安徽理工大学 第四章氧化还原反应与电化学习题
（1）指出原电池正、负极，写出正、负极反应，原电池反应，计算原电池电动势；
（2）在此原电池的右半电池中加入Na2S，使S2-离子浓度为1 mol · dm-3，确定新原电池正、负极，写出电极反应，原电池反应，原电池符号，计算新原电池的电动势。
14． 将Zn片置于1.0 mol·dm-3的Zn2+溶液中作Zn电极，与Cl电极（p(Cl2)=100 KPa，c(Cl) = 0.1 mol·dm-3）
-
组成原电池：
(1) 用电池符号表示该原电池。 (2) 写出两极反应式及总反应式。 (3) 计算原电池的电动势。 (4) 计算电池反应的平衡常数。
(5) 计算电池反应的标准吉布斯函数变?rG
,。
-[已知E(Zn2+/Zn)= -0.763V, E(Cl2/Cl) =1.36V, F=96485库仑/mol]
15． 25℃时，以铂作电极，以 1.0 mol·dm-3 KOH 水溶液作电解质溶液，分别用纯净的压力为 1.00×
105 Pa 的氢气和氧气通于两极，组成原电池。 （1） 用电池符号表示原电池； （2） 计算电池的电动势 E和E；
（3） 计算电池反应 O2 + 2H2 === 2H2O 的?rG 和?rG； （4） 计算反应的平衡常数K 已知E(O2/OH -) = 0.401V
16． 已知 E(Ag+/Ag) = 0.7996 V, Ksp(Ag2CrO4) = 1.12×10-12，计算电极反应
Ag2CrO4 + 2e
－
2Ag + CrO42
－
的标准电极电势以及当c (CrO42) = 0.10 mol·dm-3时该电极反应的电势值。
17． 已知反应2Ag+（aq）+Zn（s）==2Ag（s）+Zn2+（aq），开始时Ag+和Zn2+的浓度分别为0.10mol·dm-3和0.30mol·dm-3，求达到平衡时，溶液中剩余的Ag+浓度是多少？ 18． 已知电池(-)Cu | Cu 2+(0.1mol·dm-3) || Ag+ (0.01mol·dm-3) | Ag (+)，E(Cu 2+/Cu)=0.3419V, E
Θ
Θ
(Ag+/Ag)= -0.7996 V，计算该反应的平衡常数。 19． 对于反应 Ag+ （aq）+ Fe2+（aq）
Ag（s） + Fe 3+（aq）
(1) 已知该反应所对应的电池的标准电池电动势为0.030 V，计算25℃时该反应的平衡常数。 (2) 当等体积且浓度均为1.0 mol·dm-3的Ag+ 和Fe2+混合时，达平衡后，Fe2+的平衡浓度为多大？ 20． 由两个氢电极H2 (100 kPa) | H+ (0.10 mol·dm-3) | Pt 和H2 (100 kPa) | H+ (x mol·dm-3) | Pt组成原电
池，测得该原电池的电动势为0.016 V。若后一电极作为该原电池的正极，求组成该电极的溶液中H+的浓度x的值。
21． 由标准钴电极和标准氯电极组成原电池，测得其电动势为1.63 V，此时钴电极为负极。现已知氯的
标准电极电势是 1.36 V，试问：
(1) 此电池反应的方向如何？用反应方程式表示。 (2) 钴的标准电极电势是多少（不查表）？
(3) 当氯气的压力增大或减小时，电池的电动势将如何变化？ (4) 当Co2+ 离子浓度降低到0.010 mol · dm-3时，电池电动势为多少？ （5）若在氯电极溶液中加入一些AgNO3溶液，电池的电动势将如何变化？
(6) 计算反应的标准平衡常数。
—
22． 将氢电极插入含有0.50mol·dm-3 HA和0.10mol·dm-3 A的缓冲溶液中，作为原电池的负极；将银电
—
极插入含有AgCl沉淀和1.0mol·dm-3 Cl的溶液中。已知p（H2）=100kPa时测得原电池的电动势为
0.450V，E（Ag+ /Ag）=0.7996V。
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安徽理工大学 第四章氧化还原反应与电化学习题
（1）写出电池符号和电池反应方程式； （2）计算正、负极的电极电势；
（3）计算负极溶液中的c（H+）和HA解离常数
23． 已知E(MnO4/Mn2+)=1.51V，E(Cl 2/Cl)=1.36V，若将此两电对组成原电池，请写出：
—
—
（1）该电池的电池符号；
（2）写出正负电极的电极反应和电池反应以及电池标准电动势；
（3）计算电池反应在25℃时的ΔrG和K；
—
（4）当c（H+）=1.0×102mol·dm-3，而其它离子浓度均为1.0mol·dm-3，p（Cl2）=100 kPa时的电
池电动势；
（5）在（4）的情况下，K和ΔrGm各是多少？ 24． 已知铅蓄电池放电时的两个半反应式为 PbSO—4（s）+2e == Pb（s）+ SO42
