电化学原理及其应用习题及答案

第六章 电化学原理及其应用一、选择题1下列电极反应中，溶液中的pH值升高，其氧化态的氧化性减小的是( C )A. Br2+2e = 2Br B. Cl2+2e=2ClC. MnO4+5e+8H+=2Mn2+4H2O D. Zn2+2e=Zn2已知H2O2在酸性介质中的电势图为 O2 0.67V H2O2 1.77V H2O，在碱性介质中的电势图为O2- 0.08V H2O2 0.87V H2O，说明H2O2的歧化反应（C）A.只在酸性介质中发生 B.只在碱性介质中发生C.无论在酸、碱性介质中都发生 .与反应方程式的书写有关3与下列原电池电动势无关的因素是 Zn | Zn2+H+，H2 | Pt （B） A. Zn2+的浓度 B. Zn电极板的面积C.H+的浓度 D.温度4298K时，已知E（Fe3+/Fe）=0.771V，E（Sn4+/Sn2+）=0.150V，则反应2Fe2+Sn4+=2Fe3+Sn2+的rGm为（ D ）kJ/mol。A. 268.7B. 177.8C. 119.9D. 119.95判断在酸性溶液中下列等浓度的离子哪些能共存（D）A Sn2+和Hg2+ B. SO32和MnO4C. Sn4+和Fe D. Fe2+和Sn4+已知E(Hg2+/Hg)=0.851V，E(Sn4+/Sn2+)=0.15V ，E(MnO4/Mn2+)=1.49VE(SO42/H2SO3)=1.29V ，E(Fe2+/Fe)= 0.44V6已知下列反应在标准状态下逆向自发进行 Sn4+Cu = Sn2+Cu2+E(Cu2+/Cu)=(1) , E(Sn4+/Sn2+)=(2) 则有（C） A. (1) = (2) B. (1)(2) C. (1)(2) D. 都不对二、 填空题1将下列方程式配平 3 PbO2 + 2 Cr3+ + _H2O_ 1 Cr2O72 + 3 Pb2+ + _2H+_ (酸性介质) 2 MnO2 + 3 H2O2 +_2OH-_ 2 MnO4 + _4H2O_ （碱性介质）2现有三种氧化剂Cr2O72，H2O2，Fe3+，若要使Cl、Br、I混合溶液中的I氧化为I2，而Br-和Cl-都不发生变化，选用Fe3+最合适。(ECl2/Cl-=1.36V, EBr2/Br-=1.065V, EI2/I-=0.535V)3把氧化还原反应Fe2+Ag+=Fe3+Ag设计为原电池，则正极反应为Ag+ e = Ag，负极反应为 Fe3+e= Fe2+ ，原电池符号为PtFe3+(c1),Fe2+(c2)Ag+(c3)Ag。4在n+ne M(s)电极反应中，当加入n+的沉淀剂时，可使其电极电势值 降低 ，如增加的量，则电极电势不变5已知EAg+/Ag=0.800V, Ksp=1.61010则E（AgCl/Ag）= 0.222V 。6已知电极反应Cu2+2e=Cu的E为0.347,则电极反应2Cu - 4e =2Cu2+的E值为 0.347V 。7用氧化数法配平下列氧化还原反应。（1） K2Cr2O7H2SH2SO4 K2SO4Cr2(SO4)3SH2O K2Cr2O73H2S4H2SO4 = K2SO4Cr2(SO4)33S7H2O （2）FeS2O2 Fe2O3SO2 4FeS211O2 = 2Fe2O38SO2 8用离子-电子法配平下列氧化还原反应。（1）MnO4-SO32- SO42-Mn2+ (酸介质中) 2MnO4-5SO32- +6H+ = 5SO42-2Mn2+ +3H2O （2） NaCrO2NaClO Na2CrO4NaCl (碱介质中) 2NaCrO23NaClO+2NaOH = 2Na2CrO43NaCl + H2O 三、计算题：1已知：Ag+ e = Ag E(Ag+/Ag) = 0.8000V 试求下列AgCl/Ag，AgI/Ag电对的标准电极电势E(AgCl/Ag)和E(AgI/Ag)。并说明为什么Ag不能从HCl中置换出H2，却能从HI中置换出H2。Ksp(AgCl)=1.61010, Ksp(AgI)=1.51016解：Ag+ + e = Ag （1） AgCl + e = Ag + Cl- （2） （2）-（1），得：AgCl = Ag+ + Cl- 同理：2Ag + 2HCl = 2AgCl + H2 = （H+/H2）- （AgCl/Ag）= -0.2220V0 所以，反应正向自发进行。 因此，Ag不能从HCl中置换出H2，却能从HI中置换出H2。2将Cu片插入0.5 moldm-3CuSO4溶液中，Ag片插入0.5 moldm-3AgNO3溶液中构成原电池。已知：E(Cu2+/Cu) = 0.3419V ，E(Ag+/Ag) = 0.7996V。根据以上条件（1）写出电池符号。（2）写出电极反应和电池反应（3）求电池电动势（4）计算反应的平衡常数。解：（1）电池符号：（-）CuCu2+（0.5moldm-3）Ag+（0.5moldm-3）Ag（+） （2）正极：Ag+ + e = Ag 负极：Cu2+ + 2e = Cu 电池反应：2Ag+ + Cu = 2Ag + Cu2+ （3） （4）3已知：E(Fe3+/Fe2+)= 0.771V, E(O2/OH)= 0.401V， Ksp(Fe(OH)3) = 2.6410-39Ksp（Fe(OH)2） = 4.8710-17。试求:（1）电极反应Fe(OH)3 eFe(OH)2 +OH的标准电极电势。（2）反应4Fe(OH)2 O22H2O4Fe(OH)3的平衡常数。（3）由上述结果，讨论在碱性条件下Fe(II)的稳定性。解：（1） （2） （3）碱性条件下，Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定。4根据题意绘制Fe、Cu元素的电势图，并讨论：（1）配置FeSO4溶液时，为什么既要加酸，还要加几粒铁钉。（2）Cu+在溶液中不稳定，易变成Cu2+和Cu。解：（1） 加酸为了防止Fe2+水解，加铁钉防止Fe3+生成。 （2）