[理学]第十一章_电化学基础.doc

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1、第十一章 氧化还原补充习题第九章 氧化还原反应本章总目标：1：牢固掌握氧化还原的基本概念，熟练掌握氧化还原反应式配平的方法。2：理解标准电极电势的意义，能运用标准电极电势来判断氧化剂和还原剂的强弱，氧化还原反应的方向和计算平衡常数3：会用能斯特方程式来讨论离子浓度变化时电极电势的改变和对氧化还原反应的影响各小节目标第一节：氧化还原反应与原电池1：掌握化合价、氧化数的概念，以及原电池的符号表示方法。2：能判断原电池的正、负极以及会表示电池的电动势，可以配平电极反应式，书写电池反应方程式。第二节：电池反应的热力学1：可以判断原电池反应的自发性：,E0反应以原电池的方式进行。2：掌握和电池反应的的关

2、系的计算; .3：掌握利用能斯特方程来求算电极电势：。第三节：影响电极电势的因素学会运用能斯特方程来从酸度、沉淀物生成和配位化合物生成三方面来讨论这些因素对电池电动势的影响。第四节：化学电源与电解1：认识几种常见的化学电源-锌锰电池、银锌电池、铅蓄电池、燃料电池、镍氢电池、锂电池和锂离子电池。2：了解分解电压和超电压的概念。第五节：图解法讨论电极电势1：会看元素电势图。2;可以根据元素电势图判断酸性的强弱、计算电对的电极电势、判断某种氧化态的稳定性学会绘制和利用自由能-氧化数图。习题一 选择题1.将反应K2Cr2O7+HCl KCl+CrCl3+Cl2+H2O完全配平后，方程式中Cl2的系数是

3、（ ）(无机化学例题与习题吉大版)A. 1l B.2 C.3 D.42.下列化合物中，氧呈现+2价氧化态的是（ ）(无机化学例题与习题吉大版)A. Cl2 O5 B.Br O7 C.H Cl O2 D.F2O3.将反应KMnO4+ HCl Cl2+ Mn Cl2+ KCl+H2O配平后方程式中HCl的系数是（ ）(无机化学例题与习题吉大版)A.8 B.16 C.18 D.324.某氧化剂YO(OH)2+中元素Y的价态为+5，如果还原7.1610-4mol YO(OH)2+溶液使Y至较低价态，则需要用0.066 mol/L的Na2SO3溶液26.98ml。还原产物中Y元素的氧化态为（ ）(无机化

4、学例题与习题吉大版)A. -2 B.-1 C.0 D.+15.已知电极反应ClO3-+6H+6eCl-+3H2O的rG=-839.6 kJ/ mol,则E0 ClO3-/ Cl-值为（ ）(无机化学例题与习题吉大版)A. 1.45V B.0.73V C.2.90V D.-1.45V6.使下列电极反应中有关离子浓度减小一半，而E值增加的是（ ）(无机化学例题与习题吉大版)A. Cu2+ + 2e- Cu B. I2 + 2e- 2I- C.2H+ + 2e- H2 D.Fe3+ + e- Fe2+7.将有关离子浓度增大5倍，E值保持不变的电极反应是（ ）(无机化学例题与习题吉大版)A. Zn2+

5、 + 2e- Zn B. MnO4- + 8 H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O C. Cl2 + 2e- 2Cl- D. Cr3+ + e- Cr2+8.将下列反应设计成原电池时，不用惰性电极的是（ ）(无机化学例题与习题吉大版)A. H2 + Cl2 2HCl B. 2Fe3+ + Cu 2Fe2+ + Cu2+ C. Ag+ + Cl- AgCl D.2Hg2+ + Sn2+ Hg22+ + Sn4+9.下列氧化还原电对中，E0值最小的是（ ）(无机化学例题与习题吉大版)A. Ag+/ Ag B. AgCl/ Ag C. AgBr/ Ag D. AgI/ Ag10.将标准氢电极与另

6、一氢电极组成原电池，若使电池的电动势最大，另一电极所采用的酸性溶液应是（ ）(无机化学例题与习题吉大版)A. 0.1 mol/L HCl B.0.1 mol/L HAc+0.1 mol/L NaAc C.0.1 mol/L HAc D.0.1 mol/L H2SO411.以惰性电极电解一段时间后，pH增大的溶液是（ ）(无机化学例题与习题吉大版)A. HCl B. H2SO4 C. Na2SO4 D. NaHSO412.某氧化还原反应的标准吉布斯自由能变为rG，平衡常数为K0，标准电动势为E0，则下列对rG，K0，E0的值判断合理的一组是（ ）(无机化学例题与习题吉大版)A. rG0, E00

