第六章 氧化还原反应

第六章氧化还原反应

习题

6.1什么是氧化数？它与化合价有何异同点？氧化数的实验依据是什么？ 6.2举例说明什么是歧化反应？ 6.3指出下列化合物中各元素的氧化数：

Fe 3O 4PbO 2Na 2O 2Na 2S 2O 3NCl 3NaHKO 2KO 3N 2O 4 6.4举例说明常见电极的类型和符号。

6.5写出5种由不同类型电极组成的原电池的符号和对应的氧化还原反应方程式。 6.6配平下列反应方程式

(1) Zn ＋HNO 3(极稀)−→−

Zn(NO 3)2＋NH 4NO 3＋H 2O (2) I 2＋HNO 3−→−

∆

HIO 3＋NO 2＋H 2O (3) Cu ＋HNO 3(稀)−→−

∆

Cu(NO 3)2＋NO ＋H 2O (4) P 4＋HNO 3＋H 2O −→−

H 3PO 4＋NO (5) Mg ＋HNO 3(稀)−→−

Mg(NO 3)2＋N 2O ＋H 2O (6) CuS ＋HNO 3(浓)−→−

CuSO 4＋NO 2＋H 2O (7) As 2S 3＋HNO 3(浓)＋H 2O −→−

H 3AsO 4＋H 2SO 4 (8) P 4＋NaOH ＋H 2O −→−

∆

NaH 2PO 2＋PH 3 (9) K 2Cr 2O 7＋KI ＋H 2SO 4−→−

Cr 2(SO 4)3＋K 2SO 4＋I 2＋H 2O (10) N a 2C 2O 4＋KMnO 4＋H 2SO 4−→−MnSO 4＋K 2SO 4＋Na 2SO 4＋CO 2＋H 2O (11) H 2O 2＋KMnO 4＋H 2SO 4−→−MnSO 4＋K 2SO 4＋O 2＋H 2O (12) H 2O 2＋Cr 2(SO 4)3＋KOH −→−K 2CrO 4＋K 2SO 4＋H 2O (13) N a 2S 2O 3＋I 2−→−

Na 2S 4O 6＋NaI (14) N a 2S 2O 3＋Cl 2＋NaOH −→−

NaCl ＋Na 2SO 4＋H 2O (15) K 2S 2O 8＋MnSO 4＋H 2O −−→

−+

Ag H 2SO 4＋KMnO 4 6.7配平下列离子反应式(酸性介质)：

(1) IO 3－

＋I －

−→−

I 2 (2) Mn 2＋

＋NaBiO 3−→−

MnO 4－

＋Bi 3＋

(3) Cr 3＋

＋PbO 2−→−

CrO 72－

＋Pb 2＋

(4) C 3H 8O ＋MnO 4－

−→−

C 3H 6O 2＋Mn 2＋

(5) HClO ＋P 4−→−

Cl －

＋H 3PO 4 6.8配平下列离子反应式(碱性介质)：

(1) CrO 42－

＋HSnO 2－

−→−

CrO 2－

＋HSnO 3－

(2) H 2O 2＋CrO 2－

−→−

CrO 42－

(3) I 2＋H 2AsO 3－

−→−

AsO 43－

＋I －

(4) Si ＋OH －

−→−

SiO 32－

＋H 2 (5) Br 2＋OH －

−→−

BrO 3－

＋Br －

6.9根据电极电势判断在水溶液中下列各反应的产物，并配平反应方程式。

(1) Fe ＋Cl 2−→− (2) Fe ＋Br 2−→− (3) Fe ＋I 2−→− (4) Fe ＋HCl −→− (5) FeCl 3＋Cu −→− (6) FeCl 3＋KI −→−

6.10已知电极电势的绝对值是无法测量的，人们只能通过定义某些参比电极的电极电势

来测量被测电极的相对电极电势。若假设Hg 2Cl 2＋2e －

＝2Hg ＋2Cl －

电极反应的标准电极电势为0，则

Cu /Cu 2＋E 、

Zn /Zn 2＋E 变为多少？

6.11已知NO 3－＋3H ＋＋2e －

===HNO 2＋H 2O 反应的标准电极电势为0.94V ，水的离

子积为K w ＝10－14

，HNO 2的电离常数为K a ︒＝5.1×10－

4。试求下列反应在298K 时的标

准电极电势。

NO 3－＋H 2O ＋2e －===NO 2－＋2OH －

6.12已知盐酸、氢溴酸、氢碘酸都是强酸，通过计算说明，在298K 标准状态下Ag 能从哪

种酸中置换出氢气？

已知

Ag

/Ag ＋

E ＝0.799V ，K sp ︒[AgCl ]＝1.8×10－10

，K sp ︒[AgBr ]＝5.0×10

－13

，

K sp ︒[AgI ]＝8.9×10

－17

。

6.13某酸性溶液含有Cl ―

、Br ―

、I ―

离子，欲选择一种氧化剂能将其中的I ―

离子氧化而不氧

化Cl ―

离子和Br ―

离子。试根据标准电极电势判断应选择H 2O 2、Cr 2O 72－

、Fe 3＋

中的哪一

种？

6.14已知

Cu /Cu 2＋E ＝0.34V ，

＋＋Cu /Cu 2E ＝0.16V ，K sp ︒[CuCl]＝2.0×10－

6。通过计算判断反

应Cu 2＋

＋Cu ＋2Cl －

===2CuCl 在298K 、标准状态下能否自发进行，并计算反应的平衡

常数K ︒和标准自由能变化∆r G m ︒。

6.15通过计算说明，能否用已知浓度的草酸(H 2C 2O 4)标定酸性溶液中KMnO 4的浓度？ 6.16为了测定CuS 的溶度积常数，设计原电池如下：正极为铜片浸泡在0.1mol ·dm

－3

Cu 2＋

的溶液中，再通入H 2S 气体使之达饱和；负极为标准锌电极。测得电池电动势为0.67V 。

已知

Cu /Cu 2＋E ＝0.34V ，

Zn /Zn 2＋E ＝－0.76V ，H 2S 的电离常数为K a1︒＝1.3×10－

7，K a2︒

＝7.1×10

－15

。求CuS 的溶度积常数。

6.17298K 时，向1mol ·dm

－3

的Ag ＋

溶液中滴加过量的液态汞，充分反应后测得溶液

中Hg 22＋

浓度为0.311mol ·dm －

3，反应式为2Ag ＋

＋2Hg===2Ag ＋Hg 22＋

(1) 已知 Ag /Ag ＋E ＝0.799V ，求

Hg

/Hg 22

＋

E ； (2) 将反应剩余的Ag ＋

和生成的Ag 全部除去，再向溶液中加入KCl 固体使Hg 22＋

生成

Hg 2Cl 2沉淀，并使溶液中Cl －

浓度达到1mol ·dm －

3。将此溶液（正极）与标准氢电

极（负极）组成原电池，测得电动势为0.280V ，试求Hg 2Cl 2的溶度积常数并写出该电池的符号；

(3) 若在(2)的溶液中加入过量KCl 达饱和，再与标准氢电极组成原电池，测得电池的电

动势为0.241V ，求饱和溶液中Cl －

的浓度。

6.18实验室一般用MnO 2与浓盐酸反应制备氯气，试计算298K 时反应进行所需盐酸的 最低浓度。