电化学基础练习题及答案
人教版化学选修四第四章《电化学基础》测试题(含答案)

第四章《电化学基础》测试题一、单选题1.有一种新型的乙醇电池,它用磺酸类质子溶剂,在200 ℃左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。
电池总反应为C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O,电池示意如图,下列说法不正确的是( )A.a极为电池的负极B.电池工作时,电流由b极沿导线经灯泡再到a极C.电池正极的电极反应为4H++O2+4e-===2H2OD.电池工作时,1 mol乙醇被氧化时就有6 mol电子转移2.能正确表示下列反应的离子方程式是()A.Na2S水解:S2- +2H2O ⇌ H2S+2OH﹣B.向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+ = 2Fe(OH)3+3Mg2+C.用醋酸溶液除水垢:2H++ CaCO3=Ca2++ H2O+CO2↑D.用铜为电极电解饱和食盐水:2Cl-+ 2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-3.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池,放电时电池总反应为Li1-CoO2+Li x C6===LiCoO2+C6(x+1)。
下列关于该电池的说法正确的是()xA.放电时,Li+在电解质中由正极向负极迁移B.放电时,负极的电极反应式为Li x C6+ x e-===x Li++C6C.充电时,若转移1 mol e-,石墨(C6)电极将增重7x gD.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2+x e-===Li1-x CoO2+x Li+4.下列关于原电池的叙述中,正确的是()A.电流从正极流出B.正极不断产生电子经导线流向负极C.负极发生还原反应D.电极只能由两种不同的金属构成5.下列说法中正确的是()A.钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀B.电解水生成H2和O2的实验中,可加入少量盐酸或硫酸增强导电性C.同一可逆反应使用不同的催化剂时,高效催化剂可增大平衡转化率D.升高温度能使吸热反应速率加快,使放热反应速率减慢6.500 mL 1 mol/L的稀HCl与锌粒反应,下列措施不会使反应速率加快的是A.升高温度B.加入少量的铜粉C.将500 mL 1 mol/L的HCl改为1000 mL 1 mol/L的HClD.用锌粉代替锌粒7.下列关于如图所示原电池装置的叙述中,正确的是A.铜片是负极B.电流从锌片经导线流向铜片C.硫酸根离子在溶液中向正极移动D.锌电极上发生氧化反应8.对于下列实验事实的解释,不合理...的是A.A B.B C.C D.D9.我国科学家已研制出一种可替代锂电池的“可充室温Na-CO2电池”,该电池结构如图所示。
完整版)电化学练习题带答案

完整版)电化学练习题带答案1.铁镍蓄电池是一种常见的电池,其放电反应为Fe +NiO3 + 3H2O → Fe(OH)2 + 2Ni(OH)2.下列说法中,错误的是:A。
电池的电解液为碱性溶液,正极为NiO3,负极为Fe。
B。
电池放电时,负极反应为Fe + 2OH- → Fe(OH)2 + 2e。
C。
电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低。
D。
电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2 + 2OH- + 2e → NiO3 + 3H2O。
2.当镀锌铁发生析氢腐蚀时,有0.2mol电子发生转移。
正确的说法是:④在标准状况下有1.12L气体放出。
3.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H,其基本结构如图,电池总反应可表示为:2H2 + O2 → 2H2O。
以下说法正确的是:A。
电子通过外电路从b极流向a极。
B。
b极上的电极反应式为:O2 + 2H2O + 4e → 4OH-。
C。
每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2.D。
H由a极通过固体酸电解质传递到b极。
4.如图是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。
甲醇在催化剂作用下提供质子(H)和电子,电子经过电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,该电池总反应式为:2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O。
