第7章 氧化还原反应 电化学基础(2)

（1）求φ＃（MnO4－/Mn 2+）；

（2）确定MnO2可否发生歧化反应？

（3）指出哪些物质会发生歧化反应并写出反应方程式。

11. 在298K时，测定下列电池的E = +0.48V，试求溶液的pH值。

（－）Pt，H2(100kPa)|H＋(x mol·L－1)||Cu2+(1 mol·L－1)|Cu（+）

12. I2在水中溶解度很小，试从两个半反应计算在298K时，I2饱和溶液的浓度。已知

I2（s）＋2e =2I－ jΘ=0.535V

I2（aq）＋2e =2I－ jΘ=0.621V

无机化学习题库参考答案:

一、 单选题

题号 1 2 3 4 5 6 7

答案 D C D D B A D

二、 判断题

题号 1 2 3 4 5

答案 × × × × ×

三、 填空题

1. PbO2 ， Sn2+

2. 减小、不变、不变

3. MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O， 2Cl- -2e → Cl2 ， 0.15V， (-)Pt,Cl2(pθ)|Cl-‖MnO4-,Mn2+,H+|Pt(+)

4. 0.917 V， 不能

5. （1）Cr2O72－ + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O

（2）2Mn2+ + 5BiO3－ + 14H+ = 2MnO4－ + 5Bi3+ + 7H2O

（3）5H2O2 + 2MnO4－ + 6H+ = 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O

6. Fe3+ , Fe

7. -0. 24

8. 标准甘汞电极, 饱和甘汞电极, Hg2Cl2 + 2e - = 2Hg + 2Cl –, E θ(1) > E θ(2)

9. H2O2> Cr2O72－> Hg2+；Zn > Sn > H2O2> Br－

四、 计算题

1. 解： （1）（－）Fe | Fe2+ (1 mol·L－1) || Cu2+ (1mol·L－1) | Cu（＋）

E = j (+) －j (－) = j＃(Cu2+/Cu) － j＃(Fe2+/Fe) + lg

（2）（－）Ni | Ni2+ (1mol·L－1) || Cu2+ (1mol·L－1) | Cu（＋）

E = j (+) －j (－) = j＃(Cu2+/Cu) － j＃(Ni2+/Ni) + lg

2. 解：（1）Pt | Fe2+(1mol·L－1) , Fe3+(0.0001mol·L－1) || I－(0.0001 mol·L－1)，I2(s) | Pt

设右边为正极，左边为负极

E = j (+) －j (－) = φ＃(I2/I－) + 0.0592lg －j＃(Fe3+/Fe2+)－0.0592 lg

= 0.535－0.771＋0.0592lg =0.238V > 0

∴假设正确，电池反应式为 I2 + 2Fe2+ = 2I－ + 2Fe3+

（2） Pt | Fe3+(0.5 mol·L－1)，Fe2+(0.05 mol·L－1) || Mn2+(0.01 mol·L－1)，H+(0.1 mol·L－1)，MnO2（固）| Pt

设右边为正极，左边为负极

E = j (+) －j (－)

=φ＃(MnO2/Mn2+)+ lg －j＃(Fe3+/Fe2+)－0.0592 lg

=0.3406V > 0

∴假设正确，电池反应式为 MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O

3. 解： （1）（－）Cu | Cu 2+ (0.5 mol·L－1) || Ag + (0.5 mol·L－1) | Ag（＋）

（2） 正极反应 Ag+ + e－ Ag

负极反应 Cu 2+ +2e－ Cu

①×2＋②得电池反应式：2Ag+ + Cu = 2Ag + Cu 2+

（3）E = j (Ag +/Ag) －j (Cu 2+ /Cu)

= j＃(Ag +/Ag)+0.0592lg[Ag +]－j＃(Cu 2+ /Cu)－ lg[Cu 2+]

=0.7996+0.0592lg0.5－0.3402－ lg0.5 =0.4505(V)

4. 解： j＃(I2/I－) = 0.535V，j＃(Br2/Br－) = 1.08V

在酸性条件下：MnO4－ + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O

[MnO4－]=[ Mn2+]=1 mol·L－1

j (MnO4－/Mn2+)= j＃(MnO4－/Mn2+)+ lg[H+]8

pH=3时 j (MnO4－/Mn2+)=1.51+ lg(10－3)8 =1.226(V)

既大于j＃(I2/I－)，也大于j＃(Br2/Br－)，所以既能够氧化I－，也能够氧化Br－。

PH=6时j (MnO4－/Mn2+)=0.942V

此时，j (MnO4－/Mn2+)> j＃(I2/I－)，

但j (MnO4－/Mn2+)< j＃(Br2/Br－)

∴KMnO4能氧化I－，却不能氧化Br－。

5. lgK = = = = －0.81

∴K = 0.15 由于E#<0 ∴此时反应逆向进行

当pH=7时，[H+]=10－7，其它浓度均为1 mol·L－1

E = j (+) －j (－) = j＃(I2/I－) －j＃(H3AsO4/ H3AsO3) －lg[H+]2

=0.535－0.559－ lg(10－7)2 =0.39V>0 ∴反应正向进行。

6. 解：E# =??＃(＋)－?＃(－) = －0.44－0.771 = －1.211V < 0

△rGm＃=－nFE# =－2×96485× (－1.211) = 233.69(kJ) > 0

∴反应不能自发进行。

7. 解：（1）(－)Ag | Ag+(0.1mol·L－1) || Cu2+(0.01mol·L－1) | Cu(+)

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