08电化学基础与氧化还原平衡习题解答
< >
Eθ (Ag2CrO4/Ag) Eθ (AgCl/Ag)
三、计算题 1.将下面的电池反应用电池符号表示之， 将下面的电池反应用电池符号表示之， 将下面的电池反应用电池符号表示之
Cu(s)+2H+(0.01mol·L-1) = Cu2+ (0.1mol·L-1)+H2(0.9×1.013×105Pa) × ×
15.使下列电极反应中有关离子浓度减小一半， 使下列电极反应中有关离子浓度减小一半， 使下列电极反应中有关离子浓度减小一半 而E值增加的是 值增加的是 （A）Cu2+ +2e = Cu ） （B）I2+2e = 2I） （C）2H+ +2e = H2 ） （D）Fe3+ +e = Fe2+ ） （ B ）
(-)Cu(s)|Cu2+(1mol·L-1)||H+(1mol·L-1)|H2(1.013×105Pa)|Pt(+) ×
E池θ=EθH /H - EθCu2+/Cu =-0.34 v < 0 。
2 +
nE池 lg K = = −11.5, K ө=2.98×10-12 × 0.059
θ
θ
θ × ∆rGmθ = -nFE池 = 6.56×104J·mol-1>0。
-
2.将下列反应设计成原电池时，不用惰性电 将下列反应设计成原电池时， 将下列反应设计成原电池时 极的是 （A）H2+Cl2 = 2HCl ） （B）2Fe3+ +Cu = 2Fe2+ +Cu2+ ） （C）Ag+ +Cl－ = AgCl ） （D）2Hg2+ +Sn2+ = Hg22+ +Sn4+ ） （C）
(A)0.414V (B)-0.414V (C)0V (D)0.828V
10. 已知下列反应的原电池电动势为 已知下列反应的原电池电动势为0.46V，且Zn2+/Zn ， 则氢电极溶液中的pH为 的Eθ=－0.76V,则氢电极溶液中的 为（ D ） － 则氢电极溶液中的 Zn(s)+2H+(x mol·L–1)→Zn2+(1 mol·L–1)+H2(101.3kPa) → (A)10.2 (B)2.5 (C)3 (D)5.1
2.有一原电池，其电池符号为： 有一原电池，其电池符号为： 有一原电池
Pt|H2(50.0kP)|H+(0.50 mol·L–1) | | Sn4+(0.70 mol·L–1) , Sn2+(0.50 mol· L–1) | Pt
（1）写出半电池反应； ）写出半电池反应；
2） 写出电池反应； （2） 写出电池反应； （3）计算原电池的电动势； ）计算原电池的电动势； 不变的情况下， （4）当E=0时，在保持 ） 时 在保持p(H2)和c(H+)不变的情况下， 和 不变的情况下
4.在Fe3++e = Fe 2+ 电极反应中，加入 3+ 在 电极反应中，加入Fe 的配位剂F 的配位剂 －，则使电极电势的数值 减小 ； 电极反应中，加入Cu+的沉淀 在Cu2++e = Cu+电极反应中，加入 的沉淀 剂I－可使其电极电势的数值 升高 。
5.已知，Ag(NH3)2+：K稳=1.1×107； 已知， 已知 × AgCl：Kspθ=1.8×10－10； ： × Ag2CrO4：Kspθ=2×10－12。 × 用“大于”或“小于”填写。 大于” 小于”填写。 （1）Eθ [Ag(NH3)2+/Ag] ） （2）Eθ ）
3.电池（－）Cu︱Cu+‖Cu+，Cu2+︱Pt（+） 电池（－） ︱ 电池（－） （ ） （－）Cu︱ 和（－） ︱Cu2+、‖Cu+，Cu2+︱Pt（+）的 （ ） 反应均可写成Cu+Cu2+ = 2Cu+，则此二电池的 反应均可写成
∆ r G θ 相同 ，Eθ 不同 m
，Kθ 相同
相同” 不同” （填“相同”或“不同”）。
c(Sn )/ c(Sn
2+
4+
)等于多少？
解：（1） ）
(+) Sn4++ 2e =Sn2+ (-) H2 -2e = 2H+
( 2 ) Sn4++ H2 = Sn2+ + 2H+
(3) 查表 Eθ Sn4+/Sn 2+ = 0.151v E Sn4+/Sn2+ = 0.151+ (0.0592/2)lg(0.7/0.5) = 0.155v E 2H+/H2 = 0 + (0.0592/2)lg[0.52/(50/100)] = -0.009 E池= ESn4+/Sn2+ - E2H+/H 2 = 0.0155 – (-0.009) = 0.164v
并求电池： ）标准电动势 电动势E 并求电池：（1）标准电动势 池θ标准自由能 变化值△rGθ 以及反应平衡常数。 以及反应平衡常数。 变化值△ （2）分别根据 池和△rG判断反应从左向 ）分别根据E 判断反应从左向 右能否自发进行。 右能否自发进行。 已知
θ
ECu 2+ / Cu = 0.34V
解：(1) 电池符号
；电池反应的平衡常数为 5
1.
(－) Pt H2 (1.013×105 Pa) H+ (1mol L-1) ||Cl-1 (1mol L-1)|AgCl (s),Ag (s) (＋) － 3 ＋
2.AgCl(s) + e = Ag(s)+Cl-1 3.2H++2e = H2(g) 4.2AgCl(s)+H2(g) = 2Ag(s) + 2H+ 5.lgKθ= 2FEθ =7.51,Kθ= 3.212×107 RT
5.已知电极反应 已知电极反应ClO3-+6H++6e = Cl-+3H2O的 已知电极反应 的
θ ∆rGm
=-839.6kJ·mol-1，则Eθ (ClO3-/Cl-)值为 （A） （B）0.73V ） （D）-1.45V ）
（A）1.45V ） （C）2.90V ）
6. 用测定电池电动势的方法不能求得如下数值的是（ B ） 用测定电池电动势的方法不能求得如下数值的是（ （A）溶液 ）溶液pH ； （B）反应速度常数； ）反应速度常数； （C）酸碱电离常数； ）酸碱电离常数； （D）溶度积常数。 ）溶度积常数。 7. 某氧化还原反应的电动势 θ是正值 这是指 某氧化还原反应的电动势E 是正值,这是指 这是指……（ B ） （ 是正值， （A）∆G θ是正值，K>1 ） 是负值， （B）∆G θ是负值，K>1 ） 是正值， （C）∆G θ是正值，K<0 ） 是负值， （D）∆G θ是负值，K<1 ）
3.已知 θ (Ag+/Ag) =0.799V，Ag2C2O4的溶 已知E 已知 ， 度积常数为3.5× 度积常数为 ×10－11。 求Ag2C2O4+2e
－ 2Ag+C2O42－ Eθ=?
