大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)第九章試題及答案

第九章氧化復(fù)原反響本章總目標(biāo)：1：牢固掌握氧化復(fù)原的根本概念，熟練掌握氧化復(fù)原反響式配平的方法。2：理解標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的意義，能運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)來(lái)判斷氧化劑和復(fù)原劑的強(qiáng)弱，氧化復(fù)原反響的方向和計(jì)算平衡常數(shù)3：會(huì)用能斯特方程式來(lái)討論離子濃度變化時(shí)電極電勢(shì)的改變和對(duì)氧化復(fù)原反響的影響各小節(jié)目標(biāo)第一節(jié)：氧化復(fù)原反響與原電池1：掌握化合價(jià)、氧化數(shù)的概念，以及原電池的符號(hào)表示方法。2：能判斷原電池的正、負(fù)極以及會(huì)表示電池的電動(dòng)勢(shì)，可以配平電極反響式，書(shū)寫(xiě)電池反響方程式。第二節(jié)：電池反響的熱力學(xué)1：可以判斷原電池反響的自發(fā)性：,E>0反響以原電池的方式進(jìn)行。2：掌握和電池反響的的關(guān)系的計(jì)算;.3：掌握利用能斯特方程來(lái)求算電極電勢(shì)：。第三節(jié)：影響電極電勢(shì)的因素學(xué)會(huì)運(yùn)用能斯特方程來(lái)從酸度、沉淀物生成和配位化合物生成三方面來(lái)討論這些因素對(duì)電池電動(dòng)勢(shì)的影響。第四節(jié)：化學(xué)電源與電解1：認(rèn)識(shí)幾種常見(jiàn)的化學(xué)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(shì)1：會(huì)看元素電勢(shì)圖。2;可以根據(jù)元素電勢(shì)圖判斷酸性的強(qiáng)弱、計(jì)算電對(duì)的電極電勢(shì)、判斷某種氧化態(tài)的穩(wěn)定性學(xué)會(huì)繪制和利用自由能-氧化數(shù)圖。習(xí)題一選擇題1.將反響K2Cr2O7+HCl→KCl+CrCl3+Cl2+H2O完全配平后，方程式中Cl2的系數(shù)是〔〕(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.1lB.2C.3D.42.以下化合物中，氧呈現(xiàn)+2價(jià)氧化態(tài)的是〔〕(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.Cl2O5B.BrO7C.HClO23.將反響KMnO4+HCl→Cl2+MnCl2+KCl+H2O配平前方程式中HCl的系數(shù)是〔〕(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.8B.16C.184.某氧化劑YO(OH)2+中元素Y的價(jià)態(tài)為+5，如果復(fù)原7.16×10-4molYO(OH)2+溶液使Y至較低價(jià)態(tài)，那么需要用0.066mol/L的Na2SO3溶液26.98ml。復(fù)原產(chǎn)物中Y元素的氧化態(tài)為〔〕(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.-2B.-1C.0D.5.電極反響ClO3-+6H+6e═Cl-+3H2O的△rG=-839.6kJ/mol,那么E0ClO3-/Cl-值為〔〕(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.1.45VB.0.73VC.2.90VD.6.使以下電極反響中有關(guān)離子濃度減小一半，而E值增加的是〔〕(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.Cu2++2e-═CuB.I2+2e-═2I-C.2H++2e-═H2D.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響是〔〕(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.Zn2++2e-═ZnB.MnO4-+8H++5e-═Mn2++4H2OC.Cl2+2e-═2Cl-D.Cr3++e-═Cr2+8.將以下反響設(shè)計(jì)成原電池時(shí)，不用惰性電極的是〔〕(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.H2+Cl2═2HClB.2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+C.Ag++Cl-═AgClD.2Hg2++Sn2+═Hg22++Sn4+9.以下氧化復(fù)原電對(duì)中，E0值最小的是〔〕(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.Ag+/AgB.AgCl/AgC.AgBr/AgD.AgI/Ag10.