无机化学练习(3-2)10-11氧化还原反应与电化学
氧化还原反应及电化学练习题
氧化还原反应及电化学练习题氧化还原反应是化学反应中的重要类型之一，涉及物质的电子转移过程。
本文将探讨氧化还原反应的基本概念、相关理论和实际应用，并提供一些电化学练习题，以帮助读者加深了解和掌握该领域的知识。
一、氧化还原反应基本概念在化学反应过程中，原子中的电子常常会转移给其他原子或离子，产生氧化与还原的过程。
其中，氧化是指物质失去电子，而还原则是指物质获得电子。
氧化还原反应可以用氧化态的变化来描述，其中氧化态高的物质是氧化剂，而氧化态低的物质则是还原剂。
氧化还原反应的核心是电子的转移，即在化学反应中电子从一个物质转移到另一个物质。
这种电子转移可以通过氧化还原半反应的方式来描述。
在氧化半反应中，物质失去电子，而在还原半反应中，物质得到电子。
二、氧化还原反应的应用1. 腐蚀现象：氧化还原反应是导致金属腐蚀的重要原因之一。
金属在接触氧气和水的情况下，发生氧化还原反应，形成氧化物和氢离子，导致金属表面的腐蚀。
2. 电池原理：电池是利用氧化还原反应产生电能的装置。
在电池中，正极发生氧化反应，负极发生还原反应，通过电子在电路中的流动，产生电能。
常见的电池类型包括干电池、锂电池和铅酸电池等。
3. 电解过程：电解是利用外加电流促使氧化还原反应发生的过程。
电解在工业上有广泛的应用，如电镀过程中的金属离子还原、电解水制氢等。
三、电化学练习题1. 将以下半反应配对，填写合适的反应物和产物。
半反应一：Mg -> Mg2+ + 2e-半反应二：Cu2+ + 2e- -> Cu正确配对是：a) Mg + Cu2+b) Mg2+ + Cuc) Mg + Cud) Mg2+ + Cu2+2. 下列哪个反应不是氧化还原反应？a) AgNO3 + NaCl -> AgCl + NaNO3b) Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2c) 2H2O -> 2H2 + O2d) 2Na + Cl2 -> 2NaCl3. 在以下半反应中，氧化剂是：a) Cl2 + 2e- -> 2Cl-b) MnO4- + 5e- + 8H+ -> Mn2+ + 4H2Oc) 2H+ + 2e- -> H2d) 2Cl- -> Cl2 + 2e-4. 在下列半反应中，哪一个是氧化剂的还原剂？a) 2H2 + 2O2 -> 2H2Ob) Zn + Cu2+ -> Zn2+ + Cuc) 2Mg + O2 -> 2MgOd) Fe2+ + 2e- -> Fe以上是几道关于氧化还原反应的电化学练习题，希望能帮助读者巩固和应用所学的知识。
无机化学-氧化还原反应及电化学基础
6-3 电池电动势和电极电势
第二十七页，共69页。
6-3 电池电动势和电极电势
E 甘汞参比电极
构成: 由Hg/Hg2Cl2/KCl溶液组成;
2) 电极反响: H 2 C 2 g (s )l 2 e 2 H (l) g 2 C (a l)q 3) 电极电势:
-3,
; E 0.280V
电极符号：Pt2, H H2︱H2 +e(c ) H2PtC , C2l2l (p2 )︱eC l- (2c)Cl
“︱〞表示气体与溶液之间的界面，即气液界面
(p) 表示压力；
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6-2 原电池
2 电极的类型和电池符号：
C 离子电极 组成：由同一种元素的不同氧化态的两种离子的溶液; 例：Fe3+/Fe2+电极
第十九页，共69页。
6-2 原电池
2.2 电池符号：
负极: 离子电极
电池反响:
电M 池符号4 : 8 n H O 5 F 2 e M 2 5 F n 3 4 e H 2 O
(-) Pt︱Fe2+ (c1), Fe3+(c2)‖MnO4+ (c3), H+(c4),Mn2+(c5)︱Pt (+)
和绿色Cr2(SO4)3，配平反响方程；
氧化数确定：
反响物： K2Cr2O7 [+6] FeSO4
[+2]
A
生成物： Cr2(SO4)3 [+3] Fe2(SO4)3 [+3]
每个Cr原子变化数＝3
B
每个Fe原子变化数＝1
C 总氧化数降低(2x3)x1
D
C 2 O 4 2 r 2 3 F 2 1 e H 4 2 C 3 2 r 3 F 3 7 e H 2 O
《无机化学》第五章 氧化还原反应和电化学基础
二、氧化还原反应方程式的配平
1. 氧化值法
配平原则：氧化剂中元素氧化值降低的总数等 于还原剂中元素氧化值升高的总数。
配平步骤： （1）写出反应方程式，标出氧化值有变化 的元素，求元素氧化值的变化值。
（2）根据元素氧化值升高总数和降低总数相等 的原则，调整系数，使氧化值变化数相等。
（3）用观察法使方程式两边的各种原子总数相 等。
酸表。
（4）E是电极处于平衡状态时表现出来的特
征，与反应速率无关。
（5）E仅适用于水溶液。
5.饱和甘汞电极：
Hg | Hg2Cl2(s) |KCl (饱和)
Hg2Cl2 (s) + 2e
2Hg(l) +2Cl-
E (Hg2Cl2/Hg)=0.245V
三、 影响电极电势的因素
1.影响 因素
(1)电极的本性：即电对中氧化型或还 原型物质的本性。
还原型：在电极反应中同一元素低氧化值的物质。）
电对：氧化型/还原型
例：MnO2 +4H+ + 2e
Mn2+ +2H2O
电对：MnO2 / Mn2+
（2）E与电极反应中的化学计量系数无关。
例：Cl2 + 2e 1/2Cl2 + e
2Cl- E(Cl2/Cl-)=1.358V Cl-
（3）电极反应中有OH- 时查碱表，其余状况查
（3）分别配平两个半反应，使等号两边的原子 数和电荷数相等。
（4）根据得失电子数相等的原则，给两个半 反应乘以相应的系数，然后合并成配平的离子 方程式。
（5）将离子方程式写成分子方程式。
离子电子法配平时涉及氧原子数的增加和减 少的法则：
无机化学教研室《无机化学》(上)笔记和课后习题(含真题)详解(电化学基础)
2．半电池、原电池符号、电极的分类
（1）仸何氧化还原半反应都可以设计成半电池，两个半电池连通，可以形成原电池。
（2）用如下的符号来表示原电池，称为电池符号，如：
符号的约定如下： ①用“ ”隔开电极和电解质溶液； ②用“ ”隔开两个半电池（通常为盐桥）； ③负极在左，正极在右。必要时，还可标出电解质的浓度等条件。 （3）电极的分类 ①有的半反应并无可导电的电极，半反应中所有物质都在电解质溶液中，这些半反应设
势的相对数值。
②标准电极电势的应用
a．判断氧化剂和还原剂Байду номын сангаас强弱；
b．判断氧化还原反应的方向；
c．计算原电池的电动势、原电池反应的自由能、平衡常数等热力学数据；
d．计算其他半反应的标准电极电势。
③使用标准电极电势数据时，需明确：
a．电极电势的数值不半反应的方向无关；
b．半反应的计量系数丌会改变电极电势的数值；
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势将发生改变，只有当电极电势改变的幅度丌大时，用标准电极电势对氧化剂还原剂强度以 及反应方向的判断才有效。
4．能斯特方程 非标态下的电极电势可用能斯特方程求出：
三、实用电池 1．酸性锌锰电池（Leclanche 电池） 电池外壳是作为负极的锌筒，电池中心是作为正极导电材料石墨棒，正极区为围绕石墨 棒的粉状二氧化锰和炭粉，负极区为糊状的 ZnCl2 和 NH4C1 混合物。 2．碱性锌锰电池 （1）电池结构 电池中心是负极，锌呈粉状，正极区在外层，是 MnO2 和 KOH 混合物，外壳是钢筒。 碱性锌锰电池的电解质是 KOH。 （2）电池反应及电极反应 电极反应： 负极： 正极： 电池反应：
