解: 若将两电极组成原电池:
(?)AgAgBr(s)Br?(aq)Ag?(aq)Ag(?)
电池总反应式为 Ag?(aq)?Br?(aq)?AgBr(s) 设反应的平衡常数为: 而
K??1.9?1012;Ks(AgBr)?5.2?10?13
?K??11?eq??eq??????c(Ag)/cc(Br)/c????Ks(AgBr)?????n?(Ag/Ag)??(AgBr/Ag)?nE???lgK??0.05917V0.05917V1?(0.7996?0.0730)V?12.280.05917V
24、银不能溶于1.0mol?dm?3的HCl溶液,却可以溶于1.0mol?dm?3的HI溶液,试
通过计算说明之。
(提示:溶解反应为:2Ag(s)?2H?(aq)?2I?(aq)?2AgI(s)?H2(g),可从
??(Ag?/Ag)及Ks(AgI),求出??(AgI/Ag),再判别)
解: 设计原电池:
(?)AgAgCl(s)Cl?(aq)Ag?(aq)Ag(?)
该原电池总反应式为:Ag?(aq)?Cl?(aq)?AgCl(s),反应的平衡常数为 又
K??11??5.65?109?10Ks(AgCl)1.77?10
n???(Ag?/Ag)???(AgCl/Ag)?nE???lgK?? 0.05917V0.05917V?
9 lg5.65?10??1??0.7990??(AgCl/Ag)???0.05917V
??(AgCl/Ag)?0.222V同理,设计另一原电池:
(?)AgAgI(s)I?(aq)Ag?(aq)Ag(?)
?(AgCl/Ag)??0.152V?
银在盐酸中的溶解反应为:
2Ag(s)?2H?(aq)?2Cl?(aq)?2AgCl(s)?H2(g)
因为??(H?/H2)???(AgCl/Ag),所以银不溶于1.0mol?dm?3的HCl溶液。 银在HI中的溶解反应为:
2Ag(s)?2H?(aq)?2I?(aq)?2AgI(s)?H2(g)
因为??(H?/H2)???(AgI/Ag),所以银能溶于1.0mol?dm?3的HI溶液。
25、氢气在锌电极上的超电势?与电极上通过的电流密度j的关系为:
??0.72V?0.116Vlgj/(A?cm?2)
在298K时,用Zn做阴极,惰性物质做阳极,电解液浓度为0.1mol?kg?1的ZnSO4溶液,设pH为7.0。若要使H2(g)不与Zn同时析出,应控制电流密度在什么范围内?(提示:注意分析超电势使氢电极电势增大还是减小)
解:Zn作阴极,电解液浓度为0.1mol?kg?1(?0.1mol?dm?3)的ZnSO4溶液,阴极可能发生的反应为:
Zn2??2e??Zn
2H??2e??H2
锌的析出电势:
氢气的析出电势 ? ( H 2 ) ? p ? ? : ? p?
0.05917lgc(Zn2?)/c?2?(Zn2?/Zn)???(Zn2?/Zn)???0.7618V?0.05917lg0.1??0.7914V2?(H?/H2)???(H?/H2)??0.05917??2?lg?c(H)/c????(阴)20.05917?72?lg?10??(阴)??0.4142V??(阴)??2为使氢气不与Zn同时析出,即Zn析出,氢气不析出,则要求:
?(H?/H2)??(Zn2?/Zn)
2?由 0.7V?0.4142V??(阴)??0.7914VV7 2则 ?(阴)?0.370.1V16j?lg0.V37
解得 j?1.1?10?3A?cm?2