第7章 氧化还原反应 电化学基础.docx
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第7章氧化还原反应电化学基础
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（1） 第12章
（2） 第13章 第14章 第15章 第16章 第17章 第18章
第7章氧化还原反应电化学基础
一、单选题
1.下列电对中，Eθ值最小的是：
A:
Ag+/Ag； B:
AgCl/Ag； C:
AgBr/Ag； D:
AgI/Ag
2. Eθ（Cu2+/Cu+）=0.158V，Eθ（Cu+/Cu）=0.522V，则反应2Cu+
Cu2++Cu的Kθ为：
A:
6.93×10-7； B:
1.98×1012； C:
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：
A:
Cl2+2e-=2Cl- B:
2Cl- -2e-=Cl2
C:
1/2Cl2+e-=Cl- D:
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：
A:
K2Cr2O7 B:
PbO2
C:
O2 D:
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：
A:
Sn4++2e-=Sn2+ B:
Cl2+2e-=2Cl-
C:
Fe-2e-=Fe2+ D:
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：
A:
加入Sn粒 B:
.加Fe屑
C:
通入H2 D:
均可
7.反应Zn（s）+2H+→Zn2++H2（g）的平衡常数是多少？
A:
2×10-33 B:
1×10-13 C:
7×10-12 D:
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·L－1）
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
D
D
B
A
D
二、判断题
题号
1
2
3
4
5
答案
×
×
×
×
×
三、填空题
1. PbO2，Sn2+
2. 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>H2O2>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·L－1）||Cu2+（1mol·L－1）|Cu（＋）
E=j（+）－j（－）=j＃（Cu2+/Cu）－j＃（Ni2+/Ni）+
lg
2.解：
（1）Pt|Fe2+（1mol·L－1）,Fe3+（0.0001mol·L－1）||I－（0.0001mol·L－1），I2（s）|Pt
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·L－1），Fe2+（0.05mol·L－1）||Mn2+（0.01mol·L－1），H+（0.1mol·L－1），MnO2（固）|Pt
设右边为正极，左边为负极
E=j（+）－j（－）
=φ＃（MnO2/Mn2+）+
lg
－j＃（Fe3+/Fe2+）－0.0592lg
=0.3406V>0
∴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·L－1
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+）∴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·L－1
E=j（+）－j（－） =j＃（I2/I－）－j＃（H3AsO4/H3AsO3）－
lg[H+]2
=0.535－0.559－
lg（10－7）2 =0.39V>0 ∴反应正向进行。
6.解：
E#=＃（＋）－＃（－）=－0.44－0.771=－1.211V<0
△rGm＃=－nFE#=－2×96485×（－1.211）=233.69（kJ）>0
∴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＋
lg
=－0.46+
lg
=－0.46（V）<0
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＋
lg
=－1.68（V）<0
故反应逆向自发进行。
8.解：
（1）E=j（＋）－j（－）=j＃（Pb2+/Pb）－j＃（Sn2+/Sn）＋
lg
=－0.126－（－0.136）+
lg
=0.010V>0
故反应正向进行。
（2）lgK=
=
=0.34 ∴K=2.18
9.解：
（1）j＃（IO3－，H+/I2）>j＃（Br2/Br－）
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 故反应逆向进行。
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 MnO2 1.23 Mn2+
E#=j＃（右）－j＃（左）<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#－
lg
0.48=j＃（Cu2+/Cu）－j＃（H+/H2）－
lg[H+]2
=0.34－
lg[H+]2
－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）
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