第六章氧化还原平衡和电化学基础习题
第六章 氧化还原平衡和电化学基础练习：1、已知： ϕ(Fe 3+/Fe 2+) = 0.77 V ， ϕ(Br 2/Br -) = 1.07 V ， ϕ(H 2O 2/H 2O) = 1.78 V ，ϕ(Cu 2+/Cu) = 0.34 V ， ϕ(Sn 4+/Sn 2+) = 0.15V 则下列各组物质在标准态下能够共存的是：A 、Fe 3+，CuB 、Fe 3+，Br 2C 、Sn 2+，Fe 3+D 、H 2O 2，Fe 2+2、Pt│Fe 3+(1 mol·L -1)，Fe 2+(1 mol·L -1)‖C e 4+(1 mol·L -1)，Ce 3+(1 mol·L -1)│Pt 的电池反应是： A 、Ce 3+ + Fe 3+ = Ce 4+ + Fe 2+ B 、Ce 4+ + Fe 2+ = Ce 3+ + Fe 3+C 、Ce 3+ + Fe 2+ = Ce 4+ + FeD 、Ce 4+ + Fe 3+ = Ce 3+ + Fe 2+3、已知：Fe 3+ + e - = Fe 2+ ϕ= 0.77 V Cu 2+ + 2e - = Cu ϕ= 0.34 VFe 2+ + 2e - = Fe ϕ= -0.44 V Al 3+ + 3e - = Al ϕ= -1.66 V则最强的还原剂是： A 、Al 3+ B 、Fe 2+ C 、Fe D 、 Al4、 ϕ(MnO -4/Mn 2+) = 1.51 V ， ϕ(MnO -4/MnO 2)= 1.68 V ， ϕ(MnO -4/MnO -24) = 0.56 V ，则还原型物质的还原性由强到弱排列的次序是：A 、 MnO -24> MnO 2 > Mn 2+ B 、 Mn 2+ > MnO -24> MnO 2C 、 MnO -24> Mn 2+ > MnO 2 D 、 MnO 2 > MnO -24> Mn 2+5、对于下面两个反应方程式，说法完全正确的是：2Fe 3+ + Sn 2+ = Sn 4+ + 2Fe 2+， Fe 3+ + 21Sn 2+ = 21Sn 4+ + Fe 2+A 、两式的 E ， m r G ∆，K 都相等B 、两式的 E ， m r G ∆，K 不等C 、两式的 m r G ∆相等， E ，K 不等D 、两式的E 相等， m r G ∆，K 不等6、原电池Zn + 2Ag + = Zn 2+ + 2Ag 在标准状态下的电动势为：A 、ε= 2φθ（Ag +/Ag ）－φθ（Zn 2+/Zn ）；B 、ε= ｛φθ（Ag +/Ag ）｝2 －φθ（Zn 2+/Zn ）；C 、ε= φθ（Ag +/Ag ）－φθ（Zn 2+/Zn ）；D 、ε= φθ（Zn 2+/Zn ）－ φθ（Ag +/Ag ）7、已知 ϕ(Fe 3+/Fe 2+) = +0.77 V ， ϕ(Fe 2+/Fe) = -0.44 V ，则 ϕ(Fe 3+/Fe)的值为： -0.037V8、根据铬在酸性溶液中的元素电势图可知， ϕ(Cr 2+/Cr)为：-0.905V9、某氧化还原反应的标准吉布斯自由能变为 Δr G θ m 、平衡常比数为K θ 、标准电极电势为E θ 。
无机化学习题氧化还原反应配位化学基础
第10章氧化还原反应一选择题1.将反应K2Cr2O7+HCl → KCl+CrCl3+Cl2+H2O 完全配平后，方程式中Cl2 的系数是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. 1lB.2C.3D.42.下列化合物中，氧呈现+2 价氧化态的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. Cl2 O5B.Br O7C.H Cl O2D.F2O3.将反应KMnO4+ HCl → Cl2+ Mn Cl2+ KCl+H2O 配平后方程式中HCl 的系数是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.8B.16C.18D.324.某氧化剂YO(OH)2+中元素Y 的价态为+5，如果还原7.16×10-4mol YO(OH)2+溶液使Y 至较低价态，则需要用0.066 mol/L 的Na2SO3 溶液26.98ml。
还原产物中Y 元素的氧化态为（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. -2B.-1C.0D.+15.已知电极反应ClO3-+6H+6e═Cl-839.6 kJ/ mol,则E0 ClO3-/ Cl-值为（）《无(机化学例题与习题》吉大版)A. 1.45VB.0.73VC.2.90VD.-1.45V6.使下列电极反应中有关离子浓度减小一半，而E 值增加的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. Cu2+ + 2e- ═ CuB. I2 + 2e- ═ 2I-C.2H+ + 2e- ═H2 D.Fe3+ + e- ═ Fe2+7.将有关离子浓度增大5 倍，E 值保持不变的电极反应是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. Zn2+ + 2e- ═ ZnB. MnO4- + 8 H+ + 5e- ═ Mn2+ + 4H2OC. Cl2 + 2e- ═ 2Cl-D. Cr3+ + e- ═ Cr2+8.将下列反应设计成原电池时，不用惰性电极的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. H2 + Cl2 ═ 2HClB. 2Fe3+ + Cu ═ 2Fe2+ + Cu2+C. Ag+ + Cl- ═ AgClD.2Hg2+ + Sn2+ ═ Hg22+ + Sn4+9.下列氧化还原电对中，E0 值最小的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. Ag+/ AgB. AgCl/ AgC. AgBr/ AgD. AgI/ Ag10.将标准氢电极与另一氢电极组成原电池，若使电池的电动势最大，另一电极所采用的酸性溶液应是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. 0.1 mol/L HClB.0.1 mol/L HAc+0.1 mol/L NaAcC.0.1 mol/L HAcD.0.1 mol/L H2SO411.以惰性电极电解一段时间后，pH 增大的溶液是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. HClB. H2SO4C. Na2SO4D. NaHSO412.某氧化还原反应的标准吉布斯自由能变为rG m，平衡常数为K0，标准电动势为E0，则下列对rG m，K0，E0 的值判断合理的一组是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. rG m >0, E0<0, K0<1B. rG m >0, E0<0, K0>1C. rG m <0, E0<0, K0>1D. rG m <0, E0>0, K0<113.