大学无机化学第九章试题及答案

第九章氧化复原反响本章总目标：1：牢固掌握氧化复原的根本概念，熟练掌握氧化复原反响式配平的方法。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复原剂的强弱，氧化复原反响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复原反响的影响各小节目标第一节：氧化复原反响与原电池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，可以配平电极反响式，书写电池反响方程式。第二节：电池反响的热力学1：可以判断原电池反响的自发性：,E>0反响以原电池的方式进行。2：掌握和电池反响的的关系的计算;.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.将反响K2Cr2O7+HCl→KCl+CrCl3+Cl2+H2O完全配平后，方程式中Cl2的系数是〔〕(《无机化学例题与习题》吉大版)A.1lB.2C.3D.42.以下化合物中，氧呈现+2价氧化态的是〔〕(《无机化学例题与习题》吉大版)A.Cl2O5B.BrO7C.HClO23.将反响KMnO4+HCl→Cl2+MnCl2+KCl+H2O配平前方程式中HCl的系数是〔〕(《无机化学例题与习题》吉大版)A.8B.16C.184.某氧化剂YO(OH)2+中元素Y的价态为+5，如果复原7.16×10-4molYO(OH)2+溶液使Y至较低价态，那么需要用0.066mol/L的Na2SO3溶液26.98ml。复原产物中Y元素的氧化态为〔〕(《无机化学例题与习题》吉大版)A.-2B.-1C.0D.5.电极反响ClO3-+6H+6e═Cl-+3H2O的△rG=-839.6kJ/mol,那么E0ClO3-/Cl-值为〔〕(《无机化学例题与习题》吉大版)A.1.45VB.0.73VC.2.90VD.6.使以下电极反响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-═CuB.I2+2e-═2I-C.2H++2e-═H2D.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响是〔〕(《无机化学例题与习题》吉大版)A.Zn2++2e-═ZnB.MnO4-+8H++5e-═Mn2++4H2OC.Cl2+2e-═2Cl-D.Cr3++e-═Cr2+8.将以下反响设计成原电池时，不用惰性电极的是〔〕(《无机化学例题与习题》吉大版)A.H2+Cl2═2HClB.2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+C.Ag++Cl-═AgClD.2Hg2++Sn2+═Hg22++Sn4+9.以下氧化复原电对中，E0值最小的是〔〕(《无机化学例题与习题》吉大版)A.Ag+/AgB.AgCl/AgC.AgBr/AgD.AgI/Ag10.将标准氢电极与另一氢电极组成原电池，假设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.0.1mol/LHClB.0.1mol/LHAc+0.1mol/LC.0.1mol/LHAcD.0.1mol/LH2SO411.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.HClB.H2SO4C.Na2SO4D.NaHSO12.某氧化复原反响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，那么以下对△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.△rG>0,E0<0,K0<1B.△rG>0,E0<0,K0>1C.△rG<0,E0<0,K0>1D.△rG<0,E0>0,K0<113.某电池〔-〕A│A2+(0.1mol/L)‖B2+(1.0×10-2mol/L)│B(+)的电动势E为0.27V，那么该电池的标准电动势E0为〔〕(《无机化学例题与习题》吉大版)A.0.24VB.0.27VC.0.30VD.14.电极电势与pH无关的电对是〔〕(《无机化学例题与习题》吉大版)A.H2O2╱H2OB.IO3╱I-C.MnO2╱Mn2+D.MnO4-╱MnO42-15.关于原电池的以下表达中错误的选项是〔〕〔《无机化学释疑与习题解析》高教第二版〕A.盐桥中的电解质可以保持两电池中的电荷平衡B.盐桥用于维持电池反响的进行C.盐桥中的电解质不参与电池反响D.电子通过盐桥流动16.FeCl3〔aq〕可用来刻蚀铜板，以下表达中错误的选项是〔〕〔《无机化学释疑与习题解析》高教第二版〕A.生成了Fe和Cu2+B.生成了Fe2+和Cu2+C.Eeq\o\ac(○,-)(Fe3+/Fe2+)>Eeq\o\ac(○,-)(Cu2+/Cu)D.Eeq\o\ac(○,-)(Fe3+/Fe)>Eeq\o\ac(○,-)(Cu2+/Cu)17.H2O2既可做氧化剂又可做复原剂，以下表达中错误的选项是〔〕〔《无机化学释疑与习题解析》高教第二版〕A.H2O2可被氧化生成O2B.H2O2可被复原生成H2OC.pH变小，H2O2的氧化能力增强D.pH变小，H2O2的复原性也增强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，那么EMF=〔〕V。