K 解： sp,Ag Cr O =[Ag+]2[Cr2O42-]
2 2 4
Ksp [Ag+]=( )1/2 [Cr2O42-] EAg2CrO4 /Ag= E
(4) 当E = 0 时， E Sn 4+/ Sn 2+ = Eθ Sn4+/ Sn 2+ +（0.059/2）lg [Sn4+]/[ Sn2+ ] （ ） -0.009 = 0.151 +(0.0592/2)lg[Sn4+]/[ Sn2+ ] [Sn4+]/[ Sn2+] = 3.77×10-6, [Sn2+]/[Sn4+] = 2.6℃ MnO4-+8H++5e=Mn2++4H2O的Eθ＝1.5V, 的 减少到10 若此时[H 由 若此时 ＋]由1 mol·L–1减少到 -4 mol·L–1,则该电子 则该电子 对的电势变化值是 （A）上升 ）上升0.38V （B）上升 ）上升0.047V （C）下降 ）下降0.38V （D）下降 ）下降0.047V ……（ C ） （
故，在标准状况下，反应正向非自发 在标准状况下， 在标准状况下
(2)
θ 0.059 P E池 = E 池 − lg + 2 2 [H ] 0.059 0.1×1 = 0.34 − lg = −0.43v 2 2 0.01 θ
[Cu ] ×
2+
pH 2
∆rG = -nFE =-2×96.5×(-0.43) = 82.7kJ·mol-1>0 所以，反应不能自发从左向右进行 反应不能自发从左向右进行。 反应不能自发从左向右进行
的电动势E为 的电动势 为0.27V，则该电池的标准电动势 ， Eθ为 （A）0.24V ） （C）0.30V ） （C） （B）0.27V ） （D）0.33V ）
14.通常配制 通常配制FeSO4溶液时加入少量铁钉，其原因与 溶液时加入少量铁钉， 通常配制 下列的哪种反应无关。 下列的哪种反应无关。 (A) O2(g)+4H+(aq)+4e =2H2O(l) (B) Fe3+(aq)+e-=Fe2+(aq) (C)Fe(s)+2Fe3+(aq)= Fe2+(aq) (D) 2 Fe3+(aq)+3e = Fe(s) ……（ D ） （
第08章 电化学基础
∴ E (H+/H2)= -0.28V
2HOAc+2e ⇌2OAc- + H2(g) EӨ =-0.28V
8.3.3 沉淀对电极电势的影响
例 298K时，在Fe3+、Fe2+的混合溶液中加入NaOH时有Fe(OH)3、Fe(OH)2
沉淀生成，假设无其它反应发生，当沉淀反应达到平衡时，保持C(OH-) =1. 0mol· -1 ，求E(Fe3+/Fe2+)为多少？ L
荷过剩，CuSO4溶液中则由于Cu2+的沉积而负电荷过剩。
从而阻止电子从锌极流向铜极，电池反应便会停止，直至 无电流产生。 3:当有盐桥存在时，随着反应的进行，盐桥中的负离子进 入ZnSO4溶液中，正离子进入CuSO4溶液中，以保持溶液的
电中性，使电流连续产生。
原电池的构造是这样的，如何表示原电池呢？
=1.60V 说明：含氧酸盐在酸性介质中氧化性增强。
8.3.3 酸度对电极电势的影响
例 已知电极反应2H++2e =H2(g)，EӨ =0.0V ,向体系中加入NaOAc,使得 C(HOAc)=C(NaOAc)=1. 0mol· -1 ，P(H2)=PӨ，求E(H+/H2)。 L
Ka = 1.8*10-5
确定了标准之后，如何确定其它电极电势呢？
8.3.2 标准电极电势-电极电势的定义
将待测电极与标准氢电极组成一个原电池,测得该原
电池的电动势(E),就可以知道待测电极相对于标准氢
电极的电极电势。
E（电池）= E(待测）- E（标准氢电极）
测定Cu电极的EӨ，组成如下电池：
（-）Pt|H2(g)∣H+(CӨ)‖Cu2+(CӨ)∣Cu（+） EӨ = EӨ(Cu2+/Cu) - EӨ(H+/H2) 0 ∴ EӨ(Cu2+/Cu)=0.340V
第6章 氧化还原反应 电化学基础(习题答案)
Ө
② 当盐酸浓度为12 mol· -1 L
0.0592 14 E (CrO /Cr ) 1.33 lg12 1.4791V 6 E(Cl2/Cl-) =1.3596 - 0.0592 lg12=1.2987V
2 7 3
∵此时 E(Cr2O72-/Cr3+) > E(Cl2/Cl-) ∴该酸度下可以制备氯气。
15.试设计一电池,计算298.15K时PbSO4的溶度积。 解：设计的原电池为： (-) Pb | PbSO4(s) | SO42-(1.0mol· -1) L ‖Pb2+(1.0mol· -1) | Pb (+) L 半电池反应： Pb2+ + 2ePb +) Pb +SO42--2e电池反应：
2 [ E (PbSO 4 /Pb) E (Pb /Pb)] lg K (PbSO 4 ) 0.0592 2 [0.355 (0.126)] 7.736 0.0592
Ө sp
Ө
Ө
2
lg Ksp (PbSO4) =-7.736 Ksp (PbSO4) =1.40×10-8
根据有关数据计算29815k时下列反应的k2fe3fe3fe2?2332fefek?由平衡常数和标准电极电势的关系得
第6章 氧化还原反应 习题参考答案 3.用氧化态法配平下列氧化还原反应方程式。
① Cu + 2H2SO4(浓) ② 2KMnO4 + S ③ 5NH4NO3
CuSO4 + SO2 + 2H2O 2MnO2 + K2SO4
Ө
……
注二：也可将反应分解为：
2 +) 3
电化学基础练习题及答案(教学资料)
4. 传感器：电化学传感器是一种利用电化学反应原理检测物质浓度的传感器。它们广泛应用于环境监测、医疗诊断等领域。
5. 电镀：电镀是利用电化学反应在金属表面沉积一层金属或其他物质的过程。电镀技术广泛应用于汽车、电子、家电等领域，以提高金属表面的耐腐蚀性、耐磨性和美观性。
答案：
原电池的工作原理是基于氧化还原反应。原电池由两个不同电极和电解质组成。在电池中，氧化反应和还原反应分别发生在两个电极上。阳极发生氧化反应，失去电子；阴极发生还原反应，获得电子。电子从阳极流向阴极，形成电流。电池的电动势是由两活和工业生产中的应用。
κ= 0.785 S/m
五、简答题
18. 请简要解释电解质溶液的导电机制。
答案：
电解质溶液的导电机制主要是通过溶液中的离子在电场作用下发生定向移动来实现。电解质在水中会电离成阳离子和阴离子，当施加电场时，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。这些离子的移动使得电流得以在电解质溶液中传导。
19. 请简要介绍原电池的工作原理。
电化学基础练习题及答案(教学资料)
一、选择题
1. 下列哪个不是电化学的基本概念？
A. 电极
B. 电池
C. 电解质
D. 磁场
答案：D
2. 下列哪个过程是氧化还原反应？
A. 酸碱中和反应
B. 置换反应
C. 沉淀反应
D. 络合反应
答案：B
3. 在下列电池中，哪个是原电池？
A. 铅酸电池
B. 镍氢电池
C. 锂电池
14. 电池的电动势与电池的极性有关。（ ）
氧化还原反应与电化学习题
第4章氧化还原反应与电化学习题一、思考题1. 什么叫原电池？它由哪几部分组成？如何用符号表示一个原电池？2. 原电池和电解池在结构和原理上各有何特点？3. 离子-电子法配平氧化还原反应方程式的原则是什么？有什么步骤？4. 用离子-电子法完成并配平下列方程式（必要时添加反应介质）：（1） K2MnO4 + K2SO3 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + H2O（2） NaBiO3 (s) + MnSO4 + HNO3 HMnO4 + Bi(NO3)3 + Na2SO4 + NaNO3 + H2O（3） Cr2O72— + H2O2 + H+（4） MnO+ S + H+ Mn2+ + H2SO3 + H2O2（5） （3）Zn + NO3－ + H+Zn2+ + NH4+ + H2O（6） （4）Ag + NO3－ + H+Ag+ + NO + H2O（7） （5）Al + NO3－ + OH－ + H2O [Al(OH)4]－ + NH35. 如何用图示表示原电池？6. 请正确写出下例电池的电池表达式：（1). 2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+（2). 5Fe2++8H++MnO4-=Mn2++5 Fe3++4H2O7. 电极有哪几种类型？请各举出一例。
