氧化还原习题
无机及分析化学习题 第五章
一、选择题
1、下列两个原电池在标准状态时均能放电: (1)(-)Pt ∣Sn 2+,Sn 4+Fe 3+,Fe 2+∣Pt(+)
(2)(-)Pt ∣Fe 2+,Fe 3+MnO 4-,H +,Mn 2+∣Pt(+),下列叙述中错误的是( ) A.E (MnO 4-/Mn 2+)>E (Fe 3+/Fe 2+)>E (Sn 4+/Sn 2+); B.E (MnO 4-/Mn 2+)>E (Sn 4+/Sn 2+)>E (Fe 3+/Fe 2+); C.原电池(2)的电动势与介质酸碱性有关;
D.由原电池(1)、(2)中选择两个不同电对组成的第三个原电池电动势为最大。 2、已知E (Pb 2+/Pb)=-0.126V ,K (PbI 2)=7.1?10-9,则由反应
Pb(s)+2HI(1.0mol ·L -1)PbI
2(s)+H 2(p )构成的原电池的标准电动势E =( ) A.-0.37V ; B.-0.61V ; C.+0.37V ; D.+0.61V
3、用重铬酸钾法测定铁。将0.3000g 铁矿样溶解于酸中并还原为Fe 2+后,用浓度c 16
K Cr O 227为
0.05000mol ?L -1
的溶液滴定,耗去40.00mL,则该铁矿中Fe 3O 4(M
Fe O
34
=231.5g ?mol -1
)的含量计算式为
( ) A.
00500040002315
03000100....%;
B.00500040002315
030001000100....%;
C .
00500040002315
030003000
100....%;
D.
00500040002315
030002000
100....%
4、已知:+
E /Ag
Ag
=+0.799V,而/E +
Fe
Fe
3=0.77V,说明金属银不能还原三价铁,但实际上反应在
1mol ?L -1HCl 溶液中,金属银能够还原三价铁,其原因是( )
A.增加了溶液的酸度;
B.HCl 起了催化作用;
C.生成了AgCl 沉淀;
D.HCl 诱导了该反应发生 5、为了使Na 2S 2O 3标准溶液稳定,正确配制的方法是( )
A.将Na 2S 2O 3溶液煮沸1h,放置7天,过滤后再标定;
B.用煮沸冷却后的纯水配制Na 2S 2O 3溶液后,即可标定;
C.用煮沸冷却后的纯水配制,放置7天后再标定;
D .用煮沸冷却后的纯水配制,且加入少量Na 2CO 3,放置7天后再标定
6、用间接碘法测定锌含量的反应式为3Zn 2++2I -+2[Fe(CN)6]3-+2K +→K 2Zn 3[Fe(CN)6]2↓+I 2析出的I 2用Na 2S 2O 3标准溶液滴定,Zn 与Na 2S 2O 3的化学计量关系n zn :n Na S O 232是( )
A.1:3;
B.3:1;
C.2:3;
D.3:2
7、在K 2Cr 2O 7测定铁矿石中全铁含量时,把铁还原为Fe 2+,应选用的还原剂是( )
A.Na 2WO 3; B .SnCl 2; C.KI: D.Na 2S 8、已知在1moL ?L -1H 2SO 4溶液中,E '
/Mn
4
2+
-
MnO
=1.45V ,E '+
2+
/Fe
Fe 3=0.68V 。在此条件下KMnO 4标准溶
液滴定Fe 2+,其化学计量点的电位为( )
A.0.38V;
B.0.73V;
C.0.V; D .1.32V
9、用盐桥连接两只盛有等量CuSO 4溶液的烧杯。两只烧杯中CuSO 4溶液浓度分别为 1.00mol ?L -1和0.0100mol ?L -1,插入两支电极,则在25?C 时两电极间的电压为( ) A.0.118V; B .0.059V; C.-0.188V; D.-0.059V
10、以0.015mol ?L -1Fe 2+溶液滴定0.015mol ?L -1Br 2溶液(2Fe 2++Br 2=2Fe 3++2Br -),当滴定到化学计量点时,溶液中Br -的浓度(单位:mol ?L -1)为( )
A.0.015;
B.0.015/2;
C.0.015/3; D .0.015?2/3
11、已知-/E I I 22=0.54V ,+
/+
2E Cu Cu
=0.16V 。从两电对的电位来看,下列反应:
2Cu 2++4I -2CuI+I 2应该向左进行,而实际是向右进行,其主要原因是( )
A.由于生成CuI 是稳定的配合物,使Cu 2+/Cu +电对的电位升高;
B.由于生成CuI 是难溶化合物,使Cu 2+/Cu +电对的电位升高;
C.由于I 2难溶于水,促使反应向右;
D.由于I 2有挥发性,促使反应向右
12、在用K 2Cr 2O 7测定铁的过程中,采用二苯胺磺酸钠做指示剂(E In =0.86V),如果用K 2Cr 2O 7标准溶液滴定前,没有加入H 3PO 4,则测定结果( )
A.偏高; B .偏低; C.时高时低; D.正确
