无机化学第六章答案

第六章氧化还原平衡及氧化还原滴定法习题1．下列物质中元素的氧化数。

（1）CrO42－中的Cr （2）MnO42－中的Mn

（3）Na2O2 中的O （4）H2C2O4·2H2O中的C

解答：(1)Cr：＋6；(2)Mn：＋6；(3)O：－1；(4)C：＋3

2. 下列反应中，哪些元素的氧化数发生了变化？并标出氧化数的变化情况。

（1）Cl2＋H2O＝HClO＋HCl

（2）Cl2＋H2O2＝2HCl＋O2

（3）Cu＋2H2SO4 (浓)＝CuSO4＋SO2＋2H2O

（4）K2Cr2O7＋6KI＋14HCl＝2CrCl3＋3I2＋7H2O＋8KCl

解答：(1)Cl：from 0 to＋1and－1

(2)Cl：from 0to －1；O：from －1 to 0

(3)Cu：from 0 to ＋2；S：from ＋6 to +4

(4)Cr：from ＋6 to ＋3；I：from －1 to 0

3. 用离子电子法配平下列在碱性介质中的反应式。

（1）Br2＋OH－→BrO3－＋Br－

（2）Zn ＋ClO－→Zn(OH)42－＋Cl－

（3）MnO4－＋SO32－→MnO42－＋SO42－

(4) H2O2＋Cr(OH)4－→CrO42-＋H2O

解答：(1) Br2＋12OH－＝2BrO3－＋6H2O＋10e

（2e＋Br2＝2Br－）×5

6Br2＋12OH－＝2BrO3－＋6H2O＋10 Br－

(2)Zn ＋4OH－＝Zn(OH)42－＋2e

H2O＋ClO－＋2e＝2OH－＋Cl－

Zn ＋H2O＋2OH－＋ClO－＝Zn(OH)42－＋Cl－

（3）(MnO4－＋e＝MnO42－)×2

2OH－＋SO32－＝H2O＋SO42－＋2e

2MnO4－＋2OH－＋SO32－＝2MnO42－＋H2O＋SO42－

(4) (H2O2＋2e＝2OH－)×3

(4OH－＋Cr(OH)4－＝CrO42－＋4 H2O＋3e)×2

3 H2O2＋2OH－＋2Cr(OH)4－＝2CrO42－＋8 H2O

4. 用离子电子法配平下列在酸性介质中的反应式。

(1) S2O82－＋Mn2＋→MnO4－＋SO42－

(2) PbO2＋HCl →PbCl2 ＋Cl2 ＋H2O

(3) Cr2O72－＋Fe2＋→Cr3＋＋Fe3＋

(4) I2＋H2S→I－＋S

解答：(1) (S2O82－＋2e＝2SO42－)×5

(4H2O＋Mn2＋＝MnO4－＋8H＋＋5e)×2

5 S2O82－＋8H2O＋2 Mn2＋＝2MnO4－＋16H＋＋10SO42－

(2) PbO2＋4H＋＋2e＝Pb２＋＋2H2O

2Cl－＝Cl2 ＋2e

PbO2＋4HCl ＝PbCl2 ＋Cl2 ＋2H2O

(3) Cr2O72－＋14H＋＋6e ＝2Cr3＋＋7H2O

(Fe2＋＝Fe3＋＋e)×6

Cr2O72－＋14H＋＋6 Fe2＋＝2Cr3＋＋7H2O＋6 Fe3＋

(4) I2＋2e＝2I－

H2S＝S＋2H＋＋2e

I2＋H2S＝2I－＋S ＋2H＋

5.Diagram galvanic cells that have the following net reactions.

(1) Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu (2) Ni + Pb2+ = Ni2+ + Pb

(3) Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag (4) Sn + 2H+ = Sn2+ + H2

解答：

（1）. (－)Fe| Fe2+(c1)‖Cu2+(c2) |Cu（＋）

（2）. (－)Ni| Ni2+(c1)‖Pb2+(c2) |Pb（＋）

（3）. (－)Cu| Cu2+(c1)‖Ag+(c2) |Ag（＋）

（4）. (－)Sn| Sn2+(c1)‖H+(c2) |H2,Pt（＋）

6. 下列物质在一定条件下都可以作为氧化剂：KMnO4、K2Cr2O7、CuCl2、FeCl3、H2O2、I2、Br2、F2、PbO2试根据标准电极电势的数据，把它们按氧化能力的大小排列成顺序，并写出它们在酸性介质中的还原产物。

解答：氧化能力由大到小排列如下：

解答：(1)F 2、(2)H 2O 2、(3)KMnO 4 、(4)PbO 2、 (5)K 2Cr 2O 7 、(6)Br 2 、(7)FeCl 3、(8)I 2、(9)CuCl 2

在酸性介质中的还原产物依次如下：

F －

、H 2O 、Mn 2+、Pb 2+、Cr 3+、Br －

、Fe 2+、I －

、Cu

7.．Calculate the potential of a cell made with a standard bromine electrode as the anode and a standard chlorine electrode as the cathode.

解答：已知φ (Cl 2/Cl －)＝1.358V ； φ (Br 2(l)/Br －

)＝1.087V

则电动势E =φ (＋)－φ (－)＝1.358－1.087＝0.271（V ）

8. Calculate the potential of a cell based on the following reactions at standard conditions.

(1) 2H 2S ＋H 2SO 3 → 3S ＋3H 2O （2）2Br －

＋2Fe 3＋

→Br 2 ＋2Fe 2＋

(3)Zn ＋Fe 2＋→Fe ＋Zn 2＋

(4)2MnO 4－

＋5H 2O 2＋6HCl →2MnCl 2 ＋2KCl ＋8H 2O ＋5O 2 解答：（1）0.308V （2）－0.316V （3）0.323V （4）0.828V

9. 已知 MnO 4－

＋8H ＋

＋5e ＝ Mn 2＋

＋4H 2O ? ＝1.507V Fe 3＋

＋e ＝Fe 2＋

? ＝0.771V (1)判断下列反应的方向

MnO 4－

＋5Fe 2＋

＋8H ＋

→ Mn 2＋

＋4H 2O ＋5Fe 3＋

(2)将这两个半电池组成原电池，用电池符号表示该原电池的组成，标明电池的正、负极，并计算其标准电动势。

(3)当氢离子浓度为10mol ·L －

1，其它各离子浓度均为1mol ·L －

1时，计算该电池的电动势。 解答：（1）MnO 4－

＋5Fe 2＋

＋8H ＋

→ Mn 2＋

＋4H 2O ＋5Fe 3＋

正向进行

(2) (－)Pt| Fe 2＋

(c 1)，Fe 3＋

(c 2)‖MnO 4－

(c 3)，Mn 2＋

(c 4) | Pt （＋）

E ＝1.507－0.771＝0.736V

(3) E ＝[1.507＋(0.0592/5)lg108]－0.771＝1.602－0.771＝0.831V

10. 已知下列电池Zn| Zn 2＋

(x mol ·L －

1)‖Ag ＋

(0.1 mol ·L －

1)|Ag 的电动势E ＝1.51V 求Zn 2＋

离子的浓度。

解答：E ＝ ?+－ ?-＝(? Ag+/Ag ＋0.0592lg c Ag+)－ (? Zn2+/Zn ＋

2

0592

.0lg c Zn2+)＝1.51mol ·L