第11章电化学基础
11-1：(a) SiO2(s) + Al(s)—→Si(s) + Al2O3(s)；
(b) I2(s) + H2S(aq)—→I-(aq) + S(s) + H3O+(aq)；
(c) H2O2(aq) + I-(aq) + H3O+(aq)—→I2(s) + H2O(l)；
(d) H2S(g) + O2(g)—→SO2(g) + H2O(g)；
(e) NH3(g) + O2(g)—→NO2(g) + H2O(g)；
(f) SO2(g) + H2S(g)—→S8(s) + H2O(g)；
(g) HNO3(aq) + Cu(s)—→Cu(NO3)2(aq) + NO(g ) + H2O(l)；
(h) Ca3(PO4)2(s) + C(s) + SiO2(s)—→CaSiO3(l) + P4(g) + CO(g)；
(i) KClO3(s)—→KClO4(s) + KCl(s)（提示：歧化反应可方便地从反方向进行配平）答：（a）3SiO2(s) + 4Al(s) = 3Si(s) + 2Al2O3(s)；
（b）I2(s) + H2S(aq) + 2H2O = 2I-(aq) + S(s) + 2H3O+(aq)；
（c）H2O2(aq) + 2I-(aq) + 2H3O+(aq) = I2(s) + 4H2O(l)；
（d）2H2S(g) + 3O2(g) = 2SO2(g) + 2H2O(g)；
（e）4NH3(g) + 7O2(g) = 4NO2(g) + 6H2O(g)；
（f）8SO2(g) + 16H2S(g) = 3S8(s) + 16H2O(g)；
（g）8HNO3(aq) + 3Cu(s) = 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)；
（h）2Ca3(PO4)2(s) + 10C(s) + 6SiO2(s) = 6CaSiO3(l) + P4(g) + 10CO(g)；
（i）4KClO3(s) = 3KClO4(s) + KCl(s)
11-2：用半反应法配平下列反应方程式。给出的方程式中未示出H+，OH-或H2O，你应该会用加进H2O 和它的两个组成离子的方法配平这些方程
(a) ClO- + I2—→Cl- + IO3-；
(b)Mn(OH)2(s) + H2O2(aq)—→MnO2(s)；
答：（a）5ClO-(aq) + I2(s) + H2O(l) = 5Cl-(aq) + 2IO-3 (aq) + 2H+(aq)；
（b）Mn(OH)2(s) + H2O2(aq) = MnO2(s) + 2H2O(l)；
11-3：用半反应法（离子-电子法）配平下列方程式：
（1）K2Cr2O7＋H2S＋H2SO4→K2SO4＋Cr2(SO4)3＋S＋H2O
（2）MnO42-＋H2O2→O2＋Mn2-(酸性溶液)
（3）Zn＋NO3-＋OH-→NH3＋Zn(OH)4-
（4）Cr(OH) 42-＋H2O2→CrO 42-
（5）Hg＋NO3-＋H+→Hg22+＋NO
11-4：将下列反应设计成原电池，用标准电极电势判断标准下电池的正极和负极，电子传递的方向，正极和负极的电极反应，电池的电动势，写出电池符号。（1）Zn＋2Ag+= Zn2+＋2Ag g
（2）2Fe3+＋Fe+=3 Fe2+
（3）Zn＋2H+= Zn2+＋H2
(4)H2＋Cl2=2HCl
（5）3I2＋6KOH=KIO3＋5KI＋3H2O
11-5：写出下列各对半反应组成的原电池的电极反应电池符号，并计算标准电动势。
（1）Fe3+＋е-= Fe2+;I2＋2е-=2I-
（2）Cu2+＋I-＋е-= CuI2; I2＋2е-=2I-
（3）Zn2+＋2е-= Zn;2H+＋2е-=H2
（4）Cu2+＋2е-= Cu;2H+＋2е-=H2
（5）O2＋2H2O＋4е-=4OH-;2H2O＋2е-= H2＋2OH-
11-6 ：目前正在研究的锌—氯电池是一种可能成为电动汽车发动机能源的新型电池。该电池的电池反应如下所示：Zn(s) + Cl2(g) =ZnCl2(aq)。试求该电池电动势。
答：查表得：
负极：Zn → Zn + 2 + 2e . Eθ ( Zn + 2 / Zn)= –0.7628v
正极：Cl 2 + 2e . → 2 Cl Eθ ( Cl 2 / Cl . )= +1.358v
所以Eθcell = E .正–Eθ负= (+1.358v) – (–0.7628v) = +2.121v
11-7：用能斯特方程计算来说明，使Fe＋Cu2+ = Fe2+＋Cu 的反应逆转是否有现实的可能性？
11-8：用能斯特方程计算与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度。
11-9：用能斯特方程计算电对H3A S O4∕H3A S O3在pH= 0 ，2，4 ，6，8 ,9时的电极电势，用计算的结果绘制pH -电势图，并用该图判断反应H3A S O4＋2I-＋2H+= H3A S O3＋I2＋H2O
在不同酸度下的反应方向。11-12利用半反应2H+＋2е-=H2的标准电极电势和醋酸的电离常数计算半反应的标准电极电势。2HA C＋2е-=H2＋2A C-
11-10：利用半反应Cu2+＋2е-= Cu 和Cu(NH3)2+4＋2е-= Cu＋4NH3的标准电极电势（-0.065V）计算配合反映Cu2+＋4NH3= Cu(NH3)2+4的平衡常数。
11-12：利用附表电极电势标准设计一个原电池推导H2S的电离常数。
11-13：由标准自由能计算Cl2(g)＋2е-=2 Cl –(aq)的标准电极电势。
11-14：由Cu2+＋2е-= Cu 和Cu+＋е-= Cu的标准电极电势求算Cu2+＋е-= Cu+的标准电极电势。
11-15：写出以K2CO3熔融盐为电解质的氢氧燃料电池的电极反应和电池反应。（注：在该电解质中不存在游离的O2-和HCO3-，为使电解质溶液的组成保持稳定，需在空气中添加一种物质，这种物质是电池放出的反应产物）。