氧化还原与电化学

氧化数概念的引入：氧化数是某元素的一个原子的形式荷电数，这个荷电数是假设把每个化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。 整数或分数

化合价：某种元素的原子与其他元素的原子相化合时两种元素的原子数目之间一定的比例关系 。整数

氧化 氧化数升高的过程。

还原 氧化数降低的过程。

离子-电子法（适用于水溶液中的反应）配平时把离子作为整体考虑，并不涉及元素原子的氧化数。

盐桥的作用：连通半电池的内电路，使两个半电池保持电中性。

氧化还原电对：同种元素氧化型物质和还原型物质所构成的整体。

表示方法：氧化型物质（高价）∕还原型物质（低价）

电极类型及表示方法：

（1）金属-金属离子电极 Zn∣ Zn2+

（2）非金属电极 Pt∣H2(p)∣H+(c) “惰性”电极：本身不参加电极反应，只起输送或接受电子的作用。

（3）离子电极 Pt∣Fe3+,Fe2+

（4）金属-金属难溶盐电极 Pt∣Hg∣Hg2Cl2(s)∣Cl- (c)

书写原电池符号的规则：

1.负极在左，正极在右，离子靠盐桥。

2.半电池中两相界面用“| ”分开，同相不同物种用“,”分开，盐桥用“‖”表示。溶液、气体要注明cB，pB 。

3.纯液体、固体和气体写在惰性电极一边,用“|”分开；

平衡电势数值大小反映物质在水溶液中得失电子的能力。金属越活泼 , 失电子能力越强，平衡电势越小。金属越不活泼 , 失电子能力越弱，平衡电势越大。平衡电势绝对值目前无法测量。

标准电极电势： 在标准条件下，某电极的平衡电势与标准电极平衡电势的差值，称为该电极的标准电极电势。

标准条件：

（1）参与电极反应的有关离子浓度为标准浓度:Cθ=1mol/L

（2）参与电极反应的有关气体的分压为标准压力：Pθ=100KPa

Eθ的正负和电极反应的写法无关

Eθ值不具有加和性（强度性质）

nernst方程

1. 气体物质用分压表示并除以 p θ；溶液中的物质用浓度 (molL-1)表示并除以c θ

2.纯固体或纯液体物质不写入

3.若电极反应中有H+或OH-参与，这些离子的相对浓度也一并写入

沉淀的生成对电极电势的影响：

氧化型形成沉淀 Eθ↓

还原型形成沉淀 Eθ↑

结论：

1. ↓c(氧化态) 或↑c(还原态物质) E↓

↑c(氧化态) 或↓c(还原态物质) E↑

2.离子浓度对电极电势的影响 一般不大

3.若H+或OH-也参与了电极反应，则溶液的酸度往往对电对电极电势的影响 较大

4.沉淀和弱电解质的生成对电极电势的影响 较大

电极电势的应用：

1判断原电池的正负极，计算电池的电动势

电极电势代数值较大的电对是原电池的正极；电极电势代数值较小的电对是原电池的负极。 E= E 正- E负

2比较氧化剂、还原剂的相对强弱

电极电势代数值较大的电对中的氧化态物质是较强的氧化剂；

电极电势代数值较小的电对中的还原态物质是较强的还原剂。

3 判断氧化还原反应进行的方向

△rGm = –nFE n为电池反应中转移的电子数，F为法拉第常数

E ＞ 0 反应正向自发进行； E ＜ 0 反应逆向自发进行。

即某氧化还原反应中，氧化剂所在电对的电极电势大于还原剂所在电对的电极电势，该反应可自发进行。

非标态下反应方向的判断：

对无OH-，H+参加的反应，

ΘE氧化剂-EΘ还原剂?0.2VΘE氧化剂-EΘ还原剂?0.2V即可自发进行 或有OH-，H+参加的反应，必须用E判断

4判断氧化还原反应进行的程度

nEΘ

lgK?0.05917 Θ

5判断氧化还原反应进行的次序

氧化还原反应首先发生在电极电势相差较大的两个电对之间。

金属腐蚀的本质： 金属原子失去电子，氧化数升高，被氧化的过程。

热力学观点：是自发的，普遍存在的自然现象

化学腐蚀：金属和周围介质直接发生氧化还原反应而引起的破坏。

条件:非电解质溶液或干燥的气体中。

特点：腐蚀过程不产生电流。

例：输油管道内壁的腐蚀，钢铁的高温氧化

电化学腐蚀：金属在介质中由于形成局部电池而引起的腐蚀。

发生场所：电解质溶液中

腐蚀倾向的判断依据：电极电势的相对大小

电极电势较小的电对中还原态物质易给出电子，发生氧化反应，为腐蚀原电池的阳极。 电极电势较大的电对中氧化态物质易得电子，发生还原反应，为腐蚀原电池的阴极。 阳极反应：M-ne-→Mn+

