第六章 氧化還原平衡及氧化還原滴定法 習(xí)題

1、第六章 氧化還原平衡及氧化還原滴定法 習(xí)題1下列物質(zhì)中元素的氧化數(shù)。 （1）CrO42中的Cr （2）MnO42中的Mn（3）Na2O2 中的O （4）H2C2O4·2H2O中的C解答：(1)Cr：6；(2)Mn：6； (3)O：1； (4)C：32. 下列反應(yīng)中，哪些元素的氧化數(shù)發(fā)生了變化？并標(biāo)出氧化數(shù)的變化情況。 （1）Cl2H2OHClOHCl （2）Cl2H2O22HClO2 （3）Cu2H2SO4 (濃)CuSO4SO22H2O （4）K2Cr2O76KI14HCl2CrCl33I27H2O8KCl解答：(1)Cl：from 0 to1and1(2)Cl：from 0to

2、1；O： from 1 to 0(3)Cu：from 0 to 2； S： from 6 to +4(4)Cr： from 6 to 3； I：from 1 to 03. 用離子電子法配平下列在堿性介質(zhì)中的反應(yīng)式。 （1）Br2OHBrO3 Br （2）Zn ClOZn(OH)42Cl （3）MnO4SO32MnO42SO42 (4) H2O2Cr(OH)4CrO42-H2O解答：(1) Br212OH2BrO36H2O10e （ 2eBr22Br）×5 6Br212OH2BrO36H2O10 Br(2) Zn 4OH Zn(OH)422e H2OClO2e2OHClZn H2O2O

3、H ClOZn(OH)42Cl （3）(MnO4eMnO42)×2 2OHSO32H2OSO422e 2MnO42OHSO322MnO42H2OSO42 (4) (H2O22e2OH)×3 (4OHCr(OH)4CrO424 H2O3e)×2 3 H2O22OH2Cr(OH)42CrO428 H2O4. 用離子電子法配平下列在酸性介質(zhì)中的反應(yīng)式。 (1) S2O82 Mn2MnO4 SO42 (2) PbO2 HCl PbCl2 Cl2 H2O (3) Cr2O72 Fe2 Cr3 Fe3 (4) I2 H2SIS解答：(1) (S2O822e 2SO42)

4、15;5 (4H2OMn2MnO48H 5e)×2 5 S2O82 8H2O2 Mn22MnO416H 10SO42 (2) PbO2 4H 2ePb 2H2O 2ClCl2 2ePbO2 4HCl PbCl2 Cl2 2H2O(3) Cr2O72 14H 6e 2Cr37H2O (Fe2 Fe3e)×6 Cr2O72 14H6 Fe2 2Cr37H2O6 Fe3 (4) I2 2e2I H2S S2H2eI2 H2S2I S 2H5.Diagram galvanic cells that have the following net reactions. (1) Fe +

5、 Cu2+ = Fe2+ + Cu (2) Ni + Pb2+ = Ni2+ + Pb (3) Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag (4) Sn + 2H+ = Sn2+ + H2解答：（1）. ()Fe| Fe2+(c1)Cu2+(c2) |Cu（）（2）. ()Ni| Ni2+(c1)Pb2+(c2) |Pb（）（3）. ()Cu| Cu2+(c1)Ag+(c2) |Ag（）（4）. ()Sn| Sn2+(c1)H+(c2) |H2,Pd（）6. 下列物質(zhì)在一定條件下都可以作為氧化劑：KMnO4 、K2Cr2O7 、CuCl2、FeCl3、H2O2、I2、Br2 、F2、PbO2

6、試根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的數(shù)據(jù)，把它們按氧化能力的大小排列成順序，并寫出它們在酸性介質(zhì)中的還原產(chǎn)物。解答：氧化能力由大到小排列如下： 解答：(3)KMnO4 、(5)K2Cr2O7 、(9)CuCl2、(7)FeCl3、(2)H2O2、(8)I2、(6)Br2 、(1)F2、(4)PbO2在酸性介質(zhì)中的還原產(chǎn)物依次如下： Mn2+、Cr3+、Cu、Fe2+、H2O、I、Br、F、Pb2+7.Calculate the potential of a cell made with a standard bromine electrode as the anode and a standard chlor

