完整版氧化還原習(xí)題及答案

1、第8章氧化復(fù)原反響習(xí)題參考答案8.1 指出以下物質(zhì)中帶*號(hào)各元素的氧化數(shù).K2Mn*O4H2O*2 KO*2 NaH *Na2Cr*2O7P*4Pb*2O3Cu*I N*2O4 O*F2Na2S*4O6S*2O32-答:+6 , -1 , -1 , -1 , +6, 0, +3, +1, +4, +2, +5, +2.2228.2 用氧化數(shù)法配平以下氧化復(fù)原反響方程式.(1)(NH 4)2Cr 2O7 N2+Cr 2O3+H2O解：(NH 4)2Cr2O7N2+Cr2O3+4H 2O(2)H 2O2+PbS-PbSO4解：4H 2O2+PbSPbSO4+4H 2OK 2Cr 2O7+H 2O2

2、+H 2SO4一 K2SO4+Cr 2SO4+O2+H 2O解:K 2Cr2O7+3H 2O2+2H 2SO4K2SO4+Cr2SO4+4O 2+5H 2O(4)P4+NaOH+H 2.-NaHPO 2+PH 3解:P4+3NaOH+3H 2O3NaHPO2+PH3 (5)KMnO 4+MnSO 4+H2O-MnO 2+K2SO4+H2SO4解:2KMnO 4+3MnSO4+2H2O5 MnO2+K2SO4+2H2SO4 (6)KMnO 4+H2O2+H2SO4一 MnSO 4+O2+K 2SO4+H 2O解:2KMnO 4+5H 2O2+3H 2SO42MnSO 4+5O2+K2SO4+8H

3、2O(7)KClO - KClO 3+KCl解:3KClOKClO 3+2KCI(8)KIO 3+KI+H 2SO4 I2+K2SO4+H2O解:KIO 3+5KI+3H 2SO43I2+3K2SO4+3H2OPbO2+Mn(NO 3)2+HNO 3一 Pb(NO 3)2+HMnO 4+H2O解:5PbO2+2Mn(NO 3)2+6HNO 35 Pb(NO3)2+2HMnO 4+2H2O(10)FeSO4+K2Cr2O7+H2SO4一 Fe2(SO4)3+Cr 2(SO4)3+K 2SO4+H 2O解:6FeSO4+K 2Cr2O7+7H 2SO43Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+K

4、2SO4+7H 2O8.3 用離子電子法配平以下電極反響.(1) CrO 42Cr(OH) 3(堿性介質(zhì))解: CrO42-一 Cr(OH)3DCrO42-+4H 2 0f Cr(OH) 3+5OH - CrO42-+4H2O+3e-Cr(OH) 3+5OH-(2) MnO 4-一 Mn 2+(酸性介質(zhì))解: MnO4-f Mn2+ MnO4-+8H " Mn2+4H 2O MnO 4-+4H 2O+5e-Mn2+4H2O(3) BrO 3- Br 2(酸性介質(zhì))解: BrO3一 1/2B? BrO3-+6H+- 1/2Br2+3H2O BrO3-+6H+5e-Hl/2 Br2+3H

5、2O(4) H2O2一 H2O (酸性介質(zhì))解: H2O2 一 H2O H2O2+2H + - 2H2O H2O2+2H + +2e=H2H2O(5) MnO 42-fMnO 2(堿性介質(zhì))解: MnO 42-MnO 2 MnO 42-+2H 20 f MnO 2+4OH - MnO42-+2H2O+2e- MnO 2+4OH -(6) CrO 2-一 Cr(堿性介質(zhì))解: CrO2- Cr CrO2'+2H 2O- Cr +4OH - CrO2-+2H2O+3e-=-Cr+4OH -8.4用離子電子法配平以下反響方程式.(1) C2O42-+MnO 4一-CO2+Mn2+(酸性介質(zhì))