以下说法中,错误的是:A。
右边的电极为电池的负极,b处通入的是空气。
B。
左边的电极为电池的正极,a处通入的是甲醇。
C。
电池负极的反应式为:2CH3OH + 2H2O - 12e → 2CO2↑ + 12H+。
D。
电池正极的反应式为:3O2 + 12H+ + 12e → 6H2O。
5.铅蓄电池的工作原理为:Pb + PbO2 + 2H2SO4 →2PbSO4 + 2H2O。
以下判断不正确的是:A。
K闭合时,d电极反应式:PbSO4 + 2H2O - 2e → PbO2 + 4H+。
B。
当电路中转移0.2mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2mol。
(完整版)人教版高中化学选修4第四章《电化学基础》单元测试题(解析版)

第四章《电化学基础》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列叙述中,正确的是()①电解池是将化学能转变成电能的装置①原电池是将电能转变成化学能的装置①金属和石墨导电均为物理变化,电解质溶液导电是化学变化①不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理有可能实现①Cu+2Ag+===Cu2++2Ag,反应既可以在原电池中实现,也可以在电解池中实现,其他条件相同时,二种装置中反应速率相同A.①①①①B.①①C.①①①D.①2.铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,研读下图,下列判断不正确的是()A. K闭合时,d电极反应式:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO42-B.当电路中转移0.2 mol电子时,①中消耗的H2SO4为0.2 molC. K闭合时,①中SO42-向c电极迁移D. K闭合一段时间后断开,①可单独作为原电池,d电极为正极3.一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下:下列说法不正确的是()A.在pH<4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀B.在pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀C.在pH>14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e-===2H2OD.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓4.锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图所示),电解液为溴化锌水溶液,电解液在电解质储罐和电池间不断循环。
下列说法不正确的是()A.充电时电极a连接电源的负极B.放电时负极的电极反应式为Zn—2e-===Zn2+C.放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大D.阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应5.下图为铜锌原电池示意图,下列说法正确的是()A.锌片逐渐溶解B.烧杯中溶液逐渐呈蓝色C.电子由铜片通过导线流向锌片D.锌为正极,铜为负极6.下列关于金属的防护方法的说法不正确的是()A.我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷,搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用B.给铁件通入直流电,把铁件与电池负极相连接C.轮船在船壳水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阳极的阴极保护法D.钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青7.锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是()A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO42-)减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡8.用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时,通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH (不考虑二氧化碳的溶解)。
