第10章应用电化学习题及答案

1 第十章 应用电化学 习题及答案 10-1 水的标准生成自由能是-237.191kJ mol-1,求在25℃时电解纯水的理论分解电压。 解：H2O=H2 +1/2O2, 电子转移数为2，则有 Δ G = - n F Emf = -237.191kJ mol-1(n =2)， -237191=-2×96485×Emf, Emf=1.229V 10-2 298.15K时测得电池: Pt(s)| H2( Op) | HCl(b) | Hg2Cl2(s) | Hg(l) 的电动势与HCl溶液的质量摩尔浓度的关系如下 b×103/(mol kg-1) 75.08 37.69 18.87 5.04 Emf / V 0.4119 0.4452 0.4787 0.5437 求（1）OE甘汞 （2）b= 0.07508 mol kg-1时HCl溶液的 。 解：负极反应：H2-2e-→2H+ 正极反应： Hg2Cl2 +2e-→2Hg +2Cl- 电池反应：H2+ Hg2Cl2 →2H++2Hg +2Cl- 所以 有：E mf= EΘ -RT/2Fln)()()()(22222ClHgaHaHClaHga= EΘ -RT/2Fln)(2 HCla a(HCl)=a (H+) a(Cl-)=( b/bΘ )2 E mf=OE甘汞 - (2RT/F) ln(b/Ob ) 对于稀溶液，ln =-A’(I/bΘ )1/2, 1-1 价电解质 I=b (1) E mf+ (2RT/F) ln(b/Ob )=OE甘汞 + (2RT/F) A’ (b/Ob )0.5 , 以 E mf+(2RT/F)ln(b/Ob )对(b/Ob )0.5 作图，直线的截距OE甘汞＝0.2685 V (2) E mf=OE甘汞 - (2RT/F) ln(b/Ob ) - (2RT/F) ln ,  =0.815 2 10-3 298.2K 时，在有玻璃电极的电池中，加入pH＝4.00的缓冲溶液，测得电动势为0.1122V；则当电动势为0.2305V时，溶液的pH为多少？ 解：pHx= pHs +F(Ex-Es)/(2.303RT)= 6.00 10-4 求298.15K时下列电池中待测液pH值（所需电极电势数值自查）。 （1）Pt |H2 ( Op )| pH(x)|甘汞电极（cKCl=0.1mol dm-3） Emf=0.7940V （2）甘汞电极（饱和）|pH(x) ,Q H2Q | Pt Emf=0.2310V 解：（1）pH(x )=[ Emf -OE (0.1 甘汞)]/ (2.303RT/F)= 7.78 （2）pH(x ) =[OE ( Q H2Q) -OE (饱和甘汞)- Em]/ (2.303RT/F)= 3.84 OE (0.1 甘汞)=0.3338V; OE (饱和甘汞)=0.2415V 10-5 在298.15K时将摩尔甘汞电极与醌氢醌（Q•H2Q）电极组成电池测量溶液的pH值 （1）若Emf=0.0V, 则溶液的pH值为多少？（2）当被测溶液的pH值大于何值时，醌氢醌电极为负极？（3）当被测溶液的pH值小于何值时，醌氢醌电极为正极？ 解：pH(x ) =[OE ( Q H2Q) -OE (摩尔甘汞)- Em]/ (2.303RT/F) （1）若Emf=0.0V, pH=7.1（2）当pH>7.1 时，E...