第七章氧化还原反应和电极电势.doc

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Zn2+‖MnO4-,Mn2+,H+|Pt(+)4)(-)Ag|Ag+(c1)‖Ag+(c2)|Ag(+)析将所给原电池拆分为两个电极。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,写出正、负极反应式,由正极反应和负极反应相加构成电池反应。龍蟻歼针伪釤嶧绦趙绻镊礼瓔侨诟。解(1)正极反应Cl2+2e--此电极为气体电极→2Cl负极反应Ag+Cl-→AgCl(s)+e-此电极为金属-难溶盐-阴离子电极电池反应2Ag+Cl2→2AgCl(s)n=2(2)正极反应-→Pb+2Cl-此电极为金属-难溶盐-阴离子电极PbCl2(s)+2e负极反应Pb+SO42-→PbSO4(s)+2e-此电极为金属-难溶盐-阴离子电极电池反应PbCl2(s)+SO42-→PbSO4(s)+2Cl-n=2(3)正极反应MnO4-+8H++5e-→Mn2++4H2O此电极为氧化还原电极负极反应2+-此电极为金属及其离子电极Zn→Zn+2e电池反应2MnO4-+16H++5Zn→2Mn2++8H2O+5Zn2+n=10(4)正极反应Ag+2-→Ag此电极为金属及其离子电极(c)+e负极反应Ag→Ag+(c1)+e-此电极为金属及其离子电极电池反应Ag+(c2)+n=1→Ag(c1)例+、Cu2+×10-2-·L-1的溶液中加入铁粉,哪一种金9-3在Agmol·L属被先还原?当第二种金属离子被还原时,第一种金属离子在溶液中的浓度为多少?已知θ(Cu2+/Cu)=, θ(Ag+/Ag)=。析 首先根据电极电位判断物质氧化性或还原性的相对强弱。氧化能力的氧化型物质将首先被还原。随着反应进行,被还原金属离子浓度降低,电极电位减小,当减小到与第二种金属离子的电极电位相等时,第二种金属离子才能被还原。鄖钟谩聪讼阴铠裢櫞濟胇讎懾綹婦。解/Ag=θ+]AgAg/Ag+[Ag=+(-2)=×=θCu2Cu2/Cu= Ag /Ag> Cu2/Cu,Ag+是较强氧化剂,当加入还原剂铁粉时首先被还原。当=2/Cu时,Cu2+离子被还原。则Ag/AgCu+Ag/Ag=+[Ag ]=+]=-8(mol·L-1)[Ag10×例9-4298K时电池(-)Pt,H2(100kp)|NaOH(aq)|HgO(s)|Hg(+)的Εθ=,反应摇處钨档攣绌櫓劊闹陧揿识鉴阋请。θ-1H2O(l)的△rHm =- mol·。又:H2(g)+1O2(g)=2精品文档精品文档19精品文档H2(g)O2(g)H2O(l)Hg(l)HgO(s)θ-1·K-·试求分解反应HgO(s)Hg(l)+1O2(g)2在298K时氧的平衡分压;假定反应热与温度无关,HgO在空气中能稳定存在的最高温度是多少?解给定的电池反应:HgO(s)+H2→Hg(l)+H2O(l)(1式)θθ×96500Cmol·-1×=-178718Jmol·-1△rGm=-nFE=-2由H2(g)+1O2(g)=H2O(l)(2式)2θθθ△rGm[H2O(l)]=△rHm-T△rSm=-285840Jmol·-1-298K×1×)Jmol·-1·K-12=-237244Jmol·-11式-2式得HgO(s)→Hg(l)+1O2(g)(3式)2θ-1-1-1△rGm=-178718Jmol·-(-237244Jmol·)=58526Jmol·(1)θ由△rGm=-RTlnKp,θ-1-1-1lnKp=-△rGm/RT=-58526Jmol·/(··K×298K)=-=×10-11=pO2pO22=×-21atm=-19=Kp10×kPa(2)反应HgO(s)→Hg(l)+1O2(g)的2rSmθ=·-1·K-1+1×·-1·K-1-·-1·K-12艷輕悶匯鏑浑騏哓赐拣诶黃飕谓强。精品文档精品文档19精品文档3精品文档精品文档19精品文档=·-1·K-1θθθ△rHm=△rGm+T△rSm=58526Jmol·-1+298K×·-1·K-1-1=91187Jmol·当HgO在空气中能稳定存在时,pO2==,K=pO2再由lnK2=rHmθ(T2T1)K1(T2T1)(T2298K)ln=(T2298K)= [TOP] 判断题 选择题 填空题 问答题 计算题一、判断题(对的打 √,错的打×),电池反应处于平衡状态。 ( ),其中电极电势数值较大者为原电池的正极。 ( )档浃楼條將襯诠膃筹邏匯赚窥栎递。由能斯特方程式可知,在一定温度下减小电对中还原态物质的浓度,电对的电极电势值增大。(),则标准电极电势o大的电对的氧化型物质在电池反应中一定是氧化剂。():(-)Cu|CuSO4(1)‖CuSO4(c2)|Cu(+)中,c2一定大于c1。(),氧化剂失去电子,氧化值升高,进行的是氧化过程。(),HO既可以是氧化剂,也可以是还原剂。():o(I2/I-)=,o(Fe3+/Fe2+)=,可知反应I2+-3+在标准状态下能自动进行。()+2Fe=2I+,氢元素的氧化值为+1。(),而与其它因素无关。(),其中电极电势数值较大者为原电池的正极。(),原电池的标准电动势Eo=0。()由能斯特方程式可知,在一定温度下减小电对中还原态物质浓度时,电对的电极电势数值增大。( ),正极发生还原反应,负极发生氧化反应。()+-7、电对中的其它物质的浓度均为1mol/Lc(HO)=10mol/L(pH=7)3时的电极电势。 ( )-还原电对中,其氧化态的氧化能力越强,则其还原态的还原能力就越弱。 ( )二、选择题(将每题一个正确答案的标号选出) [TOP]对于电池反应Cu2++Zn=Cu+Zn2+,下列说法中正确的是()当c(Cu2+)=c(Zn2+)时,反应达到平衡当o(Cu2+/Cu)=o(Zn2+/Zn)时,反应达到平衡啧閘鹇褲窃咏缪噸魉赢煉齠鼋憚稱。+/CuZn2+/Zn时,,反应达到平衡4+2+/L的混合溶液中,()(Sn4+/Sn2+)(Sn4+/Sn2+)+(Sn4+/Sn2+)+(Sn4+/Sn2+)-,电动势最大的是()A.(-)Zn|Zn2+(co)‖Cu2+(co)|Cu(+)B.(-)Zn|Zn2+()‖Cu2+(co)|Cu(+)C.(-)Zn|Zn2+(co)‖Cu2+()|Cu(+)D.(-)Zn|Zn2+()‖Cu2+()|Cu(+),分别装有下列溶液的盐桥中不能使用的是(),不正确的是()A. 单质的氧化值为 0B. 氧的氧化值为 -, o(Fe3+/Fe2+)=, o(Cu2+/Cu)=, o(Sn4+/Sn2+)=,o(Fe2+/Fe)=- V。在标准状态下,下列反应能进行的是 ( )3+ 2+ 2+鯤饮阋讒類樓駁钇擠燴蔹两筧厲覲。 +Cu=2Fe+++Cu=Sn2++Cu2+++Cu=Fe+Cu2+4+2+2+3++2Fe=Sn+(Fe3+/Fe2+)=,o(Sn2+/Sn)=-,o(Sn4+/Sn2+)=,o(Fe2+/Fe)=-。在标准状态下,下列各组物质中能共存的是()+、Sn2+、Sn2++、Sn2++、(Zn2+/Zn)=-,o(Ag+/Ag)=。将电对Zn2+/Zn和Ag+/Ag组成原电池,该原电池的标准电动势为()++ZnCu+Zn2+,下列说法中正确的是()当c(Cu2+)=c(Zn2+)时,反应达到平衡当o(Cu2+)=o(Zn2+)时,反应达到平衡当(Cu2+)=(Zn2+)时,反应达到平衡囪蔺鍔窑税蠶钲鹵檩觐凍暉鰲谠头。 0时, o(Fe2+/Fe)=- V, o(Ag+/Ag)=, o(Fe3+/Fe2+)=。在标准状态下,电对騷饪芜赖鱔呂毡还頤睪损澠聰馆隶。Fe2+/Fe、Ag+/Ag和Fe3+/Fe2+中,最强的氧化剂和最强的还原剂分别是( )。+、Fe2+ +、Fe +、Ag + 、Ag啧虬强鴿绯闱训鉭濱襲閾贛绚确铀。甘***电极属于下列哪种电极?---,正确的是()。温度升高,电对的电极电势降低同时增大或减小氧化型和还原型物质的浓度,电对的电极电势不变电对中还原型物质的浓度减小时,电对的电极电势减小电对中氧化型物质的浓度增大时,电对的电极电势增大在25℃时用KMnO4[o(MnO4-/Mn2+)]=,当滴定到终点时,溶液蛱绮燴遥釵擱磣浹飽桤碍鸞挤钯鲋。2+-×10-5+,此时中Mnmol/L、MnO4mol/L、H-2+电对MnO4/Mn的电极电势为()(Fe3+/Fe2+)>o(I2/I-),则标准状态下和两个电对中,较强的氧化剂是()++--)=,o-o3+2+(Cl2/Cl(I/I)=,(Fe/Fe)=,2o(Sn4+/Sn2+)=,下列四种物质中:Cl2﹑FeCl3﹑I2﹑SnCl4在标准状态下按氧化能力高低的顺序铁緋礫须廈槟擠浃峦宫鈦嘯羥搅說。排列为( )﹑I2﹑FeCl3﹑﹑I2﹑SnCl4﹑﹑FeCl﹑I﹑﹑I﹑FeCl﹑SnCl43223下列说法中错误的是()在原电池中正极发生还原反应,负极发生氧化反应在原电池中,电极电势代数值较大的电对是原电池的正极在原电池中,电极电势代数值较小的电对是原电池的正极原电池的电动势等于正极的电极电势减去负极的电极电势錚螞漣釙郦饋凭鲫纠驮欢鈮睑踐鷲。