无机化学第六章答案文档格式.docx

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from0to　＋1　and　－1

（2）Cl：

from0　to－1；

O：

from－1to0

（3）Cu：

from0to＋2；

S：

from＋6to+4

（4）Cr：

from＋6to＋3；

I：

from－1to0

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

（1）Br2＋12OH－＝2BrO3－＋6H2O＋10e

（2e＋Br2＝2Br－）×

5

　　6Br2＋12OH－＝2BrO3－＋6H2O＋10Br－

（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－＋4H2O＋3e）×

3H2O2＋2OH－＋2Cr（OH）4－＝2CrO42－＋8H2O

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

（1）（S2O82－＋2e＝2SO42－）×

（4H2O＋Mn2＋＝MnO4－＋8H＋＋5e）×

5S2O82－＋8H2O＋2Mn2＋＝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＋＋6Fe2＋＝2Cr3＋＋7H2O＋6Fe3＋

（4）I2＋2e＝2I－

H2S＝S＋2H＋＋2e

I2＋H2S＝2I－＋S＋2H＋

5.　Diagramgalvaniccellsthathavethefollowingnetreactions.

（1）Fe+Cu2+=Fe2++Cu

（2）Ni+Pb2+=Ni2++Pb

（3）Cu+2Ag+=Cu2++2Ag（4）Sn+2H+=Sn2++H2

（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。

氧化能力由大到小排列如下：

解答：

（1）F2、

（2）H2O2、（3）KMnO4、（4）PbO2、（5）K2Cr2O7、（6）Br2、（7）FeCl3、（8）I2、（9）CuCl2

在酸性介质中的还原产物依次如下：

F－、H2O、Mn2+、Pb2+、Cr3+、Br－、Fe2+、I－、Cu

7.．Calculatethepotentialofacellmadewithastandardbromineelectrodeastheanodeandastandardchlorineelectrodeasthecathode.

已知φ（Cl2/Cl－）＝1.358V；

φ（Br2（l）/Br－）＝1.087V

则电动势E=φ（＋）－φ（－）＝1.358－1.087＝0.271（V）

8.Calculatethepotentialofacellbasedonthefollowingreactionsatstandardconditions.

（1）2H2S＋H2SO3→3S＋3H2O

（2）2Br－＋2Fe3＋→Br2＋2Fe2＋

（3）Zn＋Fe2＋→Fe＋Zn2＋

（4）2MnO4－＋5H2O2＋6HCl→2MnCl2＋2KCl＋8H2O＋5O2

（1）0.308V　

（2）－0.316V　（3）0.323V　（4）0.828V

9.已知MnO4－＋8H＋＋5e＝Mn2＋＋4H2O　?

＝1.507V

Fe3＋＋e＝Fe2＋?

＝0.771V

（1）判断下列反应的方向

MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋→Mn2＋＋4H2O＋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。

（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。

（1）MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋→Mn2＋＋4H2O＋5Fe3＋

正向进行

（2）（－）Pt|Fe2＋（c1），Fe3＋（c2）‖MnO4－（c3），Mn2＋（c4）|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|Zn2＋（xmol·

L－1）‖Ag＋（0.1mol·

L－1）|Ag的电动势E＝1.51V

求Zn2＋离子的浓度。

E＝?

+－?

-＝（?

Ag+/Ag＋0.0592lgcAg+）－（?

Zn2+/Zn＋

lgcZn2+）＝1.51mol·

L

（0.799＋0.0592lg0.1）－（－0.763＋

∴c（Zn2＋）＝0.58mol·

L－1

11.当HAc浓度为0.10mol·

L－1，p（H2）=100kPa，测得?

（HAc/H2）=-0.17v.求溶液中H+的浓度和HAc的解离常数Ka

解：

由题意得，?

（HAc/H2）=?

（H+/H2）+（0.059/2）lg[H+]2/p（H2）/p

=0.059lg[H+]=-0.17V

可得[H+]=1.31×

10-3mol·

HAc的解离常数Ka=[H+]2/（c-[H+]）=1.74×

10-5

12.在标准状态下，MnO2和HCl反应能否制得Cl2？

如果改用12mol·

L－1的浓盐酸呢（设其他物质仍处于标准态）？

由题意得，正极反应：

MnO2＋2e+4H+→Mn2＋＋2H2O

负极反应：

4HCl（浓）→Cl2＋2Cl-+4H++2e

标准状况下E=E（MnO2/Mn2＋）－E（Cl2/Cl-）=1.23v-1.358v=-0.128v<

0,故此时不能制得Cl2。

改用12mol·

L－1的浓盐酸时，

E=[E（MnO2/Mn2＋）－（0.0592/2）lg（1/[H+]4）]－[E（Cl2/Cl-）－（0.0592/2）lg[H+]4[Cl-]2]

=（1.23+0.0592×

4×

1.08/2）-（1.358-0.0592×

6×

1.08/2）>

说明改用12mol·

L－1的浓盐酸时能制得氢气

13.为了测定PbSO4的溶度积，设计了下列原电池

（－）Pb|PbSO4|SO42－（1.0mol·

L－1）‖Sn2＋（1.0mol·

L－1）|Sn（＋）

在25C时测得电池电动势E＝0.22V，求PbSO4溶度积常数Ksp。

∵?

正＝－0.136v0.22＝－0.136-?

负

∴?

负＝－0.356V

∵[Pb2＋][SO42-]＝Ksp

∴－0.356＝－0.126＋

lg[Pb2＋]

＝0.126＋

lg

∴Ksp＝1.7

10－8

14．利用下述电池可以测定溶液中Cl-的浓度，当用这种方法测定某地下水Cl-含量时，测得电池的电动势为0.280v，求某地下水中Cl-的含量

（－）Hg（s）|Hg2Cl2（l）|KCl（饱和）‖Cl-（c）|AgCl（s）|Ag（s）（＋）

由题意得：

E[AgCl（s）/Ag（s）]=E[AgCl（s）/Ag（s）]+0.059lg1/[Cl-]=0.799-0.059lg[Cl-]

查表得E[Hg（s）/Hg2Cl2（l）/KCl（饱和）]=0.25v

故电池的电动势为E=E+-E-=（0.222-0.059lg[Cl-]）-0.25=0.280V

0.059lg[Cl-]=-0.308故[Cl-]=6.02×

10-6mol·

15.根据标准电极电势计算298K时下列电池的电动势及电池反应的平衡常数

（1）（－）Pb（s）|Pb2＋（0.1mol·

L－1）‖Cu2＋（0.5mol·

L－1）|Cu（s）（＋）

（2）（－）Sn（s）|Sn2＋（0.05mol·

L－1）‖H＋（1.0mol·

L－1）|H2（105Pa）,Pt（s）（＋）

（3）（－）Pt，H2（105Pa）|H＋（1mol·

L－1）‖Sn4＋（0.5mol·

L－1），Sn2＋（0.1mol·

L－1）|Pt（＋）

（4）（－）Pt，H2（105Pa）|H＋（0.01mol·

L－1）|H2（105Pa），Pt（＋）

（1）?

负＝－0.126＋

lg0.1＝－0.156

?

正＝0.337＋

lg0.5＝0.328

E＝0.328－（－0.156）＝0.484

E＝0.337＋0.126＝0.463

lgK＝

∴K＝4.38×

1015

（2）?

正＝0

负＝－0.136＋

lg0.05＝0.175

∴E＝0.175

∴K＝3.93×

104

（3）?

负＝0

正＝0.151＋

＝0.172

∴E＝0.172

lgK