氧化还原反应

1、5章氧化复原反响5-1】指出以下物质中划线原子的氧化数：（1）CrO2-（2）NO（3）NH（4）HN（5）S（6）SO2-27233823解：（1）Cr:+6;（2）N:+1;（3）N:3;（4）N:1/3;（5）S:0;（6）S:+6【5-2】用氧化数法或离子电子法配平以下方程式：（1）As2O3+HNO3+H2OH3AsO4+NO（2）K2Cr2O7+H2S+H2SO4K2SO4+Cr2(SO4)3+S+H2O（3）KOH+Br2KBrO3+KBr+H2O（4）K2MnO4+H2OKMnO4+MnO2+KOH（5）Zn+HNO3Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O（6）I2+Cl2+H

2、2OHCl+HIO3（7）MnO4-+H2O2+H+Mn2+O2+H2O（8）MnO4-+SO32-+OH-MnO42-+SO42-+H2O解：（1）3As2O3+4HNO3+7H2O=6H3AsO4+4NO2）K2Cr2O7+3H2S+4H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+3S+7H2O3）6KOH+3Br2=KBrO3+5KBr+3H2O4）3K2MnO4+2H2O=2KMnO4+MnO2+4KOH5）4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O6）I2+5Cl2+6H2O=10HCl+2HIO37）7MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H2O8

3、）2MnO4-+SO32-+2OH-=2MnO42-+SO42-+H2O【5-3】写出以下电极反响的离子电子式：2-3+（酸性介质）（1）CrOCr27-（酸性介质）（2）I2IO3（3）MnOMn(OH)2（碱性介质）2（4）Cl2ClO3-（碱性介质）解：（1）Cr2O72-+14H+6e-2Cr3+7H2O（2）I2+6H2O2IO-+12H+10e-3（3）MnO2+2H2O+2e-Mn(OH)2+2OH-（4）Cl+12OH-2ClO-+6HO+10e-3225-4】以下物质：KMnO4,K2Cr2O7,CuCl2,FeCl3,I2和Cl2，在酸性介质中它们都能作为氧化剂。试把这些物

4、质按氧化能力的大小摆列，并注明它们的复原产物。解：在酸性介质中，KMnO4,K2Cr2O7,CuCl2,FeCl3,I2和Cl2，作为氧化剂,其复原产物分别为(离2+3+2+-，值越大，氧化能力越强，依照电极电势表，子)：Mn，Cr,Cu，Fe，I-，ClF2+2e=2F=+5e=Mn2+4HO=MnO+8H42Cl2+2e=2Cl=Cr2O72+14H+6e=2Cr3+7H2O=Br2+2e=2Br=Fe3+e=Fe2=I2+2e=2I=Cu2+2e=Cu=得氧化能力从大到小挨次摆列为-2-Br(aq)Fe3+2+F2MnOClCrOI2Cu。42272【5-5】以下物质：FeCl2，SnC

5、l2，H2，KI，Li，Mg，Al，在酸性介质中它们都能作为复原剂。试把这些物质按复原能力的大小摆列，并注明它们的氧化产物。解：值越小，复本来事越强。在酸性介质中，Fe2+，Sn2+，H2，I-，Li，Mg，Al分别被氧化为Fe3+，Sn4+，H+，I2，Li+，Mg2+，Al3+，依照电极电势，Li=Li+e=2+2e=Mg=MgAl=Al3+3e=H=2H+2e2Sn2=Sn4+2e=2I=I2+2e=Fe2=Fe3+e=得复原能力从大到小挨次摆列为LiMgAlH2Sn2+I-Fe2+。【5-6】当溶液中c（H+）增添时，以下氧化剂的氧化能力是加强、减弱仍是不变（1）Cl223+-（2）C

6、r2O7（3）Fe（4）MnO4解：（1）Cl2+2e=2Cl，电极反响中无H参加，H浓度增添时，氧化能力不变。2）Cr2O72+14H+6e=2Cr3+7H2O，H浓度增添时，氧化能力加强。32浓度增添时，氧化能力不变。（3）Fe+e=Fe，H4）MnO4+8H+5e=Mn2+4H2O，H浓度增添时，氧化能力加强。5-7】计算以下电极在298K时的电极电势：1）PtH+10-2mol/L)，Mn2+10-4mol/L)，MnO4-L)（2）Ag，AgCl(s)Cl-10-2mol/L)提示：电极反响为AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-23）Pt，O2OH10mol/L)解：（1）MnO

7、4-+8H+5e-=Mn2+4H2OMnO4/Mn220.0592lgMnO4H81.36VMnO4/Mn5Mn2（2）AgCl/Ag0.0592lg10.341VAgCl/AgCl3）O2+4e-+2H2O=4OH-0.0592pO2/pO2/OHO2/OH4lg40.505VOH【5-8】写出以下原电池的电极反响式和电池反响式，并计算各原电池的电动势（298K）：1）FeFe2+L)Cl-L)Cl2(100kPa)，Pt2）PtFe2+L)，Fe3+L)Ce4+L)，Ce3+L)Pt3）Pt，H2(100kPa)H+L)Cr2O72L)，Cr3+L)，H+10-2mol/L)Pt4）PtF