阴极反应有两类：

2H++2e→H2 （析氢腐蚀）

O2+2H2O+4e→4OH-（吸氧腐蚀） 一般以吸氧腐蚀为主

腐蚀原电池的类型：

1、宏观腐蚀电池：

电偶腐蚀电池（不同金属处于同一种电解质溶液中组成的腐蚀电池）

氧浓差腐蚀电池

2、微观腐蚀电池

金属腐蚀的防护：

1.合理选用材料

2.覆盖层保护法

对覆盖层的要求：1.结构致密，完整无孔，不能透过介质。

2.与底层金属有很强的粘接力

3.高硬度，耐磨，能均匀分布在保护面上

3.缓蚀剂法

无机缓释剂（形成氧化膜或难溶物质）

硝酸钠、亚硝酸钠，铬酸盐，重铬酸盐

有机缓释剂（机理复杂）

苯胺，六次甲基四胺

4.电化学保护法——阴极保护法

(1) 牺牲阳极法

(2)外加电流阴极保护法

5.改善环境 控制相对湿度，干燥空气封存

第二篇：氧化还原反应与电化学习题

第4章 氧化还原反应与电化学习题

一、思考题

1. 什么叫原电池？它由哪几部分组成？如何用符号表示一个原电池？

2. 原电池和电解池在结构和原理上各有何特点？

3. 离子-电子法配平氧化还原反应方程式的原则是什么？有什么步骤？

4. 用离子-电子法完成并配平下列方程式（必要时添加反应介质）：

（1） K2MnO4 + K2SO3 + H2SO4

（2） NaBiO3 (s) + MnSO4 + HNO3

（3） Cr2O72 + H2O2 + H+ —K2SO4 + MnSO4 + H2O HMnO4 + Bi(NO3)3 + Na2SO4 + NaNO3 + H2O

（4） MnO2 + S + H+

（5） （3）Zn + NO3 + H+－ Mn2+ + H2SO3 + H2O Zn2+ + NH4+ + H2O

Ag+ + NO + H2O

[Al(OH)4] + NH3 －（6） （4）Ag + NO3 + H+ －－－（7） （5）Al + NO3 + OH + H2O

5. 如何用图示表示原电池？

6. 请正确写出下例电池的电池表达式：

（1). 2I+2Fe=I2+2Fe

2++--3+2+（2). 5Fe+8H+MnO4=Mn+5 Fe+4H2O

7. 电极有哪几种类型？请各举出一例。

8. 何谓电极电势？何谓标准电极电势？标准电极电势的数值是怎样确定的？其符号和数值大小有什么物理意义？

9. 举例说明什么是参比电极。是不是所有参比电极的电极电势均为零伏？

10. 原电池的电动势与离子浓度的关系如何？电极电势与离子的浓度如何？

11. 原电池反应书写形式不同是否会影响该原电池的电动势和反应的吉布斯函数变△rG值？

12. 怎样判断氧化剂和还原剂的氧化、还原能力的大小？为什么许多物质的氧化还原能力和溶液的酸碱性有关？

13. 怎样理解介质的酸性增强，KMnO4的电极电势代数值越大、氧化性增强？

14. 根据标准电极电势值，判断下列各种物质哪些是氧化剂？哪些是还原剂？并排出它们氧化能力和还原能力的大小顺序。

Fe2+，MnO4，Cl，S2O82-，Cu2+，Sn2+，Fe3+，Zn －－2+3+

15. 铁能使Cu2+还原，铜能使Fe3+还原，这两者有无矛盾，说明理由。

已知E(Fe2+/ Fe) = -0.44V，E(Fe3+/ Fe2+)= 0.77V，E(Cu2+ / Cu)= 0.34V

16. 用标准电极电势的概念解释下列现象：

（1） 在Sn2+盐溶液中加入锡能防止Sn2+被氧化；

1

（2） Cu+ 离子在水溶液中不稳定；

（3） 加入FeSO4，使K2Cr2O7溶液的红色褪去。

17. H2O2在碱性介质中可以把Cr(OH)3氧化成CrO42-离子，而在酸性介质中能把Cr2O72-离子还原为

Cr3+离子，写出有关反应式，并用电极电势解释。

反应为：Ag + H+ +I == 18. 银能从HI溶液中置换出H2气，—1

H2 + AgI，解释上述反应为何能进行。

19. 将下列反应写出对应的半反应式，按这些反应设计原电池，并用电池符号表示。

（1）Ag+ + Cu (s)

（2）Pb2+ + Cu (s) + S2-

（3）Pb (s) + 2H+ + 2Cl－Ag (s) + Cu2+Pb (s) + CuS PbCl2 (s) + H2 (g)

20. 常见的化学电源有哪几种类型？写出铅蓄电池放电及充电时的两极反应。

21. 燃料电池的组成有何特点？写出氢氧燃料电池的两极反应及电池总反应式。

22. 金属电化学腐蚀的特点是什么？防止或延缓腐蚀的方法有哪些？

23. 解释或回答下列问题：

（1） 含杂质主要为Cu、Fe的粗锌比纯锌更容易在硫酸中溶解。

（2） 在水面附近的金属比在水中的金属更易腐蚀。

（3） 铜制水龙头与铁制水管组合，什么部位易遭腐蚀？为什么？

24. 试解释在电解质溶液中，含有杂质铜的金属锌比含有杂质铅的金属腐蚀更严重的原因。

25. 判断（1）铁板上铆铜铆钉，（2）铜板上铆铁铆钉，腐蚀较严重的是哪一种，为什么？

十几分钟后有何现象？26. 在一磨光的铁片上，滴上一滴含有少量酚酞的K3[Fe(CN)6]和NaCl溶液，

试解释之。

二、是非题（对的在括号内填“√”号，错的填“×”号）

1．在判断原电池正负极时，电极电势代数值大的电对做原电池正极，电极电势代数值小的电对做

原电池的负极。 ( )

