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5.1 預(yù)測下列反應(yīng)在標態(tài)和酸性溶液中是否能自發(fā)進行：
(a) Sn被I2(還原為I-)氧化為Sn2+;
(b) Ni2+被I-(生成I2)還原為Ni;
(c) Br-(生成Br2)將Ce4+還原為Ce3+;
(d) H2O2將Ag+還原為Ag。
5.2 金有兩個正離子價態(tài)，+1和+3。它們的標準電極電勢為：
Au+(aq) + e = Au(s) j0 = +1.69V
Au3+(aq) +3e = Au(s) j0 = +1.50V
(a) 你能應(yīng)用上述數(shù)據(jù)解釋為什么金在空氣中不會失去光澤嗎?
(b) 說出兩種可以氧化金的強氧化劑;
(c) Au+會自發(fā)歧化生成Au和Au3+嗎?
(d) 根據(jù)對(b)和(c)的回答，試預(yù)測金與氟氣的反應(yīng)。
5.3 按照Hall電解制鋁法建造一個電解池，把Al3+還原為Al。外接電源在電解池上施加6.0V的電池電動勢和11.2A的電流。
(a) 生產(chǎn)1kg鋁需要多長時間?
(b) 如果電解池的效率為40%,那么生產(chǎn)1kg鋁要消耗多少電能?
5.4 如果你打算在一艘鋼質(zhì)船上施加一個弱電勢，從而防止船體被水腐蝕。你會加正電還是負電?請解釋你的觀點。
5.5 在一些年前，曾經(jīng)有一個獨特的計劃被提出來，準備用于打撈泰坦尼克號。該計劃打算使用遙控潛水艇在泰坦尼克的船體四周和船體內(nèi)部安裝充滿水的浮筒，浮筒中設(shè)有陰極，筒身為陽極。通過電解水使筒內(nèi)充滿氫氣。據(jù)估計共需要7×108摩爾的氫氣來浮起這艘巨輪。[Journal of Chemical Education, 50, 61(1973)]
(a) 共需要多少電(庫侖)?
(b) 在海底(2英里深)條件下(300atm)，電解水所需最小外電壓是多少?
(c) 浮起泰坦尼克號所消耗的最小電能是多少?
(d) 如果每度電(千瓦小時)的價格為0.23元，那么總的電費將是多少?
5.6 細胞色素是一種復(fù)雜生物分子，這里我們把它簡寫為CyFe2+。它與我們吸入的空氣發(fā)生反應(yīng)提供能量合成三磷酸腺酐，ATP。人體利用ATP作為能源，推動其它生物反應(yīng)進行。在pH值為7.0的時候，細胞色素與空氣發(fā)生下面反應(yīng)：
O2(g) + 4H+(aq) +4e = 2H2O(l) j0 = 0.82V
CyFe3+(aq) +e = CyFe2+(aq) j0 = 0.22V
(a) CyFe2+在空氣中氧化的DG是多少?
(b) 若由二磷酸腺酐(ADP)合成一摩爾三磷酸腺酐(ATP)的DG為37.7kJ，那么每摩爾O2可以合成多少摩爾ATP?
5.7 pH計是一個對溶液pH非常敏感的化學(xué)電池。一個簡單的(但卻不實用的)pH計可以用兩個氫電極組成：一個標準氫電極和一個插到未知溶液中的氫電極(氫氣外壓為1atm)。這兩個半電池通過鹽橋或多孔塞相連。
(a) 寫出電池符號;
(b) 若未知溶液的pH值為5.0，請計算電池電動勢;
(c) 若要pH計能檢測0.01pH的變化，那么需要電壓表的精度是多少?
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（責(zé)任編輯：changyan）
