西安交大 大学化学 第五章 课后答案

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1、第5章电化学基础……问题1.什么是氧化还原的半反应式？原电池的电极反应与氧化还原反应式有何关系？答：任何一个氧化还原反应都可以分写成两个半反应：一个是还原反应，表示氧化剂被还原；一个是氧化反应，表示还原剂被氧化。即：还原反应：氧化态＋ne－→还原态；氧化反应：还原态－ne－→氧化态这两个式子称为氧化还原的半反应式。原电池的总反应是一个氧化还原反应，原电池的两个电极反应各乘以一个适当的系数后再加和起来，即得原电池总反应式……氧化还原反应式。2.原电池由那些部分组成？试分别叙述每一部分的作用。答：原电池主要由以下几个部分组成：E正极得到电子，发生还原反应；k负极提供电子，发生氧化反应；l在

2、双液电池中盐桥也必不可少，其作用是通过离子扩散来保持溶液的电中性，消除电极反应产生的过剩电荷的阻力，导通电流；m导线是导通电流，确保反应持续进行。3.如何将一个在溶液中进行的氧化还原反应设计成原电池？答：E先将氧化还原反应分写成两个半反应：一个是还原反应，表示氧化剂被还原；一个是氧化反应，表示还原剂被氧化；k根据两个半反应的电对特点将其设计成电极，并用符号表示电极的组成；l确定正负极：氧化反应对应于阳极，即负极；而还原反应对应于阴极，即正极；m不同的电解质间要用盐桥连接以减小液接电势。例如：将反应2KMnO4＋5Na2SO3＋3H2SO4＝2MnSO4＋5Na2SO4＋K2SO4＋3H

3、2O设计成原电池。E氧化反应；SO32－－ne－→SO42－kl电极组成：(－)Pt

4、Na2SO4，Na2SO3还原反应：MnO4－＋ne－→Mn2+(+)Pt

5、KMnO4，MnSO4，H2SO4m电池符号：(－)Pt

6、Na2SO4，Na2SO3‖KMnO4，MnSO4，H2SO4

7、Pt(+)4.如何用符号表示一个原电池？写出原电池：Pt

8、H2

9、H+

10、

11、Cl－

12、AgCl

13、Ag的电极反应及电池反应式。答：用符号表示一个原电池的一般规则为：E负极在左，正极在右；k用“

14、”表示两相之间的相界面，用“

15、

16、”表示盐桥；l溶液应注明浓度(mol∙L－1)，气体应注明分压(kPa)；m从负极开始沿着

17、电池内部依次书写到正极。原电池：Pt

18、H2

19、H+

20、

21、Cl－

22、AgCl

23、Ag的电极反应及电池反应如下：负极反应：H2－2e－→2H+阳极反应：AgCl＋e－→Ag＋Cl－电池反应：H2+2AgCl=2Ag+2Cl－5.何谓电极电势?怎样用这一概念解释原电池产生电流的原因？答：电极与溶液形成双电层达到动态平衡时，金属的电势E(金属)与溶液的电势E(溶液)之差称为电极电势，以符号E(Mn+/M)表示。即：E(Mn+/M)=E(金属)－E(溶液)。Mn+/M表示组成该电极的氧化还原电对，如E(Zn2+/Zn),E(Cu2+/Cu)和E(Cl2／C1－)等。将两个电极电势不同的电极组成原电池时，

24、原电池的电动势E≠0，电就会从电极电势高的电极（正极）自动地流向电极电势低的电极(负极)，从而产生电流。136.什么叫标准氢电极？是否在所有温度下，其电极电势都为零？答：在298.15K时，把镀有铂黑的铂片插入含有1mol∙L－1H+的溶液中，并不断用压力为100kPa纯H2气流通过Pt片,使之吸附H2达到饱和并发生电极反应。如此构成的氢电极叫标准氢电电极。标准氢电极的符号记为：H+(1mol∙L－1)

25、H2(100kPa)

26、Pt。目前国际上将标准氢电极作为标准参比电极，将其电极电势值规定为零，即：EӨ(H+/H2)=0.000V。此值是在298.15K的条件下的规定值，当温度发生变化

27、时其电极电势就不等于零。具体数值可由能斯特公式求得，。7.怎样测定电极的标准电极电势？其符号和大小有何物理意义？答：标准电极电势EӨ(氧化态/还原态)数值的大小表示了反应：氧化态+ne－还原态，在标准状态下进行的趋势，反映了电极的氧化态及还原态的氧化还原能力或倾向，即标准电极电势数值越大，氧化态得电子能力越强，是强的氧化剂；标准电极电势数值越小，还原态失电子能力越强，是强的还原剂；反之亦然。标准电极电势的测定方法主要有两种：E氢标法：将待测标准电极与标准氢电极组成原电池，测定该原电池的电动势即标准电动势EӨ，由EӨ=EӨ(正)—EӨ(负)和EӨ(H+/H2)=0.000V可求得待测电极

28、的标准电极电势EӨ(氧化态/还原态)的值。例如，实验测EӨ（Zn2+/Zn）所用的标准原电池如下：（－）Zn

29、ZnSO4（1mol∙L－1）

30、

31、H+（1mol∙L－1）

32、H2(100kPa)

33、Pt(+)测得的标准电动势为EӨ=0.7628V，由EӨ＝EӨ(正)—EӨ(负)＝EӨ（H+/H2）－EӨ(Zn2+/Zn)得：0.7628＝0.000－EӨ(Zn2+/Zn)则得：EӨ(Zn2+/Zn)＝－0.7628（V）k参比电极法：标准电极电势也可