2Ag + S2-

Ag + 1

2． 在书写半电池反应时，可以有多种书写形式，如 ① Ag2S + 2e② 1

Ag2S + e S2-

③ 2Ag + S2-

2-④ Ag + 1

SAg2S + 2e 1

Ag2S + e

无论采用何种形式，只要电极反应的条件相同，上述各电极反应的电势值均相同。

（ ）

3． 已知电极反应O2 + 2H2O +4e === 4OH，E(O2 / OH) = 0.4V，则1

O2 + H2O +2e === 2OH， E(O2 / OH) = 0.2V。 （ ）

4． 能组成原电池的反应都是氧化还原反应。 （ ） ———— 2

5． 氧化还原电对的标准电极电势越高，表示该电对氧化态的氧化能力越强。 （ ）

6．大多数电极的电极电势代数值都是以参比电极Pt | Hg|Hg2Cl2（s）|Cl（1.0 mol·dm-3）为基—

准确定的。 （ ）

7．由于甘汞电极是参比电极，所以标准电极电势是零。 （ ）

8．测定电对AgCl/Ag 的电极电势时，可以使用饱和KCl盐桥。 （ ）

（100kPa）|OH（1.0 mol·dm-3）是标准氢电极，因此电极反应式可写为H2 +2OH == 9．电极Pt|H2——

2H2O +2e （ ）

10．电极电势大的电对，其氧化态和还原态是强的氧化剂和强的还原剂。 （ ）

11．标准状态下，原电池产生的电功为nEF。 （ ）

12．原电池电动势与电池反应的书写无关，而标准平衡常数却随反应式的书写而变化。 （ ）

（ ） 13．只要温度不变，氧的分压不变，则E（O2/OH）值就是固定值，不随其他条件而变。

，此时氢电极的电势值为－0.414 V。（ ） 14．若将氢电极置于pH = 7 的溶液中（pH2 = 100 kPa）

15．原电池（—）Ag | AgCl（s）| KCl（c）|Cl2（g）| Pt（+）的电动势与Cl离子的浓度无关。 （ ）

16．因为H2O2中的氧是处在中间价态，所以H2O2参与电极反应时，溶液的酸、碱度与该电极反应

毫无关系。 （ ）

17．同种金属及其盐溶液也能组成原电池，其条件是两个半电池中离子浓度不同。 （ ）

18．原电池反应中得失电子数增大几倍，则反应的?rGm也增大几倍。 （ ）

这是指此氧化还原反应的?rGm＜0，K＜0。 （ ） 19．某氧化还原反应的标准电动势E＞0，

20．氧化还原反应进行的程度取决于?rGm值。 （ ）

21．氧化还原反应达平衡时，标准电动势和标准平衡常数均为零。 （ ）

22．标准压力298K下，某原电池在放电2F的同时放热20.1 kJ·mol-1，则该原电池反应的 ?rH(298K) = -10.05 kJ·mol-1。 （ ）

23．有一溶液中存在几种氧化剂，它们都能与某一还原剂反应，一般来说，电极电势代数值大的

氧化剂与还原剂反应的可能性大。 （ ） 24．已知E(Br2 / Br)＞E(Ag+ / Ag)，所以Br2是比金属银离子更强的氧化剂。 （ ）———

25．已知E(Br2 / Br) =1.077V ＞E(Fe3+ / Fe2+) = 0.769V，因此，在标准状态下Br2和Fe2+离子— 可以共存，而Br离子和Fe3+离子不能同时共存。 （ ）—

26．金属铁可以置换Cu2+离子，所以FeCl3溶液不能与金属铜反应。 （ ）

另一根插入盛有1 mol · dm-3 27．取两根铜棒，将一根插入盛有0.1 mol · dm-3 CuSO4溶液的烧杯中，

并用盐桥将两只烧杯中的溶液连接起来，可以组成一个浓差电池。（ ） CuSO4溶液的烧杯中，

28．对于浓差电池（－）Ag | AgNO3(aq, c1) || AgNO3(aq, c2) | Ag (+)，若该电池的电动势＞0，则据

能斯特方程式可知c2＞c1。 （ ）

29．金属表面因氧气分布不均匀遭受腐蚀时，金属腐蚀发生在氧气浓度较大的部位。 （ ）

30．海水中发生的腐蚀是典型的析氢腐蚀。 （ ） 3

参考答案：

1.√ 2.√ 3.×

11.× 12.√

21.× 22.×

4.× 5.√ 6.× 7.× 8.× 9.× 10.× 13.× 14.√ 15.√ 16.× 17.√ 18.√ 19.× 20.× 23.√ 24.√ 25.× 26.× 27.√ 28.√ 29.× 30.×

三、选择题（在正确的答案下打“√”）

1. 将反应 K2Cr2O7 + HCl

_____。

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

2. 将反应 KMnO4 + HCl

____。

A. 8 B. 16 C. 18 D. 32

3. 下列半反应的配平系数从左至右依次为

－ KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O 完全配平后，方程式中Cl2的系数是 MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O 配平后，方程式中HCl的系数是 NO3 + H + + e === NO + H2O

