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私醫聯招 普通化學｜第 158 題

104 學年度

一伏打電池分別使用銅以及鉛作為兩電極，而兩電極所接觸的電解質則分別為 CuSO4(aq)以及 Pb(NO3)2(aq)。在 25°C 的溫度下，鉛與銅的標準還原電位分別為：
Pb2+ + 2e− → Pb，E° = −0.13 V
Cu2+ + 2e− → Cu，E° = +0.34 V
假設此時將硫酸加入 Pb(NO3)2 的溶液中產生 PbSO4 的沉澱，則此時電池的電動勢相較於加入硫酸前的電動勢的描述，下列何者為真？
  1. 加入硫酸後電動勢上升
  2. 加入硫酸後電動勢下降
  3. 電動勢不變
  4. 資訊不足無法判斷
提示
沉澱 PbSO4 使 [Pb2+] 大降，由 Nernst 式看陽極電位如何變化。
正確答案

正解：A

詳解
A. 正確。Pb 為陽極；[Pb2+] 因沉澱降低，陽極還原電位下降(更負)，使電池電動勢 Ecell=E陰−E陽 上升。
B. 電動勢應上升而非下降；降 [Pb2+] 有利於 Pb 被氧化。
C. 反應物濃度改變，Nernst 修正使電位改變，並非不變。
D. 資訊充足：Pb 為陽極且濃度下降即可判定，不是無法判斷。

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