(F2/F-)>(Cl2/Cl-)>(Br2/Br-)>(I2/I-)。在含有F-、Cl-、Br-、I-四种离子的溶液中加入Fe2(SO4)3溶液后,能被氧化的离子是()----下列氧化还原反应:Pb2++Sn Pb+Sn2+ Sn 2++Cd Sn+Cd2+在标准状态下都能正向进行,由此可知三个电对的标准电极电势的相对大小是 ( )(Pb2+/Pb)>o(Sn2+/Sn)>o(Cd2+/Cd)(Cd2+/Cd)>o(Sn2+/Sn)>o(Pb2+/Pb)(Pb2+/Pb)>o(Cd2+/Cd)>o(Sn2+/Sn)(Sn2+/Sn)>o(Pb2+/Pb)>o(Cd2+/Cd)+浓度增大时,下列氧化剂的氧化能力增强的是()+/LMnSO的pH=0的溶液中,在。25C时它的电244极电位。+-+,可生产单质硫,这说明() 2是还原剂硫的氧化能力比碘强精品文档精品文档20精品文档7精品文档精品文档19精品文档碘的氧化能力比硫强I-是氧化剂其它条件不变,Cr2O72-在下列介质中氧化能力最强的是()====(Cu2+/Cu)=,o(Fe2+/Fe)=-,o(Fe3+/Fe2+)=,当铁片投入CuSO4溶液中所发生的现象是()+++和Fe3+,-Br-氧化成Br2,Br2能使2+氧化成3+3+-氧化成I2,MnO4能使FeFe,而Fe能使I因此以上电对中最强的还原剂是()2+-2+-(Sn2+/Sn)=-,o(Hg2+/Hg22+)=,o(Fe3+/Fe2+)=,o(Br2/Br-)=,在标准态下,下列反应不能发生的是()+2Hg2+→Sn2++Hg22+++2Hg2+→2Fe3++Hg22+++Br2→2Fe3++2Br--+Sn2+→Br2+Sn三、填空题[TOP]:Ag(s)+3+12+2+32Fe(c)=Fe(c)+Ag(c)设计成原电池。原电池的符号为,正极反应为,负极反应为。+2+,这是因为离子浓度比Cu+Zn=Cu+Zn组成原电池,测知电动势为离子浓度大。[ 已知 o(Cu2+/Cu)=, o(Zn2+/Zn)=-。]铯羨寻飫谰綴厅鲮***屉謙瀝撳鳖亩。将标准锌半电池和标准银半电池组成原电池:4o3o4;增加3(-)Zn|ZnSO(c)‖AgNO(c)|Ag(+)。增加ZnSO溶液的浓度,电池电动势将AgNO溶液的浓度,电池电动势将;在AgNO3溶液中加入氨水,电池电动势将。:Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+2MnO--+2+4+10Br+16H=2Mn+5Br2+8H2O在下列条件下氧化剂的相对强弱是,还原剂的相对强弱是。根据标准电极电势,判断下列各反应在标准态下的进行方向。精品文档精品文档22精品文档8精品文档精品文档19精品文档(1)Cd+Pb2+ Cd2++Pb 进行的方向为 。(2)Cu+Pb2 Cu2++Pb 进行的方向为 。顱绽浔讎蕆絎赌衅锦签皸輅鵬纠觴。已知 o(Pb2+/Pb)=- V o(Cd2+/Cd)=- V o(Cu2+/Cu)=。已知下列反应2FeCl3+SnCl2SnCl4+2FeCl22KMnO+10FeSO+8HSO2MnSO+5Fe(SO)3+KSO+8HO4424424242在标准态下均能进行。试指出:(1)这两个反应中,氧化-还原电对的标准电极电势的相对大小为。(2)在标准态下,上述3个电对中最强的氧化剂为;最强的还原剂为。,而且还与、电对中和物质的浓度(或分压)及等有关。,FeCl3和KMnO4三者中,氧化能力随着溶液H+浓度增大而增强的是,该氧化剂所在电对的能斯特方程式为。+2e=2Hg+2Cl-,在298K时,若将Cl-浓度提高10倍,电极电势将改变V。。,则电对中的能力越强。。。-还原反应中,所含元素的氧化值的物质称为氧化剂。在反应过程中,氧化剂使还原剂发生,而本身被。、H(g)和+,电极表示式H组成一个电极,该电极名称是2为,电极反应式为,其电极电势用能斯特方程式表示可写成。将标准的该电极与标准锌电极[o(Pb2+/Pb)=-]组成一个原电池,该原电池的符号为,该原电池的电动势为。16.-),Mn2+(c),H+的能斯特方程式为。在298K时若其它条件不电极MnO(c1(c)|Pt423变,仅使c3增大10倍,电极电势将增大V。精品文档精品文档24精品文档9精品文档精品文档19精品文档