普通化学习题与解答(第四章)(3)

解： 若将两电极组成原电池：

(?)AgAgBr(s)Br?(aq)Ag?(aq)Ag(?)

电池总反应式为 Ag?(aq)?Br?(aq)?AgBr(s) 设反应的平衡常数为： 而

K??1.9?1012；Ks(AgBr)?5.2?10?13

?K??11?eq??eq??????c(Ag)/cc(Br)/c????Ks(AgBr)?????n?(Ag/Ag)??(AgBr/Ag)?nE???lgK??0.05917V0.05917V1?(0.7996?0.0730)V?12.280.05917V

24、银不能溶于1.0mol?dm?3的HCl溶液，却可以溶于1.0mol?dm?3的HI溶液，试

通过计算说明之。

（提示：溶解反应为：2Ag(s)?2H?(aq)?2I?(aq)?2AgI(s)?H2(g)，可从

??(Ag?/Ag)及Ks(AgI)，求出??(AgI/Ag)，再判别）

解： 设计原电池：

(?)AgAgCl(s)Cl?(aq)Ag?(aq)Ag(?)

该原电池总反应式为：Ag?(aq)?Cl?(aq)?AgCl(s)，反应的平衡常数为 又

K??11??5.65?109?10Ks(AgCl)1.77?10

n???(Ag?/Ag)???(AgCl/Ag)?nE???lgK?? 0.05917V0.05917V?

9 lg5.65?10??1??0.7990??(AgCl/Ag)???0.05917V

??(AgCl/Ag)?0.222V同理，设计另一原电池：

(?)AgAgI(s)I?(aq)Ag?(aq)Ag(?)

?(AgCl/Ag)??0.152V?

银在盐酸中的溶解反应为：

2Ag(s)?2H?(aq)?2Cl?(aq)?2AgCl(s)?H2(g)

因为??(H?/H2)???(AgCl/Ag)，所以银不溶于1.0mol?dm?3的HCl溶液。 银在HI中的溶解反应为：

2Ag(s)?2H?(aq)?2I?(aq)?2AgI(s)?H2(g)

因为??(H?/H2)???(AgI/Ag)，所以银能溶于1.0mol?dm?3的HI溶液。

25、氢气在锌电极上的超电势?与电极上通过的电流密度j的关系为：

??0.72V?0.116Vlgj/(A?cm?2)

在298K时，用Zn做阴极，惰性物质做阳极，电解液浓度为0.1mol?kg?1的ZnSO4溶液，设pH为7.0。若要使H2(g)不与Zn同时析出，应控制电流密度在什么范围内？（提示：注意分析超电势使氢电极电势增大还是减小）

解：Zn作阴极，电解液浓度为0.1mol?kg?1(?0.1mol?dm?3)的ZnSO4溶液，阴极可能发生的反应为：

Zn2??2e??Zn

2H??2e??H2

锌的析出电势：

氢气的析出电势 ? ( H 2 ) ? p ? ? ： ? p?

0.05917lgc(Zn2?)/c?2?(Zn2?/Zn)???(Zn2?/Zn)???0.7618V?0.05917lg0.1??0.7914V2?(H?/H2)???(H?/H2)??0.05917??2?lg?c(H)/c????(阴)20.05917?72?lg?10??(阴)??0.4142V??(阴)??2为使氢气不与Zn同时析出，即Zn析出，氢气不析出，则要求：

?(H?/H2)??(Zn2?/Zn)

2?由 0.7V?0.4142V??(阴)??0.7914VV7 2则 ?(阴)?0.370.1V16j?lg0.V37

解得 j?1.1?10?3A?cm?2

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