无机化学第四章

1、无机化学第四章第四章 氧化还原反应思考题分别将元素Mn、 N 在下列两组物质中的氧化数按高到低顺序排列。 KMnO4, MnO2, K2MnO4, MnSO4, MnO(OH)(2) N2, N2O5, N2O, N2O3, NO2, NO, NH3试分别写出碳在下列各物质中的共价键数目和氧化数.CH3C(l-2), CH4(-4), CHCl3(+2), CH2Cl2(0), CCl4(+4)(共价键数目均为 4)指出下列各物质中各元素的氧化数。Cs+(, +1)F-(,-1)NH4+(,-3，+1)H3O+(,+1，-2)H2O2, ( +1， -1) Na2O2( +1， -1) , K

2、O2, (+1，-12)CH3OH, (-2，+1，-2)Cr2O72-,(+6，-2)KCr(SO4)2?12H2(O +1， +3， +6， -2， +1)判断下列氧化还原反应方程式书写是否正确,并把错误予以改正。3Ag2s + 8HNO3- 6AgNO3 + 3星 + 2NOt + 4H234MnO4- + 4H+ - 4MnO2 + (3) 202T + 2H2OX(2) N02- + (4) 2H+ + 2I- - (2) NO + I2 + (2) H20XK2Cr2O7 + 6Fe2+ + 14H+-2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O + 2K+Cr2O7 + 6Fe2+

3、+ 14H+-2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2OFeS + 4HNO3- Fe(NO3)3 + & + NOT + 2H2Oy(3) Fe2+ + N03- + 4H+- (3) Fe3+ + NOT + 2H2OX指出下列各原电池符号的表示式是否正确, 并把错误的予以改正。(1)氧化还原反应：Fe(s) + Ag+(aq) Fe2+(aq) + Ag(s)原电池符号：(-)Ag I Ag+ll Fe2+| Fe(+)X(-)Fe I Fe2+ (cl) II Ag+ (c2) | Ag (+)(2)氧化还原反应：Fe3+(aq) + 2I-(aq) Fe2+(aq) + I2(s)原电

4、池符号：(-)Pt,I2(s)l I-(c1)| Fe2+(c2)| Fe3+(c3) (+X(-)Pt,I2(s) I I-(c1)| Fe3+ (c2) Fe2+ (c3) I Pt (+)氧化还原反应:2Fe2+(0.010mol?L-1) + Cl2(100kPa)=2Fe3+(0.10mol?L-1) + 2Cl-(2.0mol?L-1)原电池符号:(-)Pt I Fe2+(mol?L-1),Fe3+(0.10mol?L-1|) Cl2(100kPa) Cl-(2.0mol?L-1),Pt(+) E9 (Sn4+/ Sn2+), 2Fe3+ + Sn2H 2Fe2+ Sn4+(2)不

5、能。E9 (Fe3+/Fe2+) E9 (Cu2+/ Cu), 2Fe3+ + Cir 2Fe2+ Cu 2+(3)不能。E9 (Fe3+/Fe2+) E9 (Fe 2+/ Fe), 2Fe3+ + Fe 3Fe2+(4)不能。E9 (Cr2O727Cr 3+) E9 (Fe 3+/ Fe 2+), Cr2O72-+6Fe2+ +14 H+ 2Cr 3+6Fe3+7H2O(5)可共存，都为最低氧化态。(6)不能。E9 (I2/I -) E9 (Sn4+/ Sn2+), I2 + Sn2* 2 I-+ Sn4+回答下列问题:(1)化学反应的ArHm, ArSm, A rGm和电池电动势E及电极电

6、势E值的大小 , 哪些与化学反应方程式的写法无关? 电池电动势E 及电极电势E 与化学反应方程式的写法无关(2)为何H2s水溶液不能长期保存？易被空气氧化生成S(3)能否用铁制容器盛放 CuSO4容液？不能，Fe+Cu2H Fe2+Cu(4)配制SnCl2溶液时，为防止Sn2+1空气中氧所氧化，通常在溶液中加入少许Sn 粒，为什么？Sn4+Sn 2Sn2+铁溶于过量盐酸或稀硝酸,其氧化产物有何不同? Fe2+, Fe3+(6)为何金属Ag不能从稀H2SO4或HCl中置换出H2气，却能从氢碘酸中置换 出 H2 气？ E9 (Ag+/Ag) E9 (H+/ H2),而 E 9 (AgI/Ag) E

7、 9 (H+/ H2)12.化学试剂厂制备FeCl2?6H2O首先用盐酸与铁作用制取 FeCl2溶液，然后考虑 到原料来源、成本、反应速率、产品纯度、设备安全条件等因素选择把Fe2+R化成Fe3+勺氧化剂，现有双氧水、氯气、硝酸三种候选氧化剂，请问采用哪种 为宜 ? 选 H2O2提示：成本：Cl2 HNO3 H2O2 Cl2根据下列元素电势图:Cu2+ 0.159 Cu+ 0.520 CuAg2+ 1.980 Ag+ 0.7991 AgFe3+ 0.771 Fe2+ 0.44 FeAu3+ 1.36 Au+ 1.83 Au试问 :Cu+, Ag+, Fe2 + Au+等离子哪些能发生歧化反应？