8、e2+L)，Fe3+L)NO3-L)，HNO2L)，H+10-2mol/L)Pt解：（1）Cl2(g)+Fe=Fe2+2Cl-Fe2+2e-=Fe2Fe/FeCl2+2e-=2Cl-Cl2/ClE=-=V0.04400.0592lg1.00.440V21.360.0592lg100/1001.36V21.02）Ce4+Fe2+=Ce3+Fe3+Ce4+e-=Ce3+Ce4/Ce31.610.0592lg1.01.61V1.01.0Fe3+e-=Fe2+Fe3/Fe20.7710.0592lg0.771V1.0E=-=V（3）负极反响：2H+2e=H2正极反响：2-+3+7H2OCr2O7+14

9、H+6e=2Cr电池反响：Cr2O72-+3H2+8H+=2Cr3+7H2O电动势：EE(Cr2O72-Cr3)E(HH2)(1.330.0592lg0.010146（4）负极反响：Fe3+e=Fe2+正极反响：-+2e=HNO2+H2ONO3+3H电池反响：-2+3H+=HNO+2Fe3+HONO+2Fe322电动势：E(Fe3Fe2)E(NO3-HNO2)0.940.059220.29V【5-9】依据标准电极电势，判断以下各反响可否进行（1）Zn+Pb2+Pt+Zn2+（2）2Fe3+CuCu2+2Fe2+（3）I2+2Fe2+2Fe3+2I-（4）Zn+OH-Zn(OH)2-+H24解：

10、两强处于左下右上对角线地点，反响能正向进行。2）两强处于左下右上对角线地点，反响能正向进行。3）反响物处于右下左上地点，反响不可以正向进行。4）5-10】应用电极电势表，达成并配平以下方程式：（1）H2O2+Fe2+H+（2）I-+IO3-+H+（3）MnO4-+Br-+H+解：（1）H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O（2）5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O-+16H+=2Mn2+5Br2+8H2O（3）2MnO4+10Br【5-11】应用电极电势表，判断以下反响中哪些能进行若能进行，写出反响式。（1）Cd+HCl（2）Ag+Cu(NO)2（3）Cu+Hg(NO)2（4）H

11、SO+O33232解：（1）Cd+HCl=CdCl2+H2E=0(=0,能进行。（2）2Ag+Cu(NO)2=2AgNO3+CuE=0,能进行。（4）2H2SO+O2=2HSOE=V0,能进行。324【5-12】试分别判断-在pH=0和pH=4时可否把-氧化成Cl2（设除+MnO4ClH外其余物质均处于标准态）解：查表，得【5-13】先查出以下电极反响的：假定相关物质都处于标准状态，试回答：1）上述物质中，哪一个是最强的复原剂哪一个是最强的氧化剂2）上了物质中，哪些可把Fe2+复原成Fe（3）上列物质中，哪些可把Ag氧化成Ag+解：查表，得1）Fe是最强的复原剂。Ce4+是最强的氧化剂。2）以

12、上物质都不可以把Fe2+复原成Fe。3）MnO4-和Ce4+可把Ag氧化成Ag+。【5-14】比较电极电势表：1）选择一种适合的氧化剂，它能使Sn2+变为Sn4+，Fe2+变为Fe3+，而不可以使Cl-变为Cl2。2）选择一种适合的复原剂，它能使Cu2+变为Cu，Ag+变为Ag，而不可以使Fe2+变为Fe。解：查表，得附录十四得各电对的电极电势：电极电对?Sn4+/Sn2+?Fe3+/Fe2+?Cl2/Cl-电极电势/V电极电对?Cu2+/Cu?Ag+/Ag?Fe2+/Fe电极电势/V（1）所选择的氧化剂，其相应的电极电必然须大于?Sn4+/Sn2+=和?Fe3+/Fe2+=，但一定小于?Cl

13、2/Cl-=。依据附录十四可查得：-/NO2=-/HNO2=-/NO=，?HNO2?NO3，?NO3，?NO3?4-/ClO3=?22+=，等。可见，32/NO=，Br2/Br-=，ClO，O2/H2O=，MnO/MnHNO、HNO、Br2、HClO4、O2和MnO等均能使2+4+2+3+-变为Cl2。Sn变为Sn，Fe变为Fe，但不可以使Cl2（2）所选择的复原剂，其相应的电极电必然须小于?Cu2+/Cu=和?Ag+/Ag=，但一定大于?2+?2-23?4+2+?+。依据附录十四可查得：4=，Fe/Fe=SO/HSO=，Sn/Sn，S/H2S=，H/H2=等。可见，H2SO3、Sn2+、H2