某电池（-）A│A2+(0.1mol/L)‖B2+(1.0×10-2mol/L)│B(+)的电动势E 为0.27V，则该电池的标准电动势E0 为（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.0.24VB.0.27VC.0.30VD.0.33V14.电极电势与pH 无关的电对是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. H2O2╱H2OB.IO3╱I-C. MnO2╱Mn2+D. MnO4-╱MnO42-15.关于原电池的下列叙述中错误的是（）（《无机化学释疑与习题解析》高教第二版）A.盐桥中的电解质可以保持两电池中的电荷平衡B.盐桥用于维持电池反应的进行C.盐桥中的电解质不参与电池反应D.电子通过盐桥流动16.FeCl3（aq）可用来刻蚀铜板，下列叙述中错误的是（）（《无机化学释疑与习题解析》高教第二版）A.生成了Fe 和Cu2+B.生成了Fe2+和Cu2+C. E○-( Fe 3+/Fe2+)>E○-(Cu2+/Cu)D. E○-( Fe 3+/Fe)>E○-(Cu2+/Cu)17.H2O2 既可做氧化剂又可做还原剂，下列叙述中错误的是（）（《无机化学释疑与习题解析》高教第二版）A.H2O2 可被氧化生成O2B.H2O2 可被还原生成H2OC.pH 变小，H2O2 的氧化能力增强D.pH 变小，H2O2 的还原性也增强18.将氢电极（p（H2）=100kPa）插入纯水中，与标准氢电极组成一个原电池，则E MF=（）V。
无机化学(上册)：第12章 氧化还原与电化学 习题与答案
第12章氧化还原与电化学习题与详细答案1．计算下列化合物中右上角带“*”元素的氧化态：KCl*O3，NaCl*O，H2O*2，O*3，S*8，C*60，KO*2，Na2S*2O3，Cr*2O72-，S*4O62-，N*H4+，N*2H4，Fe*3O4，Ni*(CO)4，Na[Co*(CO)4]，H[Mn*(CO)5]，[Fe*(CN)6]4-，[Fe(N*CS)6]3-.解：+5 +1 -1 0 0 0 -½ +2 +6 +2.5 -3KCl*O3，NaCl*O，H2O*2，O*3，S*8，C*60，KO*2，Na2S*2O3，Cr*2O72-，S*4O62-，N*H4+，-2 +8/3 0 -1 -1 +2 -3N*2H4，Fe*3O4，Ni*(CO)4，Na[Co*(CO)4]，H[Mn*(CO)5]，[Fe*(CN)6]4-，[Fe(N*CS)6]3-.2．用“氧化数法”配平以下列各氧化还原反应的方程式；（8）-（15）同时用“离子-电子法”配平：（1）AgNO3(s) → Ag(s) + NO2(g) + O2(g)（2）(NH4)2Cr2O7(s) → N2(g) + Cr2O3(s)（3）H2O2(aq) → H2O(l) + O2(g)（4）Cu(s) + HNO3（稀）→ Cu(NO3)2 + NO(g)（5）CuS(s) + HNO3（浓）→ CuSO4 + NO2(g)（6）H2S(g) + H2SO4（浓）→ S(s) + SO2(g)（7）C(s) + H2SO4（浓）→ CO2(g) + SO2(g) + H2O（8）SO2(g) + MnO4-→ Mn2+ + SO42-（9）Cr2O72- + H2O2→ Cr3+ + O2(g)（10）CrO42- + CN-→ Cr(OH)3(s) + OCN-（11）Cl2(g) + CN- + OH-→ Cl- + OCN-（12）I2(s) + OH-→ I- + IO3-（13）I- + IO3-→ I2(s) + H2O（14）I2(s) + S2O32-→ I- + S4O62-（15）NaBiO3(s) + Mn2+ + H+→ Bi3+ + MnO4-解：（1）氧化数+1 +5 -2 0 +4 -2 02 AgNO3(s) = 2 Ag(s) + 2 NO2(g) + O2(g)（2）(NH4)2Cr2O7(s) = N2(g) + Cr2O3(s) + 4 H2O（3）2 H2O2(aq) = 2 H2O(l) + O2(g)（4）3 Cu(s) + 8 HNO3（稀）= 3 Cu(NO3)2 + 2 NO(g) + 4 H2O（5）CuS(s) + 8 HNO3（浓）= CuSO4 + 8 NO2(g) + 4 H2O（6）H2S(g) + H2SO4（浓）= S(s) + SO2(g) + 2 H2O（7）C(s) + 2 H2SO4（浓）→ CO2(g) + 2 SO2(g) + 2 H2O（8）“氧化数法”：5 SO2(g) + 2 MnO4- + 2 H2O = 2 Mn2+ + 5 SO42- + 4 H+“离子-电子法”：5 SO2(g) + 10 H2O = 5 SO42- + 20 H+ + 10 e2 MnO4- + 10 e + 16 H+ = 2 Mn2+ + 5 SO42-两式相加，得：5 SO2(g) + 2 MnO4- + 2 H2O = 2 Mn2+ + 5 SO42- + 4 H+（9）“氧化数法”：Cr2O72- + 3 H2O2 + 8 H+ = 2 Cr3+ + 3 O2(g) + 7 H2O“离子-电子法”：3 H2O2 = 3 O2(g) + 6 H+ + 6 eCr2O72- + 14 H+ + 6 e = 2 Cr3+ + 7 H2O两式相加，得：Cr2O72- + 3 H2O2 + 8 H+ = 2 Cr3+ + 3 O2(g) + 7 H2O （10）“氧化数法”：2 CrO42- + 3 CN- + 5 H2O = 2 Cr(OH)3(s) + 3 OCN- + 4 OH-“离子-电子法”：3 CN- + 6 OH- = 3 OCN- + 3 H2O + 6 e2 CrO42- + 8 H2O + 6 e = 2 Cr(OH)3(s) +10 OH-两式相加，得：2 CrO42- + 3 CN- + 5 H2O = 2 Cr(OH)3(s) + 3 OCN- + 4 OH- （11）“氧化数法”：Cl2(g) + CN- + 2 OH- = 2 Cl- + OCN- + H2O“离子-电子法”：CN- + 2 OH- = OCN- + H2O + 2 eCl2(g) + 2 e = 2 Cl- + H2O两式相加，得：Cl2(g) + CN- + 2 OH- = 2 Cl- + OCN- + H2O（12）“氧化数法”：3 I2(s) + 6 OH- = 5 I- + IO3- + 3 H2O“离子-电子法”：I2(s) + 12 OH- = 2 IO3- + 6 H2O + 10 e5 I2(s) + 10 e = 10 I-两式相加，约简系数，得：3 I2(s) + 6 OH- = 5 I- + IO3- + 3 H2O（13）“氧化数法”：5 I- + IO3- + 6 H+ = 3 I2(s) + 3 H2O“离子-电子法”：10 I- = 5 I2(s) + 10 e2 IO3- + 12 H+ + 10 e = I2(s) + 6 H2O两式相加，约简系数，得：5 I- + IO3- + 6 H+ = 3 I2(s) + 3 H2O（14）“氧化数法”：I2(s) + 2 S2O32- = 2 I- + S4O62-“离子-电子法”：2 S2O32- = S4O62- + 2 eI2(s) + 2 e = 2 I-两式相加，得：I2(s) + 2 S2O32- = 2 I- + S4O62-（15）“氧化数法”：5 NaBiO3(s) + 2 Mn2+ + 14 H+ = 5 Bi3+ + 5 Na+ + 2 MnO4- + 7 H2O “离子-电子法”：2 Mn2+ + 8 H2O= 2 MnO4- + 16 H+ + 10 e5 NaBiO3(s) + 30 H+ + 10 e = 5 Bi3+ + 5 Na+ + 15 H2O两式相加，得：5 NaBiO3(s) + 2 Mn2+ + 14 H+ = 5 Bi3+ + 5 Na+ + 2 MnO4- + 7 H2O 3．含氰（CN-）工业废水可以用漂白粉[有效成份Ca(ClO)2]或氯气或H2O2在碱性介质中进行氧化处理后排放，写出各反应方程式。
