电化学

电化学：

1. ．将铜片插入盛有0.50 mol·L -1 CuSO 4溶液的烧杯中，将银片插入盛有0.50 mol·L -1 AgNO 3溶液的烧杯中，组成原电池。

已知：φθ(Cu 2＋/Cu)＝0.337 V φθ(Ag ＋/Ag)＝0.799 V K sp (CuS)＝1.27 10－36

K a1 (H 2S)＝5.7×10－8 K a2 (H 2S)＝1.2×10—15

（1）写出原电池符号，电池反应式；

（2）求该原电池的电动势；

（3）若不断通H 2S 于CuSO 4溶液，使之饱和，求此时原电池的电动势。

2. 已知酸性介质中下面两个元素的元素电势图：

IO 3- HIO I 2 I -

1.195

1.450.535

O 2 H 2O 2 H 2O 1.770.68 请回答下列问题：

（1）计算；φθ(IO 3－/I －)＝? φθ(IO 3－/HIO)＝?

（2）指出电势图中哪些物质能发生歧化反应，并写出反应方程式；

（3）在酸性介质中H 2O 2与HIO 3能否反应；

（4）在酸性介质中I 2与H 2O 2能否反应；

（5）综合考虑（3）、（4）两个反应，HIO 3与H 2O 2反应最终结果是什么？用反应式说明。

3. 氧化还原滴定的指示剂在滴定中点时因与滴定操作溶液发生氧化还原反应而变色。为选

择用重铬钾滴定亚铁溶液的指示剂，请计算出达到终点([Fe 2＋]＝10－5 mol·L －1，[Fe 3＋]＝10－2

mol·L －1)时Fe 3＋＋e －＝ Fe 2＋的电极电势，由此估算指示剂的标准电极电势应当多大。

4. 用能斯特方程计算与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度。

5. ．用能斯特方程计算电对H 3AsO 4 /H 3AsO 3在pH ＝0，2，4，6，8，9时的电极电势。用计算结果绘制pH －电势图，并用该图判断反应

H 3AsO 4 ＋ 2I － ＋ 2H ＋ H 3AsO 3 ＋ I 2 ＋ H 2O 在不同酸度下的反应方向。

6．利用半反应Ag ＋ ＋ e

和AgCl 的浓度积计算半反应AgCl ＋ e

＋ Cl －的标准电极电势。

7.光合作用发生的总反应是

叶绿素6CO 2 + 6H 2O C 6H 12O 6(g)+6O 2(g)

在25 ℃下反应的△H θ＝2.816×106 J·mol －1，△S θ＝－182 J·K －1·mol －1。假设反应的产物可以

设计成一个原电池在电极上氧气和葡萄糖分别被还原和氧化成水和二氧化碳。这样，我们可以通过光合反应的正逆两个反应把光能转化为电能了。

（1）求原电池的电动势。

（2）为使上列光合反应发生需要多少摩500 nm 的光子？

（3）用一个边长10 m 的充满绿藻的正方形游泳池里发生的光合作用的产物来发电，平均1 cm 3的面积可产生1 mA 电流，求电池产生电流的功率。

8. 已知φθ(Cu 2＋/Cu ＋)＝0.16 V ，φθ(I 2 /I －)＝0.54 V ，CuI 的K sp ＝1.0×10－12，求：

Cu 2＋＋2I －＝CuI ＋1/2I 2的K 值；

9、100.0g 无水氢氧化钾溶于100.0g 水。在TK 温度下电解该溶液，电流强度I=6.00A ，电解时间10.00h 。电解结束温度重新调至TK ，分离析出的KOH ·2H 2O 固体后，测得剩余溶液的总质量

为164.8g。已知不同温度下每100g氢氧化钾饱和溶液中氢氧化钾的质量为：

(已知电子的电量为1.6×10C，最后结果要求三位有效数字。)

(1)被电解的水的物质的量为________mol。 (2)计算电解后剩余溶液的质量分数：(写出计算过程)______________________________。 (3)温度T为________。

