解质溶液之间的电势差。单个电势是无法测量的。用Nernst 方程进行计算:

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6.如果规定标准氢电极的电极电势为，则各电极的还原电极电势将如何变化电池的电动势将如何变化

答：各电极电势都升高1，但电池的电动势值不变。

7.在公式Δr G m Θ=-zE ΘF 中，Δr G m Θ是否表示该电池各物都处于标准态时，电池反应的Gibbs 自由能变化值

答：在公式Δr G m Θ=-zE ΘF 中，Δr G m Θ表示该电池各物都处于标准态时，在T,p 保持不变的条件下，按电池反应进行1mol 的反应时系统的Gibbs 自由能变化值。 8.有哪些求算标准电动势E Θ的方法在公式

中，E Θ是否是电池反应达平衡时的电动势K Θ是否是电池中各物质都处于标准态时的平衡常数 \

答：求算标准电动势E Θ的方法较多，常用的有： 公式 是由Δr G m Θ联系在一起，但E Θ和K Θ处在不同状态，E Θ处在标准态，不是平衡态(在平衡态时所有的电动势都等于零，因为Δr G m Θ等于零)。K Θ处在平衡态，而不是标准态(在标准态时平衡常数都等于1)。

9.联系电化学与热力学的主要公式是什么电化学中能用实验测定哪些数据如何用电动势法测定下述各热力学数据试写出所设计的电池、应测的数据及计算公式。

答：联系电化学与热力学的主要公式是：Δr G m =-zEF ，Δr G m Θ=-zE ΘF

电化学中用实验能测定E ，E Θ， 。用电动势法测定热力学数据的关键是能设计合适的电池，使电池反应就是所要求的反应，显然答案不是唯一的。现提供一个电池作参考。

(1).H 2O(1)的标准摩尔生成Gibbs 自由能Δf G m Θ (H 2O,1); !

电池:Pt|H 2(p H2) | H +或OH -(aq) | O 2(p O2)|Pt 净反应:H 2(p Θ) + 1/2O 2(p Θ) = H 2O(l) Δf G m Θ (H 2O,1)=-zE ΘF

(2).H 2O(1)的离子积常数K Θ;

电池:Pt|H 2(p H2)|H +(a H+)||OH -(a OH-)|H 2(p H2)|Pt 净反应:H 2O(l) ⇔ H +(a H+) + OH -(a OH-)

？

(3)Hg 2SO 2(s)的活度积常数K sp Θ;

(Re )

(Re )ln B

Ox d v B

Ox d B

RT a zF ϕϕΘ

=-

∏,,ln r m G RT E E E K zF zF

ϕϕΘΘ

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zE F K RT ΘΘ⎛⎫

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电池:Hg(l)|Hg 22+(a Hg22+)||SO 42-(a SO42-)|Hg 2SO 4(s)|Hg(l) 净反应:Hg 2SO 4(s) = Hg 22+(a Hg22+)+SO 42-(a SO42-)|

(4)反应Ag(s)+1/2Hg 2Cl 2(s)→AgCl(s)+Hg(1)的标准摩尔反应焓变 Δf H m Θ； 电池:Ag(s)|AgCl(s)|Cl -(a Cl -)|Hg 2Cl 2(s)|Hg(l)

【

净反应：Ag(s)+1/2Hg 2Cl 2(s)→AgCl(s)+Hg(1)

Δr G m Θ =-ZE ΘF=Δr H m Θ-TΔr S m Θ

(5).稀的HCI 水溶液中,HCl 的平均活度因子Y ±； 电池:Pt|H 2(p Θ)|HCl(m)|AgCl(s)|Ag(s)

净反应:H 2(p Θ) + AgCl(s) = H +(a H +)+Cl -(a Cl -) +Ag(s)

#

(6)Ag 2O(s)的标准摩尔生成焓Δf H m Θ 和分解压。

电池:Ag(s)+Ag 2O(s)|OH-(a OH -)|O 2(p Θ )|Pt 净反应:Ag 2O(s)→1/2O 2(p Θ )+2Ag(s)

【

(7).反应Hg 2Cl 2(s)+H 2(g)→2HCl(aq)+2Hg(l)的标准平衡常数K a Θ； 电池:Pt|H 2(p Θ)|HCl(a HCl )|Hg 2Cl 2(s)|Hg(l)

【

(8).醋酸的解离平衡常数。

电池:Pt|H 2(p Θ)|HAc(mHAc),Ac -(m Ac -),Cl -(a Cl -)|AgCl(s)|Ag(s) 净反应:AgCl(s)+H 2(p Θ)→H +(a H +)+Cl -(a Cl -) +Ag(s)

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zE F K RT ΘΘ⎛⎫

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