无机化学万题库答案：计算题
498（九） 氧化还原反应与电化学1．ϕΘ(Cu 2+ / CuI)＝ϕΘ(Cu2+/ Cu +) ＋ 0.0591 lg ][][2++Cu Cu而 [Cu 2＋]＝1.0 mol ·L －1 ， [I －]＝1.0 mol ·L －1 ，[Cu ＋]＝][)(-I Ksp CuI ＝5.06×10－12mol ·L －1 ，则 ϕΘ(Cu 2+ / CuI) ＝0.150 ＋ 0.0591 lg121006.50.1-⨯＝0.818 (v)由于 ϕΘ(Cu 2+ / CuI) >ϕΘ(I 2 / I －)，所以在标准状态下Cu 2＋离子能氧化I －离子 。
2．ϕΘ(Cu 2+ / CuI)＝ϕΘ(Cu2+/ Cu +) ＋ 0.0591 lg ][][2++Cu Cu因为是在标准状态下 ，所以 [Cu 2＋]＝1.0 mol ·L －1 ， [I －]＝1.0 mol ·L －1 ，[Cu ＋]＝ Ksp ΘCu I则 ϕΘ(Cu 2+ / CuI) ＝ϕΘ(Cu 2+ / Cu +) ＋ 0.0591 lg (1 / Ksp ΘCu I )即 0.86 ＝ 0.15 ＋ 0.0591 lg (1 / Ksp ΘCu I )Ksp ΘCu I ＝9.7×10－133．∵ ϕΘ(AgCl / Ag)＝ϕΘ(Ag + / Ag) ＋ 0.0591 lg Ksp ΘAgCl∴ 0.2221 ＝ 0.799 ＋ 0.0591 lg Ksp ΘAgCllg Ksp ΘAgCl ＝－9.761Ksp ΘAgCl ＝1.73×10－104．∵ ϕΘ(Mg(OH)2 / Mg) ＝ϕΘ(Mg 2＋/ Mg)＋20591.0 lg Ksp ΘMg(OH)2 ∴ －2.67 ＝ －2.37 ＋ 20591.0 lg Ksp ΘMg(OH)2 lg Ksp ΘMg(OH)2 ＝－10.1522Ksp ΘMg(OH)2 ＝7.04×10－105．∵ ϕΘ(O 2 / OH －)＝ϕ (O 2 / H 2O)＝ϕΘ(O 2 / H 2O)＋)][lg(40591.042+⨯H p O ∴ ϕΘ(O 2 / OH －)＝1.229＋])10(1lg[40591.0414-⨯＝0.402 (v)4996．ϕΘ(Fe (OH)3/ Fe (OH)2) ＝ ϕΘ(Fe 3+ / Fe2＋)＋0.0591 lg ][][23++Fe Fe＝0.77 ＋ 0.0591 lg 1638100.8108.3--⨯⨯＝－0.55 (v)7．反应21H 2 ＋ AgCl( s ) ＝ H ＋ ＋ Cl －＋ Ag( s ) Δ rG m Θ＝Δ rH m Θ－T Δ rS m Θ＝－40.44×103 －298×(－63.6)＝－21.49×103 (kJ ·mol －1)ΔrG m Θ ＝ －n F E Θ＝E Θ＝nF rG m θ∆-＝965001)1049.21(3⨯⨯--＝0.223 (v)∵ E Θ＝ϕΘ(AgCl / Ag)－ϕΘ(H + / H 2)＝∴ 0.223 ＝ ϕΘ(AgCl / Ag)－0.0000即 ϕΘ(AgCl / Ag)＝0.223 (v)8．∵ Cu 2＋ Cu ＋0.52 v Cu 0.34 v∴ ϕΘ(Cu 2+ / Cu ＋)＝2×ϕΘ(Cu 2+ / Cu)－ϕΘ(Cu + / Cu) ＝2×0.34－0.52＝0.16 (v)ϕΘ(Cu 2+ / CuBr)＝ϕΘ(Cu 2+ / Cu ＋)＋0.0591 lgCuBrKsp 10.64 ＝ 0.16 ＋ 0.0591 lgCuBrKsp 1Ksp ΘCuBr ＝7.6×10－99．∵ ϕΘ(Cu 2+ / CuCl) ＝ϕΘ(Cu 2+ / Cu +) ＋ 0.0591 lg (1 / Ksp ΘCu Cl )∴ 先要计算出 ϕΘ(Cu 2+ / Cu +) 。
无机化学练习氧化还原反应与电池原理
无机化学练习氧化还原反应与电池原理无机化学是研究无机物质及其特性、结构、合成和变化规律的分支学科。
在无机化学中，氧化还原反应是一类重要的反应类型，涉及到物质的电子转移和能量转化过程。
同时，电池作为一种能够将化学能转化为电能的装置，也是氧化还原反应的重要应用之一。
一、氧化还原反应的基本概念氧化还原反应是指在反应过程中，物质失去或获得电子的过程。
在氧化还原反应中，有两个基本概念需要了解，即氧化和还原。
氧化是指物质失去电子，增加氧元素的化合价或减少氢元素的化合价；还原是指物质获得电子，减少氧元素的化合价或增加氢元素的化合价。
例子1：2Na + Cl2 → 2NaCl在这个反应中，钠原子从0价氧化为+1价，所以发生了氧化反应；氯原子从0价还原为-1价，所以发生了还原反应。
例子2：2Mg + O2 → 2MgO在这个反应中，镁原子从0价氧化为+2价，所以发生了氧化反应；氧原子从0价还原为-2价，所以发生了还原反应。
通过以上例子可以看出，氧化和还原反应总是同时进行的，一个物质的氧化反应必然伴随着另一个物质的还原反应。
二、电池原理与工作原理电池是一种能够将化学能转化为电能的装置。
电池通常由两种不同的金属及其溶液构成，称为电解质溶液。
其中一个金属被氧化，发生氧化反应，释放电子，这个金属被称为负极或阳极；另一个金属被还原，发生还原反应，吸收电子，这个金属被称为正极或阴极。
当两个不同金属通过电解质溶液连接起来时，电子流从负极流向正极，形成了电流。
这使得负极电位升高，正极电位降低，产生了电动势。
电池的电动势取决于金属的离子活动度、溶液的浓度以及电池内部的温度等因素。
三、氧化还原反应在电池中的应用氧化还原反应在电池中有着广泛的应用。
最常见的是原电池，它根据化学反应直接产生电流。
常见的原电池有干电池、蓄电池等。
此外，还有燃料电池，它使用可燃物质与氧气反应产生电能。
同时，氧化还原反应也被应用在电解池中。
电解池是一种利用电能使化学反应进行的装置。
无机化学 氧化还原反应 习题课
3
1. 氧化还原反应方程式的配平 (1) 氧化数法：
原则是还原剂氧化数升高数与氧化 剂氧化数降低数相等。 (2) 离子电子法(半反应法)：
4
离子电子法(半反应法) ： • 原则是得电子数等于失电子数； • 关键是半反应方程式的书写; • 一般顺序：先配平H、O以外元素的原
Fe2+
❖ EA=0.77V
❖ Fe(OH)3的Ksp=2.8×10-38， Fe(OH)2的
❖ Ksp=4.9×10-17。
❖ 求半反应
Fe(OH)3 + e-
Fe(OH)2 + OH -
❖ 的EB。
36
P289 10-9 解： Fe(OH)3 + e-
Fe(OH)2 + OH -
此 半 反 应 的 EB 是 [OH] = 1.0 mol•dm-3 时 Fe(OH)3/Fe(OH)2 电对的标准电极电势，通过 Ksp 可以求出这时的[Fe3+]和[Fe2+]；
22
例 题 已知：
(1) Cu2+ + e Cu+
E1Ө
(2) Cu2+ + I + e CuI E2Ө
(3) CuI Cu+ + I