8. 何谓电极电势？何谓标准电极电势？标准电极电势的数值是怎样确定的？其符号和数值大小有什么物理意义？9. 举例说明什么是参比电极。
是不是所有参比电极的电极电势均为零伏？10. 原电池的电动势与离子浓度的关系如何？电极电势与离子的浓度如何？11. 原电池反应书写形式不同是否会影响该原电池的电动势和反应的吉布斯函数变△r G值？12. 怎样判断氧化剂和还原剂的氧化、还原能力的大小？为什么许多物质的氧化还原能力和溶液的酸碱性有关？13. 怎样理解介质的酸性增强，KMnO4的电极电势代数值越大、氧化性增强？14. 根据标准电极电势值，判断下列各种物质哪些是氧化剂？哪些是还原剂？并排出它们氧化能力和还原能力的大小顺序。
第六章氧化还原平衡和电化学基础习题
第六章 氧化还原平衡和电化学基础练习：1、已知： ϕ(Fe 3+/Fe 2+) = 0.77 V ， ϕ(Br 2/Br -) = 1.07 V ， ϕ(H 2O 2/H 2O) = 1.78 V ，ϕ(Cu 2+/Cu) = 0.34 V ， ϕ(Sn 4+/Sn 2+) = 0.15V 则下列各组物质在标准态下能够共存的是：A 、Fe 3+，CuB 、Fe 3+，Br 2C 、Sn 2+，Fe 3+D 、H 2O 2，Fe 2+2、Pt│Fe 3+(1 mol·L -1)，Fe 2+(1 mol·L -1)‖C e 4+(1 mol·L -1)，Ce 3+(1 mol·L -1)│Pt 的电池反应是： A 、Ce 3+ + Fe 3+ = Ce 4+ + Fe 2+ B 、Ce 4+ + Fe 2+ = Ce 3+ + Fe 3+C 、Ce 3+ + Fe 2+ = Ce 4+ + FeD 、Ce 4+ + Fe 3+ = Ce 3+ + Fe 2+3、已知：Fe 3+ + e - = Fe 2+ ϕ= 0.77 V Cu 2+ + 2e - = Cu ϕ= 0.34 VFe 2+ + 2e - = Fe ϕ= -0.44 V Al 3+ + 3e - = Al ϕ= -1.66 V则最强的还原剂是： A 、Al 3+ B 、Fe 2+ C 、Fe D 、 Al4、 ϕ(MnO -4/Mn 2+) = 1.51 V ， ϕ(MnO -4/MnO 2)= 1.68 V ， ϕ(MnO -4/MnO -24) = 0.56 V ，则还原型物质的还原性由强到弱排列的次序是：A 、 MnO -24> MnO 2 > Mn 2+ B 、 Mn 2+ > MnO -24> MnO 2C 、 MnO -24> Mn 2+ > MnO 2 D 、 MnO 2 > MnO -24> Mn 2+5、对于下面两个反应方程式，说法完全正确的是：2Fe 3+ + Sn 2+ = Sn 4+ + 2Fe 2+， Fe 3+ + 21Sn 2+ = 21Sn 4+ + Fe 2+A 、两式的 E ， m r G ∆，K 都相等B 、两式的 E ， m r G ∆，K 不等C 、两式的 m r G ∆相等， E ，K 不等D 、两式的E 相等， m r G ∆，K 不等6、原电池Zn + 2Ag + = Zn 2+ + 2Ag 在标准状态下的电动势为：A 、ε= 2φθ（Ag +/Ag ）－φθ（Zn 2+/Zn ）；B 、ε= ｛φθ（Ag +/Ag ）｝2 －φθ（Zn 2+/Zn ）；C 、ε= φθ（Ag +/Ag ）－φθ（Zn 2+/Zn ）；D 、ε= φθ（Zn 2+/Zn ）－ φθ（Ag +/Ag ）7、已知 ϕ(Fe 3+/Fe 2+) = +0.77 V ， ϕ(Fe 2+/Fe) = -0.44 V ，则 ϕ(Fe 3+/Fe)的值为： -0.037V8、根据铬在酸性溶液中的元素电势图可知， ϕ(Cr 2+/Cr)为：-0.905V9、某氧化还原反应的标准吉布斯自由能变为 Δr G θ m 、平衡常比数为K θ 、标准电极电势为E θ 。
无机化学(上册)：第12章 氧化还原与电化学 习题与答案
第12章氧化还原与电化学习题与详细答案1．计算下列化合物中右上角带“*”元素的氧化态：KCl*O3，NaCl*O，H2O*2，O*3，S*8，C*60，KO*2，Na2S*2O3，Cr*2O72-，S*4O62-，N*H4+，N*2H4，Fe*3O4，Ni*(CO)4，Na[Co*(CO)4]，H[Mn*(CO)5]，[Fe*(CN)6]4-，[Fe(N*CS)6]3-.解：+5 +1 -1 0 0 0 -½ +2 +6 +2.5 -3KCl*O3，NaCl*O，H2O*2，O*3，S*8，C*60，KO*2，Na2S*2O3，Cr*2O72-，S*4O62-，N*H4+，-2 +8/3 0 -1 -1 +2 -3N*2H4，Fe*3O4，Ni*(CO)4，Na[Co*(CO)4]，H[Mn*(CO)5]，[Fe*(CN)6]4-，[Fe(N*CS)6]3-.2．用“氧化数法”配平以下列各氧化还原反应的方程式；（8）-（15）同时用“离子-电子法”配平：（1）AgNO3(s) → Ag(s) + NO2(g) + O2(g)（2）(NH4)2Cr2O7(s) → N2(g) + Cr2O3(s)（3）H2O2(aq) → H2O(l) + O2(g)（4）Cu(s) + HNO3（稀）→ Cu(NO3)2 + NO(g)（5）CuS(s) + HNO3（浓）→ CuSO4 + NO2(g)（6）H2S(g) + H2SO4（浓）→ S(s) + SO2(g)（7）C(s) + H2SO4（浓）→ CO2(g) + SO2(g) + H2O（8）SO2(g) + MnO4-→ Mn2+ + SO42-（9）Cr2O72- + H2O2→ Cr3+ + O2(g)（10）CrO42- + CN-→ Cr(OH)3(s) + OCN-（11）Cl2(g) + CN- + OH-→ Cl- + OCN-（12）I2(s) + OH-→ I- + IO3-（13）I- + IO3-→ I2(s) + H2O（14）I2(s) + S2O32-→ I- + S4O62-（15）NaBiO3(s) + Mn2+ + H+→ Bi3+ + MnO4-解：（1）氧化数+1 +5 -2 0 +4 -2 02 AgNO3(s) = 2 Ag(s) + 2 NO2(g) + O2(g)（2）(NH4)2Cr2O7(s) = N2(g) + Cr2O3(s) + 4 H2O（3）2 H2O2(aq) = 2 H2O(l) + O2(g)（4）3 Cu(s) + 8 HNO3（稀）= 3 Cu(NO3)2 + 2 NO(g) + 4 H2O（5）CuS(s) + 8 HNO3（浓）= CuSO4 + 8 NO2(g) + 4 H2O（6）H2S(g) + H2SO4（浓）= S(s) + SO2(g) + 2 H2O（7）C(s) + 2 H2SO4（浓）→ CO2(g) + 2 SO2(g) + 2 H2O（8）“氧化数法”：5 SO2(g) + 2 MnO4- + 2 H2O = 2 Mn2+ + 5 SO42- + 4 H+“离子-电子法”：5 SO2(g) + 10 H2O = 5 SO42- + 20 H+ + 10 e2 MnO4- + 10 e + 16 H+ = 2 Mn2+ + 5 SO42-两式相加，得：5 SO2(g) + 2 MnO4- + 2 H2O = 2 Mn2+ + 5 SO42- + 4 H+（9）“氧化数法”：Cr2O72- + 3 H2O2 + 8 H+ = 2 Cr3+ + 3 O2(g) + 7 H2O“离子-电子法”：3 H2O2 = 3 O2(g) + 6 H+ + 6 eCr2O72- + 14 H+ + 6 e = 2 Cr3+ + 7 H2O两式相加，得：Cr2O72- + 3 H2O2 + 8 H+ = 2 Cr3+ + 3 O2(g) + 7 H2O （10）“氧化数法”：2 CrO42- + 3 CN- + 5 H2O = 2 Cr(OH)3(s) + 3 OCN- + 4 OH-“离子-电子法”：3 CN- + 6 OH- = 3 OCN- + 3 H2O + 6 e2 CrO42- + 8 H2O + 6 e = 2 Cr(OH)3(s) +10 OH-两式相加，得：2 CrO42- + 3 CN- + 5 H2O = 2 Cr(OH)3(s) + 3 OCN- + 4 OH- （11）“氧化数法”：Cl2(g) + CN- + 2 OH- = 2 Cl- + OCN- + H2O“离子-电子法”：CN- + 2 OH- = OCN- + H2O + 2 eCl2(g) + 2 e = 2 Cl- + H2O两式相加，得：Cl2(g) + CN- + 2 OH- = 2 Cl- + OCN- + H2O（12）“氧化数法”：3 I2(s) + 6 OH- = 5 I- + IO3- + 3 H2O“离子-电子法”：I2(s) + 12 OH- = 2 IO3- + 6 H2O + 10 e5 I2(s) + 10 e = 10 I-两式相加，约简系数，得：3 I2(s) + 6 OH- = 5 I- + IO3- + 3 H2O（13）“氧化数法”：5 I- + IO3- + 6 H+ = 3 I2(s) + 3 H2O“离子-电子法”：10 I- = 5 I2(s) + 10 e2 IO3- + 12 H+ + 10 e = I2(s) + 6 H2O两式相加，约简系数，得：5 I- + IO3- + 6 H+ = 3 I2(s) + 3 H2O（14）“氧化数法”：I2(s) + 2 S2O32- = 2 I- + S4O62-“离子-电子法”：2 S2O32- = S4O62- + 2 eI2(s) + 2 e = 2 I-两式相加，得：I2(s) + 2 S2O32- = 2 I- + S4O62-（15）“氧化数法”：5 NaBiO3(s) + 2 Mn2+ + 14 H+ = 5 Bi3+ + 5 Na+ + 2 MnO4- + 7 H2O “离子-电子法”：2 Mn2+ + 8 H2O= 2 MnO4- + 16 H+ + 10 e5 NaBiO3(s) + 30 H+ + 10 e = 5 Bi3+ + 5 Na+ + 15 H2O两式相加，得：5 NaBiO3(s) + 2 Mn2+ + 14 H+ = 5 Bi3+ + 5 Na+ + 2 MnO4- + 7 H2O 3．含氰（CN-）工业废水可以用漂白粉[有效成份Ca(ClO)2]或氯气或H2O2在碱性介质中进行氧化处理后排放，写出各反应方程式。
(完整版)08电化学基础与氧化还原平衡习题解答
10. 已知下列反应的原电池电动势为0.46V，且Zn2+/Zn 的Eθ=－0.76V,则氢电极溶液中的pH为（ D ） Zn(s)+2H+(x mol·L–1)Zn2+(1 mol·L–1)+H2(101.3kPa) (A)10.2 (B)2.5 (C)3 (D)5.1
11.下列氧化还原电对中，Eθ值最大的是（D）
……（ D ）
(A) O2(g)+4H+(aq)+4e =2H2O(l) (B) Fe3+(aq)+e-=Fe2+(aq)
(C)Fe(s)+2Fe3+(aq)= Fe2+(aq)
(D) 2 Fe3+(aq)+3e = Fe(s)
15.使下列电极反应中有关离子浓度减小一半，
而E值增加的是
（B）
（A）Cu2+ +2e = Cu
电化学基础 与氧化还原平衡
习题解答
一、选择题
1.根据反应式: 2MnO4-+10Fe2+ +16H+=2Mn 2+ +10Fe3+ +8H2O 设计成原电池,其原电池的表示式是…… ( C ) (A) Fe | Fe2+ ,Fe3+ || Mn2+ ,MnO4-, H+ | Mn (B) Pt | MnO4-,Mn2+ ,H+ || Fe2+ ,Fe3+| Pt (C) Pt | Fe2+ ,Fe3+ || Mn2+ ,MnO4-,H+ | Pt (D) Mn | MnO4-,Mn2+ ,H+ || Fe2+，Fe3+ | Mn
氧化还原反应与电化学基础
碱性介质中，不能出现 H＋ 2、难溶或弱电解质应写成分子形式 3.注明沉淀、气体等
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二、电池电动势(E)与电极电势()
1 原电池: Cu-Zn原电池
负极
正极
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原电池（Galvanic cells）: ------化学能转化成电能的装置 (区别于电解池 electrolytic cells)
0 .0 n 5 9 1lg （ (氧 还 化 原 型 型 )） m q (2 5C )
影响存在三种类型: （1）一边型: 如 Zn2+/Zn:
Zn2+ + 2e = Zn(s)
0 .0 5 9 1 7lg (Z n 2 ) (2 5C )
（2）二边型: 如 Fe3+/ Fe2+2 : Fe3+ + e = Fe2+
将 E＝正－负和 E＝正－负代入上面电池反应的 Nernst方程式，可得到 电极反应的 Nernst方程式 :
电极反应的 Nernst方程式:
0 .0 n 5 9 1lg （ (氧 还 化 原 型 型 )） m q (2 5C )
电极反应式一般写为: m 氧化型 ＋ n e = q 还原型
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0.82 (V)
0.05917
(C l)2
E0.82 n lg(P C l2/P )(I)2
例2 试求下列电池的电动势E池
(–) Zn | Zn2+(0.1 mol/dm3) || Cu2+(0.001 mol/dm3) | Cu (+)
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2) 电极反应的 Nernst 方程式
第十一章 电化学基础和氧化还原反应
第十一章 氧化还原补充习题一．选择题1. 101BA05 在酸性介质中MnO4-与Fe2+反应,其还原产物为()A. MnO2B. MnO42-C. Mn2+D. Fe2. 102AA02 下列反应中属于歧化反应的是( )A. BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2OB. Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2OC. 2AgNO3=2Ag+2NO2+O2↑D. KClO3+2HCl(浓)=3Cl2↑+KCl+3H2O3. 104AA02 在Fe—Cu原电池中,其正极反应式及负极反应式正确的为( )A. (+) Fe2++2e-=Fe (-) Cu=Cu2++2e-B. (+) Fe=Fe2++2e- (-) Cu2++2e-=CuC. (+) Cu2++2e-=Cu (-) Fe2++2e-=FeD. (+) Cu2++2e-=Cu (-) Fe=Fe2++2e-4. 105AA01 下列电极反应,其它条件不变时,将有关离子浓度减半,电极电势增大的是( )A. Cu2++2e-=CuB. I2+2e-=2I-C. Fe3+ +e-=Fe2+D. Sn4++2e-=Sn2+5. 105AA02 当溶液中增加〔H+〕时,氧化能力不增强的氧化剂是( )A. NO3-B. Cr2O72-C. O2D. AgCl6. 