大學無機化學第九章試題及答案

1、第九章 氧化還原反應(yīng)本章總目標：1：牢固掌握氧化還原的基本概念，熟練掌握氧化還原反應(yīng)式配平的方法。2：理解標準電極電勢的意義，能運用標準電極電勢來判斷氧化劑和還原劑的強弱，氧化還原反應(yīng)的方向和計算平衡常數(shù)3：會用能斯特方程式來討論離子濃度變化時電極電勢的改變和對氧化還原反應(yīng)的影響各小節(jié)目標第一節(jié)：氧化還原反應(yīng)與原電池1：掌握化合價、氧化數(shù)的概念，以及原電池的符號表示方法。2：能判斷原電池的正、負極以及會表示電池的電動勢，可以配平電極反應(yīng)式，書寫電池反應(yīng)方程式。第二節(jié)：電池反應(yīng)的熱力學1：可以判斷原電池反應(yīng)的自發(fā)性：,e>0反應(yīng)以原電池的方式進行。2：掌握和電池反應(yīng)的的關(guān)系的計算; .3：

2、掌握利用能斯特方程來求算電極電勢：。第三節(jié)：影響電極電勢的因素學會運用能斯特方程來從酸度、沉淀物生成和配位化合物生成三方面來討論這些因素對電池電動勢的影響。第四節(jié)：化學電源與電解1：認識幾種常見的化學電源-鋅錳電池、銀鋅電池、鉛蓄電池、燃料電池、鎳氫電池、鋰電池和鋰離子電池。2：了解分解電壓和超電壓的概念。第五節(jié)：圖解法討論電極電勢1：會看元素電勢圖。2;可以根據(jù)元素電勢圖判斷酸性的強弱、計算電對的電極電勢、判斷某種氧化態(tài)的穩(wěn)定性學會繪制和利用自由能-氧化數(shù)圖。習題一 選擇題1.將反應(yīng)k2cr2o7+hcl kcl+crcl3+cl2+h2o完全配平后，方程式中cl2的系數(shù)是（ ）(無機化學例

3、題與習題吉大版)a. 1l b.2 c.3 d.42.下列化合物中，氧呈現(xiàn)+2價氧化態(tài)的是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)a. cl2 o5 b.br o7 c.h cl o2 d.f2o3.將反應(yīng)kmno4+ hcl cl2+ mn cl2+ kcl+h2o配平后方程式中hcl的系數(shù)是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)a.8 b.16 c.18 d.324.某氧化劑yo(oh)2+中元素y的價態(tài)為+5，如果還原7.16×10-4mol yo(oh)2+溶液使y至較低價態(tài)，則需要用0.066 mol/l的na2so3溶液26.98ml。還原產(chǎn)物中y元素的氧化態(tài)為（ ）(無機化學例題

4、與習題吉大版)a. -2 b.-1 c.0 d.+15.已知電極反應(yīng)clo3-+6h+6ecl-+3h2o的rg=-839.6 kj/ mol,則e0 clo3-/ cl-值為（ ）(無機化學例題與習題吉大版)a. 1.45v b.0.73v c.2.90v d.-1.45v6.使下列電極反應(yīng)中有關(guān)離子濃度減小一半，而e值增加的是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)a. cu2+ + 2e- cu b. i2 + 2e- 2i- c.2h+ + 2e- h2 d.fe3+ + e- fe2+7.將有關(guān)離子濃度增大5倍，e值保持不變的電極反應(yīng)是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)a. zn2+ +

5、2e- zn b. mno4- + 8 h+ + 5e- mn2+ + 4h2o c. cl2 + 2e- 2cl- d. cr3+ + e- cr2+8.將下列反應(yīng)設(shè)計成原電池時，不用惰性電極的是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)a. h2 + cl2 2hcl b. 2fe3+ + cu 2fe2+ + cu2+ c. ag+ + cl- agcl d.2hg2+ + sn2+ hg22+ + sn4+9.下列氧化還原電對中，e0值最小的是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)a. ag+/ ag b. agcl/ ag c. agbr/ ag d. agi/ ag10.將標準氫電極與另一氫電

6、極組成原電池，若使電池的電動勢最大，另一電極所采用的酸性溶液應(yīng)是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)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.以惰性電極電解一段時間后，ph增大的溶液是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)a. hcl b. h2so4 c. na2so4 d. nahso412.某氧化還原反應(yīng)的標準吉布斯自由能變?yōu)閞g，平衡常數(shù)為k0，標準電動勢為e0，則下列對rg，k0，e0的值判斷合理的一組是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)a. rg>0, e0

