hce_kmu
107年
物理及化學
第 87 題
Consider the galvanic cell shown below (the contents of each half-cell are written beneath each compartment). The standard reduction potentials are as follows:
$\text{Cr}^{3+} + 3\text{e}^- \rightarrow \text{Cr(s)} \quad E^\circ = -0.73\text{ V}$
$\text{Br}_2\text{(aq)} + 2\text{e}^- \rightarrow 2\text{Br}^- \quad E^\circ = +1.09\text{ V}$
$\text{Cr}^{3+} + 3\text{e}^- \rightarrow \text{Cr(s)} \quad E^\circ = -0.73\text{ V}$
$\text{Br}_2\text{(aq)} + 2\text{e}^- \rightarrow 2\text{Br}^- \quad E^\circ = +1.09\text{ V}$
- A The value of $E^\circ$ for this cell is $1.82\text{ V}$
- B Electrons flow from the Cr electrode to the Pt electrode.
- C Reduction occurs at the Cr electrode.
- D The cell is not at standard conditions.
- E The value of E for this cell at $25^\circ\text{C}$ should larger than $1.82\text{ V}$.
思路引導 VIP
假設這兩個半電池接通後，電子總是會自發地從『還原電位低（推電子能力強）』的一側流向『還原電位高（吸電子能力強）』的一側。那麼，請你根據題目提供的電位數值判斷：哪一側的物質會因為『得到電子』而發生還原反應呢？這個反應應該發生在圖中的哪一個電極表面？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準選出 (C) 選項，代表你對**迦伐尼電池（Galvanic Cell）的基本原理以及標準還原電位（$E^\circ$）**的應用掌握得非常扎實。
電極角色與反應判定
在這類電化學題目中，解題關鍵在於比較兩半電池的標準還原電位。根據題目給出的資訊，溴（$Br_2$）的 $E^\circ$ 為 $+1.09\text{ V}$，明顯高於鉻（$Cr$）的 $-0.73\text{ V}$。這意味著溴具有更強的趨勢得到電子。因此，溴/鉑電極端為陰極（Cathode），發生還原反應；而鉻電極則為陽極（Anode），發生氧化反應（$Cr(s) \rightarrow Cr^{3+}(aq) + 3e^-$）。選項 (C) 稱鉻電極發生還原反應，正好與此物理事實相反，因此是該題中的錯誤敘述。
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