第八章 氧化还原反应与电极电位 练习题
一、选择题 ( 共 9题 )
1. 某一电池由下列两个半反应组成:AA2+ + 2e? 和B2+ + 2e?B 。
2+2+4
反应A + BA + B的平衡常数是1.0 ? 10, ) 则该电池的标准电动势是…( (A) +1.20 V (B) +0.12 V (C) +0.07 V (D) -0.50 V
2. 当pH = 10时,氢电极的电极电势是………………………………………………… ( ) (A) -0.59 V (B) -0.30 V (C) 0.30 V (D) 0.59 V
2???Cr3+ + I2 + H2O 反应式中,配平后各物种的化学计量数从左至3. 在Cr2O7+ I? + H+ ?右依次为…………………………………………………………………………………… ( ) (A) 1,3,14,2,11,7 (B) 2,6,28,4,3,14 2 (C) 1,6,14,2,3,7
(D) 2,3,28,4,11,14 2
4. 不用惰性电极的电池反应是………………………………………………………… ( )
??2HCl(aq) (A) H2 + Cl2???Ce?3+ + Fe3+ (B) Ce?4+ + Fe2+???AgCl(s) (C) Ag+ + Cl????Hg2Cl2 + Sn4+ (D) 2Hg2+ + Sn2+ + 2Cl??
5. 已知:??(Fe3+/Fe2+) = 0.77 V,??(Br2/Br?) = 1.07 V,??(H2O2/H2O) = 1.78 V,
??(Cu2+/Cu) = 0.34 V,??(Sn4+/Sn2+) = 0.15V
则下列各组物质在标准态下能够共存的是……………………………………………… ( )
3+3+2+3+2+
(A) Fe,Cu (B) Fe,Br2 (C) Sn,Fe (D) H2O2,Fe
6. 有一原电池:
Pt│Fe3+(1 mol·dm-3),Fe2+(1 mol·dm-3)‖Ce4+(1 mol·dm-3),Ce3+(1 mol·dm-3)│Pt 则该电池的电池反应是…………………………………………………………………… ( ) (A) Ce3+ + Fe3+ Ce4+ + Fe2+ (B) Ce + Fe
4+
2+
(C) Ce3+ + Fe2+
(D) Ce4+ + Fe3+
= = Ce = Ce = Ce
3+4+
+ Fe3+ + Fe + Fe2+
3+
??2HCl(aq) + 2Ag(s) 7. 电池反应:H2(g,100kPa) + 2AgCl(s)?当电池的电动势为0.358 V 时,电池溶液的pH为………………………( ) E?= 0.220 V,
E?E? (A)
pH2 (C)
(B)
0.358?0.220
0.0590.358?0.220
2?0.059(D) 0
8. 两个半电池,电极相同,电解质溶液中的物质也相同,都可以进行电极反应,但溶液的浓度不同,它们组成电池的电动势…………………………………………………………( ) (A)E?= 0,E = 0
(B)E?≠0, E ≠0
1
(C)E?≠0,E = 0 (D)E?= 0, E ≠0
9. 已知V3+ / V2+ 的??= -0.26 V,O2/H2O的??= 1.23 V,V2+离子在下述溶液中能放出氢的是………………………………………………………………………………………… ( ) (A) pH = 0的水溶液 (B) 无氧的pH = 7的水溶液 (C) pH = 10的水溶液 (D) 无氧的pH = 0的水溶液
二、填空题 ( 共 9题 )
10. Cu┃CuSO4(aq)和Zn┃ZnSO4(aq)用盐桥连接构成原电池。电池的正极是___________,负极是_________________。在CuSO4溶液中加入过量氨水,溶液颜色变为________,这时电动势_____________;在 ZnSO4 溶液中加入过量氨水,这时电池的电动势_________。 11. 已知:铅蓄电池的阴极反应(25℃)是PbO2(s) + 4H+ + 2e?
= Pb
2+
+ 2H2O,?= 1.47 V,
?