14、S和H2等均能使Cu2+变为Cu，Ag+变为Ag，但不可以使Fe2+变为Fe。5-15】某原电池由标准银电极和标准氯电极构成。假如分别进行以下操作，试判断电池电动势怎样变化并说明原由。（1）在氯电极一方增大Cl2分压；（2）在氯电极溶液中加入一些KCl；（3）在银电极溶液中加入一些KCl；（4）加水稀释，使两电极溶液的体积各增大一倍。解：查表，得：。原电池的电池符号为：1）在氯电极一方增大Cl2分压，依据能斯特方程，氯电极的电极电势高升。因原电池的电动势等于正、负极电极电势之差，所以原电池的电动势也增大。2）在氯电极溶液中加入一些KCl后，依据能斯特方程，氯电极的电极电势降低。因原电池的电动势

15、等于正、负极电极电势之差，所以原电池的电动势也降低。（3）在银电极溶液中加入一些KCl后，因氯离子与溶液中的银离子生成氯化银积淀，使溶液中银离子的浓度大大降低，依据能斯特方程，银电极的电极电势也相应降低，因此原电池的电动势增大。4）加水稀释时，因氯离子浓度减小，使正极的电极电势增大，银离子浓度减小使负极的电极电势减小，因此原电池的电动势增大。【5-16】利用电极电势表，计算以下反响在298K时的rG?。（1）Cl2+2Br-=2Cl-+Br2（2）I2+Sn2+=2I-+Sn4+（3）MnO+2Cl-+4H+=Mn2+Cl2+2H2O2解：（1）rG?=zFE?=29650010-3=kJmo

16、l-12）rG?=29650010-3=kJmol-13）rG?=29650010-3=32kJmol-1【5-17】假以以下反响：（1）H21rG?=-237kJ/mol+O=HO2（2）C+O2=CO2rG?=-394kJ/mol都能够设计成原电池，试计算它们的电动势E?。解：（1）2）【5-18】利用电极电势表，计算以下反响在298K时的标准均衡常数。1）Zn+Fe2+=Zn2+Fe2）2Fe3+2Br-=2Fe2+Br2解：（1）查表，K=1010（2）查表，K=10-10【5-19】过度的铁屑置于L-1Cd2+溶液中，均衡后Cd2+的浓度是多少解：查附录十四得：?Fe2+/Fe=，?

17、Cd2+/Cd=2+2+依据题意，该氧化复原反响为：Cd+Fe?Cd+Fe负极反响为：Fe-2e-?Fe2+则原电池的电动势：E?=?Cd2+/Cd-?Fe2+/Fe=VlgK?=zE?/=2/=解得：K?=Cd2+Fe?Cd+Fe2+-10初始浓度/molL均衡浓度/molL-1xFe2+xK17.783Cd2+0.050 x解之得：x=10-2-1molL则：均衡后Cd2+的浓度为10-2=10-3molL-1【5-20】一原电池由Ni和LNi2+与Ag和LAg+构成，当原电池耗尽（即E=0）时，求Ag+和Ni2+的浓度。解：【5-21】求以下原电池的以下各项：（1）电极反响式；（2）电池

18、反响式；（3）电池电动势；（4）电池反响的K；（5）电池反响的rG。（2）（3）（4）（5）【5-22】假以以下原电池的电动势为：Pt，H2(100kPa)|H+(mol-1L)2+Cu-1molL)|Cu则溶液的H+浓度应是多少解：查表，【5-23】已知PbSO4的溶度积。解：【5-24】某原电池，正极为24饱和溶液中，负极为2+Ag棒插在AgSOPb棒插在LPb溶液中，测得电动势为。求Ag2SO的Ksp。4解：负=标准（Pb2+/Pb）zFlg（1/Ag+）=所以正=正=（1/Ag+）解得Ag+=2-所以SO4=所以Ksp=10*-5【5-25】In和Tl在酸性介质中的电势图分别为In30

19、.43Tl31.25InTl0.150.34InTl试回答：（1）In+，Tl+可否发生歧化反响（2）In，Tl与1mol/LHCl反响各获得什么产物3）In，Tl与1mol/LCe4+反响各获得什么产物已知（Ce4+/Ce3+）=。解：（1）In+可能发生歧化反响；Tl+不可以发生歧化反响。（2）In与1mol/LHCl反响生成In3+和氢气；Tl与1mol/LHCl反响生成Tl+和氢气。（3）In与1mol/LCe4+反响生成In3+和Ce3+；Tl与1mol/LCe4+反响生成Tl3+和Ce3+。【5-26】已知氯在碱性介质中的电势图(?B/V)为：试求：（1）?1和?2；2）哪些氧化态能歧化解：（1）2）由氯元素电势图可知，切合歧化反响条件?右?左的氧化态有：ClO3、ClO2-、ClO-和Cl2，它们均能发生歧化反响。【5-27】依据电极电势解说以下现象：1）金属铁能置换Cu2+，而Fe3+溶液又能溶解铜。2）H2S溶液久置会变浑浊。3）H2O2溶液不稳固，易分解。4）分别用NaNO3溶液和稀H2SO4溶液均不可以把Fe2+氧化，但二者混淆后便可将Fe2+氧化。（5）Ag不可以置换1molL-1HCl中的氢，