6、解： C2O42TCO2MnO4-+8H+-Mn2+4H2O C2O42- CO2+2e-X5MnO 4-+8H +5e- Mn2+4H 2O X2 5c2O42-+2MnO 4+16H+10CO2+2Mn 2+8H2O(2) KOH+Br 2-KBrO 3+KBr+H 2.(堿性介質(zhì))解： 1/2 Br2+6OH- BrO 3'+3H 2O1/2Br2 一 BL 1/2 Br2+6OH-fBrC)3-+3H2O+6eX11/2Br2+e- Br-X6 3Br2+6OH- = BrOs-+5Br+3H2O 6KOH+3Br 2= KBrO 3+5KBr+3H 2O(3)CI 2+Br2

7、+H 20fHel+HBrO 3(酸性介質(zhì))解： 1/2Br2+3H 20rBlO3-+6H +1/2 CI2一C Br2+6H 20 2BrO 3+6H +5e-X11/2CI2+eC|-4 5cI2+Br2+6H2. 10HCI+2HBrO 3(4)HgS+N0 3CI - HgCI 42'+NO+S(酸性介質(zhì))解： HgS+CIHgCI 42'+SNO 3- NO HgS+4CI 一一HgCI 42+S+2e-X3NO3+4H+3e-NO+2H 20X2 3HgS+2NO3-+12Cr+8H+ 1* 3HgCI 42-+2NO+3S+4H 2O8.5增加溶液中H+濃度,以

8、下氧化劑的氧化水平如何變化. B2； Cr20產(chǎn)； BrO 3一； H2O2； Sn" H3ASO4答:Br2沒有影響,由于 H+不參與電極反響C2O72-氧化水平增強(qiáng),由于 H +參與電極反響 Cr2O72'+14H +6eH2c產(chǎn)+7H 20214Cr2O72 /Cr3- C °7, 且對(duì)電極電勢(shì)影響很大6Cr3BrCh-有影響,電極反響為 BrOs-+6H+5ez 1/2Br2+3H2O0.0592, -一BQ /Br lg BrOH ,且影響較大.出.2有影響,電極反響為 H2O2+2H +2e-*H2O,氫離子能參與電極反響.因而可影 響電極電勢(shì)的變化.S

9、n4+沒有影響,由于 H+不參與電極的反響.H3ASO4有影響,電極反響為：H3AsO4+2H+2e-*H3AsO3+H2O,H+參與電極的反響,據(jù)公式H3ASO4/H3ASO30.05921g H 3As04一H一所以h+可影響電極電勢(shì)變化.2H 3AsO38.6查電極電勢(shì)表,判斷以下反響方向并寫出電池符號(hào).2Fe3+Cu - 2Fe2+Cu 2+解：Cu2 /Cu=0.3419V ,Fe3 /Fe2 =0.771V ,由反響可知鐵為正極,銅為負(fù)極.E = 正 負(fù)=0.771-0.3419=0.4291V> 0,反響正向進(jìn)行.電池符號(hào)表示為：(-)Cu|Cu2+ Fe3+,Fe2+|P

10、t(+) Sn2+Hg 2+-Sn4+Hg解：Sn4 /Sn2 =0.151V, Hg2 /Hg =0.851V,由反響可知汞為正極,錫為負(fù)極=0.851-0.151=0.700V> 0,反響正向進(jìn)行.電池符號(hào)表示為：(-)Pt|Sn4+,Sn2+ Hg2+|Hg-HgCl 2|Cl-(+) Fe3+2I-I2+Fe2+解：Fe3 /Fe2 =0.771V , I2 /1 -=0.5355V ,由反響可知鐵為正極,碘為負(fù)極.E = 正 負(fù)=0.771-0.5355=0.2355V > 0,反響正向進(jìn)行.電池符號(hào)表示為：(-)Pt12(S)|I- Fe3+,Fe2+|Pt(+) Cu

