氧化还原反应

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1、1第四章第四章 氧化还原反应氧化还原反应思思 考考 题题1. 分别将元素 Mn、N 在下列两组物质中的氧化数按高到低顺序排列。(1) KMnO4, MnO2, K2MnO4, MnSO4, MnO(OH)(2) N2, N2O5, N2O, N2O3,NO2, NO, NH32. 试分别写出碳在下列各物质中的共价键数目和氧化数.CH3Cl（-2-2）, CH4（-4-4）, CHCl3（+2+2）, CH2Cl2（0 0）, CCl4（+4+4） ( (共价键数目均为共价键数目均为 4)4)3. 指出下列各物质中各元素的氧化数。Cs+,（+1+1） F-,（-1-1） NH4+,（-3-3，+

2、1+1） H3O+,（+1+1，-2-2） H2O2, （+1+1，-1-1） Na2O2（+1+1，-1-1）, KO2, （+1+1，-1-12 2） CH3OH, （-2-2，+1+1，- -2 2） Cr2O72-,（+6+6，-2-2） KCr(SO4)212H2O（+1+1，+3+3，+6+6，-2-2，+1+1）4. 判断下列氧化还原反应方程式书写是否正确,并把错误予以改正。(1) 3Ag2S + 8HNO3 6AgNO3 + 3S+ 2NO+ 4H2O(2) 4MnO4- + 4H+ 4MnO2 + （3 3）2O2+ 2H2O(3) （2 2）NO2- + （4 4）2H+

3、+ 2I- （2 2）NO + I2 + （2 2）H2O(4) K2Cr2O7 + 6Fe2+ + 14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O + 2K+CrCr2 2O O7 7 + + 6Fe6Fe2+2+ + + 14H14H+ + 2Cr2Cr3+3+ + + 6Fe6Fe3+3+ + + 7H7H2 2O O (5) FeS + 4HNO3 Fe(NO3)3 + S+ NO + 2H2O(6) （3 3）Fe2+ + NO3- + 4H+ （3 3）Fe3+ + NO+ 2H2O25. 指出下列各原电池符号的表示式是否正确, 并把错误的予以改正。(1) 氧化还原反应: Fe

4、(s) + Ag+(aq) Fe2+(aq) + Ag(s) 原电池符号: (-)AgAg+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+(0.010molL-1) + Cl2(100kPa)=2Fe3+(0.10molL-1) + 2Cl-(2.0molL-1)原电池

5、符号: (-)PtFe2+(molL-1),Fe3+(0.10molL-1)Cl2(100kPa)Cl-(2.0molL-1),Pt(+)(-)Pt Fe2+(0.01molL-1),Fe3+(0.10molL-1)Cl-(2.0molL-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的变化?(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, 氧化能力增强的是 KClO4, KMnO4, H2O2

6、,不变的是3Br2,FeCl3。(2) 下列电对中, E值最小的是 OH-/H2。H+/H2, H2O/H2, OH-/H2, HF/H2, HCN/H2, H+/H28.下列电对中,若浓度增大,哪种电对的电极电势增大、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.下列说法是否正确?(1) 由于 E(Fe2+/Fe)=-0.440V, E(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- =

7、Ni 的=-0.25V, 故 2Ni2+ + 4e-=2Ni的2；(3) 在氧化还原反应中，若两个电对的 E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+和 Sn2+ (2) Fe3+和 Cu (3) Fe3+和 Fe (4) Fe2+和 Cr2O72- (酸性介质);(5) Fe2+和 MnO4-(酸性介质)；(6) Cl-、Br-和 I- (7) Fe2+和 Sn4+(8) I2 和 Sn2+(1)不能。不能。E(Fe3+Fe2+) E(Sn4+/ Sn2+), 2Fe3+ + Sn2+ 2Fe2+ Sn4+4(2)不能。不

8、能。E(Fe3+Fe2+) E(Cu2+/ Cu), 2Fe3+ + Cu 2Fe2+ Cu 2+(3)不能。不能。E(Fe3+Fe2+) E(Fe 2+/ Fe), 2Fe3+ + Fe 3Fe2+(4)不能。不能。E(Cr2O72-Cr 3+) E(Fe 3+/ Fe 2+), Cr2O72-+6Fe2+ +14 H+ 2Cr 3+6Fe3+7H2O(5)可共存，都为最低氧化态。可共存，都为最低氧化态。(6)不能。不能。E(I2I -) E(Sn4+/ Sn2+), I2 + Sn2+ 2 I-+ Sn4+11. 回答下列问题:(1) 化学反应的 rHm, rSm, rGm 和电池电动势

