第八章氧化还原反应与电极电位

第八章氧化还原反应与电极电位一、判断题1.已知θFe2+/Fe=-0.41V，θAg+/Ag=0.80V，θFe3+/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+,FeC.Fe3+,FeD.Fe2+,AgE.Fe3+,Fe2+2.其他条件不变时，能使电对Cr2O72-/Cr3+的电极电位增大的方法是()A.增大pHB.降低pHC.增大Mn2+浓度D.前三个都可以E.前三个都不对3.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+/SnC.Fe2+/FeD.H+/H2E.Cu2+/Cu4.已知θ（Fe3+/Fe2+）=0.77V,θ（Fe2+/Fe）=-0.41V,θ（Sn4+/Sn2+）=0.15V,θ（Sn2+/Sn）=-0.14V,在标准状态下，下列各组物质中能共存的是()A.Fe3+，FeB.Fe3+，Sn2+C.Fe3+，SnD.Sn4+，SnE.Sn2+，Sn5.已知θMnO4-/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.1.30VB.1.03VC.1.50VD.0.89VE.1.39V6.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,SnCl4,7.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(+)答：1B，2B，3A，4E，5A，6C，7A二、填空题1.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，则此电极的电极电位将，Mn+的氧化性将。2.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。3.在MnO4-+8H++5e-→2Mn2++4H2O反应中，若使溶液的pH值增大，其电极电位，4MnO的能力降低。答：1.增大，增强2.降低，不变3.下降，氧化三、计算题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。已知AgCl(s)+e-Ag+Cl-V223.0Ag++e-AgV799.02.已知下列电极反应的标准电极电位为：Cu2＋(aq)＋2e－＝Cu(s)θ=+0.3394VCu2＋(aq)＋e－＝Cu＋(aq)θ=+0.1607V。(1)计算反应Cu2＋(aq)＋Cu(s)＝2Cu＋(aq)的标准平衡常数Kθ;(2)已知KSP(CuCl)＝1.7×10－7，计算反应：Cu2＋(aq)＋Cu(s)＋2Cl－(aq)＝2CuCl(s)的标准平衡常数。3.将铜片插入盛有0.5mol·L－1CuSO4溶液的烧杯中，银片插入盛有0.5mol·L－1AgNO3溶液的烧杯中，组成一个原电池。已知(Ag+/Ag)=0.7996V，(Cu2+/Cu)=0.3402V。（1）写出原电池符号；（2）写出电极反应式和电池反应式；（3）求该电池的电动势。解：1.设计以银电极和氯化银电极组成的原电池(-)Ag(s)|AgNO3（1mol·L-1）||KCl（1mol·L-1）|AgCl(s)|Ag(+)正极反应AgCl(s)+e-→Ag+Cl-V223.0负极反应Ag-e-→Ag+V799.0电池反应AgCl(s)→Ag++Cl-（此反应的平衡常数即为Ksp）还氧E=0.223V－0.799V＝－0.576V05916.0)576.0(1lgK=lgKsp=－9.74Ksp=1.82×10-102.(1)由下面两个电极反应相减得：2Cu2＋(aq)＋2e＝2Cu＋(aq)(1)Cu2(aq)＋2e＝Cu(s）(2)可得到Cu2＋(aq)＋Cu（s)＝2Cu＋（aq)所以用(1)和(2组成电池，且其标准电池电动势为：Eθ=θ(Cu2＋/Cu＋)-θ(Cu2＋/Cu)=0.1607-0.3=-0.1787V根据公式lgKθ=nEθ/0.05916V=-6.037，所以，Kθ＝9.18×10－7(2)由下两个反应(3)＋(4)相加得到反应(5)Cu2＋(aq)＋Cu(s)＝2Cu＋(aq)(3)2Cu＋(aq)＋2Cl－(aq)＝2CuCl(s)(4)反应Cu2＋(aq)＋Cu(s)＋2Cl－(aq)＝2CuCl(s)(5)所以有：K5θ=K3θ×K4θ故该反应得标准平衡常数为：K＝9.18×10－7×(1/Ksp(CuCl))2＝3.2×1073.（1）（－）Cu|Cu2+(0.5mol·L－1)||Ag+(0.5mol·L－1)|Ag（＋）（2）正极反应Ag++e－Ag负极反应Cu2++2e－Cu①×2＋②得电池反应式：2Ag++Cu=2Ag+Cu2+（3）E=(Ag+/Ag)－(Cu2+/Cu)=(Ag+/Ag)+0.0592lg[Ag+]－（(Cu2+/Cu)+0.0592/2lg[Cu2+]）=0.7996+0.0592lg0.5－0.3402－0.0592/2lg0.5=0.4505(V)