11、+Cl 2-Cu2+2Cl-解：cu2 /cu=0.3419V ,ci2 Zr1 =1.35827V,由反響可知氯為正極,銅為負(fù)極.ClE= 正 負(fù)=1.35827-0.3419=1.01637V> 0,反響正向進(jìn)行.電池符號(hào)表示為：(-)Cu|Cu2+ Cl-|Cl2,Pt(+) MnO 2+h +Cl- Mn 2+Cl 2+h 2O解：MnO2 /Mn2 =1.224V , 嘰 /=1.35827V ,由反響可知鎰為正極,氯為負(fù)極.ClE = 正 負(fù)=1.35827-1.224=0.13427V> 0,反響正向進(jìn)行.電池符號(hào)表示為：(-)Pt,Cl2|Cl- Mn2+|MnO2

12、,Pt(+)8.7 比較電極電勢(shì)的大小,把以下兩組電極電勢(shì)由大到小的順序排列出來,簡(jiǎn)單說明理由. AgI / Ag ,Ag (CN )2 /Ag , Ag ZAg , AgCl / Ag , AgBr/Ag °解：Ag /Ag > AgCl / Ag > AgBr / Ag > AgI / Ag > Ag (CN)2 /Ag , 依據(jù)是這些電對(duì)電極電勢(shì)是Ag /Ag的衍生電勢(shì), 衍生Ag /Ag Ag /Ag0.05921g Ag ,而Ag+與有關(guān)配離子K穩(wěn)和難溶化合物的 Ksp有關(guān). Cu2 /Cu ,Cu(NH3)42 /Cu ,Cu(CN)42 , Cu

13、I / Cu解：Cu2 /Cu CuI /CuCu(NH3)42 /CuCu(CN)4 28.8 簡(jiǎn)單答復(fù)以下問題：氧化復(fù)原電對(duì)中假設(shè)氧化型物質(zhì)濃度減少電極電勢(shì)如何變化.答：根據(jù)能斯特方程可知,氧化復(fù)原電對(duì)中假設(shè)氧化型物質(zhì)濃度減少,那么電極電勢(shì)將減小.氧化復(fù)原電對(duì)中假設(shè)復(fù)原型物質(zhì)濃度減少電極電勢(shì)如何變化.答：根據(jù)能斯特方程可知,氧化復(fù)原電對(duì)中假設(shè)復(fù)原型物質(zhì)濃度減少,那么電極電勢(shì)將增大.為什么不能用鐵制品裝CuSO4溶液,也不能用銅器裝FeCl3溶液.答： Cu2 /Cu=0.3419V,Fe2 /Fe=-0.447V由鐵和銅的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)可知,鐵比銅的化學(xué)活性大,所以用鐵制品裝CUSO4溶液,

14、鐵制品會(huì)被溶解.由Fe3 / Fe2 =0.771V可知,也不能用銅器裝FeCl3溶液,否那么銅會(huì)被溶解.配制SnCl2溶液時(shí),為彳f么要加 Sn粒.答：Sn2 /Sn=-0.1375V,O2/H2O=1.229V,Sn4 /Sn2 =0.151V由電極電勢(shì)可知,二價(jià)錫很不穩(wěn)定易被空氣中的氧氣氧化,所以要參加錫粒.H 2s溶液和FeCl2溶液為什么不能久放.答：S/H2s=0.142V,O2/H2O=1.229V ,Fe3 /Fe2 =0.771V,由此可知,空氣中的氧可以把H2s氧化為S,也可使Fe2+氧化Fe3+,固二者均不可久放在空氣中.Ag為什么可從HI溶液中置換氫氣.答： Ag /A

