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)CrO 42－中的Cr

( 3) Na2O2 中的O

2－

2)MnO 42－中的Mn (4) H2C2O4 • 2H2O 中的C

解答：(1) Cr：＋6；(2) Mn：＋6； 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) CI2 + 出0 = HClO + HCI

(2) Cl 2 + H 2。2= 2HCI+。2

(3) Cu + 2H2SO4 (浓)=CuSO4 + SO? + 2H2O

(4) K262O7+ 6KI + 14HCI = 2CrCI 3 + 312+ 7H2O + 8KCI 解答：(1)CI ：from 0 to +1 and －1

(2)CI ：from

0 to

－

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。

(3) O：－1；(4) C：＋3

(40H 一+ Cr(OH) 4一= CrO q2一+ 4 H?。+ 3e) X 2

3 H 2O2+ 2OH + 2Cr(OH)

4 = 2CrO 42+ 8 H 20

4. 用离子电子法配平下列在酸性介质中的反应式。

2－2＋－

2 －

(1) S2O8 + Mn “ MnO 4 + S°4

(2) PbO 2 + HCl “ PbCD + CI2 + H 2O

(3) C「2O72「+ Fe2+f Cr3+ + Fe3+

(4) I 2 + H 2S f I + S

解答：(1) (S2O82—+ 2e = 2SO42「)X 5

(4H2O +Mn 2+= MnO 4「+ 8H ++ 5e) X 2

5 S2O82一+ 8H2O+ 2 Mn 2+ = 2MnO 4一+ 16H ++ 1OSO42一

+ 2 +

(2) PbO 2 + 4H + 2e= Pb + 2出0

2CI －= CI2＋2e

PbO2 ＋4HCI = PbCI2 ＋CI2 ＋2H2O

2－＋

3＋

(3) Cr2O72＋14H ＋6e =2Cr3＋7H2O

(Fe

2＋= Fe3＋＋e)X 6

Cr2O72－＋14H＋＋6 Fe2＋ =2Cr3＋＋7H2O＋6 Fe3＋

(4) I2＋2e= 2I

H2S= S＋2H ＋

＋2e

I2＋H2S= 2I ＋S ＋2H

5. Diagram gaIvanic ceIIs that have the foIIowing net reactions.

2+ 2+ 2+ 2+

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

+ 2+ + 2+

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

解答：

2+ 2+

(1). (—)Fe| Fe(c“ || Cu (C2) |Cu ( + )

2+ 2+

(2). (—)Ni| Ni (c1) || Pb (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：KMnO 4 、K2Cr2O7 、CuCI2、FeCI3、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，并写岀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：⑴F2、⑵H2O2、（3）KMnO 4、（4）PbO 2、（5）心6207、（6）Br 2、（7）FeCI 3、（8）b、

（9）CuCI 2

在酸性介质中的还原产物依次如下：

F「、H2O、Mn2+、Pb2+、Cr3+、Br「、Fe2+、「、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 $ (Cl2/C「)= 1.358V ; $ (Br2(l)/Br「)= 1.087V

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

8. Calculate the pote ntial of a cell based on the follow ing reacti ons at sta ndard con diti ons.

(1) 2H 2S + H2SO3 T 3S + 3H2O (2) 2Br— + 2Fe3+^ Br? + 2Fe2+

2+ 2 +

⑶Zn + Fe T Fe+ Zn

(4) 2MnO 4— + 5HQ2+ 6HCl T2MnCl 2+ 2KCl + 8H 2O + 5O2

解答：(1) 0.308V ( 2)—0.316V ( 3) 0.323V (4) 0.828V

— + 2+

9. 已知MnO 4 + 8H + 5e = Mn + 4出0 : = 1.507V

Fe3+ + e = Fe2 +: = 0.771V

(1) 判断下列反应的方向

MnO4— + 5Fe2++ 8H +T Mn2+ + 4出0 + 5Fe3+

(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。

⑶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) MnO4— + 5Fe2+ + 8H +T Mn2+ + 4H20+ 5Fe3+

正向进行

2 + 3+ 11 —2+

⑵(一)Pt| Fe (C1), Fe (C2) || MnO4(c3), Mn ©) | Pt ( + )

E = 1.507 —0.771= 0.736V

8

(3) E = [1.507 + (0.0592/5)lg10 ] —0.771 = 1.602 —0.771 = 0.831V

_ _____ 2+ 一1 + 一1

10. 已知下列电池Zn| Zn (x mol • L ) || Ag (0.1 mol • L )|Ag 的电动势E = 1.51V

求Zn2+离子的浓度。

0.0592

解答：E = + 一 .-= (. Ag+/Ag + 0.0592lg c Ag+ ) —(, Zn2+/Zn

+ lgc Zn2+)= 1.51mol • L