第八章学生自测题

氧化还原反应与电极电位

学生自测题 [TOP] 判断题 选择题 填空题 问答题 计算题

一、判断题（对的打√，错的打×，共10分）

1． CH4中C与4个H形成四个共价键，因此C的氧化值是4。 2． 浓差电池Ag|AgNO3(c1)||AgNO3(c2)|Ag，c1< c2, 则左端为负极。 3． 组成原电池的两个电对的电极电位相等时，电池反应处于平衡状态。 4． 氢电极的电极电位是0.0000伏。

5． 增加反应I2 + 2e- 2I-中有关离子的浓度，则电极电位增加。

6．两电对组成原电池，标准电极电位大的电对中的氧化型物质在电池反应中一定是氧化剂。

7． 电极电位只取决于电极本身的性质，而与其他因素无关。 8． 原电池的电动势越大，电池反应的速率越快。

9． 还原性最强的物质应该是电极电位最低的电对中的还原型物质。 10．电极电位与电池的电动势均具有广度性质，与物质的多少有关。 二、选择题（将每题一个正确答案的标号选出，每题1分，共25分） [TOP]

1.下列原电池中，电动势最大的是 （ ）

A. (-) Zn|Zn2+(c)‖Cu2+(c)|Cu (+) B. (-) Zn|Zn2+(0.1c)‖Cu2+(0.2c)|Cu (+) C. (-) Zn|Zn2+(c)‖Cu2+(0.1c)|Cu (+) D. (-) Zn|Zn2+(0.1c)‖Cu2+(c)|Cu (+) E. (-) Zn|Zn2+(c)‖Cu2+(2c)|Cu (+)

2.下列关于氧化值的叙述中，不正确的是 （ ）

A. 单质的氧化值为0 B. 氧的氧化值一般为-2 C. 在多原子分子中，各元素的氧化值的代数和为0

D. 氧化值可以为整数或分数 E. 氢元素的氧化值只能为＋1 3.已知?Zn2+/Zn=-0.76V, 电动势为 ( )

A. 2.36V B. 0.04V C. 0.84V D.1.56V E.1.18V 4.对于电池反应Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+,下列说法正确的是 （ ）

θ?θAg+/Ag=0.80V，将这两电对组成原电池，则电池的标准

A. 当c(Cu2+)=c(Zn2+)时，电池反应达到平衡。

B. 当?θZn2+/Zn＝?θCu2+/Cu 时，电池反应达到平衡。 C. 当原电池的标准电动势为0时，电池反应达到平衡。 D. 当原电池的电动势为0时，电池反应达到平衡。 E. 当Cu2+，Zn2+均处于标准态时，电池反应达到平衡。

5.已知?θFe2+/Fe=-0.41V，?θAg+/Ag=0.80V，?θFe3+/Fe2+=0.77V,标准状态下，上述电对中最强的氧化剂和还原剂分别是 ( )

A. Ag+,Fe2+ B. Ag+,Fe C. Fe3+,Fe D. Fe2+,Ag E. Fe3+,Fe2+ 6.下列关于电极电位的叙述，正确的是 ( )

A. 温度升高，电对的电极电位一定升高

B. 按同样比例增大电对中氧化型和还原型物质的浓度，电极电位值不变 C. 按同样比例降低电对中氧化型和还原型物质的浓度，电极电位值不变 D. 增大电对中氧化型物质的浓度，电极电位值降低 E. 增大电对中氧化型物质的浓度，电极电位值升高

7.将Zn+2Ag+=Zn2++2Ag 构成原电池，欲使电动势增大，可在半电池中加入 ( )

A. AgNO3 B. NaCl C. Zn D. Ag E. ZnCl2

8.其他条件不变时，能使电对MnO4-/Mn2+ 的电极电位增大的方法是 ( ) A. 增大pH B. 降低pH C. 增大Mn2+浓度

D. 前三个都可以 E. 前三个都不对

9.若其他物质均处标态，当电极溶液的pH由0变到5时，下列电对的电极电位改变最大的是 ( )

A. MnO4-/Mn2+ B. Cr2O72-/Cr3+ C. BrO3-/Br-

D. O2/H2O2 E. Fe3+/Fe2+

10.下列电对中，有关离子浓度减少时，电极电位增大的是 ( )

A. Cl2/Cl- B. Sn2+/Sn C. Fe2+/Fe D. H+/H2 E. Cu2+/Cu

11. 25℃时，将铂丝插入含有Sn4+ 和Sn2+ 离子浓度分别为0.1和0.01mol·L-1 的溶液中，电对的电极电位为 ( )

A.

?θ B. ?θ+0.0592/2 C. ?θ+0.0592 ?θ-0.0592 E. ?θ-0.0592/2

?θ（Fe2+/Fe）= -0.41V, ?θ（Sn4+/Sn2+）= 0.15V, ?θD.

