第六章 電化學(xué)原理及其應(yīng)用 一、選擇題 1．下列電極反應(yīng)中，溶液中的pH值升高，其氧化態(tài)的氧化性減小的是( C ) A. Br2+2e = 2Br－ B. Cl2+2e=2Cl— C. MnO4—+5e+8H+=2Mn2++4H2O D. Zn2++2e=Zn 2．已知H2O2在酸性介質(zhì)中的電勢圖為 O2 0.67V H2O2 1.77V H2O，在堿性介質(zhì)中的電勢圖為O2- 0.08V H2O2 0.87V H2O，說明H2O2的歧化反應(yīng)（　C?。? A.只在酸性介質(zhì)中發(fā)生 B.只在堿性介質(zhì)中發(fā)生 C.無論在酸、堿性介質(zhì)中都發(fā)生　　　 Ｄ.與反應(yīng)方程式的書寫有關(guān) 3．與下列原電池電動勢無關(guān)的因素是 Zn ?| Zn2+‖H+，H2 | Pt （　B　） A. Zn2+的濃度 B. Zn電極板的面積 C.H+的濃度 D.溫度 4．298K時，已知Eθ（Fe3+/Fe）=0.771V，Eθ（Sn4+/Sn2+）=0.150V，則反應(yīng)2Fe2++Sn4+=2Fe3++Sn2+的△rGmθ為（ D ）kJ/mol。 A. －268.7　　　　　　　　　　　　　B. －177.8 C. －119.9　　　　　　　　　　　　　D. 119.9 5．判斷在酸性溶液中下列等濃度的離子哪些能共存（　D?。? A Sn2+和Hg2+ B. SO32—和MnO4— C. Sn4+和Fe D. Fe2+和Sn4+ 已知Eθ(Hg2+/Hg)=0.851V，Eθ(Sn4+/Sn2+)=0.15V ，Eθ(MnO4—/Mn2+)=1.49V Eθ(SO42—/H2SO3)=1.29V ，Eθ(Fe2+/Fe)= —0.44V 6．已知下列反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下逆向自發(fā)進(jìn)行 Sn4++Cu = Sn2++Cu2+ Eθ(Cu2+/Cu)=(1) , Eθ(Sn4+/Sn2+)=(2) 則有（　C?。? A. (1) = (2) B. (1)＜(2) C. (1)＞(2) D. 都不對 二、 填空題 1．將下列方程式配平 3 PbO2 + 2 Cr3+ + ____H2O___ ＝ 1 Cr2O72— + 3 Pb2+ + __2H+___ (酸性介質(zhì)) 2 MnO2 + 3 H2O2 +__2OH-___ ＝ 2 MnO4— + ___4H2O______ （堿性介質(zhì)） 2．現(xiàn)有三種氧化劑Cr2O72—，H2O2，F(xiàn)e3+，若要使Cl—、Br—、I—混合溶液中的I—氧化為I2，而Br-和Cl-都不發(fā)生變化，選用　Fe3+　最合適。(EθCl2/Cl-=1.36V, EθBr2/Br-=1.065V, EθI2/I-=0.535V) 3．把氧化還原反應(yīng)Fe2++Ag+=Fe3++Ag設(shè)計為原電池，則正極反應(yīng)為　Ag++ e = Ag　，負(fù)極反應(yīng)為 Fe3++e= Fe2+ ，原電池符號為　Pt︱Fe3+(c1),Fe2+(c2)‖Ag+(c3)︱Ag　。 4．在Ｍn++ne ＝M(s)電極反應(yīng)中，當(dāng)加入Ｍn+的沉淀劑時，可使其電極電勢值　 降低 　，如增加Ｍ的量，則電極電勢　　不變　　　　　 5．已知EθAg+/Ag=0.800V, Ksp=1.610—10則Eθ（AgCl/Ag）= 0.222V 。 6．已知電極反應(yīng)Cu2++2e=Cu的E為0.347Ｖ,則電極反應(yīng)2Cu - 4e =2Cu2+的Eθ值為 0.347V 。 7．用氧化數(shù)法配平下列氧化還原反應(yīng)。 （1） K2Cr2O7＋H2S＋H2SO4 K2SO4＋Cr2(SO4)3＋S＋H2O K2Cr2O7＋3H2S＋4H2SO4 = K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3S＋7H2O （2）FeS2＋O2 Fe2O3＋SO2 4FeS2＋11O2 = 2Fe2O3＋8SO2 8．用離子-電子法配平下列氧化還原反應(yīng)。 （1）MnO4-＋SO32- SO42-＋Mn2+ (酸介質(zhì)中) 2MnO4-＋5SO32- +6H+ = 5SO42-＋2Mn2+ +3H2O （2） NaCrO2＋NaClO Na2CrO4＋NaCl (堿介質(zhì)中) 2NaCrO2＋3NaClO+2NaOH = 2Na2CrO4＋3NaCl + H2O 三、計算題： 1．已知：Ag+ ＋e = Ag Eθ(Ag+/Ag) = 0.8000V 試求下列AgCl/Ag，AgI/Ag電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢Eθ(AgCl/Ag)和Eθ(AgI/Ag)。并說明為什么Ag不能從HCl中置換出H2，卻能從HI中置換出H2。Kspθ(AgCl)=1.610—10, Kspθ(AgI)=1.510—16 解：Ag+ + e = Ag ……（1） AgCl + e = Ag + Cl- ……（2） （2）-（1），得：AgCl = Ag+ + Cl- 同理： 2Ag + 2HCl = 2AgCl + H2 ε⊙ = φ⊙（H+/H2）- φ⊙（AgCl/Ag）= -0.2220V<0 所以，反應(yīng)逆向自發(fā)進(jìn)行。 2Ag + 2HI = 2AgI + H2 ε⊙ = φ⊙（H+/H2）- φ⊙（AgI/Ag）= -0.1336V>0 所以，反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行。 因此，Ag不能從HCl中置換出H2，卻能從HI中置換出H2。 2．將Cu片插入0.5 mol?dm-3CuSO4溶液中，Ag片插入0.5 mol?dm-3AgNO3溶液中構(gòu)成原電池。已知：Eθ(Cu2+/Cu) = 0.3419V ，Eθ(Ag+/Ag) = 0.7996V。根據(jù)以上條件 （1）寫出電池符號。 （2）寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng) （3）求電池電動勢 （4）計算反應(yīng)的平衡常數(shù)。 解：（1）電池符號：（-）Cu︱Cu2+（0.5moldm-3）‖Ag+（0.5moldm-3）︱Ag（+） （2）正極：Ag+ + e = Ag 負(fù)極：Cu2+ + 2e = Cu 電池反應(yīng)：2Ag+ + Cu = 2Ag + Cu2+ （3） （4） 3．已知：Eθ(Fe3+/Fe2+)= 0.771V, Eθ(O2/OH－)= 0.401V， Kspθ(Fe(OH)3) = 2.6410-39 Kspθ（Fe(OH)2） = 4.8710-17。試求: （1）電極反應(yīng)Fe(OH)3 ＋eFe(OH)2 +OH－的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。 （2）反應(yīng)4Fe(OH)2 ＋O2＋2H2O4Fe(OH)3的平衡常數(shù)。 （3）由上述結(jié)果，討論在堿性條件下Fe(II)的穩(wěn)定性。 解：（1） （2） （3）堿性條件下，F(xiàn)e(OH)3比Fe(OH)2穩(wěn)定。 4．根據(jù)題意繪制Fe、Cu元素的電勢圖，并討論： （1）配置FeSO4溶液時，為什么既要加酸，還要加幾粒鐵釘。 （2）Cu+在溶液中不穩(wěn)定，易變成Cu2+和Cu。 解：（1） 加酸為了防止Fe2+水解，加鐵釘防止Fe3+生成。 （2）