第4章 氧化还原反应
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高中化学:《高中化学》必修二第四章《氧化还原反应》氧化还原反应作为化学中的重要反应之一,具有广泛的应用领域。
在《高中化学》必修二第四章《氧化还原反应》中,学生将通过实验和探究,深入理解氧化和还原的概念,认识氧化还原反应的特征和意义,掌握常见氧化还原反应的平衡方程式以及电子转移过程中的电子数变化等内容,提高科学思维和实验技能。
本章相关知识点:1、氧化和还原的概念、化学符号表示和电子转移过程中的电子数变化。
2、氧化还原反应的特征和意义。
3、氧化剂和还原剂的概念及其判断方法。
4、常见氧化还原反应的平衡方程式和化学实验的探究,提高实验技能和科学思维。
下面是本章的练习题:一、选择题:1、将Na转变成Na+,则它的氧化数由()变成()。
A、0,+1B、0,−1C、+1,02、用Cu2+溶液处理Zn的表面,此时Zn的()。
A、氧化数增加B、氧化数不变C、氧化数减小3、SO2气体遇到KMnO4溶液,能使KMnO4氧化为()。
A、MnO2B、MnO4−C、Mn2+4、下列物质不可以作为还原剂的是()。
A、ZnB、CuC、Al2O35、设化学反应:Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O,那么Fe2O3的氧化数是()。
A、+2B、+3C、+6二、填空题:1、Zn与Cu2+溶液反应时,Zn被氧化,Cu2+离子被()。
2、NO在HNO3中发生氧化反应,NO的氧化数从()变为()。
三、解答题:1、请给出下列反应的电子转移方程式和氧化还原反应类型:a)Cu + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + H2Ob)Na2S2O3 + 2HCl → 2NaCl + SO2↑ + S↓ + H2O2、在化学实验中,如何判断一种物质是还原剂或氧化剂?参考答案:一、选择题:1、B2、A3、B4、C5、B二、填空题:1、还原2、+2,+3三、解答题:1、a)Cu → Cu2+ + 2e−HNO3 + 3e− → NO2↑ + 2H2O氧化还原反应类型:还原反应b)Na2S2O3 → 2Na+ + S2O32−2H+ + 2e− → H2↑氧化还原反应类型:还原反应2、根据化学实验的结果,能够判断一种物质是还原剂或氧化剂。
第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案1.解:1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。
2.解:氯气质量为2.9×103g 。
3.解:一瓶氧气可用天数33111-1222()(13.210-1.0110)kPa 32L9.6d 101.325kPa 400L d n p p V n p V -⨯⨯⨯===⨯⨯4.解:pV MpVT nR mR== = 318 K 44.9=℃ 5.解:根据道尔顿分压定律ii n p p n=p (N 2) = 7.6⨯104 Pap (O 2) = 2.0⨯104 Pa p (Ar) =1⨯103 Pa6.解:(1)2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ⨯(2)222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =⨯ (3)4224(O )(CO ) 2.6710Pa0.2869.3310Pan p n p ⨯===⨯ 7.解:(1)p (H 2) =95.43 kPa (2)m (H 2) =pVMRT= 0.194 g 8.解:(1)ξ = 5.0 mol(2)ξ = 2.5 mol结论: 反应进度(ξ)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。
9.解:∆U = Q p - p ∆V = 0.771 kJ 10.解: (1)V 1 = 38.3⨯10-3m 3= 38.3L(2) T 2 =nRpV 2= 320 K (3)-W = - (-p ∆V ) = -502 J (4) ∆U = Q + W = -758 J (5) ∆H = Q p = -1260 J11.解:NH 3(g) +45O 2(g) 298.15K−−−−→标准态NO(g) + 23H 2O(g) m r H ∆= - 226.2 kJ ·mol -1 12.解:m r H ∆= Q p = -89.5 kJ m r U ∆= m r H ∆- ∆nRT= -96.9 kJ13.解:(1)C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g)m r H ∆ = m f H ∆(CO 2, g) = -393.509 kJ ·mol -121CO 2(g) + 21C(s) → CO(g)m r H ∆ = 86.229 kJ ·mol -1CO(g) +31Fe 2O 3(s) → 32Fe(s) + CO 2(g)m r H ∆ = -8.3 kJ ·mol -1各反应 m r H ∆之和m r H ∆= -315.6 kJ ·mol -1。
