第四章 氧化還原反應(yīng)

1、第四章 氧化還原反應(yīng)思考題解析4-1 解：(1)MnSO4、MnO(OH)、MnO2、K2MnO4、KMnO4；(2)NH3、N2、N2O、NO、N2O3、NO2、N2O5。4-2 解： CH3Cl CH4 CHCl3 CH2Cl2 CCl4 共價(jià)鍵數(shù)目： 4 4 4 4 4 氧化數(shù)： -2 -4 +2 0 +4 4-3 解：分子或離子氧化值分子或離子氧化值分子或離子氧化值Cs+1H2O2H+1,O-1CH3OHC-2, H+1,O-2F-1Na2O2Na+1,O-1KCr(SO4)2·12H2OK+1,Cr+3,S+6,O-2,H+1NH4+N-3,H+1KO2K+1,O-1H3O

2、+H+1,O-2Cr2O72-Cr+6,O-24-4 解：(1)正確。(2)錯(cuò)，應(yīng)為4MnO4-+4H+4MnO2+3O2+2H2O(3)錯(cuò)，應(yīng)為2NO2-+4H+2I-2NO+I2+2H2O(4)錯(cuò)，應(yīng)為Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O(5)正確。(6)錯(cuò)，應(yīng)為3Fe2+NO3-+4H+3Fe3+NO+2H2O4-5 解：(1)錯(cuò)，正確的原電池符號(hào)為：(-)FeFe2+(c1)Ag+(c2)Ag(+)(2) 錯(cuò)，正確的為：(-)Pt,I2(s)I-(c1)Fe3+(c2), Fe2+(c3)Pt(+)(3) 錯(cuò)，正確的為：(-)PtFe2+(0.010 mol&

3、#183;L-1), Fe3+(0.10 mol·L-1)Cl-(2.0 mol·L-1)Cl2(100kPa),Pt(+)4-6 解：(1)電極電勢(shì)值將減小；(2)電極電勢(shì)值將增大。4-7 解：(1)氧化能力增強(qiáng)的是：KClO3、KMnO4、H2O2；不變的是：Br2、FeCl3。(2)E值最小的是：OH-/H2 。4-8 解：Cr2O72-/Cr3+電對(duì)的電極電勢(shì)增大，Cl2/Cl-電對(duì)的電極電勢(shì)不變，F(xiàn)e(OH)3/ Fe(OH)2電對(duì)的電極電勢(shì)增大。4-9 解：(1)錯(cuò)；(2) 錯(cuò)；(3) 錯(cuò)。4-10 解：(1)不能，E(Fe3+/ Fe2+)E(Sn4+/Sn2

4、+)，發(fā)生2Fe3+ Sn2+ 2Fe2+ Sn4+反應(yīng)；(2)不能，E(Fe3+/ Fe2+)E(Cu2+/Cu)，發(fā)生2Fe3+ Cu 2Fe2+ Cu2+反應(yīng)；(3) 不能，E(Fe3+/ Fe2+)E(Fe2+/Fe)，發(fā)生2Fe3+ Fe 3Fe2+反應(yīng)；(4) 不能，E(Cr2O72-/Cr3+)E(Fe3+/ Fe2+)，發(fā)生Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O反應(yīng)；(5)可共存，Cl-、Br-和I-都為最低氧化態(tài)，只能作為還原劑；(6) 不能，E(I2/I-)E(Sn4+/Sn2+)，發(fā)生I2+ Sn2+ 2I-+ Sn4+反應(yīng)。4-11 解：(1)電

5、池電動(dòng)勢(shì)及電極電勢(shì)的大小與化學(xué)反應(yīng)式的寫法無(wú)關(guān)；(2)H2S已被空氣氧化生成S；(3)不能，F(xiàn)e+Cu2+ Fe2+Cu；(4)Sn+Sn4+2Sn2+；(5)鹽酸時(shí)產(chǎn)物為Fe2+，硝酸時(shí)產(chǎn)物為Fe3+；(6)因?yàn)镋(Ag+/Ag)E(H+/H2)，而E(AgI/Ag)E(H+/H2)。 4-12 解：H2O2 。 4-13 解：(1)Cu+、Au+； (2) Cu2+、Ag+、Fe3+、Au3+。習(xí)題解答1解： H2S、S、SCl2、SO2、Na2S2O6、Na2S2O7S的氧化數(shù)： -2 0 +2 +4 +5 +62解：(1)3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O(2

