第10章 氧化还原习题

第10章 氧化还原习题

一．选择题

在酸性介质中MnO4-与Fe2+反应，其还原产物为( ) A. MnO2 B. MnO42- C. Mn2+ D. Fe 下列反应中属于歧化反应的是( ) A. BrO3—+5Br—+6H+=3Br2+3H2O B. 3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O C. 2AgNO3=2Ag+2NO2+O2↑

D. KClO3+2HCl(浓)=3Cl2↑+KCl+3H2O

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-=Cu C. (+) Cu2++2e-=Cu (_ ) Fe2++2e-=Fe D. (+) Cu2++2e-=Cu (_ ) Fe=Fe2++2e-

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-=Cu B. I2+2e-=2I- C. Fe3+ +e-=Fe2+ D. Sn4++2e-=Sn2+

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. O2 D. AgCl

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.

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

下列电对E°值最小的是( )

A. E°Ag+/Ag B. E°AgCl/Ag C. E°AgBr/Ag D. E°AgI/A

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 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. EH+D. E H+

的值因〔H+〕增大而上升 的值下降

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. +0.625V B.—0.625V C. +0.828V D.— 0.828V

对于银锌电池:(—)Zn│Zn2+(1mol·L-1)‖Ag+(1mol·L-1)│Ag(+)，已知

2+

E°Zn/Zn=—0.76V，

E°Ag+/Ag=0.799V，该电池的标准电动势是( )

A. 1.180V B. 0.076V C. 0.038V D. 1.56V

原电池(—)Pt│Fe2+(1mol·L-1)，Fe3+(0.0001mol·L-1)‖I-(0.0001mol·L-1)，I2│Pt (+) 电动势为( )

=0.535V

3+2+

已知:E°Fe/Fe=0.77V ， E°

A. 0.358V B. 0.239V C. 0.532V D. 0.412V 用奈斯特方程式E=E°+

0.059[氧化型]

lg 计算MnO4—/Mn2+的电极电势E，下列叙述不正确的是n[还原型]

( )

A. 温度应为298K

B. 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 →

反应Mn2++PbO2→MnO4-+Pb2+总反应式配平后氧化剂的化学计量系数是( ) A. 8 B. 5 C. 10 D. 3

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. 2mol

电池反应为:2Fe2+(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│Fe2+(1mol·L-1)，Fe3+(0.0001mol·L-1)‖I-(0.0001mol·L-1)，I2│Pt(+) B.(-)Pt│Fe2+(1mol·L-1)，Fe3+(0.0001mol·L-1)‖I-(0.0001mol·L-1)│I2(s)(+) C.(-)Pt│Fe2+(1mol·L-1)，Fe3+(0.0001mol·L-1)‖I-(0.0001mol·L-1)，I2│Pt(+) D.(-)Pt│I2，I-(0.0001mol·L-1)‖Fe2+(1mol·L-1)，Fe3+(0.0001mol·L-1)│Pt(+) 下列公式正确的是( ) A. lgK=-

n(E+-E-0.059

)n(E+-E- B. lgK=

0.059

)

n(E+-E-)n(E+-E-)

C. lgK= D. lgK=-

0.0590.059

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)/0.0592 B. 1×(0.522-0.158)/0.0592 C. 2×(0.522-0.158)/0.0592 D. 1×(0.522+0.158)/0.0592

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. 5×2.00F B. 7×2.00F C. —10×2.73F D. 10×2.73F

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( )

0.0592- lg

6[Cr2O70.0592- lg

6[Cr2O7

0.0592

lg6[Cr2O7-

0.0592 lg6[Cr2O7

2

62

+14

]

2

62

66

6

[H+]146

[H+]14 [H+]14反应:MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O 若已知 [Mn2+]=1mol·L-1，[HCl]=10mol·L-1，该反应的电动势为

( )

A. 0.253V B. 0.119V C.0.324V D. 0.028V

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—)=0.535V

A. 0.365V B. 0.594V C. 0.236V D. 0.432V 元素电势图

EA°: 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. HClO2 D. ClO2 元素电势图EB°:

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.Br2 E. Br- 利用EA°:

1.21 1.645 1.63 ClO3-————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)/9 B. E°ClO3-/Cl2=(2×1.21+2×1.645+1×1.63)/5 C. E°ClO3-/Cl2=(1.21+1.645+1.63)/3 D. E°ClO3-/Cl2=(2×1.21+2×1.645+1×1.63)/3 有关氧化数的叙述，不正确的是( )

A. 单质的氧化数总是0 B. 氢的氧化数总是+1，氧的氧化数总是-2 C. 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0 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(+)

判断下式反应中，Cl2是( )

△

Cl2+Ca(OH)2 ———→ Ca(ClO3)2+CaCl2 + H2O A. 还原剂 B. 氧化剂 C. 两者均否 D. 两者均是

下列电池电极选择不正确的是( )

