氧化还原反应习题答案

由电对MnO4-与Mn2+与Fe3+/Fe2+组成原电池,已知电对MnO4-/Mn2+的φθ大于Fe3+/Fe2+φθ值,若增大溶液的pH,原电池的电动势将:()

A、增大

B、减小

C、不变

D、无法判断


参考答案:B


在离子半径和电荷相同时,正离子的极化能力与电子构型的关系为:8电子构型离子Φθ(Fe3+/Fe2+),则反应物是MnO4-与Fe2+。()

此题为判断题(对,错)。


参考答案:正确


以电对MnO4-/Mn2+与Fe3+/Fe2+组成原电池,已知Eθ(MnO4-/Mn2+)Eθ(Fe3+/Fe2+),则反应物是()

A、MnO4-与Fe2+

B、MnO4-与Fe3+

C、Mn2+与Fe2

D、Mn2+与Fe3+


参考答案:A


以电对MnO4-/Mn2+与Fe3+/Fe2+组成原电池,已知Φθ(MnO4-/Mn2+)Φθ(Fe3+/Fe2+),则反应物是MnO4-与Fe2+。()


参考答案:正确


由电对MnO4-/Mn2+和电对Fe3+/Fe2+组成原电池,已知φ MnO4-/Mn2+,φ Fe3+/Fe2+,
则电池反应的产物为:
A. Fe3+和Mn2+ B. MnO4-和Fe3+ C. Mn2+和Fe2+ D. MnO4-和Fe2+


答案:A
解析:
提示:电极电势高的电对作正极,电极电势低的电对作负极。正极发生的电极反应是氧化剂的还原反应,负极发生的是还原剂的氧化反应。即
MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O
Fe2+-e-=Fe3+


