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Chemistry 12 — U7 Practice Exam MCQ

状态: ✅ 已完成

创建日期: 2026-03-27 最后更新: 2026-03-27

使用说明

  • 题目数量：12 题（11 道选择题 + 1 道填空配平题）
  • 来源：StudyForge — Quiz 11452-152507 (U7 Practice Exam)
  • 答案位置：每题下方附 Answer
  • 覆盖范围：Unit 7 — Electrochemistry
  • 成绩：83.3% | 10/12（Xin Peng, 2026-03-27）
  • 错题：Q1 ✗, Q4 ✗

Q1. Consider the reaction:
2 MnO₄⁻ + 5 CH₃CHO + 6 H⁺ → 5 CH₃COOH + 2 Mn²⁺ + 3 H₂O
The reducing agent is:

(A) CH₃CHO (B) CH₃COOH (C) MnO₄⁻ (D) Mn²⁺

Answer: (A) ✗ 选错为 (B)

解析：Agents 只能是反应物（左边）。C 在 CH₃CHO 中氧化数 = −1，在 CH₃COOH 中 = 0，氧化数升高 → 被氧化 → CH₃CHO 是还原剂。CH₃COOH 是生成物，不能做 agent。

错选 (B) 的原因：没注意到 CH₃COOH 在箭头右边（生成物）。记住：agent 必须是反应物，生成物不可能是 agent。做题时第一步先分清左右两边，排除所有生成物选项（CH₃COOH 和 Mn²⁺ 都在右边，直接排除）。然后在剩下的反应物中判断谁被氧化（还原剂）、谁被还原（氧化剂）。

Q2. Consider the following reaction:
PbO₂ + Pb + 4 H⁺ + 2 SO₄²⁻ → 2 PbSO₄ + 2 H₂O
The chemical which loses electrons is:

(A) PbO₂ (B) Pb (C) H⁺ (D) SO₄²⁻

Answer: (B)

解析：这题易混淆，因为 Pb 同时出现在被氧化和被还原的位置。

  • PbO₂ 中 Pb：x + 2(−2) = 0 → Pb = +4
  • Pb 单质：氧化数 = 0
  • PbSO₄ 中 Pb：x + (−2) = 0 → Pb = +2

Pb 单质 0 → +2（升高 → 失电子 → 氧化）；PbO₂ 中 Pb +4 → +2（降低 → 得电子 → 还原）。题目问"loses electrons"= 被氧化的那个 = Pb 单质。

Q3. Which of the following is the strongest reducing agent?

(A) calcium (B) chromium (C) copper (D) cobalt

Answer: (A)

解析：还原剂在标准还原表右边，是那些被氧化的物质。越靠下的还原剂越强（越容易失电子）。四个选项在表中的位置从上到下：Cu > Co > Cr > Ca。Ca 最低 → 最强还原剂。

Q4. Which of the following species will react with Cl₂ but not with Br₂?

(A) Au (B) MnO₂ (C) Cr³⁺ (D) Cu

Answer: (C) ✗ 选错为 (B)

解析：需要一个还原剂在 Cl₂ 下方但在 Br₂ 上方（Z 字形）。Cr³⁺ 对应的还原剂 Cr 在表中位于 Cl₂/Cl⁻ 之下、Br₂/Br⁻ 之上，满足条件。Cu 在两者之下，会同时与两者反应。

错选 (B) 的原因：MnO₂ 不是还原剂，它在标准还原表的左边（氧化剂侧）。题目问的是"哪个 species 会与 Cl₂ 反应"，意思是找一个还原剂（右边）来和 Cl₂（氧化剂）配对。做题思路：先在标准还原表上标出 Cl₂/Cl⁻（E° = +1.36）和 Br₂/Br⁻（E° = +1.07）的位置，然后找一个还原剂夹在两者之间。逐个排除：Au 在 Br₂ 上方（不反应）；Cu 在两者下方（都反应）；MnO₂ 是氧化剂不是还原剂；只有 Cr（Cr³⁺/Cr 在两者之间）满足"与 Cl₂ 反应但不与 Br₂ 反应"。

Q5. Consider the following redox reaction:
3 C₃H₈O + Cr₂O₇²⁻ + 8 H⁺ → 3 C₃H₆O + 2 Cr³⁺ + 7 H₂O
The oxidation state of chromium:

(A) decreases as it undergoes reduction. (B) increases as it undergoes reduction. (C) increases as it undergoes oxidation. (D) decreases as it undergoes oxidation.

