题在补充栏,298K时,在银电极中加入过量碘离子,达到平衡时碘离子浓度为0.1摩尔每升.另一电极为铜电极,铜离子浓度为0
来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/04/24 01:48:13
题在补充栏,
298K时,在银电极中加入过量碘离子,达到平衡时碘离子浓度为0.1摩尔每升.另一电极为铜电极,铜离子浓度为0.01摩尔每升.现将两电极连接起来,组成原电池,写出电池符号,电池反应式,并求出该电池反应的平衡常数.已知银电极标准电极电势0.8V,铜电极的为0.34V,Ksp(AgI)为十的负十八次方.
298K时,在银电极中加入过量碘离子,达到平衡时碘离子浓度为0.1摩尔每升.另一电极为铜电极,铜离子浓度为0.01摩尔每升.现将两电极连接起来,组成原电池,写出电池符号,电池反应式,并求出该电池反应的平衡常数.已知银电极标准电极电势0.8V,铜电极的为0.34V,Ksp(AgI)为十的负十八次方.
此题解题思路及过程:
1、求二个电极的电极电势.解出结果再看哪个电极作正极,哪个作负极
Ag+ + e = Ag,由能斯物方程:
φ(Ag+ / Ag) = φθ(Ag+ / Ag) + 0.0592 lg [Ag+]
= φθ(Ag+ / Ag) + 0.0592 lg Ksp (AgI) / [ I- ]
= 0.8 + 0.0592 lg 10^-18 / 0.1 = - 0.2064 (V) = φ(AgI / Ag) 即也可以以写成电极:
AgI + e = Ag + I-
再求铜电极:
Cu2+ + 2e = Cu,由能斯物方程:
φ(Cu2+ / Cu) = φθ(Cu2+ / Cu) + 0.0592 /2 lg [Cu2+] = 0.34 + 0.0592 /2 lg 0.01 = 0.2808(V)
2、判断电池正负极,写出电池反应
φ(AgI / Ag) < φ(Cu2+ / Cu),电池符号为:
(-)Ag-AgCl | I- (0,1mol/L) || Cu2+(0.01mol/L) | Cu (+)
电池反应是:Cu2+ + 2Ag + 2 I- = 2 AgI + Cu
3、求电池反应的平衡常数
lg Kθ = n Eθ / 0.0592 = n [ φθ(Cu2+ / Cu) - φθ(AgI / Ag)] / 0.0592
因为:φθ(AgI / Ag) = φθ(Ag+ / Ag) + 0.0592 lg Ksp(AgI) = 0.8 + 0.0592 lg 10^-18
= - 0.2656 (V);代入上式得:
Kθ = 2.88*10^20
1、求二个电极的电极电势.解出结果再看哪个电极作正极,哪个作负极
Ag+ + e = Ag,由能斯物方程:
φ(Ag+ / Ag) = φθ(Ag+ / Ag) + 0.0592 lg [Ag+]
= φθ(Ag+ / Ag) + 0.0592 lg Ksp (AgI) / [ I- ]
= 0.8 + 0.0592 lg 10^-18 / 0.1 = - 0.2064 (V) = φ(AgI / Ag) 即也可以以写成电极:
AgI + e = Ag + I-
再求铜电极:
Cu2+ + 2e = Cu,由能斯物方程:
φ(Cu2+ / Cu) = φθ(Cu2+ / Cu) + 0.0592 /2 lg [Cu2+] = 0.34 + 0.0592 /2 lg 0.01 = 0.2808(V)
2、判断电池正负极,写出电池反应
φ(AgI / Ag) < φ(Cu2+ / Cu),电池符号为:
(-)Ag-AgCl | I- (0,1mol/L) || Cu2+(0.01mol/L) | Cu (+)
电池反应是:Cu2+ + 2Ag + 2 I- = 2 AgI + Cu
3、求电池反应的平衡常数
lg Kθ = n Eθ / 0.0592 = n [ φθ(Cu2+ / Cu) - φθ(AgI / Ag)] / 0.0592
因为:φθ(AgI / Ag) = φθ(Ag+ / Ag) + 0.0592 lg Ksp(AgI) = 0.8 + 0.0592 lg 10^-18
= - 0.2656 (V);代入上式得:
Kθ = 2.88*10^20
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