一、思考题1.什么叫原电池?它由哪几部分组成?如何用符号表示一个原电池?答案:电池由两个电极和电极之间的电解质构成,因而电化学的研究内容应包括两个方面:一是电解质的研究,即电解质学,其中包括电解质的导电性质、离子的传输性质、参与反应离子的平衡性质等;另一方面是电极的研究,即电极学,其中包括电极的平衡性质和通电后的极化性质,也就是电极和电解质界面上的电化学行为。
利用化学反应产生电能的装置,也称为化学电池;但不是所有的电池都属于此类化学电池。
构成原电池的条件:电极材料:是由活性物质与导电极板所构成,所谓活性物质是指在电极上可进行氧化还原的物质。
两电极材料活性不同,在负极上发生氧化反应;正极上发生还原反应。
电解液:含电解质的溶液。
构成回路2.原电池和电解池在结构和原理上各有何特点?3.离子-电子法配平氧化还原反应方程式的原则是什么?有什么步骤?答案:两个半反应得失电子数相等。
配平步骤:①用离子式写出主要反应物和产物(气体、纯液体、固体和弱电解质则写分子式)。
②分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧化的半反应。
③分别配平两个半反应方程式,等号两边的各种元素的原子总数各自相等且电荷数相等。
④确定两半反应方程式得、失电子数目的最小公倍数。
将两个半反应方程式中各项分别乘以相应的系数,使得、失电子数目相同。
然后,将两者合并,就得到了配平的氧化还原反应的离子方程式。
有时根据需要可将其改为分子方程式。
4.用离子-电子法完成并配平下列方程式(必要时添加反应介质):(1)K2MnO4 + K2SO3 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + H2O(2)NaBiO3 (s) + MnSO4 + HNO3 HMnO4 + Bi(NO3)3 + Na2SO4 + NaNO3 + H2O(3)Cr2O72—+ H2O2 + H+(4)MnO2 + S + H+Mn2+ + H2SO3 + H2O(5)Zn + NO3-+ H+Zn2+ + NH4+ + H2O(6) Ag + NO 3-+ H +Ag + + NO + H 2O(7) Al + NO 3-+ OH -+ H 2O [Al(OH)4]-+ NH 35. 如何用图示表示原电池? 答案:原电池符号(电池图示):书写原电池符号的规则:①负极“-”在左边,正极“+”在右边,盐桥用“‖”表示。
第三章 氧化还原反应一、选择题 (30分)1.在-272O Cr + I - + H + −→−Cr 3++ I 2 + H 2O 反应式中,配平后各物种的化学计量数从左至右依次为……………………………………………………………………… ( )(A) 1,3,14,2,121,7 (B) 2,6,28,4,3,14 (C ) 1,6,14,2,3,7(D) 2,3,28,4,121,14 2.常用的三种甘汞电极,即(1) 饱和甘汞电极 (2) 摩尔甘汞电极 (3) 0.1 mol ·dm -3甘汞电极,其电极反应为:Hg 2Cl 2(s) + 2e - =2Hg(l) + 2Cl -(aq),在25℃ 时三种甘汞电极的ϕ的大小次序为…………………………………………………………………… ( ) (A) 1ϕ>2ϕ>3ϕ (B) 2ϕ>1ϕ>3ϕ (C ) 3ϕ>2ϕ>1ϕ(D) 1ϕ=2ϕ=3ϕ3.根据标准电极电势值判断下列各组离子在酸性介质不能够共存的是 ( )(A ) Br 2 和 ClO 3-(B ) Fe 2+和 Sn 4+(C ) Fe 2+ 和 Pb 2+ (D ) Sn 2+ 和 I 2(321.52BrOBr V ϕ-=;321.47ClO Cl V ϕ-=;320.771Fe FeV ϕ++=;420.15Sn SnV ϕ++=;20.13PbPbV ϕ+=-;20.54IIV ϕ-=)4.下列电对的电极电势不受介质酸度影响的是 ( )(A ) MnO 4-/ MnO 42- (B ) MnO 2/Mn 2+(C ) S/H 2S (D ) O 2/H 2O 5.已知:2///S ZnS S MnS S S ϕϕϕ->>,则( )(A )()()SP SP K ZnS K M nS > (B )()()SP SP K ZnS K M nS <(C )()()SP SP K ZnS K M nS =(D )无法确定6.已知φΘ(MnO 4-/ MnO 2)=1.68 V φΘ(MnO 2/ Mn 2+)=1.23 V 则φΘ(MnO 4-/ Mn 2+)为 ( )(A ) 2.91 V (B ) 0.45V (C ) 1.51V (D ) 1.825V 7.原电池 Zn|Zn 2+(c 1)|| Zn 2+(c 2)|Zn (c 1≠c 2),下列叙述中正确的是 ( )A E Θ≠0 E =0B E Θ=0 E ≠0C E Θ=0 E =0DE Θ≠0 E ≠0 8.下列电极反应中,若将离子浓度减少一半,而其它条件不变,则电极电势增大的是 ( )(A ) ClO 4- +2H + +2e = ClO 3- +H 2O ; (B ) Co 3+ +e = Co 2+(C ) S 2O 82-+2e = 2SO 42- ((D ) 2Hg 2+ +2e = Hg 22+ 9.已知φΘ(Pb 2+/ Pb )=-0.126V K sp θ( PbCl 2) =1.6×10-5,则φΘ(PbCl 2 / Pb )为( ) (A) 0.268V (B) -0.41V (C) -0.268V (D) -0.016V 10.已知φΘ(Ag +/ Ag )=0.799V K sp θ( AgCl)= 1.56×10-10,若在半电池Ag +/Ag(1.0 mol·L -1)中加入KCl ,使得溶液中KCl 的浓度为1.0 mol·L -1,则其电极电势将 ( )(A ) 增加0.581V (B ) 增加0.220V (C ) 降低0.581V (D ) 降低0.220V 11.将反应Fe 2++Ag +=Fe 3++Ag 组成原电池,下列哪种表示符号是正确的 ( )。
