文档介绍：第八章电解质溶液
第九章
?每种类型试举一例,并写出该电极的还原反应。对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题?
答:可逆电极有三种类型:
(1)金属气体电极如Zn(s)|Zn2+ (m) Zn2+(m) +2e- = Zn(s)
(2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如 Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m), AgCl(s)+ e- = Ag(s)+Cl-(m)
(3)氧化还原电极如: Pt|Fe3+(m1),Fe2+(m2) Fe3+(m1) +e- = Fe2+(m2)
对于气体电极和氧化还原电极,在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。
?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?
答:正、负两端的电势差叫电动势。不同。当把伏特计与电池接通后,必须有适量的电流通过才能使伏特计显示, 这样电池中发生化学反应, 溶液浓度发生改变, 同时电池有内阻,也会有电压降,所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。
~,标准电池都有稳定的电动势值?试用Cd一Hg的二元相图说明。标准电池的电动势会随温度而变化吗?
答:在Cd一Hg的二元相图上,~,在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一Hg齐的活度有关,所以电动势也有定值,但电动势会随温度而改变。
?为什么电极电势有正、有负?用实验能测到负的电动势吗?
答:用“|”表示不同界面,用“||”表示盐桥。电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。不能测到负电势。?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst方程计算电极的还原电势?
?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst方程计算电极的还原电势?
答:电极电势不是电极表面与电解质溶液之间的电势差。单个电势是无法测量的。用Nernst方程进行计算:
,则各电极的还原电极电势将如何变化?电池的电动势将如何变化?
答:各电极电势都升高1,但电池的电动势值不变。
=-zEΘF中,ΔrGmΘ是否表示该电池各物都处于标准态时,电池反应的Gibbs自由能变化值?
答:在公式ΔrGmΘ=-zEΘF中,ΔrGmΘ表示该电池各物都处于标准态时,在T,p保持不变的条件下,按电池反应进行1mol的反应时系统的Gibbs自由能变化值。
?在公式
中,EΘ是否是电池反应达平衡时的电动势?KΘ是否是电池中各物质都处于标准态时的平衡常数?
答:求算标准电动势EΘ的方法较多,常用的有:
公式是由ΔrGmΘ联系在一起,但EΘ和KΘ处在不同状态,EΘ处在标准态,不是平衡态(在平衡态时所有的电动势都等于零,因为ΔrGmΘ等于零)。KΘ处在平衡态,而不是标准态(在标准态时平衡常数都等于1)。
?电化学中能用实验测定哪些数据?如何用电动势法测定下述各热力学数据?试写出所设计的电池、应测的数据及计算公式。
答:联系电化学与热力学的主要公式是:ΔrGm=-zEF,ΔrGmΘ=-zEΘF
电化学中用实验能测定E,EΘ, 。用电动势法测定热力学数据的关键是能设计合适的电池,使电池反应就是所要求的反应,显然答案不是唯一的。现提供一个电池作参考。
(1).H2O(1)的标准摩尔生成Gibbs自由能ΔfGmΘ(H2O,1);
电池:Pt|H2(pH2) | H+或OH-(aq) | O2(pO2)|Pt
净反应:H2(pΘ) + 1/2O2(pΘ) = H2O(l)
ΔfGmΘ(H2O,1)=-zEΘF
(2).H2O(1)的离子积常数KΘ;
电池:Pt|H2(pH2)|H+(aH+)||OH-(aOH-)|H2(pH2)|Pt
净反应:H2O(l) ⇔ H+(aH+) + OH-(aOH-)
(3)Hg2SO2(s)的活度积常数KspΘ;
电池:Hg(l)|Hg22+(aHg22+)||SO42-(aSO42-)|Hg2SO4(s)|Hg(l)
净反应:Hg2SO4(s) = Hg22+(aHg22+)+SO42-(aSO42-)|
(4)反应Ag(s)+1/2Hg2Cl2(s)→AgCl(s)+Hg(1)的标准摩尔反应