13、KBrO 3是强氧化剂,Na 2S 2O 3是强还原剂,但在用KBrO 3标定Na 2S 2O 3时,不能采用它们之间的直接反应其原因是( )
A.两电对的条件电极电位相差太小;
B.可逆反应; C .反应不能定量进行; D.反应速率太慢
14、0.05mol ?L -1SnCl 2溶液10mL 与0.10mol ?L -1FeCl 3溶液20mL 混合,平衡体系的电势是( )(已
知E '+2+/Fe Fe 3=0.68V ,E '
4+/Sn Sn 2+=0.14V )
A.0.68V;
B.0.14V;
C.0.50V;
D.0.32V 15、对于反应n 2Ox 1+n 1Red 2n 1Ox 2+n 2Red 1,若n 1=n 2=2,要使化学计量点时反应完全程度达到99.9%
以上,两个电对(Ox 1/Red 1和Ox 2/Red 2)的条件电位之差(-E 1'E 2'
)至少应为( )
A.0.354V;
B.0.0885;
C.0.100V; D .0.177V
二、填空题
1、任何电极电势绝对值都不能直接测定,在理论上,某电对的标准电极电势E 是将其与_________________电极组成原电池测定该电池的电动势而得到的电极电势的相对值。在实际测定中常以_________________电极为基准,与待测电极组成原电池测定之。
2、已知E (Cl 2/Cl -)=1.36V 和酸性溶液中钛的元素电势图为: Ti 3+
125.V
Ti
+-034.
V Ti ,则水溶液中
Ti +
_________发生歧化反应。当金属钛与H +
(aq)发生反应时,得到______离子,其反应方程式为
_______________________;在溶液中Cl 2与Ti 反应的产物是_________。
3、已知:E (Hg /Hg )0.793 V 22+=,E (Cu /Cu )0.337 V 2+=,将铜片插入Hg 2(NO 3)2
溶液中,将会有_______析出,其反应方程式为
____________________________________,若将上述两电对组成原电池,当增大c (Cu 2+)时,其E 变________,平衡将向_______移动。
4、已知:O 2+2H 2O+4e -4OH -, E =0.401V O 2+4H ++4e -2H 2O , E =1.23V 当p (O 2)=1.00?105Pa ,E 1=E 2时,pH=______,此时E 1=E 2=________V 。
5、氧化还原滴定曲线描述了滴定过程中电对电位的变化规律性,滴定突跃的大小与氧化剂和还原剂两电对的__________有关,它们相差越大,电位突跃范围越__________。
6、间接碘法的基本反应是______________________________________________,所用的标准溶液是_____________,选用的指示剂是_____________。
7、用KMnO 4法测定Ca 2+
,经过如下几步:Ca CaC O HC
O CO 2+C O 24H 24MnO
2
24
2+
4
-
-
→??
B ?→??→??
B - Ca
2+
与KMnO 4的物质的量的关系为_____________________。
8、在操作无误的情况下,碘量法主要误差来源是____________和____________________________。 9、用间接碘法测定Cu 2+时,加入KI ,它起______ ____、_______ __、和________ _的作用。 10、反应:H 2AsO 4+2I -+2H +
H 3AsO 3+I 2+H 2O,已知/E 4
3
As O
3-
As O
3-=0.56V ,-/E I I 22=0.535V ,当溶液酸度
pH=8时,反应向_______方向进行。
三、配平反应方程式(用离子-电子法配平并写出配平过程) 1、 PbO 2+MnBr 2+HNO 3→Pb(NO 3)2+Br 2+HMnO 4 2、 FeS 2+HNO 3→Fe 2(SO 4)3+NO 2+H 2SO 4+H 2O 四、计算
1. 计算下列电池的电动势
SCE Na 2C 2O 4(5.0?10-4mol ?L -1),Ag 2C 2O 4(饱和)∣Ag (已知K sp,Ag C O 224=1.1?10-11,E SCE =0.242V ,+
E /Ag
Ag
=0.799V)
2. 已知298K 时E (Ni 2+/Ni)=-0.25V ,E (V 3+/V)=-0.V 。
某原电池:(-)V(s)∣V 3+(0.0011mol ·L -1)Ni 2+(0.24mol ·L -1)∣Ni(s)(+) (1)写出电池反应的离子方程式,并计算其标准平衡常数K ; (2)计算电池电动势E ,并判断反应方向;
(3)电池反应达到平衡时,V 3+,Ni 2+的浓度各是多少?电动势为多少?E (Ni 2+/Ni)是多少?