第4章 氧化还原反应 习题参考答案1.解:S 的氧化数分别为-2、0、2、4、5、6。
2.解:(1)3Cu + 8HNO 3(稀) → 3Cu(NO 3)2+2 NO ↑ + 4H 2O(2)4Zn + 5H 2SO 4(浓) →4ZnSO 4 +H 2S ↑ + 4H 2O(3)KClO 3 + 6 FeSO 4 + 3H 2SO 4 → KCl +3 Fe 2 (SO 4)3 + 3H 2O(4)Cu 2S + 22HNO 3 → 6Cu (NO 3)2 + 3H 2SO 4 + 10NO↑ +8 H 2O3.解:(1) 12I - 2e → I 2--+) 1H 2O 2+ 2H + + 2e → 2H 2O -2I + H 2O 2+ 2H + → I 2+2H 2O -(2) 1Cr 2O + 14H + + 6e → 2Cr 3+ + 7H 2O 27--+) 3H 2S - 2e → S + 2H +-Cr 2O + 3H 2S + 8H + → 2Cr 3+ + 3S↓ + 7H 2O27-(3) 1ClO + 6H + + 6e → Cl - + 3H 2O 3--+) 6Fe 2+-e →Fe 3+-ClO + 6Fe 2++ 6H + → Cl - +6Fe 3+3H 2O3-(4)1/2Cl 2+ 2e →2Cl - -+) 1/2Cl 2 + 4OH - 2e →2ClO -+ 2H 2O --Cl 2 + 2OH →Cl -+ClO -+ H 2O -(5)1Zn + 4OH - 2e →[Zn (OH)4]2---+) 1ClO -+ H 2O +2e →Cl -+ 2OH --Zn + ClO -+2OH + H 2O→[Zn (OH)4]2- + Cl --(6)2MnO + e → MnO 4--24- +) 1SO + OH - 2e →SO + H 2O 23---24- 2MnO +SO + 2OH →2 MnO +SO + H 2O4-23--24-24-4.解:(1)(-)Pt ,I 2(s)∣I (c 1)‖Cl -(c 2)∣Cl 2(P ), Pt (+)- (2)(-)Pt ∣Fe 2+, Fe 3+ (c 3)‖MnO (c 3), Mn 2+(c 4),H +(c 5)∣Pt (+)4-(3)(-)Zn ∣ZnSO 4 (c 1)‖CdSO 4 (c 2)∣Cd (+)5.解:由于E (F 2/HF)>E (S 2O /SO 42-)>E (H 2O 2/H 2O)>E (MnO /Mn 2+)>E (PbO 2/Pb 2+) 28- 4- >E (Cl 2/Cl -)>E (Br 2/Br -)>E (Ag +/Ag)>E (Fe 3+/Fe 2+)>E (I 2/I -) 故氧化能力顺序为F 2 >S 2O > H 2O 2> MnO >PbO 2>Cl 2 >Br 2 > Ag +>Fe 3+>I 2。
第四章 氧化还原滴定法思考题l .解释下列现象。
a . 将氯水慢慢加入到含有 Br -和I -的酸性溶液中,以CCl 4萃取,CCl 4层变为紫色。
答:酸性条件下氯水中HClO 可将Br -和I -氧化为单质Br 2 和 I 2。
由于 323I e I --+= 3/0.545I I E V θ--= 222Br e Br -+= 2/ 1.05Br Br E V θ-= 1222HClO H e Cl H O +++=+ 2/ 1.63HClO Cl E V θ= 所以 I -更易被氧化为I 2,I 2被CCl 4所萃取,使CCl 4层变为紫色。
b. θ-IIE /2( 0.534V ) >θ++Cu Cu E /2(0.159V),但是Cu 2+却能将I -氧化为I 2。
答:这是由于生成了溶解度很小的 CuI 沉淀(pK sp =11.96),溶液中[Cu 2+]极小,Cu 2+/Cu + 电对的电势显著增高,Cu 2+成为较强的氧化剂。
222///1()0.059lg 0.1590.05911.960.865(0.534)spCu CuI Cu Cu II K CuI E E V E V θθθ+++-=+=+⨯=>所以,Cu 2+能将I -氧化为I 2。
c.间接碘量法测定铜时,Fe 3+和AsO 43-都能氧化I -析出I 2,因而干扰铜的测定,加入NH 4HF 2两者的干扰均可消除。
答:424NH HF NH HF F +-++,组成HF-F - 缓冲体系,pH ≈3.2。
因为3343222AsO H e AsO H O -+-++=+,[H +]< 1 mol ·L -1所以,33334343//AsO AsO AsO AsO E E θ----<。
