第五章 氧化还原反应 电化学基础
1.填空题
(1)在K 2MnO 4中,锰的氧化值为( );在Na 2S 2O 4中,硫的氧化值为( )。
(2)在反应P 4+3OH - +3H 2O →3H 2PO 2 -
+PH 3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( )。
(3)在原电池中,E 值很大的电对是( )极,发生的是( )反应;E 值很小的电对是( )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( )。
(4)已知θ
E
(Ag +
/Ag )=0.7991V ,
θ
E
(Ni 2+/ Ni )= -0.2363V 。
如果设计一个银—镍原电池,则电池图示为
( ),电池反应为( ),该原电池的θ
MF
E =( )V ,电池反应的
θ
m
r G ∆=( )
KJ·mol -1
,反应的标准平衡常数
θ
K
=( )。
(5)在电对Zn 2+
/Zn ,I 2 / I -,BrO 3-/ Br -
,Fe (OH )3 / Fe (OH )2中,其电极电势随溶液的PH 变小而改变的电对有( ),( )。
(6)对于反应①
反应②
则有z 1/z 2=( ),θ
1,MF E /θ
2
,MF E =( ),
θ1,m r G ∆/θ
2
,m r G ∆=( ),
Lg
θ
1
K / Lg
θ
2
K =( )。
(7)已知
θ
E
(Cu 2+/ Cu +
)<
θ
E
(I 2 / I -),但Cu 2+能与 I – 反应生成I 2 和CuI (s ),这是因为( ),
使电对( )的
θ
E
( )于电对( )的
θ
E
,使电对( )>
θ
E
(I 2 / I -),故反应可以进行。
(8)已知
θ
sp
K (Co(OH) 2)>
θ
sp
K (Co(OH) 3),
θ
E
(Co(NH) 3) 63+/ Co(NH) 3) 62+
) <
θ
E
(Co 3+/ Co 2+
),则
θ
E
(Co 3+
/
Co 2+
)( )于
θ
E
(Co(OH) 3) / Co(OH) 2) ),
θ
f
K
(Co(NH) 3) 63+
)( )于
θf
K
(Co(NH) 3) 62+
)。
(9)已知
θ
E
(Cu 2+/ Cu +
)=0.1607V ,
θ
E
(Cu 2+
/ Cu )=0.3394 V ;则
θ
E
(Cu +/ Cu )=( )V ,铜元素
的电势图为( ),Cu + 在水中( )歧化。
Cl 2(g)+2Br -
(aq)
Br 2(l)+2Cl -
(aq)
1/2Cl 2(g)+Br -
2(l)+Cl -
(aq)
(10)氧化还原反应进行的方向一定是电极电势大的电对的( )作为氧化剂与电极电势小的电对的( )作为还原剂反应,直到两电对的电势差( ),即反应达到平衡。
2.选择题
(1)关于原电池的下列叙述中错误的是( )。
(A )盐桥中的电解质可以保持两半电池中的电荷平衡 (B )盐桥用于维持电池反应的进行 (C )盐桥中的电解质不参与电池反应 (D )电子通过盐桥流动
(2)FeCl 3(aq )可用来刻蚀铜板。
下列叙述中错误的是( )。
(A )生产了Fe 和Cu 2+ (B )生产了Fe 2+ 和Cu 2+
(C )θ
E
(Fe 3+/ Fe 2+
)>
θ
E
(Cu 2+
/ Cu )
(D )
θ
E
(Fe 3+
/ Fe )>
θ
E
(Cu 2+/ Cu )
(3)H 2O 2即可作氧化剂又可作还原剂。
下列叙述中错误的是( )。
(A )H 2O 2可被氧化生成O 2 (B )H 2O 2可被还原生成H 2O (C )PH 变小,H 2O 2的氧化性增强 (D )PH 变小,H 2O 2的还原性也增强
(4)对于浓差电池M│M n+(c 1)┆┆M n+
(c 2)│M ,下列关系中正确的是( )。
(A )θ
MF
E ≠ 0 ,
MF
E = 0 (B )
θ