高中化学第九章 电化学基础 Word版含答案

第九章电化学基础考点集训(二十七)第27课时原电池化学电源1.某小组为研究原电池原理,设计如图装置,下列叙述正确的是A.装置Ⅰ,铜片上有O2逸出B.装置Ⅰ,锌片溶解,发生还原反应C.装置Ⅱ,电池反应为:Zn+Cu2+===Zn2++CuD.装置Ⅱ,外电路中,电子从铜电极流向锌电极2.将Al片和Cu片用导线相连,一组插入浓HNO3溶液中,一组插入稀NaOH溶液中,分别形成原电池,则在这两个原电池中,正极分别为A.Al片、Cu片B.Cu片、Al片C.Al片、Al片D.Cu片、Cu片3.随着各地“限牌”政策的推出,电动汽车成为汽车届的“新宠”。
特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池,其工作原理如图,A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许Li+通过,电池反应式Li x C6+Li1-x CoCO2放电C6+LiCoCO2。
下列说法不正确...的是A.放电时Li+从左边流向右边B.放电时,正极锂的化合价未发生改变C.放电时B电极反应式为:Li1-x CoO2+x Li++x e-===LiCoO2D.废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”让Li+进入石墨中而有利于回收4.如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向烧杯中央滴加浓CuSO4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑铁丝反应及两球的浮力变化) A.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端高B端低B.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端低B端高C.当杠杆为绝缘体时,A端低,B端高;为导体时,A端高,B端低D.当杠杆为绝缘体时,A端高,B端低;为导体时,A端低,B端高5.镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,且镁原电池放电时电压高而平稳,越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。
其中一种镁二次电池的反应为:x Mg+Mo3S4放电Mg x Mo3S4,下列说法正确的是A.电池放电时,Mg2+向负极迁移B.电池放电时,正极反应为:Mo3S4+2x e-+x Mg2+===Mg x Mo3S4C.电池充电时,阴极发生还原反应生成Mo3S4D.电池充电时,阳极反应为x Mg-2x e-===x Mg2+6.下图为两个原电池装置图,由此判断下列说法错误的是A.当两电池转移相同电子时,生成和消耗Ni的物质的量相同B.两装置工作时,盐桥中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动C.由此可判断能够发生2Cr3++3Ni===3Ni2++2Cr和Ni2++Sn===Sn2++Ni的反应D.由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为:Cr>Ni>Sn7.美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池,它用磺酸类质子溶剂,在200 ℃时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。
人教版化学选修4第4章 《电化学基础》测试试题(含答案)

II.(1)氨化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氨化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,此盐中存在的化学键类型有_________________。
D.标准状况下,11.2L水中含有的分子数目约为3.01×1023
9.已知蓄电池在充电时作电解池,放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱,一个接线柱旁标有“+”,另一个接线柱旁标有“-”。关于标有“+”的接线柱,下列说法中正确的是( )
A.充电时作阳极,放电时作正极B.充电时作阳极,放电时作负极
C.充电时作阴极,放电时作负极D.充电时作阴极,放电时作正极
(3)③中被腐蚀的金属是__________。比较①、②、③中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_________(用序号回答)