9、E 及电极电势 E 值的大小, 哪些与化学反应方程式的写法无关? 电池电动势电池电动势 E 及电极电及电极电势势 E 与化学反应方程式的写法无关与化学反应方程式的写法无关(2) 为何 H2S 水溶液不能长期保存?易被空气氧化生成易被空气氧化生成 S S(3) 能否用铁制容器盛放 CuSO4溶液?不能，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+Sn2Sn2+(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

10、换出 H2气, 却能从氢碘酸中置换出 H2气? E(Ag+Ag) E(H+/ H2),而而 E(AgIAg) H2O2 Cl213. 根据下列元素电势图:Cu2+ 0.159 Cu+ 0.520 CuAg2+ 1.980 Ag+ 0.7991 AgFe3+ 0.771 Fe2+ 0.44 FeAu3+ 1.36 Au+ 1.83 Au试问:(1) Cu+, Ag+, Fe2+、Au+等离子哪些能发生歧化反应？Cu+和和 Au+(2) 在空气中(注意氧气的存在), 上述四种元素各自最稳定的是哪种离子? Cu2+、 Ag+ 、Fe3+、Au3+第四章第四章 氧化还原反应氧化还原反应习习 题题1.

11、指出下列各物质中硫的氧化数:H2S, S, SCl2, SO2, Na2S2O6, Na2S2O8 硫的氧化数分别是-2，0，+2，+4，+5，+62. 用氧化数法配平下列各氧化还原方程式:(1)3 Cu + 8HNO3(稀) 3 Cu(NO3)2 +2 NO+4H2O 6(2) 4Zn + 5H2SO4(浓稀) 4ZnSO4 + H2S+4H2O (3) KClO3 + 6FeSO4 + 3H2SO4KCl + 3Fe2(SO4)3+3H2O (4)3Cu2S + 22HNO3 6Cu(NO3)2 + 3H2SO4 +10 NO+8H2O3. 用离子-电子法配平下列反应方程式:(1) I-

12、+ 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(P),Pt(+)(2) MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ Mn

13、2+ + 5Fe3+ + 4H2O(2)(-)PtFe2+(c1),Fe3+(c2)MnO4-(c3),Mn2+(c4),H+(c5)Pt(+) (3) Zn + CdSO4 ZnSO4 + Cd(3)(-)ZnZnSO4(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的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, 并写出它们对应的还原产物。7解：由于 E(I2I-)E(Fe3+Fe2+) E(S/H2S) E(H+/H2)

14、 E(Zn2+/Zn) E(Al3+/Al) E(Mg2+/Mg)。故还原能力顺序故还原能力顺序为：为：FeCl2KISnCl2H2SH2ZnAl0,反应自发向左进行。反应自发向左进行。(3) H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l) = -237.129kJmol-18rGm E(Cu2+/Cu)- E(Fe2+/Fe)故故 Ag+先被 Fe 还原。11C(Ag+)=5.0*10-9mol.L-116. 己知反应: 2Ag+ + Zn 2Ag + Zn2+(1) 开始时 Ag+和 Zn2+的浓度分别为 0.10molL-1和 0.30molL-1, 求E(Ag+/Ag), E(Zn2+

15、/Zn)及 E 值。E(Ag+/Ag)=0.74V, E(Zn2+/Zn)=-0.78V,E=0.74-(-0.78)=+1.5V(2) 计算反应的 K, E及K=5.76*1052 , E=+1.5671, =-3.014*102KJ.mol-1(3) 求达平衡时溶液中剩余的 Ag+浓度。C(Ag+)=2.5*10-27mol.L-117. 已知锰的元素电势图:MnO4- 0.56 MnO42- ? MnO2 ? Mn3+ 1.5 Mn2+ 1.18 Mn 1.70 1.23 (1) 求(MnO4-/MnO2)和(MnO2/Mn3+) +2.27V, +1.0V(2) 指出图哪些物质能发生歧化反应? MnO42- , Mn3+(3) 指出金属 Mn 溶于稀 HCl 或 H2SO4中的产物是 Mn2+还是 Mn3+,为什么?是 Mn2+，故反应式为