6、) 4Zn+5H2SO4(濃)4ZnSO4+H2S+4H2O(3)KClO3+6FeSO4+3H2SO4KCl+3Fe2(SO4)3+3H2O(4)3Cu2S+22HNO36Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO+8H2O3. 解：(1)2I-+H2O2+2H+I2+2H2O(2) Cr2O72-+3H2S+8H+2Cr3+3S+7H2O(3) ClO3-+6Fe2+6H+Cl-+6Fe3+3H2O(4)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(5)Zn+ ClO-+2OH-+H2O Zn(OH)42-+ Cl-(6)2MnO4-+SO32-+2OH-2MnO42-+SO42-+H2O4解：

7、(1) (-)Pt,I2(s)I-(c1)Cl-(c2)Cl2(p),Pt(+)(2) (-)PtFe2+(c1)，F(xiàn)e3+(c2)MnO4-(c3)，Mn2+(c4), H+(c5)Pt(+)(3) (-)ZnZnSO4(c1)CdSO4(c2)Cd(+)5解：E(I2/ I-)E(Fe3+/ Fe2+)E(Br2/Br-)E(Cl2/ Cl-)E(Cr2O72-/ Cr3+)E(PbO2/Pb2+)E(MnO4-/ Mn2+)E(H2O2/ H2O)E(F2/HF)氧化能力順序?yàn)椋篒2FeCl3Br2Cl2K2Cr2O7PbO2KMnO4H2O2F2 ，對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物為：I-、Fe2+、Br

8、-、Cl-、Cr3+、Pb2+、Mn2+、H2O、HF。6解： E(Fe3+/ Fe2+)E(I2/ I-)E(Sn4+/ Sn2+)E(S/H2S)E(H+/H2)E(Zn2+/Zn)E(Al3+/Al)E(Mg2+/Mg)還原能力順序?yàn)椋篎eCl2KISnCl2H2SH2ZnAlMg,對(duì)應(yīng)氧化產(chǎn)物為：Fe3+、I2、Sn4+、S、H+、Zn2+、Al3+、Mg2+。7解：(1)E= E(Fe3+/ Fe2+)- E(Br2/Br-)0，自發(fā)向左；(2) E= E(Cu2+/Cu) - E(Ag+/Ag)0，自發(fā)向左；(3)rGm0，自發(fā)向右。8解：(1) E= E(MnO4-/ Mn2+)

9、- E(Fe3+/ Fe2+)0，自發(fā)向右；(2) (-)PtFe2+，F(xiàn)e3+MnO4-，Mn2+, H+Pt(+)E= E(MnO4-/ Mn2+)- E(Fe3+/ Fe2+)=1.51-0.771=0.74v(3) E(MnO4-/ Mn2+)= E(MnO4-/ Mn2+)+lg=1.51+lg(10)8=1.61VE= E(MnO4-/ Mn2+)- E(Fe3+/ Fe2+)=1.61-0.771=0.83V9解：(1) (-)ZnZn2+(0.020 mol·L-1)Ni2+(0.080 mol·L-1)Ni(+)E(Zn2+/Zn)= E(Zn2+/Zn)

10、+lgc(Zn2+)/c=-0.7262+lg0.020=-0.813VE(Ni2+/Ni)= E(Ni2+/Ni)+lgc(Ni2+)/c=-0.257+lg0.080=-0.289V E=E(Ni2+/Ni)-E(Zn2+/Zn)=-0.289-(-0.813)=0.524V(2) (-)Pt,Cl2(100kPa)Cl-(10mol·L-1)Cr2O72-(1.0 mol·L-1),Cr3+(1.0 mol·L-1), H+(10 mol·L-1)Pt(+)E(Cr2O72-/Cr3+)= E(Cr2O72-/Cr3+)+lg=1.36+lg(10

11、)14=1.50VE(Cl2/Cl-)= E(Cl2/Cl-)+lg=1.3583+lg1.0/(10)2 =1.30V E= E(Cr2O72-/Cr3+)- E(Cl2/Cl-)=1.50-1.30=0.20V10解：(1) E(Cu2+/Cu)= E(Cu2+/Cu)+lgc(Cu2+)/c=0.340+lg0.50=0.33V(2) Ksp(CuS) =， c(Cu2+)=6.3×10-36mol·L-1E(Cu2+/Cu)= E(Cu2+/Cu)+lgc(Cu2+)/c=0.340+lg(6.3×10-36)=-0.70V(3) E(H+/H2)= E(

