第九章可逆电池的电动势及其应用 .可逆电极有哪些主要类型？每种类型试举一例，并写出该电极的还原反应，对于气体电极和氯化还 原电极在书写电极表示式时应注意什么问题？ 答：可逆电极主要有以下三种类型 ①第一类电极，由金属浸在含有该金属离子的溶液构成。 例：Zn(s)插在ZnS0.溶液中Z++2e→Zn(s) ②第二类电极，难熔盐和难熔氧化物电极.例如氯化银电极 Cl-(ag)|AgCI(s)Ag(s) AgCI(s)+ Ag(s)+Cl-(aq ③第三类电极，氧化一还原电极.例： Fe+(a).Fe+(aa)|Pt(s) F3+（a,)+e-Fc2t(aa) 对气体电极和氧化还原电极来说，在书写电极表达式时应注意，气体要注明压力及依附的不活泼金属 氧化还原电极注明 电解质的活度和会影响电极电动势值的条件 2.什么叫电池的电动势？用伏特表测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：电池的电动势是指在没有电流通过的条件下，电池两极的金属引线为同一金属时，电池两端的电终 差，用伏特表测得的电池的端电压与电池的电动势不同。伏特表与电池接通后，有电流通过，电池中会发生 化学反应，溶液的浓度会改变，另外，电池本身具有内阻，所以两者不同 外消法为了使测定过程中无电流产生，外阻大到可以忽略内阻，这时，U=E 3.为什么Weston标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd-Hg齐时，标准电 池都有稳定的电动势值？试用C一Hg的二元相图说明.标准电池的电动势会随粗度而变化吗？ 答：在298K附近，Cd含量为0.04~0.12的辆汞齐为两相 一相为Hg,另一相为Hg一Cd的互溶体 在Cd的含量为0.0 12的范围内，温度不变O点不变，互溶液的组成不变，只是Hg单质的量有所改变 Hg单质活度与量的多少无关，即不影响镉汞齐的活度，也不影响电极电 势 从相图上可以看出，随温度的改变，O点改变，互溶体的组成改变，辆 汞齐的活度随之改变，所以标准电池的电动势随温度改变而改变 4.用书面表 电 时有哪些通用符号？为什么电极电势有正有负 用实验能测到负的电动势吗？ Hg 答：电池在书面上表达有以下惯例及常用符号. ①在左边的电极起氧化作用为负极，在右边的起还原作用为正极 图9-1 ②用“”表示物相的界面，用“”表示盐桥 ③电池电动势用右边电极的还原电势减去左边电极的还原电势 书写电极和电极反应必须遵守物量和电荷量平衡。 电极电势有正有负是因为根据（△，G)1,。=一nEF,△G的值是可正可负的量，故E有相应的正负，任 意电极与标准氢电极组成电池所得的电池电动势E数值上等于电极电势的值，所以电极电势有正负。实验
第九章 可逆电池的电动势及其应用
中使用电位差计测得可逆电池的电动势E,结果总是正值，不能测出负的电动势，但因为热力学自发反应 △G为负，可以根据△G。给出电池电动势的正负. 5电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差？单个电极的电势能否测量？如何用 Nernst公式计算电极的还原电势？ 答：电极电势为人为规定值，实际上是与标准氢电极相比较的相对值 电极的电势可出通过与标准电极组成电池，求出电池电动势的方法求得还原电极电势的计算公式： .如果规定标准氢电极的电极电势为1.0V,则各电极的还原电势将如何变化？电池的电动势将如句 变化 答：如果规定氢标准电极电势为1.0V,则各电极的还原电势相应增加1.0V,而E一%一张，电池的 电动势不受影响。 .在公式△G=一EF中，△.C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：△G表示该电池各物质在标准态时，体系进度二1时的电池反应的吉布斯自由能的变化 8有哪些求算标准电动势E的方法？