大學無機化學第九章試題及答案.doc

第九章 氧化還原反應本章總目標：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的影響各小節(jié)目標第一節(jié)：氧化還原反應與原電池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，可以配平電極反應式，書寫電池反應方程式。第二節(jié)：電池反應的熱力學1：可以判斷原電池反應的自發(fā)性：,E0反應以原電池的方式進行。2：掌握和電池反應的的關系的計算; .3：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7.1610-4mol 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。還原產物中Y元素的氧化態(tài)為（ ）(無機化學例題與習題吉大版)A. -2 B.-1 C.0 D.+15.已知電極反應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.使下列電極反應中有關離子濃度減小一半，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.將有關離子濃度增大5倍，E值保持不變的電極反應是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)A. Zn2+ + 2e- Zn B. MnO4- + 8 H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O C. Cl2 + 2e- 2Cl- D. Cr3+ + e- Cr2+8.將下列反應設計成原電池時，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. rG0, E00, K00, E01 C. rG0, E01 D. rG0, K0E(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. 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）=1.710-5，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Zn2+和Cu2+的濃度分別為0.10 mol/L和1.010-3 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 (1.013105Pa)H+(1.010-3mol/L)H+(1.0mol/L)H2 (1.013105Pa)Pt (+)屬于 電池，該電池的電動勢為 V，電池反應為 。(無機化學例題與習題吉大版)2.將KI，NH3H2O, Na2S2O3,和Na2S溶液分別與AgNO3的溶液混合（已知：K0SP AgI 8.510-17，K0SP AgS6.310-50，K0穩(wěn) Ag（NH3）2+ 1.1107；Ag（S3O3）23- 12.91013），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，F(xiàn)e（CN）63-的穩(wěn)定常數(shù)為1.01042，F(xiàn)e（CN）64-的穩(wěn)定常數(shù)為1.01035。則E0 Fe（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，若將反映方程式中各物質的計量數(shù)擴大到原來的2倍，則此反應的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P4 + 3OH- +3H2O 3H2PO2- + PH3中，氧化劑是 ，其被還原的產物為 ；還原劑是 ，其被氧化的產物為 。（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；E值小的電對是 極，發(fā)生的是 反應。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 - ，F(xiàn)e（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 Cl2（g）+2Br-（aq）=Br2（l）+2Cl-（aq） 和反應 1/2Cl2（g）+ Br -（aq）=1/2Br2（l）+Cl -（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-） ，故反應可以進行。（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+) E0I2I, Cu2+與I-發(fā)生氧化還原反應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 - ，F(xiàn)e（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. 解 10. 解11. 解 12. 解 13. 解 14. 解 (a) MnO2 + 4H+ + 2eMn2+ + 2H2O =1.23V2Br2e Br2 =1.0652VE=0.1648VrG= nEF= 31.806kJmol (b) Br2 + 2e2Br =1.065VHNO2 + H2O2e NO + 3H+ =0.94VE=0.125VrG= nEF= 24.125kJmol (c)I2 + 2e2 I =0.5355V Sn2+ 2e Sn4+ =0.15VE=0.3855VrG= nEF= 74.407kJmol (d) 2Fe2+ 2e2Fe3+ =0.771VHNO2 + H2O2e NO + 3H+ =0.94VE=0.169VrG= nEF= 32.617kJmol(e) Cl2 + 2e 2Cl =1.36V2Br2e Br2 =1.065VE=0.295VrG= nEF= 56.935kJmol15. 解 CrO：G= +31.8kJmol；K=2.710 Cu(NH3)+：G= +11.6kJmol；K=9.31016. 解