(1)写出该反应的原电池符号; (2)计算原电池的E;
(3)若c(I)=0.01 mol/L,c(Fe3+)=0.1 c(Fe2+),计算原电池的电动势;解;
-
?解:(1) 原电池的图示为:
(?)Pt|I2(s)|I?(aI?)┆┆
(2)
Fe3?(aFe3?),Fe2?(aFe2?)|Pt(?)??E??????????(Fe3?/Fe2?)???(I2/I?)
=0.771V-0.5355V
=0.2355 V
(3)E?E???0.0592lgQ n0.0592[c(Fe2?)]2=E? lg3?2?22[c(Fe)]?[c(I)]0.0592[c(Fe2?)]2=(?????)? lg2?222[0.1c(Fe)]?[0.01]??=0.058V
16、判断标准状态下反应的方向:Ag?Fe?3?2??2??Ag?Fe3?
?=??(Ag/Ag)0.799 V解;解:
已知:?(Fe/Fe)=0.771 V,
?E??????????(Ag?/Ag)???(Fe3?/Fe2?)
? =0.7990V-0.771V=0.028V > 0
所以,反应向正方向进行。
17. 将下列反应组成原电池(298.15 K):Cl2(g)?2Fe(aq)?2Cl(aq)?2Fe(aq) (1)写出该反应的原电池符号; (2)计算原电池的标准电动势E;
(3)若c(Cl)=0.01 mol/L,P(Cl2)=100 kPa,c(Fe3+)=0.1 c(Fe2+),计算原
-
2??3??电池的电动势;已知:?(Fe3+/ Fe2+)= 0.771 V,?(Cl2/ Cl-)= 1.358 V解;解:(1)
?? 16
原电池的图示为:(?)Pt|Fe3?,Fe2?||Cl?|Cl2(g)|Pt(?)
??(2)E??????????(Cl2/Cl?)???(Fe3?/Fe2?)
=1.358-0.771=0.587(V) (3)E?E??0.0592lgQ n??0.0592[c(Fe3?)]2?[c(Cl?)]2=(?????)? lg2[c(Fe2?)]2?[p(Cl2)/p?]20.0592[0.1?c(Fe2?)]2?0.012=0.587?=0.765 (V) lg2?222[c(Fe)]?[100/100]18、判断反应:Pb2+(aq)+Sn(s)=Pb(s)+Sn2+(aq),
1) 标态下,反应能否自发?
2) c(Pb2+)=0.1mol·L-1,c(Sn2+)=1.0mol·L-1时,反应能否自发?
已知?(Pb2+/Pb)= -0.1263V,?(Sn2+/Sn)= -0.1364V解;解:(1)E-0.1263+0.1364=0.0101V>0,反应可以正向自发进行。
(2)当c(Pb2+)=0.1mol·L-1,c(Sn2+)=1.0mol·L-1时
E=E-????=
0.0592lg J nc(Sn2?)0.0592=0.0101-lg
2c(Pb2?)=-0.0194(V)<0
所以,该反应不能自发进行。
19、分析可逆电池 Ag |AgCl (s) |Cl (C) |Cl2 (g , p) | Pt的电极电势、电动势及标准电动
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势与 Cl- 离子浓度C及 Cl2 压力有什么关系?解;解、负极
Ag?Cl?(C)?AgCl(s)?e?
正极
12Cl2(p)?e??Cl?(C)
1电池反应 Ag?2Cl2(p)?AgCl(s)
由此看出,负极电势与浓度C有关,正极电势与C及 p 都有关,而电池电动势
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只与 p 有关,与C无关。标准电动势应为各物均处标准态下的电动势,故与实际电池的 Cl2 压力无关。
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