19.如图所示的装置,电源为Zn-MnO2干电池,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向甲中滴入酚酞溶液,在Fe极附近显红色。试回答下列问题:
13.蓄电池在放电和充电时分别起原电池和电解池的作用,某电池分别在放电和充电时发生的反应:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列对该电池的判断错误的是( )
A.放电时,Fe是负极,NiO2是正极
B.充电时阴极上的电极反应式为:Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-
C.放电时电解质溶液中的阴离子向正极方向移动
请根据图示回答下列问题:
(1)图中a电极是(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)。该电极上发生的电极反应式为。
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电化学基础测试题(1)第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(共15小题,每题只有一个正确的答案,每题2分,共30分)1.甲、乙两个电解池均以Pt为电极,且互相串联,甲池盛有AgNO3溶液,乙池中盛有一定量的某盐溶液,通电一段时间后,测得甲池中某电极质量增加2.16 g,乙池中某电极上析出0.24 g金属,则乙池中溶质可能是()A.KNO3B.MgSO4 C.CuSO4D.Na2SO42.下列叙述正确的是()A.原电池中阳离子向负极移动B.用铝质铆钉接铁板,铁易被腐蚀C.马口铁(镀锡)的表面一旦破损,铁腐蚀加快D.白铁(镀锌)的表面一旦破损,铁腐蚀加快3.在电解水制取H2和O2时,为了增强导电性,常常要加入一些电解质,最好选用()A.NaOH B.HC1C.NaCl D.CuSO44.用惰性电极电解2L 1 mol·L-1的硫酸铜溶液,在电路中通过0.5mol 电子后,将电源反接,电路中又通过1mol 电子,此时溶液中c(H+)是(设溶液体积不变)A、1.5 mol·L-1B、0.75 mol·L-1C、0.5 mol·L-1D、0.25 mol·L-15.当两极都用银片作电极电解AgNO3溶液时,在阳极上的产物是()A.只有银B.银和氧气C.只有氢气D.上述都不对6.按下图的装置进行电解实验:A极是铜锌合金,B极为纯铜,电解质中含有足量的铜离子。
通电一段时间后,若A极恰好全部溶解,此时B极质量增加7.68克,溶液质量增加0.03克,则A合金中Cu、Zn原子个数比为A 4︰1B 3︰1C 2︰1D 任意比7.某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,不能实现该反应的原电池组成是()A.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl3溶液B.正极为碳,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C.正极为铂,负极为铁,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液D.正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4溶液8.以石墨棒作电极,电解氯化铜溶液,若电解时转移的电子数是3.01×1023,则此时在阴极上析出铜的质量是()A.8g B.16gC.32g D.64g9.用石墨作电极,电解1mol·L-1下列物质的溶液,溶液的pH变大的是()A.HCl B.H2SO4C.NaCl D.Na2SO410.关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是A.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色C.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性11.用惰性电极电解+n价金属的硝酸盐溶液,当阴极上析出m g金属时,阳极上产生560mL(标准状况)气体,此金属的相对原子质量应为()A.10mn B.10m C.10n D.40mn12.镁铝合金在碱性溶液中开始反应缓慢,后反应加速,经分析是氧化膜及微电池作用的结果.下列叙述正确的是()A.微电池负极为Mg B.微电池负极为AlC.铝的电极反应式为2H++2e-=H2↑ D.镁的电极反应式为Mg-2e-=Mg 2+13.