〔《无机化学释疑与习题解析》高教第二版〕A.0.414B.-0.414C.0D.19.Eeq\o\ac(○,-)〔Pb2+/Pb〕=-0.1266V，KSPeq\o\ac(○,-)〔PbCl2〕=1.7×10-5，那么Eeq\o\ac(○,-)〔PbCl2/Pb〕=〔〕V。〔《无机化学释疑与习题解析》高教第二版〕A.0.268B.-0.409C.-0.268D.20.25℃时，铜—锌原电池中Zn2+和Cu2+的浓度分别为0.10mol/L和1.0×10-3mol/LA.减小0.1184VB.减小0.0592VC.增大0.1184VD.增大0.0592V二、填空题1.电池〔-〕Pt│H2(1.013×105Pa)│H+(1.0×10-3mol/L)‖H+(1.0mol/L)│H2(1.013×105Pa)│Pt(+)属于电池，该电池的电动势为V，电池反响为。(《无机化学例题与习题》吉大版)2.将KI，NH3·H2O,Na2S2O3,和Na2S溶液分别与AgNO3的溶液混合〔：K0SPAgI8.5×10-17，K0SPAgS6.3×10-50，K0稳Ag〔NH3〕2+1.1×107；Ag〔S3O3〕23-12.9×1013〕，那么(《无机化学例题与习题》吉大版)=1\*GB2⑴当存在时，Ag+的氧化能力最强=2\*GB2⑵当存在时，Ag的复原能力最强3.向红色的Fe(SCN)2+溶液中参加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.，E0Fe3+╱Fe2+=0.77V，Fe〔CN〕63-的稳定常数为1.0×1042，Fe〔CN〕64-的稳定常数为1.0×1035。那么E0Fe〔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.对某一自发的氧化复原反响，假设将反映方程式中各物质的计量数扩大到原来的2倍，那么此反响的│△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.在反响P4+3OH-+3H2O—3H2PO2-+PH3中，氧化剂是，其被复原的产物为；复原剂是，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，发生的是反响；E值小的电对是极，发生的是反响。E值越大的电对的氧化型得电子能力，其越；E值越小的电对的复原型失电子能力越，其越。〔《无机化学释疑与习题解析》高教第二版〕10.在电对Zn2+/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.对于反响eq\o\ac(○,1)Cl2〔g〕+2Br-〔aq〕===Br2〔l〕+2Cl-〔aq〕和反响eq\o\ac(○,2)1/2Cl2〔g〕+Br-〔aq〕===1/2Br2〔l〕+Cl-〔aq〕，那么有z1/z2=，EMFeq\o\ac(○,-)，1/EMFeq\o\ac(○,-)，2=，eq\o\ac(△,-)rGmeq\o\ac(○,-)1/eq\o\ac(△,-)rGmeq\o\ac(○,-)2=，lgK1eq\o\ac(○,-)/lgK2eq\o\ac(○,-)=。〔《无机化学释疑与习题解析》高教第二版〕12.Eeq\o\ac(○,-)〔Cu/Cu+〕<Eeq\o\ac(○,-)〔I2/I+〕，但Cu2+能与I-反响生成I2和CuI，这是因为，使电子对的Eeq\o\ac(○,-)于电对的Eeq\o\ac(○,-)，使电对>Eeq\o\ac(○,-)〔I2/I-〕，故反响可以进行。〔《无机化学释疑与习题解析》高教第二版〕13.Kspeq\o\ac(○,-)〔Co(OH〕2〕>Kspeq\o\ac(○,-)(Co(OH)3)，Eeq\o\ac(○,-)(Co(NH)3)63+/Co(NH3)62+)<Eeq\o\ac(○,-)(Co3+/Co2+)，那么Eeq\o\ac(○,-)(Co3+/Co2+)于Eeq\o\ac(○,-)(Co(OH)3/Co(OH)2)，Kfeq\o\ac(○,-)(Co(NH3)63+)于Kfeq\o\ac(○,-)(Co(NH3)62+)。〔《无机化学释疑与习题解析》高教第二版〕14.氧化复原反响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复原剂反响，直到两电对的电势差，即反响到达平衡。〔《无机化学释疑与习题解析》高教第二版〕15.MnO4-+8H++5e═Mn2++4H2OE0=1.51V，当MnO4-和Mn2+处于标准状态时，电极电势与pH的关系是：E╱V=。