7、ine electrode as the cathode.解答：已知y Cl2/Cl1.358V； y Br2(l)/Br1.087V則電動勢Ey =y()y()1.3581.0870.271（V）8. Calculate the potential of a cell based on the following reactions at standard conditions.(1) 2H2S H2SO3 3S 3H2O （2）2Br2Fe3Br2 2Fe2(3)Zn Fe2FeZn2 (4)2MnO45H2O26HCl2MnCl2 2KCl8H2O5O2解答：（1）0.308V （2）0

8、.316V （3）0.323V（4）0.828V9. 已知 MnO48H 5e Mn24H2O jy1.507V Fe3e Fe2 jy0.771V(1)判斷下列反應(yīng)的方向 MnO45Fe28H Mn24H2O5Fe3(2)將這兩個半電池組成原電池，用電池符號表示該原電池的組成，標(biāo)明電池的正、負(fù)極，并計算其標(biāo)準(zhǔn)電動勢。(3)當(dāng)氫離子濃度為10mol·L1，其它各離子濃度均為1mol·L1時，計算該電池的電動勢。解答：（1）MnO45Fe28H Mn24H2O5Fe3 正向進(jìn)行 (2) ()Pt| Fe3(c1)，F(xiàn)e2(c2)MnO4(c3)，Mn2(c4) | Pt（）

9、Ey 1.5070.7710.736V (3) E1.507(0.0592/5)lg1080.7711.6020.7710.831V10. 已知下列電池Zn| Zn2(x mol·L1)Ag(0.1 mol·L1)|Ag的電動勢E1.51V 求Zn2離子的濃度。解答：E j+ j-(jy Ag+/Ag0.0592lgcAg+) (jy Zn2+/ZnlgcZn2+)1.51mol·L(0.7990.0592lg0.1) (0.763lgcZn2+)1.51mol·L c(Zn2)0.58 mol·L111.當(dāng)HAc濃度為0.10 mol

10、3;L1，p(H2)=100kPa，測得E(HAc/ H2)+的濃度和HAc的解離常數(shù)Kay解：由題意得，E（HAc/H2）= E（HAc/H2）+0.059lgH+2/p（H2）/py =0.059 lgH+=-0.17V 可得H+=1.31×10-3 mol·L1HAc的解離常數(shù)Kay=（H+）2/(c- H+)=1.74×10-512.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，MnO2和HCl反應(yīng)能否制得Cl2？如果改用12 mol·L1的濃鹽酸呢（設(shè)其他物質(zhì)仍處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)）？解：由題意得，正極反應(yīng)：MnO22e+4H+Mn22H2O 負(fù)極反應(yīng)：4HCl(濃)Cl22Cl-+4

11、H+2e標(biāo)準(zhǔn)狀況下Ey= Ey MnO2/ Mn2Ey Cl2/ Cl-=1.23v-1.358v=-0.128v<0,故此時不能制得Cl2。改用12 mol·L1的濃鹽酸時，E=EyMnO2/Mn20.0592/2lg(1/ H+4)（EyCl2/Cl-0.0592/2lg H+4Cl-2 =(1.23+0.0592/2×4×1.08)-(1.358-0.0592/2×6×1.08)>0說明改用12 mol·L1的濃鹽酸時能制得氫氣13. 為了測定PbSO4的溶度積，設(shè)計了下列原電池 （） Pb| PbSO4，SO42(

12、1.0 mol·L1)Sn2(1.0 mol·L1)|Sn（）在25C時測得電池電動勢Ey0.22V，求PbSO4 溶度積常數(shù)Ksp。 解答：j正y0.136v 0.220.136-j負(fù)y j負(fù)y0.356V Pb2SO42Kspy 0.3560.126lgPb2 0.126lg Kspy1.710814利用下述電池可以測定溶液中Cl-的濃度，當(dāng)用這種方法測定某地下水Cl-含量時，測得電池的電動勢為0.280v，求某地下水中Cl-的含量() Hg(s)| Hg2Cl2(l) | KCl(飽和) Cl-(c )| AgCl(s) |Ag(s)（）解：由題意得：E AgCl(s