用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一物质中(括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是()A .AgNO 3 [Ag 2O]B .NaOH [NaOH]C .NaCl [盐酸]D .CuSO 4 [Cu(OH)2]14.用铂电极电解CuSO 4和KNO 3的混合液500mL,经过一段时间后,两极均得到标况下11.2L 气体,则原混合液中CuSO 4的物质的量浓度为()A .0.5mol·L -1B .0.8mol·L -1C .1.0mol·L -1D .1.5mol·L -115.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y 2O 3)的氧化锆(ZrO 2)晶体,在熔融状态下能传导O 2-。
人教版化学选修四第四章《电化学基础》测试题(含答案)

(3)元素②的简单氢化物是由_____(填“极性”或“非极性”)键形成的,用电子式表示它的形成过程______。
(4)元素③、④、⑥、⑦四种元素形成的离子,离子半径由大到小的顺序是______(用离子符号表示)。
(5)③、⑥两种元素形成的简单氢化物沸点较高的是______,请简述理由______
(6)用①、③的单质可以制成燃料电池,电解液为KOH浓溶液,用多孔的金属惰性电极浸入此浓溶液中,在X极通入①的单质,Y极通入③的单质,则Y极的电极反应式是______。
D.关于钢铁电化学保护中,外加电流的阴极保护法利用的是原电池原理
二、填空题
16.用石墨作电极电解下列溶液①稀H2SO4②K2SO4溶液 ③CuCl2溶液 ④CuSO4溶液 ⑤KOH溶液
(1)阴极、阳极都有气体产生,且体积比(相同条件下)为2∶1的是(填序号)__________,其阳极的电极反应式都是_________________________________________________,
C.理论上甲区每生成1molS时通过质子交换膜的H+为2mol
D.该装置实现了利用太阳能间接将H2S分解为S和H2
13.下列说法不正确的是
A.反应CaO+H2O=Ca(OH)2可放出大量的热,故可把该反应设计为原电池
人教版高中化学选修4第四章《电化学基础》单元测试试题(含答案)

第四章《电化学基础》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.利用反应 Zn+Cu2+= Zn2++ Cu 设计成原电池。
则该电池的负极、正极和电解质溶液选择合理的是()A.Zn、 Cu、 ZnSO4 B. Cu、 Zn、 ZnCl 2C.Cu、 Zn、 CuCl2 D. Zn、 Cu、 CuSO42.控制适合的条件,将反应 2Fe3++2I -2Fe2++I 2设计成如下图所示的原电池。
下列判断不正确的是()A.为证明反应的发生,可取甲中溶液加入铁氰化钾溶液B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原,乙中石墨电极上发生氧化反应C.电流计读数为零时,在甲中溶入FeCl 2固体时,甲中的石墨电极为正极D.此反应正反应方向若为放热,电流计读数为零时,降低温度后乙中石墨电极为负极 3.某同学组装了如图所示的电化学装置,电极Ⅰ为Zn,其他电极均为Cu,电解质溶液都是 CuSO4 溶液,则下列说法正确的是()A.电子移动:电极Ⅰ→电极Ⅳ→电极Ⅲ→电极ⅡB.电极Ⅰ发生还原反应C.电极Ⅳ逐渐溶解D.电极Ⅲ的电极反应: Cu- 2e-=Cu2+4.已知海水中含有的离子主要有Na+、 Mg2+、 Cl -、Br-,利用下图装置进行实验探究,列说法正确的是()A. X为锌棒, K置于 M,可减缓铁的腐蚀,铁电极上发生的反应为2H++ 2e-=H2↑B.X 为锌棒, K置于 M,外电路电流方向是从 X到铁C.X 为碳棒, K置于 N,可减缓铁的腐蚀,利用的是外加电流的阴极保护法D.X 为碳棒, K置于 N,在 X电极周围首先失电子的是 Cl-5.下列解释事实的反应方程式不正确的是()A.热的纯碱溶液可去除油污: CO32- +2H2O H2CO3+2OH-B.钢铁发生吸氧腐蚀时,铁作负极被氧化: Fe-2e-= Fe2+C.以 Na2S为沉淀剂,除去溶液中的 Cu2+:Cu2++S2-=CuS↓D.向电解饱和食盐水的两极溶液中滴加酚酞,阴极变红:2H2O+2e-==H2↑+2OH-6.化学与科学、技术、社会、环境密切相关。