將標(biāo)準(zhǔn)氫電極與另一氫電極組成原電池，假設(shè)使電池的電動(dòng)勢(shì)最大，另一電極所采用的酸性溶液應(yīng)是〔〕(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.0.1mol/LHClB.0.1mol/LHAc+0.1mol/LC.0.1mol/LHAcD.0.1mol/LH2SO411.以惰性電極電解一段時(shí)間后，pH增大的溶液是〔〕(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.HClB.H2SO4C.Na2SO4D.NaHSO12.某氧化復(fù)原反響的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變?yōu)椤鱮G，平衡常數(shù)為K0，標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為E0，那么以下對(duì)△rG，K0，E0的值判斷合理的一組是〔〕(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》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.某電池〔-〕A│A2+(0.1mol/L)‖B2+(1.0×10-2mol/L)│B(+)的電動(dòng)勢(shì)E為0.27V，那么該電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)E0為〔〕(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.0.24VB.0.27VC.0.30VD.14.電極電勢(shì)與pH無(wú)關(guān)的電對(duì)是〔〕(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.H2O2╱H2OB.IO3╱I-C.MnO2╱Mn2+D.MnO4-╱MnO42-15.關(guān)于原電池的以下表達(dá)中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕〔《無(wú)機(jī)化學(xué)釋疑與習(xí)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響的進(jìn)行C.鹽橋中的電解質(zhì)不參與電池反響D.電子通過(guò)鹽橋流動(dòng)16.FeCl3〔aq〕可用來(lái)刻蝕銅板，以下表達(dá)中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕〔《無(wú)機(jī)化學(xué)釋疑與習(xí)題解析》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既可做氧化劑又可做復(fù)原劑，以下表達(dá)中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕〔《無(wú)機(jī)化學(xué)釋疑與習(xí)題解析》高教第二版〕A.H2O2可被氧化生成O2B.H2O2可被復(fù)原生成H2OC.pH變小，H2O2的氧化能力增強(qiáng)D.pH變小，H2O2的復(fù)原性也增強(qiáng)18.將氫電極〔p〔H2〕=100kPa〕插入純水中，與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成一個(gè)原電池，那么EMF=〔〕V?！病稛o(wú)機(jī)化學(xué)釋疑與習(xí)題解析》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?！病稛o(wú)機(jī)化學(xué)釋疑與習(xí)題解析》高教第二版〕A.0.268B.-0.409C.-0.268D.20.25℃時(shí)，銅—鋅原電池中Zn2+和Cu2+的濃度分別為0.10mol/L和1.0×10-3mol/LA.減小0.1184VB.減小0.0592VC.增大0.1184VD.增大0.0592V二、填空題1.電池〔-〕Pt│H2(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(dòng)勢(shì)為V，電池反響為。(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)2.將KI，NH3·H2O,Na2S2O3,和Na2S溶液分別與AgNO3的溶液混合〔：K0SPAgI8.5×10-17，K0SPAgS6.3×10-50，K0穩(wěn)Ag〔NH3〕2+1.1×107；Ag〔S3O3〕23-12.9×1013〕，那么(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)=1\*GB2⑴當(dāng)存在時(shí)，Ag+的氧化能力最強(qiáng)=2\*GB2⑵當(dāng)存在時(shí)，Ag的復(fù)原能力最強(qiáng)3.向紅色的Fe(SCN)2+溶液中參加Sn2+后溶液變?yōu)闊o(wú)色，其原因是。(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)4.