A. 1，3，4，2，1 B. 2，4，3，2，1

C. 1，6，5，1，3 D. 1，4，3，1，2

4. 20 000C 的电量相当于

0.207 D. 2.07 A. 0.0207 B. 2.07×1020 C.

5. 某氧化还原反应组装成原电池，下列说法正确的是_______。

A. 负极发生还原反应，正极发生氧化反应

B. 负极是还原态物质失电子，正极是氧化态物质得电子

C. 氧化还原反应达平衡时平衡常数K为零

D. 氧化还原反应达平衡时标准电动势E为零

6. 已知电极反应 ClO3 + 6H+ + 6e == Cl + 3H2O 的ΔrG= －839.6 kJ·mol-1，则E(ClO3－－－

/ Cl)值为。 －

V B．0.73 V C．2.90 V D．－1.45 V A．1.45

7. 现有原电池（—）PtㄧFe3+，Fe2+‖Ce4+，Ce3+ㄧPt（+），该原电池总电池反应方程式为_______。

A. Ce3++ Fe3+== Ce4++ Fe2+

B. 3Ce4++ Ce == 4 Ce3+

C. Ce4++ Fe2+== Ce3++ Fe3+

D. 2Ce4++ Fe == 2Ce3++ Fe2+

8. 已知Ag == Ag+ +e，E(Ag+|Ag)＝0.7991V，则2Ag == 2Ag+ +2e的E(Ag+|Ag)为______。

V C．- 1.60V D．1.60 V A．-0.7991 V B．0.7991

4

9. 某电池（—）A│A2+（0.1 mol · dm-3 ）‖B2+（0.1 mol · dm-3 ）│B ( + )的电动势E为0.27V，

则该电池的标准电动势E 为_______。

V C．0.30 V D．0.33 V A．0.24 V B．0.27

10. 原电池中关于盐桥的叙述错误的是_______。

A. 盐桥的电解质可中和两半电池中过剩的电荷

B. 盐桥可维持氧化还原反应进行

C. 电子通过盐桥流动

D. 盐桥中的电解质不参与电极反应

11. 已知 298K时下列电极电势: E(Zn2+|Zn)＝-0.7628V，E(Cd2+|Cd)＝-0.4029V, E(I2|I?)＝

0.5355V, E(Ag+|Ag)＝0.7991V，下列电池的标准电动势最大的是:

A. Zn(s)│Zn2+‖Cd2+│Cd(s)

C. Zn(s)│Zn2+‖I?│I2,Pt B. Zn(s)│Zn2+‖H+│H2,Pt D. Zn(s)│Zn2+‖Ag+│Ag(s)

12. 对原电池（—）Fe | Fe2+ || Cu2+ | Cu（+）随反应的进行，电动势将_______。

A．变大 B．变小 C．不变 D．等于零

13. 将下列电极反应中有关离子浓度减小一半，而E 值增加的是。

A. Cu2+ + 2e == Cu B. I2 + 2e == 2 I－

C. 2H+ + 2e == H2 D. Fe3+ + e == Fe2+

14. 将有关离子浓度增大5倍，E 值保持不变的电极反应是

A. Zn2+ + 2e == Zn B. MnO4 + 8H+ + 5 e == Mn2+ + 4H2O —

C. Cl2 + 2e == 2Cl D. Cr3+ + e == Cr2+ —

15. 已知配合物的稳定常数K稳[Fe (CN)63-]＞K稳[Fe (CN)64-]，则下面对E稳

[Fe(CN)63-/Fe(CN)64-]与E稳(Fe 3+/Fe2+)判断正确的是______。

A. E稳[Fe(CN)63-/Fe(CN)64-]＞E稳(Fe 3+/Fe2+)

B. E稳[Fe(CN)63-/Fe(CN)64-]＜E稳(Fe 3+/Fe2+)

C. E稳[Fe(CN)63-/Fe(CN)64-]＝E稳(Fe 3+/Fe2+)

D. 无法判断

16. 某金属与其离子溶液组成电极，若溶液中金属离子生成配合物后，其电极电势值______。

A. 变小 B. 变大 C. 不变

17. 将下列反应设计成原电池时，不用惰性电极的是________。

A. H2 + Cl2 == 2HCl B. 2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+

C. Ag+ + Cl == AgCl D. 2Hg2+ + Sn2+ == Hg22+ + Sn4+ —

18. 反应Ag+ (0.01 mol· dm-3)+ Fe2+ (1.0 mol· dm-3)= Ag + Fe3+ (1.0 mol· dm-3)的反应方向是。

已知E(Ag+ /Ag) =0.80V, E(Fe3+/ Fe2+) = 0.77V。

A.正 B. 逆 C.不反应 D. 平衡

19. pH值改变，电极电势变化的电对是______。

5

A. Fe3+/Fe2+ B. I2/I C. MnO4/MnO2 D. Hg2+/Hg ——

20. 电极电势不随酸度变化的有_______。

A. O2/OH B. O2/H2O C. Cl2 /Cl D. MnO4/Mn2+ ———

21. 已知298K时，电极反应式Cr2O72- + 14H+ +6e == 2Cr3+ + 7H2O的E(Cr2O72-/ Cr3+) = 1.33V，当

c（H+）由1.0 mol· dm-3减小到10-5时，该电对的电极电势变化值为______。

A. 增加0.69V B. 减少0.69V C. 增加0.49V D. 减少0.49V

22. 下列几种水溶液，铜的电极电势E(Cu2+/ Cu)最高的是_______。

A. 1.0 mol· dm-3CuSO4溶液 + 浓氨水

Na2S B. 1.0 mol· dm-3CuSO4溶液 +

C. 金属铜在水中

D. 1.0 mol· dm-3CuSO4溶液

23. 若算得电池反应的电池电动势为负值时,表示此电池反应是:

A. 正向进行 B. 逆向进行

C. 不可能进行 D. 反应方向不确定

24. 下列氧化还原电对中，E值最大的是_______。

A. Ag+ / Ag B. AgCl / Ag C. AgBr / Ag D. AgI / Ag

25. 有一个原电池由两个氢电极组成，其中有一个标准氢电极，为得到最大电动势，另一个电极

浸入的酸性溶液[设p（H2）=100 kPa] 应为 。

A. 0.1 mol · dm-3 HCl B. 0.1 mol · dm-3 HAc

0.1mol · dm-3 HAc +0.1 mol · dm-3 NaAc C. 0.1 mol · dm-3 H3PO4 D.