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第11章氧化还原反应电化学基础一、单选题1. 下列电对中,θ值最小的是:DA: Ag+/Ag;B: AgCl/Ag;C: AgBr/Ag;D: AgI/Ag2. θ(Cu2+/Cu+)=,θ(Cu+/Cu)=,则反应2 Cu+Cu2+ + Cu的Kθ为:C A: ×10-7;B: ×1012;C: ×106;D: ×10-133. 已知θ(Cl2/ Cl-)= +,在下列电极反应中标准电极电势为+ 的电极反应是:D A:Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl-- 2e- = Cl2C:1/2 Cl2+e-=Cl- D:都是4. 下列都是常见的氧化剂,其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是:DA: K2Cr2O7 B: PbO2C: O2D: FeCl35. 下列电极反应中,有关离子浓度减小时,电极电势增大的是:BA: Sn4+ + 2e- = Sn2+ B: Cl2+2e- = 2Cl-C: Fe - 2e- = Fe2+ D: 2H+ + 2e- = H26. 为防止配制的SnCl2溶液中Sn2+被完全氧化,最好的方法是:AA: 加入Sn 粒B:. 加Fe 屑C: 通入H2D: 均可二、是非题(判断下列各项叙述是否正确,对的在括号中填“√”,错的填“×”)1. 在氧化还原反应中,如果两个电对的电极电势相差越大,反应就进行得越快。
×(电极电势为热力学数据,不能由此判断反应速率)2.由于θ(Cu+/Cu)= + , θ(I2/ I-)= + , 故Cu+和I2不能发生氧化还原反应。
×(标态下不反应,改变浓度可反应。
)3.氢的电极电势是零。
×(标准电极电势)4.FeCl3,KMnO4和H2O2是常见的氧化剂,当溶液中[H+]增大时,它们的氧化能力都增加。
×(电对电极电势与PH无关的不变化。
)三、填空题1. 根据θ(PbO2/PbSO4) >θ(MnO4-/Mn2+) >θ(Sn4+/Sn2+),可以判断在组成电对的六种物质中,氧化性最强的是PbO2,还原性最强的是Sn2+。
2. 随着溶液的pH值增加,下列电对Cr2O72-/Cr3+、Cl2/Cl-、MnO4-/MnO42-的值将分别变大、不变、不变。
(如何变化)3. 用电对MnO4-/Mn2+,Cl2/Cl-组成的原电池,其正极反应为:MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O,,负极反应为Cl2+2e =2Cl-,电池的电动势等于,(θ(MnO4-/Mn2+)=;θ(Cl2/Cl-)=)4. 已知:Cr2O72- + Cr3+Cr2+Cr,则θ(Cr2O72- / Cr2+)= V,Cr2+能否发生歧化反应不能。
5. 用离子-电子法配平下列氧化还原反应式(1)Cr2O72-+ Fe2+→Cr3+ + Fe2+ + H2O (酸性介质)Cr2O72-+ 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O(2)Mn2+ + BiO3-+ H+→MnO4-+ Bi3+ + H2O2Mn2+ + 5BiO3-+ 14H+ = 2MnO4-+ 5Bi3+ + 7H2O(3)H2O2 + MnO4-+ H+→O2 + Mn2+ + H2O5H2O2 + 2MnO4-+ 6H+ = 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O6. 反应2Fe3+(aq) + Cu(s) =2Fe2++ Cu2+(aq) 与Fe (s) + Cu2+ (aq) =Fe2+(aq)+ Cu (s) 均正向自发进行,在上述所有氧化剂中最强的是Fe3+,还原剂中最强的是Fe。
7. 已知θ(Cu 2+/Cu)=, K spCu(OH)2,= ×10-20, 则θ(Cu (OH)2/Cu)= V8. 根据标准电极电势表,将Hg2+、Cr2O72-、H2O2、Sn、Zn、Br-中的氧化剂、还原剂由强到弱分别排列成序:(1)氧化剂由强到弱H2O2> Cr2O72-> Hg2+;(2)还原剂由强到弱Zn > Sn > H2O2> Br-。
四、计算题1. 若下列反应在原电池中正向进行,试写出电池电动势的表示式。
(1)Fe + Cu2+ =Fe2+ + Cu Eθ= φθ+- φθ-=φθ(Cu2+/Cu) -φθ(Fe2+/Fe) = (2)Cu2+ + Ni =Cu + Ni2+ Eθ= φθ+- φθ-=φθ(Cu2+/Cu) -φθ(Ni2+/Ni) =2. 求出下列原电池的电动势,写出电池反应式,并指出正负极。
(1)Pt | Fe2+(1mol·L-1) , Fe3+·L-1) || I-mol·L-1),I2(s) | Pt解:右边为正极:I2 + 2e = 2 I-左边为负极:Fe3+ +e =Fe2+E= φ+- φ-= [φθ(I2/I-) + ] -[φθ(Fe3+/Fe2+)+ 1]=电池反应式为I2 + 2Fe2+ = 2I-+ 2Fe3+(2)Pt | Fe3+ mol·L-1),Fe2+ mol·L-1) || Mn2+ mol·L-1),H+ mol·L-1),MnO2(固)| Pt解:右边为正极:MnO2 + 4H+ + 2e = Mn2+ + 2H2O 左边为负极:Fe3+ +e =Fe2+E= φ+- φ-= [φθ(MnO2/Mn2+) + 2lg]-[φθ(Fe3+/Fe2+)+ ] = > 0电池反应式为MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O3. 将铜片插入盛有·L-1CuSO4溶液的烧杯中,银片插入盛有·L-1 AgNO3溶液的烧杯中,组成一个原电池。
