第10章 氧化还原平衡习题答案
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－ －
1
E池 =
○ E池
2+ 2+ 0.059 [ B ] 0.059 [ B ] ○ lg 2 + = 0.27, E 池 = E 池 − lg 2+ = 0.30V + 2 2 [A ] [A ]
14. D 15．使下列电极反应中有关离子浓度减小一半，而 E 值增加的是 － － － （B）I2+2e ══2I （A）Cu2++2e ══Cu － － （C）2H++2e ══H2 （D）Fe3++e ══Fe2+ 二、填空题 1．降低，得电子，还原：升高，失电子，氧化
3．电池（－）Cu︱Cu+‖Cu+，Cu2+︱Pt（+）和（－）Cu︱Cu2+、‖Cu+，Cu2+︱Pt （+）的反应均可写成 Cu+Cu2+══2Cu+，则此二电池的 Δ r G θ m 相同，E 不相同，K 相同
θ θ
（填“相同”或“不同” ） 。
○ 和 K ○ 相同；由于两个电池的电 两个电池的总反应是相同的，所以其反应的 ΔrGm
－ － － － θ
）
1 5．已知电极反应 ClO3 +6H++6e ══Cl +3H2O 的 Δ r G θ m =－839.6kJ·mol ，则 E (ClO3 /
－
Cl )值为 （A）1.45V
－
（ （B）0.73V
○ ΔrGm
A ）
（C）2.90V
3
（D）－1.45V
E○ = −
nF
=−
−839.6 × 10 = 1.45 6 × 96500
H2
(
c○ ⎡ PH 2 ⎤ ○⎥ ⎢ P ⎣ ⎦
[H + ]
)
1
2
11．下列氧化还原电对中，E 值最大的是 （B）AgCl/Ag （A）[Ag(NH3)2]+/Ag 12. A
－
θ
（ D ） （C）AgBr/Ag （D）Ag+/Ag
13．某电池（－）A/A2+（0.1 mol·L 1）‖B2+(1.0×10 2mol·L 1)‖B（+）的电动势 E θ （ C ） 为 0.27V，则该电池的标准电动势 E 为 （A）0.24V （B）0.27V （C）0.30V （D）0.33V
○ = EAg + Ag
1
+ 0.0592 lg [ Ag + ]
1
⎛ Ksp ⎟ ⎞2 = 0.799 + 0.0592 lg ⎜ ⎟ ⎜ − 2 ⎟ ⎜ ⎝ [C 2O4 ] ⎟ ⎠ = 0.799 + 0.0592 lg ( 3.5 × 10−11 )2 = 0.489V
1
4
θ 5．已知 E （Au+/Au）=1.69V， K 稳 [Au(CN)2 ]=2×1038，试求 E [Au(CN)2 /Au]=？
Au ○ = EAu − + Au
⎤ ⎥ ⎦
0.059 lg Kst n
= −0.58V
5
6. B 7. B 8. D 9. A θ 10．已知 E （Zn2+/Zn）=－0.76V，下列原电池反应的电动势为 0.46V，则氢电极溶液中的 pH 为 ( pH=5.07
－
D ）
－
Zn+2H+(a mol·L 1)══Zn2+(1 mol·L 1)+H2(1.013×105Pa)
EH +
= 0.46 − 0.76 = 0.0592 lg
极反应不同（电子转移数目也不相同） ，所以电池的电动势也不同。 4．在 Fe3++e ══Fe2+电极反应中，加入 Fe3+的配位剂 F ，则使电极电势的数值减
－ －
少；在 Cu2++e
－
══Cu+电极反应中，加入 Cu+的沉淀剂 I 可使其电极电势的数值升高。
－ θ
5．已知，Ag(NH3)2+：K 稳=1.1×107；AgCl：K 用“大于”或“小于”填写。 （1）E [Ag(NH3)2+/Ag] <E (Ag2CrO4/Ag)
4+ 2+
θ EH =0 + /H
2
ESn4 + / Sn2 + = 0.154V
θ
总反应： H 2 + Sn 4+ = 2H + + Sn 2+
θ E池 = E池 −
0.0592 [ H + ]2 [ Sn 2+ ] lg p 2 n [ Sn 4+ ] ⋅ H pθ 0.0592 0.52 × 0.5 lg 50 2 0.7 × 100
（
B
）
2．将 Ag－AgCl 电极[E (AgCl/Ag)=0.2222V 与标准氢电极[E (H+/H2)=0.000V]组成
θ θ
原电池，该原电池的电池符号为(－) Pt AgCl (s)
H2 (1.013×105 Pa) H+ (1mol L-1)
(
Cl- (1mol L-1)
Ag (s) ( ＋ ) ； 正 极 反 应 AgCl
= 0.154 − 0 − = 0.167V
0 = 0.154 −
0.0592 0.52 [ Sn 2+ ] lg 50 2 [ Sn 4+ ] ⋅ 100
[ Sn 2+ ] = 3.2 × 105 4+ [ Sn ]
3
3．已知 E (Ag+/Ag)=0.799V，Ag2C2O4 的溶度积常数为 3.5×10 － θ 2Ag+C2O42 E =?