12.已知?θ（Fe3+/Fe2+）= 0.77V,

（Sn2+/Sn）= -0.14V,在标准状态下，下列各组物质中能共存的是 ( )

A. Fe3+，Fe B. Fe3+，Sn2+ C. Fe3+，Sn D. Sn4+，Sn E. Sn2+，Sn 13. 已知?θ（Ag+/Ag）= 0.799V,

?θ（Cu2+/Cu）= 0.340V，在室温下将过量的铜粉置

入0.1mol·L-1的AgNO3溶液中，达到平衡时，溶液中Cu2+离子的浓度（mol·L-1）为 ( )

A. 0.1 B. 0.01 C. 0.001 D. 0.05 E. 0.0001

14.已知?θMnO4-/Mn2+=1.49V,若其他物质均处于标态，当pH=2时，此电对的电极电位是 ( )

A. 1.30V B. 1.03V C. 1.50V D. 0.89V E.1.39V 15.已知?θ（Cl2/Cl-）= 1.36V,

?θ（I2/I-）= 0.535V, ?θ（Fe3+/Fe2+）= 0.770V, ?θ（Sn4+/Sn2+）= 0.15V,下列四种物质：Cl2，I2，FeCl3，SnCl4 ，在标准状态下按氧化能力由高到低的顺序排列为 ( )

A. SnCl4, I2, FeCl3, Cl2, B. Cl2, I2,SnCl4, FeCl3, C. Cl2,FeCl3,I2,SnCl4, D. Cl2, I2,FeCl3, SnCl4, E. FeCl3, Cl2,I2,SnCl4,

16.下列氧化还原反应Pb2++Sn=Pb+Sn2+,Sn2++Cd=Sn+Cd2+ 在标准状态下都能正向进行，则这三个电对的标准电极电位的相对大小为 ( )

A. B. C. D. E.

?θ（Pb2+/Pb）>?θ（Sn2+/Sn）>?θ（Cd2+/Cd） ?θ（Pb2+/Pb）>?θ（Cd2+/Cd）>?θ（Sn2+/Sn） ?θ（Sn2+/Sn）>?θ（Pb2+/Pb）>?θ（Cd2+/Cd） ?θ（Sn2+/Sn）>?θ（Cd2+/Cd）>?θ（Pb2+/Pb） ?θ（Cd2+/Cd）>?θ（Sn2+/Sn）>?θ（Pb2+/Pb）

17.下列原电池的符号中，书写正确的是 ( )

A. (-) Zn|Zn2+(c)‖Cu2+(c)|Cu (+) B. (-) Zn2+(c)|Zn‖Cu2+(c)|Cu (+) C. (-) Zn|Zn2+(c)‖Cu| Cu2+(c) (+) D. (-)Zn2+(c)|Zn‖Cu| Cu2+(c) (+) E. (-) Zn,Zn2+(c)‖Cu2+(c),Cu (+)

18.将银丝插入1L的下列溶液中组成电极，则电极电位最低的是 ( )

A. 含AgNO3 0.1mol

B. 含AgNO3 0.1mol,含NaI 0.1mol C. 含AgNO3 0.1mol,含NaBr 0.1mol D. 含AgNO3 0.1mol,含NaCl 0.1mol E. 含AgNO3 0.1mol,含NaNO3 0.1mol

19.下述电池反应：2MnO4-+16H++10Cl- →2Mn2+ +10Cl2+8 H2O 的电子转移数n为 ( )

A. 1 B. 2 C. 5 D. 8 E. 10 20.下列说法中错误的是 ( )

A. 在原电池中，正极发生氧化反应，负极发生还原反应 B. 在原电池中，电极电位较高的电对是原电池的正极 C. 在原电池中，电极电位较低的电对是原电池的负极 D. 原电池的电动势等于正极的电极电位减去负极的电极电位 E. 原电池的电动势越大，电池反应的趋势越大

21.对于反应2Fe3++2Br-=2Fe2++Br2 和Fe3++Br-=Fe2++1/2Br2 ，在标态下，它们的 ( )

θθ

A. E、ΔrGm、K都相等 B. E相等、ΔrGm、K不相等 θθ

C. E、ΔrGm相等、K不相等 D. ΔrGm相等、E、K不相等 θ

E. K相等、ΔrGm、E不相等

θθθθθθθθθθ22.下列电池反应中，有关离子的浓度均减少一半时，电极电位值将增大的是 ( )

A. Cl2+2e-=2Cl- B. Sn4++2e-=Sn2+ C. Fe2++2e-=Fe D. 2H++2e-=H2 E. Ag++e-=Ag

23.增加电池(-) Cu|Cu2+‖Ag+|Ag (+)电动势的方法是 ( )