KspӨ(CuI)
试推导： E2Ө = E1Ө 0.059 Vlg KspӨ(CuI)
解： 因为 反应(2) = 反应(1) 反应(3)
V
lg
c2
32
P289 10-8 解：
E池1 E E
Eθ Fe 3
/ Fe
氧化还原反应与电化学
第一章氧化—还原反应·电化学1.已知X的氧化数为+1; +2; +3; +4; +5; +3/4。
试写出X在这些氧化数下的氧化物分子式。
2.写出下列分子或离子中, 硫的氧化数:S22－, HSO4－, S2O32－, SO3, H2S, S4O62－, SO2, S8 。
3.写出下列分子或离子中，锰的氧化数:MnF2, K4Mn(CN)6, K2MnO4, Mn2(CO)10, MnO4(, MnO2,Mn2O7, Mn(CO)5I。
4.写出下列各分子或离子中, P的氧化数:H3PO4, P4O6, P4O10, P4, P2H4, H3PO3, HPO42－, HPO3, PH4( 。
5.用氧化数法配平下列反应方程式：(1) H2S + SO2→S + H2O(2) NH3 + NO →N2 + H2O(3) CuS + HNO3→Cu(NO3)2 + S + NO + H2O(4) CuFeS2 + SO2 + HCl →CuCl2 + FeCl2 + S + H2O(5) Zn + AgO + H2O →Zn(OH)2 + Ag2O(6) I2 + Cl2 + H2O →HIO3 + HCl(7) BaO2 + HCl →BaCl2 + H2O + Cl2(8) K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4→Cr2(SO4)2 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O(9) KClO3→KClO4 + KCl(10) As2S3 + HNO3 + H2O →H3AsO4 + H2SO4 + NO6.用氧化数法配平:(1) K2CrO4 + S →Cr2O3 + K2SO4 + K2O(2) KMnO4 + C12H22O11→CO2 + MnO2 + H2O + K2CO3(3) HCNS + KClO3→CO2 + NO + SO2 + KCl + H2O(4) C3H8 + O2→CO2 + H2O(5) KMnO4 + H2C2O4→K2CO3 + MnO2 + H2O + CO27.用离子(电子法配平如下反应方程式:(1) NO2- + Al →NH3 + Al(OH)4-(在OH－中)(2) Cu(NH3)42+ + CN－→Cu(CN)32－+ CNO－+ NH3(在OH－中）(3) HIO →IO3－+ I－+ H2O (在OH－中)(4) CN－+ O2→CO32－+ NH3(在OH－中)(5) MnO4－+ H2O2→Mn2+ + H2O + O2(在H+中）(6) Zn + CNS－→Zn2+ + H2S + HCN (在H+中）8.用离子(电子法配平下列各反应方程式:(1) MnO4－+ Sn2+→Sn4+ + Mn2+(在H+中)(2) BrO3－+ Br－→Br2(在H+中)(3) Cr2O72－+ SO32－→SO42－+ Cr3+(在H+中)(4) Cr3+ + H2O2→CrO42－+ H2O (在OH－中)(5) Fe + NO2－→FeO22－+ NH3(在OH－中）(6) MnO4－+ SO32－→MnO2 + SO42－(在OH－中）(7) MnO4－+ SO32－→MnO42－+ SO42－(在OH－中）(8) MnO4－+ SO32－→Mn2+ + SO42－(在H+中)(9) ClO3－+ As2S3→Cl－+ H2AsO4－+ SO42－(在H+中)(10) Ag2S + CN－+ O2→SO2 + Ag(CN)2－(在OH－中）9.用氧化数法配平下列方程式:(1) FeS + HNO3→Fe(NO3)3 + NO + S + H2O(2) PbO2 + MnBr2 + HNO3→Pb(NO3)2 + Br2 + HMnO4 + H2O(3) CrI3 + KOH + Cl2→K2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O(4) P4 + P2I4 + H2O →PH4I + H3PO410.用离子(电子法配平: （由自己正确选择适当的介质）(1) N2O4→NO3－+ NO (在H+中)(2) N2O4→NO3－+ NO (在OH－中）(3) H2O2 + BrO3－→Br2 + O2(4) HO2－+ Br－→BrO3－+ H2O(5) BrO3－+ SO2→HSO4－+ Br－(6) BrO3－+ SO32－→SO42－+ Br－(7) Fe3O4 + ClO－→FeO42－+ Cl－(8) XO2 + Y(OH)4－→X2O3 + YO42－(9) CrO42－+ SO32－→Cr(OH)4－+ SO42－(10) Cr2O72－+ H2SO3→Cr3+ + HSO4－11.已知下列各标准电极电势:φөBr2/Br－= +1.07V φөNO3－/HNO2 = +0.94V φөCo3+/Co2+ = +1.82VφөO2/H2O = +1.23V φөH+/H2 = 0 V φөHBrO/Br2 = +1.59VφөAs/AsH3 = -0.60V根据各电对的电极电势, 指出:(1)最强的还原剂和最强的氧化剂是什么？(2)哪些物质在水中不稳定？它们都发生什么变化？(3) Br2能否发生歧化反应？说明原因。
第4章 氧化还原反应与电化学习题
一、思考题1.什么叫原电池？它由哪几部分组成？如何用符号表示一个原电池？答案：电池由两个电极和电极之间的电解质构成，因而电化学的研究内容应包括两个方面：一是电解质的研究，即电解质学，其中包括电解质的导电性质、离子的传输性质、参与反应离子的平衡性质等；另一方面是电极的研究，即电极学，其中包括电极的平衡性质和通电后的极化性质，也就是电极和电解质界面上的电化学行为。
利用化学反应产生电能的装置,也称为化学电池；但不是所有的电池都属于此类化学电池。
构成原电池的条件：电极材料：是由活性物质与导电极板所构成，所谓活性物质是指在电极上可进行氧化还原的物质。
两电极材料活性不同，在负极上发生氧化反应；正极上发生还原反应。
电解液：含电解质的溶液。
构成回路2.原电池和电解池在结构和原理上各有何特点？3.离子-电子法配平氧化还原反应方程式的原则是什么？有什么步骤？答案：两个半反应得失电子数相等。
配平步骤：①用离子式写出主要反应物和产物(气体、纯液体、固体和弱电解质则写分子式)。
②分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧化的半反应。
③分别配平两个半反应方程式，等号两边的各种元素的原子总数各自相等且电荷数相等。
④确定两半反应方程式得、失电子数目的最小公倍数。
将两个半反应方程式中各项分别乘以相应的系数，使得、失电子数目相同。
然后，将两者合并，就得到了配平的氧化还原反应的离子方程式。
有时根据需要可将其改为分子方程式。