26. 当p（H2）= 100 kPa和纯水构成的氢电极与标准氢电极组成原电池时，则电动势E应为____。

V C．0 V D．0.8288V A．0.4144 V B．-0.4144

E(Au3+/Au) = 1.50V，E(Fe3+/Fe2+) = 0.77V 则反应：2Fe2++ 27. 298K时,E(Au+/Au) = 1.68V，Au3+　= 2Fe3++ Au+的平衡常数 K为______。

2.29×10?22 C. 6.61×1010 D. 7.65×10?23 A. 4.33×1021 B.

28. 已知E（Cu2+/ Cu+）=0.158V，E（Cu+/ Cu）=0.552V，则反应 2Cu+Cu2+ + Cu的

平衡常数为________。

2.21×10-7 C. 31.8 D. 0.707 A. 4.52×106 B.

（aq）（s） | Pb (+)的标准电动势E＞0，则反应 Pb + ZnCl2 29. 已知电池反应(-) Zn | ZnCl2 || PbCl2

＝ PbCl2 + Zn 的标准平衡常数K为______。

A. 大于1 B. 小于1 C. 等于1 D. 等于零

30. 298K时，下列反应组装成原电池，测得电动势为零，则c（Sn2+）应为______ mol · dm-3。

Zn2+（1 mol · dm-3）+ Sn Zn + Sn2+ ===

已知 E(Zn2+/Zn) = -0.76V, E(Sn4+/Sn2+) = 0.150V。

A.1.0 B. 4.25×10?16 C. 1.81×10?31 D. 0.86 反应2Fe3+ + Sn2+ ＝ Sn4+ + 2Fe2+ 的31. 25℃时E(Fe3+/Fe2+) = 0.771V, E(Sn4+/Sn2+) = 0.150V，

6

? rG为

A. -268.7 kJ·mol?1 B. -177.8 kJ·mol?1

C. -119.9 kJ·mol?1 D. 119.9 kJ·mol?1

下列原电池反应的电动为0.46V，则氢电极溶液中的pH为____。 32. 已知E(Zn2+/Zn) = —0.76V，

Zn + 2H+（a mol · dm-3）=== Zn2+（1 mol · dm-3）+ H2（100kPa）

A.10.2 B. 2.5 C. 3.0 D. 5.1

33. 下列两反应在标准态时均能正向进行____ 。

Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O

2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+

其中最强氧化剂和最强还原剂分别为 。

A. Cr2O72- ，Sn2+ B. Cr2O72-/ Cr3+，Sn4+/ Sn2+

C. Fe3+，Fe2+ D. Fe3+/ Fe2+，Sn4+/ Sn2+

34. 下列物质的酸性水溶液（浓度均为1.0 mol·dm-3），分别通入100kPa的氧气，能发生反应的是

_______。

A. AgNO3 B. ZnCl2 C. FeSO4 D. NaNO3

已知：E(Ag+ / Ag) = 0.7991V；E(Fe3+ / Fe2+) = 0.769V；E(O2 / H2O) = 1.229V；E(Zn2+

/ Zn) = -0.7621V；E(Na+ / Na) = -2.714V

35. 已知某氧化还原反应的ΔrG、K、E，下列对三者值判断合理的一组是

A. ΔrG＞0，E＜0，K＜1 B. ΔrG＞0，E＜0，K＞1

C. ΔrG＜0，E＜0，K＞1 D. ΔrG＜0，E＞0，K＜1

1，则E136. 电池反应1

H2 +Cl2 === HCl 和 2HCl === H2 + Cl2的标准电动势分别为E1和E2

和E2的关系为_______。 A. 2E1= E2 B. E1= - E2， C. E2= -2E1 D. E1= E2

37. 已知电池

(1) Cu│Cu2+(c2)‖Cu2+(c1)│Cu 电动势为 E1

(2) (Pt)│Cu2+(c2),Cu+(c ')‖Cu2+(c1),Cu+(c' )│(Pt) 电动势为 E2，则:

A. E1= 1

E2 B. E1= 2 E2 C. E1= E2 D. E1≥ E2

38. 在标准状态298K下，以下各组物质中，不能在溶液中共同存在的是_______。

A. Fe3+和Cl B. O2和Cl C. MnO4和Cl D. Cr2O72-和Cl————

—— 已知：E(Cl2 / Cl) = 1.36V；E(Fe3+ / Fe2+) = 0.769V；E(O2 / H2O2) = 0.695V； E(MnO4 / Mn2+) = 1.512V；E (Cr2O72- / Cr3+) = 1.33V —