(《无机化学例题与习题》吉大版)三、计算题：(《无机化学习题》武大第三版)用离子电子法配平以下反响式：〔1〕PbO2+ClPb+Cl2〔酸性介质〕〔2〕Br2BrO+Br〔酸性介质〕〔3〕HgS+2NO+ClHgCl+2NO〔碱性介质〕〔4〕CrO+HSnOHSnO+CrO〔碱性介质〕〔5〕CuS+CN+OHCu(CN)+NCO+S〔碱性介质〕用离子电子法配平以下电极反响：〔1〕MnOMnO2〔碱性介质〕〔2〕CrOCr(OH)3〔碱性介质〕〔3〕H2O2H2O〔酸性介质〕〔4〕H3AsO4H3AsO3〔酸性介质〕〔5〕O2H2O2(aq)〔酸性介质〕现有以下物质：KMnO4,K2Cr2O7,CuCl2,FeCl2,I2,Br2,Cl2,F2在一定条件下它们都能作为氧化剂，试根据电极电势表，把这些物质按氧化本领的大小排列成顺序，并写出它们在酸性介质中的复原产物。现有以下物质：FeCl2,SnCl2,H2,KI,Li,Mg,Al,它们都能作为复原剂，试根据标准电极电势表，把这些物质按复原本领的大小排列成顺序，并写出它们在酸性介质中的氧化产物。就下面的电池反响，用电池符号表示之，并求出298K时的E和△rG值。说明反响能否从左至右自发进行。(1)Cu(s)+Cl2(1.013×105Pa)Cu(1mol·dm-3)+Cl(1mol·dm-3)〔2〕Cu(s)+2H+(0.01mol·dm-3)Cu(0.1mol·dm-3)+H2(0.9×1.013×105Pa)电对Ag++eAg,=+0.799V,Ag2C2O4的溶度积为：3.5×10。求算电对Ag2C2O4+2e2Ag+C2O的标准电极电势。MnO离子的歧化反响能否自发进行？电对的标准电极电势为：=0.56，=2.26V写出反响及电池符号。8.今有一种含有Cl-,Br-,I-三种离子的混合溶液，欲使I-氧化为I2，而又不使Br-,Cl-氧化。在常用的氧化剂Fe2(SO4)3和KMnO4中，选择哪一种能符合上述要求。9.电对H3AsO3+H2OH3AsO4+2H++2e-,=+0.559V;电对3I-=I+2e,=0.535V。算出以下反响的平衡常数：H3AsO3+I+H2O=H3AsO4+3I-+2H+如果溶液的Ph=7，反响朝什么方向进行？如果溶液的[H+]=6mol·dm-3，反响朝什么方向进行？10.在碱性介质中=-1.82V；=-1.18V计算电对P4-PH3的标准电极电势，并判断P4是否能发生岐化反响。11．利用氧化复原电势表，判断以下反响能否发生岐化反响。(a)2CuCu+Cu2+HgHg+Hg2+2OH-+I2IO-+I-+H2OH2O+I2HIO+I-+H+12．将一个压强为1.013×105Pa的氢电极和一个含有90%氩气，压强1.013×105Pa的氢电极侵入盐酸中，求此电池的电动势E。13.含有铜和镍的酸性水溶液，其浓度分别为[Cu2+]=0.015mol·dm-3，[Ni2+]=0.23mol·dm-3，[H+]=0.72mol·dm-3，最先放电析出的是哪种物质，最难析出的是哪种物质？14．试计算以下反响的标准摩尔自由能变化△rGMnO2+4H++2BrMn2++2H2O+Br2Br2+HNO2+H2O2Br+NO+3H+I2+Sn2+2I+Sn4+NO+3H++2Fe2+2Fe3++HNO2+H2OCl2+2BrBr2+2Cl15．以下在碱性介质中的标准电极电势：CrO(aq)+4H2O(l)+3eCr(OH)3(s)+5OH(aq)=-0.11V[Cu(NH3)]+(aq)+eCu(s)+2NH3(aq)=-0.10V试计算用H2复原CrO和[Cu(NH3)]+时的，△rG和K。并说明这两个系列的虽然近似，但△rG和K却相差很大的原因？16．对于298K时Sn2+和Pb2+与其粉末金属平衡的溶液，在低离子强度的溶液中[Sn2+]/[Pb2+]=2.98，=-0.126V，。17．在298K时反响Fe3++AgFe2++Ag+的平衡常数为0.531。=+0.770V，计算。18.粗铜片中常含杂质Zn,Pb,Fe,Ag等，将粗铜作阳极，纯铜作阴极，进行电解炼，可以得到纯度为99.99%的铜，试用电极电势说明这四种杂质是怎样和铜别离的。19在含有CdSO4溶液的电解池的两个极上加外电压，并测得相应的电流。所得数据如下：E/V0.51.01.82.02.22.42.63.0I/A0.0020.00040.0070.0080.0280.0690.1100.192试在坐标纸上作图，并求出分解电压。20．在一铜电解试验中，所给电流强度为5000A，电流效率为94.5%，问经过3h后，能得电解铜多少kg〔千克〕？参考答案：选择题1.C2.D3.B4.C5.A6.B7.D8.C9.C10.B11.A12.A13.C14.D15.D16.A17.D18.A19.C20.B二、填空题1.浓差；0.177；H+〔1mol/L〕→H+〔1.0×10-3mol/L〕。2.=1\*GB2⑴NH3·H2O=2\*GB2⑵Na2S3.Fe(SCN)2+中的Fe3+被复原为Fe2+，Fe2+与SCN-不显色。4.5.CuI2的容度积常数较小，使E0Cu2+╱CuI>E0I2╱I,Cu2+与I-发生氧化复原反响6.变大；不变7.+6，+3；8.P4，PH3，P4，H2PO2-9.正，复原，负，氧化，越强，氧化性，强，强，复原性，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，复原型，=015.1.51─三、计算题1.解〔5〕2