湖南理工學院無機化學習題及答案 氧化還原平衡與氧化還原滴定

1、第六章 氧化還原平衡與氧化還原滴定習題1-1：氧化還原反應部分1 求下列物質中元素的氧化數（1）CrO42-中的Cr (2) MnO42-中的Mn（3）Na2O2中的O （4）H2C2O42H2O中的C解：求下列物質中元素的氧化數 （1）CrO42-中的Cr 為+6 （2）MnO42- 中的Mn為+6. （3）Na2O2中的O為-1 （4）H2C2O42H2O中的C為+32 下列反應中，哪些元素的氧化數發(fā)生了變化？并標出氧化數的變化情況：(1)Cl2+H2O=HClO+HCl (2)Cl2+H2O=2HCl+O2(3)Cu+2H2SO4（濃）= CuSO4+SO2+2H2O (4)K2Cr2O

2、7+6KI+14HCl=2CrCl3+2I2+7H2O+8KCl解（1）Cl2 + H2O = HClO + HCl 氧化數0 +1 -1(2) Cl2 + H2O2 = 2HCl + O2 氧化數 0 -1 -1 0(3)Cu + 2H2SO4（濃） = CuSO4+ SO2 + 2H2O 氧化數 0 +6 +2 +4（4）K2Cr2O7+6KI+14HCl=2CrCl3+3I2+7H2O+8KCl 氧化數 +6 -1 +3 03 用氧化數配平下列反應方程式(1) HClO4+H2SO3HCl+H2SO4(2) Zn+HNO3(稀)Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O(3) Cl2+I2+

3、H2OHIO3+HCl(4) As2S3+HNO3(濃)H3AsO4+NO+H2SO4解：（1） +24 +7 +4 -1 +6HClO4 + H2SO3 HCl + H2SO4HClO4+4H2SO3=HCl+4H2SO4 +24 0 +5 +2 -3(2) Zn + HNO3(稀) Zn(NO3)2 + NH4NO3+H2O -81 4Zn + 10HNO3(稀) = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O +101 0 0 +5 -1(3) Cl2 + I2 + H2O HIO3 + HCl -255Cl2 + I2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl (+4+24

4、)3 +3 -2 +5 +5 +2 +6(4) As2S3 + HNO3(濃) H3AsO4 + NO + H2SO4 -3283As2S3+28HNO3(濃)+4H2O =6H3AsO4+28NO+9H2SO44 用離子-電子法配平下列反應式(1) H2O2 + Cr2(SO4)3+KOHK2CrO4+K2SO4+H2O(2) KMnO4+KNO2+KOHK2MnO4+KNO3+H2O (3) PbO2+HClPbCl2+Cl2+H2O (4) Na2S2O3+I2NaI+Na2S4O6解：（1）H2O2+Cr2(SO4)3+KOHK2CrO4+K2SO4+H2O 離子反應式 H2O2+Cr

5、3+OH-CrO42-+H2O還原反應式 H2O2+ + 2e = 2OH- 3氧化反應式 Cr3+8 OH-3e = CrO42-+4 H2O 2 2Cr3+16 OH-+3 H2O2=2 CrO42-+8 H2O+6 OH-化簡后得：2Cr3+10OH-+3 H2O2=2 CrO42-+8 H2O+核對： 4=4（2）KMnO4+KNO2+KOHK2MnO4+KNO3+H2O 離子反應式 MnO4-+ NO2-+OH-MnO42-+ NO3-+H2O氧化半反應 NO2-+2OH-= NO3-+ H2O+2e 1還原半反應 MnO4-+ e-= MnO42- 2 2MnO4- + NO2-+

6、2OH-2MnO42-+NO3-+H2O 核對： 5 = 5（3）PbO2+HClPbCl2+Cl2+H2O離子反應式 PbO2+H+Cl-PbCl2+Cl2+H2O氧化半反應 2Cl- = Cl2+2e 1還原半反應 PbO2+4H+2Cl-+ 2e-= PbCl2+2H2O 1 PbO2+4H+4 Cl- = PbCl2+Cl2+2H2O 核對： 0 = 0（4）Na2S2O3+I2NaI+Na2S4O6 離子反應式 S2O32-+I2I-+S4O62-氧化反應式 2 S2O32-2e= S4O62- 1 還原反應式 I2+2e =2 I- 1 2S2O32-+ I2= S4O62-+2

