无机化学习题解答第五章

无机化学习题解答（5）

思虑题

1．什么是氧化数？怎样计算分子或离子中元素的氧化数？

氧化数是某一原子真实或模拟的带电数。若某一原子其实不是真实获取若失去电子而带电荷，可以认为获取与之键合的电负性小于它的原子的电子或恩赐与之键合的电负性大于它的原子

电子，尔后计算出来的带电情况叫氧化数。

已知其他原子的氧化数，求某一原子的氧化数时可用代数和的方法，中性分子总带电数为零；离子总带电数为离子的电荷。

2．指出以下分子、化学式或离子中划线元素的氧化数：

As2 O3KO 2 NH +

Cr

2-

Na 2S2O3Na 2O2 CrO 5 Na 2PtCl 6 N 2H2Na 2S5 42O7

As O+2-

2．+1，NH4-3 ，Cr2O7+3，Na2S2O3 +2，Na2O2 -1 ，CrO5+10，Na2PtCl 6+4，

2 3 +3，KO2

N2H2-1 ，Na2S5-2/5 ，

3．举例说明以下看法的差异和联系：

⑴氧化和氧化产物⑵还原和还原产物

⑶电极反应和原电池反应⑷电极电势和电动势

3．⑴氧化是失去电子氧化数高升，所得氧化态较高产物即为氧化产物。

⑵还原是获取电子氧化数降低，所得氧化态较较产物即为还原产物。

⑶在某个电极上发生的反应为电极反应，分为正极的还原反应和负极的氧化反应，总反

应为原电池反应。

⑷固体电极资料与所接触的溶液间的电势差即为该原电池的电极电势。两电极组成原电

池时两电极间的电势差为该原电池的电动势。

4．指出以下反应中何者为氧化剂，它的还原产物是什么？何者为还原剂，它的氧化产物是

什么？

⑴2FeCl 3+Cu→FeCl 2+CuCl2

⑵C u+CuCl2+4HCl→ 2H2[CuCl 3]

⑶C u2O+H2SO4→ Cu+CuSO4+H2O

4．⑴氧化剂：FeCl 3，还原产物： FeCl 2，还原剂： Cu，氧化产物：CuCl2。

⑵氧化剂： CuCl2，还原产物： 2H2[CuCl 3] ，还原剂： Cu，氧化产物： 2H2[CuCl 3] 。

⑶氧化剂： Cu2O，还原产物： Cu，还原剂： Cu2O，氧化产物： CuSO4。

5．离子 - 电子法配平氧化- 还原方程式的原则是什么？判断以下配平的氧化还原方程式可否

正确，并把错误的予以改正。

⑴2FeCl 2+3Br2→2FeBr 3+4Cl -

2+-+3+

⑵Fe +NO +4H→ Fe +NO↑ +2H O

32

5．原则是： (1) 依照质量守恒定律，反应前后各种元素的原子总数各自相等；

(2)依照电荷平衡，反应前后各物种所带电荷总数之和相等。

⑴6FeCl 2+3Br2→2FeBr 3+4FeCl3

2+-+3+

⑵3Fe +NO3 +4H → 3Fe +NO↑

+2H2O 6．以下说法可否正确？

⑴电池正极所发生的反应是氧化反应；

⑵E 值越大则电对中氧化型物质的氧化能力越强；⑶E 值越小则

电对中还原型物质的还原能力越弱；⑷电对中氧化型物质的氧化能力

越强则还原型物质的还原能力越强。

6．⑴错。电池正极所发生的反应是还原反应；

⑵错。氧化能力强弱还与该物质浓度有关；⑶错。还原能力强弱还与该物质浓度有关；

⑷错。电对中氧化型物质的氧化能力越强则还原型物质的还原能力越弱。

5．书写电池符号应依照哪些规定？

5．负极写在左边，正极写作右边，以双垂线( ‖) 表示盐桥，以单垂线( ︱ ) 表示两个相之间的界面。盐桥的两边应该是半电池组成中的溶液。若电对物质自己不能够导电，需引进辅助电极。

