第8章
1. 用氧化数法配平下列氧化还原反应方程式
(1) Cr2O72- + Br- + H2O → Cr3+ + Br2
(2) KMnO4 + H2C2O4 + H2SO4 → MnSO4 + CO2+ K2SO4
(3)
H2O2 + PbS → PbSO4
①主要反应物和主要产物:H2O2 +PbS →PbSO4 + H2O ②确定氧化数的改变值: +8
H2O2 +PbS PbSO4 +H2O
-2
③最小公倍数为8,配平S和O的原子数
4H2O2 +PbS PbSO4 +4H2O
④配平O、H的原子数
4H2O2 +PbS = PbSO4 +4H2O
(4) KMnO4 + H2O2 + H2SO4 → MnSO4 + O2 + H2O
(5)
HClO3 + P4 → HCl + H3PO4
①主要反应物和主要产物:HClO3 + P4→HCl +H3PO4 ②确定氧化数的改变值:
-6 HClO3 + P4 HCl +H3PO4
+20
③最小公倍数为60,配平P和Cl的原子数
10HClO3 + 3P4 10 HCl +12H3PO4
④配平O、H的原子数
18H2O+10HClO3 + 3P4 = 10 HCl +12H3PO4
2. 用离子-电子法配平下列氧化还原反应方程式
(1) Cr2O72- + SO32- + H+ → Cr3+ + SO42-
(2) MnO4- + NO3- + H+ → Mn2+ + NO-
(3)
Br2 + OH- → BrO3- + Br-
①主要反应物和主要产物:Br2 + OH- BrO3-+ Br-+H2O ②分解成两个半反应:Br2 BrO3-
Br2 Br-
③分别配平原子数:Br2 + 12OH- 2BrO3- + 6H2O
Br2 2Br-
④配平电荷数:
Br2 + 12OH- 2BrO3- + 6H2O +10e-
Br2+2e- 2Br-
⑤配平反应式
3Br2 + 6OH- = BrO3-+ 5Br-+3H2O
(4) H2O2 + I- + H+ → H2O + I2
(5)
ClO3 + Fe + H → Cl + Fe
-2++-3+
①主要反应物和主要产物:H2O2 + I- + H+ H2O + I2
②分解成两个半反应:H2O2 H2O
I- I2
③分别配平原子数:H2O2+ 2H+ 2H2O
2I- I2
④配平电荷数: H2O2+ 2H+ + 2e- 2H2O
2I- I2 + 2e-
⑤配平反应式 : H2O2 +2 I- + 2H+ = 2H2O + I2
3. 将下列氧化还原反应排成原电池。(注:①用电池符号表示;②有关离子的浓度为 1.0mol/L,气体压力为100kPa。)
(1)
2Ag+ + Zn = 2Ag + Zn2+
(-)Zn| Zn2+(1.0mol/L) | | Ag+(1.0mol/L) | Ag(+)
(2)
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ → 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7 H2O
(-)Pt | Fe2+(1.0mol/L),Fe3+(1.0mol/L) ||Cr2O72(1.0mol/L),Cr3+(1.0mol/L),H+
(1.0mol/L) | Pt(+)
(3)
2H+ + Zn → Zn2+ + H2
(-) Zn| Zn2+(1.0mol/L) | | H+ (1.0mol/L)| H2(100kPa), Pt (+)
(4)
2AgCl + H2 → 2Ag + 2 H+ + 2Cl-
(-)Pt, H2(100kPa)| H+(1.0mol/L) | | AgCl| Cl-(1.0mol/L) | Ag (+)
4. 查阅标准电极电势E ?值,判断下列反应能否进行?
(1) I2能否使Mn2+氧化为MnO4-?
(2)
Sn2+能否使Fe3+还原为Fe2+? 解:E ? Fe3+/Fe2+ =0.771v
E ? Sn4+/Sn2+ =0.151v
E ? Fe3+/Fe2+ — E? Sn4+/Sn2+>0
所以Sn2+能使Fe3+还原为Fe2+,发生反应
Sn2+ + 2Fe3+ = 2Fe2+ + Sn4+
(3) Sn2+能否使Fe3+还原为Fe2+?
5. 分别计算下列电池两电极的电极电势、电池电动势、标准平衡常数,写出电池反应:
- (1) Pt,Cl2(100kPa)?Cl(6.0molL-1)??Cr2O72-(1.0molL-1),Cr3+(1.0molL-1),
H+(6.0molL-1)?Pt
解:??????Cl2?Cl-?? E? Cl2?Cl-???
?
??????????????????????lg(1/36)=1.3122v
????Cr2O72-?Cr3+???????Cr2O72-?Cr3??? =1.339v
电池电动势:E=1.339-1.3122=0.0268v E???????Cr2O72-?Cr3??? E? Cl2?Cl-
=1.232-1.358 = -0.126v
lgK??
????z=6
?????????v
K????????×10-13
电池反应为:Cr2O72 + 6Cl- +14H+ =3Cl2 +2Cr3+ + 7H2O
(2) Pt,H2(100kPa)?HAc(0.1molL-1)??Cl-(0.1molL-1)?AgCl?Ag 解:(-) H2-2e- + 2Ac- 2HAc
(+) AgCl+ e- Ag + Cl-
电池反应:H2 + 2Ac- + 2AgCl = Ag + 2Cl-+2HAc
C(H+)=(K?ac)0.5=1.32×10-3 mol/L
??????H+/H2 =? E?H+/H2
?????????????????????????????????????????v?
(+)?AgCl/Ag =? E?AgCl/Ag
=0.2815v
电池电动势:E=0.2815-(-0.17)=0.45v
E??????AgCl/Ag -???H+/H2 =0.2223v lgK??
6. 下列原电池的电动势为0.500V(298K),试计算c(HAc)。
(-)Pt,H2(100kPa)?HAc(?molL-1)??Cu2+(1.0molL-1)?Cu(+)
??
????z=2 K??????????????×107
7. 下列原电池的电动势为0.459V(298K),试计算KSP(AgCl)。
+-3-1--1
(-)Pt,H2(100kPa)?H(10molL)??Cl(0.10molL)?AgCl?Ag(+)
解:(-) ??H+/H2 =? E?H+/H2???????????????????????????v
(+) ?AgCl/Ag =? E?AgCl/Ag
E = ?AgCl/Ag -??H+/H2 =0.459v Ksp,AgCl =1.76×10-10
??