对应的能斯特方程式为 ,若[H+]增加到10倍,电极电势就增加 伏,若[Pb2+]增加到100倍,电极电势就减小 伏,若PbO2的质量增加2倍,电极电势 。 12. 镍?镉电池的总放电反应为2Ni(OH)3(s) + Cd(s)
= 2Ni(OH)(s) + CdO(s) + HO(l)
2
2
它所涉及的两个半反应是:正极 ,负极 。
13. 列各电极的??大小的顺序是___________________________________。 (1)?? (Ag+/Ag) (3)?? (AgI/Ag)
(2)?? (AgBr/Ag) (4)?? (AgCl/Ag)
14. 有下列几种物种:I?、NH3·H2O、CN? 和 S2- ;
(1) 当________________存在时,Ag+ 的氧化能力最强; (2) 当________________存在时,Ag的还原能力最强。
7
(Ksp(AgI) = 8.51 ? 10-17,Ksp(Ag2S) = 6.69 ? 10-50, K稳(Ag(NH3)?2) = 1.1 ? 10, 21
K稳(Ag(CN)?2) = 1.3 ? 10 )
15. 已知电池:Ag│AgBr│Br?(1 mol·dm-3)‖Ag+(1 mol·dm-3)│Ag
则(1) 电池正极反应为________________________________________________; (2) 电池负极反应为________________________________________________; (3) 电池反应为____________________________________________________。
16. 已知298K时
?MnO4??+ 8H+ 5e = Mn+ 4H2O ?= 1.49 V
+
?
2+ 3
+ ?? SO24+ 4H+ 2e
= HSO + HO ? ?2
2
?
= 0.20 V
2? (1) MnO?4在酸性溶液中把H2SO3氧化成SO4,配平的离子方程式为
_____________________________________________________________________; (2) 标准态时的电池符号为_________________________________________
2
_____________________________________________________________________; (3)E?= ____________________________________;
K = _____________________________________;
(4) 当电池中H+ 浓度都从1mol·dm-3增加到2mol·dm-3,电池电动势_______________(增大、降低、不变)。
17. 要使反应Cu + 2H+ Cu2+ + H2能够实现,[H+]最小为_________________________。 (??(Cu2+/Cu) = 0.34 V) 18. 电池反应Cu(s) + Cl2(g)
=
= Cu
2+
(aq) + 2Cl? (aq) 的电池符号为:
, 试指出在下列情况下,原电池电动势的变化情况:当增大Cu的质量,原电池的电动
2+
势 ,当增大Cl2(g)压力,原电池电动势 ,当增大Cu(aq)浓度,
原电池的电动势 。
三、计算题 ( 共 6题 ) 19. 10 分
反应Zn(s) + Hg2Cl2(s) 2Hg(l) + Zn2+(aq) + 2Cl?(aq),在25℃,当各离子浓度均为1.00 mol·dm时,测得电池的电动势为1.03 V,当[Cl?] = 0.100 mol·dm-3 时,电池的电动势为1.21 V,此条件下 [Zn2+] = ?
20. 10 分
已知:??(Fe3+/Fe2+) = 0.77 V,??(I2/I?) = 0.54 V,K稳(FeF3) = 1.1 ? 1012
问:(1) 在标态下Fe3+ 能否把I? 氧化为I2?
(2) 当在Fe3+ 中加入足量的F?,平衡后 [F?] = 1.0 mol·dm-3时,Fe3+ 还能否把I?氧化成I2 ?
21. 已知电池:
Pt,H2(p?)│HAc(1 mol·dm-3),NaAc(1 mol·dm-3)‖KCl(饱和)│Hg2Cl2│Hg ???(Hg2Cl2/Hg) = 0.24 V,测得此电池的电动势为0.52 V . (1) 写出电极反应和电池反应; (2) 计算K(HAc)。
22. 10 分
已知:??(Ag+/Ag) = 0.7991 V,??(AgBr/Ag) = 0.071 V,??(Zn2+/Zn) = -0.763 V,
? ??(Ag(S2O3)32/Ag) = 0.010 V
-3
=
求:(1) 将50 cm3 0.15 mol·dm-3 AgNO3与100 cm3 0.30 mol·dm-3 Na2S2O3混合,混合液中Ag+ 浓度;
(2) 确定0.0010 mol AgBr能否溶于100 cm3 0.025 mol·dm-3的Na2S2O3溶液中(生成 Br?