6．简述电池的种类，并举例说明。

6．除金属及其对应的金属盐溶液以外，还有金属极其难溶盐电极，如AgCl/Ag ， Hg2Cl 2/Hg

等。还有非金属单质及其对应的非金属离子

2+2-2-

) 、同一种金属不( 如 H和 H,O和 OH,Cl和 Cl

同价的离子 ( 如 Fe3+和 Fe2+，Sn4+和 Sn2+) 等。

7．怎样利用电极电势来确定原电池的正、负极，计算原电池的电动势？

7．⑴计算，若已知电极物质的浓度，查出其表示电极电势，经过能斯特方程计算出电极电势，电极电势高的电极为正极，电极电势低的为负极。⑵实验，把两电对物质连接起来，溶液间用盐桥，固体电极间用平衡电桥测出电动势，从电动势可知正、负极。

8．举例说明电极电势与有关物质浓度（气体压力）之间的关系。

8．电极电势与有关物质浓度（气体压力）之间的关系由能斯特方程确定。氧化态（或电极

半反应中在氧化态一边）物质浓度越高，其电极电势也越高。如

227227+ K Cr O溶液， K Cr O和 H

浓度越大，其电极电势越高，氧化能力越强；还原态浓度越高，其还原能力越强。如S2-溶

2-

浓度越低，其还原能力越弱，32-

，但在 HgS积淀平衡中，

液， S HNO能氧化 CuS积淀平衡中S

O2-浓度很小，还原能力很弱， HNO

3就不能够氧化 HgS积淀平衡

中2-

。

由于 HgS的K SP很小， S S 9．正极的电极电势总是正当，负极的电极电势总是负值，这种说法可否正确？

9．这种说法是错误的。两电对间的正、负极是电极电势的相对高低不相同，电极电势高的一

端为正极，电极电势低的一端为负极。与电极电势自己是正、负值没关。电极电势正、负本

身也是相对与标准氢电极人为规定的。

10．标准氢电极，其电极电势规定为零，那么为什么作为参比电极常采用甘汞电极而不用标

准氢电极？

10．标准氢电极的条件比较苛刻，要求H+浓度 ( 严格的说应为活度) 为?L-1，氢气的分压为100kPa，电极资料为海绵状铂黑。在实质应用中，随着电极反应的进行，H+浓度马上变化，不再是标准态了，海绵状铂黑吸附了痕量杂质，电极电势也会改变，故实质使用标准氢电极作标准电极来测其他电极的电极电势的情况很少。

从甘汞电极的半反应可知[Hg 2Cl 2(s)+2e -2Hg(l)+2Cl-(aq)]，在反应过程，仅有

Cl -浓度有变化（固体、液体不计入能斯特方程），在溶液中自己有大量Cl -的情况下，在电极反应中，其电极电势是不变的。

11．同种金属及其盐溶液可否组成原电池？若能组成，盐溶液的浓度必定具备什么条件？

11．只要电极电势不相同，就能组成原电池。同种金属及其盐溶液只要金属离子浓度不相同，电极电势就不相同，就能组成原电池，这种原电池叫浓差原电池。

12．判断氧化还原反应进行方向的原则是什么？什么情况下必定用E值？什么情况下能够用E值？

12．两电对的 E 值不相同，两电对间即可发生氧化还原反应， E 值大的氧化态物质作氧化剂，E值小的还原态物质作还原剂。若两电对的 E 值相差较大(大于，一般直接用 E 值就可以判断正、负极；若两电对的 E 值相差较小(小于，就必定把各自浓度代入能斯特方程，计算

出 E 值，再判断氧化还原反应可否进行。

若有积淀剂或配位体使金属离子浓度急剧减小，则无论两电对 E 值相差多大，都要把各自浓度代入能斯特方程，计算出 E 值，再判断氧化还原反应可否进行。

13．由标准锌半电池和标准铜半电池组成原电池：

4-14-1

)∣Cu( ＋ )

( － )Zn ∣ ZnSO(1mol ?L) ‖ CuSO(1mol ?L