105AA03 有关标准氢电极的叙述,不正确的是( )A. 标准氢电极是指将吸附纯氢气(1.01×105Pa)达饱和的镀铂黑的铂片浸在H+浓度为1mol·L-1的酸性溶液中组成的电极.B. 使用标准氢电极可以测定所有金属的标准电极电势.C. H2分压为1.01×105Pa,H+的浓度已知但不是1mol·L-1的氢电极也可用来测定其它电极电势.D. 任何一个电极的电势绝对值都无法测得,电极电势是指定标准氢电极的电势为0而测出的相对电势.7. 105AA04 对于电对Zn2+/Zn,增大其Zn2+的浓度,则其标准电极电势值将( )A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法判断8. 105AA06 下列电对E°值最小的是( )A. E°Ag+/AgB. E°AgCl/AgC. E°AgBr/AgD. E°AgI/A9. 105AA08 金属标准电极电势的大小与下列因素无关的是()A. 金属的升华焓B. 金属离子的水合焓C. 金属原子的电离势D. 金属电极表面积的大小10. 105BA05 在酸性溶液中Fe易腐蚀是因为( )A. Fe2+/Fe的标准电极电势下降B. Fe3+/Fe2+的标准电极电势上升C. E H/H的值因〔H+〕增大而上升D. E H/H的值下降11. 105BA15 101.3KPa下,将氢气通入1mol·L-1的NaOH溶液中,在298K时电极的电极电势是( ) (已知:E°(H2O/H2)=-0.828V)A. +0.625VB. -0.625VC. +0.828VD. -0.828V12. 106AA02 对于银锌电池:(-)Zn│Zn2+(1mol·L-1)‖Ag+(1mol·L-1)│Ag(+),已知E°Zn2+/Zn=-0.76V, E°Ag+/Ag=0.799V,该电池的标准电动势是( )A. 1.180VB. 0.076VC. 0.038VD. 1.56V13. 106BA02 原电池(-)Pt│Fe 2+(1mol·L-1),Fe3+(0.0001mol·L-1)‖I-(0.0001mol·L-1),I2│Pt (+)电动势为( )已知:E°Fe3+/Fe2+=0.77V , E°I/I=0.535VA. 0.358VB. 0.239VC. 0.532VD. 0.412V14. 210AA01 用奈斯特方程式E=E°+ lg计算MnO4-/Mn2+的电极电势E,下列叙述不正确的是( )A. 温度应为298KB. H+浓度的变化对E的影响比Mn2+浓度变化的影响大.C. E和得失电子数无关.D. MnO4-浓度增大时E增大15. 311AA06 反应Mn2++PbO2——→MnO4-+Pb2+总反应配平后氧化剂的化学计量系数是( )A. 8B. 5C. 10D. 316. 311BA11 在KMnO4+H2C2O4+H2SO4—K2SO4+MnSO4+CO2+H2O的反应中,若消耗1/5摩尔KMnO4,则应消耗H2C2O4为( ) A. 1/5mol B. 2/5mol C. 1/2mol D. 2mol17. 312AA08 电池反应为:2Fe 2+(1mol·L-1)+I2=2Fe3+(0.0001mol·L-1)+2I-(0.0001mol·L-1)原电池符号正确的是( )A.(-)Fe│Fe 2+(1mol·L-1),Fe3+(0.0001mol·L-1)‖I-(0.0001mol·L-1),I2│Pt(+)B.(-)Pt│Fe 2+(1mol·L-1),Fe3+(0.0001mol·L-1)‖I-(0.0001mol·L-1)│I2(s)(+)C.(-)Pt│Fe 2+(1mol·L-1),Fe3+(0.0001mol·L-1)‖I-(0.0001mol·L-1),I2│Pt(+)D.(-)Pt│I2,I-(0.0001mol·L-1)‖Fe 2+(1mol·L-1),Fe3+(0.0001mol·L-1)│Pt(+)18. 313AA03 下列公式正确的是( )A. lgK=-B. lgK=C. lgK=D. lgK=-19. 313BA01 已知:Cu2+/Cu+的E°=+0.158V,Cu+/Cu的E°=0.522V,则反应:2Cu+Cu2++Cu的lgK是( )A. 1×(0.158-0.522)/0.0592B. 1×(0.522-0.158)/0.0592C. 2×(0.522-0.158)/0.0592D. 1×(0.522+0.158)/0.059220. 313BA03 反应2MnO4-+5S2-+16H+=2Mn2++5S+8H2O在标准状态时电池电动势为2.00V,当某浓度时电池电动势为2.73V,该反应的△G为( )A. 5×2.00FB. 7×2.00FC. -10×2.73FD.10×2.73F21. 314BA02在298K时氧化还原反应Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O组成的原电池,其电动势计算公式正确的是( )A.=°- lgB.=°- lgC.=°+ lgD.=°- lg22. 314BA11 反应:MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O 若已知[Mn2+]=1mol·L-1,[HCl]=10mol·L-1,该反应的为()A. 0.253VB. 0.119VC.0.324VD. 0.028V23. 314BA12 在298K时,非金属I2在0.1mol·L-1的KI溶液中的电极电势是( )已知:E°(I2/I-)=0.535VA. 0.365VB. 0.594VC. 0.236VD. 0.432V24. 315BA05 元素电势图E A°: 1.15 1.29┌———ClO2——┐ 1.19 ┃ 1.21 ┃ 1.64 ClO4-————ClO3-——————HClO2————HClO 判断发生歧化反应倾向最大的物质是( )A. ClO4-B. ClO3-C. HClO2D. ClO225. 315BB07 元素电势图E B°:0.93 0.56 0.33 1.065 BrO4-————BrO3-————BrO-————Br2————Br-└————0.71 ————┘易发生歧化反应的物质是( )A. BrO4-B. BrO3-C. BrO-D.Br2E. Br-26. 315BA10 利用E A°:1.21 1.645 1.63ClO3-————HClO2——————HClO————Cl2求 E°ClO3-/Cl2的计算式正确的是( )A. E°ClO3-/Cl2=(5×1.21+3×1.645+1×1.63)/9B. E°ClO3-/Cl2=(2×1.21+2×1.645+1×1.63)/5C. E°ClO3-/Cl2=(1.21+1.645+1.63)/3D. E°ClO3-/Cl2=(2×1.21+2×1.645+1×1.63)/327. 101AA05 有关氧化数的叙述,不正确的是( )A. 单质的氧化数总是0B. 氢的氧化数总是+1,氧的氧化数总是-2C. 氧化数可为整数或分数D. 多原子分子中各原子氧化数之和是028. 312AA06 电池反应为:PbSO4+Zn=Zn2+(0.02mol·L-1)+Pb+SO42-(0.1mol·L-1) 原电池符号为( )A. (-)Zn│Zn2+(0.02mol·L-1)‖SO42-(0.1mol·L-1)│PbSO4(s)│Pb(+)B. (-)Pt│SO42-(0.1mol·L-1)│PbSO4‖Zn2+(0.02mol·L-1)│Zn(+)C. (-)Zn2+│Zn‖SO42-│PbSO4│Pt(+)D. (-)Zn│Zn2+(0.02mol·L-1)│SO42-(0.1mol·L-1)│PbSO4(s)│Pt(+)29. 101BA14 判断下式反应中,Cl2是( )Cl2+Ca(OH)2 Ca(ClO3)2+CaCl2 + H2OA. 还原剂B. 