39. 暴露于潮湿的大气中的钢铁，其腐蚀主要是。

A. 化学腐蚀 B. 吸氧腐蚀

C. 析氢腐蚀 D. 阳极产生CO2的腐蚀

40. 钢铁工件在大气中发生腐蚀时，阴极反应式是______。

7

A. Fe3+ +e === Fe2+ B. 2H+ + 2e === H2

C. Fe2+ + 2e === Fe D. O2 +2 H2O +4e === 4OH

—— 41. 碱性燃料电池中，其中一个半电池反应为：H2 + 2OH- == 2H2O +2e，此反应是发生在_____。

A. 负极 B. 正极 C. 惰性电极 D. 正、负两极

参考答案：

1.C 2.B 3.D 4.C 5.B 6.A 7.C 8.B 9.B 10.C

11.D 12.B 13.B 14.D 15.B 16.A 17.C 18.B 19.C 20.C

21.B 22.D 23.B 24.A 25.D 26.A 27.A 28.A 29.B 30.C

31.C 32.D 33.A 34.C 35.A 36.B 37.C 38.C 39.B 40.D

41.A

四、填空题

1. 在电化学中，凡能进行氧化反应的电极，皆称为，凡能进行还原反应的电极，皆称

为 。

2. 把电能转化为化学能的装置称________；它是由_________、__________和___________组成的。

3. 在电解池中，与电源正极相连的一极为_____极，发生_________反应；而与电源负极相连的一

极为_____极，发生_________反应。

4. 组成标准氢电极的条件是_____________________，电极反应式为______________________。

5. 氧化反应中，氧化剂是电极电势值_________的__________物质；还原剂是电极电势_______

的__________物质。

| KOH 30% | O（| Ni（+）负极反应式为________________,6. 原电池（—）Ni | H（2100kPa）2100kPa）

正极反应式为___________________。

7. 反应Cr2O72- + Fe2+ + H+ —— Cr3+ + Fe3+ + H2O，在计算?rGm时n = _____。

8. 将Zn片置于含有0.200 mol·dm-3ZnCl2的溶液中作为原电池的一个电极，与标准银/氯化银参比

电极组成原电池。该原电池的电池符号为 ____________________________________ ，电池正极的半反应为__________________。(E(Zn2+/Zn) = - 0.76V，E(AgCl/Ag)= 0.2223V)

9. H2O2作为氧化剂使用时，电极反应式为_______________________，作为还原剂使用时，电极

反应式为________________________。

10.将反应 2Cu（s）+HgO（s）→Hg（l）+Cu2O（s）设计成电池时，其电池表示

为 。

11.在原电池中，采用盐桥的目的是 。

12.常用的两种甘汞电极分别是________________，__________________。其电极反应为

_______________________________，常温下两种甘汞电极的电极电势大小次序为 8

___________________________。

13.将标准Ag-AgCl电极[E（AgCl/Ag）=0.2222V]与饱和甘汞电极（E= 0.2415V）组成原电池，

该原电池的电池符号__________________________________；正极反应____________________;

负极反应__________________________；电池反应___________________________________；

电池反应的平衡常数____________。

14.判断氧化剂、还原剂相对强弱的依据是_____________________，判断氧化还原反应进行方向

的原则是_____________________，判断氧化还原反应进行的程度的关系式是_____________。

15.电池（—）Cu|Cu||Cu，Cu| Pt（+）和（—）Cu|Cu||Cu，Cu| Pt（+）的反应均可写为

Cu + Cu2+ === 2Cu+，则此二电池的?r

G

“不同”）。

+ Cu组装成原电池，标准电动势为1.10V，对反应2Zn +2Cu2+ = 2Zn2+ + 16.将反应Zn +Cu2+ = Zn2+

2Cu的标准电动势为________V,标准摩尔吉布斯函数变?rG _______。 _______，E_______，K_______（填“相同”或++2+2++2+Θ

17.25℃时，反应2Br-+2Fe3+=Br2+2Fe2+，当各种离子的浓度均为0.1mol·dm-3时，反应向

-__________________方向自发进行。[E(Fe3+/Fe2+) = 0.77V, E(Br2/Br)=1.065V]

18. 根据BrO3 + 2H2O + 4e === BrO+ 4OH－－－ E1 E2 BrO+ H2O + 2e === Br+ 2OH－－－

已知E2＞E1，则可能发生的反应方程式为 。

19.电池（—）Pt│H2（100kPa）| H+（0.001 mol · dm-3 ）‖H+（1 mol · dm-3 ）│H2（100 kPa）|

Pt ( + )属于________电池，该电池的电动势为____V，电池反应为_______________________。

（c1）, Sn4+（c2）|| Sn2+（c3）, Sn4+（c4）|| Pt ( + )负极反应式为_______________，20. 原电池（—）Pt│Sn2+

正极反应式为____________________，此电池属于________电池，标准电池电动势为____V。

21. 在Fe3+ + e === Fe2+ 电极反应中，加入Fe3+的配位剂F，则使电极电势的数值__________；在—

Cu2+ + e === Cu+ 电极反应中，加入Cu+的沉淀剂F可使其电极电势的数值__________。 —

22. 对原电池（—）Pb│Pb2+（c）|| Cu2+（c）|| Cu ( + ) 若往负极的电解质溶液中加入H2S，电池

电动势_________，原因是________________________________________；而往正极的电解质

溶液中加入H2S，电池电动势_________，原因是____________________________________。 23. 向红色的Fe (SCN)2+溶液中加入Sn2+后溶液变为无色，其原因是_________________________。24.现有下列四种物质：KI，NH3·H2O，Na2SO3和Na2S并已知Ksp(AgI) = 9.3×10-17，Ksp(Ag2S)

K稳[Ag (NH3)2+] = 1.6×107，K稳[Ag (S2O3)23-] = 2.9×1013。则当________存在时，= 2×10-49；

Ag+的氧化能力最强；当_______存在时，Ag的还原能力最强。

25. 腐蚀电池的阳极相当于原电池的

吸氧腐蚀的阴极反应为 ，金属的防护有哪些方法

。

26.钢铁表面常因氧气浓度分布不均匀引起腐蚀，含氧浓度_____的部位为_____极；电极反应式为

___________________；含氧浓度_____的部位为_____极；电极反应式为__________________。

9

27.镀锡铁（马口铁）的镀层破裂后，在大气中受腐蚀的金属是_____，阳极反应式为

_________________；镀锌铁（白铁）的镀层破裂后，在大气中受腐蚀的金属是_____，阳极反应式为_________________。

28.在一小铁钉上饶上铜丝，放入含K3[Fe (CN)6]、酚酞、NaCl的混合溶液中，数分钟后，铜丝周

围现象为____________，铁钉上现象为______________，这属于___________腐蚀。金属_____作阳极，阳极反应式为________________，金属_____作阴极，阴极反应式为_______________。