13、) |Ag(s)=E Ag+|Ag(s)+0.059lg AgCl /AgCl-1 =0.799-0.059 lgCl-1查表得E Hg(s)| Hg2Cl2(l) | KCl(飽和) =0.25v故電池的電動勢為E=E+-E-=（0.799-0.059 lgCl-1）-0.25=0.280V 0.059 lgCl-1=0.269 故Cl-1=3.63×104 mol·L115. 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢計算298K時下列電池的電動勢及電池反應(yīng)的平衡常數(shù)(1) () Pb(s)| Pb2(0.1 mol·L1)Cu2(0.5 mol·L1)|Cu(s)（）(2)

14、 () Sn(s)| Sn2(0.05 mol·L1)H(1.0 mol·L1)|H2(105Pa),Pt(s)（）(3) ()Pt，H2(105Pa)|H(1 mol·L1)Sn4(0.5 mol·L1)，Sn2(0.1 mol·L1 )|Pt(）(4) ()Pt，H2(105Pa)|H(0.01 mol·L1)H(1.0 mol·L1)|H2(105Pa)，Pt（）解答：(1) j負(fù)0.126lg0.10.156 j正0.337lg0.50.328 E0.328(0.156)0.484 Ey0.3370.1260.463

15、 lgKy Ky4.38×10-15 (2) j正0 j負(fù)0.136lg0.050.175 E0.175 lgKy Ky3.93×104 (3) j負(fù)0 j正0.151lg0.175 E0.172 lgKy Ky1.59×105 (4) j正0 j負(fù)0lg0.1184 E0.1184 Ky116下列三個反應(yīng)： （1）ABAB （2）AB2A2B （3）AB3A3B的平衡常數(shù)值相同，判斷下述那一和說法正確？ (a)反應(yīng)（1）的值jy最大而反應(yīng)（3）的值jy最小； (b)反應(yīng)（3）的jy值最大；（c）不明確A和B性質(zhì)的條件下無法比較jy值的大??；（d）三個反應(yīng)的jy值

16、相同。答：C17試根據(jù)下列元素電勢圖：jAy V 回答Cu、Ag、Au、Fe2等離子哪些能發(fā)生歧化反應(yīng)。 解答：Cu、Au能發(fā)生歧化。18計算在1 mol·L1溶液中用Fe3滴定Sn2的電勢突躍范圍。在此滴定中應(yīng)選用什么指示劑？若用所選指示劑，滴定終點是否和化學(xué)計量點符合？ 解答：jy Sn4/ Sn20.154Vjy Fe3/ Fe20.771V 突躍范圍：（0.1543×）0.2428 V（0.7713× ）0.5934 V 選次甲基藍(lán)；符合，jsp0.36V19將含有BaCl2的試樣溶解后加入K2CrO4使之生成BaCrO4沉淀，過濾洗滌后將沉淀溶于HCl再

17、加入過量的KI并用Na2S2O3溶液滴定析出的I2，若試樣為0.4392g，滴定時耗去0.1007 mol·L1Na2S2O329.61mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，計算試樣中BaCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解答： Ba2CrO42BaCrO4 2CrO426I16H2Cr38H2O3I2 I22 Na2S2O3Na2S4O62NaI Ba2 CrO423/2 I23 S2O32 nBa21/3n S2O32BaCl2%47.14%20. 用KMnO4法測定硅酸鹽樣品中的Ca2+含量，稱取試樣0.5863g，在一定條件下，將鈣沉淀為CaC2O4，過濾、洗滌沉淀，將洗凈的CaC2O4溶解于稀H2SO4中,用0.

18、05052 mol·L1 KMnO4的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗25.64mL，計算硅酸鹽中Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解答：5Ca2+5C2O42-2MnO4- n(Ca2+)=n(MnO4-) n(Ca2+)=0.003238 mol Ca2+%=21. 大橋鋼梁的襯漆用紅丹（Pb3O4）作填料，稱取0.1000g紅丹加HCl處理成溶液后再加入K2CrO4，使定量沉淀為PbCrO4： Pb2+ + CrO4 2- = PbCrO4將沉淀過濾、洗滌后溶于酸并加入過量的KI，析出I2以淀粉作指示劑用0.1000 mol·L1Na2S2O3溶液滴定用去12.00mL，求試樣中Pb3O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