7、I-核對 4=45 在酸性溶液中含有Fe3+，Cr2O72-和MnO4-，當通入H2S時，還原的順序如何？寫出有關的化學反應方程式。解：根據氧化劑Fe3+，Cr2O72-和MnO4-的標準電極電勢可知，還原的順序為：MnO4-，Cr2O72-，Fe3+。有關的化學方程式為：2 MnO4-+2H2S+6H+=2Mn2+5S+8H2OCr2O72-+2 H2S+8 H+=2Cr3+3S+7H2O2Fe3+H2S=2Fe2+S+2 H+6 下列物質：KMnO4，K2Cr2O7，CuCl2，FeCl3；I2，Br2，Cl2，F2，在一定條件下都作氧化劑，試根據標準電極電勢表，把它們按氧化能力的大小排列

8、成順序，并寫出它們在酸性介質中的還原產物。解：酸性介質中，氧化能力從大到小排列序列為： F2KMnO4Cl2K2Cr2O7Br2 FeCl3I2CuCl2還原產物：HF Mn2+ Cl- Cr3+ Br- Fe2+ I- Cu7 下列物質，FeCl2，SnCl2，H2，KI，Mg，Al，在一定條件下都能作還原劑，試根據標準電極電勢表，把它們按還原能力的大小排列成順序，并寫出它們在酸性介質中的氧化產物。解：在酸性介質中，還原能力從大到小排列順序為：Mg Al H2 SnCl2 KI FeCl2氧化產物：Mg2+ Al3+ H+ Sn4+ I2 Fe3+8 298K時，在Fe3+，Fe2+的混合溶

9、液中加入NaOH時，有Fe(OH)3和Fe(OH)2沉淀生成（假如沒有其它反應發(fā)生）。當沉淀反應達到平衡時，保持c(OH-)=1.0molL-1，計算Fe3+/Fe2+。解：混合液中，c(Fe3+)c3(OH-) = KspFe(OH)3 c(OH-) = 1.0mol/L 時， c(Fe3+) KspFe(OH)3 ，同理，c(Fe+) KspFe(OH) 9 下列反應在原電池中發(fā)生，試寫出原電池符號和電極反應。 (1) Fe+Cu2+=Fe2+Cu (2) Ni+Pb2+=Ni2+Pb (3) Cu+2Ag+=Cu2+2Ag (4) Sn+2H+=Sn2+H2解：（1） Fe+Cu2+=F

10、e2+Cu原電池符號：（）FeFe2+(C1)Cu2+(C2)|Cu()電極反應：正極 Cu2+2e=Cu 負極 Fe2e=Fe2+ (2) Ni+Pb2+=Ni2+Pb原電池符號：()NiNi2+(C1)Pb2+(C2)Pb()電極反應：正極 Pb2+2e=Pb 負極 Ni2e=Ni2+(3) Cu+2Ag+=Cu2+2Ag原電池符號：()CuCu2+(C1) Ag+(C2)Ag()電極反應： 正極 Ag+2e=2Ag 負極 Cu2e=Cu2+(4) Sn+2H+=Sn2+H2原電池符號：()SnSn2+(C1) H+(C2)H2(P)Pb()電極反應：正極 2H+2e=H2 負極 Sn2e

11、=Sn2+第六章 氧化還原平衡與氧化還原滴定習題1-1：氧化還原反應部分10 計算298K時下列各電池的標準電動勢，并寫出每個電池的自發(fā)電池反應：（1）（）PtI-，I2Fe3+，Fe2+Pt() (2) ()ZnZn2+Fe3+，Fe2+Pt() (3) () PtHNO2，NO3-，H+Fe3+，Fe2+Pt()（4）（）PtFe3+，Fe2+MnO4，Mn2+，H+Pt()解：(1) 0.771 0.5355 =0.236(V) 0 反應：2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 正向自發(fā). (2) 0.771 (-0.7618) = 1.5328(V) 0 反應：2Fe3+ +