7、, K00, E01 C. rG0, E01 D. rG0, K0E(Cu2+/Cu) D. E( Fe 3+/Fe)E(Cu2+/Cu)17. H2O2既可做氧化剂又可做还原剂，下列叙述中错误的是（ ）（无机化学释疑与习题解析高教第二版）A. H2O2可被氧化生成O2 B. H2O2可被还原生成H2O C.pH变小，H2O2的氧化能力增强 D.pH变小，H2O2的还原性也增强18.将氢电极（p（H2）=100kPa）插入纯水中，与标准氢电极组成一个原电池，则EMF=（ ）V。（无机化学释疑与习题解析高教第二版）A.0.414 B.-0.414 C.0 D.0.82819.已知E（Pb2+ /

8、Pb）=-0.1266V，KSP（PbCl2）=1.710-5，则E（PbCl2/Pb）=（ ）V。（无机化学释疑与习题解析高教第二版）A.0.268 B.-0.409 C.-0.268 D.0.01520. 25时，铜锌原电池中Zn2+和Cu2+的浓度分别为0.10 mol/L和1.010-3 mol/L，此时电池电动势比标准电动势（ ）（无机化学释疑与习题解析高教第二版）A.减小0.1184V B.减小0.0592 V C.增大0.1184 V D.增大0.0592 V二、填空题1.电池（-）PtH2 (1.013105Pa)H+(1.010-3mol/L)H+(1.0mol/L)H2 (

9、1.013105Pa)Pt (+)属于 电池，该电池的电动势为 V，电池反应为 。(无机化学例题与习题吉大版)2.将KI，NH3H2O, Na2S2O3,和Na2S溶液分别与AgNO3的溶液混合（已知：K0SP AgI 8.510-17，K0SP AgS6.310-50，K0稳 Ag（NH3）2+ 1.1107；Ag（S3O3）23- 12.91013），则(无机化学例题与习题吉大版)当 存在时，Ag+的氧化能力最强当 存在时，Ag的还原能力最强3.向红色的Fe(SCN)2+溶液中加入Sn2+后溶液变为无色，其原因是 。(无机化学例题与习题吉大版)4.已知，E0Fe3+Fe2+=0.77V，F

10、e（CN）63-的稳定常数为1.01042，Fe（CN）64-的稳定常数为1.01035。则E0 Fe（CN）63-Fe（CN）64-值为 V。(无机化学例题与习题吉大版)5.铜的卤化物中，CuF2，CuCl2和CuBr2都是稳定的化合物，但目前尚未制的CuI2，其原因是 。(无机化学例题与习题吉大版)6.对某一自发的氧化还原反应，若将反映方程式中各物质的计量数扩大到原来的2倍，则此反应的rG将 ，电池电动势E 。(无机化学例题与习题吉大版)7. 在K2MnO4 中，锰的氧化值为 ；在Na2S2O4中，硫的氧化值为 。（无机化学释疑与习题解析高教第二版）8. 在反应P4 + 3OH- +3H2

11、O 3H2PO2- + PH3中，氧化剂是 ，其被还原的产物为 ；还原剂是 ，其被氧化的产物为 。（无机化学释疑与习题解析高教第二版）9. 在原电池中，E值大的电对是 极，发生的是 反应；E值小的电对是 极，发生的是 反应。E值越大的电对的氧化型得电子能力 ，其 越 ；E值越小的电对的还原型失电子能力越 ，其 越 。（无机化学释疑与习题解析高教第二版）10. 在电对Zn 2+/Zn，I2/I -，BrO3 -/Br - ，Fe（OH）3/Fe（OH）2 中，其电极电势随溶液的 变小而改变的电对有 ， 。（无机化学释疑与习题解析高教第二版）11. 对于反应 Cl2（g）+2Br-（aq）=Br2

12、（l）+2Cl-（aq） 和反应 1/2Cl2（g）+ Br -（aq）=1/2Br2（l）+Cl -（aq），则有 z1/z2 = ，EMF，1/ EMF，2 = ，rGm1/ rGm2 = ，lgK1/lgK2 = 。（无机化学释疑与习题解析高教第二版）12. 已知E（Cu/Cu+）E（I2/I-） ，故反应可以进行。（无机化学释疑与习题解析高教第二版）13. 已知Ksp（Co(OH）2）Ksp(Co(OH)3) ，E(Co(NH)3)63+/Co(NH3)62+) E0I2I, Cu2+与I-发生氧化还原反应6. 变大；不变7.+6，+3；8. P4，PH3，P4，H2PO2-9.正，还