(1)写出电极反应式和电池反应式;(2)求该电池的电动势。
解:(1)(-)Cu | Cu2+mol·L-1) || Ag+mol·L-1) | Ag(+)正极反应Ag+ + e-= Ag 负极反应Cu 2+ +2e-=Cu电池反应式:2Ag+ + Cu = 2Ag + Cu2+(2)E = φ(Ag+/Ag)-φ(Cu2+ /Cu)= {φθ(Ag +/Ag)+[Ag +]}-{φθ(Cu2+ /Cu)-2lg[Cu2+]}= [+4. 在pH = 3和pH = 6时,KMnO4是否能氧化I-离子和Br-离子解:在酸性条件下:MnO4-+ 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O[MnO4-]=[ Mn2+]=1 mol·L-1φ(MnO4-/Mn2+)=φθ(MnO4-/Mn2+)+ 5lg[H+]8pH=3时,φ (MnO4-/Mn2+) =+5lg(10-3)8 =(V)既大于φθ(I2/I-),也大于φθ(Br2/Br-),所以既能够氧化I-,也能够氧化Br-。
PH=6时φ(MnO4-/Mn2+)=此时,φθ(MnO4-/Mn2+)>φθ(I2/I-),但φ(MnO4-/Mn2+)<φθ(Br2/Br-)∴KMnO4能氧化I-,却不能氧化Br-。
5. 已知(H3AsO4/H3AsO3)= ,(I2/I-)=,试计算下列反应:H3AsO3 + I2 + H2O =H3AsO4+ 2I-+ 2H+在298K时的平衡常数。
如果pH = 7,反应朝什么方向进行解:lg Kθ = n Eθ/ =2× / = -∴K = 由于Eθ<0 ∴此时反应逆向进行当pH=7时,[H+]=10-7,其它浓度均为1 mol·L-1E = φ (+)-φ (-)=φθ(I2/I-)-[φθ(H3AsO4/ H3AsO3) + 2lg[H+]2= --(10-7) =>0 ∴反应正向进行。
6. 已知:Fe2+ + 2e-=Fe φθ =-Fe3+ + e-= Fe 2+φθ = +该电池反应式为:3Fe2+ = Fe + 2Fe3+计算该电池的E值及电池反应的△r G m并判断反应能否正向自发进行解:Eθ =φθ(+)-φθ(-) = –= - < 0△r G mθ=-nFEθ= -2×96485×(-= > 0∴反应不能自发进行。
7. 根据下列反应组成电池,写出电池组成式,计算298K时的电动势,并判断反应自发进行的方向。
(1)2Ag(s) + Cu(NO3)2 mol·L-1) = 2AgNO3 mol·L-1) + Cu(s)(2)2Cr3+ mol·L-1) + 2Br-mol·L-1) = 2Cr 2+ (1 mol·L-1) + Br2(l)解:(1)正极:Cu2++2e- = Cu 负极:Ag+ + e- =AgE =φ(+)-φ(-) =[ + 2 ]-[+] =-(V) < 0故反应逆向自发进行。
(2)正极:Cr3++e- = Cr2+负极:Br2 + 2e- = 2Br-E =φ(+)-φ(-) =[ + 1]-[+2 lg1/] =-< 0故反应逆向自发进行。
8. 已知[Sn2+] = mol·L-1,[Pb2+] = mol·L-1(1)判断下列反应进行的方向Sn + Pb2+ = Sn2+ + Pb(2)计算上述反应的平衡常数K。
解:E =φ(-φ(-)+)={φθ(Pb2+/Pb) + 0/0592/2lg[Pb2+]}-{φθ(Sn2+/Sn)+2lg[Sn2+]}= [-+ ]-[(-+2 = > 0故反应正向进行。
(2)lgK =n Eθ/ =2× / = ∴K =9. 已知φθ(Br2/ Br-)=,φθ(IO3-,H+/I2)=(1)写出标准状态下自发进行的电池反应式;(2)若[Br-] = mol·L-1,而其它条件不变,反应将如何进行(3)若调节溶液pH = 4,其它条件不变,反应将如何进行解:(1)φθ(IO3-,H+/I2) > φθ(Br2/Br-)正极:2IO3-+ 12H+ + 10e-= I2 + 6H2O负极:Br2 + 2e-= 2Br-故电池反应为:2IO3-+ 10Br-+ 12H+ == I2 + 5Br2 + 6H2O(2)E = φ(-φ(-) = φθ(IO3-,H+/I2) -{φθ(Br2/Br-) + 2)lg1/[Br-]2}+)= -+ =-< 0故反应逆向进行。