29.目前实用的化学电源有 、 、 三种类型。

参考答案：

1． 阳极，阴极

2． 电解池 电极 电解液 电解槽

3． 阳 氧化 阴 还原

4． p（H2）=100 kPa，c（H+）= 1 mol · dm-3 H2 == 2H+ + 2e

5． 大 氧化态 小 还原态

6． H2 == 2H+ + 2e O2 +2H2O +4e == 4OH —

7． 6

8． （-）Zn|ZnCl2(0.200 mol·dm-3)||AgCl(s)|Ag(+)

AgCl+e==Ag+Cl-

9． H2O2 +2H+ +2e == 2H2O H2O2 == O2 +2H+ +2e

10． （-）Cu | Cu2O(s)|| HgO (s)| Hg (+)

11． 保持电解液的电中性，维持电池反应的进行

—12． 标准甘汞电极 饱和甘汞电极 Hg2Cl2 + 2e === 2Hg + 2Cl E（标准）＞E（饱ΘΘ

和）

13． （—）Ag│AgCl | Cl—（1 mol · dm-3 ）‖KCl（饱和）│Hg2Cl2| Hg ( + ) Hg2Cl2 + 2e === 2Hg + 2Cl Ag +Cl === AgCl + e Hg2Cl2 + 2 Ag === 2Hg + 2 AgCl K= 4.5

14． 电对电极电势 E值大的氧化态物质可以氧化E值小的还原态物质 Θ——

nEθ

lgK=0.0592θ

15． 相同 不同 相同

16． 1.10V -424.6 kJ·mol-1

17． 逆方向

18． 3BrO === 2Br+ BrO3

19． 浓差 0.177 H+（1 mol · dm-3） H+（0.001 mol · dm-3 ）

+2e Sn4+ + 2e = Sn2+ 浓差 0 20． Sn2+ = Sn4+ －－－

10

21． 减小 增大

22． 变大 生成了PbS沉淀，c(Pb2+)降低，E(Pb2+/Pb)下降 变小 生成了CuS沉淀，c(Cu2+)降低，E(Cu2+/Cu)下降

23． Fe (SCN)2+中的Fe3+被还原为Fe2+，Fe2+与SCN不显色 —

24． NH3·H2O Na2S

25． 负 2H+ + 2e == H2（g） O2 +2H2O +4e == 4OH 正确选用金属材料、电化学保—

护法、覆盖层保护法、缓蚀剂法

26． 小 阳 Fe = Fe2+ + 2e 大 阴 O2 +2H2O +4e == 4OH —

2e 锌 Zn = Zn2+ + 2e 27． 铁 Fe = Fe2+ +

28． 溶液变红 由蓝色沉淀生成 原电池 Fe Fe = Fe2+ + 2e, 3Fe2+ + 2[Fe (CN)6]3- = Fe3[Fe (CN)6]2蓝↓ Cu O2 +2H2O +4e == 4OH

29． 干电池、蓄电池、燃料电池 —

五、计算题

1．指出下列原电池反应的正负极，写出电极反应和电池反应，并计算25℃时原电池的电动势。

（1）Cu | Cu 2+ (1 mol · dm3) || Zn 2+ (0.001 mol · dm3) | Zn －－

（2）Hg，Hg2Cl2| Cl(0.1 mol · dm3) || H +(1 mol · dm3) | H2（pH2 = 100 kPa），Pt －－－

（3）Pt | Fe2+(0.1mol·dm3)，Fe3+(1.0mol·dm3) || MnO4(0.1 mol · dm-3)，H+（0.1 mol · dm-3)，－－－

Mn2+（0.1 mol · dm-3）| Pt

（4）Pb | Pb 2+ (0.1 mol · dm-3) || S 2-(0.1 mol · dm-3) | CuS，Cu

2． 计算298K时，下列有关电对的电极电势（未标明浓度和分压的均为标准状态）

2+（1）Fe3+（0.1 mol · dm-3)+ e == Fe2+ E(Fe3+/Fe) = 0.771V

——（2）Cl2（500 kPa） + 2e == 2Cl（0.01 mol · dm-3) E(Cl2/Cl) = 1.36V

——2+（3）MnO4 + 8H+（10-5 mol · dm-3) + 5e == Mn2+ +4H2O E(MnO4/Mn) = 1.507V

3． 银能从HI溶液中置换出H2气，反应为：Ag + H+ +I == —1

H2 + AgI

（1） 若将该反应组装成原电池，写出原电池符号；

（2） 若c（I）= 0.1 mol · dm-3 c（H+）= 0.1 mol · dm-3 p（H2）= 100 kPa，计算两极—

电极电势和电池电动势。已知E(AgI/Ag)= - 0.1515V。

电池的电动势为0.2955 V，4． 由标准氢电极和镍电极组成原电池。若c (Ni2+) = 0.010 mol · dm3时，－

其中镍为负极，计算镍电极的标准电极电势。

5． 25℃时，将银插入0.1 mol · dm3AgNO3溶液中，镍插入0.05 mol · dm3NiSO4溶液中，组成原－－

电池。

（1） 写出原电池符号；

（2） 写出两极反应式和电池反应式；

（3） 计算原电池电动势。

11

6． 计算下列两个反应的标准平衡常数（25℃）

（1）H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ 2Fe3+ + 2H2O

（2）Br2 + Mn2+ + 2H2O

2+2Br + MnO2 +4H-－＋7． 已知原电池(-)Zn|Zn(0.5mol·mol-1)|| OH(1.0mol·mol-1)|O2(200 KPa)|Pt (+)，