13、原，负，氧化，越强，氧化性，强，强，还原性，强10. BrO3 -/Br - ，Fe（OH）3/Fe（OH）211.2，1，2，212. CuI难溶于水，Cu2+/ CuI；大，Cu2+/ Cu，Cu2+/ CuI13.大，大14.氧化型，还原型，=015. 1.510.094pH三、计算题 1. 解（5）2CuS +9CN+2OH =2Cu(CN)+NCO+2S+H2O2. 解3. 解 4. 解 别 5. 解 6. 解 7. 解 8. 解9. 解 10. 解11. 解 12. 解 13. 解 14. 解 (a) MnO2 + 4H+ + 2eMn2+ + 2H2O =1.23V2Br2e B

14、r2 =1.0652VE=0.1648VrG= nEF= 31.806kJmol (b) Br2 + 2e2Br =1.065VHNO2 + H2O2e NO + 3H+ =0.94VE=0.125VrG= nEF= 24.125kJmol (c)I2 + 2e2 I =0.5355V Sn2+ 2e Sn4+ =0.15VE=0.3855VrG= nEF= 74.407kJmol (d) 2Fe2+ 2e2Fe3+ =0.771VHNO2 + H2O2e NO + 3H+ =0.94VE=0.169VrG= nEF= 32.617kJmol(e) Cl2 + 2e 2Cl =1.36V2Br

15、2e Br2 =1.065VE=0.295VrG= nEF= 56.935kJmol15. 解 CrO：G= +31.8kJmol；K=2.710 Cu(NH3)+：G= +11.6kJmol；K=9.31016. 解 Sn + Pb2+Sn2+ + Pb K=Sn2+/ Pb2+=2.98 lg K= = = x = 0.14V= 0.14V。17. 解 lg K= = = x = 0.786V= 0.786V18. 解 电极电势比较大，rG则比较小，所以进行的彻底。19. 解 得出E=3.0V20. 解 I= q=I t = 500094.5%33600=5.01310（库仑）Cu + 2

16、e = Cu 2 645.01310 mm = 1.6310（千克）第11章 氧化还原补充习题一选择题1. 101BA05 在酸性介质中MnO4-与Fe2+反应,其还原产物为( )A. MnO2 B. MnO42- C. Mn2+ D. Fe2. 102AA02 下列反应中属于歧化反应的是( )A. BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2OB. Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2OC. 2AgNO3=2Ag+2NO2+O2D. KClO3+2HCl(浓)=3Cl2+KCl+3H2O3. 104AA02 在FeCu原电池中,其正极反应式及负极反应式正确的为( ) A. (+)

17、 Fe2+2e-=Fe (-) Cu=Cu2+2e-B. (+) Fe=Fe2+2e- (-) Cu2+2e-=CuC. (+) Cu2+2e-=Cu (-) Fe2+2e-=FeD. (+) Cu2+2e-=Cu (-) Fe=Fe2+2e-4. 105AA01 下列电极反应,其它条件不变时,将有关离子浓度减半,电极电势增大的是( ) A. Cu2+2e-=Cu B. I2+2e-=2I-C. Fe3+ +e-=Fe2+ D. Sn4+2e-=Sn2+5. 105AA02 当溶液中增加H+时,氧化能力不增强的氧化剂是( ) A. NO3- B. Cr2O72- C. O2 D. AgCl6.

18、 105AA03 有关标准氢电极的叙述,不正确的是( ) A. 标准氢电极是指将吸附纯氢气(1.01105Pa)达饱和的镀铂黑的铂片浸在H+浓度为1molL-1的酸性溶液中组成的电极.B. 使用标准氢电极可以测定所有金属的标准电极电势.C. H2分压为1.01105Pa,H+的浓度已知但不是1molL-1的氢电极也可用来测定其它电极电势.D. 任何一个电极的电势绝对值都无法测得,电极电势是指定标准氢电极的电势为0而测出的相对电势.7. 105AA04 对于电对Zn2+/Zn,增大其Zn2+的浓度,则其标准电极电势值将( ) A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断8. 105AA06

19、 下列电对E值最小的是( ) A. EAg+/Ag B. EAgCl/AgC. EAgBr/Ag D. EAgI/A9. 105AA08 金属标准电极电势的大小与下列因素无关的是( )A. 金属的升华焓 B. 金属离子的水合焓C. 金属原子的电离势 D. 金属电极表面积的大小10. 105BA05 在酸性溶液中Fe易腐蚀是因为( )A. Fe2+/Fe的标准电极电势下降 B. Fe3+/Fe2+的标准电极电势上升C. EH/H的值因H+增大而上升D. E H/H的值下降11. 105BA15 101.3KPa下,将氢气通入1molL-1的NaOH溶液中,在298K时电极的电极电势是( ) (已

