电极反应： 正极：Zn(s) — 2e →Zn2+(aq)
负极：2H+(aq) + 2e →H2(g)
3．利用标准电极电位判断下列反应的方向: (1) Sn2+ + 2Fe3+ = Sn4+ + Fe2+
(2) Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O (3) MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O (4) 2HCl + O2 = H2O2 + Cl2
解: (1) Sn2+ + 2Fe3+ = Sn4+ + Fe2+将其组成原电池，氧化剂Fe3+作正极，还原剂 Sn2+ 作负极。 查表得：??由于??Sn4?Sn4?Sn2?=+0.151V，??Fe3?Fe3?Fe2?=+0.771V
Sn2?
﹤ ??Fe2? ，所以反应自发进行。
(2) Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O将其组成原电池，
?氧化剂Cr2O72-作正极，还原剂 I-作负极。查表得：?Cr2O7 Cr2-3?=+1.232V，
??I2I?=+0.5355V
Cr2O7 Cr2-3?由于??
﹥ ??I2I? ，所以反应自发进行。
(3) MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O将其组成原电池，
?氧化剂MnO4-作正极，还原剂 Fe2+作负极。查表得：? MnO4-/ Mn2+ =+1.507V，??Fe3?Fe2?=+0.771V
Fe3?由于?? MnO4-/ Mn2+ ﹥ ??Fe2? ，所以反应自发进行。
(4) 2HCl + O2 = H2O2 + Cl2将其组成原电池，氧化剂O2作正极，还原剂 HCl作负极。
??Cl2CL? =+1.35827V，??O2H2O2 =+0.695V，由于??Cl2CL?
﹥
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??O2H2O2 ，所以反应不能自发进行。
4．根据括号中给出的条件，计算相应电池的E：
(1) Cu2? (0.1mol?dm－3) + Zn(s) ? Cu(s) + Zn2? (1.0mol?dm－3) (2) Sn (0.2mol?dm－3) + Pb(s) ? Sn(s) + Pb2? (0.1mol?dm－3) (3) F2 (g,1atm) + 2Li(s) ? 2Li?(1.0mol?dm－3) + 2F－(0.5mol?dm－3) (4) 2H? (0.1mol?dm－3) + Zn(s) ? Zn2? (1.0mol?dm－3) + H2 (1atm) (5) Ni(s) + Sn2? (1.10mol?dm－3) ? Ni2? (0.010mol?dm－3) + Sn(s) (6) Zn(s) + Cr3? (0.010mol?dm－3) ? Zn2? (0.020mol?dm－3) + Cr(s) 答 ： （1）E = φ
（2）E = φ(3) E = φ
? ? ?Cu2+
0.05917[Zn ?2?
lg-φ-/Cu Zn/Zn
2[Cu]]22?2?2?2?]] =1.070 V
Sn
2+
/Sn -- φPb
?2?
0.05917/Pb -
2lg[Pb[Sn2 = -0.001V =5.933V
]P[H2]/P[H]]]?2?0.05917[F][Li] ??
lgφ-F2/F- - - Li/Li
2??P[F2]/P?2?(4) E =φ(5) E =φ(6) E =φ
?
?
[Zn0.05917 ?2?
lgφ-2H/H2 - Zn/Zn
?
2=0.704V
Sn
2+
/Sn -- φ
?
2?
Ni/Ni
-
0.059172lg[Ni[Sn2?3?2?2??0.174V
?
Cr
3+
0.05917[Zn ?3?
