电极电位,计算参考答案

1第7章电极电位三、计算题1.298.15K时，φ(Ag+/Ag)=0.80V，2.303RT/F=0.060，Ksp(AgCl)=1.0×10-10。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-)=1.0mol·L-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-（1mol·L-1）根据平衡关系：Ksp（AgCl）=[Ag+][Cl-]=1.0×10-10以C(Cl-)=1mol·L-1代入：通过Nernst方程求算：2.298.15K时，φ(Ag+/Ag)=0.80V，2.303RT/F=0.060，Ks{[Ag(NH3)2]+}=1.0×107。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（NH3）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（NH3）2]+/Ag电极如：Ag|[Ag（NH3）2]+(1mol·L-1)，NH3(1mol·L-1)发生配位反应：Ag++2NH3[Ag（NH3）2]+配位化合物的稳定常数：7323223[Ag(NH)]([Ag(NH)])1.010[Ag][NH]sK[NH3]=[Ag(NH3)2+]=1mol·L-110sp1011.010Ag1.010molL1ClKcc100.06(AgCl/Ag)(Ag/Ag)(Ag/Ag)lgAg10.80.06lg1.0100.20Vc232273327-1[Ag(NH)]1[Ag][NH]([Ag(NH)])1.0101.010molLsK32Ag(NH)/AgAg/AgAg/Ag70.06lg[Ag]0.800.06lg1.0100.38V3.298.15K时，φ(Ag+/Ag)=0.80V，φ(Cu2+/Cu)=0.34V，2.303RT/F=0.060。将铜片插入0.10mol·L－1CuSO4溶液中，银片插入0.10mol·L－1AgNO3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=φ(+)–φ(-)=φ(Ag+/Ag)–φ(Cu2+/Cu)=0.43V2)原电池的符号：(-)Cu|Cu2+(0.10mol·L-1)||Ag+(0.10mol·L-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，φ(Cu+/Cu)=0.52V，φ(Cu2+/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：0.06(Ag/Ag)(Ag/Ag)lgAg10.800.06lg0.100.74Vc2220.06(Cu/Cu)(Cu/Cu)lgCu20.340.03lg0.100.31Vc3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=12θθ//1[]lg0.060.061(0.520.16)0.066CuCuCuCunEK61.010K5.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0.2412V）同时浸入0.100mol·L－1HA20.00ml和0.100mol·L－1NaOH8.00ml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0.2412V氢电极+(H/H)混合溶液是缓冲溶液：由式222(H/H)0.05920.2412((H/H)lg[H])2E0.24120.0592pH0.5400.24120.0592pH0.5400.2412pH0.0592得a8.000.540-0.2412pH=pK+lg=12.00.059265.227lg5.2275.9310aaapKKK[]0.1008.00lglg[]0.10020.000.1008.008.00lg12.0aaapHpKpKpK共轭碱共轭酸0.5400.24120.0592pH