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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，jθ值最小的是：D
A: Ag+/Ag； B: AgCl/Ag； C: AgBr/Ag； D: AgI/Ag
2. jθ(Cu2+/Cu+)=0.158V，jθ(Cu+/Cu)=0.522V，则反应 2 Cu+ Cu2+ + Cu的Kθ为：C A: 6.93×10-7； B: 1.98×1012； C: 1.4×106； D: 4.8×10-13
3. 已知jθ（Cl2/ Cl-）= +1.36V，在下列电极反应中标准电极电势为+1.36V 的电极反应是： D
A: Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl- - 2e- = Cl2 C: 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：D
A: K2Cr2O7 B: PbO2 C: O2 D: FeCl3 5. 下列电极反应中，有关离子浓度减小时，电极电势增大的是： B
A: Sn4+ + 2e- = Sn2+ B: Cl2+2e- = 2Cl- C: Fe - 2e- = Fe2+ D: 2H+ + 2e- = H2
6. 为防止配制的SnCl2 溶液中Sn2+ 被完全氧化，最好的方法是：A A: 加入Sn 粒 B:. 加Fe 屑 C: 通入H2 D: 均可
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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jθ（Cu+/Cu）= +0.52V , jθ（I2/ I-）= +0.536V , 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jθ(PbO2/PbSO4) >jθ(MnO4-/Mn2+) >jθ(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j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 = 2 Cl- ，电池的电动势等于 0.15V ，（jθ(MnO4-/Mn2+)=1.51V；jθ(Cl2/Cl-)=1.36V）
4. 已知：Cr2O72- +1.36 Cr3+ -0.41 Cr2+ -0.86 Cr，则jθ(Cr2O72- / Cr2+)= 0.917 V，Cr2+能否发生歧化反应 不能 。
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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+ + H2O 2Mn2+ + 5BiO3－ + 14H+ = 2MnO4－ + 5Bi3+ + 7H2O （3）H2O2 + MnO4－ + H+ → O2 + Mn2+ + H2O 5H2O2 + 2MnO4－ + 6H+ = 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O
6. 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jθ（Cu 2+/Cu）=0.337V, K spCu(OH)2,= 2.2×10-20, 则jθ（Cu (OH)2/Cu）= -0.24 V
8. 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) =
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（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+(0.0001mol·L－1) || I－(0.0001 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－) + 0.0592lg1/0.0001] －[φθ(Fe3+/Fe2+)+0.0592 lg0.0001/1] =
电池反应式为 I2 + 2Fe2+ = 2I－+ 2Fe3+
（2）Pt | Fe3+(0.5 mol·L－1)，Fe2+(0.05 mol·L－1) || Mn2+(0.01 mol·L－1)，H+(0.1 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+) + 0.0592/2lg(0.14/0.01)]－[φθ(Fe3+/Fe2+)+0.0592
lg0.5/0.05] =0.3406V > 0
电池反应式为 MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O
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－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+ (0.5 mol·L－1) || Ag+ (0.5 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)
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= {φθ(Ag +/Ag)+0.0592lg[Ag +]}－{φθ(Cu2+ /Cu)－0.0592/2lg[Cu2+]}
= [0.7996+0.0592lg0.5]－[0.3402+ 0.0296lg0.5] = 0.4505V 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－1
φ(MnO4－/Mn2+)=φθ(MnO4－/Mn2+)+ 0.0592/5lg[H+]8
pH=3时, φ (MnO4－/Mn2+) =1.51+ 0.0592/5lg(10－3)8 =1.226(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+)=0.942V
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j?（H3AsO4/H3AsO3）= 0.559V，j?（I2/I－）=0.535V，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： lgKθ = nEθ/0.0592 = 2× (0.535-0.559) / 0.0592 = - 0.81
∴K = 0.15 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－1
E = φ (+)－φ (－) =φθ(I2/I－)－[φθ(H3AsO4/ H3AsO3) + 0.0592/2lg[H+]2 = 0.535－0.559－0.0592lg(10－7) =0.39V>0 ∴反应正向进行。 6. 已知：Fe2+ + 2e－=Fe φθ =－0.44V Fe3+ + e－= Fe 2+ φθ = +0.771V
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电化学基础练习题及答案
