电化学基础练习题及答案

1、第11章 氧化还原反应 电化学基础一、单选题1. 下列电对中，j值最小的是：DA: Ag+/Ag；        B: AgCl/Ag；       C: AgBr/Ag；    D: AgI/Ag2. j(Cu2+/Cu+)=0.158V，j(Cu+/Cu)=0.522V，则反应 2 Cu+ Cu2+ + Cu的K为：C A: 6.93×10-7；      B: 1.98&

2、#215;1012；      C: 1.4×106；      D: 4.8×10-133. 已知j（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： DA: Cl2+2e- = 2Cl-       B: 2 Cl- - 2e- = Cl2 C: 1/2 Cl2+e-=Cl-      D

3、: 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：D A:  K2Cr2O7          B:  PbO2 C:  O2                   D:  FeCl35. 下列电极反应中，有关离子浓度减小时，电极电势增大的是： BA:&

4、#160; Sn4+ + 2e- = Sn2+                  B:  Cl2+2e- = 2Cl-C:  Fe - 2e- = Fe2+                     &

5、#160;         D:  2H+ + 2e- = H26. 为防止配制的SnCl2 溶液中Sn2+ 被完全氧化，最好的方法是：A A: 加入Sn 粒      B:. 加Fe 屑 C: 通入H2              D:  均可二、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“×

6、;”）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。× （电极电势为热力学数据，不能由此判断反应速率）2由于j（Cu+/Cu）= +0.52V , j（I2/ I-）= +0.536V , 故Cu+和I2不能发生氧化还原反应。 × （标态下不反应，改变浓度可反应。）3氢的电极电势是零。 × （标准电极电势） 4FeCl3 ，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。 × （电对电极电势与PH无关的不变化。）三、填空题1. 根据j(PbO2/PbSO4) > j(MnO4-/Mn2+

7、) > j(Sn4+/Sn2+)，可以判断在组成电对的六种物质中，氧化性最强的是  PbO2    ，还原性最强的是 Sn2+  。2. 随着溶液的pH值增加，下列电对 Cr2O72-/Cr3+、Cl2/Cl-、MnO4-/MnO42-的j值将分别   变大    、    不变 、    不变 。（如何变化）3. 用电对MnO4-/Mn2+，Cl2/Cl-组成的原电池，其正极反应为：

8、60; MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O，  ，负极反应为    Cl2 +2e = 2 Cl-   ，电池的电动势等于 0.15V  ，（j(MnO4-/Mn2+)=1.51V；j(Cl2/Cl-)=1.36V）4. 已知：Cr2O72- +1.36 Cr3+ -0.41 Cr2+ -0.86 Cr，则j(Cr2O72- / Cr2+)=  0.917    V，Cr

9、2+能否发生歧化反应  不能     。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)Cr2O72 + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O（2）Mn2+ + BiO3 + H+ MnO4 + Bi3+ + H2O  2Mn2+ + 5BiO3 + 14H+ = 2MnO4 + 5Bi3+ + 7H2O（3）H2O2 + MnO4 + H+ O2 + Mn2+ + H2O  5H2O2 + 2M

10、nO4 + 6H+ = 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O6. 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 Fe3+，还原剂中最强的是  Fe   。 7. 已知j（Cu 2+/Cu）=0.337V, K spCu(OH)2,= 2.2×10-20, 则j（Cu (OH)2/Cu）=   -0.24    V 8. 根据标准电极

11、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   H2O2> Cr2O72> Hg2+；（2）还原剂由强到弱        Zn > Sn > H2O2> Br   。四、计算题1. 若下列反应在原电池中正向进行，试写出电池电动势的表示式。（1）Fe + Cu2+ =Fe2+ + Cu E = + - - =(Cu2+/Cu) (Fe2+/Fe) =

12、（2）Cu2+ + Ni =Cu + Ni2+ E = + - - =(Cu2+/Cu) (Ni2+/Ni) = 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·L1) , Fe3+(0.0001mol·L1) | I(0.0001 mol·L1)，I2(s) | Pt解：右边为正极：I2 + 2e = 2 I- 左边为负极：Fe3+ +e =Fe2+E = + - - = (I2/I) + 0.0592lg1/0.0001 (Fe3+/Fe2+)+0.0592 lg0.0001/1 =电池反应式为 I2 + 2Fe

13、2+ = 2I+ 2Fe3+（2）Pt | Fe3+(0.5 mol·L1)，Fe2+(0.05 mol·L1) | Mn2+(0.01 mol·L1)，H+(0.1 mol·L1)，MnO2（固）| Pt解：右边为正极：MnO2 + 4H+ + 2e = Mn2+ + 2H2O 左边为负极：Fe3+ +e =Fe2+E = + - - = (MnO2/Mn2+) + 0.0592/2lg(0.14/0.01)(Fe3+/Fe2+)+0.0592 lg0.5/0.05 =0.3406V > 0电池反应式为 MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ =

14、Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O 3. 将铜片插入盛有0.5mol·L1CuSO4溶液的烧杯中，银片插入盛有0.5mol·L1 AgNO3溶液的烧杯中，组成一个原电池。（1）写出电极反应式和电池反应式； （2）求该电池的电动势。解：（1）（）Cu | Cu2+ (0.5 mol·L1) | Ag+ (0.5 mol·L1) | Ag（）正极反应  Ag+ + e = Ag       负极反应  Cu 2+ +2e =Cu    

15、          电池反应式： 2Ag+ + Cu = 2Ag + Cu2+ （2）E = (Ag+/Ag)(Cu2+ /Cu) = (Ag +/Ag)+0.0592lgAg +(Cu2+ /Cu)0.0592/2lgCu2+          = 0.3402+ 0.0296lg0.5 = 0.4505V4. 在pH = 3和pH = 6时，KMnO4是否能氧化I离子和Br离子？解：在酸性条件下：MnO

16、4 + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2OMnO4= Mn2+=1 mol·L1(MnO4/Mn2+)=(MnO4/Mn2+)+ 0.0592/5lgH+8pH=3时,  (MnO4/Mn2+) =1.51+ 0.0592/5lg(103)8  =1.226(V)既大于(I2/I)，也大于(Br2/Br)，所以既能够氧化I，也能够氧化Br。PH=6时(MnO4/Mn2+)=0.942V此时，(MnO4/Mn2+)>(I2/I)，但(MnO4/Mn2+)<(Br2/Br) KMnO4能氧化I，却不能氧化Br。5. 已知j（H3AsO4/H3As

17、O3）= 0.559V，j（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？解： lgK = nE/0.0592 =  2× (0.535-0.559) / 0.0592 = - 0.81K = 0.15   由于E<0      此时反应逆向进行当pH=7时，H+=107，其它浓度均为1 mol·L1E = (+) () =(I2/I)(H3A

18、sO4/ H3AsO3) + 0.0592/2lgH+2  = 0.5350.5590.0592lg(107) =0.39V>0     反应正向进行。6. 已知：Fe2+ + 2e=Fe    =0.44V Fe3+ + e= Fe 2+   = +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？解： E =()() = -0.44 0.771 = - 1.211V < 0   &#

19、160;         rGm=nFE= 2×96485× (1.211) = 233.69kJ)> 0   反应不能自发进行。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(0.01 mol·L1) = 2AgNO3(0.1 mol·L1) + Cu(s)（2）2Cr3+(0.01 mol·L1) + 2Br(0.1 mol·L1

20、) = 2Cr 2+ (1 mol·L1) + Br2(l)解： （1）正极：Cu2+2e- = Cu 负极：Ag+ + e- =Ag E =()() =0.34 + 0.0592/2 lg0.010.79960.0592 lg0.1 =0.46(V) < 0        故反应逆向自发进行。(2)    正极：Cr3+e- = Cr2+ 负极：Br2 + 2e- = 2Br-E =()() =-0.41 + 0.0592 lg0.01/11.0870.05

21、92/2 lg1/0.12 =1.68V< 0        故反应逆向自发进行。8. 已知Sn2+ = 0.1000 mol·L1，Pb2+ =0.100 mol·L1（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。解：E =()() =(Pb2+/Pb) + 0/0592/2lgPb2+(Sn2+/Sn)0.0592/2lgSn2+        &

22、#160; = 0.126 + 0.0592/2lg0.100(0.136) +0.0592/2 lg0.100 = 0.010V > 0        故反应正向进行。       （2）lgK = nE/0.0592 =  2× 0.010 / 0.0592 = 0.34  K = 2.189. 已知（Br2/ Br） 1.065V，（IO3，H+/I2）= 1.20V（1）写出标准状态下自发进行的电池反应式；（2）

23、若Br = 0.0001 mol·L1，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？解：（1）(IO3，H+/I2) > (Br2/Br) 正极：2IO3+ 12H+ + 10e = I2 + 6H2O负极：Br2 + 2e= 2Br-        故电池反应为：2IO3 + 10Br + 12H+ = I2 + 5Br2 + 6H2O（2）E = ()() = (IO3，H+/I2) (Br2/Br) + (0.0592/2)lg1/Br2       = 1.20 =0.101V < 0       故反应逆向进行。（3）E = ()() = (IO3，H+/I2) + (0.0592/10)lgH+12(Br2