而F -能与Fe 3+形成络合物,溶液中[Fe 3+]大大减小,3232//Fe Fe Fe Fe E E θ++++<。
第四章氧化还原反应思考题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) ⑤KMnO4, ③MnO2, ④K2MnO4, ①MnSO4, ②MnO(OH)(2) ②N2,⑦N2O5, ③N2O, ⑤N2O3,⑥NO2, ④NO, ①NH32. 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), CH4(-4), CHCl3(+2), CH2Cl2(0), CCl4(+4)(共价键数目均为4)3. 指出下列各物质中各元素的氧化数。
Cs+,(+1) F-,(-1) NH4+,(-3,+1) H3O+,(+1,-2) H2O2,(+1,-1) Na2O2(+1,-1), KO2,(+1,-1/2) CH3OH,(-2,+1,-2) Cr2O72-,(+6,-2) KCr(SO4)2·12H2O(+1,+3,+6,-2,+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+─→ 4M nO2 + (3)2O2↑+ 2H2O×(3) (2)NO2- + (4)2H+ + 2I-─→(2)NO + I2 + (2)H2O×(4) K2Cr2O7 + 6Fe2+ + 14H+─→2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O + 2K+×Cr2O7 + 6Fe2+ + 14H+─→2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O(5) FeS + 4HNO3 ─→ Fe(NO3)3 + S↓+ NO↑ + 2H2O√(6) (3)Fe2+ + NO3- + 4H+─→(3)Fe3++ NO↑+ 2H2O×5. 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(s) + Ag+(aq) ─→ Fe2+(aq) + Ag(s)原电池符号: (-)Ag∣Ag+‖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+(0.010mol·L-1) + Cl2(100kPa)=2Fe3+(0.10mol·L-1) +2Cl-(2.0mol·L-1)原电池符号:(-)Pt∣Fe2+(mol·L-1),Fe3+(0.10mol·L-1)‖Cl2(100kPa)∣Cl-(2.0mol·L-1),Pt(+)×(-)Pt∣Fe2+(0.01mol·L-1),Fe3+(0.10mol·L-1)‖Cl-(2.0mol·L-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。
第四章氧化还原反应思考题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) ⑤KMnO4, ③MnO2, ④K2MnO4, ①MnSO4, ②MnO(OH)(2) ②N2,⑦N2O5, ③N2O, ⑤N2O3,⑥NO2, ④NO, ①NH32. 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), CH4(-4), CHCl3(+2), CH2Cl2(0), CCl4(+4)(共价键数目均为4)3. 指出下列各物质中各元素的氧化数。
Cs+,(+1) F-,(-1) NH4+,(-3,+1) H3O+,(+1,-2) H2O2,(+1,-1) Na2O2(+1,-1), KO2,(+1,-1/2) CH3OH,(-2,+1,-2) Cr2O72-,(+6,-2) KCr(SO4)2·12H2O(+1,+3,+6,-2,+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+─→ 4M nO2 + (3)2O2↑+ 2H2O×(3) (2)NO2- + (4)2H+ + 2I-─→(2)NO + I2 + (2)H2O×(4) K2Cr2O7 + 6Fe2+ + 14H+─→2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O + 2K+×Cr2O7 + 6Fe2+ + 14H+─→2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O(5) FeS + 4HNO3 ─→ Fe(NO3)3 + S↓+ NO↑ + 2H2O√(6) (3)Fe2+ + NO3- + 4H+─→(3)Fe3++ NO↑+ 2H2O×5. 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(s) + Ag+(aq) ─→ Fe2+(aq) + Ag(s)原电池符号: (-)Ag∣Ag+‖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+(0.010mol·L-1) + Cl2(100kPa)=2Fe3+(0.10mol·L-1) +2Cl-(2.0mol·L-1)原电池符号:(-)Pt∣Fe2+(mol·L-1),Fe3+(0.10mol·L-1)‖Cl2(100kPa)∣Cl-(2.0mol·L-1),Pt(+)×(-)Pt∣Fe2+(0.01mol·L-1),Fe3+(0.10mol·L-1)‖Cl-(2.0mol·L-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,不变的是Br2,FeCl3。
