第7章 氧化还原反应 电化学基础Word格式.docx

第7章 氧化还原反应 电化学基础Word格式.docx

《第7章 氧化还原反应 电化学基础Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第7章 氧化还原反应 电化学基础Word格式.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

1012；

1.4×

106；

D:

4.8×

10-13

3.已知Eθ（Cl2/Cl-）=+1.36V，在下列电极反应中标准电极电势为+1.36V的电极反应是：

Cl2+2e-=2Cl- 

2Cl- 

-2e-=Cl2

C:

1/2Cl2+e-=Cl- 

都是

4.下列都是常见的氧化剂，其中氧化能力与溶液pH值的大小无关的是：

K2Cr2O7 

B:

PbO2

O2 

FeCl3

5.下列电极反应中，有关离子浓度减小时，电极电势增大的是：

Sn4++2e-=Sn2+ 

Cl2+2e-=2Cl-

Fe-2e-=Fe2+ 

2H++2e-=H2

6.为防止配制的SnCl2溶液中Sn2+被完全氧化，最好的方法是：

加入Sn粒 

.加Fe屑

通入H2 

均可

7.反应Zn（s）+2H+→Zn2++H2（g）的平衡常数是多少？

2×

10-33 

1×

10-13 

7×

10-12 

5×

1026

二、是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×

”）

1.在氧化还原反应中，如果两个电对的电极电势相差越大，反应就进行得越快

2．由于Eθ（Cu+/Cu）=+0.52V,Eθ（I2/I-）=+0.536V,故Cu+和I2不能发生氧化还原反应。

3．氢的电极电势是零。

4．计算在非标准状态下进行氧化还原反应的平衡常数，必须先算出非标准电动势。

5．FeCl3，KMnO4和H2O2是常见的氧化剂，当溶液中[H+]增大时，它们的氧化能力

都增加。

三、填空题

1.根据Eθ（PbO2/PbSO4）>

Eθ（MnO4-/Mn2+）>

Eθ（Sn4+/Sn2+），可以判断在组成电对的六种物质中，氧化性最强的是 

，还原性最强的是 

。

2.随着溶液的pH值增加，下列电对Cr2O72-/Cr3+、Cl2/Cl-、MnO4-/MnO42-的E值将分别 

、 

、 

3.用电对MnO4-/Mn2+，Cl2/Cl-组成的原电池，其正极反应为

，负极反应为 

，电池的电动势等于 

，

电池符号为 

（Eθ（MnO4-/Mn2+）=1.51V；

Eθ（Cl2/Cl-）=1.36V）

4.已知

：

Cr2O72-+1.36Cr3+-0.41Cr2+-0.86Cr，则Eθ（Cr2O72-/Cr2+）= 

V，Cr2+能否发生歧化反应 

5.用离子-电子法配平下列氧化还原反应式

（1）Cr2O72－+Fe2+→Cr3++Fe2++H2O（酸性介质） 

；

（2）Mn2++BiO3－+H+→MnO4－+Bi3++H2O 

；

（3）H2O2+MnO4－+H+→O2+Mn2++H2O 

。

6.反应2Fe3+（aq）+Cu（s）=2Fe2++Cu2+（aq）与Fe（s）+Cu2+（aq）=Fe2+（aq）+Cu（s）均正向自发进行，在上述所有氧化剂中最强的是 