A. 正极加入氨水 B. 负极加氨水 C. 正极加NaCl D. 负极加CuCl2 E. 正极加NaBr

24.对于反应2BrO3-+3N2H4→2Br-+3N2+6H2O来说,方程△rGm=-nFE中的n为 ( )

A. 2 B. 6 C. 8 D. 12 E. 4

25.已知氢电极H+(c)/H2(100KPa)，Pt的电极电位为-0.059 2V，则[H+]应为 ( )

A. 1mol·L-1 B. 0.1mol·L-1 C. 0.01mol·L-1 D. 10mol·L-1 E. 0.001mol·L-1

三、填空题（每空1分，共20分） [TOP]

1. Fe3O4中Fe的氧化值为 ； Na2O2中O的氧化值为 。 2.在氧化还原反应中，电对的电极电位值愈负的，其还原型物质 电子的倾向愈大，是愈强的 剂。

3.对于 Mn++Xe-→M

（n-x）+

的电极反应，若加入M

（n-x）+

的沉淀剂或络合剂，则此电极

的电极电势将 ，Mn+的氧化性将 。

4.已知?MnO?/Mn2?= 1.51V，?Br/Br?=1.09V，?CrO2?/Cr3?=1.28V，则最强的氧化剂

4227θθθ是 ，最强的还原剂是 。

5.已知?Ag+/Ag和Ksp(Ag2CrO4)，则可推出?Ag2CrO4/Ag,CrO42- 的表达式为 。

6. 在原电池中除了两个电极外，另一个重要的装置是 ，其作用是 。

7. 利用下列反应：Sn2+(0.001mol·L-1)+Cd2+(0.1mol·L-1) →Sn4+(0.1mol·L-1) +Cd(s)组成原电池(298K)。该电池组成式 为 ，其中负极发生 反应，正极发生 反应。电池电动势为 ，电池反应的平衡常数lgK= 。（已知：?Sn4?/Sn2?= 0.154V，?Cd2?/Cd= -0.336V）

8. 电池反应Zn+Cu2+→Cu+Zn2+。若只增加[Zn2+]，电池的E将 ；若只增加Zn电极的表面积,电池的电动势E将 。

9.在MnO4-+8H++5e- → 2Mn2+ + 4H2O反应中，若使溶液的pH值增大，其电极电

θθθθ

势 ，MnO?4的 能力降低。

四、问答题（20分） [TOP]

1．应用标准电极电位数据，解释下列现象： （1）为使Fe2+溶液不被氧化，常放入铁钉。 （2）H2S溶液，久置常出现浑浊。 （3）无法在水溶液中制备FeI3 。

θ（?Fe= 0.77V， 3?/Fe2?θ?Fe2?= -0.44V， /Feθθθ?= -0.141V， = 1.122V， = ?S/H?SO/HOI/I2222?0.54V）

2．当[OH-] = 0.01mol·L-1时，氧电极的电极电位是多少？与其标准状态的电极电位比

θ较说明什么？（O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-， ?O2/OH?= 0.40V ）

3．同种金属及其盐溶液能否组成原电池？若能组成，盐溶液的浓度必须具备什么条件？

4．简述电极电位与物质氧化还原的关系。

5．在原电池中，根据电极上物质的相态与组成，通常将电极分为四大类，请分别写出这四类电极的名称，并各举一例说明（用电极符号）。 五、计算题（25分） [TOP]

1．设计一原电池，计算AgCl的溶度积常数Ksp，并写出原电池的组成式。

2．已知?(Cu2+/Cu) =0.340V，?(Ag+/Ag) =0.799V，将铜片插入0.1mol·L-1 CuSO4 溶液中和银片插入0.1 mol·L-1 AgNO3 溶液中组成原电池。

(1)计算各个电极的电极电位，写出原电池符号。 (2)写出电极反应和电池反应。 (3)计算电池反应的平衡常数。

3．计算下列反应组成电池的Ε、△rGm、K及△rGm

Sn2+(0.1 mol·L-1) + Hg2+(0.1 mol·L-1) = Sn4+(0.1 mol·L-1) + Hg(l) 已知?(Sn4+/Sn2+) =0.151V,

θθθθθ?θ(Hg2+/Hg) =0.851V。

4．反应MnO2 + 4Cl- + 4H+ = MnCl2 + Cl2 + 2H2O (1) 判断标准状态时反应进行的方向。

(2) 当使用浓盐酸[H+]=[Cl-]=12 mol·L-1，[Mn2+]、PCl2均为标准状态时，判断反应自发进行的方向。

(已知：?MnO

θ2?2/Mn= 1.224V，?Clθ2/Cl?= 1.358V )

学生自测答案 [TOP]