E(PbSO4/Pb) = —0.3555V
PbO—
2（s）+ SO4 +4H+ + 2e == PbSO4（s）+2H2O E(PbO2/PbSO4) = 1.6913V
（1） 写出总反应方程式； （2） 计算电池反应标准电动势； （3） 计算电池反应的标准平衡常数。
参考答案：
1. （1）正极：Zn2++2e== Zn，负极：Cu== Cu2++2e
Zn2++ Cu== Zn+ Cu2+，-1.19v
（2）正极：2H++2e== H2，负极：2Hg+2Cl—
== Hg2Cl2+2e
2H++2Hg+2Cl—
== H2+ Hg2Cl2+2e，-0.33v
（3）正极：MnO－
4+8H++5e== Mn2++4H2O，负极：Fe2+== Fe3+ +e
MnO－
4+ 5Fe2++8H+== Mn2++5Fe3+ +4H2O，0.576v
（4）正极：CuS+2e== Cu+ S2-，负极：Pb == Pb 2++2e
CuS+ Pb== Cu+ Pb 2++ S2-， -0.506v
2. （1）0.710V （2）1.50V （3）1.03V
3. （1）（—）Ag | AgI（s）| I—
（0.1 mol · dm-3）|| H+（0.1 mol · dm-3）| H2（100kPa）| Pt（+）（2）正极电势：-0.0592v，负极电势：-0.0925，电池电动势：0.0333V 4. -0.2363 V
5. （1）（—）Ni | Ni 2+ (0.05 mol · dm-3) || Ag+ (0.1 mol · dm-3) | Ag（+）
（2）正极：Ag+ + e == Ag，负极：Ni = Ni2+ + 2e，电池反应：Ni + 2Ag+ == Ni2+ + 2Ag （3）1.036V 6. （1）9.33×1033 （2）4.57×10-6
7. （1）2 Zn + O2 + 2H2O==2 Zn2++4 OH-
（2）1.176V，（3）3.69×1078
8. （1）否，（2）否 9. （1）0.026 V （2）-5.017 kJ·mol-1 （3）74.91 kJ·mol-1 10. （1）正向
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安徽理工大学 第四章氧化还原反应与电化学习题
（2）（—）Cd | Cd 2+ (0.1mol · dm-3)—
|| Cl (0.1 mol · dm-3) |Cl2 (100kPa) | Pt（+）
（3）E =1.85V KΘ
= 3.18 ×1059
（4）增大
11. （1）（—）Cu | Cu 2+ (0.1 mol · dm-3) || Fe 3+ (0.1 mol · dm-3)，Fe 2+ (0.1 mol · dm-3) | Pt（+）
（2）0.459V
（3）-83.3 kJ·mol-1 （4）变大 12. 1.30V
13. （1）正极：Cu 2++2e === Cu；负极：Pb=== Pb 2++2e；Cu 2++ Pb=== Cu+ Pb 2+；0.468v
（2）正极：Pb 2++2e=== Pb；负极：Cu+S2-=== CuS +2e；Pb 2++ Cu+S2-=== Pb+ CuS； Cu | CuS| S2- (1 mol · dm-3)|| Pb 2+ (1 mol · dm-3)| Pb ；-0.594 V 14. （1）（—）Zn| Zn2+(1.0 mol·dm-3)|| Cl-
(0.1 mol·dm-3)| Cl2(100 KPa)|Pa(+)
（2）正极：Cl--
2+2e == 2 Cl；负极：Zn == Zn2++2e；总反应式：Cl2+ Zn == 2 Cl +Zn2+
（3）2.182v （4）5.28×1071 （5）409.7kJ·mol-1
15. （1）(—)Pt|H2(1.00×105 Pa)|| KOH(1.0 mol·dm-3)|O2| Pt (+)
（2）0.401V，1.23V
（3）-154.76 kJ·mol-1，-474.71 kJ·mol-1 （4）1.24×1027 16. 0.622 V，0.652 V 17. 2.5×10—27mol·dm-3 18. 2.9×1015 19. （1）3.212
（2）0.265 mol·dm-3 20. 0.187 mol·dm-3
21. （1）Cl2 + Co ==2Cl－
+ Co2+
（2）-0.27 V
（3）氯气的压力增大时，电动势增大；氯气的压力减小时，电动势减小 （4）1.69 V （5）变大 （6）1.17×1055
22. （1）（-）PtㄧH2ㄧHA，A—
‖Cl—
ㄧAgClㄧAg（+）；