15、g =0.7996V , H /H2 =0.0000V,AgI / AgAg / AgAg / Ag0.0592,八17lg Ag =0.7996+0.0592 lg8.52 10=-0.148V, n負(fù)=0-(-0.148)=0.148V0,反響可自發(fā)進(jìn)行.有反響：Ag+I-+H+=AgI+1/2H 2 發(fā)生.8-9.現(xiàn)有Fe3+、Br2、KMnO4三種氧化劑,查出標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì),溶液中有 I-、Br-,選擇只能氧化I-的氧化劑是那一種?答：Fe3/Fe2=0.771V ,MnO4/ Mn =1.507V,Br2 / °=1.066V,I2/I-=0.5355V ,2 Br,由電極電

16、勢(shì)可知,只氧化I-,不使其它其它離子氧化,只能選擇Fe3+這種氧化劑.8.10計(jì)算以下電極的非標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì),只改變H +的濃度,其它物質(zhì)濃度不變.在H+為104mol L-1的酸性介質(zhì)中,電對(duì)Cr2O72-/Cr3+;解：Cr2O72-+14H+6e-2Cr3+7H2O,0.0592.22 /Cr32,Cr2O71g-3Cr314H20.0592, "4=1.232+ - lg 10=1.7845V在H+為103mol L-1的酸性介質(zhì)中,電對(duì)解：MnO 4-+8H +5e-Mn2+4H2OMnO 4-/Mn 2+；MnO4 /Mn0.05928,MnO4 H lg2Mn=1.507

17、+0921g1尸=1.7912V I2在0.01mol L1KI中的電極電勢(shì);解：I2+2e-"2I-0.0592,1+lg 2n I0.0592,1=0.5355+ lg 2 I 2=0.6539V Fe3+濃度為 0.01mol L-1,Fe2+濃度為 0.001molL-1,電對(duì) Fe3+/Fe2+._ _ _ 30.0592, Fe3+1g 力n Fe3 Fe=0.771+ 0.0592 lg i2Fe=0.8302V8.11以下標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)Cu2+2e-Cu,cu2 /cu =0.3419V ,Cu2+e-Cu+,Cu2 /Cu =0.153V ,求在298K時(shí)反響Cu +

18、 Cu2+工2Cu+標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),說明Cu+在水溶液中能否穩(wěn)定存在.解:根據(jù)銅的電勢(shì)圖Cu 2+ 053V cu+Cu0.3419VCu /Cu =0.3419X-0.153=0.5308V ,根據(jù)右左可知,Cu+不穩(wěn)定,可以在溶液中發(fā)生歧化反響.(2) lgnE0.05920.05920.153 0.5308=-6.38180.0592=4.15 M0-78.12 在酸性溶液中,用 KMnO 4氧化Fe2+時(shí),如果KMnO 4過量將有什么現(xiàn)象發(fā)生,用以下元素電勢(shì)圖加以解釋,寫出有關(guān)方程式.MnO- 二Mn(4>'-MnO 0.9065 Mr3+5415 Mn+1.224V1.5

19、07 V解：由電勢(shì)圖可知：MnO2/Mn2 =1.224V , MnO 4 /Mn2 =1.507V,MnO41/MnO 2 = 一0.558 2 2.261 2=1.6927V= 正 負(fù)= MnO 4 /MnO 2-MnO?/Mn2 =1.6927-1.224=0.4687V > 0,可發(fā)生反響反響方程為：5Fe2+2MnO 4-+8H+=5Fe3+ +2Mn 2+ +4H2O2MnO4-+3Mn2+2H2O=5MnO 2+4H +8.13 Ag+e-Ag,=0.7996V,Ag2c2O4 的溶度積常數(shù)為5.4 10-12 ,計(jì)算電對(duì)Ag 2c2O4+2e-L2Ag+C 2O42-的解

20、:Ag2c 2O4/AgAg / AgAg / Ag0.0592,八 lg Agn=0.7996+0.0592=0.79962 0.0592lg KSPlg.5.4 10 12=0.6322V8.14Ag/Ag 0.7996V,AgCl/Ag 0.22233V, AgI/Ag0.15224V , 求sp(AgCl)和 sp(AgI )的溶度積常數(shù).解:AgCl / AgAg / AgAg / Ag0.0592,八lg Ag n=0.7996+0.05921g Ksp0.22233 =0.7996+0.0592 lg KSPKSP=1.77 10-10同理：0.0592,八Agl / AgA g

