电化学与氧化还原平衡(5)

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原电池，写出电池符号。

①Ag＋ Cu → Cu2＋ Ag

＋

＋

②Pb2＋ Cu ＋ S2→ Pb＋ CuS↓

5-5计算298K时下列原电池的电动势，指出正、负极，写出原电池的电池反应：

＋

－

①Ag｜Ag(0.1mol·L1)‖Cu2(0.01mol·L1)｜Cu

＋

－

＋

－

②Cu｜Cu2(1mol·L1)‖Zn2(0.001mol·L1)｜Zn

＋－－－

③Pb｜Pb2(0.1mol·L1)‖S2(0.1mol·L1)｜CuS｜Cu

＋

－

＋

－

④Zn｜Zn2(0.1mol·L1)‖HAc(0.1mol·L1)｜H2(100kPa)｜Pt

＋

－

－

5-6试根据标准电极电势的数据，把下列物质按其氧化能力递增的顺序排列起来，写出它们在酸性介质中对应的还原产物：

KMnO4、K2Cr2O7、FeCl3、H2O2、I2、Br2、Cl2、F2。 5-7用标准电极电势判断下列反应能否从左向右进行：

①2 Br＋2 Fe3＝ Br2＋2 Fe 2

－

＋

＋

②2 H2S ＋ H2SO3 ＝ 3S↓＋3 H2O

③2 Ag ＋ Zn(NO3)2 ＝ Zn ＋ 2AgNO3

④2KMnO4 ＋ 5 H2O2 ＋ 6HCl ＝ 2MnCl2 ＋ 2KCl ＋ 8 H2O ＋ 5 O2 5-8①试根据标准电极电势，判断下列反应进行的方向：

MnO4＋ Fe 2 ＋ H → Mn2＋ Fe3

②将该氧化还原反应设计构成一个原电池，用电池符号表示该原电池的组成，计算其

－

＋

＋

＋

＋

标准电动势。

－－

③当氢离子浓度为10mol·L1，其他各离子浓度均为1.0mol·L1时，计算该电池的电动势。

5-9已知电池

Zn｜Zn2(Xmol·L1)‖Ag(0.1mol·L1)｜Ag

＋

的电动势E ＝1.51V，求Zn2离子的浓度。

＋

－

＋

－

5-10已知反应：

2Ag＋ Zn ＝ 2 Ag ＋ Zn2

＋＋－－

开始时Ag和Zn2的浓度分别是0.10mol·L1和0.30mol·L1，计算达到平衡时溶液中＋

Ag的浓度。

＋

＋

5-11将一块纯铜片置于0.050mol· L1AgNO3溶液中。计算达到平衡后溶液的组成。（提示：首先计算出反应的标准平衡常数）

5-12已知下列电对的电极电势：

－

Ag＋e Ag E ＝0.7996V

－

AgCl(s)＋e Ag ＋ Cl E ＝0.2223V

试计算AgCl的溶度积常数。

5-13设计下列原电池以测定PbSO4的溶度积常数：

－－＋－

(－)Pb｜PbSO4｜SO42(1.0mol·L1)‖Sn2(1.0mol·L1)｜Sn(＋) 在298K时测得该电池的标准电动势E＝0.22V，求PbSO4的溶度积常数。