3. 已知下列电极反应的电势:Cu 2++ e -= Cu + E θ= 0.15 V Cu 2++I -+ e -
= CuI E = 0.86 V ,计算CuI 的溶度积。
4. 按国家标准规定,FeSO 4?7H 2O 的含量:99.50%~100.5%为一级;99.00%~100.5%为二级;98.00%~10.1.0%为三级。现用KMnO 4法测定,称取试样1.012g,酸性介质中用浓度为0.02034 mol ?L -1的KMnO 4溶液滴定,消耗3
5.70mL 至终点。求此产品中FeSO 4?7H 2O 的含量,并说明符合哪级产品标准。(已知M
FeSO 7H O
42?=278.04g ?mol -1
)
5. 1.000gK 3[Fe(CN)6]基准物用过量KI,HCl 溶液作用1min 后,加入足量硫酸锌,析出的碘用Na 2S 2O 3溶液滴定至终点,用去29.30mL 。求Na 2S 2O 3的浓度。主要反应:2Fe(CN)63-+2I -==2Fe(CN)-+I 2 2Zn 2++Fe(CN)-==Zn[Fe(CN)6]↓ I 2+2S 2O 32-==2I -+S 4O 62- (已知M [K Fe(CN )36(]=
329.25g ?mol -1)
答案: 一、选择题
BDCCD, DBDBD, BBCAD 二、填空题
1、标准氢;饱和甘汞。
2、不;Ti +;2Ti+2H +
2Ti ++H 2(g);TiCl 3。3、Hg ;Hg 22++Cu
2Hg+Cu 2+;
小;左。4、7.00;0.82。5、电位差;大。6、2I --2e -=I 2,I 2+2S 2O 32-==S 4O 62-+2I -;Na 2S 2O 3溶液;淀粉
溶液。7、n n Ca KMnO 2+
4=25。8、I 2的挥发;在酸性条件下,I -
被空气中的O 2氧化9、还原剂;沉淀剂;
配位剂10、正反应
三、配平反应方程式
1、(PbO 2+4H ++2e -=Pb 2++2H 2O)?7
+)(Mn 2++2Br -+4H 2O=MnO 4-+Br 2+8H ++7e -)?2
_________________________________________________________________________________
7PbO 2+2Mn 2++4Br -+12H +=7Pb 2++2MnO 4-+2Br 2+6H 2O 相应分子方程式为:
7PbO 2+2MnBr 2+14HNO 3=7Pb(NO 3)2+2Br 2+2HMnO 4+6H 2O 2、 (NO 3-+2H ++e -=NO 2+H 2O)?15 +)FeS 2+8H 2O=Fe 3++2SO 42-+16H ++15e -
FeS 2+15NO 3-+14H +=Fe 3++2SO 42-+15NO 2+7H 2O 相应分子方程式为: 2FeS 2+30HNO 3=Fe 2(SO 4)3+30NO 2+H 2SO 4+14H 2O 四、计算 1. 解E -=+
E /Ag
Ag
+0.0592lg[Ag +]=0.799+0.0592lg
K sp
242[C O -
]
=0.573V
E =E SC E =0.242V ;E 电池=E +-E -=0.573V -0.242V=0.331V 2. 解(1)2V(s)+3Ni 2+2V 3++3Ni(s)
lg K =
zE O
0.0592 V
6(0.250.)
0.0592
=
-+=86.
K =7.3?10
(2)E =E -
++0.0592V 6lg [(V )/]
[(Ni )/]
32
23c c c c O O
=(0.250.)V 0.0592V 6lg
(0.0011)(0.24)2
3
-+- =0.68V E >0V ,反应向右进行。
(3)设平衡时c (Ni 2+)=x mol ·L -1
c (V 3+)=[.(.0001123
024+-x )]mol ·L -1=0.16mol ·L -1
[(V )/][(Ni )/]32
23
c c c c ++O O =K
(.).01673102
3
x =? x =7.1?10
-23
c (Ni 2+)=7.1?10-23mol ·L -1
c (V 3+)=0.16mol ·L -1
平衡时E =0V
E (Ni /Ni)0.25 V 0.0592 V
2
lg 7.1100.91 V 223+-=-+
=-
3. 9.2×10-13
4. 解:反应式:5Fe 2++MnO 4-+8H +==5Fe 3++Mn 2++4H 2O
n FeSO H O 42?7=5n MnO
4
w FeSO H O 42?7=500203435702780410
1012
1003
-....%=99.75% 属于一级品
5. 解:c S O 223
-=m M V K Fe(CN )K Fe(CN )Na S O 3636223
[]
[]
1000
=0.1036mol ?L -1