11． 电解氯化钠水溶液, 当通过溶液的电量为2个Faraday 时, 假定电解效率为100%, 则理论上可生产多少体积的氢气与氯气? (标准状态)
解： NaCl + H2O = H2 (g) + Cl2(g)+2NaOH
Q=2F 即通过溶液的电量为2mol。 阴极反应：2H?(aq) + 2e = H2 (g) 析出H2 的量为：2××22.4L/mol=22.4 L/mol
21阳极反应：2Cl-（aq） - 2e = Cl2（g） 析出Cl2 的量为：2××22.4L/mol=22.4 L/mol
2112．下反应：3A (s) + 2B3? (aq) ? 3A2? (aq) + 2B (s)
平衡时，[B3?]及[A2?]的值分别为0.20 mol?dm－3及0.050 mol?dm－3，试计算该反应的K?、E?及?G ?。 解
K?[A[B2?3?]]32?[0.05][0.2]23 ? ?
=0.003125△G = -RT LnK =14.30KJ
△G ? =-nE ? F E ? =-0.0247V
13．已知φ ?Tl?/Tl = ?0.34V，φ ?Tl3?/Tl = +0.72V, 计算： (1) φ ? Tl3?/Tl?值，
(2) 在25C℃时3Tl?(aq) = 2Tl(s) + Tl3?(aq)的平衡常数。 解 -0.34V
+----------Tl φ ?Tl3?/Tl+= Tl3+----------Tl
0.72V
0.72?3?0.342?1.25V
由 -RT LnK= -nEF 得K= 1.9×1042
21
14．今有一原电池：
(－) Pt?H2 (1atm) ? HA (0.5mol?dm－3) ?? NaCl (1.0 mol?dm－3) ? AgCl(s) ? Ag (＋)
若该电池电动势为+0.568V，求此一元酸的电离平衡常数Ka = ？ 解 φ ?AgCl/Ag=0.222V
0.568 = 0.222 - 0.05916Lg[H]
+
得 [H+]=1.42×10-6 mol/L HA ≒ H+ + A-
Ka=
?1.42?10??62?60.5?1.42?10?4.02?10?12
15．有一不纯物Fe2O3，为了分析其纯度，溶解后，首先被铁完全还原到Fe2?离子，然后在酸性条件下被KMnO4溶液氧化。若3.58g此不纯物就需要37.69cm3、0.170 mol?dm－3 KMnO4溶液反应，试求Fe2O3在此不纯物中的百分含量？
解 Fe2O3---------------2 Fe2? -----------------25MnO?4
1 0.4 n m= n?(56?2+16?3)=2.5269 w%=71.59%
16．从下面已知的热力学数据计算φ ?Mg2?/Mg。
? rGm ?
Mg (s) + 1/2O2 (g) = MgO (s) ?572.9 kJ?mol－1 1 ○
22
37.96?0.17?10?3
MgO (s) + H2O(l) = Mg(OH)2 (s) ?31.2 kJ?mol－1 ○2
H2O (l) = H2(g) + 1/2O2(g) +241.3 kJ?mol－1 3 ○
已知：298K时, Kw = 1.00?10－14 , Ksp,Mg(OH)2 = 5.50?10－12
解 ○1+○2+○3：Mg（s）+ 2H2O（l）= Mg(OH)2（s）+H2（g） ? rGm ?= -572.9-31.2+241.3=-362.8 kJ?mol－1 △G ? =-nE ? F E ?=1.88V
负极：Mg + 2OH- -2e →Mg(OH)2 正极：2H+ +2e → H2 E=φ
?
?H2O/H2 - φ Mg(OH)2/Mg= 0-[ φ
??（Mg2+/Mg）
+
20.059172lg[OH]-2[Mg(OH)2]]
1.88V = - φ 1.88V = - φ?（Mg2+/Mg）
-
0.059172lg[OH]-[Mg(OH)2][OH][Mg-2
2??（Mg2+/Mg）
-
0.059172lg]2?[Mg(OH)2][Mg]
1.88V = - φ?（Mg2+/Mg）-
0.059172lgKsp[Mg2?]
得 φ ?Mg2?/Mg = -2.29 V
17． 已知：φ?（Ni2+/Ni）= -0.25V φ?（Hg2+/Hg）=0.854V，计算下列电极反应的φ?值。
（1）[Ni(CN)4]2? + 2e?
Ni + 4CN?
23
(2 ) [HgI4]2?+ 2e-? 解+
0.059172lgHg + 4I? φ
?2+Ni/Ni
φ
?2+
Ni/Ni=
+
0.059172lg[Ni2?]1 = -0.25
[Ni(CN)Kw[CN2-4?4]]
lg1Kw = -0.25 +
0.059172 = -0.25 +
0.059172lg11031.3= -1.175
1Kw 同理 φ?（HgI42+/Hg）=φ?（Hg2+/Hg）+ = 0.788 +
0.059172lg11029.880.059172lg
= -0.095V
18．当碘化镁水溶液电解时，电极上产生氢气和碘，实验中用0.500dm3、0.200mol?dm－3MgI2开始电解，收集氢气的体积为1.00升，这时水上方的温度为25℃，压力为746?（25℃时水的饱和蒸汽压为24?）问：
(1)已用了多少法拉第电量？
(2)如果流过的电流恒为5.0A，电解了多长时间？ (3)溶液中最终的I－、Mg2?和OH－离子浓度各为多少？
19．已知一过氧化氢水溶液重3.479g，用KI和酸处理，H2O2被还原成H2O，而I－被氧化成I2，生成的I2由反应：I2 + 2S2O32－ ? 2I－ + S4O62－来测定。为使生成的I2完全反应必须用26.87cm3、0.1635 mol?dm－
3
的Na2S2O3溶液，计算：H2O2的原始溶液的百分浓度。
解 0.1635 × 26.87 ×10-3 = 0.0044 H2O2------------ I2-------------2 S2O32－
1 2
24
n 0.0044
n(H2O2) = 0.0022mol m（H2O2）= 0.075g w%= 2.15%
25