1 基础化学第七章 氧化还原反应 习题答案 1. 将下列氧化还原反应设计成原电池,写出电极反应及电池符号: 答 : ( 1) Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag 电极反应 : 正极 : Ag+ + e- Ag 还原反应 : 负极 : Fe2+ e- Fe3+ 氧化反应 电池符号为 : ( ) Pt | Fe3+ (c1) , Fe2+ (c2) | Ag+ (c3) | Ag (+) ( 2) MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O 电极反应: 正极 : MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O 还原反应 负极 : Fe2+ e- Fe3+ 氧化反应 电池符号为 : ( ) Pt | Fe3+ (c1) , Fe2+ (c2) | MnO4- (c3) , Mn2+(c4) | Pt (+) 2判断下列每一组中较强的氧化剂和较强的还原剂(均为标准状态): 答:( 1) 强氧化剂: Br2, 强还原剂: I-; ( 2) 强氧化剂: Ag+, 强还原剂: Zn; ( 3) 强氧化剂: Cr2O72-, 强还原剂: Fe2+;( 4) 强氧化剂: Sn2+, 强还原剂: Mg。 3根据标准电极电势排列下列氧化剂和还原剂的强弱顺序: 答:氧化剂的氧化能力: MnO4- Cr2O72- Hg2+ Fe2+ Zn2+; 还原剂的还原能力: Sn Fe2+ Ag Cl-。 4 根据 o值判断下列氧化还原反应自发进行的方向 ( 设各物质的 浓度 均为 1 molL-1) 。 ( 1) 2Ag Zn2+ Zn 2Ag+ 解 : o (Ag+/Ag) 0.7996( V) o (Zn2+/Zn) 0.7618( V) Eo o+ o- o (Zn2+/Zn) o (Ag+/Ag) 0.7618V 0.7996V 1.5614V Eo 0, 反应正向进行。 5 有一含 Br 、 I 的混合液,选择一种氧化剂只氧化 I 为 I2,而不氧化 Br ,问应选择 FeCl3 还是 K2Cr2O7? 解 : o(Br2/Br-) 1.065( V) , o(I2/I-) 0.5355( V) , o(Fe3+/Fe2+) 0.771( V) , o(Cr2O72 /Cr3+) 1.232 ( V) 因 o(Cr2O72 /Cr3+) o(Br2/Br-), o(Cr2O72 /Cr3+) o(I2/I-), Cr2O72 既能氧化 Br 又能氧化 I , 故 K2Cr2O7不能选用。而 o(Br2/Br-) o(Fe3+/Fe2+) o(I2/I-), Fe3+不能氧化 Br 但能氧化 I , 故应选 择 FeCl3作氧化剂。 6 在标准状态下,由下列电对组成电池。试确定正、负极,写出电池符号、电极反应和电池反应式 , 并求出电池的电动势 。 ( 1) Cu2+ / Cu+和 Fe3+ / Fe2+ o (Cu2+/ Cu+) 0.153( V) o (Fe3+/ Fe2+) 0.771( V) Eo o+ o- o (Fe3+/ Fe2+) o (Cu2+/ Cu+) 0.771V 0.153V 0.618V 电极反应式: 正极: Fe3+ e- Fe2+ 负极: Cu+ e- Cu2+ 电池反应: Fe3+ Cu+ Fe2+ Cu2+ 电池符号: () Pt (s) | Cu2+ , Cu+ | Fe2+, Fe3+ | Pt (s) () ( 2) AgCl / Ag, Cl-和 Hg2+ / Hg o (AgCl/ Ag) 0.22233( V) o (Hg2+/ Hg) 0.851( V) Eo o+ o- o (Hg2+/ Hg) o (AgCl/ Ag) 3 0.851V 0.22233V 0.629V 电极反应式: 正极: Hg2+ 2e- Hg 负极: Ag + Cl- e- AgCl 电池反应: Hg2+ 2Ag + 2Cl- Hg AgCl 电池符号: () Ag (s)| AgCl, Cl- | Hg2+| Hg (s) () 7 计算 298.15 K 时下列电极的电极电势 : ( 1) Pt(s) | Fe3+ (0.100 molL-1),Fe2+( 0.010 molL-1) 解 : Fe3+ e- Fe2+ ( 2) Ag(s) | AgBr(s) | Br-( 0.100 molL-1) 解: AgBr e- Ag + Br- 8 浓度均为 1.00 molL-1的 KI 与 FeCl3溶液能否共存? 解 : 2Fe3+ 2I- 2Fe2+ I2 Eo o+ o- o (Fe3+ / Fe2+) o (I2/ I-) 0.771V 0.5355V 0.2355V Eo 0, 反应正向自发进行,故 KI 与 FeCl3溶液 不 能共存 。 9 求 298.15 K 时反应 Pb 2Ag+ Pb2+ 2Ag 的 标准 平衡常数。 解: 3 32 32 2 ( F e )0 . 0 5 9 1 6 V( F e /F e ) = ( F e /F e ) + l g n ( F e ) 0 . 0 5 9 1 6 V 0 . 1 0 00 . 7 7 1 V l g 1 0 . 0 1 0 0 . 8 3 0 V r r c c - 0 . 0 5 9 1 6 V 1( A g B r /A g ) = ( A g B r /A g ) + l g 1 ( B r ) 0 . 0 5 9 1 6 V 10 . 0 7 1 1 6 V l g 1 0 . 1 0 0 0 . 1 3 0 V rc + 2+ ( A g /A g ) ( Pb /Pb ) lg 0 .0 5 9 1 6 V 2 ( 0 .7 9 9 6 V 0 .1 2 6 2 V ) 0 .0 5 9 1 6 V 3 1 .3 0 nK 4 Ko 1.9951031 10用玻璃电极与饱和甘汞电极插入 pHs = 3.57 的标准缓冲溶液中,组成电池,在 298.15 K 时测得 其电动势 Es = 0.0954 V。再将溶液换成未知 pHx 值的溶液组成电池, 298.15 K 时测得其电动势 Ex = 0.340 V,求待测溶液的 pH。 解: 11若 Pt | H2( 100 kPa),胃液 | KCl( 0.1 molL-1), Hg2Cl2| Hg 的电 动势等、于 0.420 V,而 Pt | H2( 100 kPa) H+( 1.0 molL-1) | KCl( 0.1 molL-1), Hg2Cl2 | Hg 的电动势等于 0.334 V,求胃液的 pH。 解:对于电池: Pt | H2( 100 kPa) H+( 1.0 molL-1) | KCl( 0.1 molL-1), Hg2Cl2 | Hg E1 + oSHE + 0.334 ( V) 对于电池: Pt | H2( 100 kPa),胃液 | KCl( 0.1 molL-1), Hg2Cl2| Hg E2 + 待测 0.334 待测 0.420( V) 待测 0.086( V) 根据能斯特方程 2+ + 2 ( H )0 .0 5 9 1 6 V= ( H /H ) + l g 2 1 0 0 /1 0 0 0 .0 5 9 1 6 V p H 0 .0 8 6 V rc 待 测