第 10 章 电化学基础与氧化还原平衡
一、选择题 1． C 2. 将下列反应设计成原电池时，不用惰性电极的是 （ C 3+ 2+ 2+ （B）2Fe +Cu══2Fe +Cu （A）H2+Cl2══2HCl － （C）Ag++Cl ══AgCl （D）2Hg2++Sn2+══Hg22++Sn4+ 3. C 4. C
θ
－11
。求 Ag2C2O4+2e
－
解：两种思路：1）设计原电池，根据标准电池电动势和标准平衡常数的关系求解。 2）先根据沉淀溶解平衡求算银离子浓度，然后由 Nernst 方程直接求解。
K sp,Ag 2C 2O4
○ EAg 2C 2O4 Ag
⎛ K sp ⎟ ⎞2 2 ⎜ = [ Ag + ] [C 2O 4 2− ], [ Ag + ] = ⎜ ⎟ − 2 ⎟ ⎜ ⎝ [C 2O4 ] ⎟ ⎠
θ － θ －
解：
Au ( s ) + Au + + 2CN − = Au (CN )2− + Au ( s ) ， K = Kst
负极反应：Au － e ＋2CN- ＝ Au (CN)2正极反应：Au ∴
＋
＋ e
＝ Au
Au
lg Kst =
○ EAu (CN ) −
2
n ⎡ ○ ○ − EAu E + (CN )2− 0.059 ⎢⎣ Au Au
s ) +e=Ag( s ) +Cl
-
；负极反应；
H2( g ) =2H+( aq )+2e ；电池反应 2AgCl ( s ) +H2 ( g ) =2Ag ( s ) +2HCl ( aq ) ；电池反
应的平衡常数为 lg K ○ =
2E ○ F = 7.51, K = 3.212 × 107 。 RT
wenku.baidu.comθ θ
sp=1.8×10
－10
；Ag2CrO4：K
θ
sp=2×10
－12
。
（2）E (Ag2CrO4/Ag)
θ
>E
θ
(AgCl/Ag)
2
三、计算题 1．1) -0.34V; 65.62kJ/mol; 1.26*10-12 2) -0.427V; 82.5kJ/mol; 从左向右不能自发
2.
负极： H 2 = 2 H + + 2e 正极： Sn + 2e = Sn
1
E池 =
○ E池
2+ 2+ 0.059 [ B ] 0.059 [ B ] ○ lg 2 + = 0.27, E 池 = E 池 − lg 2+ = 0.30V + 2 2 [A ] [A ]
14. D 15．使下列电极反应中有关离子浓度减小一半，而 E 值增加的是 － － － （B）I2+2e ══2I （A）Cu2++2e ══Cu － － （C）2H++2e ══H2 （D）Fe3++e ══Fe2+ 二、填空题 1．降低，得电子，还原：升高，失电子，氧化
3．电池（－）Cu︱Cu+‖Cu+，Cu2+︱Pt（+）和（－）Cu︱Cu2+、‖Cu+，Cu2+︱Pt （+）的反应均可写成 Cu+Cu2+══2Cu+，则此二电池的 Δ r G θ m 相同，E 不相同，K 相同
θ θ
（填“相同”或“不同” ） 。
○ 和 K ○ 相同；由于两个电池的电 两个电池的总反应是相同的，所以其反应的 ΔrGm
－ － － － θ
）
1 5．已知电极反应 ClO3 +6H++6e ══Cl +3H2O 的 Δ r G θ m =－839.6kJ·mol ，则 E (ClO3 /
－
Cl )值为 （A）1.45V
－
（ （B）0.73V
○ ΔrGm
A ）
（C）2.90V
3
（D）－1.45V
E○ = −
nF
=−
−839.6 × 10 = 1.45 6 × 96500
H2
(
c○ ⎡ PH 2 ⎤ ○⎥ ⎢ P ⎣ ⎦
[H + ]
)
1
2
11．下列氧化还原电对中，E 值最大的是 （B）AgCl/Ag （A）[Ag(NH3)2]+/Ag 12. A
－
θ
（ D ） （C）AgBr/Ag （D）Ag+/Ag
13．某电池（－）A/A2+（0.1 mol·L 1）‖B2+(1.0×10 2mol·L 1)‖B（+）的电动势 E θ （ C ） 为 0.27V，则该电池的标准电动势 E 为 （A）0.24V （B）0.27V （C）0.30V （D）0.33V
○ = EAg + Ag
1
+ 0.0592 lg [ Ag + ]
1
⎛ Ksp ⎟ ⎞2 = 0.799 + 0.0592 lg ⎜ ⎟ ⎜ − 2 ⎟ ⎜ ⎝ [C 2O4 ] ⎟ ⎠ = 0.799 + 0.0592 lg ( 3.5 × 10−11 )2 = 0.489V
1
4
