无机及分析化学课后习题答案(高教、张绪宏,尹学博)

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

??

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