33、无机化学万题库答案：计算题(9).docx

（九） 氧化还原反应及电化学 1j(2+ / ) j(2+ / ) 0.0591 而 21.0 ·L1 ， I1.0 ·L1 ， 5.06×1012 ·L1 ， 则 j(2+ / ) 0.150 0.0591 0.818 (v) 由于 j(2+ / ) >j(I2 / I) ，所以在标准状态下2离子能氧化I离子 。 2j(2+ / ) j(2+ / ) 0.0591 因为是在标准状态下 ，所以 21.0 ·L1 ， I1.0 ·L1 ， I 则 j(2+ / ) j(2+ / ) 0.0591 (1 / I) 即 0.86 0.15 0.0591 (1 / I) I9.7×1013 3 j( / )j( / ) 0.0591 0.2221 0.799 0.0591 9.761 1.73×1010 4 j()2 / ) j(2/ ) ()2 2.67 2.37 ()2 ()2 10.1522 ()2 7.04×1010 5 j(O2 / )j (O2 / H2O)j(O2 / H2O) j(O2 / )1.229 0.402 (v) 6j( ()3/ ()2) j(3+ / 2)0.0591 0.77 0.0591 0.55 (v) 7反应 H2 ( s ) H ( s ) T 40.44×103 298×(63.6) 21.49×103 (·1) n F E E 0.223 (v) E j( / )j( / H2) 0.223 j( / )0.0000 即 j( / )0.223 (v) 8 2 0.52 v 0.34 v j(2+ / )2×j(2+ / )j( / ) 2×0.340.520.16 (v) j(2+ / )j(2+ / )0.0591 0.64 0.16 0.0591 7.6×109 9 j(2+ / ) j(2+ / ) 0.0591 (1 / ) 先要计算出 j(2+ / ) 。 2 0.52 v 0.34 v j(2+ / )2×j(2+ / )j( / ) 2×0.340.520.16 (v) 则 0.54 0.16 0.0591 (1 / ) 6.43 3.7×10710 j( / )j( / ) 0.0591 0.15180.7996 0.0591 16.098 7.98×101711电极反应式 O2 2 H2O 4 e 4 j (O2 / ) j(O2 / ) 0.401 0.805 (v)12j( ()3/ ()2) j(3+ / 2)0.0591 则 0.55 j(3+ / 2) 0.0591 j(3+ / 2) 0.77 (v)13该电池反应式为 B2 A A2 B E E Q Q 当A2B2 时 则 E E0.360 (v) 当A2 0.100 ·L1，B2 1.00×104 ·L1时 E 0.360 0.271 (v)14j(2+ / ) j(2+ / ) 0.0591 因为是在标准状态下 ，所以 21.0 ·L1 ， I1.0 ·L1 ， Ij(2+ / ) 0.15 0.0591 0.86 (v)15该电池反应式为 2 2 E E Q Q E j(2+ / ) j(2+ / ) 0.23 (0.402) 0.172 (v) 则 0.200 0.172 20.226 ( ·L1)163离子氧化水的反应 ： 4 3 2 H2O 4 2 4 H O2 在题目所给条件下 ： E E Q 即 E E (1.811.23) 0.82 (v) E > 0 在题目条件下3离子能氧化水 。17j (3+ / 2) j(3+ / 2) 0.77 0.83 (v) j (2 / ) j(2 / ) 1.36 1.48 (v) j (3+ / 2) < j (2 / ) 反应2 2 3 + 往右边方向进行 。18电极反应 ： O2 ( g ) 2 H2O( l ) 4 e 4 在酸性条件下 ：O2 ( g ) 4 H 4 e 2 H2O 此时 1.0×1014 则 j(O2 / H2O)0.40 1.23 (v) 对于反应 2 ( g ) O2( g ) 4 H 2 2 2 H2O( l ) ，在题目所给条件下 E E Q 即 E E 1.23 0.76 2.03 (v)19j(2+ / ) j(2+ / ) 0.0591 因为21.0 ·L1 ， 1.0 ·L1 ， 则 j(2+ / ) j(2+ / ) 0.0591 (1 / ) 0.15 0.0591 0.53 (v) j( / ) j( / ) 0.0591 则 j( / ) 0.52 0.0591 3.2×107 0.14 (v) 根据“电极电势高的电对中的氧化型氧化电极电势低的电对中的还原型”这一原则 ，将发生反应 ： 2 2 2 。