基础化学李保山第二版8 氧化还原反应习题答案

1、.8 氧化还原反应习题解答(p222-226)1. 用氧化值法配平下列各氧化还原方程式。（1）3Cu2S +22HNO3 = 6Cu(NO3)2 +3H2SO4 +10NO+8H2O（2）NH4NO2 = N2 + 2H2O（3）(NH4)Cr2O7 = N2 + Cr2O3 +4H2O（4）3As2S3 + 28HNO3+4 H2O = 6 H3AsO4 + 9H2SO4 +28 NO（5）K2Cr2O7 + 3H2S +4 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3S + 7H2O + K2SO4（6）2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI（7）2 MnO4+3 Mn

2、2+ +2 H2O =5 MnO2 +4 H+（8）4Co(NH3)62+ + O2 +2H2O = 4 Co(NH3)63+ + 4OH-2. 用离子-电子法配平下列方程式。（1-11）为酸性介质，（12-14）为碱性介质(1) Cr2O72 + 3H2O2 + 8H+ = 2 Cr3+ + 3O2 +7 H2O(2) 2 MnO4 +5 SO32 +6 H+ = 2Mn2+ + 5 SO42 +3 H2O(3) ClO3 + 6I- + 6H+ = Cl- +3 I2 + 3H2O(4) 5NaBiO3(s) + 2Mn2+ +14 H+ = 5Na+ +5 Bi3+ + 2 MnO4 +

3、7 H2O(5) H2S +2 Fe3+ = S +2Fe2+ + 2H+(6) 3P4(s)+20HNO3(浓)+8 H2O =12H3PO4+20NO(7) 2FeS2+30HNO3Fe2(SO4)3+30NO2+H2SO4+14H2O(8) 7PbO2+2MnBr2+14HNO37Pb(NO3)2+2Br2+2HMnO4+6H2O(9) 28HNO3+3As2S3+4H2O9H2SO4+6H3AsO4+28NO(10) As2S5+10NO3-+10H+2H3AsO4+10NO2+5S+2H2O(11) 2Bi3+3S2O32-+3H2OBi2S3+3SO42-+6H+(12) Cl2

4、+ 2OH-= Cl- + ClO-+ H2O(13) 2Cr(OH)4- + 3H2O2 + 2OH-= 2 CrO42 +8H2O(14) SO32 + Cl2 +2OH-=2 Cl- + SO42+ H2O3. (1)逆向进行 (2) 正向进行(3) 正向进行(4) 正向进行4. （1）（2）（3）（4）(5) （6）5. 解答：（1）2Ag+(0.10 molL-1) + Cu(s) =2Ag(s) + Cu2+(0.010 molL-1)电池符号： (-) Cu|Cu2+(0.010 molL-1)|Ag+(0.10 molL-1)|Ag (+)电极反应：(+) Ag+e = Ag(

5、s)(-) Cu-2e = Cu2+电动势（2）MnO2(s)+ 2Cl-(12 molL-1) + 4H+(12 molL-1) = Mn2+(1.0 molL-1) + Cl2(100kPa) + 2H2O(l)电池符号：(-) Pt, Cl2(100kPa)|Cl-(12.0 molL-1)|Mn2+(1.0molL-1),H+(12.0 molL-1)|MnO2(s),Pt(+)电极反应：(+) MnO2+ 4H+2e= Mn2+ 2H2O (-) 2Cl2e= Cl2电动势（3）H3AsO3(0.10 molL-1)+ I2(s) + H2O(l) = H3AsO4(1.0 molL

6、-1) + 2I-(0.010 molL-1) +2H+(0.10 molL-1)电池符号：(-) Pt|H3AsO4 (1.0 molL-1), H+(0.10 molL-1), H3AsO3(0.10 molL-1)|I-(0.010molL-1)|I2(s), Pt (+)电极反应：(+) I2+2e =2I-(-) H3AsO3+ H2O-2e = H3AsO4+2H+电动势 E = 0.654-0.529=0.125V（4）Cr2O72(1.0 molL-1) + 6Fe2+(0.10 molL-1) +14H+(1.0 molL-1) = 2Cr3+(0.10 molL-1) +

7、6Fe3+(1.0 molL-1) + 7H2O(l)电池符号：(-)Pt|Fe3+(1.0 molL-1), Fe2+(0.10 molL-1)|Cr2O72(1.0molL-1), Cr3+(0.10molL-1), H+(1.0 molL-1)|Pt (+)电极反应：(+) Cr2O72+14H+6e = 2Cr3+ 7H2O(-) Fe2+-e = Fe3+电动势E=1.35-0.830=0.52V6. 解答：（1） E=E(+)-E(-) 0.293= -0.440+(0.0592/2)lgc(Fe2+)+0.822 c(Fe2+)=1.010-3(molL-1)（2）(-)AgAg