12、 Zn = 2Fe2+ + Zn2+ 正向自發(fā) (3) 0.771 0.934 = -0.163(V) 0 反應：5Fe3+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe2+ + Mn2+ 4H2O 正向自發(fā)11 計算298K時下列各電對的電極電勢：(1) Fe3+/Fe2+，c(Fe3+)=0.1 molL-1，c(Fe2+)=0.5 molL-1(2) Sn4+/Sn2+，c(Sn4+)=1.0 molL-1 c(Sn2+)=0.2 molL-1(3) Cr2O72-/Cr3+，c(Cr2O72-)=0.1 molL-1，c(Cr3+)=0.2 molL-1，c(H+)=2 molL-1(4)

13、Cl2/Cl-，c(Cl-)=0.1 molL-1，pCl2=2105Pa解：（1）查表 Fe3+/Fe2+=0.771V Fe3+e=Fe2+ =0.771+0.05921=0.73(V)(2) 查表 Sn4+2e = Sn2+ =0.151+=0.172(V)(3) 查表 Cr2O72-/Cr3+=1.232V Cr2O72-14H+6e=2Cr3+7H2O =1.232+=1.278(V)（4）查表 Cl/Cl-=1.358V Cl22e = 2Cl- =1.358+=1.426(V)12 計算298K時，105Pa H2分別在0.1 molL-1 HAc溶液和1 molL-1 NaOH

14、溶液中的電極電勢。解：0.1mol/LHAc溶液中， 1mol/L NaOH溶液中，c(H+) = Kw = 1.010-14(mol/L)13計算298K時AgBr/Ag電對和AgI/Ag電對的標準電極電勢。解：（1）AgBr(s)e=Ag(s)Br- 反應實質為：Ag+e-=Ag Ag+/Ag=0.7996V若在溶液中加入Br-，則生成AgBr沉淀其反應式為：Ag+Br-AgBr Ksp=5.3510-13達平衡時，如果c(Br-)=1mol/L ,則c(Ag+)為c(Ag+)=5.3510-13那么 Ag+/Ag=Ag+/Ag =0.79960.0592lg5.3510-13 =0.07

15、312(V)此計算值為電對AgBr/Ag的標準電極電勢 而AgBr/Ag=4 Ag+/Ag=0.07312V2)同理，標準態(tài)時， AgI/Ag=Ag+/Ag=Ag+/Ag =0.79960.0592lgKsp(AgI) =0.79960.0592lg8.5110-17 =0.152(V)14計算298K時Zn(NH3)42+/Zn電對和Zn(CN)42-/Zn電對的標準電極電勢。解： Zn(NH3)42+ + 2e = Zn + 4NH3 標準態(tài)時，cZn(NH3)42+ = c(NH3) = 1mol/L c(Zn2+) = 1/Kf Zn(CN)42- + 2e = Zn + 4CN- 標

16、準態(tài)時，cZn(CN)42- = c(CN- ) = 1mol/L c(Zn2+) = 1/Kf 15計算298K時Fe(CN)63-/Fe(CN)64-電對的標準電極電勢。解：Fe(CN)63-e = Fe(CN)64-標準態(tài)時，c(Fe(CN)63-)=c(Fe(CN)64-=c(CN-)=1mol/L c(Fe3+)= c(Fe2+)=0.0592lg =0.7710.0592lg =0.3566(V)16 在298K時的標準狀態(tài)下，MnO2和鹽酸反應能否制得Cl2？如果改用12 molL-1的濃鹽酸呢？（設其他物質仍處在標準狀態(tài)）解：MnO24HCl = Cl2MnCl22H2O(1)

17、 標準狀態(tài)下，正極：MnO24H+2e = Mn2+2H2O =1.224V負極：2Cl-2e = Cl2 =0.358V=1.2241.358=0.134(V)0故標準下，MnO2和HCl反應不能制得Cl2(2) c(HCl)=12mol/L(3)=1.224=1.352(V)= =1.358 =1.294(V)故用12mol/L的HCl能制得Cl2。17 根據標準電極電勢判斷下列反應能否正向進行？（1）2Br-+2Fe3+Br2+2Fe2+ (2) I2+Sn2+2I-+Sn4+ (3) 2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+ (4) H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O解 （1） 0.