21、 gAg /AgAg / Aglg Ag nKsp=8.52 10-178.15 以下物質(zhì)在酸性介質(zhì)中能否共存(1)Ni 和 Fe2+(2)MnO 4-和 Sn2+(3)Sn2+ 和 Fe3+(4)l2 和 H2O2解:查電極電勢(shì)可知(1) Ni2 /Ni =-0.257V,Fe2 /Fe =-0.447V ,=正 負(fù)=-0.447+0.257=-0.190V 0,可共存.(2) MnO4 /Mn=1.507V,Sn4 /Sn2 =0.151V=正負(fù)=1.507-0.151=1.356V > 0,不可共存.Sn4 /Sn2 =0.151V,Fe3 /Fe2 =0.771V,=正負(fù)=0.7

22、71-0.151=0.620V > 0,不可共存.(4) I2/I =0.5355V , H2O2/H2O=1.776V= 正負(fù)=1.776-0.5355=1.2405V > 0,不可共存.8.16 .在 298K 時(shí),Fe3+AgFe2+Ag + 的平衡常數(shù)為 0.53, Fe3 /Fe20.771V 求銀的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)Ag /Ag ?解：nE n 正 負(fù) 1 (0.771 Ag /Ag ) lg =0.05920.05920.0592Ag /Ag =0.7873V8.17 在饃離子溶液中插饃片,在銀離子溶液中插入銀片,用鹽橋和導(dǎo)線組成原電池.寫出電極反響和電池反響；寫出原電池符

23、號(hào)；假設(shè)饃離子濃度變 0.1mol L-1,銀離子濃度變?yōu)?0-5那么該電池電動(dòng)勢(shì)為多少寫出電池符號(hào) 假設(shè)在饃離子溶液中參加 NaCN溶液,電池電動(dòng)勢(shì)如何變化假設(shè)在銀離子溶液中參加氨水, 電池電動(dòng)勢(shì)如何變化定性討論.解： Ag /Ag =0.7996V,Ni2 / Ni =-0.257V負(fù)極：Ni2+2e-1Ni,正極：Ag+e-Ag,電池反響：Ni+2Ag +-Ni2+2Ag電池符號(hào)表示為：(-)Ni|Ni 2+ Ag+|Ag(+)Ag / Ag- Ni2 / Ni )0.0592lgnNi2Ag“ 0.0592 , 0.1=1.0566-lg -r210 5=0.9382V假設(shè)在饃離子溶液

24、中參加NaCN溶液,Ni2+會(huì)與它生成配離子,使饃的電極電勢(shì)更負(fù),根據(jù)能斯特方程,電池電動(dòng)勢(shì)將增大.同理,假設(shè)在銀離子溶液中參加氨水,使 Ag+與它生成物配離子 那么電池電動(dòng)勢(shì)將減小.8.18用銀鋅組成原電池,反響為 Zn+2AgH 2Ag+Zn 2+起始時(shí)銀離子和鋅離子的濃度分別是0.1mol L-1和0.2mol L-1.求:電對(duì)Ag+/Ag和Zn2+/Zn的非標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì).計(jì)算反響的,Gm解： Ag / Ag =0.7996VZn2 /Zn =-0.7618VD Ag /AgAg / AgZn2 /ZnZn2 /Zn0.05921 人 lg Ag =0.7996-0.5092=0.7404V.n0.0592, r 2lg Zn = -0.7618-0.0207=-0.7825V nlgnE n 正 負(fù) 0.0592 0.05922 1.56140.0592=52.75=5.62 x 1052_ 2_Ag / Ag - Zn2 / Zn=0.7996+0.7618=1.5614VrG0= - n F E 9 =-2 X 9.65X 104 M.5614 = -