A. (-)Zn│Zn2+(0.1mol·L-1)‖Cu2+(0.1mol·L-1)│Cu(+)

B. (-)Fe│Fe2+(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│Zn2+(0.0001mol·L-1)‖Zn2+(0.01mol·L-1)│Zn (+)

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

2++

1．已知:E°=0.000V Sn/Sn=0.15V E°H2/H

2-2+ E°SO4/SO=+0.17V E°Mg/Mg=-2.375V 3+ E°Al/Al=-1.66V E°S/H2S=+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．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

└——————0.45 ——————————┘

电对S2O32-/S的E°值为_________________ 3．在S2O32-，S4O62-中硫原子的氧化数分别为:_______，_______。

4．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．已知下列反应均按正方向进行 2FeCl3+SnCl2=2FeCl2+SnCl4

2KMnO4+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．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．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．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．已知

0.158

Cu2+————Cu+————Cu

└————0.34————┘

则反应Cu+Cu2+→2Cu+ 的E°为 _____________，反应向右 _____ 进行. 10．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

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? 试解释在标准状态下，三氯化铁溶液为什么可以溶解铜板?

3+2+2+ 已知: E°Fe/Fe=0.77V ， E°Cu/Cu=0.337V

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。

2+

（已知：

=0.15V ， E°O2/H2O=1.229V ， E°Sn2+/Sn=—0.1364V ）

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? 已知: E°

=0.535V， E°

=1.065V

3+2+

E°Cl2/Cl-=1.3533V Fe/Fe=0.77V， E°

E°

2+

=1.491V

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.

2+3+2+ 已知:E°Fe/Fe=-0.409V ， E°Fe/Fe=0.77V

E°(H+/H2)=0.0000V ， E°(NO3-/NO)=0.96V

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

2+知:E°Cu/Cu=+0.34V ， E°H+/H2=0.00V

E°

=+1.229V ， E°

2-2-

=+2.00V.

为什么锌棒与铁制管道接触可防止管道的腐蚀?

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?

已知：E°(Ag+/Ag)=0.7996V ， E°(AgCl/Ag+Cl-)=0.2223V E°(AgI/Ag+I-)=-0.1519V ， E°(H+/H2)=0

根据电极电势解释下列现象

金属铁能置换铜离子，而三氯化铁溶液又能溶解铜板. 二氯化锡溶液在空气中长存而失去还原性. 硫酸亚铁溶液贮存会变黄.

2+3+2+ 已知：E°Fe/Fe=-0.409V ， E°Fe/Fe=0.77V 2+ E°Cu/Cu=0.334V ， E°

2+

=0.15V， =1.229V

四.计算题

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）=-0.76V

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.

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.

2+ E°Ag+/Ag=0.7996V ， E°Zn/Zn=-0.76V

2+

已知 E°Cu/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.

已知原电池 (-)Cd│Cd2+‖Ag+│Ag(+)

写出电池返应. 计算平衡常数K.

若平衡时Cd2+离子浓度为0.1mol·L-1，Ag+离子浓度为多少?

2+1molCd溶解，能产生电量若干? E°Ag+/Ag=0.7996V， E°Cd/Cd=-0.4030V

有一电池:

(0.70mol·L-1)， Sn2+(0.50mol·L-1)│(Pt)

(Pt)H2(50.65kPa)│H+(0.50mol·L-1)‖Sn

写出半电池反应. 写出电池反应. 计算电池的电动势.

当电池的电动势等于零时在PH2.[H+]保持不变的条件下，

[Sn2+

是多少? 已知:E°H+/H2=0.000V， E°

=0.15V

已知银锌原电池，各半电池反应的标准电极电势为:

Zn2++2e-=Zn E=-0.78V， Ag++e-=Ag E=+0.80V

求算Zn+2Ag+(1mol·L-1)=Zn2+(1mol·L-1)+2Ag电池的标准电动势.

写出上述反应的原电池符号.

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.

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

2+

中.(E°(Cu/Cu)=0.3402V， E°(Ag+/Ag)=0.7996V)

写出该原电池的符号. 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.

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10章 氧化还原习题

一.选择题 C D D B C B C D B B C C B D B B D D B B B B D B D D C C B A 二.填空题

Mg Al3+ H2S Sn2+ SO42—

1.47V 0.50V +2 +5/2 KMnO4 H2O2 KMnO4 SnCl2

氧化型 还原型 MnO4

+8H+5e =Mn2++4H2O

H2C2O4 =2CO2+2H+2e 0 -0.059 -0.364V 不能自发 5HBrO=BrO3—三．问答题

+2 -1 +8/3 +4

3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2 氧化产物: Fe3O4、SO2 解: 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ ∵

3+2+2+Fe/Fe—E°Cu/Cu=0.770-0.337>0

+

2+2H2O+H

反应向右自发进行

∴ 三氯化铁溶液可以溶解铜板.

3.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 E°

(E°2Sn+O2

>E°—E°

2+

2+

2O

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

2+

)<(E°

2+

—E°Sn/Sn)

+2H2O

生成，也必为Sn所还原，仍成为

或答:加入Sn粒，溶液中即使有

Sn2+离子，所以Sn粒可起到防止Sn2+被氧化的作用.反应式为:

2+

，故常在SnCl2溶液中加入少量的锡粒.

