无机化学 - 吴文伟 - 理科无机化学课外习题

相应原电池反应的平衡常数 K 为 （ ） A、0.2 B、0.5 C、1 D、5

ΘΘ

12．已知 ?(O2 / H2O)＝1.23 v ，则 ?(O2 / OH) 值与下列数值最接近的是 （ ）

－

Θ

A、0.23 v B、0.40 v C、0.89 v D、1.02 v 13．对氧化还原反应 MnO2 ＋ 4 HCl ＝ MnCl2 ＋ Cl2 ＋ 2 H2O

下列原电池符号书写正确的是 （ ）

－＋＋

A、(－) Pt ，Cl2∣Cl║H ，Mn2∣MnO2 ，Mn (＋)

＋＋－

B、(－) MnO2∣Mn2，H║Cl∣Cl2 ，Pt (＋)

＋＋－

C、(－) Pt ，MnO2∣Mn2，H║Cl∣Cl2 ，Pt (＋)

－＋＋

D、(－) Pt ，Cl2∣Cl║H ，Mn2∣MnO2 ，Pt (＋)

Θ

14．一个氧化还原反应在特定温度下的Δ rGm 可由下列测量数值计算的是 （ ） A、该温度下反应的标准平衡常数 B、该温度下的速率常数

Θ

C、该温度下相应电池的电动势 D、该温度下反应的Δ rHm

15．正极为饱和甘汞电极，负极为玻璃电极，分别插入以下四种溶液中，分别组成四个电池，其中使

电池电动势最小的溶液是 （ ）

－－

A、0.10 mol?L1 HF B、0.10 mol?L1 CH3COOH

－－

C、0.10 mol?L1 NH3·H2O D、0.10 mol?L1 HI

－

16．常用的甘汞电极有三种 ：① 饱和甘汞电极 ② 摩尔甘汞电极 ③ 0.1 mol?L1 甘汞电极，它

－－

们的电极反应式为 Hg2Cl2 (s) ＋ 2 e ＝ 2 Hg ( l ) ＋ 2 Cl(aq) 。在25℃时，这三种甘汞电极

的 ? 值大小次序为 （ ）

A、? 1 > ?2 > ?3 B、?2 > ?1 > ?3

C、?3 > ?2 > ?1 D、?2 > ?3 > ?1

ΘΘ

17．电池反应 ：H2 (g ，p ) ＋ 2 AgCl (s) → 2 HCl (aq) ＋ 2 Ag (s) E ＝ 0.220 v ，当电池的电动势 E ＝ 0.358 v 时，电池溶液的 pH 为 （ ） A、0 B、2.34 C、3.67 D、4.81

18．当溶液中酸度增大时，氧化能力不增强的氧化剂是 （ ） A、MnO4 B、O3 C、NO3 D、S2O8

19．某氧化剂XO (OH)2 可被SO2还原到低价状态，如果还原含2.4×103 mol XO (OH)2的溶液至低

－

??2???价态，需用去30 ml 0.2 mol?L1 的Na2SO3 溶液，则X元素的最终氧化态应是 （ ） A、＋1 B、－1 C、0 D、＋2

＋－＋－Θ

20．有电池 (－)Zn∣Zn2(1 mol?L1 )‖Ag(1 mol?L1 )∣Ag (＋)，?(Zn2+ / Zn)＝－0.763 v，

ΘΘ

?(Ag+ / Ag)＝＋0.799 v ，则该电池的自由能变化值ΔrGm 为 （ ）

－

A、－301.5 kJ · mol1 B、＋301.5 kJ · mol1

－－

C、＋202.1 kJ · mol1 D、－117.7 kJ · mol1

＋－＋－

21．某电池(－)A∣A2 (0.1 mol?L1 )‖B2( 0.01 mol?L1 )∣B(＋)的电动势E为0.27 v ，

Θ

则该电池的标准电动势 E 为 （ ）

－

－

A、0.24 v B、0.27 v C、0.30 v D、0.33 v

ΘΘ

22．已知?(Fe3+ / Fe2) >?[ Fe (OH)3 / Fe (OH)2 ] ，则溶度积 Ksp Fe(OH)3 与 Ksp Fe(OH)2 之间的相对关系是（ ）

＋

A、Ksp Fe(OH)3 > Ksp Fe(OH)2 B、Ksp Fe(OH)3 < Ksp Fe(OH)2

C、Ksp Fe(OH)3 ＝ Ksp Fe(OH)2 D、无法判断

23．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，另一氢电极所采用的酸性溶液

应是 （ ）

－－－

A、0.1 mol?L1 HCl B、0.1 mol?L1 HAc ＋ 0.1 mol?L1 NaAc

－－

C、0.1 mol?L1 HAc D、0.1 mol?L1 H2SO4

25

24．下列氧化还原电对中，? 值最小的是 （ ） A、Ag+ / Ag B、AgCl / Ag C、AgBr / Ag D、AgI / Ag

ΘΘΘ

25．已知 ?(Sn4+ / Sn2)＝0.15 v ，?(Pb2+ / Pb)＝0.126 v ，?(Ag+ / Ag)＝0.799 v 。则下列各电对氧化型的