，还原剂中最强的是 

7.已知Eθ（Cu2+/Cu）=0.337V,KθCu（OH）2，sp,=2.2×

10-20,则Eθ（Cu（OH）2/Cu）= 

V。

8.常用的两种甘汞电极分别是

（1） 

（2） 

其电极反应为

常温下两种甘汞电极的电极电势大小顺序为 

9.根据标准电极电势表，将Hg2+、Cr2O72－、H2O2、Sn、Zn、Br－中的氧化剂、还原剂由强到弱分别排列成序：

（1）氧化剂由强到弱 

（2）还原剂由强到弱 

四、计算题

1.若下列反应在原电池中正向进行，试写出电池符号和电池电动势的表示式。

（1）Fe+Cu2+

Fe2++Cu

（2）Cu2++Ni

Cu+Ni2+

2.求出下列原电池的电动势，写出电池反应式，并指出正负极。

（1）Pt|Fe2+（1mol·

L－1）,Fe3+（0.0001mol·

L－1）||I－（0.0001mol·

L－1），I2（s）|Pt

（2）Pt|Fe3+（0.5mol·

L－1），Fe2+（0.05mol·

L－1）||Mn2+（0.01mol·

L－1），H+（0.1mol·

L－1），MnO2（固）|Pt

3.将铜片插入盛有0.5mol·

L－1CuSO4溶液的烧杯中，银片插入盛有0.5mol·

L－1AgNO3溶液的烧杯中，组成一个原电池。

（1）写出原电池符号；

（2）写出电极反应式和电池反应式；

（3）求该电池的电动势。

4.在pH=3和pH=6时，KMnO4是否能氧化I－离子和Br－离子？

5.已知φ＃（H3AsO4/H3AsO3）=0.559V，φ＃（I2/I－）=0.535V，试计算下列反应：

H3AsO3+I2+H2O

H3AsO4+2I－+2H+

在298K时的平衡常数。

如果pH=7，反应朝什么方向进行？

6.已知：

Fe2++2e－

Fe 

φ＃=－0.44V

Fe3++e－

Fe2+ 

φ＃=+0.771V

该电池反应式为：

3Fe2+=Fe+2Fe3+

计算该电池的E＃值及电池反应的△rGm＃，并判断反应能否正向自发进行？

7.根据下列反应组成电池，写出电池组成式，计算298K时的电动势，并判断反应自发进行的方向。

（1）2Ag（s）+Cu（NO3）2（0.01mol·

L－1）

2AgNO3（0.1mol·

L－1）+Cu（s）

（2）2Cr3+（0.01mol·

L－1）+2Br－（0.1mol·

2Cr2+（1mol·

L－1）+Br2（l）

8.已知[Sn2+]=0.1000mol·

L－1，[Pb2+]=0.100mol·

L－1

（1）判断下列反应进行的方向 

Sn+Pb2+

Sn2++Pb

（2）计算上述反应的平衡常数K。

9.已知φ＃（Br2/Br－）＝1.065V，φ＃（IO3－，H+/I2）=1.20V

（1）写出标准状态下自发进行的电池反应式；

（2）若[Br－]=0.0001mol·

L－1，而其它条件不变，反应将如何进行？

（3）若调节溶液pH=4，其它条件不变，反应将如何进行？

10.已知锰的元素电势图为：

（1）求φ＃（MnO4－/Mn2+）；

（2）确定MnO2可否发生歧化反应？

（3）指出哪些物质会发生歧化反应并写出反应方程式。

11.在298K时，测定下列电池的E=+0.48V，试求溶液的pH值。

（－）Pt，H2（100kPa）|H＋（xmol·

L－1）||Cu2+（1mol·

L－1）|Cu（+）

12.I2在水中溶解度很小，试从两个半反应计算在298K时，I2饱和溶液的浓度。

已知

I2（s）＋2e=2I－ 

jΘ=0.535V

I2（aq）＋2e=2I－ 

jΘ=0.621V

无机化学习题库参考答案:

一、单选题

题号

1

2

3

4

5

6

7

答案

D

C

B

A

二、判断题

×

1. 

PbO2，Sn2+

减小、不变、不变

3. 

MnO4-+8H++5e→Mn2++4H2O，2Cl--2e→Cl2，0.15V，（-）Pt,Cl2（pθ）|Cl-‖MnO4-,Mn2+,H+|Pt（+）

4. 

0.917V，不能 

5. 

（1）Cr2O72－+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

（2）2Mn2++5BiO3－+14H+=2MnO4－+5Bi3++7H2O

（3）5H2O2+2MnO4－+6H+=5O2+2Mn2++8H2O

6. 

Fe3+,Fe

7. 

-0.24 

8. 

标准甘汞电极,饱和甘汞电极,Hg2Cl2+2e-=2Hg+2Cl–,Eθ

（1）>

Eθ

（2）

9. 

H2O2>

Cr2O72－>

Hg2+；

Zn>

Sn>

Br－

四、计算题

1.解：

（1）（－）Fe|Fe2+（1mol·

L－1）||Cu2+（1mol·

L－1）|Cu（＋）

E=j（+）－j（－） 

=j＃（Cu2+/Cu）－j＃（Fe2+/Fe）+

lg

（2）（－）Ni|Ni2+（1mol·

E=j（+）－j（－）=j＃（Cu2+/Cu）－j＃（Ni2+/Ni）+

lg

2.解：

设右边为正极，左边为负极

E=j（+）－j（－）=φ＃（I2/I－）+0.0592lg

－j＃（Fe3+/Fe2+）－0.0592lg

=0.535－0.771＋0.0592lg

=0.238V>

0

∴假设正确，电池反应式为I2+2Fe2+=2I－+2Fe3+

（2）Pt|Fe3+（0.5mol·

E=j（+）－j（－）

=φ＃（MnO2/Mn2+）+

=0.3406V>

∴假设正确，电池反应式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O

3.解：

（1）（－）Cu|Cu2+（0.5mol·

L－1）||Ag+（0.5mol·

L－1）|Ag（＋）

（2）正极反应 

Ag++e－

Ag 

负极反应 

Cu2++2e－

Cu 

①×

2＋②得电池反应式：

2Ag++Cu=2Ag+Cu2+

（3）E=j（Ag+/Ag）－j（Cu2+/Cu）

=j＃（Ag+/Ag）+0.0592lg[Ag+]－j＃（Cu2+/Cu）－

lg[Cu2+]