4．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+

2+

+I2

5．解: Fe+2H+=Fe2++H2

(盐酸) ∵ E°

2+

>E°Fe/Fe

Fe+4H++NO3—=Fe3++NO+2H2O

Fe和盐酸反应生成Fe2+后不能被H+氧化为Fe3+，

3+2+

∵ E°Fe/Fe=0.77>0

Fe和HNO3反应能生成Fe3+，∵E°3+2+

>E°Fe/Fe

6．解:根据已知E°值可知: 阴极(Pt): Cu2+

阳极(Cu): Cu=Cu2++2e—

2+2+

7. 因为E°Zn/Zn=-0.76V， E°Fe/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. 8. 答: ∵ E°

=0.7996V>0 E°

∴ Ag不能从稀硫酸或盐酸中置换出氢气。

而 E°

+I—=-0.1519V<0

∴ Ag能从氢碘酸中置换出氢气 2Ag+2HI=2AgI+H2↑ 9 答:1. Fe+Cu2+=Cu+Fe2+

2+2+ E°=E°Cu/Cu—— E°Fe/Fe=0.334-(-0.409)>0 反应向右自发进行.

Fe3++Cu=Fe2++Cu2+

3+2+2+

E°=E°Fe/Fe—E°Cu/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

4+2+ 2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O E°O2/H2O >E°Sn/Sn

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++2H2O

3+2+ E°O2/H2O >E°Fe/Fe

四．计算题 1 解: 1）. (-)Zn│Zn2+

—

，O2│Pt(+)

2Zn+O2+2H2O=2Zn2++4OH—

2）. E°=0.40-(-0.76)=1.16(V)

lgK=nE°/0.0592=4×1.16/0.0592=78.3784 K=2.39×1078

3）. 在溶液中加HCl，E-不变，E+增大，E增大. 2解: Ag2C2O4

2Ag

+C2O42-

变形 Ag2C2O4+2Ag=2Ag++C2O42-+2Ag lgK=2×(E°(Ag2C2O4/Ag)-E°(Ag lg3.5×10=2(E°Ag2C2O4/Ag

整理得:E°Ag2C2O4/Ag

/Ag))/0.0592

-0.799)/0.0296

=0.4895V

3.解: 2Ag+ + Zn====2Ag + Zn2+ 开始 0.1 0.3 平衡 x 0.3+(0.1-x)/2=0.35-x/2≈0.35

lgK=2×(0.7996+0.76)/0.0592=52.6892 K=4.889×105 K=[Zn2+]/[Ag

] =0.35/x=4.889×105

x=2.7×10-27mol·L

4.解: lgK=nE°/0.0592=2×(0.522-0.158)/0.0592 =2×0.364/0.0592=6.1486 K=1.41×10

∵ K>105 ∴Cu

在水溶液中不能稳定存在.

5.解:1).电池反应2Ag++Cd=Cd2++2Ag

2).lgK=nE°/0.0592=2×[0.7996-(-0.4030)]/0.0592=40.6284 ∴ K=4.25×10

) =1.5×10-21

3).K=[Cd2+]/[Ag+]=4.25×10 [Ag+]=(

4).Q=nF=2×96787=192974(C) 6.解: 1).根据(3)计算结果表明Sn4+/Sn2+电对为正极，

2电极为负极

(+) Sn4++2e=Sn2+ (-) H2- 2). 电池反应:Sn4++H2=2H++Sn2+ 3).ESn4+/Sn2+(+)=0.15+(0.0592/2)×lg[Sn4+]/[Sn2+]

=0.15+(0.0592/2)×lg0.7/0.5=0.154(V) EH+/H2(-)=0.00+(0.0592/2)lg[H+]/PH2 =0+(0.0592/2)lg0.5/50.65/101.3=-0.0089(V) =E+-E-=0.154-(-0.0089)=0.163V 4). E=E°-(0.0592/2)×lg[Sn2+][H+]/[Sn4+]PH2=0

0.15-(0.0592/2)×lg([Sn2+]/[Sn4+]×0.5)=0 ∴ lg[Sn2+]/[Sn4+]=0.15×2/0.0592+0.301=5.37 则 [Sn2+]/[Sn4+]=2.34×105 7. 答: 1）.E°=E°Ag+/Ag-E°Zn2+/Zn=0.80-(-0.76)=1.56V 2）. (-)Zn│Zn2+

3）. 2Ag++Zn=2Ag+Zn2+

+

]/[Zn2+]

=1.56+0.0592/2lg(0.20)/0.50 =1.56-0.03=1.53V 8.解:

1） (-)Cu│Cu2+ 2） (-)Cu-2+

(+

电池反应: Cu+2Ag+=Cu2++2Ag

3）lgK=nE°/0.0592=2×(0.7996-0.3402)/0.0592

4）E=E°-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.

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