20、知:E(H2O/H2)=-0.828V) A. +0.625V B. -0.625V C. +0.828V D. -0.828V12. 106AA02 对于银锌电池:(-)ZnZn2+(1molL-1)Ag+(1molL-1)Ag(+),已知EZn2+/Zn=-0.76V, EAg+/Ag=0.799V,该电池的标准电动势是( ) A. 1.180V B. 0.076V C. 0.038V D. 1.56V13. 106BA02 原电池 (-)PtFe2+(1molL-1),Fe3+(0.0001molL-1)I-(0.0001molL-1),I2Pt (+) 电动势为( )已知:EFe3+/

21、Fe2+=0.77V , EI/I=0.535VA. 0.358V B. 0.239V C. 0.532V D. 0.412V14. 210AA01 用奈斯特方程式E=E+ lg计算MnO4-/Mn2+的电极电势E,下列叙述不正确的是( ) A. 温度应为298KB. H+浓度的变化对E的影响比Mn2+浓度变化的影响大.C. E和得失电子数无关. D. MnO4-浓度增大时E增大15. 311AA06 反应Mn2+PbO2MnO4-+Pb2+总反应配平后氧化剂的化学计量系数是( ) A. 8 B. 5 C. 10 D. 316. 311BA11 在KMnO4+H2C2O4+H2SO4K2SO4

22、+MnSO4+CO2+H2O的反应中, 若消耗1/5摩尔KMnO4,则应消耗H2C2O4为( ) A. 1/5mol B. 2/5mol C. 1/2mol D. 2mol17. 312AA08 电池反应为:2Fe2+(1molL-1)+I2=2Fe3+(0.0001molL-1)+2I- (0.0001molL-1)原电池符号正确的是( ) A.(-)FeFe2+(1molL-1),Fe3+(0.0001molL-1)I-(0.0001molL-1),I2Pt(+)B.(-)PtFe2+(1molL-1),Fe3+(0.0001molL-1)I-(0.0001molL-1)I2(s)(+)C

23、.(-)PtFe2+(1molL-1),Fe3+(0.0001molL-1)I-(0.0001molL-1),I2Pt(+)D.(-)PtI2,I-(0.0001molL-1)Fe2+(1molL-1),Fe3+(0.0001molL-1)Pt(+)18. 313AA03 下列公式正确的是( ) A. lgK=- B. lgK=C. lgK= D. lgK=- 19. 313BA01 已知:Cu2+/Cu+的E=+0.158V,Cu+/Cu的E=0.522V,则反应: 2Cu+Cu2+Cu的lgK是( )A. 1(0.158-0.522)/0.0592 B. 1(0.522-0.158)/0.

24、0592C. 2(0.522-0.158)/0.0592 D. 1(0.522+0.158)/0.059220. 313BA03 反应2MnO4-+5S2-+16H+=2Mn2+5S+8H2O在标准状态时电池电动势为2.00V,当某浓度时电池电动势为2.73V,该反应的G为( ) A. 52.00F B. 72.00F C. -102.73F D. 102.73F21. 314BA02在298K时氧化还原反应Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O组成的原电池,其电动势计算公式正确的是( )A.=- lgB.=- lgC.=+ lgD.=- lg22. 314BA11

25、反应:MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O 若已知 Mn2+=1molL-1,HCl=10molL-1,该反应的为( ) A. 0.253V B. 0.119V C.0.324V D. 0.028V23. 314BA12 在298K时,非金属I2在0.1molL-1的KI溶液中的电极电势是( )已知:E(I2/I-)=0.535VA. 0.365V B. 0.594V C. 0.236V D. 0.432V24. 315BA05 元素电势图 EA: 1.15 1.29 ClO2 1.19 1.21 1.64 ClO4-ClO3-HClO2HClO 判断发生歧化反应倾向最大的物质是(

26、 )A. ClO4- B. ClO3- C. HClO2 D. ClO225. 315BB07 元素电势图EB: 0.93 0.56 0.33 1.065 BrO4-BrO3-BrO-Br2Br-0.71 易发生歧化反应的物质是( )A. BrO4- B. BrO3- C. BrO-D.Br2 E. Br-26. 315BA10 利用EA: 1.21 1.645 1.63 ClO3-HClO2HClOCl2求 EClO3-/Cl2的计算式正确的是( )A. EClO3-/Cl2=(51.21+31.645+11.63)/9B. EClO3-/Cl2=(21.21+21.645+11.63)/5C. EClO3-/Cl2=(1.21+1.645+1.63)/3D. EClO3-/Cl2=(21.21+21.645+11.63)/327. 101AA05 有关氧化数的叙述,不正确的是( ) A. 单质的氧化数总是0 B. 氢的氧化数总是+1,氧的氧化数总是-2C. 氧化数可为整数或分数 D. 多原子分子中各原子氧化数之和是0 28. 312AA06 电池反应为:PbSO4+Zn=Zn2+(0.02molL-1)+Pb+SO42-(0.1molL-1) 原电池符号为( ) A. (-)ZnZn2+(0.02