=0.7996+0.0592lg0.5－0.3402－

lg0.5 

=0.4505（V）

4.解：

j＃（I2/I－）=0.535V，j＃（Br2/Br－）=1.08V

在酸性条件下：

MnO4－+8H++5e→Mn2++4H2O

[MnO4－]=[Mn2+]=1mol·

j（MnO4－/Mn2+）=j＃（MnO4－/Mn2+）+

lg[H+]8

pH=3时 

j（MnO4－/Mn2+）=1.51+

lg（10－3）8 

=1.226（V）

既大于j＃（I2/I－），也大于j＃（Br2/Br－），所以既能够氧化I－，也能够氧化Br－。

PH=6时j（MnO4－/Mn2+）=0.942V

此时，j（MnO4－/Mn2+）>

j＃（I2/I－），

但j（MnO4－/Mn2+）<

j＃（Br2/Br－）

∴KMnO4能氧化I－，却不能氧化Br－。

5.lgK=

=

=－0.81

∴K=0.15 

由于E#<

0 

∴此时反应逆向进行

当pH=7时，[H+]=10－7，其它浓度均为1mol·

=j＃（I2/I－）－j＃（H3AsO4/H3AsO3）－

lg[H+]2

=0.535－0.559－

lg（10－7）2 

=0.39V>

∴反应正向进行。

6.解：

E#=＃（＋）－＃（－）=－0.44－0.771=－1.211V<

△rGm＃=－nFE#=－2×

96485×

（－1.211）=233.69（kJ）>

∴反应不能自发进行。

7.解：

（1）（－）Ag|Ag+（0.1mol·

L－1）||Cu2+（0.01mol·

L－1）|Cu（+）

E=j（＋）－j（－）=0.34－0.7996＋

=－0.46+

=－0.46（V）<

故反应逆向自发进行。

（2）（－）Pt|Br2（l），Br－（0.1mol·

L－1）||Cr3+（0.01mol·

L－1），Cr2+（1mol·

L－1）|Pt（+）

E=j（＋）－j（－）=－0.41－1.087＋

=－1.68（V）<

8.解：

（1）E=j（＋）－j（－）=j＃（Pb2+/Pb）－j＃（Sn2+/Sn）＋

=－0.126－（－0.136）+

=0.010V>

故反应正向进行。

（2）lgK=

=0.34 

∴K=2.18

9.解：

（1）j＃（IO3－，H+/I2）>

故电池反应为：

2IO3－+10Br－+12H+==I2+5Br2+6H2O

（2）E=j＃（IO3－，H+/I2）－j＃（Br2/Br－）+（0.0592/10）lg[Br－]10

=1.20－1.065+0.0592lg0.0001

=－0.101（V）<

0 

故反应逆向进行。

（3）E=j＃（IO3－，H+/I2）－j＃（Br2/Br－）+（0.0592/10）lg[H+]12

=1.20－1.065+（0.0592×

12/10）lg10－4

=－0.15（V）<

0 

10.解：

（1）j＃（MnO4－/Mn2＋）=（0.564+2×

2.26+0.95+1.51）/5=1.51（V）

（2）MnO2-4 

2.26 

MnO2 

0.95 

Mn3-

E#=j＃（右）－j＃（左）<

0，MnO2不能歧化成MnO2-4和Mn3+

MnO4－ 

1.69 

1.23 

Mn2+

0，MnO2不能歧化成MnO4－和Mn2+

∴MnO2不能发生歧化反应

（3）同理，MnO2-4和Mn3+能发生歧化反应。

11.解：

Cu2++H2==Cu+2H+

E=E#－

0.48=j＃（Cu2+/Cu）－j＃（H+/H2）－

=0.34－

－lg[H+]2=2.36

∴pH=2.0

12．解依题意正极-负极得

I2（aq）→ 

I2（s）

E=Eθ+（0.0592/n）lg[I2]=0 

Eθ=-（0.0592/2）lg[I2]=0.621-0.535

lg[I2]=-（0.086/0.0296） 

[I2]=1.24×

10-3（mol/L）