【答案】无机及分析化学王国仁版(上海海洋大学教材)第12章氧化还原反应习题答案

15．解：(1)φ(Fe3+/Fe2+)=φθ(Fe3+/Fe2+)+0.0592V1lg[cr(Fe3+)/cr(Fe2+)]=0.771V+0.0592Vlg(0.0001/1)=0.5342Vφ(I2/I-)=φθ(I2/I-)+0.0592V2lg[1/cr(I-)2]=0.536V+0.0592V2lg[1/(0.0001)2]=0.7728VE=φ(I2/I-)-φ(Fe3+/Fe2+)=0.7718V-0.5342V=0.2386V电极反应:(+)I2+2e＝2I-(-)Fe2+－e＝Fe3+电池反应:2Fe2++I2＝2Fe3++2I-(2)查表:φθ(Zn2+/Zn)=-0.7626Vφθ(Cu2+/Cu)=0.340Vφ(Cu2+/Cu)=φθ(Cu2+/Cu)+0.0592V2lgcr(Cu2+)=0.340V+0.0592V2lg0.1=0.3104Vφ(Zn2+/Zn)=φθ(Zn2+/Zn)+0.0592V2lgcr(Zn2+)=-0.7626V+0.0592V2lg0.1=-0.7922VE=φ(Cu2+/Cu)-φ(Zn2+/Zn)=0.3074V-(-0.7926)V=1.10V电极反应:(+)Cu2++2e＝Cu(-)Zn－2e＝Zn2+电池反应:Zn+Cu2+＝Cu+Zn2+(3)φ(H+/H2)=φθ(H+/H2)+0.0592V2lg[cr2(H+)/pr(H2)]=0.00V+0.0592V2lg(0.001)2/1=-0.178VE=φθ(H+/H2)-φ(H+/H2)=0.00V-(-0.178)V=0.178V电极反应:(+)2H++2e＝H2[cr(H+)=1mol·L-1](-)H2－2e＝2H+[cr(H+)=0.001mol·L-1]电池反应:2H+(1mol·L-1)+H2(pθ)＝2H+(0.001mol·L-1)+H2(pθ)(4)φ(Zn2+/Zn)=φθ(Zn2+/Zn)+0.0592V2lgcr(Zn2+)2=-0.7626V+0.0592V2lg0.0001=-0.881Vφ*(Zn2+/Zn)=φθ(Zn2+/Zn)+0.0592V2lgcr(Zn2+)=-0.763V+0.0592V2lg0.01=-0.822VE=φ*(Zn2+/Zn)-φ(Zn2+/Zn)=-0.822V-(-0.881V)=0.0592V电极反应:(+)Zn2++2e＝Zn[c(Zn2+)=0.01mol·L-1](-)Zn－2e＝Zn2+[c(Zn2+)=0.0001mol·L-1]电池反应:Zn+Zn2+(0.01mol·L-1)＝Zn2+(0.0001mol·L-1)+Zn6．解:Ag++e=Agφθ=0.7991(V)当沉淀反应达到平衡时,Ag++Br-=AgBr(s)Kspθ(AgBr)=[Ag+]r·[Br]rsp+rr(AgBr)[Ag]-[Br]Kθ代入能斯特方程得：++rsp+-r-130.0592V(AgBr/Ag)=(Ag/Ag)+lg[Ag]1(AgBr)0.0592V=(Ag/Ag)+lg1[Br]5.3510=0.7991V+0.0592Vlg1=0.0762VKθθθ相似地，++rsp+-r-170.0592V(AgI/Ag)=(Ag/Ag)+lg[Ag]1(AgI)0.0592V=(Ag/Ag)+lg1[Br]8.5110=0.7991V+0.0592Vlg1=-0.152VKθθθ8．解：5Fe2++MnO4－+8H+=5Fe3++Mn2++4H2OlgKθ=n(φ+θ-φ-θ)/0.0592=5(1.507V-0.771V)/0.0592=62.163Kθ=1.4×1062又因为：[Fe3+]r5[Mn2+]r[Fe3+]r5×0.1Kθ=—————————=——————=1.4×1062[Fe2+]r5[MnO4-]r[H+]8[Fe2+]r5×0.1×13+122+[Fe]2.710[Fe]9．解：Hg2SO4(s)=Hg22++SO42-[Hg22+]r[SO42-]r=Kspθ[Hg22+]r=Kspθ/[SO42-]r=Kspθ([SO42-]r=1mol·L－1)根据题5，同理得：2+24242r0.0592(HgSO)(HgSO/Hg)lg[Hg]2θ0.615=0.7960+0.0592/2lgKspθKspθ=7.67×10-710．解：设Cd2+的平衡浓度为xmol·L-1Fe+Cd2+＝Fe2++Cdc初(mol·L－1)0.0500c平(mol·L－1)x0.050-xnEθn(φ+θ-φ-θ)2(-0.403+0.499)lgKθ=———=————=——————0.05920.05920.0592=3.24Kθ=1.74×1030.050-x1.74×103=—————x=2.87×10-5(mol·L-1)x11．解：φθ(Cu2+/Cu)=0.340V4φ(H+/H2)=φθ(H+/H2)+n0592.0lg[cr2(H+)/pr(H2)]=0.00V+0.0592Vlgcr(H+)=0.0592Vlgcr(H+)E=φθ(Cu2+/Cu)-φ(H+/H2)=0.340V-0.0592Vlgcr(H+)=0.50所以cr(H+)=2.0×10-3（mol·L-1）12．解：HAcH++Ac-Kaθ=+-+rrrr2r[H][Ac][H][HAc][HAc]φ+=φθ(H+/H2)=0.00Vφ-=φθ(H+/H2)+0.0592Vnlgcr2(H+)/pr(H2)φ-=φθ(H+/H2)+0.0592V2lgcr2(H+)=0.0592V2lgKaθcr(HAc)=0.0296Vlg0.1KaθE=φ+-φ-0.17V=0.00V-0.0296Vlg0.1Kaθ所以Kaθ=1.8×10-5