氧化剂C. 两者均否D. 两者均是30. 106AA04 下列电池电极选择不正确的是( )A. (-)Zn│Zn 2+(0.1mol·L-1)‖Cu2+(0.1mol·L-1)│Cu(+)B. (-)Fe│Fe 2+(1mol·L-1),Fe3+(1mol·L-1)‖I-(1mol·L-1),I2(s)│Pt (+)C. (-)Pt│H2(101.3KPa)│H+(0.001mol·L-1)‖H+(1mol·L-1)│H2(101.3KPa)│Pt(+)D. (-)Zn│Zn 2+(0.0001mol·L-1)‖Zn2+(0.01mol·L-1)│Zn (+)31. 106BA06 在一个氧化还原反应中,若两电对的电极电势值差很大,则可判断( )A. 该反应是可逆反应B. 该反应的反应速度很大C. 该反应能剧烈地进行D. 该反应的反应趋势很大二．填空题1. 103AC03 已知:E°Sn/Sn2+=0.15V E°H/H=0.000VE°SO42-/SO=+0.17V E°Mg2+/Mg=-2.375V E°Al3+/Al=-1.66V E°S/H S=+0.141V 根据以上E°值,把还原型还原能力大小的顺序排列为:2. 315CC01已知: 1.21 1.64 1.63 ClO3-———HClO2————HClO————Cl2电对ClO3-/Cl2的E°值为 ____________ 已知: -0.08 0.88 H2SO3—————HS2O4-————S2O32-————S电对 └——————0.45 ——————————┘ S2O32-/S的E°值为_________________3. 101AC03 在S2O32-,S4O62-中硫原子的氧化数分别为:_______,_______.4. 101BC02 指出化学反应方程式 2KMnO4+5H2O2+6HNO3=2Mn(NO3)2+ 2KNO3+8H2O+5O2↑ 中氧化剂是__________,还原剂为_____________5. 101BC15 已知下列反应均按正方向进行 2FeCl3+SnCl2=2FeCl2+SnCl42KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4 +5Fe2(SO4)3 +K2SO4+8H2O 在上述这些物质中, 最强的氧化剂是__________ 最强的还原剂是_________.6. 103AC01 氧化—还原反应中,氧化剂是E°值较高的电对的___________.还原剂 是E°值较低的电对的_______________.7. 104AC05 在酸性溶液中MnO4-作为氧化剂的半反应为____________________. H2C2O4作为还原剂的半反应为___________________________.8. 109AC04 当E（H+/H2）=-0.059pH时,此式表明该反应的E—pH线截距为_______, 斜率为 ______________9. 315CC10 已知0.158Cu2+————Cu+————Cu └————0.34————┘ 则反应Cu+Cu2+2Cu+的 °为 _______________ ,反应向右 _____________ 进行.10. 315CC03 根据元素电势图: 1.76 1.50 1.61 1.065 BrO4-————BrO3-————HBrO————1/2Br2————Br-└——————E°=?—————————┘ 其中能发生的歧化反应的反应方程式为________________________,E°BrO3-/Br-值为 _______________三.问答题1. 101BD03 指出化学反应方程式:3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2中铁、硫元素的氧化数,还原剂的氧化产物是什么?2. 105BD06 试解释在标准状态下,三氯化铁溶液为什么可以溶解铜板?知: E°Fe3+/Fe2+=0.77V , E°Cu2+/Cu=0.337V3. 105BD08 在实验室中制备SnCl2溶液时,常在溶液中加入少量的锡粒,试用电极电势说明其原理. E°Sn/Sn2+=0.15V , E°O2/H2O=1.229V , E°Sn2+/Sn=-0.1364V4. 105BD10 今有一含有Cl-,Br-,I-三种离子的混合溶液,欲使I-氧化为I2,又不使Br-,Cl-氧化,在常用的氧化剂Fe2(SO4)3和KMnO4中选择哪一种能符合上述要求? 知: E°I/I=0.535V, E°Br/Br=1.065V E°Fe3+/Fe2+=0.77V, E°Cl2/Cl-=1.3533V E°MnO/Mn2+=1.491V5. 105BD11 铁溶于过量盐酸或过量稀硝酸,其氧化产物有何区别?写出离子反应式,并用电极电势加以说明. 知:E°Fe2+/Fe=-0.409V , E°Fe3+/Fe2+=0.77V E°(H+/H2)=0.0000V , E°(NO3-/NO)=0.96V6. 107AD05 电解CuSO4溶液,阴极用铂,阳极用铜,写出电解池两极所发生的电化学反应.已知:E°Cu2+/Cu=+0.34V , E°H+/H2=0.00VE°O/H O =+1.229V , E°S O2-/SO2-=+2.00V.7. 108AD04 为什么锌棒与铁制管道接触可防止管道的腐蚀?8. 105BD07 利用有关的电极电势说明金属银为什么不能从稀硫酸或盐酸中置换出氢气,却能从氢碘酸中置换出氢? E°(Ag+/Ag)=0.7996V , E°(AgCl/Ag+Cl-)=0.2223V E°(AgI/Ag+I-)=-0.1519V , E°(H+/H2)=09. 105BD09 根据电极电势解释下列现象1) 金属铁能置换铜离子,而三氯化铁溶液又能溶解铜板.2) 二氯化锡溶液在空气中长存而失去还原性.3) 硫酸亚铁溶液贮存会变黄. E°Fe2+/Fe=-0.409V , E°Fe3+/Fe2+=0.77V E°Cu2+/Cu=0.334V , E°Sn/Sn2+=0.15V,E°O/H O=1.229V四.计算题1. 313CE02 将氧电极(pH=14溶液)与标准锌电极组成原电池<1>.写出原电池符号及电池反应式.<2>.求出电池电动势和平衡常数.<3>.若在溶液中加入HCl,电池电动势将如何变化? E°O2/OH=0.40V, E°Zn2+/Zn=-0.76V2. 313CE05 已知电对Ag++e-Ag E°=0.799V,Ag2C2O4的溶度积为3.5×10-11,求算电对Ag2C2O4+2e-2Ag+C2O42-的标准电极电势.3. 313CE06 反应:2Ag++Zn=2Ag+Zn2+,开始时Ag+和Zn2+的离子浓度分别是0.1mol·L-1和0.3mol·L-1,求达到平衡时,溶液中剩余的Ag+离子浓度.E°Ag+/Ag=0.7996V , E°Zn2+/Zn=-0.76V4. 313CE13 已知 E°Cu2+/Cu+=0.158V , E°Cu+/Cu=0.522V, 2Cu+=Cu+Cu2+ 求反应在298K时的平衡常数.简单的+1价铜离子是否可以在水溶液中稳定存在.5. 313CE14 已知原电池 (-)Cd│Cd2+‖Ag+│Ag(+)1) 写出电池返应.2) 计算平衡常数K.3) 若平衡时Cd2+离子浓度为0.1mol·L-1,Ag+离子浓度为多少?4) 1molCd溶解,能产生电量若干?E°Ag+/Ag=0.7996V, E°Cd2+/Cd=-0.4030V6. 314DE19 有一电池:(Pt)H2(50.65kPa)│H+(0.50mol·L-1)‖Sn(0.70mol·L-1), Sn 2+(0.50mol·L-1)│(Pt)1) 写出半电池反应.2) 写出电池反应.3) 计算电池的电动势.4) 当电池的电动势等于零时在P H2.[H+]保持不变的条件下,[Sn2+]/[Sn]是多少?