7、<0, k0<1 b. rg>0, e0<0, k0>1 c. rg<0, e0<0, k0>1 d. rg<0, e0>0, k0<1 13.某電池（-）aa2+(0.1mol/l)b2+(1.0×10-2mol/l)b(+)的電動勢e為0.27v，則該電池的標準電動勢e0為（ ）(無機化學例題與習題吉大版)a.0.24v b.0.27v c.0.30v d.0.33v14.電極電勢與ph無關(guān)的電對是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)a. h2o2h2o b.io3i- c. mno2mn2+ d. mno4-mno

8、42-15.關(guān)于原電池的下列敘述中錯誤的是（ ）（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）a.鹽橋中的電解質(zhì)可以保持兩電池中的電荷平衡b.鹽橋用于維持電池反應(yīng)的進行 c.鹽橋中的電解質(zhì)不參與電池反應(yīng) d.電子通過鹽橋流動16. fecl3（aq）可用來刻蝕銅板，下列敘述中錯誤的是（ ）（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）a.生成了fe和cu2+ b.生成了fe2+和cu2+ c. e( fe 3+/fe2+)>e(cu2+/cu) d. e( fe 3+/fe)>e(cu2+/cu)17. h2o2既可做氧化劑又可做還原劑，下列敘述中錯誤的是（ ）（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）a.

9、 h2o2可被氧化生成o2 b. h2o2可被還原生成h2o c.ph變小，h2o2的氧化能力增強 d.ph變小，h2o2的還原性也增強18.將氫電極（p（h2）=100kpa）插入純水中，與標準氫電極組成一個原電池，則emf=（ ）v。（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）a.0.414 b.-0.414 c.0 d.0.82819.已知e（pb2+ /pb）=-0.1266v，ksp（pbcl2）=1.7×10-5，則e（pbcl2/pb）=（ ）v。（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）a.0.268 b.-0.409 c.-0.268 d.0.01520. 25時，銅鋅原電池中z

10、n2+和cu2+的濃度分別為0.10 mol/l和1.0×10-3 mol/l，此時電池電動勢比標準電動勢（ ）（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）a.減小0.1184v b.減小0.0592 v c.增大0.1184 v d.增大0.0592 v二、填空題1.電池（-）pth2 (1.013×105pa)h+(1.0×10-3mol/l)h+(1.0mol/l)h2 (1.013×105pa)pt (+)屬于 電池，該電池的電動勢為 v，電池反應(yīng)為 。(無機化學例題與習題吉大版)2.將ki，nh3·h2o, na2s2o3,和na2s溶液分別

11、與agno3的溶液混合（已知：k0sp agi 8.5×10-17，k0sp ags6.3×10-50，k0穩(wěn) ag（nh3）2+ 1.1×107；ag（s3o3）23- 12.9×1013），則(無機化學例題與習題吉大版)當 存在時，ag+的氧化能力最強當 存在時，ag的還原能力最強3.向紅色的fe(scn)2+溶液中加入sn2+后溶液變?yōu)闊o色，其原因是 。(無機化學例題與習題吉大版)4.已知，e0fe3+fe2+=0.77v，fe（cn）63-的穩(wěn)定常數(shù)為1.0×1042，fe（cn）64-的穩(wěn)定常數(shù)為1.0×1035。則e0 f

12、e（cn）63-fe（cn）64-值為 v。(無機化學例題與習題吉大版)5.銅的鹵化物中，cuf2，cucl2和cubr2都是穩(wěn)定的化合物，但目前尚未制的cui2，其原因是 。(無機化學例題與習題吉大版)6.對某一自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，若將反映方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)擴大到原來的2倍，則此反應(yīng)的rg將 ，電池電動勢e 。(無機化學例題與習題吉大版)7. 在k2mno4 中，錳的氧化值為 ；在na2s2o4中，硫的氧化值為 。（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）8. 在反應(yīng)p4 + 3oh- +3h2o 3h2po2- + ph3中，氧化劑是 ，其被還原的產(chǎn)物為 ；還原劑是 ，其被氧化的產(chǎn)物為 。（