?和Ag(S2O3)32);
? (3) 在(2)的溶液中加入过量的锌后,求残留的Ag(S2O3)32占原有浓度的百分比(不考虑
3
2-Zn2+ 与S2O3的配合作用)。
23. 5 分
? 已知:??(NO3/NO) = 0.96 V,??(S/S2-) = -0.48 V,Ksp(CuS) = 1.3 ? 10-36 ?+ 8H+计算反应:3CuS + 2NO33S + 2NO + 3Cu2+ + 4H2O 的平衡常数。
24. 5 分
?? 已知 PbSO4 + 2e? Pb + SO24 ??= -0.359 V
=
Pb2+ + 2e? Pb ??= -0.126 V
当[Pb2+] = 0.100mol·dm-3,[SO42-] = 1.00mol·dm-3时,由PbSO4 / Pb和Pb2+ / Pb两个半电池组成原电池。
(1) 写出该原电池的符号及电池反应方程式,并计算原电池的电动势; (2) 计算PbSO4的Ksp。
四、问答题 ( 共 3题 ) 25. 5 分
铜包屋顶被氧化为绿色是潮湿空气中大气氧化作用的一个实例。试计算Cu被O2氧化的电动势并予以解释。(已知:??(O2/H2O) = 1.23 V,??(Cu2+/Cu) = 0.34 V)
26. 10 分
?
已知下列电对的?A值:
电对 Fe2+ / Fe H+ / H2 Cu2+ / Cu I2 / I? O2 / H2O2
=
??/ V -0.44 0 0.34 0.54 0.68
? 电对 Fe3+ / Fe2+ NO3/ NO Br2 / Br? H2O2 / H2O
??/ V 0.77 0.96 1.08 1.77
回答下列问题,并写出有关离子反应方程式。 (1)为什么FeCl3溶液能腐蚀铜板?
(2)Fe2+ 离子应保存在酸性介质中,能否给亚铁盐溶液中加一些HNO3?
(3)在Br? 和I? 离子的混合溶液中,只使I? 氧化,应选择氧化剂H2O2和Fe2(SO4)3中的哪一种?
(4) 铁分别与足量稀盐酸和稀硝酸反应,得到的产物有何不同?
27. 10 分
- ??2?? 已知:?A:Cr2O7/Cr3+ = 1.33 V ??B:CrO24/CrO2= -0.13 V H2O2/H2O = 1.78 V HO2-/OH? = 0.87 V O2/H2O2 = 0.68 V Fe3+/Fe2+ = 0.77 V Cl2/Cl? = 1.36 V
(1) K2Cr2O7在酸性介质中能氧化哪些物质? 写出反应方程式;
(2) 欲使CrO?2在碱性介质中氧化,选择哪种氧化剂为好? 写出反应方程式;
(3) K2Cr2O7在1 mol·dm-3 HCl中能否使Cl? 氧化?为什么?如在12 mol·dm-3 浓HCl中,反应能否进行? 通过计算说明。
4
第八章 氧化还原反应与电极电位练习题(参考答案)
一、选择题 ( 共 9题 )
1. (B) 2. (A) 3. (C) 4. (C) 5. (B) 6. (B) 7. (B) 8. (D) 9. (D)
二、填空题 ( 共 9题 27分 ) 10.
Cu┃CuSO4,Zn┃ZnSO4, 深蓝色,减小,增大。
0.0592[H?]411. ??(PbO2/Pb) =?(PbO2/Pb) + , 0.12, 0.06, 不变 lg2?2[Pb]2+
?2+
12. Ni(OH)3(s) + e?
?
= Ni(OH)(s) + OH(aq)
Cd(s) + 2OH(aq) = CdO(s) + HO(l) + 2e
2
?
2
?
13. (1) > (4) > (2) > (3)
14. (1) NH3·H2O (2) S2-
=
(2) AgBr + e = Ag + Br (3) Ag+ Br= AgBr
15. (1) Ag+ + e? Ag
?
?
+
?
16.
(1) 2MnO?4+ 5H2SO3
+- 2Mn2+ + 5SO24+ 4H + 3H2O
-3-3+-3- (2) Pt│SO24(1.0 mol·dm),H2SO3(1.0 mol·dm),H(1.0mol·dm) -32+-3+-3 ‖MnO?4(1.0 mol·dm),Mn(1.0 mol·dm),H(1.0 mol·dm)│Pt
(3) E?= 1.49 - 0.20 = 1.29 (V)
K = 1.88 ? 10218 (4) 降低。
17. 5.8 ? 105mol·dm-3
18. (-) Cu(s)|Cu2+(aq)‖Cl-(aq)|Cl2(g)|Pt (+), 不变, 变大, 变小
三、计算题 ( 共 6题 )
19. 10 分 E =E?-?0.05910.0591lg Q =E?-lg 1.00 =E?
z2 所以E= 1.03 V 改变条件后:
5