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第四章答案
第四章氧化还原反应
思 考 题
1、分别将元素Mn、N在下列两组物质中得氧化数按高到低顺序排列。
(1)⑤KMnO4,③MnO2,④K2MnO4,①MnSO4,②MnO(OH)
(2)②N2,⑦N2O5,③N2O,⑤N2O3,⑥NO2,④NO,①NH3
2、试分别写出碳在下列各物质中得共价键数目与氧化数、
CH3Cl(-2),CH4(-4),CHCl3(+2),CH2Cl2(0),CCl4(+4)(共价键数目均为4)
3、指出下列各物质中各元素得氧化数。
Cs+,(+1)F-,(-1)NH4+,(-3,+1)H3O+,(+1,-2)H2O2,(+1,-1)Na2O2(+1,-1),KO2,(+1,-1/2)CH3OH,(-2,+1,-2)Cr2O72-,(+6,-2)KCr(SO4)2·12H2O(+1,+3,+6,-2,+1)
4、判断下列氧化还原反应方程式书写就是否正确,并把错误予以改正。
(1)3Ag2S+8HNO3─→6AgNO3+3S↓+2NO↑+4H2O√
(2)4MnO4-+4H+─→4MnO2+(3)2O2↑+2H2O×
(3)
(2)NO2-+(4)2H++2I-─→
(2)NO+I2+
(2)H2O×
(4)K2Cr2O7+6Fe2++14H+─→2Cr3++6Fe3++7H2O+2K+×
Cr2O7+6Fe2++14H+─→2Cr3++6Fe3++7H2O
(5)FeS+4HNO3─→Fe(NO3)3+S↓+NO↑+2H2O√
(6)(3)Fe2++NO3-+4H+─→(3)Fe3++NO↑+2H2O×
5、指出下列各原电池符号得表示式就是否正确,并把错误得予以改正。
(1)氧化还原反应:
Fe(s)+Ag+(aq)─→Fe2+(aq)+Ag(s)
原电池符号:
(-)Ag∣Ag+‖Fe2+│Fe(+)×
(-)Fe∣Fe2+(c1)‖Ag+(c2)│Ag(+)
(2)氧化还原反应:
Fe3+(aq)+2I-(aq)─→Fe2+(aq)+I2(s)
原电池符号:
(-)Pt,I2(s)∣I-(c1)‖Fe2+(c2)│Fe3+(c3)(+)×
(-)Pt,I2(s)∣I-(c1)‖Fe3+(c2),Fe2+(c3)∣Pt(+)
(3)氧化还原反应:
2Fe2+(0、010mol·L-1)+Cl2(100kPa)=2Fe3+(0、10mol·L-1)+2Cl-(2、0mol·L-1)
原电池符号:
(-)Pt∣Fe2+(mol·L-1),Fe3+(0、10mol·L-1)‖Cl2(100kPa)∣Cl-(2、0mol·L-1),Pt(+)×
(-)Pt∣Fe2+(0、01mol·L-1),Fe3+(0、10mol·L-1)‖Cl-(2、0mol·L-1)∣Cl2(100kPa),Pt(+)
6、氧化还原电对当氧化型或还原型物质发生下列变化时,电极电势将发生怎样得变化?
(1)氧化型物质生成沉淀;↓
(2)还原型物质生成弱酸。
↑
7、填写下列空白:
(1)下列氧化剂:
KClO4,Br2,FeCl3,KMnO4,H2O2当其溶液中
H+浓度增大时,氧化能力增强得就是KClO4,KMnO4,H2O2,不变得就是Br2,FeCl3。
(2)下列电对中,Eθ值最小得就是OH-/H2。
H+/H2,H2O/H2,OH-/H2,HF/H2,HCN/H2,H+/H2
8、下列电对中,若浓度增大,哪种电对得电极电势增大、不变或变小?
Cl2/Cl-,Cr2O72-/Cr3+,Fe(OH)3/Fe(OH)2Cr2O72-/Cr3+↑,Fe(OH)3/Fe(OH)2↑,Cl2/Cl-不变
9、下列说法就是否正确?
(1)由于Eθ(Fe2+/Fe)=-0、440V,Eθ(Fe3+/Fe2+)=0、771V,故Fe3+与Fe2+能发生氧化还原反应;×
(2)因为电极反应Ni2++2e-=Ni得=-0、25V,故2Ni2++4e-=2Ni得=2;×
(3)在氧化还原反应中,若两个电对得Eθ值相差越大,则反应进行得越快;×
10、试用标准电极电势值判断下列每组物质能否共存?
并说明理由。
(1)Fe3+与Sn2+
(2)Fe3+与Cu
(3)Fe3+与Fe
(4)Fe2+与Cr2O72-(酸性介质);
(5)Fe2+与MnO4-(酸性介质);
(6)Cl-、Br-与I-
(7)Fe2+与Sn4+
(8)I2与Sn2+
(1)不能。
Eθ(Fe3+/Fe2+)>Eθ(Sn4+/Sn2+),2Fe3++Sn2+→2Fe2++Sn4+
(2)不能。
Eθ(Fe3+/Fe2+)>Eθ(Cu2+/Cu),2Fe3++Cu→2Fe2++Cu2+
(3)不能。
Eθ(Fe3+/Fe2+)>Eθ(Fe2+/Fe),2Fe3++Fe→3Fe2+
(4)不能。
Eθ(Cr2O72-/Cr3+)>Eθ(Fe3+/Fe2+),Cr2O72-+6Fe2++14H+→
2Cr3++6Fe3++7H2O
(5)可共存,都为最低氧化态。
(6)不能。
Eθ(I2/I-)>Eθ(Sn4+/Sn2+),I2+Sn2+→2I-+Sn4+
11、回答下列问题:
(1)化学反应得ΔrHm,ΔrSm,ΔrGm与电池电动势E及电极电势E值得大小,哪些与化学反应方程式得写法无关?