13、無機化學釋疑與習題解析高教第二版）9. 在原電池中，e值大的電對是 極，發(fā)生的是 反應(yīng)；e值小的電對是 極，發(fā)生的是 反應(yīng)。e值越大的電對的氧化型得電子能力 ，其 越 ；e值越小的電對的還原型失電子能力越 ，其 越 。（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）10. 在電對zn 2+/zn，i2/i -，bro3 -/br - ，fe（oh）3/fe（oh）2 中，其電極電勢隨溶液的 變小而改變的電對有 ， 。（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）11. 對于反應(yīng) cl2（g）+2br-（aq）=br2（l）+2cl-（aq） 和反應(yīng) 1/2cl2（g）+ br -（aq）=1/2br2（l）+cl

14、-（aq），則有 z1/z2 = ，emf，1/ emf，2 = ，rgm1/ rgm2 = ，lgk1/lgk2 = 。（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）12. 已知e（cu/cu+）<e（i2/i+），但cu2+ 能與i- 反應(yīng)生成i2 和cui ，這是因為 ，使電子對 的e 于電對 的 e ，使電對 >e（i2/i-） ，故反應(yīng)可以進行。（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）13. 已知ksp（co(oh）2）>ksp(co(oh)3) ，e(co(nh)3)63+/co(nh3)62+)<e(co3+/co2+)，則e(co3+/co2+) 于e(co(oh)3

15、/co(oh)2)，kf(co(nh3)63+) 于kf(co(nh3)62+)。（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）14. 氧化還原反應(yīng)進行的方向一定是電極電勢大的電對的 作為氧化劑與電極電勢小的電對的 作為還原劑反應(yīng)，直到兩電對的電勢差 ，即反應(yīng)達到平衡。（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）15.已知mno4-+ 8h+ + 5e mn2+ + 4h2o e0 = 1.51v，當mno4-和mn2+處于標準狀態(tài)時，電極電勢與ph的關(guān)系是：ev = 。(無機化學例題與習題吉大版)三、計算題：(無機化學習題武大第三版)1 用離子電子法配平下列反應(yīng)式：（1） pbo2+ cl pb+ cl2 （

16、酸性介質(zhì)）（2） br2 bro+br （酸性介質(zhì)）（3） hgs+2no+cl hgcl+2no （堿性介質(zhì)）（4） cro+hsno hsno+cro （堿性介質(zhì)）（5） cus +cn+oh cu(cn)+nco+s （堿性介質(zhì)）2 用離子電子法配平下列電極反應(yīng)：（1）mnomno2 （堿性介質(zhì)）（2）crocr(oh)3 （堿性介質(zhì)）（3）h2o2h2o （酸性介質(zhì)）（4）h3aso4h3aso3 （酸性介質(zhì)）（5）o2h2o2(aq) （酸性介質(zhì)）3 現(xiàn)有下列物質(zhì)：kmno4, k2cr2o7, cucl2, fecl2, i2, br2, cl2, f2在一定條件下它們都能作為氧化

17、劑，試根據(jù)電極電勢表，把這些物質(zhì)按氧化本領(lǐng)的大小排列成順序，并寫出它們在酸性介質(zhì)中的還原產(chǎn)物。4 現(xiàn)有下列物質(zhì)：fecl2, sncl2, h2, ki, li, mg, al, 它們都能作為還原劑，試根據(jù)標準電極電勢表，把這些物質(zhì)按還原本領(lǐng)的大小排列成順序，并寫出它們在酸性介質(zhì)中的氧化產(chǎn)物。5 就下面的電池反應(yīng)，用電池符號表示之，并求出298k時的e和rg值。說明反應(yīng)能否從左至右自發(fā)進行。(1)cu(s) +cl2(1.013×105pa) cu( 1mol·dm-3)+cl( 1mol·dm-3)（2）cu(s) +2h+( 0.01mol·dm-3

18、) cu( 0.1mol·dm-3)+h2 (0.9×1.013×105pa)6 已知電對 ag+ +e ag, =+0.799v, ag2c2o4的溶度積為：3.5×10。求算電對ag2c2o4+2e 2ag+c2o的標準電極電勢。7 mno離子的歧化反應(yīng)能否自發(fā)進行？已知電對的標準電極電勢為： = 0.56， =2.26v寫出反應(yīng)及電池符號。8. 今有一種含有cl-,br-,i-三種離子的混合溶液，欲使i-氧化為i2，而又不使br- ,cl-氧化。在常用的氧化劑fe2(so4)3和kmno4中，選擇哪一種能符合上述要求。9.已知電對h3aso3 +