8、Cu+f口 Au+在空气中(注意氧气的存在), 上述四种元素各自最稳定的是哪种离子Cu2+、 Ag+ 、 Fe3+、 Au3+第四章 氧化还原反应习题指出下列各物质中硫的氧化数:H2S, S, SCl2, SO2, Na2S2O6, Na2S2O8硫的氧化数分别是-2， 0， +2， +4， +5， +6用氧化数法配平下列各氧化还原方程式:(1)3 Cu + 8HNO骑)一-3 Cu(NO3)2 +2 NO +4H2O4Zn + 5H2SO熬稀)一- 4ZnSO4 + H2S +4H2OKC1O3 + 6FeSO4 + 3H2SO4 KCl + 3Fe2(SO4)3+3H2O(4)3Cu2S

9、+ 22HNO3- 6Cu(NO3)2 + 3H2SO4 +10 NO+8H2O用离子-电子法配平下列反应方程式:I- + H2O2 + H+- I2 + H2OCr2O72- + H2S + H+- Cr3+ + SClO3- + Fe2+ + H+- Cl- + Fe3+Cl2 + OH- Cl- + ClO-Zn + ClO- + OH- Zn(OH)42- + Cl-MnO4- + SO32- + OH- MnO42- + SO42-将下列氧化还原反应设计成原电池,并写出原电池符号:Cl2(g) + 2I- I2 + 2Cl-解：(1) (-) Pt,I2(s) | I-(c1)|I

10、Cl(c2) | Cl2(P8 ),Pt(+)MnO4- + 5Fe2+ + 8H+- Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O(-)Pt| Fe2+(c1),Fe3+(c2)1 MnO4-(c3),Mn2+(c4),H+(c5) | Pt(+)Zn + CdSOA ZnSO4 + Cd(3)(-)Zn | ZnSO4(c1)| CdSO4(c2)| Cd(+)下列物质在一定条件下均可作为氧化剂KMnO4, K2Cr2O7, FeCl3, H2O2, I2, Br2,Cl2, F2, PbO2试根据它们在酸性介质中对应的标准电极电势数据把上述物质按其氧化能力递增顺序重新排列, 并写出它们对应的还

11、原产物。解：由于 E8 (I2/I-)E8 (Fe3+/Fe2+) E9 (Br2/Br-) E 9 (Cl2/Cl-) E8 (Cr2O72-/Cr3+) E9 (PbO2/Pb2+) E 8 (MnO4-/Mn2+) E9 (H2O2/H2O) E8 (F2/HF)。故氧化能力顺序为：I2 FeCl3Br2Cl2K2Cr2O7PbO2KMnO4H2O2 E9 (S/H2S)E9 (H+/H2) E9 (Zn2+/Zn) E9 (Al3+/Al) E9 (Mg2+/Mg)。故还原能力顺序为：FeCl2KI SnCl2H2s H2 ZnAl Br2 + 2Fe2+E9 (Fe3+ZFe2+)

12、0反应自发向左进行。H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l) = -237.129kJ?mol-1rGm E(Cu2+/Cu)- E (Fe2+/Fe)敝 Ag+5fe被 Fe 还原。 C(Ag+)=5.0*10-9mol.L-1. 己知反应: 2Ag+ + Zn 2Ag + Zn2+(1)开始时 Ag+和 Zn2+勺浓度分别为 0.10mol?L-1 和 0.30mol?L-1,求 E(Ag+/Ag), E(Zn2+/Zn没 E值。E(Ag+/Ag)=0.74V, E(Zn2+/Zn)=-0.78V,E=0.74-(-0.78)=+1.5V(2)计算反应的K9 , E8及K9 =5.7

13、6*1052 , E9 =+1.5671,=-3.014*102KJ.mol-1(3)求达平衡时溶液中剩余的Ag+浓度。C(Ag+)=2.5*10-27mol.L-1 TOC o 1-5 h z . 已知锰的元素电势图:MnO4- 0.56 MnO42- ? MnO2 ? Mn3+ 1.5 Mn2+ 1.18 MnI1.70| |1.23|11 11(1)求(MnO4-/MnO2)和(MnO2/Mn3+) +2.27V, +1.0V(2) 指出图哪些物质能发生歧化反应? MnO42- , Mn3+(3)指出金属Mn溶于稀HCl或H2SO4中的产物是Mn2+还是Mn3+,为什么？ 是Mn2+,故反应式为 Mn + 2H+ Mn2+ +H218.根据铬在酸性介质中的电势图:Cr2O72- 1.36 Cr3+ 0.42