已知E?(Fe3+/Fe2+)=0.77V,E?(MnO4-/Mn2+)=1.51V,当同时提高两电对电极的酸度时,两电对电极电势数值的变化是(  )。

A.E?(Fe3+/Fe2+)变小,E?(MnO4-/Mn2+)变大
B.E?(Fe3+/Fe2+)变大,E?(MnO4-/Mn2+)变大
C.E?(Fe3+/Fe2+)不变,E?(MnO4-/Mn2+)变大
D.E?(Fe3+/Fe2+)不变,E?(MnO4-/Mn2+)不变

答案:C
解析:
电极电势与物质的本性、物质的浓度、温度有关,一般温度的影响较小。Fe3++e_=Fe2+,与H+浓度无关;MnO4-+8H++5e_=Mn2++4H2O,H+参与了该反应。因此,E?(Fe3+/Fe2+)不变,E?(MnO4-/Mn2+)变大。


由电对MnO4-/Mn2+和电对Fe3+/Fe2+组成原电池,已知φ MnO4-/Mn2+,φ Fe3+/Fe2+,则电池反应的产物为:

A. Fe3+和Mn2+
B. MnO4-和Fe3+
C. Mn2+和Fe2+
D. MnO4-和Fe2+

答案:A
解析:
提示:电极电势高的电对作正极,电极电势低的电对作负极。正极发生的电极反应是氧化剂的还原反应,负极发生的是还原剂的氧化反应。即
MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O
Fe2+-e-=Fe3+


反应Sn2++ 2Fe3+ =Sn4++2Fe2+能自发进行,将其设计为原电池,电池符号为:

A. (-)C Fe2+(C1)、Fe3+(C2) Sn4+(C3)、Sn2+(C4) Pt(+)
B. (-)Pt Sn4+(C1)、Sn2+(C2) Fe2+(C3)、Fe3+(C4) C(+)
C. (+)C Fe2+(C1)、Fe3+(C2) Sn4+(C3)、Sn2+(C4) Sn(-)
D. (-)Pt Sn4+(C1)、Sn2+(C2) Fe2+(C3)、Fe3+(C4) Fe(+)

答案:B
解析:
提示:由反应方程式可得出;电极电势高的是正极,低的是负极;原电池的负极写在左边,正极写在右边;同种金属不同价态的离子必须用惰性电极作导体。


下列叙述中哪一个不正确?

A.对半反应,离子浓度升髙,它们的电极电势增加
B.已知,所以氧化性的强弱为MnO4- >Cr2O72-
C.反应能自发进行,组成原电池时正极为Fe3+ (C1)、Fe2+ (C2) Pt,负极为 Cu Cu2+ (C3)
D.腐蚀电池中,电极电势低的是阳极,可被腐蚀掉

答案:A
解析:
B正确。利用电极电势的大小,可以判断电对中氧化态物质的氧化性强弱和还原态物质的还原性强弱。电极电势越高的电对中,氧化态物质的氧化性越强。所以氧化性:MnO4- >Cr2O72-
C正确。自发进行的氧化还原反应组成原电池时,其电动势(E)一定大于零,即
E=φ正-φ负=φ氧化剂-φ还原剂>0
从反应前后物质的氧化数变化来分析,可得出Fe3+为氧化剂,Cu为还原剂,所以φFe3+/Fe2+ >φCu2+/Cu。电极电势高的为正极,电极电势低的为负极。故原电池中正极为Fe3+ (C1)、Fe2+ (C2) Pt,负极为 Cu Cu2+ (C3)。
D正确。因为在腐蚀电池中,电极电势低的为阳极,发生氧化反应而被腐蚀掉;电极电势高的为阴极,发生还原反应不可能被腐蚀。
所以答案为A。


含Cl-介质中,用KMnO4法测定Fe2+,加入MnSO4的主要目的是(  )。

A. 抑制MnO4-氧化Cl-的副反应发生
B. 作为滴定反应的指示剂
C. 增大滴定的突跃区间
D. 同时测定Mn2+和Fe2+

答案:A
解析:
用KMnO4法滴定Fe2+时,若有Cl-存在,MnO-4和Cl-发生反应,将使KMnO4溶液消耗量增加,而使测定结果产生误差。此时,在溶液中加MnSO4,可防止Cl-对MnO-4的还原作用,能获得准确的滴定结果。

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