，E0Fe3+╱Fe2+=0.77V，F(xiàn)e〔CN〕63-的穩(wěn)定常數(shù)為1.0×1042，F(xiàn)e〔CN〕64-的穩(wěn)定常數(shù)為1.0×1035。那么E0Fe〔CN〕63-╱Fe〔CN〕64-值為V。(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)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(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)6.對(duì)某一自發(fā)的氧化復(fù)原反響，假設(shè)將反映方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)擴(kuò)大到原來(lái)的2倍，那么此反響的│△rG│將，電池電動(dòng)勢(shì)E。(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)7.在K2MnO4中，錳的氧化值為；在Na2S2O4中，硫的氧化值為?！病稛o(wú)機(jī)化學(xué)釋疑與習(xí)題解析》高教第二版〕8.在反響P4+3OH-+3H2O—3H2PO2-+PH3中，氧化劑是，其被復(fù)原的產(chǎn)物為；復(fù)原劑是，其被氧化的產(chǎn)物為?！病稛o(wú)機(jī)化學(xué)釋疑與習(xí)題解析》高教第二版〕9.在原電池中，E值大的電對(duì)是極，發(fā)生的是反響；E值小的電對(duì)是極，發(fā)生的是反響。E值越大的電對(duì)的氧化型得電子能力，其越；E值越小的電對(duì)的復(fù)原型失電子能力越，其越?！病稛o(wú)機(jī)化學(xué)釋疑與習(xí)題解析》高教第二版〕10.在電對(duì)Zn2+/Zn，I2/I-，BrO3-/Br-，F(xiàn)e〔OH〕3/Fe〔OH〕2中，其電極電勢(shì)隨溶液的變小而改變的電對(duì)有，?！病稛o(wú)機(jī)化學(xué)釋疑與習(xí)題解析》高教第二版〕11.對(duì)于反響eq\o\ac(○,1)Cl2〔g〕+2Br-〔aq〕===Br2〔l〕+2Cl-〔aq〕和反響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(○,-)=?！病稛o(wú)機(jī)化學(xué)釋疑與習(xí)題解析》高教第二版〕12.Eeq\o\ac(○,-)〔Cu/Cu+〕<Eeq\o\ac(○,-)〔I2/I+〕，但Cu2+能與I-反響生成I2和CuI，這是因?yàn)?，使電子?duì)的Eeq\o\ac(○,-)于電對(duì)的Eeq\o\ac(○,-)，使電對(duì)>Eeq\o\ac(○,-)〔I2/I-〕，故反響可以進(jìn)行?！病稛o(wú)機(jī)化學(xué)釋疑與習(xí)題解析》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+)?！病稛o(wú)機(jī)化學(xué)釋疑與習(xí)題解析》高教第二版〕14.氧化復(fù)原反響進(jìn)行的方向一定是電極電勢(shì)大的電對(duì)的作為氧化劑與電極電勢(shì)小的電對(duì)的作為復(fù)原劑反響，直到兩電對(duì)的電勢(shì)差，即反響到達(dá)平衡?！病稛o(wú)機(jī)化學(xué)釋疑與習(xí)題解析》高教第二版〕15.MnO4-+8H++5e═Mn2++4H2OE0=1.51V，當(dāng)MnO4-和Mn2+處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，電極電勢(shì)與pH的關(guān)系是：E╱V=。(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)三、計(jì)算題：(《無(wú)機(jī)化學(xué)習(xí)題》武大第三版)用離子電子法配平以下反響式：〔1〕PbO2+ClPb+Cl2〔酸性介質(zhì)〕〔2〕Br2BrO+Br〔酸性介質(zhì)〕〔3〕HgS+2NO+ClHgCl+2NO〔堿性介質(zhì)〕〔4〕CrO+HSnOHSnO+CrO〔堿性介質(zhì)〕〔5〕CuS+CN+OHCu(CN)+NCO+S〔堿性介質(zhì)〕用離子電子法配平以下電極反響：〔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)〕現(xiàn)有以下物質(zhì)：KMnO4,K2Cr2O7,CuCl2,FeCl2,I2,Br2,Cl2,F2在一定條件下它們都能作為氧化劑，試根據(jù)電極電勢(shì)表，把這些物質(zhì)按氧化本領(lǐng)的大小排列成順序，并寫(xiě)出它們?cè)谒嵝越橘|(zhì)中的復(fù)原產(chǎn)物?，F(xiàn)有以下物質(zhì)：FeCl2,SnCl2,H2,KI,Li,Mg,Al,它們都能作為復(fù)原劑，試根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表，把這些物質(zhì)按復(fù)原本領(lǐng)的大小排列成順序，并寫(xiě)出它們?cè)谒嵝越橘|(zhì)中的氧化產(chǎn)物。