＋

Θ

氧化性由强到弱的顺序正确的是 （ ）

＋＋＋＋＋＋

A、Sn4 、Pb2 、Ag B、Ag 、Sn4 、Pb2

＋＋＋＋＋＋

C、Ag 、Pb2 、Sn4 D、Pb2 、Sn4 、Ag 27．已知： PbSO4 ＋ 2 e ＝ Pb ＋ SO4 ?＝－0.359 v Pb2 ＋ 2 e ＝ Pb ?＝－0.126 v

＋

－

Θ

－

2?Θ

则Ksp (PbSO4)为 （ ）

－－－－

A、3.4×106 B、4.6×107 C、1.2×108 D、16×109

ΘΘΘ＋

28．已知 ?(Cu2+ / Cu)＝0.3394 v ，?(Cu2+ / Cu)＝0.1607 v ，则 ?(Cu+ / Cu)＝ v ，Cu在水

Θ

溶液中歧化反应的 K＝ 。

＋

29．对于下列两个反应 ① Cl2 (g) ＋ 2 Br(aq) ＝ Br 2 ( l ) ＋ 2 Cl(aq) ②

－－

11－－

Cl2 (g) ＋ Br(aq) ＝ Br 2 ( l ) ＋ Cl(aq) 22Θ

Θ

Θ

Θ

则两个反应的 n1 / n2 ＝ ；E1 / E2＝ ；Δ rGm1 /Δ rGm2＝ ΘΘ

；lg K1 / lg K2＝ 。

ΘΘ

30．已知?(Ag+ / Ag)＝0.7991 v ，?(Ni2+ / Ni)＝－0.2363 v ，则标准银－镍原电池的符号为

，该原电池的电池反应为

Θ

，标准电动势 E 为 v ，电池反应的

Θ－Θ

Δ rGm 为 kJ · mol1 ，标准平衡常数 K 为 。

Θ

31．在水的?－pH 图中：

＋－Θ

① 2 H ＋ 2 e ＝ H2 (aq) ?＝0.00 v

＋－Θ

② O2 (g) ＋ 4 H ＋ 4 e ＝ 2 H2O ( l ) ?＝＋1.23 v

位于 ② 线上方的电对中的 ，必定与水发生反应 ，生成 ； 位于 ① 线下方的电对中的 ，必定与水发生反应 ，生成 。

Θ

32．在标准状态下 ，用电池的电动势亦可判断反应进行的方向 。若反应的平衡常数 K＝106 ，则对

ΘΘ

于得失电子数不同的氧化还原反应 ，n＝1时 ，则E 为 ；n＝2时，E为 ；

ΘΘΘ

n＝3时 ，E 为 。若以n＝2时的E 近似值作为分界线 ，则E ，表

Θ

示该反应 ；若E ，表示该反应 。 33．在确定的温度下 ，电极电势的大小 ，不仅与 有关，而且与各物质的 有关 ，能斯特方程是浓度变化时对各电对所产生影响的具体表示式，若氧化型浓度减小 ，将使 ，若还原型浓度减小 ，将使 。酸度的变化，不仅影响 ，有时还可影响 。