18、771 1.066 = -0.295(V) 0 能正向自發(fā)。 （3） 0.771 0.3419 = 0.4291(V) 0 能正向自發(fā)。 （4） 1.776 0.771 = 1.005(V) 0 能正向自發(fā)。18 計算298K時下列電池的電動勢及電池反應的平衡常數：（1）()ZnZn2+(0.1molL-1)Cu2+(0.5 molL-1)Cu()(2) ()SnSn2+(0.05 molL-1) H+(1molL-1)H2(105Pa)，Pt()(3)()Pt，H2(105Pa)H+(1molL-1) Sn4+(0.5molL-1)，Sn2+(0.1molL-1)Pt()(4)()Pt，H2

19、(105Pa)H+(0.01molL-1) H+(1molL-1)H2(105Pa)，Pt()解： （1） E = 0.333 (-0.7914) = 1.124(V) E= 0.3419 (- 0.7618) = 1.1037(V) K= 1.941037（2） E = 0 (-0.176) = 0.176(V) E= 0.000 (- 0.1375) = 0.1375(V) K = 4.42104 （3） E = 0.172 0.000 = 0.172 (V) E= 0.151 0.000 = 0.151(V) K = 1.26105（4） E = 0.000 (-0.1184) = 0.

20、1184(V) E= 0.00 0.00 = 0.00 K = 1 19 將Cu片插入0.1 molL-1Cu(NH3)42+和0.1 molL-1NH3的混合溶液中，298K時測得該電極電勢=0.056V。求Cu(NH3)42+的穩(wěn)定常數Kf值。解：0.1 x 0.1Kf = c(Cu2+)= x =據 Cu2+2e Cu 電極反應，則0.056 = 0.3419Kf = 4.561012第六章 氧化還原平衡與氧化還原滴定習題2：氧化還原滴定部分1、一定質量的H2C2O4需用21.26ml的0.2384mol/L的NaOH標準溶液滴定，同樣質量的H2C2O4需用25.28ml的KMnO4標準

21、溶液滴定，計算KMnO4標準溶液的量濃度。解：H2C2O4的Ka1=5.9010-2, Ka2=6.4010-5 而Ka1/Ka2 B C D B D B A C C C D A B D B C D A4. (本題難度系數30) 已知（Ti+/Ti）=-0.34V，（Ti3+/Ti）=0.72V，則（Ti3+/Ti+）為（ ）（A）（0.720.34）/2V （B）（0.720.34）/2V（C）（0.7230.34）/2V （D）0.7230.34V5. (30)已知金屬M的下列標準電極電勢數據：(1) M2+(aq) + e- = M+ (aq) 1 = -0.60V(2) M3+(aq)

22、 + 2e- = M+ (aq) 2 = 0.20V 則M3+(aq) + e- = M+ (aq) 的是 （ ） （A）0.80V (B) -0.20V (C) -0.40V (D) 1.00V6. (30)已知Sn4+/Sn2+ = 0.14V，Fe3+/Fe2+ = 0.77V，則不能共存于同一溶液中的一對離子是 （ ） （A）Sn4+，Fe2+ (B) Fe3+, Sn2+ (C) Fe3+, Fe2+ (D) Sn4+，Sn2+7. (15)用反應Zn + 2Ag+ 2Ag + Zn2+組成原電池，當Zn2+和Ag+均為1mol dm-3，在298.15K時，該電池的標準電動勢E為

23、（ ） （A）E = 2(Ag+/Ag)- (Zn2+/Zn) (B) E =(Ag+/Ag)2- (Zn2+/Zn) (C) E = (Ag+/Ag)- (Zn2+/Zn) (D) E = (Zn2+/Zn) - (Ag+/Ag)8. (15)兩個半電池，電極相同，電解質溶液中的物質也相同，都可以進行電極反應，但溶液的濃度不同，它們組成電池的電動勢 （ ） (A) E =0，E = 0 (B) E0，E 0 (C) E0，E = 0 (D) E =0，E 09. (本題難度系數30)不用惰性電極的電池反應是-（ ） A H2 + Cl2 2HCl (aq) B Ce4+ + Fe2+ Ce3