8、+(y molL-1)Ag+（1.010-1 molL-1）Ag (+)E=0.0592V，求负极Ag+的浓度。 c(Ag+)=0.10(molL-1)(3) (-)Pt,Cl2(P)Cl-(x molL-1)(1.0 molL-1), H+(xmolL-1), Cr3+(1.0 molL-1)Pt (+) 欲使反应按原电池的方向进行，则应由：, x1.42，即HCl浓度至少为1.42molL-17. 解答： Ag+e =Ag=-nF E (Ag+/Ag)=-77.124 kJ.mol-1 E(Ag+/Ag)=-77.124103/96487=0.7992V8.解答： -0.3672=-0.1

9、26 =7.110-99. 解答：E(Ag3PO4/Ag)= E(Ag+/Ag)+0.0592lg(Ksp,Ag3PO4)1/3 =0.7991+ 0.0592lg =0.486V10. 解答：pH=3.00的H2S饱和溶液中，CH+=1.010-3H2S = 2H+ + S2- K= Ka1 Ka2 = H+2S2-/ H2S S2- = Ka1 Ka2 H2S/ H+2 (或用分布系数 ) 11. 解答：E(HCN/H2)= -0.545V=0.0592lg K(HCN) ，K(HCN)=6.210-1012. 解答：Ka1Ka2, 所以二级解离可以忽略 H+=7.110-3 E(H3PO

10、4/H2)= E(H+/H2)= E(H+/H2)+0.0592lgCH+=0.0592lg(7.110-3)=-0.127V13. 解答：（1）电极反应式原电池符号: (-)Zn|Zn2+(0.30molL-1)|Ag+(0.10molL-1)|Ag (+)(+) Ag+e =Ag(-) Zn-2e =Zn2+（2） 该原电池的电动势E=0.74-(-0.78)=1.52V（3）反应2Ag+ + Zn2Ag + Zn2+的平衡常数（4）达平衡时，溶液中所剩Ag+的浓度14. 解答：半反应Cu2+ Cl- +e = CuClCu + Cl- -e = CuCl K=3.810515. 解答：所

11、以Ag+先被还原。设第二种离子Cu2+被还原时，第一种金属离子Ag+在溶液中的浓度为c(Ag+) c(Ag+)=5.410-9molL-116. 解答：在1 molL-1的HClO4溶液中，17. 解答：（1）因：E (Cr2O72-/Cr3+)=1.33V0,所以放电能正常进行。 lgK= ZE0.0592=19.6, K=3.641019 设放电终止时，CCu2+/CPb2+=x,则 E（+）=E（-）E(Pb2+/Pb)+0.05922lgCPb2+= E(Cu2+/Cu) +0.05922lgCCu2+代入数据可得，x=2.2910-1619. 解答：(1)H+:O2+4e+4H+=2

12、H2O E1=? OH-:O2+4e+2H2O=4OH- E2=0.401V 4H+4OH-= 4H2O E3=0.0592lg1（Kw）4 可得， 4 E1-4 E2= E3所以， E1= E2 - 0.25E3=1.23V(2)2H2O+2e=H2+2OH- E(H2O/H2)=E(H+/H2O)+0.05922lg（Kw）2=-0.829V(3)酸性溶液中，电池反应：（-）H2-2e=2H+ （+）O2+4e+4H+=2H2O EA=E1-E（H+/H2）=1.23V 碱性溶液中，电池反应：（-）2H2O+2e=H2+2OH- （+）O2+4e+2H2O=4OH- EB=E2-E(H2O

13、/H2)=0.401-(-0.829)=1.23V(4)如果改变PH，其电动势不变。 先假设在酸性条件下形成电池 Ecell=E(O2/H2O)+0.05924lgH+4-E（H+/H2）+0.05922lgH+2 =E(O2/H2O)- E（H+/H2）由此可见，电池的电动势为定值，与PH无关。碱性条件下也如此。20. 解答：（1）因为(Co3+/Co2+)E(Cl2/Cl-),所以反应向左进行。 （2）Cl2+2Co(OH)2+2OH-=2Cl-+2Co(OH)3 E(Co(OH)3/Co(OH)2)=1.84+0.0592lg31.610-441.610-15=0.151V 所以，可以制取。 Cl2+2Co(OH)2+2OH-=2Cl-+2Co(OH)3(s)21. 解答：2MnO4-+3Mn2+2H2O=5MnO2+4H+ Ecell=E+0.05926lg(CMnO4-)2(CMn2+)3(CH+)4=1.70-1.23+0.05926lg1.010-6(CMn2+)3110-20 当Ecell=0时，Mn2+不能再被还原。 CMn2+=2.8510-21 因为Mn2+浓度很小，所以Mn2+已经除尽