19、h2o h3aso4 + 2h+ + 2e-,= +0.559v; 電對3i- = i+2e,=0.535v。算出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)： h3aso3 + i + h2o = h3aso4 + 3i- + 2h+如果溶液的ph=7，反應(yīng)朝什么方向進行？如果溶液的h+=6mol·dm-3，反應(yīng)朝什么方向進行？10.已知在堿性介質(zhì)中= -1.82v； = -1.18v計算電對p4-ph3的標準電極電勢，并判斷p4是否能發(fā)生岐化反應(yīng)。11 利用氧化還原電勢表，判斷下列反應(yīng)能否發(fā)生岐化反應(yīng)。(a) 2cucu + cu2+(b) hghg + hg2+(c) 2oh- + i2 io- + i

20、- + h2o(d) h2o + i2hio + i- + h+12將一個壓強為1.013×105pa的氫電極和一個含有90%氬氣，壓強1.013×105pa的氫電極侵入鹽酸中，求此電池的電動勢e。13.含有銅和鎳的酸性水溶液，其濃度分別為cu2+=0.015mol·dm-3，ni2+=0.23mol·dm-3，h+=0.72mol·dm-3，最先放電析出的是哪種物質(zhì)，最難析出的是哪種物質(zhì)？14 試計算下列反應(yīng)的標準摩爾自由能變化rg(a) mno2 + 4h+ + 2brmn2+ + 2h2o + br2(b) br2 + hno2 + h2

21、o2br + no + 3h+ (c) i2 + sn2+ 2 i + sn4+(d) no +3h+ +2fe2+2fe3+ +hno2 + h2o(e) cl2 + 2br br2 +2cl15已知下列在堿性介質(zhì)中的標準電極電勢： cro(aq) + 4h2o(l) + 3e cr(oh)3(s) + 5oh(aq) = -0.11v cu(nh3)+ (aq) + e cu(s) + 2 nh3(aq) = -0.10v 試計算用h2還原cro和cu(nh3)+時的，rg和k。并說明這兩個系列的雖然近似，但rg和k卻相差很大的原因？16對于298k時sn2+和pb2+與其粉末金屬平衡的溶

22、液，在低離子強度的溶液中sn2+/ pb2+=2.98，已知= -0.126v，。17在298k時反應(yīng)fe3+ + ag fe2+ + ag+的平衡常數(shù)為0.531。已知= +0.770v，計算。18.粗銅片中常含雜質(zhì)zn,pb,fe,ag等，將粗銅作陽極，純銅作陰極，進行電解煉，可以得到純度為99.99%的銅，試用電極電勢說明這四種雜質(zhì)是怎樣和銅分離的。19在含有cdso4溶液的電解池的兩個極上加外電壓，并測得相應(yīng)的電流。所得數(shù)據(jù)如下：e/v0.5 1.0 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 3.0 i/a0.002 0.0004 0.007 0.008 0.028 0.069 0.11

23、0 0.192 試在坐標紙上作圖，并求出分解電壓。20在一銅電解試驗中，所給電流強度為5000a，電流效率為94.5%，問經(jīng)過3h后，能得電解銅多少kg（千克）？參考答案：一、 選擇題1.c 2.d 3.b 4.c 5.a 6.b 7.d 8.c 9.c 10.b 11.a 12.a 13.c 14.d 15.d 16.a 17.d 18.a 19.c 20.b二、填空題1. 濃差；0.177；h+（1mol/l） h+（1.0×10-3 mol/l）。2. nh3·h2o na2s3. fe(scn)2+中的fe3+被還原為fe2+，fe2+與scn-不顯色。4. 0.3

24、6v5.cui2的容度積常數(shù)較小，使e0 cu 2+cui > e0i2i, cu2+與i-發(fā)生氧化還原反應(yīng)6. 變大；不變7.+6，+3；8. p4，ph3，p4，h2po2-9.正，還原，負，氧化，越強，氧化性，強，強，還原性，強10. bro3 -/br - ，fe（oh）3/fe（oh）211.2，1，2，212. cui難溶于水，cu2+/ cui；大，cu2+/ cu，cu2+/ cui13.大，大14.氧化型，還原型，=015. 1.510.094ph三、計算題 1. 解（5）2cus +9cn+2oh =2cu(cn)+nco+2s+h2o2. 解3. 解 4. 解 別 5. 解 6. 解 7. 解 8. 解9.