24、+ + Fe3+ C Ag+ + Cl AgCl (s) D 2Hg2+ + Sn2+ + 2Cl Hg2Cl2 + Sn4+10. (15) (MnO4-/Mn2+) = 1.51V，(MnO4-/MnO2) = 1.68V，(MnO4-/MnO42-) = 1.68V，則還原型物質的還原性由強到弱排列的次序是 （ ） A MnO42- MnO2 Mn2+ B Mn2+ MnO42- MnO2 C MnO42- Mn2+ MnO2 D MnO2 MnO42- Mn2+11. (30)反應3A2+ + 2B 3A + 2B3+在標準狀態(tài)下電池電動勢為1.8V，某濃度時反應的電池電動勢為1.6V

25、，則此時該反應的lgK值為 （ ） A B C D 12. (30)用Nerst方程式 = + lg，計算Mn4-/Mn2+的電極電勢，下列敘述不正確的是 （ ） A 溫度應為298K B Mn2+濃度增大則減小 C H+濃度的變化對無影響 D MnO4-濃度增大，則增大13. (本題難度系數15)市面上買到的電池中有MnO2，它的主要作用是-（ ） A 吸收反應中產生的水分 B 起導電作用 C 作為填料 D 參加正極反應14. (本題難度系數30)根據鐵在酸性溶液中的電勢圖，下列說法中錯誤的是 （ ） Fe3+ +0.77V Fe2+ -0.44V Fe A (Fe3+/Fe) = -0.0

26、4V B Fe與稀酸反應生成Fe2+和氫氣 C 在酸性溶液中Fe2+能發(fā)生歧化反應 D Fe與氯氣反應生成Fe3+和Cl- D 2Cr3+ + Cr 3Cr2+15. (本題難度系數30)正極為飽和甘汞電極，負極為玻璃電極，分別插入以下各種溶液，組成四種電池，使電池電動勢最大的溶液是-（ ） A 0.10 mol dm3 HAc B 0.10 mol dm3 HCOOH C 0.10 mol dm3 NaAc D 0.10 mol dm3 HCl16. (本題難度系數45)電池Cu | Cu+ | Cu+，Cu2+ | Pt和電池Cu | Cu2+ | Cu2+，Cu+ | Pt的反應均可寫成

27、Cu + Cu2+ = 2Cu+，此兩電池的 （ ） A rGm，E均相同 B rGm相同，E不同 C rGm不同，E相同 D rGm，E均不同17. (本題難度系數15)對于反應I2 + 2ClO = 2 I O + Cl2，下面說法中不正確的是（）A 此反應為氧化還原反應B I2得到電子，ClO失去電子C I2是還原劑，ClO是氧化劑D 碘的氧化數由增至+，氯的氧化數由+降為18. (本題難度系數30)電解熔融的氯花鈉制取金屬鈉。采用A的電流，若欲制得g金屬鈉，則電解所需的時間應為（原子量：Na）（）19. (30)對于一個氧化還原反應，下列各組中所表示的rGm，E和K的關系是（ ） A

28、rGm 0 ; E 0 ; K 0 ; E 0 ; K 1 C rGm 0 ; E 1 D rGm 0 ; K 120. (本題難度系數30)對于下面兩個反應方程式，說法完全正確的是 （ ）2Fe3+ + Sn2+ Sn4+ + 2Fe2+ Fe3+ + 1/2Sn2+ 1/2Sn4+ + Fe2+ A 兩式的rGm，E，Kc都相等 B 兩式的rGm，E，Kc不相等 C 兩式的rGm相等，E，Kc不相等 D 兩式的E相等，rGm，Kc不相等21. (本題難度系數30)以知下列反應的E都大于0： Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu，Zn + Ni2+ Ni + Zn2+則在標準狀態(tài)下，Ni2

29、+和Cu之間的反應是 （ ） A 自發(fā)的 B 處于平衡態(tài) C 非自發(fā)的 D 不可判斷22. (本題難度系數30)下列各電對中，值最小的是 （ ）（AgCl的Ksp = 1.77 10-10，AgBr的Ksp = 5.35 10-13 AgI的Ksp = 8.51 10-17，Ag（CN）2-的K穩(wěn) = 1.3 1021） A AgCl/Ag B AgBr/Ag C AgI/Ag D Ag(CN)2-/Ag23. (本題難度系數30)下列電對的電極電勢與pH無關的是-( ) A MnO/Mn2+ B H2O2/H2O C O2/ H2O2 D S2O/SO24. (30) M3+ 0.30V M

