无机化学第四章 氧化还原反应参考答案

第4章 氧化还原反应 习题参考答案

1．解：S 的氧化数分别为-2、0、2、4、5、6。

2．解：（1）3Cu + 8HNO 3(稀) → 3Cu(NO 3)2+2 NO ↑ + 4H 2O

（2）4Zn + 5H 2SO 4(浓) →4ZnSO 4 +H 2S ↑ + 4H 2O

（3）KClO 3 + 6 FeSO 4 + 3H 2SO 4 → KCl +3 Fe 2 (SO 4)3 + 3H 2O

（4）Cu 2S + 22HNO 3 → 6Cu (NO 3)2 + 3H 2SO 4 + 10NO↑ +8 H 2O

3．解：

（1）

2I + H 2O 2+ 2H + → I 2+2H 2O

（2） Cr 2O 7+ 3H 2S + 8H + → 2Cr 3+ + 3S↓ + 7H 2O

（3） ClO 3+ 6Fe 2++ 6H + → Cl - +6Fe 3+3H 2O

（4） 1/2 Cl 2+ 2e - →2Cl -

Cl 2 + 2OH →Cl -+ClO -+ H 2O （5） 1 Zn + 4OH -- 2e - →[Zn(OH)4]2-

+) 1 ClO -+ H 2O +2e -→Cl -+ 2OH

- Zn + ClO -+2OH -

+ H 2O→[Zn(OH)4]2- + Cl - （6）

2 MnO 4- + e - → MnO 24-

+) 1 SO 23- + OH -- 2e - →SO 24- + H 2O 2MnO 4- +SO 23- + 2OH - →2 MnO 24-+SO 24- + H 2O

4．解：（1）（-）Pt ，I 2(s)∣I -(c 1)‖Cl -(c 2)∣Cl 2(P ), Pt （+）

（2）（-）Pt ∣Fe 2+, Fe 3+ (c 3)‖MnO 4-(c 3), Mn 2+(c 4)，H +(c 5)∣Pt （+）

（3）（-）Zn ∣ZnSO 4 (c 1)‖CdSO 4 (c 2)∣Cd （+）

5．解：由于E (F 2/HF)＞E (S 2O 28-/SO 42-)＞E (H 2O 2/H 2O)＞E (MnO 4-/Mn 2+)＞E (PbO 2/Pb 2+)＞E (Cl 2/Cl -)＞E (Br 2/Br -)＞E (Ag +/Ag)＞E (Fe 3+/Fe 2+)＞E

(I 2/I -) 故氧化能力顺序为F 2 ＞S 2O 28-＞ H 2O 2＞ MnO 4-

＞PbO 2＞Cl 2 ＞Br 2 ＞ Ag +＞Fe 3+＞I 2。其

对应的还原产物为HF ，SO 24-，H 2O ，Mn 2+ ，Pb 2+ ，Cl -，Br -, Ag, Fe 2+ , I -。

6．解：由于E (Zn 2+/Zn) < E (H +/H 2) < E (S/H 2S) < E (Sn 4+/Sn 2+) < E (SO 42-/H 2SO 3) < E (Cu 2+/Cu) < E (I 2/I -) < E (Fe 3+/Fe 2+) < E (Ag +/Ag) < E

(Cl 2/Cl -) 故还原能力顺序为Zn ＞H 2＞H 2S ＞SnCl 2＞Na 2SO 3＞Cu ＞KI ＞FeCl 2＞Ag ＞KCl 。

7．解：（1）E (Fe 3+/Fe 2+) < E

(Br 2/Br -)，该反应能自发向左进行。 （2）E ＞0，该反应能自发向左进行。

（3） m r G ∆<0，该反应能自发向右进行。

8．解：（1）E ( MnO 4-/ Mn 2+)＞E

(Fe 3+/Fe 2+)，该反应能自发向右进行。 （2）原电池的电池符号：

(-)Pt|Fe 2+(1mol•L -1), Fe 3+(1mol•L -1)‖MnO 4-(1mol•L -1), Mn 2+(1mol•L -1), H +(10.0mol•L -1)︱Pt(+)

E (MnO 4-/ Mn 2+) = E

( MnO 4-/ Mn 2+)+ 0.0592V Z lg -+842+{(MnO /}{(H /}{(Mn /}c c c c c c θθθ = 1.51 V + 0.0592V 5

lg(10.0)8 = 1.60 V E = E (MnO 4-/ Mn 2+) − E

( Fe 3+/Fe 2+) = 0.83 V （3）lg K = Z′{ E

(MnO 4-/ Mn 2+)- E (Fe 3+/Fe 2+)}/0.0592 V = 62.5

K

= 3.2×1062

8．解：E (Ag +/Ag) = E (Ag +/Ag) + 0.0592V lg{c (Ag +/c )} = 0.6807 V

E (Zn 2+/Zn) = E (Zn 2+/Zn)+0.0592 V/2 lg{c (Zn)/c }

= -0.7922 V

E = E (Ag +/Ag) - E (Zn 2+/Zn)

= 1.4729 V

θ2'{Ag /Ag)(Zn /Zn)}0.0592lg Z E v

K θ++-= =52.8

K =6.3×1052

9．解：（1）（-）Zn ∣Zn 2+(0.020 mol·L -1)‖Ni 2+(0.080 mol·L -1)∣Ni （+）; E

= 0.524 V; （2）（-）Pt ，Cl 2(P

)∣Cl -(10 mol·L -1)‖Cr 2O 72- (1.0 mol·L -1), Cr 3+（1.0 mol·L -1），H +(10 mol·L -1)∣Pt （+）; E

=0.21 V 10．解：E

(AgBr/Ag) = E (Ag +/Ag) = E (Ag +/Ag) + 0.0592 V × lg{c (Ag +)/c θ

}

= E (Ag +/Ag) + 0.0592 V × lg K sp (AgBr)

K sp (AgBr) = 5.04×10-13