12、H+/H2)+lg=0.00+lg(0.10)2/1=-0.0592V(4)剛好完全中和，c(H+)=1.0×10-7mol·L-1 E(H+/H2)=0.00+lg(1.0×10-7)2/1=-0.41V(5)剛好完全反應(yīng)，生成0.10mol·L-1HOAc HOAc = H+ + OAc-平衡濃度（mol·L-1）：0.10-x x x c/Ka500，Ka=1.8×10-5， x=0.0013mol·L-1E(H+/H2)=0.00+lg(0.0013)2/1=-0.17V11解：E(Cu2+/Cu)= E(Cu2+/

13、Cu)+lgc(Cu2+)/c=0.340+lg(0.01)=0.28V E=E(Ag+/Ag)-E(Cu2+/Cu)= E(Ag+/Ag)-0.28=0.436， E(Ag+/Ag)=0.716V E(Ag+/Ag)=E(Ag+/Ag)+0.0592lgc(Ag+)/c=0.7991+0.0592lgc(Ag+)=0.716 解得c(Ag+)=0.040mol·L-112解：AgBr(s)+e-=Ag+Br-標(biāo)態(tài)時(shí)：c(Br-)=1.0 mol·L-1， c(Ag+)=Ksp(AgBr)/c(Br-)=Ksp(AgBr)，E(AgBr/Ag)=E(Ag+/Ag)=E(Ag

14、+/Ag)+0.0592lgc(Ag+)/c = E(Ag+/Ag)+0.0592lgKsp(AgBr)即：0.0711=0.7991+0.0592lgKsp(AgBr)， Ksp(AgBr)=5.04×10-1313解：E=E(H+/H2)-E(-)=E(H+/H2)-(-0.65)=0.38， E(H+/H2)=-0.27V；E(H+/H2)=E(H+/H2)+ lg=0+lgc(H+)/c2=-0.27c(H+)=2.7×10-5 mol·L-1， pH=4.57Ka(HA)=c(H+)/c=2.7×10-514解：lgK=-4.3345， K=4

15、.63×10-515解：E(Cu2+/Cu)= E(Cu2+/Cu)+lgc(Cu2+)/c=0.340+lg(0.10)=0.31VE(Ag+/Ag)=E(Ag+/Ag)+0.0592lgc(Ag+)/c =0.7991+0.0592lg(1.0×10-2)=0.681VE(Fe2+/Fe)=-0.44VE(Ag+/Ag)-E(Fe2+/Fe)E(Cu2+/Cu)-E(Fe2+/Fe)Ag+先被還原。當(dāng)Cu2+開始被還原時(shí)，E(Ag+/Ag)=E(Cu2+/Cu)=0.31V，即：E(Ag+/Ag)=E(Ag+/Ag)+0.0592lgc(Ag+)/c=0.7991+0.

16、0592lgc(Ag+)=0.31， c(Ag+)=5.0×10-9 mol·L-1 當(dāng)Cu2+開始被還原時(shí)，Ag+在溶液中的濃度為5.0×10-9 mol·L-1。16解：(1)E(Ag+/Ag)=E(Ag+/Ag)+0.0592lgc(Ag+)/c =0.7991+0.0592lg(0.10)=0.74VE(Zn2+/Zn)= E(Zn2+/Zn)+lgc(Zn2+)/c=-0.7626+lg(0.30)=-0.78V E=E(Ag+/Ag)-E(Zn2+/Zn)=0.74-(-0.78)=1.5V(2) lgK=52.76， K=5.76×1052E=E(Ag+/Ag)-E(Zn2+/Zn)=0.7991-(-0.7626)=1.5617VrGm=-z,FE=-2×96.485×1.5617=-301.4kJ·mol-1(3) 2Ag+ + Zn = 2Ag + Zn2+ 平衡濃度（mol·L-1）： x 0.30+(0.10-x)=0.35-0.50x K=5.76×1052， c(Ag+)=x=2.5×10-27 mol·L-117解：(1) E(MnO42-/MnO2)=2.27VE(MnO2/Mn