1、1第 7 章 电极电位三、 计算题 1. 298.15K 时, (Ag+/Ag) = 0.80V,2.303RT/F=0.060,K sp (AgCl) = 1.010-10。试计算 298.15K 时电对 AgCl /Ag 的标准电极电位。解:在银电极溶液中加入 NaCl, 使其生成 AgCl 沉淀并维持 C(Cl-)= 1.0 molL-1 ,且大大的降低了 Ag+离子的浓度,计算这时银电极的电极电位。非标准状态的“银电极”已转化为标准状态的 AgCl/Ag 电极如: Ag,AgCl| Cl-(1 molL-1 )根据平衡关系: Ksp(AgCl )= Ag +Cl-= 1.010-10以
2、 C(Cl-) = 1 molL- 1 代入:通过 Nernst 方程求算:2. 298.15K 时, (Ag+/Ag) = 0.80V,2.303RT/F=0.060,K s Ag(NH3) 2 += 1.0107。试计算 298.15K 时电对 Ag(NH3) 2 +/Ag 的标准电极电位。解:在银电极溶液中加入氨水, 使其生成Ag(NH 3) 2+,且大大的降低了Ag+离子的浓度,计算这时银电极的电极电位。非标准状态的“银电极”已转化为标准状态的 Ag(NH 3) 2+/Ag 电极如:Ag | Ag(NH 3) 2+ (1 molL-1),NH 3(1 molL-1) 发生配位反应:Ag
3、 + + 2 NH3 Ag(NH 3) 2+配位化合物的稳定常数: 723Ag(NH)(g)1.0sK NH3= Ag(NH3)2+ = 1 molL-110sp 101.Ag.molLClKc 10.06(gCl/)(g/)(Ag/)lgA10.86l.2Vc 2322 737-1Ag(NH)1g .01.0molLsK32Ag(NH)/gA/gA/g7.6lg0.8.6l.V 3. 298.15K 时, (Ag+/Ag) = 0.80V, (Cu2+/Cu) = 0.34V,2.303RT/F=0.060。将铜片插入 0.10 molL1 CuSO4 溶液中,银片插入 0.10 molL1
4、 AgNO3 溶液中组成原电池。1)计算此原电池的电动势。2)写出此原电池的符号。3)写出电极反应和电池反应。解:1)根据 Nernst 方程式计算原电池的电动势为 E = (+) (-) = (Ag+/Ag) (Cu2+/Cu) = 0.43V2) 原电池的符号:(-)Cu | Cu2+ (0.10 molL-1) | Ag+ (0.10 molL-1) | Ag (+)3) 正极反应:Ag + + e Ag(s) 负极反应:Cu(s) Cu2+ + 2e电池反应: 2Ag+ Cu (s)= 2Ag(s)+ Cu2+4. 298.15K 时, (Cu+/ Cu) = 0.52V, (Cu2+
5、/ Cu+) = 0.16V,2.303RT/F=0.060。计算反应 2Cu+(aq) Cu2+(aq) + Cu(s)在 298.15K 时的标准平衡常数。解:0.6(Ag/)(g/A)lg10.8.l74Vc22 20.6(Cu/)(u/C)lgu0.34.l1c3正极反应: Cu+ + e- = Cu(s) 负极反应: Cu+= Cu2+ e-在电池反应中,2Cu +(aq) Cu2+(aq) + Cu(s) n=12/1lg0.60.6(52).CuuCnEK61.0K5. 在 25时,将氢电极(作为指示电极,氢气的压力恒为 100kPa)与饱和甘汞电极(其电极电位恒为 0.2412 V)同时浸入 0.100 molL1 HA20.00ml 和0.100 molL1 NaOH8.00ml 组成的混合溶液中,测得其电池电动势 E=0.540V;求该弱酸(HA)的解离常数 。解: 已知: 电池电动势 E = 0.540V饱和甘汞电极 0.241V氢电极 +(H/)混合溶液是缓冲溶液:由式2 2(H/)0.590.41lg)E .p5.241.pH0.54.21pH9得a8.0.54-21pH=K+lg12965.7l.790aa0.8.lglg.12.08.012aapHKpK共 轭 碱共 轭 酸0.54.59