Answer: (A)

解析：

  • Cr₂O₇²⁻ 中 Cr：2x + 7(−2) = −2 → 2x = 12 → Cr = +6
  • Cr³⁺ 中 Cr = +3

+6 → +3，氧化数降低 → 正在进行还原。选 (A) decreases + reduction。注意区分四个选项的排列组合：升/降 × 氧化/还原，只有"降低 + 还原"是正确搭配。

Q6. Consider the following:
NO₃⁻ → NH₄⁺
The balanced half-reaction is:

(A) NO₃⁻ + 6 H⁺ + 4e⁻ → NH₄⁺ + 3 H₂O (B) NO₃⁻ + 7 H⁺ + 8e⁻ → NH₄⁺ + 3 OH⁻ (C) NO₃⁻ + 10 H⁺ + 8e⁻ → NH₄⁺ + 3 H₂O (D) NO₃⁻ + 10 H⁺ + 9e⁻ → NH₄⁺ + 3 H₂O

Answer: (C)

解析：用半反应配平法（MAJOR OH⁻）逐步配平：

  1. Major — 配主要原子（N 已平衡）：NO₃⁻ → NH₄⁺
  2. O — 用 H₂O 配 O（左边 3 个 O）：NO₃⁻ → NH₄⁺ + 3 H₂O
  3. H — 用 H⁺ 配 H（右边 4+6=10 个 H）：NO₃⁻ + 10 H⁺ → NH₄⁺ + 3 H₂O
  4. e⁻ — 配电荷（左边 −1+10 = +9，右边 +1+0 = +1，差 8）：NO₃⁻ + 10 H⁺ + 8e⁻ → NH₄⁺ + 3 H₂O

验证：N 从 +5 → −3，变化 8，得 8e⁻ ✓。选项 (A) 电子数 4 不对，(B) 出现 OH⁻ 不对（酸性配平），(D) 电子数 9 不对。

Q7. The equation:
Al → Al³⁺ + 3 e⁻
represents:

(A) oxidation (B) electrolysis (C) displacement (D) reduction

Answer: (A)

解析：Al → Al³⁺ + 3e⁻，电子出现在右边 = 失去电子 = 氧化。记忆：OIL RIG（Oxidation Is Loss）。注意 electrolysis（电解）是用电驱动反应的过程，不是某个半反应的名称。

Q8. Consider the following observations:

Co³⁺ + Ce³⁺ → Co²⁺ + Ce⁴⁺
Co²⁺ + Au³⁺ → NO REACTION
6 Br⁻ + 2 Au³⁺ → 2 Au + 3 Br₂
Au³⁺ + Ce³⁺ → NO REACTION

The oxidizing agents in order (starting with the strongest) are:

(A) Br₂, Au³⁺, Ce⁴⁺, Co³⁺ (B) Ce⁴⁺, Au³⁺, Co²⁺, Br₂ (C) Ce⁴⁺, Co³⁺, Au³⁺, Br₂ (D) Co³⁺, Ce⁴⁺, Au³⁺, Br₂

Answer: (D)

解析：口诀 "strength reacts"（强的才能反应）。从实验数据逐条推导：

  1. Co³⁺ + Ce³⁺ → 反应 → Co³⁺ 能氧化 Ce³⁺ → Co³⁺ > Ce⁴⁺（Co³⁺ 比 Ce⁴⁺ 强）
  2. Co²⁺ + Au³⁺ → 不反应 → Au³⁺ 不够强氧化 Co²⁺ → Co³⁺ > Au³⁺（Co 系更强）
  3. 6Br⁻ + 2Au³⁺ → 反应 → Au³⁺ 能氧化 Br⁻ → Au³⁺ > Br₂
  4. Au³⁺ + Ce³⁺ → 不反应 → Au³⁺ 不够强氧化 Ce³⁺ → Ce⁴⁺ > Au³⁺