在公式E-中，E是否是电池反应达平衡时的电动 D■一% E-RTInK A.Gh=-zEF 在公式E=二lK中，E是指标准电动势，K心是一定温度下的平衡常数，不一定是各物质都处于标 准态时的平衡常数 9联系电化学与热力学的主要公式是什么？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. (1)HO1D的标准摩尔生成Gibbs自由能△.G(H,O,1) (2)HO(D的离子积常数： (3)HgSO,(s)的溶度积常数K: (4)反应Ag(s)+号HgC(s) ·AgC(s)十Hg(ID的标准摩尔反应焓变△，H: (5)稀的HC水溶液中，HC的平均度因子Y4: (6)AeO(s)的标准摩尔生成培△H化和分解压： (7)反应HgC(s)+H(g)→2HCI(aq)+2Hg(D的标准平衡常数K (8)酷酸的解离平衡常数 答：联系电化学与热力学的主要公式是 (△G)re=一nE1 电化学中能够用实验测定电池的E,￡和（閅），等 用电动势法测定上述各热力学数据，根据公式
E-BTink:E-EIn aat 4S-F(器)，AA=-EF+FT(器)， Q=T·aS=xFT(5). ①设计电池PtH(p)HSO,(m)1O(p)1P 应测数据298K时，电池的电动势E 根据△G 计算出△G.(H0,1D=△G ②设计电池PH(P)H(amr+)IOH(aar)1H(r)1P 应测电池电动势E E-RTInK. ③设计电池HgIHgSO,.KSO摩尔甘汞电极 应测电池电动势 E附装一尚附聚是已知 prw-gN*w+等inan已知 Ke=a+·asg(as已知). ④设计电池Ag十AgCl]NaCll Hg:Cl+Hg 应测一定压力下，电池电动势与温度之间关系（票），及298K时电池电动势B, △G=-EF △=AC+T(), ⑤设计电池为PH()|HC1(m)AgCl十Ag 应测电池电动势E E-B-nar·ag)=aaw-0.os9lei· 可以求出y+」 ⑥设计电池为Ag,Ag:OINaOHIO()Pt 应测数据同④ EF+zFT(aE/aT E-RTInK:-RTInp/p 求出力即为分解压力」 ⑦设计电池PH(p)HC(aq)IHg+AgC 测定标准电池电动势D E-RTInK: ⑧设计电池PH(HAc(m),Ac(m),CT(m)AgC+Ag 应测电池的电动势E 根据：E=E-Rin(amt·aa)=AgCl·AgR(·aa
HCl强电解质aa≈m;在稀溶液中at≈mHt K=m中·mC 10.当组成电极的气体为非理想气体时，公式△，G=一EF是否成立？Nernst公式能否使用？其电 动势E应如何计算？ 答：组成电极的气体为非理想气体时，仍能使用△，Gm=一zEF但Nernst公式不能使用，应用非理想 气体的逸度代替相应的分压来计算. 11.什么叫液接电势？它是怎样产生的？如何从液接电势的测定计算离子的迁移数？如何消除液接电 势？用盐桥能否完全消除液接电势？ 答：在两个含有不同溶质的溶液所形成的界面上，或者两种溶质相同而浓度不同的溶液界面上，存在着 微小的电势差，称为液体接界电势 产生的原因是由于离子迁移率的不同而引起的 E=(传-长)平n 使用盐桥可以降低液接电势，但盐桥不能完全消除液接电势.若用两个电池反串联可以达到完全消除 液接电势的目的. 2.根据公式△H。=一xEF+:FT(票)，如果()，为负值，则表示化学反应的等压热效应一部分 转变成电功水（一：EF,而余下都分仍以热的形式放出[因为：FT(瓷），=TAS=Q<0]1这就表明在相同 的始终态条件下，化学反应的△H比按电池反应进行的焓变值大（指绝对值），这种说法对不对？为什么？ 答：不对，H是状态函数，△Hm的值只和反应的始终态有关，无论反应经历的是化学反应还是电池反 应，△H。值相同，但两种反应的热效应不一样