4.用离子-电子法完成并配平下列方程式（必要时添加反应介质）：（1）K2MnO4 + K2SO3 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + H2O（2）NaBiO3 (s) + MnSO4 + HNO3 HMnO4 + Bi(NO3)3 + Na2SO4 + NaNO3 + H2O（3）Cr2O72—+ H2O2 + H+（4）MnO2 + S + H+Mn2+ + H2SO3 + H2O（5）Zn + NO3－+ H+Zn2+ + NH4+ + H2O（6） Ag + NO 3－+ H +Ag + + NO + H 2O（7） Al + NO 3－+ OH －+ H 2O [Al(OH)4]－+ NH 35. 如何用图示表示原电池？ 答案：原电池符号(电池图示)：书写原电池符号的规则：①负极“-”在左边，正极“+”在右边，盐桥用“‖”表示。
北师大《无机化学》第四版习题答案11
第十一章电化学基础11-1 用氧化数法配平下列方程式（1）KClO3→KClO4+KCl（2）Ca5（PO4）3F+C+SiO2→CaSiO3+CaF2+P4+CO（3）NaNO2+NH4Cl →N2+NaCl+H2O（4）K2Cr2O7+FeSO4+ H2 SO4 →Cr2（SO4）3+ Fe2（SO4）3+ K2 SO4+ H2O（5）CsCl+Ca →CaCl2+Cs解：（1）4KClO3 == 3KClO4+KCl（2）4Ca5（PO4）3F+30C+18SiO2 == 18CaSiO3+2CaF2+3P4+30CO（3）3NaNO2+3NH4Cl == 3N2+3NaCl+6H2O（4）K2Cr2O7+6FeSO4+ 7H2 SO4 ==Cr2（SO4）3+3 Fe2（SO4）3+ K2 SO4+7 H2O（5）2CsCl + Ca == CaCl2 + 2Cs11-2 将下列水溶液化学反应的方程式先改为离子方程式，然后分解为两个半反应式：（1）2H2O2==2 H2O+O2（2）Cl2 + H2O==HCl + HClO（3）3Cl2+6KOH== KClO3+5 KCl+3 H2O（4）2KMnO4+10 FeSO4+8 H2 SO4== K2 SO4+ 5Fe2(SO4)3+2MnSO4 + 8H2O（5）K2Cr2O7 + 3H2O2 + 4 H2 SO4== K2 SO4 + Cr2(SO4)3 + 3O2 + 7H2O解：(1) 离子式：2H2O2==2 H2O+O2H2O2+2H++2e-==2 H2OH2O2－2e-== O2+2H+（2）离子式：Cl2 + H2O==H++ Cl－+ HClO Cl2+2e-==2 Cl –Cl2 + H2O－2e-==2H+ + 2HClO （3）离子式：3Cl2+6OH-== ClO3－+5Cl-+3 H2O Cl2 +2e-==2 Cl –Cl2+12OH－－10e-== 2ClO3－+6H2O （4）离子式：MnO4-+5 Fe2++8 H+ ==5 Fe3++ Mn2+ + 4H2OMnO4-+5 e-+8 H+ == Mn2+ + 4H2O Fe2+-e-== Fe3+（5 离子式：Cr2O72－+3H2O2+8 H+ == 2Cr3++3O2+ 7H2OCr2O72－+ 6e-+14H+ == 2Cr3++ 7H2O H2O2－2e-== O2+2H+11-3. 用半反应法（离子-电子法）配平下列方程式（1）K2Cr2O7+H2S+H2SO4——K2SO4+Cr2(SO4)3+H2O（2）MnO42-+H2O2———O2+Mn2+（酸性溶液）（3）Zn+NO3-+OH-——NH3+Zn（OH）42-（4）Cr（OH）4-+H2O2——CrO42-（5）Hg+NO3-+H+——Hg22++NO解：（1）K2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4==K2SO4+Cr2(SO4)3+7H2O+3S（2）MnO42-+2H2O2+4H+==2O2+Mn2++4H2O（3）Zn + NO3－+3H2O + OH-==NH3 + Zn（OH）42-（4）2Cr(OH)4－+3H2O2+2 OH==-2CrO42－+8H2O（5）6Hg+2NO3-+8H+==3Hg22++2NO+4H2O11-4 将下列反应设计成原电池，用标准电极电势判断标准态下电池的正极和负极，电子传递的方向，正极和负极的电极反应，电池的电动势，写出电池符号.(1) Zn + 2Ag+ = Zn2+ +2Ag(2) 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+(3) Zn + 2H+ = Zn2+ + H2(4) H2 + Cl2 = 2HCl(5) 3I2 + 6KOH = KIO3 + 5KI + 3H2O11-5 写出下列各对半反应组成的原电池的电池反应、电池符号，并计算标准电动势。
无机化学练习(3)(答案)氧-还与电化学
无机化学练习(3)(答案)氧-还与电化学work Information Technology Company.2020YEAR无机化学练习（三）氧化还原反应与电化学（答案）学号 ————————姓名—————————得分—————一． 是非题（每题1分,共10分）1． 氧化数发生变化的物质不是氧化剂就是还原剂。
-------------------------------------------------------( 〤)2．任何一个氧化还原反应在理论上都可以组成一个原电池。
----------------------------------------------( √)3．一个热力学上判断不能进行的反应，原电池反应也不能进行。
---------------------------------------( √)4．化学反应平衡的标志是Δr G m =0,而电化学反应平衡的标志是E Ө=0----------------------------------- (〤 )5．能斯特公式E =E Ө+n 0592.0lg b a ][][还原型氧化型，对于一个反应物与产物都确定的电化学反应，n 不同写法，则E 也不一样。
-----------------------------------------------------------------------------------------( 〤)6．标准氢电极电势为零，说明该半电池中电对(H +/H 2)的电势差为零。
-----------------------------------( 〤)7．标准电极电势 E o 较小的氧化型物质在反应中不能氧化E o 较大的还原态物质。
------------------- (〤 )8．在原电池中，增加氧化态物质的浓度，必使原电池的电动势增加。
-----------------------------------------------(〤 )9．电对Hg 2+/ Hg 22+和Fe 3+/Fe 2+,加水稀释一倍时，E (Hg 2+/ Hg 22+)和E (Fe 2+/Fe 2+)的值均不变-------- (〤 )10．pH 值的改变可能改变某些电对的电极电势，但不能改变其标准电极电势。
无机化学试题及答案】第七章 氧化还原反应和电极电势
第七章 氧化还原反应和电极电势一、填空题 1，电对的标准电极电势是该电对为______极，与标准______组成的原电池的标准电动势。
2，在测定溶液的pH 时，通常采用的氢离子指示电极是______，采用的参比电极是_______。
3，K 2Cr 2O 7中Cr 3的氧化值是______，Cr 3(SO 4)中Cr 的氧化值是______。
4，Mn 2O 3中Mn 的氧化值是______，K 2MnO 4中Mn 的氧化值是______。
5，KMnO 4中Mn 的氧化值是______，MnSO 4中Mn 的氧化值是______。