θ 5．已知 E （Au+/Au）=1.69V， K 稳 [Au(CN)2 ]=2×1038，试求 E [Au(CN)2 /Au]=？
Au ○ = EAu − + Au
⎤ ⎥ ⎦
0.059 lg Kst n
= −0.58V
5
6. B 7. B 8. D 9. A θ 10．已知 E （Zn2+/Zn）=－0.76V，下列原电池反应的电动势为 0.46V，则氢电极溶液中的 pH 为 ( pH=5.07
－
D ）
－
Zn+2H+(a mol·L 1)══Zn2+(1 mol·L 1)+H2(1.013×105Pa)
EH +
= 0.46 − 0.76 = 0.0592 lg
极反应不同（电子转移数目也不相同） ，所以电池的电动势也不同。 4．在 Fe3++e ══Fe2+电极反应中，加入 Fe3+的配位剂 F ，则使电极电势的数值减
－ －
少；在 Cu2++e
－
══Cu+电极反应中，加入 Cu+的沉淀剂 I 可使其电极电势的数值升高。
－ θ
5．已知，Ag(NH3)2+：K 稳=1.1×107；AgCl：K 用“大于”或“小于”填写。 （1）E [Ag(NH3)2+/Ag] <E (Ag2CrO4/Ag)
4+ 2+
θ EH =0 + /H
2
ESn4 + / Sn2 + = 0.154V
θ
总反应： H 2 + Sn 4+ = 2H + + Sn 2+
θ E池 = E池 −
0.0592 [ H + ]2 [ Sn 2+ ] lg p 2 n [ Sn 4+ ] ⋅ H pθ 0.0592 0.52 × 0.5 lg 50 2 0.7 × 100
（
B
）
2．将 Ag－AgCl 电极[E (AgCl/Ag)=0.2222V 与标准氢电极[E (H+/H2)=0.000V]组成
θ θ
原电池，该原电池的电池符号为(－) Pt AgCl (s)
H2 (1.013×105 Pa) H+ (1mol L-1)
(
Cl- (1mol L-1)
Ag (s) ( ＋ ) ； 正 极 反 应 AgCl
= 0.154 − 0 − = 0.167V
0 = 0.154 −
0.0592 0.52 [ Sn 2+ ] lg 50 2 [ Sn 4+ ] ⋅ 100
[ Sn 2+ ] = 3.2 × 105 4+ [ Sn ]
3
3．已知 E (Ag+/Ag)=0.799V，Ag2C2O4 的溶度积常数为 3.5×10 － θ 2Ag+C2O42 E =?
第 10 章 电化学基础与氧化还原平衡
一、选择题 1． C 2. 将下列反应设计成原电池时，不用惰性电极的是 （ C 3+ 2+ 2+ （B）2Fe +Cu══2Fe +Cu （A）H2+Cl2══2HCl － （C）Ag++Cl ══AgCl （D）2Hg2++Sn2+══Hg22++Sn4+ 3. C 4. C
θ
－11
。求 Ag2C2O4+2e
－
解：两种思路：1）设计原电池，根据标准电池电动势和标准平衡常数的关系求解。 2）先根据沉淀溶解平衡求算银离子浓度，然后由 Nernst 方程直接求解。
K sp,Ag 2C 2O4
○ EAg 2C 2O4 Ag
⎛ K sp ⎟ ⎞2 2 ⎜ = [ Ag + ] [C 2O 4 2− ], [ Ag + ] = ⎜ ⎟ − 2 ⎟ ⎜ ⎝ [C 2O4 ] ⎟ ⎠
θ － θ －
解：
Au ( s ) + Au + + 2CN − = Au (CN )2− + Au ( s ) ， K = Kst
负极反应：Au － e ＋2CN- ＝ Au (CN)2正极反应：Au ∴
＋
＋ e
＝ Au
Au
lg Kst =
○ EAu (CN ) −
2
n ⎡ ○ ○ − EAu E + (CN )2− 0.059 ⎢⎣ Au Au
s ) +e=Ag( s ) +Cl
-
；负极反应；
H2( g ) =2H+( aq )+2e ；电池反应 2AgCl ( s ) +H2 ( g ) =2Ag ( s ) +2HCl ( aq ) ；电池反
应的平衡常数为 lg K ○ =
2E ○ F = 7.51, K = 3.212 × 107 。 RT
wenku.baidu.comθ θ
sp=1.8×10
－10
；Ag2CrO4：K
θ
sp=2×10
－12
。
（2）E (Ag2CrO4/Ag)
θ
>E
θ
(AgCl/Ag)
2
三、计算题 1．1) -0.34V; 65.62kJ/mol; 1.26*10-12 2) -0.427V; 82.5kJ/mol; 从左向右不能自发
2.
负极： H 2 = 2 H + + 2e 正极： Sn + 2e = Sn