20因为原电池的电动势 Ej () j () 则 j (H/ H2) j () E j () 0.46 (0.76) 0.30 (v) j (H/ H2) j(H / H2) H2 0.30 0.00 H2 H2 10.2 H5.1 5.121 j(S / )j(S / S 2) 0.48 0.58 (v) E0.96 0.58 0.38 (v) K38.58 K3.8×103822Ej(2+ / ) j(2+ / ) 0.40 (0.76) 0.36 (v) n F E 2×96500×0.36 69 ( · 1) E E Q 即 E E 0.36 0.38 (v) n F E 2×96500×0.38 73 ( · 1)23 (s)，4(s) 42(1.00 ·L1) 2(0.100 ·L1) (s) 电池反应式 ： 2 42 4 E E Q 即 E E (0.126 0.359) 0.203 (v) K7.885 K7.885 1.3×10824 2 (g) (s) 2() 2 () E 1.36 0.34 1.02 (v) n F E 2×96500×1.02 197 ( · 1)25 (s) 2() () ， 2 2 (s) ( l ) E E Q 即 E E 1.03 (0.040)(0.080)2 1.14 (v)26反应方程式 ： 2 2 平衡浓度 / ·L1 0.10 K26.40 K2.5×1026 则 2.5×1026 24.0×1028 (·L1)27电池反应式 ： 2 H2O H K K4.57 K2.7×105 因为平衡时 H 则 2.7×105 解得 H0.03 (·L1) ( 0.03) 1.52 28反应 2 2 2 初始浓度 / ·L1 0.10 0.30 平衡浓度 / ·L1 0.30 K52.87 K7.4×1052 则 K7.4×1052 因为 很小 ，所以 0.10 0.10 则 7.4×105220.35 解得 2.2×1027 (·L1)29 根据在元素电势图中 j右>j左 时 ，中间物种将自发歧化 ，可推断在酸性条件下锰的元素电势图中会发生歧化的物种是 42和3 。 j( 2) 1.51 (v) (s) (c1) H (1.0 ·L1) H2 (g，100) ， 该电池自发反应的方程式为 2 H 2 H230 5 2 2 2 H2O H n F E 4×96500×(1.591.49) 38.6 ( · 1) K 6.76 K 5.8×10631 j (3+ / 2) j(3+ / 2) 0.0591 0.770 0.0591 0.534 (v) j ( I2 / I) j( I2 / I) 0.535 0.771 (v) E0.771 0.534 0.237 (v) 正极反应 I2 2 e 2 I 负极反应 2 e 3 电池反应 I2 2 2 2 3 2 I n F E 2×96500×0.237 45.7 ( · 1)32j ( / 2)j( / 2) 1.51 H8 当3.00时 ，H1.0×103 ·L1 则 j ( / 2)1.51 (1.0×103)8 1.24 (v) 此时能氧化和I ，不能氧化 。 当6.00时 ，H1.0×106 ·L1 则 j ( / 2)1.51 (1.0×106)8 0.943 (v) 此时能氧化I ，不能氧化和 。33因为j ( / 2)j( / 2) 1.51 H8根据题意 ，即控制酸度使1.08 (v) j ( / 2) 1.36 (v) 。 1.51 H8 1.08 解得 H4.55 <4.55 时可以氧化 1.51 H8 1.36 解得 H1.59 >1.59 时不能氧化 所以 和 混合溶液中 被 氧化，而 不被氧化的条件是 ： 1.59 < < 4.5534 E E Q 即 E E 0.670 E E 0.493 (v) E j(2+ / V3) j(2+ / ) 0.493 j(2+ / V3) 0.493 0.1260.367 (v) K16.7 K5.0×101635 ，2 (p) (1.0 ·L1) (1.0 ·L1)，2(1.0 ·L1)， H(1.0 ·L1) 正极反应 4 8 H 5 e 2 4 H2O 负极反应 2 2 e 2 电池反应 2 4 10 16 H 2 2 5 2 8 H2O E j( / 2)j( 2 / )1.51 0 1.360.15 (v) n F E 10×96500×0.15145 ( · 1) K25.38 K2.4×1025 E E Q 即 E E 0.15 0.039 (v)36 2 0.159 v 0.337 v j( / )0.515 (v) K6.02 K9.5×107 反应 2 2 2 ( s ) 可视为下面两式的加合 ： 2 2 2 2 2 ( s ) 所以 ，则 KK1×K2×K1× 9.5×107×6.6×105 （解法二 ： 该反应的正极为 j(2+ / )j(2+ / )0.0591 0.159 0.0591 0.509 (v) 该反应的负极为 j( / )j( / ) 0.0591 0.515 0.0591 1.2×1060.165 (v) K5.82 K6.6×105 ）37 电池反应式 2 2 2 EE Q 即 E E (0.800.23) 0.97 (v) > 0 该电池反应能自发进行 。 