30、+ 0.60V M 則M3+/M為（ ）（A）0.00V （B）0.10V （C）0.30V （D）0.90V25. (30) M3+ 0.30V M2+ 0.20V M由上述電勢圖判斷，下述說法正確的是 （ ）（A） M溶于1mol/dm3酸中生成M2+（B） M3+是最好的還原劑（C） M2+易歧化成M3+和M（D） H2O可以氧化M26. (本題難度系數30) MnO4 0.56V MnO42 2.26V MnO2 0.95V M3+ 1.51V Mn2+ 1.18v Mn由上述電勢圖判斷其中不能穩(wěn)定存在可發(fā)生歧化的是（ ）（A）Mn3+和Mn2+ （B）Mn3+和MnO42（C）Mn3

31、+和MnO2 （D）MnO2和MnO4227. (本題難度系數15) 向原電池ZnZn2+(1mol/dm3)Cu2+(1mol/dm3) Gu的正極中通入H2S氣體，則電池的電動勢將（ ）（A）增大 （B）減小 （C）不變 （D）無法判斷28. (本題難度系數30) 電池反應：H2（g，100kPa）+2AgCl（s）2HCl（aq）+2Ag（s）E=0.22V，當電池的電動勢為0.385V時，電池溶液的pH為（ ）（A）(EE)/PH2 (B)(0.358-0.220)/0.059(C)(0.358-0.220)/2(0.059) (D)029. (本題難度系數30) 已知：Fe3+/Fe

32、2+=0.77V, Br2/Br=1.07V H2O2/H2O=1.78V, Cu2+/Cu=0.34V Sn4+/Sn2+=0.15V則下列各組物質在標準態(tài)下能夠共存的是（ ）（A）Fe3+,Cu (B)Fe3+,Br2 (C)Sn2+,Fe3+ (D)H2O2,Fe2+30. (本題難度系數30)在由Cu2+ / Cu和Ag+ / Ag組成的原電池的正負極中，加入一定量的氨水，達到平衡后NH3 H2Omol dm3，則電池的電動勢比未加氨水前將（）（Cu(NH3)的K穩(wěn) = 2.1 1013，Ag(NH3)的K穩(wěn) = 1.1 107A 變大B 變小 C 不變 D 無法判斷31. (本題難度

33、系數30)有一原電池：PtFe3+(1 mol dm3)，Fe2+(1 mol dm3) Ce4+(1 mol dm3)，Ce3+(1 mol dm3) Pt則該電池的電池反應是（） A Ce3+ + Fe3+ = Ce4+ + Fe2+ B Ce4+ + Fe2+ = Ce3+ + Fe3+ C Ce3+ + Fe2+ = Ce4+ + Fe D Ce4+ + Fe3+ = Ce3+ + Fe2+32. (本題難度系數30)某一電池由下列兩個半反應組成：A A2+ + 2e和B2+ + 2e B。反應A + B2+ A2+ + B 的平衡常數是1.0 104，則該電池的標準電動勢是-（ ）

34、A +1.20 V B +0.12 V C +0.07 V D 0.50 V33. (本題難度系數30) 常用的三種甘汞電極，即（1） 飽和甘汞電極 （2）摩爾甘汞電極 （3）0.1mol/dm3甘汞電極其電極反應為：Hg2Cl2(s)+2e=2Hg(l)+2Cl(aq),在25時三種甘汞電極的的大小次序為（ ）（A）123 (B) 213 (C) 321 (D) 1=2=334. (本題難度系數30) 一個氧化還原反應在特定溫度下的Gm 可由下列測量計算的是（ ）（A）該溫度下反應的平衡常數 （B）速率常數隨溫度的變化（C）該溫度下相應電池的電動勢 （D）該溫度下反應的Hm63. (本題難度系數30)鉛蓄電池充電時，在陰極上發(fā)生的反應為-（ ） A 2H+ + 2e = H2 B Pb2+ + SO = PbSO4 C PbSO4 + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO + 2e D PbSO4 + 2 e = Pb + SO35. (本題難度系數30)已知H2O2的電勢圖： 酸性介