综合排序：Co³⁺ > Ce⁴⁺ > Au³⁺ > Br₂

Q9. Using the table of standard reduction potentials, it can be predicted that I⁻ will react spontaneously with

(A) Cu²⁺ (B) Co (C) Cl⁻ (D) Br₂

Answer: (D)

解析：I⁻ 在表右侧（还原剂）。要与 I⁻ 自发反应，需要满足两个条件：

  1. 对方必须在表左侧（氧化剂）
  2. 对方必须在 I₂/I⁻ 的上方（形成 Z 字形 / 反斜杠 \）

逐个排除：Cu²⁺ 在左侧但在 I⁻ 下方（不反应）；Co 在右侧（两个还原剂不反应）；Cl⁻ 在右侧（两个还原剂不反应）；Br₂ 在左侧且在 I₂/I⁻ 上方 → 自发 ✓。

Q10. The oxidation state of oxygen in Na₂O₂ is:

(A) +1 (B) −2 (C) 0 (D) −1

Answer: (D)

解析：Na₂O₂ 是过氧化物（peroxide）。常见过氧化物：H₂O₂、BaO₂、Na₂O₂。碱金属的氧化数规则优先于 O 的规则，所以先确定 Na = +1：

2(+1) + 2O = 0 → 2O = −2 → O = −1

在几乎所有化合物中 O = −2，但过氧化物是例外（O = −1）。如果用 O = −2 来算，Na 就要是 +2，但 Na 是 IA 族永远是 +1，所以反推 O 必须是 −1。

Q11. Consider the reaction:
3 C₃H₈O + Cr₂O₇²⁻ + 8 H⁺ → 3 C₃H₆O + 2 Cr³⁺ + 7 H₂O
The oxidation number of C changes by:

(A) −2/3 (B) −4/3 (C) +2/3 (D) −2

Answer: (C)

解析：

C₃H₈O 中 C 的氧化数：3x + 8(+1) + 1(−2) = 0 → 3x + 6 = 0 → 3x = −6 → x = −2

C₃H₆O 中 C 的氧化数：3x + 6(+1) + 1(−2) = 0 → 3x + 4 = 0 → 3x = −4 → x = −4/3

变化 = 生成物 − 反应物 = −4/3 − (−2) = −4/3 + 6/3 = +2/3

氧化数升高 → C 被氧化（这与 Q5 中 Cr 被还原相对应：C₃H₈O 是还原剂，Cr₂O₇²⁻ 是氧化剂）。

Q12. Balance the following REDOX reaction in basic solution:
MnO₄⁻ + NO → Mn²⁺ + HNO₃
Enter the coefficients:

Answer:

3 MnO₄⁻ + 5 NO + 7 H₂O → 3 Mn²⁺ + 5 HNO₃ + 9 OH⁻

解析：用氧化数法配平（碱性条件）：

  1. 确定氧化数变化：Mn 在 MnO₄⁻ 中 = +7 → Mn²⁺ = +2（降 5）；N 在 NO 中 = +2 → HNO₃ 中 = +5（升 3）
  2. 电子平衡：LCM(5,3) = 15 → Mn ×3（共失 15e⁻），N ×5（共得 15e⁻）→ 3 MnO₄⁻ + 5 NO → 3 Mn²⁺ + 5 HNO₃
  3. 算电荷：左边 3(−1) = −3，右边 3(+2) = +6，差 9 → 右边加 9 OH⁻ 使两边都 = −3 − 0 = −3 左 vs +6 − 9 = −3 右 ✓
  4. 配 O：左边 12 + 5 = 17 个 O，右边 15 + 9 = 24 个 O，差 7 → 左边加 7 H₂O（17 + 7 = 24 ✓）
  5. 验证 H：左边 14 H，右边 5 + 9 = 14 H ✓

最终：3 MnO₄⁻ + 5 NO + 7 H₂O → 3 Mn²⁺ + 5 HNO₃ + 9 OH⁻