题目
已知电极反应 Cu 2+ + 2e - = Cu 的标准电极电势为 0.342 V ,则电极反应 2Cu - 4e - = 2Cu 2+ 的标准电极电势为 -0.684 V
已知电极反应 Cu 2+ + 2e - = Cu 的标准电极电势为
0.342 V ,则电极反应 2Cu - 4e - = 2Cu 2+ 的标准电极电势为 -0.684 V
0.342 V ,则电极反应 2Cu - 4e - = 2Cu 2+ 的标准电极电势为 -0.684 V
题目解答
答案
错误
解析
考查要点:本题主要考查学生对标准电极电势与反应方向、系数关系的理解,以及电极反应式书写规范的掌握。
解题核心思路:
- 标准电极电势是强度性质,与反应的物质的量无关,仅由反应本身决定。
- 反应方向改变时,电极电势符号取反;反应系数改变时,电极电势值不变。
- 题目中给出的反应是原反应的逆反应且系数放大,需判断电极电势是否因此改变。
破题关键点:
- 原反应为还原反应,其逆反应为氧化反应,电极电势应取反。
- 反应系数放大不影响电极电势值,因此最终电极电势应为原逆反应的电极电势,而非成比例变化。
原反应为:
$\text{Cu}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Cu}, \quad E^\circ = +0.342 \, \text{V}$
该反应是还原反应,电极电势为$+0.342 \, \text{V}$。
题目中给出的反应为:
$2\text{Cu} - 4e^- \rightarrow 2\text{Cu}^{2+}$
可改写为:
$2\text{Cu} \rightarrow 2\text{Cu}^{2+} + 4e^-$
此反应是氧化反应,且是原反应的逆反应(将原反应两边乘以$-1$,并放大系数为$2$)。
关键分析:
- 反应方向改变:原反应是还原,逆反应是氧化,电极电势符号取反,即$E^\circ = -0.342 \, \text{V}$。
- 系数放大不影响电极电势:虽然系数从$1$变为$2$,但电极电势是强度性质,值不变。
因此,题目中给出的电极电势$-0.684 \, \text{V}$是错误的,正确值应为$-0.342 \, \text{V}$。