K34.86 K7.2×1034 电池反应式 2 2 EE Q 即 E E (0.340.13) 0.46 (v) > 0 该电池反应能自发进行 。 K15.91 K8.1×101538反应方程式为 2 ()2 2 2 2 ()3 2 j( ()3 / ()2 ) j (3+ / 2) j(3+ / 2) 0.0591 j(3+ / 2) 0.0591 1.84 0.0591 0.13 (v) K33.84 K6.5×103139 3 0.770 v 2 ？ 0.036 v j(2+ / ) 0.44 (v) K40.95 K8.9×104040 在 / 电极中加入过量 I ，将生成沉淀 ，平衡时离子浓度为 1.0×1017 (·L1) 则 j ( / ) j( / ) 0.0591 0.799 0.0591 1.0×1017 0.206 (v) j (2+ / ) j(2+ / ) 2+ 0.34 0.010 0.281 (v) j (2+ / ) 电极电势高为正极 ，j ( / ) 电极电势低为负极 。原电池符号如下 ： ， (s) I (0.10 ·L1) 2 (0.010 ·L1) (s) 电池反应式 2 2 2 I 2 j( / ) 0.799 0.0591 1.0×1018 0.265 (v) K20.47 K3.0×102041 因为 j(2 / 2) 1.23 v <j(2 / ) 1.36 v 所以2 不能氧化1.0 ·L1的稀 。 当盐酸的浓度增大时 ，j (2 / 2) 将升高 ，而j (2 / ) 将降低 ，当盐酸浓度大于某个值时 ，二者电极电势高低顺序将颠倒 ，则2 能氧化盐酸 。 设j (2 / 2) j (2 / ) 时 ，反应达到平衡状态 。此时 ，盐酸的浓度即为所需的最低浓度 。 j (2 / 2) j(2 / 2) j (2 / ) j(2 / ) 假定21.0 ·L1，p ，且 H ，则 1.23 H4 1.36 解得 H5.41 (·L1)42 2(0.50 ·L1) (0.50 ·L1) 电池反应式 2 2 2 正极电势 j ( / ) j( / ) 0.0591 0.799 0.0591 0.50 0.781 (v) 负极电势 j (2+ / ) j(2+ / ) 2 0.337 0.50 0.328 (v) E 0.781 0.328 0.453 (v) 不断通 H2S 入 4 溶液中使之饱和 ，则发生沉淀反应 ： 2 H2S 2 H 由于的溶解度很小 ，所以将沉淀完全 ，生成H离子1.0 ·L1， 平衡时S2离子浓度为 ： S2 9.4×1023 (·L1) 则 26.7×1014 (·L1) j (2+ / ) 0.337 6.7×1014 0.0523 (v) 正极电势不变 ，所以 E0.781 (0.0523) 0.833 (v)43发生反应为 2 2 K3.72 K5.2×103 平衡常数较大 ，转换比较完全 。 设平衡时 2 ·L1 20.20 则 5.2×103 解得23.8×105 (·L1) 20.20 (·L1)44 根据元素电势图 2 ？ 0.80 v 0.85 v j(2+ / 22)0.90 (v) 反应 2 的平衡常数 K 为 ： K1.69 K49.0 设 2 ·L1 0.10 则 49.0 解得22.0×103 (·L1)45平衡时各相关离子浓度 ： 31.00×103×4.64.6×105 (·L1) 21.00×103×(14.6)9.5×104 (·L1) 220.5×9.5×104 4.8×104 (·L1) K0.20 E K 0.200.0207 (v) E j(3+ / 2) j( 22/ ) 0.02070.770 j( 22/ ) j( 22/ )0.79 (v)46 2 2 2 因为该电池处于标准态下 ，所以 E j(2 / ) j(2+ / ) 所以 j(2+ / ) j(2 / ) E 1.36 1.630.27 (v) j (2+ / ) j(2+ / ) 2 j (2+ / ) 0.27 0.010 0.33 (v) 则 E1.36 (0.33) 1.69 (v)47 2(1.0 ·L1) (1.0 ·L1)2( g ，p) ， 正极反应 2 2 e 2 负极反应 2 e 2 电池反应 2 2 2 E j(2 / ) j(2+ / ) 1.36 0.34 1.02 (v) K34.5 K3.2×1034 r E 2×96500×1.02 197 ( · 1)48 j(3+ / ) 0.332 (v) j()3 / )j (3+ / ) j(3+ / ) ()3 1.00 0.332 ()3 ()3 33.91 ()3 1.23×1034 反应 ()3( s ) 3 H 33 H2O K 分子分母同乘以 3 K1.23×10849 j( I)1.09 (v) j( )1.14 (v) 根据在元素电势图中 j右>j左 时 ，中间物种将自发歧化 ，可推断在酸性条件下 和 H2O2 可发生歧化反应 ，有关反应式如下 ：10 2 3 4 I2 4 H2O2 H2O2 2 H2O O2 因为在酸性介质中 j( I) > j(O2 / H2O2) ，所以3及 H2O2 能反应 。 因为在酸性介质中 j( I2) < j(H2O2 / H2O) ，所以I2及 H2O2 能反应 。 由于发生下述反应 ，所以最终结果是H2O2 完全分解 ：2 3 5 H2O2 I2 5 O2 6 H2O 5 H2O2 I2 2 3 4 H2O 反应总结果是 2 H2O2 O2 2 H2O50 (s) 2(1.0 ·L1) (饱和) 22(s) (l) 正极反应 22 2 e 2 2 负极反应 2 e 2 电池反应 22 2 2 2 E 0.242 0.763 1.005 (v) K34.01 K1.02×1034 r E 2×96500×1.005194 ( · 1)51 j (2+ / )j(2+ / ) 2 0.34 0.020 0.29 (v) j (3+ / 2)j(3+ / 2) 0.77 0.0591 0.69 (v) 4 (0.020 ·L1) 3 (0.010 ·L1)，2 (0.250 ·L1) 正极反应 3 e 2 负极反应 2 e 2 电池反应 2 3 2 2 2 K14.55 K3.5×101452 j (2+ / ) j(2+ / ) 2 0.23 0.10 0.26 (v) j (2+ / )j(2+ / ) 2 0.34 0.20 0.32 (v) E0.32 0.26 0.58 (v) 4 (0.10 ·L1) 4 (0.20 ·L1) 正极反应 2 2 e 负极反应 2 e 2 电池反应 2 2 K19.3 K2.0×101953 2(0.500 ·L1) ，4(0.200 ·L1) 3(0.500 ·L1) ， 2(0.200 ·L1) 正极电势 j (3+ / 2)j(3+ / 2) 0.771 0.0591 0.795 (v) 负极电势 j (4+ / 2)j(4+ / 2) 0.154 0.142 (v) E0.795 0.142 0.653 (v) 正极反应 3 e 2 负极反应 2 2 e 4 K20.9 K1.9×102054 E j (2 / ) j(2+ / ) j(2+ / )j (2 / ) E 1.36 2.123 0.763 (v) 2(1.00 ·L1) (1.00 ·L1)2( g ，p) ， 正极反应 2 2 e 2 负极反应 2 e 2 电池反应 2 2 2 K71.8 K6.3×1071 j (2+ / )j(2+ / ) 2 0.763 0.010 0.822 (v) E1.36 0.8222.182 (v)55 2(1.00 ·L1) ，3(1.00 ·L1) (1.0 ·L1)，2(1.0 ·L1)，H(1.0 ·L1) 正极反应 4 8 H 5 e 2 4 H2O 负极反应 2 e 3 E 1.51 0.77 0.74 (v) K62.6 K4.0×1062 EE Q 即 E E E 0.74 0.69 (v)56 电池反应式 2 2 2 EE Q 即 E E (0.23 0.80) 0.97 (v) E < 0 ， 该电池反应非自发 。 K34.86 K1.4×103557j ( 2 ) j( 2 ) 2 0.126 0.100 0.156 (v) j ( 2 ) j( 2 ) 2 0.136 1.00 0.136 (v) 所以 2 为正极 ，2 为负极 。 正极反应 2+ 2 e 负极反应 2 e 2+ 电池反应 2+ 2+ E j ( 2 ) j ( 2 ) 0.136 0.156 0.020 (v)58因为在阴极上只要 析出 ，而不析出氢 ，则氢电极的电势必须小于镍电极的电势 。 而 j (H/ H2)j(H/ H2)0.00 0.0591 H ，在考虑了超电位后即 0.0591 H 0.21 < 0.26 H<0.85 则 > 0.85 59 4 (0.100 ·L1) (0.500 ·L1) ， 2 2 2 2 j ( / ) j( / ) 0.0591 0.799 0.0591 ()0.0898 (v) j ( 2/ ) j( 2/ ) 2