基础化学问题详解第08

章后习题解答[TOP]

1、指出下列化合物中划线元素的氧化值：K2CrO4、Na2S2O3、Na2SO3、ClO

2、N2O5、NaH、K2O2、K2MnO4

解划线元素的氧化值分别为：＋6；＋2；＋4；＋4；＋5；－1；－1；＋6。

2、利用离子-电子法配平下列各反应方程式：

(1)MnO4-(aq) + H2O2(aq) + H+(aq)→ Mn2+(aq)+ Ｏ2 (g)+ H2O(l)

(2)Cr2O72- (aq)+ SO32-(aq)+ H+(aq)→ Cr3+(aq)+ SO42-(aq)+ H2O(l)

(3) As2S3 (s)+ ClO3-(aq)+ H+(aq) → Cl-(aq)+ H2AsO4(sln) + SO42-(aq)-

解 (1) 2MnO4-(aq) + 5H2O2(aq) + 6H+(aq)→2 Mn2+(aq)+ 5Ｏ2 (g)+8 H2O(l)

(2) Cr2O72- (aq)+ 3SO32-(aq)+ 8H+(aq)→ 2Cr3+(aq)+ 3SO42-(aq)+4 H2O(l)

(3) As2S3 (s)+ 5ClO3-(aq) ＋5H2O(l)→ 5Cl-(aq)+ 2AsO42-(sln) +3SO42-(aq)- +10H+(aq)

3、在原电池中盐桥的作用是什么？是否可以取消？

解盐桥的主要作用是：离子导体及中和半电池中的电荷，维持电中性。

盐桥不能取消。

4、根据标准电极电位（强酸性介质中），按下列要求排序：

(1)按氧化剂的氧化能力增强排序：Cr2O72-、MnO4-、MnO2、Cl2、Fe3+、Zn2+

(2)按还原剂的还原能力增强排序：Cr3+、Fe2+、Cl-、Li 、H2

解（1）氧化剂能力增强顺序：Zn2+、Fe3+、MnO2、Cr2O72-、Cl2、MnO4-

(2) 还原剂能力增强顺序： Cl-、Cr3+、Fe2+、H2、Li

5、根据标准电极电位，判断标态时下列反应的自发方向是否正确，并写出正确的电池组成式。

(1) Zn(s) + Ag+(aq) → Zn2+(aq) + Ag(s)

(2) Cr3+(aq) +Cl2(g) → Cr2O72- + Cl-(aq)

(3) IO3-(aq) + Fe2+(aq) → Fe3+(aq) + I2(s)

解 (1)（－） Zn(s)│Zn2+(aq)‖Ag+(aq) │Ag(s) （＋）

(2)（－） Pt(s)│Cr3+(aq) , Cr2O72-(aq), H+(aq) ‖Cl-(aq) │Cl2(g)│Pt(s) （＋）

(3)（－） Pt(s)│Fe2+(aq), Fe3+(aq) ‖IO3-(aq),H+(aq) │I2(s) │Pt (s) （＋）

6、根据标准电极电位，分别找出满足下列要求的物质（在标态下）：

(1)能将Co2+还原成Co，但不能将Zn2+还原成Zn；

(2)能将Br-氧化成Br2，但不能将Cl-氧化成Cl2。

解只要找到的氧化还原电对的电极电位处于两个电对的电极电位之间即可。

如（1）Fe 粉; (2) MnO 2

7、根据下列半反应，说明在标态下H 2O 2能否自发分解成H 2O 和O 2 。

H 2O 2(aq)＋ 2 H +(aq) ＋2e －1

2 H 2O (l) θϕ= 1.776V O 2 (g) ＋ 2 H + (aq)＋2e －1 H 2O 2 (aq) θϕ= 0.695V

解 将以上两个电极组成电池，电极电位高的作正极，

正极发生还原反应：H 2O 2(aq) ＋ 2 H +(aq) ＋2e －1

2 H 2O(l) 负极发生氧化反应：H 2O 2(aq)

O 2(g) ＋ 2 H + (aq)＋2e －1 电池反应为： 2 H 2O 2 (aq) O 2 (g) + 2 H 2O (l) θ

E >0 说明在标准状态下H 2O 2能自发分解成H 2O 和O 2 。

8、根据标准电极电位和电极电位Nernst 方程计算下列电极电位：

(1) 2H +(0.10 mol ·L -1) + 2 e - H 2(200kPa), (2) Cr 2O 72-(1.0 mol ·L -1) +14 H +(0.0010 mol ·L -1) + 6e -

2Cr 3+(1.0mol ·L -1) + 7H 2O, (3) Br 2(l) +2e -

2 Br —(0.20 mol ·L -1) 解 (1) n=2，θϕϕ=+2

H 2

][H lg 20.05916V P += -0.068 V (2) n=6，θ

ϕϕ=+2327214][Cr ]O [Cr ][H lg 60.05916V +-+= 1.232v-0.414v ＝0.818 V (3) n=2，θϕϕ=+

2][Br 1lg 20.05916V - = 1.066v+0.0414v ＝1.1074 V 9、设溶液中MnO 4-离子和Mn 2+离子的浓度相等(其它离子均处于标准状态)，问在下列酸度：(1) pH =

0.0， (2) pH = 5.5， MnO 4- 离子能否氧化 I - 和 Br - 离子。

解 已知θϕ（MnO 4-/Mn 2+）=1.507V ，θϕ(Br 2/Br -)=1.066V ，θϕ(I 2/I -)=0.5355V

(1) pH=0.0 时，即为标准状态，MnO 4-离子能氧化 I - 和 Br - 离子。

(2) pH=5.5 时 ϕ(MnO 4-/Mn 2+)＝θϕ(MnO 4-/Mn 2+)+][Mn ]][H [MnO lg 50.05916V 284++-

＝1.507 V －0.059 16 V ×5.5×8/5＝0.986 V

故此时，MnO 4-离子只能氧化 I -离子不能氧化Br -

离子。

10、二氧化氯常作为消毒剂用于水的净化处理，