就下面的電池反響，用電池符號(hào)表示之，并求出298K時(shí)的E和△rG值。說(shuō)明反響能否從左至右自發(fā)進(jìn)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)電對(duì)Ag++eAg,=+0.799V,Ag2C2O4的溶度積為：3.5×10。求算電對(duì)Ag2C2O4+2e2Ag+C2O的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。MnO離子的歧化反響能否自發(fā)進(jìn)行？電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為：=0.56，=2.26V寫(xiě)出反響及電池符號(hào)。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.電對(duì)H3AsO3+H2OH3AsO4+2H++2e-,=+0.559V;電對(duì)3I-=I+2e,=0.535V。算出以下反響的平衡常數(shù)：H3AsO3+I+H2O=H3AsO4+3I-+2H+如果溶液的Ph=7，反響朝什么方向進(jìn)行？如果溶液的[H+]=6mol·dm-3，反響朝什么方向進(jìn)行？10.在堿性介質(zhì)中=-1.82V；=-1.18V計(jì)算電對(duì)P4-PH3的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，并判斷P4是否能發(fā)生岐化反響。11．利用氧化復(fù)原電勢(shì)表，判斷以下反響能否發(fā)生岐化反響。(a)2CuCu+Cu2+HgHg+Hg2+2OH-+I2IO-+I-+H2OH2O+I2HIO+I-+H+12．將一個(gè)壓強(qiáng)為1.013×105Pa的氫電極和一個(gè)含有90%氬氣，壓強(qiáng)1.013×105Pa的氫電極侵入鹽酸中，求此電池的電動(dòng)勢(shì)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(jì)算以下反響的標(biāo)準(zhǔn)摩爾自由能變化△rGMnO2+4H++2BrMn2++2H2O+Br2Br2+HNO2+H2O2Br+NO+3H+I2+Sn2+2I+Sn4+NO+3H++2Fe2+2Fe3++HNO2+H2OCl2+2BrBr2+2Cl15．以下在堿性介質(zhì)中的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)：CrO(aq)+4H2O(l)+3eCr(OH)3(s)+5OH(aq)=-0.11V[Cu(NH3)]+(aq)+eCu(s)+2NH3(aq)=-0.10V試計(jì)算用H2復(fù)原CrO和[Cu(NH3)]+時(shí)的，△rG和K。并說(shuō)明這兩個(gè)系列的雖然近似，但△rG和K卻相差很大的原因？16．對(duì)于298K時(shí)Sn2+和Pb2+與其粉末金屬平衡的溶液，在低離子強(qiáng)度的溶液中[Sn2+]/[Pb2+]=2.98，=-0.126V，。17．在298K時(shí)反響Fe3++AgFe2++Ag+的平衡常數(shù)為0.531。=+0.770V，計(jì)算。18.粗銅片中常含雜質(zhì)Zn,Pb,Fe,Ag等，將粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，進(jìn)行電解煉，可以得到純度為99.99%的銅，試用電極電勢(shì)說(shuō)明這四種雜質(zhì)是怎樣和銅別離的。19在含有CdSO4溶液的電解池的兩個(gè)極上加外電壓，并測(cè)得相應(yīng)的電流。所得數(shù)據(jù)如下：E/V0.51.01.82.02.22.42.63.0I/A0.0020.00040.0070.0080.0280.0690.1100.192試在坐標(biāo)紙上作圖，并求出分解電壓。20．在一銅電解試驗(yàn)中，所給電流強(qiáng)度為5000A，電流效率為94.5%，問(wèn)經(jīng)過(guò)3h后，能得電解銅多少kg〔千克〕？參考答案：選擇題1.C2.D3.B4.C5.A6.B7.D8.C9.C10.B11.A12.A13.C14.D15.D16.A17.D18.A19.C20.B二、填空題1.濃差；0.177；H+〔1mol/L〕→H+〔1.0×10-3mol/L〕。2.=1\*GB2⑴NH3·H2O=2\*GB2⑵Na2S3.Fe(SCN)2+中的Fe3+被復(fù)原為Fe2+，F(xiàn)e2+與SCN-不顯色。4.5.CuI2的容度積常數(shù)較小，使E0Cu2+╱CuI>E0I2╱I,Cu2+與I-發(fā)生氧化復(fù)原反響6.變大；不變7.+6，+3；8.P4，PH3，P4，H2PO2-9.正，復(fù)原，負(fù)，氧化，越強(qiáng)，氧化性，強(qiáng)，強(qiáng)，復(fù)原性，強(qiáng)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，復(fù)原型，=015.1.51─三、計(jì)算題1.解〔5〕2