已知:E°H+/H2=0.000V, E°Sn/Sn=0.15V7. 314DE12 已知银锌原电池,各半电池反应的标准电极电势为: Zn2++2e-Zn -0.78V,Ag++e-Ag +0.80V1) 求算Zn+2Ag+(1mol·L-1)=Zn2+(1mol·L-1)+2Ag电池的标准电动势.2) 写出上述反应的原电池符号.3) 若在25℃时,[Zn2+]=0.50mol·L-1,[Ag+]=0.20mol·L-1,计算该浓度下的电池电动势.8. 314DE20 将Cu片插入盛有0.5mol·L-1的CuSO4溶液的烧杯中,Ag片插入盛有0.5mol·L-1的AgNO3溶液的烧杯中.(E°(Cu 2+/Cu)=0.3402V,E°(Ag+/Ag)=0.7996V)1) 写出该原电池的符号.2) 写出电极反应式和原电池的电池反应.求反应的平衡常数.求该电池的电动势.3) 若加氨水于CuSO4溶液中,电池电动势如何变化?若加入氨水于AgNO3溶液中情况又是怎样的?(定性回答)第十一章 氧化还原补充习题一.选择题1. 101BA05C 2. 102AA02B3. 104AA02D4. 105AA01B5. 105AA02D 6. 105AA03B7. 105AA04C8. 105AA06D9. 105AA0810. 105BA0511. 105BA1512. 106AA02D C D D13. 106BA02B 14. 210AA01C15. 311AA06B16. 311BA11C17. 312AA08C 18. 313AA03B19. 313BA01B20. 313BA03C21. 314BA02B 22. 314BA11D23. 314BA12B24. 315BA05B25. 315BB07C D 26. 315BA10B27. 101AA05B28. 312AA06A29. 101BA14D 30. 106AA04B31. 106BA06D32.二.填空题1. 103AC03 Mg Al (H2) H2S Sn2+ SO2. 315CC01 1.47V 0.50V3. 101AC03 +2 +5/24. 101BC02 KMnO4 H2O25. 101BC15 KMnO4 SnCl26. 103AC01 氧化型 还原型7. 104AC05 MnO4+8H+5e Mn2++4H2OH2C2O42CO2+2H+2e8. 109AC04 0 -0.0599. 315CC10 -0.364V 不能自发10. 315CC03 5HBrO=BrO3+2Br2+2H2O+H1.45V 三．问答题101BD03 +2 -1 +8/3 +4 3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2氧化产物:Fe3O4、SO21. 105BD06 解: 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+∵ °=E°Fe3+/Fe2+—E°Cu2+/Cu=0.770-0.337>0 应向右自发进行 ∴ 三氯化铁溶液可以溶解铜板. 105BD08 答: SnCl2溶液易被空气中的氧气氧化而失去还原性,加入少量锡粒,可保护SnCl2溶液不被氧化.2Sn2++O2+4H=2Sn+2H2OE°O/H O>E°Sn/Sn2+ 反应向右自发进行加入Sn粒,Sn易被氧化成Sn2+而保护了Sn2+.因为 (E°O/H O—E°Sn/Sn2+)<(E°O/H O—E°Sn2+/Sn)2Sn+O2+4H=2Sn2++2H2O或答:加入Sn粒,溶液中即使有Sn生成,也必为Sn所还原,仍成为Sn2+离子,所以Sn粒可起到防止Sn2+被氧化的作用.反应式为: Sn+Sn=2Sn2+故常在SnCl2溶液中加入少量的锡粒.2. 105BD10 解: ∵ 电极电势大的电对的氧化型能氧化电极电势小的电对的还原型.∴ MnO4可将I,Br,Cl分别氧化为I2,Br2,Cl2.故KMnO4不符合上述要求而Fe2(SO4)3只能将I氧化为I2,故符合要求.2Fe3++2I=2Fe2++I23. 105BD11 解: Fe+2H=Fe2++H2(盐酸) ∵ E°H/H>E°Fe2+/FeFe+4H+NO3=Fe3++NO+2H2OFe和盐酸反应生成Fe2+后不能被H氧化为Fe3+, ∵ E°Fe3+/Fe2+=0.77>0 Fe和HNO3反应能生成Fe3+,∵E°NO3/NO>E°Fe3+/Fe2+4. 107AD05 解:根据已知E°值可知: 阴极(Pt): Cu2++2e=Cu 阳极(Cu): Cu=Cu2++2e108AD04 因为E°Zn2+/Zn=-0.76V, E°Fe2+/Fe=-0.44V,可见Zn比Fe更易被氧化,管道与锌棒接触被腐蚀的首先是锌而不是铁. 105BD07 答: ∵ E°Ag/Ag=0.7996V>0 E°AgCl/Ag Cl=0.2223V>0∴ Ag不能从稀硫酸或盐酸中置换出氢气. 而 E°AgI/Ag+I=-0.1519V<0∴ Ag能从氢碘酸中置换出氢气 2Ag+2HI=2AgI+H2↑5. 105BD09 答:1. Fe+Cu2+=Cu+Fe2+°=E°Cu2+/Cu—E°Fe2+/Fe=0.334-(-0.409)>0 反应向右自发进行. Fe3++Cu=Fe2++Cu2+°=E°Fe3+/Fe2+—E°Cu2+/Cu=0.77-0.334>0 反应向右自发进行.∴得结论 2.∵ SnCl2可被空气中的氧气氧化而失去还原性2Sn2++O2+4H=2Sn+2H2OE°O/H O>E°Sn/Sn2+3.因为硫酸亚铁可被空气中的氧气氧化而变成黄色硫酸铁溶液.4Fe2++O2+4H=2Fe3++2H2OE°O/H O >E°Fe3+/Fe2+四．计算题313CE02 解:1）. (-)Zn│Zn2+(1mol·L)‖OH(1mol·L),O2│Pt(+)2Zn+O2+2H2O2Zn2++4OH2）. °=0.40-(-0.76)=1.16(V)lgK=n°/0.0592=4×1.16/0.0592=78.3784K=2.39×10781. 3）. 在溶液中加HCl,E-不变,E+增大,增大.313CE05 解: Ag2C2O42Ag+C2O42-变形 Ag2C2O4+2Ag2Ag+C2O42-+2AglgK=2×(E°(Ag2C2O4/Ag)-E°(Ag/Ag))/0.0592 lg3.5×10=2(E°Ag2C2O4/Ag-0.799)/0.0296 整理得:E°Ag2C2O4/Ag=0.4895V2. 313CE06 解: 2Ag+ Zn====2Ag + Zn2+始 0.1 0.3 平衡 x 0.3+(0.1-x)/2=0.35-x/2≈0.35lgK=2×(0.7996+0.76)/0.0592=52.6892 K=4.889×105K=[Zn2+]/[Ag]=0.35/x=4.889×105x=2.7×10-27mol·L3. 313CE13 解: lgK=n°/0.0592=2×(0.522-0.158)/0.0592 =2×0.364/0.0592=6.1486K=1.41×10∵ K>105 ∴Cu在水溶液中不能稳定存在.4. 313CE14 解:1).电池反应2Ag+Cd=Cd2++2Ag2).lgK=n°/0.0592=2×[0.7996-(-0.4030)]/0.0592=40.6284∴ K=4.25×103).K=[Cd2+]/[Ag]=4.25×10[Ag]= =1.5×10-21mol·L4).Q=nF=2×96787=192974(C)5. 314DE19 解: 1).根据(3)计算结果表明Sn/Sn2+电对为正极,H/H2电极为负极(+) Sn+2e Sn2+(-) H2-2e2e2). 