10、将50mL、0.8mol/L的一元羧酸和同体积、同浓度的钠盐溶液放入电解槽的阳极室。阴极室同阳极室隔开以避免两个极室的溶液相混．通过电解槽的电荷量为1928.86C．当电解停止时阳极室溶液的PH值为4．57。由阳极放出的气体在过量的氧气中燃烧，燃烧产物相继通过分别装有浓H2SO4和Ba（OH）2溶液的洗气池，装有Ba（OH）2溶液的洗气池增重2．64g．巳知有机酸的电解总反应议程式为：2RCOOH→R－R＋2CO2↑+H2↑

(1)、给出该电解槽中有机酸的分子式和名称，写出电解中发生在阳极上的反应方程式。

(2)、计算该有机酸的电离平衡常数。

11、（1）某溶液中含有Sn2+和Pb2+，其浓度分别为1.0mol/L和0.10mol/L，试问将Pb（s）放入溶液中能否置换出Sn来？（已知φθSn2+/ Sn = - 0.136V,φθ Pb2+/ Pb =-0.126V）

(2) 已知250C时，φθBr-/AgBr/Ag=0.0711V，φθAg+/Ag=0.799V，求AgBr的溶度积常数？

12、将金属覆盖上一层它的难溶盐后浸入含有该难溶盐阴离子的溶液便构成了电极，

Ag|AgCl |Cl-和Hg|Hg2Cl2|Cl-都属于这类电极，由这些电极组成可逆电池：

（—）Ag(s)|AgCl(s) | KCl (aq) | Hg2Cl2(s) | Hg (l) （+）

其标准电池电动势为E0 = 0.0455V （298K）

（1）、写出两电极的电极反应方程式及总的电池反应方程式？

（2）、计算298K时Gibbs自由能变化△r G m0，说明的△r G m0正负号意味着什么？

（3）、已知φθAg+/Ag=0.799V，Ksp（AgCl）= 1.73 ×10-10，导出φθCl-/AgCl/Ag与φθAg+/Ag的关系，并计算φθCl-/AgCl/Ag。

（4）、仿照（3）中同样推论，计算Hg2Cl2的溶度积Ksp（Hg2Cl2）。已知φHg2+/Hg=0.798V 13、电池Hg(s)|HgO(s) | KCl (aq) | KOH(0.10mol/L)| O2 (g , p0)|Pt在298.15K测得电池的电动势E= 0.3023V 。（1）写出两电极反应式和电池反应式。（2）求298.15K时HgO（s）的分解压力。（3）已知HgO(s)在298.15K时生成焓△r H mθ（HgO(s)）= -90.37kJ/mol，求HgO(s)

在空气中的分解温度。

14、250C时电池Pt|H2(g，pθ) | KOH(0.10mol/L)| Ni（OH）2 (s) |Ni(s) 的电动势为0.108V (1)、写出上述电极反应和电池反应

（2）、氢和氧在相同溶液中构成的电池在氧和氢的压力分别为标准压力p0时的电动势为

1.229V。氢和氧在KOH溶液中所构成的电池反应为：2H2（g）+ O2(g) ——2H2O（l）

写出KOH溶液中氢与氧电极的电极反应，并计算氧电极在250C时的标准电极电势。（3）、计算250C时下列反应：2Ni(OH)2(s)=2Ni(s) + O2（g）+ H2O (l) 的平衡常数K pθ，并判断250C时上述反应能否在干燥空气中自动进行？（干燥空气中氧的分压为0.21 pθ）

15、250C镀镍溶液中NiSO4·5H2O含量为1.10mol/L（溶液中还加了Na2SO4、MgSO4、和NaCl 等物质），已知φθNi2+/Ni= -0.249V，φθCl-/Cl2=1.3595V，φθH+/H2O/O2=1.229V，氢在镍上超电势为η阴= 0.420V，氧在镍上超电势η阳= 0.10V，通过计算说明阴极和阳极上首先析出（或溶解）的物质可能是哪种物质？（设溶液中NaCl浓度为10.0mol/L）

16、为了从镀银废液中回收金属银，废液中AgNO3的浓度为1.0×10-6mol/L，废液中还含有少量的Cu2+离子，今以银为阴极，石墨为阳极，用电解法回收银，要求Ag的回收率达到99%，试问阴极应控制在什么范围内？Cu2离子浓度应低于多少才不致于使Cu(s)和Ag(s)同时析出？已知φθAg+/Ag=0.799V，φθCu2+/Cu=0.337V