lgφ -/Cr - ZnZn
6[Cr]]32?0.03V
5．已知Ag2S + 2e ? 2Ag + S2－的φ ?为?0.69V，计算Ag2S的Ksp 解： △G= -RT LnKsp=-nEF
得Ksp=4.7×10-24
6．一支氢电极浸入0.10mol?dm－3醋酸溶液中，此电极与另一个浸入0.10mol?dm－3 FeCl2溶液中的铁钉连接，求此电池的电动势。（假设pH2 =
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100KPa） 解 :[H+] =
KaC=
1.8?10?5?0.1 = 1.34×10-3
φ ?H?/H2= 0 +0.05916 lg[H+] = -0.17V
φ ?Fe3?/Fe2+ = -0.4402 +0.05916 lg0.1 = -0.499 E =φ ?H?/H2 - φ ?Fe3?/Fe2+ = 0.329V
7．计算298K时, 下列反应的标准Gibbs函数变 (用E?求算) (1) Zn + Cd2+ = Zn2+ + Cd (2) H2 + Cu2+ = 2H+ + Cu
解：(1) Zn + Cd2+ = Zn2+ + Cd
将其组成原电池，氧化剂Cd2+作正极，还原剂 Zn作负极
??Zn2??=-0.7618V，?ZnCd2?Cd=-0.430V，
2?E?=???Cd2??— ?CdZnZn=0.3588V
?Gm= -nE?F
= -2×96500×0.3588 = -69.55KJ/mol
（2）H2 + Cu2+ = 2H+ + Cu
将其组成原电池，氧化剂Cu2+作正极，还原剂 H2作负极。
E?=???Gm?Cu2??— ?CuH2H?=0.3419V
= -n E? F = -2×96500×0.3419= -66KJ/mol
8．已知标准电极电位值为
Fe3+ + e = Fe2+ 0.77V Co3+ + e = Co2+ 1.82V
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O2 + 4H+ + 4e = 2H2O 1.23V H2O2 + 2e + 2H+ = 2H2O 1.78V MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O 1.20V （a）在标准状态下将下列氧化剂从弱到强的顺序排列：
Fe3+ , Co3+ , O2 , H2O2, MnO4-
（b）在标准状态将下列还原剂从弱到强的顺序排列：
Fe2+ , Co2+, Mn2+
答：电极电势的代数值越大，该电对中氧化态物质的氧化性越强，对应的还原态物质的还原性越弱。
（a）根据电极电势代数值，标态下氧化剂从弱到强的顺序为：
Fe3+ < MnO4- 9． 分别写出上述第8题中，当Fe3+ , Co3+ , H+离子的浓度由标准状态变化到10-5M时，相应的电极电位值是多少？（注：其它物质浓度仍看作是标准浓度，用Nernst方程求解） 解：(1) Fe3+ + e = Fe2+ ???Fe3?Fe3?2?3?Fe2?=+0.771V Fe2?= ??Fe3?Fe2?+ 0.059171lg[Fe[Fe]] =0.771+ =0.48V 0.059171lg10?51 (2)Co3+ + e = Co2+ ??=1.82V 19 ?Co3?Co2?= ??Co3?Co2?+ 100.059171lg[Fe[Fe3?2?]] =1.82+ 0.059171?5lg1 =1.52V (3) O2 + 4H+ + 4e = 2H2O ??=1.23V ?O2H2O = ??O2H2O+ 0.059174lgPO2P?[H]?4= 0.93V (4) H2O2 + 2e + 2H+ = 2H2O ??=1.78V ?H2O2H2O = ??H2O2H2O+ 0.059172lg[ H2O2][H]?2 (5) MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O ??=1.2V ? = ? ＋ ?0.059175lg[MnO4-][H]2??8[Mn] = 0.73V 10．. 一个Ag/AgCl电极浸入1mol?dm－3盐酸溶液中（ AgCl(s) + e ? Ag(s) + Cl－），其标准电极电位为+0.22V，另一个Ag/AgCl电极浸入未知浓度的含Cl－离子的溶液中，当此电极作为阳极，第一个电极作为阴极时，构成电池的电动势为0.0435V，问未知浓度溶液中，Cl－离子的浓度为多少？ 解 由φ ?AgCl/Ag =φ ?Ag+/Ag + 0.0591Lg[Ag+] =φ ?Ag+/Ag + 0.0591LgKsp/[Cl-]=φ ?Ag+/Ag + 0.0591LgKsp/1 得 φ ?Ag+/Ag =0.80V φAgCl/Ag=φ ?Ag+/Ag + 0.0591LgKsp/[Cl-]=(0.22+0.0435)V=0.2635V 解得[Cl-]=0.20mol/L 20