因为: (Co
2
/Co) (Co2 /Co)
0.05917
lg0.01= (Co2 /Co) 0.05917 2
17.答案:查标准电极电势 (MnO2/Mn2 ) 1.224V (Cl2/Cl ) 1.358V
因为 (MnO2/Mn2 ) 1.224V< (Cl2/Cl ) 1.358V 上述反应在标准状态下逆向进行。 实验室制备氯气是利用使用浓盐酸增大H和Cl浓度,使 (MnO2/Mn2 )增大, (Cl2/Cl )降低,加热
+
-
使p(Cl2)降低, (Cl2/Cl )降低。结果 (MnO2/Mn2 )> (Cl2/Cl ),反应能正向进行,制备氯气。 18.答案:原电池图式 —Cu|Cu||Fe,Fe|Pt+ ( ) (Fe3 /Fe2 ) 0.771V
2+
2+
3+
( ) (Cu
2
/Cu)
0.3419V
反应的标准平衡常数 lgK
+
+
2 (0.771 0.3419)14 14.5
= 14.5 K 10=3.16×10
0.05917
2+
19.答案:Cu的歧化反应为:2Cu(aq)=Cu(aq)+Cu(s)
已知 (Cu
2
/Cu) 0.3419V (Cu /Cu) 0.521V 利用上述数据计算 (Cu2 /Cu ) /Cu) 0.3419V=[ (Cu2 /Cu )+ (Cu /Cu)]/2
关系 (Cu
2
(Cu2 /Cu )=2×0.3419-0.521=0.1628V
方法一:反应2Cu(aq)=Cu(aq)+Cu(s) lgK
+
2+
1 (0.521 0.1628)
6.05
0.05917
rGm RTlnK 2.303RTlgK 2.303 8.314 298.15 6.05/1000 34.54kJ.mol 1
2 (0.521 0.3419)
6.05
0.05917
2 (0.3419 0.1628) 2++2+
6.05 方法三:反应Cu+2Cu(aq)=2Cu(aq)+Cu(s) lgK
0.05917
方法二:反应Cu+2Cu(aq)=Cu(aq)+2Cu(s) lgK
+
2+
(方法一、二、三对应的三个反应的电极是不同的,因此电动势不同,但由于三个反应的所对应的电池反应简化后是相同的,因此平衡常数和标准吉布斯函数变相同。)
由 rGm和K的数值可以看出,Cu的歧化反应自发进行的可能性很大,反应进行的程度比较彻底,因此的
+
Cu在水溶液中不稳定。
20.答案:阳极:最易发生失电子反应的是还原性最强的,阴极:最易发生得电子反应的是氧化性最强的 一般顺序是:阳极:金属(电极本身Pt除外)S Br ClOH SO4
2+
2----2-
+
阴极: >0的金属阳离子, -1< <0的 Fe Zn,H , <0的Na K Mg Al
2+ +
+
+
2+
3+
(1)阳极:Ni-2e=Ni 阴极:Ni+2e=Ni (2)阳极:2Cl2e=Cl2 阴极:Mg+2e=Mg (3)阳极:4OH4e=O2+2H2O 阴极:2H+2e=H2
—
+
—
2+
2+2+