一、判断题

1.× 2.√ 3.√ 4. × 5. × 6.× 7.× 8.× 9. √ 10.× 二、选择题

1.D 2.E 3.D 4.D 5.B 6.E 7.A 8.B 9.B 10.A 11.B 12.E 13.D 14.A 15.C 16.A 17.A 18.B 19.E 20.A 21.B 22.A 23.B 24.D 25.B

三、填空题 1.?8，-1 32.失去，还原 3.增大，增强 4.MnO?，Br 4θθ0.05916V2-+??5. (Ag2CrO4/Ag,CrO4) =Ag/Ag +log Ksp(Ag2CrO4)

-

26. 盐桥；离子导体和中和半电池中的电荷，维持电中性。

7. (-) Cd|Cd(0.1mol·L)||Sn(0.1mol·L)，Sn(0.001mol·L) |Pt (+)，氧化，还原，0.541 6，0.976

8.降低，不变 9.下降，氧化 四、简答题 1． (1)由于?Oθ?Fe2/OH?2+-14+-12+-1

＞?Fe3?/Fe2?，所以溶液中Fe易被氧化成Fe。当有铁钉存在时，

2+

3+

3+

θ2?＜?Fe3?/Fe2?，低电极电位的还原剂能够还原高电极电位的氧化剂，所以Fe能将Fe/Fe2+

3+

2+

θ还原成Fe，反应式为：2 Fe＋Fe＝3Fe。

(2) 因为?O2/OH?＞?S/H2S，所以H2S＋1O2＝H2O＋S↓可自发进行，久置常出现浑浊。

2θθ(3) 因为?Fe＞?I3?/Fe2?θ2/I?，溶液中的Fe和I能自发进行反应。

3+-

2．?O2θ+?= ?/OHPO20.05916V-??= 0.52V。因为＞，降低[OH]，?值升高，?lg?4n[OH]说明降低电对中还原型物质会使?值升高，还原型物质还原能力降低，氧化型物质氧化能力增强。

3．同种金属及其盐溶液也能组成原电池。但组成原电池的两个半电池中金属离子浓度必须不同，正极盐溶液的浓度大于负极盐溶液的浓度。

4．电极电位的高低反映了氧化还原电对中氧化型和还原型物质得失电子的难易程度，而物质的氧化还原性也是与其得失电子的能力有关的，所以电极电位的高低同样反映了物质的氧化还原性。一般电极电位愈高，电对中氧化型物质的氧化性愈强，而其还原型物质的还原性愈弱；电极电位愈低，电对中的还原型物质的还原性愈强，而其氧化型物质的氧化性愈弱。

5．略。 五、计算题

1． 设计以银电极和氯化银电极组成的原电池

(-) Ag(s)|AgNO3||KCl|AgCl(s)，Ag (+)

正极反应AgCl(s)+e → Ag +Cl ???0.223V

--

负极反应 Ag - e → Ag ???0.799V

-+

电池反应 AgCl(s) →Ag + Cl（此反应的平衡常数即为Ksp）

??= 0.223V－0.799V＝－0.576V E???氧??还+-

lgK?1?(?0.576)0.05916=－9.74

-10

Ksp=1.82×10

2．(1) 铜电极的?=0.310 V ;银电极的?=0.740 V ,故银电极为正极。

电池符号为 （－）Cu|Cu(0.1 mol·L) || Ag(0.1 mol·L)|Ag （＋） (2) 正极反应 Ag+ e → Ag；负极反应 Cu –2e → Cu

电池反应 2Ag+ Cu → 2Ag + Cu ， n=2

(3) E=0.459V，n=2 ，logK=nE/0.05916，K=3.3×10

15

+

2+

+

--2+

2+

-1

+

-1

??3．(1) ?=0.700V，n=2

(2) △rGm= - nF?= 135.1KJ/mol (3) logK=nE/0.05916, K= 4.6×10

23

θθθ?(4) E = 0.67V,n=2, △rGm =nFE= 129.3 KJ·mol

-1

??4．(1) E???氧=1.224V－1.358V= -0.134V＜0 ??还∴ 标准状态时反应逆向自发进行。

(2) [H]=[Cl]=12 mol·L，[Mn]、PCl2均为标准状态时。 电极反应：MnO2 + 4H + 2e = Mn+ 2H2O

+

-2+

+

--1

2+

? = ?θ+0.05916Vlg

2[H?]4[Mn2?]

4

=1.224V＋0.059 16V/2×lg12=1.342V

电极反应：Cl2 + 2e = 2Cl

--

?= ?θ+0.05916VlogPCl

?222[Cl] =1.358V＋0.05916Vlog(1/12) =1.294V

22

??=1.342V－1.294V = 0.048V＞0 E???氧??还此反应正向进行。这就是实验室通常用浓盐酸制备氯气的道理。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6y58.html