6，对于氧化还原反应K 2Cr 2O 7 + 3Na 2SO 3 + 4H 2SO 4 K 2SO 4 + Cr 2(SO 4)3 + 3Na 2SO 4 + 4H 2ONa 2SO 3是______，K 2Cr 2O 7是______。
7，将两个电对组成氧化还原反应时，氧化剂应是电极电势较_______电对中的______型物质。
二、是非题1，从公式 ln =可以看出，氧化还原反应的标准平衡常数 与温度有关，但与反应物和产物的浓度或分压力无关。
2，氧化还原反应的标准平衡常数与该反应组成的原电池的标准电动势之间的关系为=RTzF ln 。
由于标准平衡常数 与反应方程式有关，因此标准电动势 也与氧化还原反应方程式有关。
3，在氧化还原反应中，两个电对的电极电势相差越大，化学反应速率就越快。
4，在O 2中，O 的氧化值和化合价均为2。
5，H 2O 2既可以做氧化剂，也可以做还原剂。
6，同一元素所形成的化合物中，通常氧化值越高，其得电子能力就越强；氧化值越低，其失去电子的趋势就越大。
7，反应 Cl 2 + 2NaOH NaClO + NaCl + H 2O 是氧化还原反应，也是歧化反应。
8，电对的电极电势越大，该电对中的氧化型物质是越强的氧化剂，而相应的还原型物质是越弱的还原剂。
氧化还原反应和电化学
第10章 氧化还原反应§10-1 氧化还原反应的基本概念如果我们从有无电子得失和转移（中学化学：化合价升降）的观点，可以将无机化学反应分为两大类：⑴非氧化还原反应在反应的过程中参加反应的物质在反应前后无电子的得失和化合价的变化。
例如，酸碱反应、沉沉反应等即是：AgNO 3+NaCl=AgCl ↓+NaNO 3在反应的过程中只是离子间交换伴侣，而并无电子的得失；⑵氧化还原反应在反应的过程中，参加反应的物质或被氧化，即在化学反应中某一物质失去电子（化合价升高）的变化；或被还原，即在化学反应中某一物质得到电子（化合价降低）的变化。
氧化还原反应就是在化学反应中电子从一个原子或离子转移到另一个原子或离子的过程。
例如：2e┌───┐Zn(s) + Cu 2+(aq) = Zn 2+(aq) + Cu(s)↓还原剂 氧化剂特征：(1)有电子的得失或转移(有化合价的变化)。
(2)同时发生于同一体系。
(3)得失或转移电子的总数必然相等（化合价的升高和降低的总数相等）。
10-1-1 氧化数氧化数是在中学化学的化合价基础上引入的新的概念。
元素氧化数的变化是划分氧化还原反应和非氧化还原反应的主要依据，也是定义氧化剂、还原剂和配平氧化还原方程式不可缺少的概念。
6=1-1-1 氧化数的概念及计算方法氧化数的定义：氧化数的概念是格拉斯通1948年首先提出的，19100国际纯化学和应用化学会议(IUPAC)对氧化数定义如下：氧化数(氧化值)是某元素一个原子的形式电荷数，这种电荷数是由假设把每个键中的电子指定给电负性更大的原子而求得的。
显然，按照定义，在化合物中电负性更大的元素的原子的氧化数应为负值。
氧化数的确定规则:⑴单质中元素的氧化数皆为零。
如O 2、N 2，白磷(P 4) 分子中的四面体由4个P-P 键构成，但因是由同种原子构成，元素的电负性相同，电子对不偏移，所以P 4中的P 的氧化数为零。
⑵在简单离子（单原子离子）中，离子的电荷数即其氧化数。
化学-第10讲 氧化还原反应与电化学基础答案
为标准电动势，用
E
0 MF
表示。
EM0 F
=
E (0 )
－
E(0)
（10-2）
例如，25℃在铜–锌原电池中，当 c(Cu2+) =1.0 mol·L－1 , c(Zn2+) =1.0 mol·L－1 时，测得的电池电动势
EM0 F =1.10 V。
（3）原电池的电动势与反应的 Gibbs 函数变
电数，这个荷电数是假设把每个化学键的电子指定给电负性更大的原子而求得的。例如，在 NaCl 中，钠
的氧化数为 +1，氯的氧化数为 –1。在 SO2 中，硫的氧化数为+4，氧的氧化数为 –2。由此可见，氧化数 是元素在化合状态时人为规定的形式电荷数。
确定氧化数的规则：
（1）在单质中，元素的氧化数为零。
K2SO4 + MnSO4
（1）写出主要反应物和产物的离子式：MnO
4
+
SO
2 3
（2）分别写出两个半反应中的电对：MnO
4
Mn2+
Mn2+
+
SO
2 4
SO
2 3
SO
2 4
（3）分别配平两个半反应。这是离子电子法的关键步骤。所以离子电子法也叫做半反应法。先根据
溶液的酸碱性配平两边各元素的原子：
热力学研究表明，在恒温恒压下，反应系统 Gibbs 函数变等于系统能做的最大有用功，即：
△r Gm = Wmax
（10-3）
对于原电池反应来说，系统所能做的最大有用功就是电功。根据物理学原理，电功等于通过的电量 Q
与电动势的乘积： Wmax = – QEMF = – zFEMF
氧化还原反应及电化学基础
另外, 酸度变化可改变一些化学反应的方向, 如：
酸性
H3AsO4 + 2H+ + 2I-
H3AsO3 + I2 + H2O
中性或碱性
总之，电极电势 是与以下因素有关：
物质本身的特性(电极种类） 外部条件
例如：
1）物质本身浓度的变化； 2）酸度 (pH) 的变化； 3）生成难溶物或沉淀使电极物质浓度变化； 4）生成络合物使电极物质浓度变化。
思考：氧化数 — “表观化合价”
（1）Na2S2O3
+2
（2） CrO5
+10
Na2S4O6
+2.5
CrO5 结构
化合价+6，与O有能力 形成六个共价键
S2O32– 中S的氧化数为＋2：
“表观化合价”
O -O S O-
化合价
(+6)
S
(-2)
化合价平均值 = + 2
2 氧化还原反应，半反应，氧化还原电对
0
0 -237.18
该反应的 rG = 3 × (-237.18) - (-3.3) = -708 (kJ/mol)
(此式为定律)
所以：
ClO3 / Cl2
G nF
708 103 5 9.65 10 4
1.47(V )
该值与查表数据相同
F = 9.65104 (c/mol)
反应式（1）： 2 Fe3+ + Sn2+ = 2 Fe2+ + Sn4+ lg K nE 2 0.620 20.96 0.05917 0.05917
K 9.121020
无机化学 (三)第5章 氧化还原反应与电化学
氧化值法配平（例子） (1)未配平方程: S + HNO3 → SO2 + NO + H2O (2)找氧化值有升降的元素:
MnO4- + SO32- + H+ → Mn2+ + SO42- + H2O (2)将总反应分成氧化和还原两个半反应,并使半反应两侧相 同元素的MS原nOO32子4--+数+ H(相8(酸H酸2O同+介介→(→质注质M,意,Sn左左O2加4+边2边-+HO+O24O多少H2,H2,,OO+加加HHH-,+2H,O生+,生成) 成H2HO+,,以以平平衡衡OO))
4+H22OH+))××25
2MnO4- + 5SO32- + 6H+ = 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O
§2 电极电势
2.1 原电池
1）原电池： 利用氧化还
原反应对环境输 出电功的装置。
电化学中, 发生 还原作用的一端称为 阴极(cathode)，发 生氧化作用的一端称 为阳极(Anode).
§1氧化还原反应方程式的配平
1.1 氧化数法
（1）基本概念
氧化还原反应:参加反应的物质间有电子转移的一类化学反
应,称为氧化还原反应.例如：
氧化: 失去电子的过程叫“氧化”. 还原: 得到电子的过程叫“还原”.