(2) 下列电对中, Eθ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Eθ(Fe2+/Fe)=-0.440V, Eθ(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- = 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Eθ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。
Eθ(Fe3+/Fe2+)> Eθ(Sn4+/ Sn2+), 2Fe3+ + Sn2+→2Fe2++ Sn4+(2)不能。
Eθ(Fe3+/Fe2+)> Eθ(Cu2+/ Cu), 2Fe3+ + Cu →2Fe2++ Cu 2+(3)不能。
Eθ(Fe3+/Fe2+)> Eθ(Fe 2+/ Fe), 2Fe3+ + Fe →3Fe2+(4)不能。
Eθ(Cr2O72-/Cr 3+)> Eθ(Fe 3+/ Fe 2+), Cr2O72-+6Fe2+ +14 H+→2Cr 3++6Fe3++7H2O(5)可共存,都为最低氧化态。
(6)不能。
Eθ(I2/I -)> Eθ(Sn4+/ Sn2+), I2 + Sn2+→2 I-+ Sn4+11. 回答下列问题:(1) 化学反应的Δr H m, Δr S m, Δr G m和电池电动势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E 及电极电势E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S(3) 能否用铁制容器盛放CuSO4溶液?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++Sn→2Sn2+(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中置换出H2气, 却能从氢碘酸中置换出H2气? Eθ(Ag+/Ag)> Eθ(H+/ H2),而Eθ(AgI/Ag)< Eθ(H+/ H2)12. 化学试剂厂制备FeCl2·6H2O首先用盐酸与铁作用制取FeCl2溶液,然后考虑到原料来源、成本、反应速率、产品纯度、设备安全条件等因素选择把Fe2+氧化成Fe3+的氧化剂,现有双氧水、氯气、硝酸三种候选氧化剂,请问采用哪种为宜? 选H2O2提示:成本:Cl2 < HNO3 < H2O2反应速率: HNO3 > 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+第四章氧化还原反应习题1. 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(2) 4Zn + 5H2SO4(浓稀)─→ 4ZnSO4 + H2S↑+4H2O(3) KClO3 + 6FeSO4 + 3H2SO4─→KCl + 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- + 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(Pθ),Pt(+)(2) MnO4- + 5Fe2+ + 8H+─→ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O(2)(-)Pt︱Fe2+(c1),Fe3+(c2)‖MnO4-(c3),Mn2+(c4),H+(c5)︱Pt(+)(3) Zn + CdSO4→ ZnSO4 + Cd(3)(-)Zn︱ZnSO4(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。
解:由于Eθ(I2/I-)〈Eθ(Fe3+/Fe2+)< Eθ(Br2/Br-)< Eθ(Cl2/Cl-)< Eθ(Cr2O72-/Cr3+)< Eθ(PbO2/Pb2+)< Eθ(MnO4-/Mn2+)< Eθ(H2O2/H2O)< Eθ(F2/HF)。
故氧化能力顺序为:I2〈FeCl3<Br2<Cl2<K2Cr2O7<PbO2<KMnO4<H2O2<F2。
对应的还原产物为I-,Fe2+,Br-,Cr3+,Cl-,Pb2+,Mn2+,H2O,HF。
6. 下列物质在一定条件下均可作为还原剂SnCl2, FeCl2, KI, Zn, H2, Mg, Al,H2S。
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还原能力递增顺序重新排列,并写出它们对应的氧化产物。