电池电动势E及电极电势E与化学反应方程式得写法无关
(2)为何H2S水溶液不能长期保存?
易被空气氧化生成S
(3)能否用铁制容器盛放CuSO4溶液?
不能,Fe+Cu2+→Fe2++Cu
(4)配制SnCl2溶液时,为防止Sn2+被空气中氧所氧化,通常在溶液中加入少许Sn粒,为什么?
Sn4++Sn→2Sn2+
(5)铁溶于过量盐酸或稀硝酸,其氧化产物有何不同?
Fe2+,Fe3+
(6)为何金属Ag不能从稀H2SO4或HCl中置换出H2气,却能从氢碘酸中置换出H2气?
Eθ(Ag+/Ag)>Eθ(H+/H2),而Eθ(AgI/Ag) 12、化学试剂厂制备FeCl2·6H2O首先用盐酸与铁作用制取FeCl2溶液,然后考虑到原料来源、成本、反应速率、产品纯度、设备安全条件等因素选择把Fe2+氧化成Fe3+得氧化剂,现有双氧水、氯气、硝酸三种候选氧化剂,请问采用哪种为宜? 选H2O2 提示: 成本: Cl2 反应速率: HNO3>H2O2>Cl2 13、根据下列元素电势图: Cu2+0、159Cu+0、520Cu Ag2+1、980Ag+0、7991Ag Fe3+0、771Fe2+-0、44Fe Au3+1、36Au+1、83Au 试问: (1)Cu+,Ag+,Fe2+、Au+等离子哪些能发生歧化反应? Cu+与Au+ (2)在空气中(注意氧气得存在),上述四种元素各自最稳定得就是哪种离子? Cu2+、Ag+、Fe3+、Au3+ 第四章氧化还原反应 习题 1、指出下列各物质中硫得氧化数: H2S,S,SCl2,SO2,Na2S2O6,Na2S2O8 硫得氧化数分别就是-2,0,+2,+4,+5,+6 2、用氧化数法配平下列各氧化还原方程式: (1)3Cu+8HNO3(稀)─→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (2)4Zn+5H2SO4(浓稀)─→4ZnSO4+H2S↑+4H2O (3)KClO3+6FeSO4+3H2SO4─→KCl+3Fe2(SO4)3+3H2O (4)3Cu2S+22HNO3─→6Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO↑+8H2O 3、用离子-电子法配平下列反应方程式: (1)I-+H2O2+H+─→I2+H2O (2)Cr2O72-+H2S+H+─→Cr3++S (3)ClO3-+Fe2++H+─→Cl-+Fe3+ (4)Cl2+OH-─→Cl-+ClO- (5)Zn+ClO-+OH-─→Zn(OH)42-+Cl- (6)MnO4-+SO32-+OH-─→MnO42-+SO42- 4、将下列氧化还原反应设计成原电池,并写出原电池符号: (1)Cl2(g)+2I-─→I2+2Cl- 解: (1)(-)Pt,I2(s)︱I-(c1)‖Cl(c2)︱Cl2(Pθ),Pt(+) (2)MnO4-+5Fe2++8H+─→Mn2++5Fe3++4H2O (2)(-)Pt︱Fe2+(c1),Fe3+(c2)‖MnO4-(c3),Mn2+(c4),H+(c5)︱Pt(+) (3)Zn+CdSO4→ZnSO4+Cd (3)(-)Zn︱ZnSO4(c1)‖CdSO4(c2)︱Cd(+) 5、下列物质在一定条件下均可作为氧化剂KMnO4,K2Cr2O7,FeCl3,H2O2,I2,Br2,Cl2,F2,PbO2。 试根据它们在酸性介质中对应得标准电极电势数据把上述物质按其氧化能力递增顺序重新排列,并写出它们对应得还原产物。 解: 由于Eθ(I2/I-)〈Eθ(Fe3+/Fe2+) 故氧化能力顺序为: I2〈FeCl3 对应得还原产物为I-,Fe2+,Br-,Cr3+,Cl-,Pb2+,Mn2+,H2O,HF。 6、下列物质在一定条件下均可作为还原剂SnCl2,FeCl2,KI,Zn,H2,Mg,Al,H2S。 试根据它们在酸性介质中对应得标准电极电势数据把上述物质按其还原能力递增顺序重新排列,并写出它们对应得氧化产物。 解: 由于Eθ(Fe3+/Fe2+)〉Eθ(I2/I-)〉Eθ(Sn4+/Sn2+)>Eθ(S/H2S)>Eθ(H+/H2)>Eθ(Zn2+/Zn)>Eθ(Al3+/Al)>Eθ(Mg2+/Mg)。 故还原能力顺序为: FeCl2〈KI〈SnCl2〈H2S〈H2〈Zn〈Al 对应得氧化产物为Fe3+,I2,Sn4+,S,H+,Zn2+,Al3+,Mg2+。 7、根据给定条件判断下列反应自发进行得方向。 (1)标准态下根据Eθ值2Br-+2Fe3+─→Br2+2Fe2+ Eθ(Fe3+/Fe2+)〈Eθ(Br2/Br-),反应自发向左进行。 (2)实验测知Cu-Ag原电池Eθ值为0、48V。 (-)Cu∣Cu2+(0、052mol·L-1)‖Ag+(0、50mol·L-1)│Ag(+) Cu2++
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