电池反应:Sn+H2=2H+Sn2+3).E Sn/Sn2+(+)=0.15+(0.0592/2)×lg[Sn]/[Sn2+] =0.15+(0.0592/2)×lg0.7/0.5=0.154(V)E H/H2(-)=0.00+(0.0592/2)lg[H]/P H2=0+(0.0592/2)lg0.5/50.65/101.3=-0.0089(V)=E+-E-=0.154-(-0.0089)=0.163V 4). =°-(0.0592/2)×lg[Sn2+][H]/[Sn]P H2=0 0.15-(0.0592/2)×lg([Sn2+]/[Sn]×0.5)=0 ∴ lg[Sn2+]/[Sn]=0.15×2/0.0592+0.301=5.37 则 [Sn2+]/[Sn]=2.34×1056. 314DE12 答: 1）. °=E°Ag/Ag-E°Zn2+/Zn=0.80-(-0.76)=1.56V2）. (-)Zn│Zn2+(1mol·L)‖Ag(1mol·L)│Ag(+)3）. 2Ag+Zn=2Ag+Zn2+=°+0.0592/2lg[Ag]/[Zn2+] =1.56+0.0592/2lg(0.20)/0.50 =1.56-0.03=1.53V7. 314DE20 解:1） (-)Cu│Cu2+(0.5mol·L)‖Ag(0.5mol·L)│Ag(+)2） (-)Cu-2e Cu2+ (+) Ag+e Ag电池反应: Cu+2Ag=Cu2++2Ag 3）lgK=n°/0.0592=2×(0.7996-0.3402)/0.0592 lgK=15.5203 K=3.313×1054）=°-0.0592/2lg[Cu2+]/[Ag]=0.7996-0.3402-(0.0592/2)×lg0.5/0.5=0.4594-0.0089=0.451V 5）加氨水于CuSO4,增大,加氨水于AgNO3中,降低.补充题一：1．用氧化数法配平下列各反应方程式（1）MnO4- + H+ + C2O42- → Mn2+ + CO2 + H2O（2）Cl2 + I2 + H2O → IO3- + Cl- + H+（3）PbO2 + Mn2+ + H+ → MnO4- + Pb2+ + H2O（4）MnO4- + H2O2 + H+ → Mn2+ + O2 + H2O（5）NO2- + H+ + I- → NO + I2 + H2O（6）BrO3- + H+ + I- → Br- + I2 + H2O（7）**MnO4- + Mn2+ + H+ → MnO2+ H+（8）*CrO2- + H2O2 + OH- → CrO42- + H2O（9）*MnO4- + SO32- + OH- → MnO42- + SO42- + H2O*为碱性物质，**为中性或弱酸性物质，其余为酸性物质，（4）有多套配平系数解（1）2MnO4- + 16H+ + 5C2O42- → 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O（2）5Cl2 + I2 + 6H2O → 2IO3- + 10Cl- + 12H+（3）5PbO2 + 2Mn2+ + 4H+ → 2MnO4- + 5Pb2+ + 2H2O（4）2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ → 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O2MnO4- + 7H2O2 + 6H+ → 2Mn2+ + 6O2 + 10H2O（5）2NO2- + 4H+ + 2I- → 2NO + I2 + 2H2O（6）BrO3- + 6H+ + 6I- → Br- + 3I2 + 3H2O（7）**2MnO4- + 3Mn2+ + 2H+ → 5MnO2+ 4H+（8）*2CrO2- + 3H2O2 + 2OH- → 2CrO42- + 4H2O（9）*2MnO4- + SO32- + 2OH- → 2MnO42- + SO42- + H2O2．用离子电子法配平下列各反应式（1）NaBiO3 + Mn2+ + H+ → Na+ + Bi3+ + MnO4- + H2O（2）S2O82- + Mn2+ + H2O → MnO4- + SO32- + H+（3）MnO4- + H2S + H+ → Mn2+ + S + H2O（4）S2O32- + I2 → S2O62- + I-（5）Cr3+ + MnO4- + H2O → Cr2O72- + Mn2+ + H+（6）H2O2 + H+ + I- → I2 + H2O（7）Mn3+ + H2O → MnO2 + Mn2+ + H+（8）*MnO42- + H2O → MnO4- + MnO2 + OH-（9）*I2 + OH- → I- + IO3- + H2O（10）*HCOO- + MnO4- + OH- → CO32- + MnO42- + H2O*为碱性物质，其余为酸性物质。
电化学基础---练习题及答案解析
电化学基础---练习题及答案解析1．将下列氧化还原反应装配成原电池，试以电池符号表示之。
(1)Cl 2 + 2I - →I 2 + 2Cl -(2) MnO 4- + 5Fe 2+ + 8H + →Mn 2+ + Fe 3+ + 4H 2O (3) Zn + CdSO 4→ ZnSO 4 + Cd (4)Pb + 2HI →PbI 2 + H 21．解：(1) （—）Pt,I 2│I -(c 1) ‖Cl -(c 2)│Cl 2(p ),Pt(+)(2) (–)Pt ∣Fe 2+(c 1)，Fe 3+(c 2)‖MnO 4-(c 3)，Mn 2+(c 4)，H +(c 4)∣Pt(+) (3) （—）Zn │Zn 2+ (c 1) ║Cd 2+(c 2) │Cd （+） (4) （—）Pb │Pb 2+(c 1)║H +(c 2)│H 2(p), Pt(+)2．写出下列原电池的电极反应和电池反应： (1) (–)Ag ∣AgCl(s) ∣Cl -‖Fe 2+，Fe 3+∣Pt(+) (2) (–)Pt ∣Fe 2+，Fe 3+‖Cr 2O 72-，Cr 3+，H +∣Pt(+) 2．解：(1)负极反应： Ag+ Cl -－e -→AgCl(s)正极反应：Fe 3++ e -→Fe 2+电池反应：Ag+ Cl - +Fe 3+=== AgCl(s)+ Fe 2+ (2) 负极反应：Fe 2+ －e -→Fe 3+正极反应：Cr 2O 72-+ 14H ++6e -→2Cr 3++7H 2O电池反应：Cr 2O 72-+ 14H ++6 Fe 2+===2Cr 3++6Fe 3++7H 2O3．由标准氢电极和镍电极组成原电池。
当c(Ni 2+)= 0.01 mol •L -1时，电池电动势为0.316V 。
其中镍为负极，试计算镍电极的标准电极电势。
解： E ＝ E (+) －E 、(-) = E(H +/H 2) －E (Ni 2+/Ni)= E(H +/H 2) －E(Ni 2+/Ni) －20592.0lg c (Cd 2+) E(Ni 2+/Ni) = E(H +/H 2) －E －20592.0lg c (Cd 2+) =0－0.316－20592.0lg0.01=－0.2568 V4．由标准钴电极和标准氯电极组成原电池，测得其电动势为1.64V ，此时钴为负极，已知E(Cl 2/Cl -)=1.36V ，试问：（1）此时电极反应方向如何？ （2）E(Co 2+/Co)= ？（不查表）（3）当氯气分压增大或减小时，电池电动势将怎样变化？（4）当Co 2+的浓度降低到0.01 mol •L -1时，原电池的电动势如何变化？数值是多少？ 4．解：（1）因为为(Cl 2/Cl -正极，反应方向为Co+Cl 2===CoCl 2（2）E= E(Cl 2/Cl -)－E(Co 2+/Co)E(Co 2+/Co)= E(Cl 2/Cl -)－E=1.36－1.64=－0.28V（3）E (Cl 2/Cl -)= E(Cl 2/Cl -)+20592.0lg )(/)(22-Cl c p Cl p θ因为E (Cl 2/Cl -)正极，当氯气分压增大时，电池电动势将增大；当氯气分压减小时，电池电动势将减小。