1/2H—
2（g）+A—（aq）+AgCl（s）== HA（aq）+Ag（s）+Cl（aq）；
（2）E（+）=0.2223V，E（—）= -0.2277V；
（3）c（H+）=1.42×10—4mol·dm-3，KΘ—
a（HA）=2.85×105 23. （1）（—）PtㄧCl—
—
2ㄧCl‖MnO4，Mn2+，H+ㄧPt（+）；
（2）（—）2Cl—
== Cl—
2+2e，（+）MnO4+8 H++5 e == Mn2++4H2O
总电池反应：2 MnO—
—
4+16 H++ 10Cl == 2Mn2++5 Cl2+8H2O，E=0.15V； （3）ΔrG= —144.7 kJ·mol-1，K=2.27×1025；
（4）E= -0.04V；
（5）Kθ
=2.27×1025，ΔrGm= 38.6kJ·mol-1
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安徽理工大学 第四章氧化还原反应与电化学习题
24. （1） Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4== 2PbSO4（s）+2H2O （2）2.047V （3）1.45×1069
English problems
1．Write the notation for a cell in which the electrode reactions are
2H+ (aq) + 2e Zn (s)
H2 (g ) Zn2+(aq) + 2e
2．Determining the relative strengths of oxidizing and reducing agents.
（a）Order the following oxidizing agents by increasing strength under sdandard-state conditions: Cl2(g), H2O2(aq), Fe3+(aq).
（b）Order the following reducing agents by increasing strength under sdandard-state conditions: H2(g), Al (s), Cu (s).
3．Consider the following reactions. Are they spontaneous in the direction written,under standard conditions at 25℃？
（a）Sn 4+ (aq) + 2Fe2+ (aq) （b）4MnO4(aq) + 12H+ (aq)
－
Sn2+ (aq ) + 2Fe3+(aq)
4Mn2+ (aq ) + 5O2 + 6H2O (l)
－
4．What is the standard emf you would obtain from a cell at 25℃ using an electrode in which I(aq) is in contact with I2 (s) and an electrode in which a chromium strip dips into a solution of Cr3+(aq)?
5．Copper(Ⅰ) ion can act as both an oxidizing agents and a reducing agents. Hence, it can react with itself.
Cu + (aq)
potentials.
6．Calculate the emf of a cell operating with the following reaction at 25℃, in which c（MnO4）= 0.010 mol · dm-3, c（Br）= 0.010 mol · dm-3, c（Mn2+）= 0.15 mol · dm-3, and c（H+）= 1.0 mol · dm-3.
－
－
Cu (s) + Cu2+(aq)
Calculate the standard equilibrium constant at 25℃ for this reaction, using appropriate values of electrode
2MnO4(aq) + 10Br(aq) + 16H+ (aq)
－
－2Mn2+ (aq ) + 5Br2(l) + 8H2O (l)
ANSWERS：
1．(—)Zn|Zn2+(aq)||H+(aq)|H2|Pt(+) 2．（a）Fe3+(aq) （b）spontaneous 4．1.28V 5．1.71×10-6 6．0.321V 19