MF
E =0 ,
MF
E ≠0
(C )
θ
MF
E = 0 ,
MF
E = 0 (D )
θ
MF
E ≠ 0 ,
MF
E ≠ 0
(5)已知反应的
θ
MF
E =0.5032V ,
θ
E
(Sn 4+/ Sn 2+
)=0.1539V ,则
θ
E
(HgCl 2/ Hg 2Cl 2)=( )V 。
2HgCl 2(aq)+Sn
2+
(aq)Sn
4+
(aq)+Hg 2Cl 2(S )+2Cl -
(aq)
(A)0.3493 (B)0.3286 (C)1.314 (D)0.6571
(6)已知
θ
E
(Cr2O7 2-/ Cr 3+)>
θ
E
(Fe3+/ Fe 2+)>
θ
E
(Cu2+/ Cu)>
θ
E
(Fe 2+/ Fe),则上述诸电对的各物
种中最强的氧化剂和最强的还原剂分别为()。
(A)Cr2O7 2-,Fe 2+(B)Fe 3+,Cu
(C)Cr2O7 2-,Fe(D)Cu2+,Fe 2+
(7)已知
θ
E
(Pb2+/Pb)= -0.1266V,
θ
sp
K
(PbCl2)=1.7⨯10-5,则
θ
E
(PbCl2/Pb)= ()V
(A)0.268 (B)- 0.409 (C)-0.268 (D)0.015
(8)25℃时,铜—锌原电池中Zn2+ 和Cu2+ 的浓度分别为0.10mol·L-1和1.0⨯10-3mol·L-1,此时电池电动势比标准电动势()。
(A)减小0.1184V (B)减小0.0592V
(C)增大0.1184V (D)增大0.0592V
(9)已知原电池(—)Pt│Hg(l)│HgBr42-(aq)┆┆Fe3+(aq),Fe2+(aq)│Pt(+)的
θ
MF
E=0.538V,θ
E
(Hg2+/
Hg)=0.8518V,
θ
E
(Fe3+/ Fe 2+)=0.769V,则
θ
f
K
(HgBr42-)=()。
(A)3.1⨯1010(B)3.8⨯1036(C)2.0⨯1018(D)9.5⨯1020
(10)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MF
E=()V。
(A)0.414 (B)-0.414 (C)0 (D)0.828
3.配平下列氧化还原反应方程式
(1)As2S3 + HNO3 + H2 O→H3AsO4 + H2SO4 + NO
(2)IBr + Br03- + H2O →IO3- + Br- + H+
(3)[Fe(CN) 6] 3- + N2H4 + OH- →[Fe(CN) 6] 4- + N2 + H2O
(4)C2H5OH + K2Cr2O7 + H2SO4 →H4C2O + Cr2 (SO4) 3 + K2SO4
(5)CrI3 + Cl2 + OH-→ IO3- + CrO42- + Cl-
(6)PbO2 + HNO3→ Pb(NO3) 2 + 2H2O + O2
4.计算题
(1)已知
θ
E
(Zn2+/ Zn)= - 0.7621V,
θ
E
(Ag+/ Ag)= 0.7991V。
某锌—银原电池中,c(Zn2+)=c(Ag+)=0.200
mol·L-1。
①计算25℃时电池的电动势。
②如果将少量浓氨水仅加在Zn2+溶液中,电池电动势将如何变化?③若仅
在Ag+/ Ag半电池中加入等体积的3.00 mol·L-1的氨水,测得电动势为1.082V,计算
θ
f
K
(Ag(NH3)2+)。
(2)将氢电极插入含有0.50 mol·L-1HA和0.10 mol·L-1NaA的缓冲溶液中,作为原电池的负极。
将银电极插入含
有AgCl沉淀和1.0 mol·L-1 Cl-的AgNO3溶液中,将其作为原电池的正极。
已知
θ
E
(Ag+/ Ag)=0.7991V,
θ
sp
K
(AgCl)
=1.8⨯10-10,p(H2)=100KPa时,测得原电池的电动势为0.450V。
①写出电池符号和电池反应方程式;②计算
正、负极的电极电势;③计算负极溶液中的c(H+)和HA的解离常数
θ
a
K。