（1）写出总的化学反应方程式；

（2）计算电池的电动势；

（3）计算在标准状态下氧化还原反应的平衡常数。

[已知E(O2/ OH)=0.401V, E( Zn/Zn)=-0.7618 V]

8． 试判断下列反应能否按指定方向进行。

（1）Fe 2+ + Cu2+Cu (s) + Fe 3+

－-2+ 参加反应的各离子浓度均为 1 mol · dm

（2）2Br + Cu2+－

－3Cu (s) + Br2（l） c(Br) = 1.0 mol · dm-3； c(Cu2+) = 0.1 mol · dm-3

9． 在298.15K时，有下列反应

H3AsO4 + 2I + 2H+ === H3AsO3 + I2 + H2O －

（1）计算由该反应组成的原电池的标准电池电动势。

（2）计算该反应的标准摩尔吉布斯函数变，并指出在标准态时该反应能否自发进行。

（3）若溶液的pH =7，而c (H3AsO4) = c (H3AsO3) = c (I) = 1 mol · dm-3，则该反应的ΔrGm是－

多少？此时反应进行的方向如何？

（100kPa） +Cd（s）== 2Cl（0.1 mol · dm-3）+ Cd2+（0.1 mol · dm-3） 10． 已知25℃下电池反应Cl2—

（1） 判断反应进行的方向；

（2） 写出原电池符号；

（3） 计算此原电池电动势和标准平衡常数；

（4） 增加Cl2压力对原电池电动势有何影响。

[已知E(Cl2/ Cl)=1.36V, E( Cd/Cd)=-0.4030 V]

11． 25℃时，用电对Fe3+ / Fe和Cu2+ / Cu组装成原电池，其中各离子的浓度均为0.1 mol · dm-3

（1） 写出原电池符号；

（2） 计算电池的电动势；

（3） 计算电池反应的?r

G ； -2+

（4） 往铜半电池中通入NH3，电动势将发生什么变化。

2+已知E(Cu2+/Cu)= 0.3394V, E(Fe3+/Fe) = 0.771V

12． 有一原电池 （—）A | A 2+ || B 2+ | B（+），当c（A2+）= c（B2+）=1.0 mol · dm-3时，电动

势为1.36V，若c（A2+）=0.1 mol · dm-3， c（B2+）=0.001 mol · dm-3时，该原电池电动势为多少？

2+ (1 mol · dm-3) || Cu 2+ (1 mol · dm-3) | Cu 13． 现有下列原电池 Pb | Pb

12

（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?r

G ,。

-[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。

+aq）+Zn（s）==2Ag（s）+Zn2+（aq），开始时Ag+和Zn2+的浓度分别为0.10mol·dm-317． 已知反应2Ag（

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, EΘΘ

(Ag+/Ag)= -0.7996 V，计算该反应的平衡常数。

19． 对于反应 Ag+ （aq）+ Fe2+（aq）3+Ag（s） + Fe （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。

13

(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。

（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

PbSO4（s）+2e == Pb（s）+ SO42— E(PbSO4/Pb) = —0.3555V

— PbO2（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：MnO4+8H++5e== Mn2++4H2O，负极：Fe2+== Fe3+ +e －

MnO4+ 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.

3. （1）0.710V （2）1.50V （3）1.03V （1）（—）Ag | AgI（s）| I（0.1 mol · dm-3）|| H+（0.1 mol · dm-3）| H2（100kPa）| Pt（+）—

14

（2）正极电势：-0.0592v，负极电势：-0.0925，电池电动势：0.0333V

4.

5. -0.2363 V （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.

9. （1）否，（2）否 （1）0.026 V

（2）-5.017 kJ·mol-1

（3）74.91 kJ·mol-1

10. （1）正向

（2）（—）Cd | Cd 2+ (0.1mol · dm-3) || Cl (0.1 mol · dm-3) |Cl2 (100kPa) | Pt（+） —

（3）E =1.85V K= 3.18 ×1059 Θ

（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：Cl2+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

15

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‖ClㄧAgClㄧAg（+）；

； 1/2H2（g）+A—（aq）+AgCl（s）== HA（aq）+Ag（s）+Cl（aq）———

（2）E（+）=0.2223V，E（—）= -0.2277V；

Θ——（3）c（H+）=1.42×104mol·dm-3，Ka（HA）=2.85×105

23. （1）（—）PtㄧCl2ㄧCl‖MnO4，Mn2+，H+ㄧPt（+）； ——

（+）MnO4+8 H++5 e == Mn2++4H2O （2）（—）2Cl== Cl2+2e，——

总电池反应：2 MnO4+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）K=2.27×1025，ΔrGm= 38.6kJ·mol-1θ

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℃？

16

（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) Cu (s) + Cu2+(aq)

Calculate the standard equilibrium constant at 25℃ for this reaction, using appropriate values of electrode potentials.

= 0.010 6．Calculate the emf of a cell operating with the following reaction at 25℃, in which c（MnO4）

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. －－

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)<Cl2(g)< H2O2(aq)

（b）Cu (s). < H2(g) < Al (s)

3．（a）not spontaneous

（b）spontaneous

4．1.28V

5．1.71×10-6

6．0.321V

156T

17