19、。解答： 2Cr2-+6I-+16H+=2Cr3+8H2O+3I2 I2 +2Na2S2O3= Na2S4O6+2NaI Pb3O43 PbCrO43 CrO4 2-9/2 I29Na2S2O3 n(Pb3O4)1/9n(Na2S2O3) Pb3O4% 22. 抗壞血酸（摩爾質(zhì)量為176.1g·mol1）是一個還原劑，它的半反應(yīng)為： C6H6O6 + 2H+ + 2e = C6H8O6它能被I2氧化。如果10.00mL檸檬水果汁樣品用HAC酸化，并加入20.00mL0.02500 mol·L1I2溶液，待反應(yīng)完全后，過量的I2用10.00mL 0.0100 mol·

20、;L1Na2S2O3滴定，計算每毫升檸檬水果汁中抗壞血酸的質(zhì)量。解答：C6H6O6 I22 Na2S2O3 n(C6H6O6)n(I2)1/2n(Na2S2O3) W 23. 已知 Hg2Cl2(s)2e2Hg(l)2Cl jy 0.28V Hg222e2Hg(l) jy 0.80V 求： Kspy（Hg2Cl2） （提示： Hg2Cl2(s) Hg222Cl ） 解答：Hg2Cl2(s)2e2Hg(l)2Cl Hg222e2Hg(l) 將上述兩方程式相減得： Hg2Cl2(s)Hg222Cl Ey 0.52V此反應(yīng)的平衡常數(shù)Ky，即是的Hg2Cl2(s) Ky sp，因此：lgKylgKys

21、p17.56 Ky1017.56Kspy（Hg2Cl2）= Ky1017.5624. 已知下列標(biāo)準(zhǔn)電極電勢 Cu22e Cu jy 0.34V Cu2eCu jy 0.158V (1).計算反應(yīng) CuCu22Cu的平衡常數(shù)。 (2) 已知Kspy(CuCl)1.2×106，試計算下面反應(yīng)的平衡常數(shù)。 CuCu22Cl = 2CuCl解答：(1) Cu22eCu Cu2eCu Cu2 0.158 Cu jy Cu0.34 =0.34 jy0.522V lgKy Ky7.1×107(2)對負(fù)極：CuCleCuCl KspCuCl jy CuCl/Cu0.522lgCu 0.52

22、20.0592 lg 因為 Cl1mol/L jy CuCl/Cu0.522×106 0.171V 對正極：Cu2eCl = CuCljy Cu2+/CucljCu2+/Cujy Cu2+/Cucl0.0592 lg（Cu2+/Cu+）=0.158+0.0592 lg（1/ Kspy(CuCl)）=0.158+0.0592 lg（1/1.2×10-6）=0.504V lgKy=5.63 Ky4.22×10525. 吸取50.00mL含有的IO3和IO4試液，用硼砂調(diào)溶液pH，并用過量KI處理，使IO4轉(zhuǎn)變?yōu)镮O3，同時形成的I2用去18.40mL 0.1000 m

23、ol·L1Na2S2O3溶液。另取10.00mL試液，用強(qiáng)酸酸化后，加入過量KI，需同濃度的Na2S2O3溶液完成滴定，用去48.70mL。計算試液中IO3和IO4的濃度。.解答：IO4+ 2 I +2H+=IO3-+I2+H2O , IO4I22 Na2S2O3 , n(IO4)=1/2n(Na2S2O3) C(IO4)=0.01840mol/L強(qiáng)酸酸化以后：7 I +8H+=4I2+4H2O , IO44I28 Na2S2O3 , n(IO4)=1/8n(Na2S2O3)IO3+5 I+6 H+=3 I2+3 H2O , IO33 I26 Na2S2O3 , n(IO3)=1/6n(Na2S2O3) I2+2 Na2S2O3= Na2S4O6+NaI , 設(shè)滴定IO4所消耗的Na2S2O3的體積數(shù)為V1ml，滴定IO3為V2ml 則0.0184×10=1/8×0.100V1 V1=14.72ml V2=48.70-14.72=33.98ml 10.00×C( IO4)=1/6×0.1000×33.98 C(IO4)=0.05663 mol/L 26.測定銅含量的分析方法為間接碘量法：2Cu2+4H+2CuI+I2I2+2S2O32-2I-