无机化学第四章课后习题参考答案

第四章 氧化和还原

1、在下列两种物质中，分别按Mn,N元素的氧化值由低到高的顺序将各物质进行排列：

（1）MnO, MnSO4, KMnO4, MnO(OH), K2MnO4, Mn

(2) N2, NO2, N2O5, N2O, NH3, N2H4

2、指出下列反应中的氧化剂，还原剂以及它们相应的还原，氧化产物。

（1） SO2+ I2 + 2H2O → H2SO4 + 2HI （2）SnCl2 + 2HgCl2 → SnCl4 + Hg2Cl2

(3) 3I2 + 6NaOH → 5NaI + NaIO3 + 3H2O 3、用氧化值法配平下列氧化还原反应方程式： （1）Cu + H2SO4 (浓)→ CuSO4 + SO2 + H2O

（2）KMnO4 + S → MnO2 + K2SO4

(3) As2S3+ HNO3 + H2O → H3AsO4 + H2SO4 + NO (4) (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + H2O (5) P4 + NaOH → PH3+ NaH2PO2

4、用离子-电子法配平下列氧化还原反应方程式： （1）Cr2O7+ SO3 + H → Cr + SO4

(2) PbO2(s) + Cl + H → Pb (实际是PbCl4) + Cl2 (3) H2S + I2 → I + S

(4) CrO2 + H2O2 + OH → CrO4 (5) ClO3 + S → Cl + S + OH

-2-----2---+

2+

2-2-2+

+

3+

2-

(6) KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → MnSO4 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

(7) KI + KIO3 + H2SO4 → I2+ K2SO4 (8) Ca(OH)2 + Cl2 → Ca(ClO) 2 + CaCl2 (9) Fe(OH)2 + H2O2 → Fe(OH)3 (10) Al + NO3 → [Al(OH) 4] + NH3 (11) ClO + Fe(OH)3 → Cl + FeO4 (12) P + CuSO4 → Cu3P + H3PO4 + H2SO4

5、把镁片和铁片分别放入浓度均为1 mol .L-1的镁盐和亚铁盐的溶液中，并组成一个原电池。写出原电池的电池符号，指出正极和负极，写出正、负极的电极反应，并指出哪种金属会溶解？

6、从铁、镍、铜、银四种金属及其盐溶液[c(M)=1.0 mol .L-1]中选出两种，组成一个具有最大电动势的原电池，写出其电池符号。 7、标准状态下，下列各组物种内，哪种是较强的氧化剂？说明理由。

（1）PbO2或Sn (2) I2或Ag (3) Cl2或Br2 （4）HNO2或H2SO3 8、标准状态下，下列各组物种内，哪种是较强的还原剂？说明理由。

(1) F或Cu (2) I2或Ag (3) Cl2或Br2 (4) HNO2或H2SO3 9、查出下列各电对的标准电极电势Ea,判断各组电对中，哪一个

θ

- -

--2-

2+

4++

-+

物种是最强的氧化剂？哪一个物种是最强的还原剂？并写出两者之间进行氧化还原反应的反应式。 （1）MnO4/Mn,Fe/Fe,Cl2/Cl (2) Br2/Br,Fe/Fe，I2/I (3) O2/H2O2,H2O2/H2O,O2/H2O

10、根据标准电极电势Ea，判断下列反应自发进行的方向： （1） Cd + Zd → Cd + Zn (2) Sn + 2Ag → Sn + 2Ag (3) H2SO3 + 2H2S → 3S + 3H2O

(4) 2MnO4- + 3Mn+ 2H2O → 5MnO2 + 4H (5) 3Fe(NO3) 2 + 4HNO3 → 3Fe(NO3) 3 + NO + 2H2O (6) 2K2SO4 + Cl2 → K2S2O8 + 2KCl

11、根据标准电极电势Ea，指出下列各物种，哪些可以共存，哪些不能共存，说明理由。

（1）Fe,I (2)S2O8,H2S (3) Fe,Sn

(4) Cr2O7,I (5)Ag+,Fe (6) BrO3,Br (酸性介质) （7）MnO4,Sn (8) HNO3,H2S

12、在下列电对中，离子浓度的变化对电极电势有何影响？单质的氧化还原能力如何改变？

（1）Fe+ 2e ? Fe (2)I2 + 2e ? 2I

13、溶液的pH增加，对下列电对的电极电势有何影响？使各物种的氧化还原能力如何改变？

2+

----2+2--2+

--3+

-2-2+

4+

θθ

-2+3+2+-

-

-3+2+

2+2+

2++4+

2+ +

(1) MnO2/Mn (2) MnO4/MnO4 (3) NO3/HNO2

14、计算下列半反应的电极电势。

2+-（1） Sn (0.10 mol .L-1) + 2e → Sn +-(2) Ag (0.25 mol .L-1) + e → Ag

+-(3) O2 (1.00kPa) + 4H (0.10 mol .L-1) + 4e → 2H2O(L) +-2+

(4) PbO2 (s) + 4H (1.0 mol .L-1) + 2e → Pb (0.10 mol .L-1)

-

2+-2-

+ 2H2O

15、次氯酸在酸性溶液中的氧化性比在中性溶液中强，计算当溶

-液PH=1.00和PH=7.00时，电对HClO/Cl的电极电势，假设c(HClO)

-和c(Cl)都等于1.0 mol .L-1。

2-3+

16、若c(Cr2O7)=c(Cr)=1.0 mol .L-1,p(Cl2)=1.00kPa,下列情况下

能否利用反应：

K2Cr2O7 + 14HCl 2CrCl3 + 3Cl2 + 2KCl +7H2O 来制备氯气？

（1） 盐酸浓度为0.10 mol .L-1； （2） 盐酸浓度为12 mol .L-1.

17、在一个半电池中，一根铂丝浸入一含有0.85 mol .L-1Fe和0.010 mol .L-1Fe的溶液中，另一个半电池是金属Cd浸入0.50

2+

mol .L-1Cd的溶液中。试答：

2+

3+

（1）当电池产生电流时，何者是正极？何者是负极？ （2）写出电池反应。