题目
原电池：Cu│Cu2+(1.0mol·dm-3)‖[AuCl4]-(0.10 mol·dm-3), Cl-(0.10mol·dm-3)│Au已知：Eө(Au3+/Au) = 1.50 V，Eө([AuCl4]-/Au) = 1.00 V，Eө(Cu2+/Cu) = 0.34 V (1) 写出两极反应和电池反应；(2) 求原电池的电动势；(3) 求电池反应的平衡常数；(4) 求 [AuCl4]-的K稳。A. Either；orB. Neither； norC. Both；andD. Not only；but also
原电池：Cu│Cu2+(1.0mol·dm-3)‖[AuCl4]-(0.10 mol·dm-3), Cl-(0.10mol·dm-3)│Au已知：Eө(Au3+/Au) = 1.50 V，Eө([AuCl4]-/Au) = 1.00 V，Eө(Cu2+/Cu) = 0.34 V (1) 写出两极反应和电池反应；(2) 求原电池的电动势；(3) 求电池反应的平衡常数；(4) 求 [AuCl4]-的K稳。
- A. Either；or
- B. Neither； nor
- C. Both；and
- D. Not only；but also
题目解答
答案
(1) 负极： Cu = Cu2+ + 2e- 正极： [AuCl4]- + 3e- = Au + 4Cl-电池反应： 2[AuCl4]-+ 3Cu = 3Cu2+ + 2Au + 8Cl-(2)E+ =Eө([AuCl4]-/Au) - 0.059/3lg([Cl-]4/[AuCl4-])= 1.00 -0.059/3lg(0.104/0.10)= 1.06 (V)E =E+ –E- = 1.06 - 0.34 = 0.72 (V)(3) lgK =zE/0.059=6×(1.00-0.34)/0.059=67.0 则K =1×1067(4) 1.00 = 1.50 +0.059/3lg [Au3+]= 1.50 -0.059/3lgK稳则K稳 = 2×1025
解析
步骤 1：确定两极反应
根据题目给出的电极电势，可以确定负极（氧化反应）和正极（还原反应）的反应。负极是Cu被氧化成Cu2+，正极是[AuCl4]-被还原成Au。
步骤 2：写出电池反应
将两极反应合并，得到电池反应。注意反应物和生成物的配平。
步骤 3：计算原电池的电动势
根据能斯特方程计算正极的电势，然后用正极电势减去负极电势得到电池的电动势。
步骤 4：计算电池反应的平衡常数
利用电动势和反应的电子转移数计算平衡常数。
步骤 5：计算[AuCl4]-的稳定常数
利用正极电势和标准电势计算[AuCl4]-的稳定常数。
根据题目给出的电极电势，可以确定负极（氧化反应）和正极（还原反应）的反应。负极是Cu被氧化成Cu2+，正极是[AuCl4]-被还原成Au。
步骤 2：写出电池反应
将两极反应合并，得到电池反应。注意反应物和生成物的配平。
步骤 3：计算原电池的电动势
根据能斯特方程计算正极的电势，然后用正极电势减去负极电势得到电池的电动势。
步骤 4：计算电池反应的平衡常数
利用电动势和反应的电子转移数计算平衡常数。
步骤 5：计算[AuCl4]-的稳定常数
利用正极电势和标准电势计算[AuCl4]-的稳定常数。