5-14计算下列反应的标准平衡常数：

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＋

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①2 Ag＋ Zn

－－

＋

2 Ag ＋ Zn2

＋

＋ ＋

②3Cu ＋ 2NO3＋ 8 H

3Cu2 ＋ 2NO ＋ 4 H2O

＋

③MnO2 ＋ 2 Cl＋ 4 H④H3AsO3 ＋ I2 ＋ H2O 5-15已知

Mn2 ＋ Cl2 ＋ 2 H2O

－＋

H3AsO4 ＋ 2 I ＋ 2 H

＋

Cu2 ＋ 2e

＋＋

Cu E＋

＝0.342V

Cu2 ＋ e Cu E＝0.153V ＋＋

①计算反应Cu＋Cu2 2Cu的标准平衡常数。 ②已知Ksp(CuCl)＝1.72×107，试计算反应Cu ＋ Cu2 ＋ 2 Cl标准平衡常数。

5-16试根据下列元素电势图：

－

＋

－

2CuCl↓的

E

A/V：

CuFe2+0.1530.7711.29CuFe+0.521-0.4471.692Cu Fe

Au

0.34193+2+Au讨论哪些离子能发生歧化反应。

3+Au+5-17根据铬在酸性介质中的元素电势图：

Cr2O72-1.232Cr3+-0.407Cr2+-0.90Cr

①计算E(Cr2O72/Cr2)和E(Cr3/Cr)。

＋

②判断Cr3在酸性介质中的稳定性。

－＋＋

5-18计算在1mol·L1HCl溶液中用Fe3滴定Sn2的电势突跃范围。在此滴定中应选

－

＋

＋

用什么指示剂?若用所选指示剂，滴定终点是否和化学计量点一致?

5-19称取软锰矿0.3216g，分析纯的Na2C2O4 0.3685g，置于同一烧杯中，加入H2SO4，

－

加热，待反应完毕后，用0.02400mol·L1KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4，消耗KMnO4溶液11.26mL。计算软锰矿中MnO2的质量分数。

5-20如果在25.00mL CaCl2溶液中加入40.00mL 0.1000mol·L1(NH4)2C2O4溶液，待

－

CaC2O4沉淀完全后，分离之，滤液以0.02000mol·L1KMnO4溶液滴定，共耗去KMnO4溶液15.00mL。计算在250mL该CaCl2溶液中CaCl2的含量为多少g?

－－

5-21将1.000g钢样中的铬氧化成Cr2O72，加入25.00mL 0.1000mol·L1FeSO4标准溶

－

液，然后用0.01800mol· L1KMnO4标准溶液7.00mL回滴过量的FeSO4。计算钢中铬的

－

质量分数。

5-22以K2Cr2O7标准溶液滴定0.4000g褐铁矿，其所用K2Cr2O7溶液的毫升数（XmL）与试样中Fe 2 O3的质量分数（X％）相等。求K2Cr2O7溶液对铁的滴定度。

5-23用KIO3作基准物标定Na2S2O3溶液。称取0.1500g KIO3与过量KI作用，析出的碘用Na2S2O3溶液滴定，用去24.00mL。求此Na2S2O3溶液的浓度。每毫升Na2S2O3溶液相

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当多少g碘?

5-24现有含As2O3与As2O5及其他无干扰杂质的试样，将此试样溶解后，在中性溶液中用0.02500mol·L1碘液滴定，耗去20.00mL。滴定完毕后，使溶液呈强酸性，加入过

－

量的KI，由此析出的碘又用0.1500mol· L1的Na2 S2O3溶液滴定，耗去30.00mL。计算

－

试样中As2O3＋As2O5混合物的质量。

5-25抗坏血酸（摩尔质量为176.1g· mol）是一个还原剂，其电极反应为：

＋

C6H6O6 ＋ 2H ＋ 2 e C6H8O6

它能够被I2氧化。如果10.00mL柠檬水果汁样品用HAc酸化，并加入20.00mL 0.02500 mol· L1I2溶液，待反应完全后，过量的I2用10.00mL的0.01000 mol· L1Na2S2O3溶液

－

－

滴定，计算每毫升柠檬水果汁中抗坏血酸的质量。

5-26测定某样品中丙酮的含量时，称取试样0.1000g于盛有NaOH溶液的碘量瓶中，

－

振荡，精确加入50.00mL 0.05000mol·L1 I2标准溶液，盖好。放置一定时间后，加H2SO4调节至呈微酸性，立即用0.1000mol·L1 Na2S2O3溶液滴定至淀粉指示剂蓝色恰好褪去，

－

消耗10.00mL。丙酮与碘的反应为：

CH3COCH3 ＋ 3 I2 ＋ 4NaOH ＝ CH3COONa ＋ 3NaI ＋ 3 H2O ＋ CHI3 求试样中丙酮的质量分数。

5-27 25.00mL KI溶液用稀盐酸及10.00mL 0.05000mol·L1 KIO3溶液处理，煮沸以挥

－

发除去释出的I2。冷却后，加入过量KI溶液使之与剩余的KIO3反应。释出的I2需要用

－

21.14mL 0.1008mol·L1 Na2 S2O3溶液滴定。计算KI溶液的浓度。

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