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无机化学练习（三）氧化还原反应与电化学学号 ————————姓名—————————得分—————一． 是非题（每题1分,共10分）1． 氧化数发生变化的物质不是氧化剂就是还原剂。
-------------------------------------------------------( )2．任何一个氧化还原反应在理论上都可以组成一个原电池。
----------------------------------------------( )3．一个热力学上判断不能进行的反应，原电池反应也不能进行。
---------------------------------------( )4．化学反应平衡的标志是Δr G m =0,而电化学反应平衡的标志是E Ө=0----------------------------------- ( )5．能斯特公式E =E Ө+n 0592.0lg b a ][][还原型氧化型，对于一个反应物与产物都确定的电化学反应，n 不同写法，则E 也不一样。
-----------------------------------------------------------------------------------------( )6．标准氢电极电势为零，说明该半电池中电对(H +/H 2)的电势差为零。
-----------------------------------( )7．标准电极电势 E o 较小的氧化型物质在反应中不能氧化E o 较大的还原态物质。
------------------- ( )8．在原电池中，增加氧化态物质的浓度，必使原电池的电动势增加。
-----------------------------------------------( )9．电对Hg 2+/ Hg 22+和Fe 3+/Fe 2+,加水稀释一倍时，E (Hg 2+/ Hg 22+)和E (Fe 2+/Fe 2+)的值均不变-------- ( )10．pH 值的改变可能改变某些电对的电极电势，但不能改变其标准电极电势。
---------------------( )二．选择题（每题1分,共15分）1．在Na 2S 2O 3中，硫的氧化数为------------------------------------------------------------------------------------( )A.+4B.+3/2C.+2D.+32．电对Zn 2+/Zn 的电极电势随以下变化而增大的是-----------------------------------------------------------( )A. Czn 2+的增大B. Czn 2+的减小C.锌片面积的增大D. 锌片面积的减小3．下列反应中，哪一划线的物质是还原剂---------------------------------------------------------------------( )A.FeS+HClB.Cu+H 2SO 4(浓)C. H 2S+H 2O 2D.KMnO 4+H 2O 2+H +4 .下列哪一组溶液中的离子不能大量共存---------------------------------------------------------------------( )A. N H 4+,,Cl -,Na +,CO 32-B.Fe 3+,Cu 2+,Cl -,SO 42-C.Na +,SO 32-,H +,Cr 2O 72-D.Al 3+,Cl -,Fe 2+,I -5．下列电对中，E 0值最小的是----------------------------------------------------------------------------------( ) A. E 0AgCl/Ag B. E 0Ag2S/Ag C. E 0AgI/Ag D E 0AgBr/Ag.6下列各物资作氧化剂时，哪一种随着[H +]增加而氧化性不增强 -----------------------------------------( )A.NO 3-B.O 3C.Hg 2+D.KMnO 47，已知E 0A/V V(V)V(IV) V(III) V(II), E 0Sn4+/Sn2+=0.154V , E 0Zn2+/Zn =－0.763V , E 0Br2/Br -=1.08V ,E 0Fe3+/Fe2+=0.771V 欲将V(V)还原为V(IV)，应选用的下列还原剂是 -----------------( )A.SnCl 2B.ZnC.KBrD.FeSO 48．原电池（—）Pt│Fe 3+,Fe 2+║Ce 4+,Ce 3+│Pt （+），其电池总反应方程式为 ----------------------------( )A.Ce 3++Fe 3+=Ce 4++Fe 2+B.3Ce 4++Ce=4Ce 3+C.Ce 4++Fe 2+=Ce 3++Fe 3+D.2Ce 4++Fe=2Ce 3++Fe 2+9．已知E 0I2/I -=0.53V , E 0H2O2/H2O =1.77V E 0Cl2/Cl -=1.36V E 0Na+/Na =－2.71V 则氧化性最强的下列物质是 -( )A.Na +B.H 2OC.Cl 2D. I -10．金属锌放在1mol.L -1的Zn 2+溶液中，当给锌盐溶液中滴加少量氨水时，电极电势应该 ----------( )A.先减小后增大B. 减小C.不变D. 增大11．Hg 2+的浓度为0.1mol.L -1，Hg 22+的浓度为0.01mol.L -1，其电极电势E 为-------------------------------( )A. E 0(Hg 2+/ Hg 22+)+0.059B.E 0(Hg 2+/ Hg 22+)－0.059C.E 0(Hg 2+/ Hg 22+) D E 0(Hg 2+/ Hg 22+)+0.059/212．某浓差电池由两个氢电极组成,两个氢电极中H 2的分压相同,但H +浓度不同,则该电池电动势-( )A. E 0=0，E =0B. E 0≠0，E =0C. E 0≠0，E ≠0D. E 0=0，E ≠013．根据E0AgI/Ag=-0.151V,，E0AgBr/Ag=0.095V则金属银可自发溶于----------------------------------------( )A.盐酸，B. 氢溴酸，C. 氢碘酸，D. 氢氟酸14．在原电池中，负极上发生的反应是------------------------------------------------------------------------( )A.氧化反应B.还原反应C.置换反应，D.沉淀反应15．浓差电池的平衡常数是---------------------------------------------------------------------------------------( )A .0 B.1 C无穷大 D.不存在二．填空题（除已标出分数外,每空格1分,共20分）1.利用电极电势,可以判断氧化剂的氧化能力和还原剂的还原能力的相对强弱，电极电势越小，表示电对中________态物质，是较强的________；电极电势越大，表示电对中_______态物质，是较强的___________；2.将氧化还原反应Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+设计成原电池，则原电池符号为(3分)________________________________________________，负极反应为__________________，正极反应为__________________。
在Br2/Br-半电池中加入固体NaBr，则原电池电动势________。
3.标准氢电极规定_________，_________，_________，电极材料为___________，人为规定其电动势为___________，其电极符号为__________________。
4.已知E○A/V BrO4——+1.76—BrO3——+1.49—HBrO—1.59—Br2—1.07—Br—能发生岐化反应的物质是_________，能发生反岐化反应的物质对是_________，_________。
E○(HBrO / Br-)= _________。
四.配平下列反应式（用离子—电子法）（每题3分,共18分）1.Cr2O72-+SO32-+H+—→Cr3++ SO42—2.S2O32—+Cl2—→SO42—+Cl—3.H2O2+ Cr(OH) 4——→CrO42—+ H2O4.ClO3—+ S2-—→Cl-+ S+ OH-5.Br2+ OH——→Br—+ BrO3—6.KI+KIO3+H2SO4—→I2+K2SO4五.计算题（37分）1.试求下列氢电极在25℃时的电极电势：(1)100kPa氢气通入0.2mol·L-1的HAc溶液中；(2)在1.0L上(1)的溶液中加入0.1molNaOH固体。
(3)在1.0L上述(2)的溶液中加入0.1molNaOH固体。
(K O(HAc)=1.8×10-5)2.已知Eθ（Cu2+/Cu）=0.337V，Eθ（Cu2+/Cu+）=0.153V，K O SP（CuCl）=1.2×10-6，通过计算求反应Cu2+ + Cu + 2 Cl- = 2 CuCl 能否自发进行，并求反应的平衡常数Kθ。
3.设溶液中MnO4-离子和Mn2+离子的浓度相等，当溶液的pH分别为2.5和5.5时，离子能否氧化I-和Br-离子。
(已知Eθ(MnO4-/ Mn2+)=1.507V，Eθ(Br2/ Br-)=1.066V，Eθ(I2/ I-)=0.5355V)4．已知298.15K时下列原电池的电动势为0.388V。
(－)Z n∣Zn2+(c)‖Cd2+(0.20 mol·L-1)∣Cd(＋)已知：E o Zn2+/Zn=－0.76V, E o Cd2+/Cd=－0.40V，则Zn2+离子的浓度是多少？5反应MnO2 + 4 HCl===MnCl2 + Cl2(g) + 2H2O问：①在标准状态下，该反应为什么不能发生？②若使反应发生，HCl的浓度至少是多少？(E o MnO2//Mn2+= 1.23V , E o Cl2/Cl-=1.36V)。