34．KI 溶液在空气中久置后能使淀粉变蓝，其原因是发生了氧化还原反应，其负极反应式

为 ，正极反应式为 ，电池反应式为 。

ΘΘ－

35．已知 ?(Cu2+ / Cu)＝0.337 v ，?(Cu2+ / Cu)＝0.153 v ，Ksp CuCl＝1.2×106 。通过计算判断反应

＋－Θ

Cu2 ＋ Cu ＋ 2 Cl ＝ 2 CuCl 能否自发进行，并计算反应的平衡常数 K。

＋

36．假定其它离子浓度均为1.0 mol·dm-3，气体的分压为 100kPa，欲使下列反应能自发进行，要求 HCl

的最低浓度是多少？已知 ?Θ

(Cr2O7/ Cr3)＝1.33 v

＋

2?，?Θ

(Cl2/ Cl)＝1.36 v

－，?Θ

(MnO2 / Mn2)＝1.23 v

＋。

⑴ MnO2 ＋ HCl → MnCl2 ＋ Cl2 ＋ H2O

⑵ K2Cr2O7 ＋ HCl → KCl ＋ CrCl3 ＋ Cl2 ＋ H2O

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37．已知 ?＋

Θ

(Cu2+ / Cu)＝0.153 v

＋，?Θ

(I2 / I)＝0.535 v

－，Ksp CuI＝1×10

－12

。对于反应 ：

1－－

I2 ，若开始时 [Cu2+]＝0.10 mol·dm3 ，[I-]＝0.50 mol·dm3 ， 2＋

计算反应达到平衡时残留在溶液中的 Cu2 的浓度 。

＋－

38．试以中和反应 H(aq) ＋ OH(aq) ＝ H2O ( l ) 为电池反应 ，设计成一个原电池 ， ⑴ 写出该原电池的符号 ；

⑵ 分别写出两极的电极反应式 ；

Θ

⑶ 计算该电池在25℃时的标准电动势 E ；

Θ

⑷ 计算该电池反应的标准平衡常数 K；

Θ

⑸ 计算该电池反应的ΔrGm 。

39．如果把下列氧化还原反应装配成原电池 ，试以符号表示该原电池 ，并写出正 、负极反应式 ： ⑴ Zn ＋ CdSO4 ＝ ZnSO4 ＋ Cd

＋＋＋

⑵ Fe2 ＋ Ag ＝ Fe3 ＋ Ag

Θ－Θ

40．已知：?( MnO4/ Mn2)＝1.51 v ，?( Cl2 / Cl)＝1.36 v ，若将此两电对组成原电池， ⑴ 写出该电池的电池符号； ⑵ 写出正负电极的电极反应和电池反应式；

ΘΘ

⑶ 计算该电池的标准电动势 E和电池反应在298 K 下的K；

＋－

⑷ 当[H] ＝0.01 mol·L1，而其它物种均为标准态时，电池的电动势 E 。

＋－Θ＋－＋Θ

41．已知：Cu2＋2 e＝Cu ?＝0.337v ， Cu2＋ e＝Cu ?＝0.159v ，Ksp CuCl ＝

－

1.2×106 ，计算：

＋＋Θ

⑴ 反应 Cu + Cu2 ＝ 2 Cu 的平衡常数 K；

＋－Θ

⑵ 反应 Cu + Cu2 ＋ 2 Cl＝ 2 CuCl( s ) 的平衡常数 K； 8．在碱性介质中 ，硫元素的电势图为：

Cu2＋2 I＝CuI＋

－

＋

－

S2O8 2. 00 v SO42－2－ －0. 93 v

SO32－ －0. 66 v

S

－0. 51 v

S2

－

⑴ 写出能自发发生歧化反应的化学反应方程式 ；

⑵ 写出能互相发生氧化还原反应（歧化反应的逆反应）的化学反应方程式 。

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第十章 氢 稀有气体

1．用于配制潜水用的人造空气的稀有气体是 （ ） A、Ar B、Xe C、Ne D、He

2．用锌与稀硫酸反应制备的氢气中含有较多的杂质，需要通过一系列试剂溶液清洗而净化。下列试

剂中，不属于净化氢气所需要的是 （ ） A、硝酸铅溶液 B、酸性高锰酸钾溶液 C、氢氧化钾溶液 D、氯化钴溶液 E、浓硫酸

3．在下述氙酸盐中，热稳定性最大的是 （ ） A、RbXeF7 B、K2XeF8 C、Na2XeF8 D、Cs2XeF8

4．在空气中含量最高（以体积百分数计）的稀有气体是 （ ） A、He B、Ne C、Ar D、Xe

5．第一个制得的稀有气体化合物是 （ ） A、XeRuF6 B、XeRhF6 C、XePtF6 D、XeF6

6．CrH2属于哪种类型的氢化物？ （ ） A、离子型 B、共价型 C、金属型 D、都不是

7．当氢原子核俘获中子时，它们形成 （ ） A、α 粒子 B、氘 C、β 射线 D、正电子

8．下列合金材料中可用作储氢材料的是 （ ） A、LaNi5 B、Cu-Zn-Al C、TiC D、Fe3C

9．符合下列要求的稀有气体是 ：温度最低的液体冷冻剂 ；电离能最低，安全的放电光

源 ；可作焊接的保护性气体的是 。 10．第一个从空气中分离出的稀有气体是 ，第一个合成的稀有气体化合物是 ，稀有气体中 是唯一没有三相点的物质 。

11．稀有气体中具有放射性的是 ， 在电场激发下能发出强烈白光可用作光源的是

，在冶炼、焊接中可用作保护性气体的是 。

12．氢由于原子结构和性质的特点 ，导致在元素周期表中的位置有不同观点，较流行的是放

在 ，也有放在 或 。

13．试判断下列Xe 的化合物分子或离子的空间几何构型 ，并指出Xe 原子的杂化轨道类

－

型：XeF2 XeF4 XeOF4 XeO3 XeO4 XeO64

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