第9章氧化還原反應(yīng)和電極電位-終稿

第九章 氧化還原反應(yīng)與電極電位

1．+6、+7、+5、-1、-1、+6 2．（1）K2Cr2O7＋6FeSO4＋7H2SO4（2）28HNO3＋3As2S3＋4H2O3．（1）KClO3＋6FeSO＋3H2SO4（2）2NaCrO2＋3Br2＋8NaOH

3Fe2（SO4）3＋Cr2（SO4）3＋K2SO4＋7H2O 9H2SO4＋6H3AsO4＋28NO

KCl＋3Fe2（SO）3＋3H2O 2Na2CrO4＋6NaBr＋4H2O

4．將發(fā)生氧化反應(yīng)的電對放在電池左邊作負(fù)極，發(fā)生還原作用的電對放在右邊作正極，寫出電池表示式后再寫電極和電池反應(yīng)以進行驗證。

（1）氧化反應(yīng)：H2－2e

還原反應(yīng)：I2＋2e

2H，做負(fù)極 2I -，做正極

電池組成式：（?）Pt | H2 | H+ （c1）|| I -（c2）| I2|Pt（+） 電池反應(yīng)：H2＋I2（s）（2）AgCl（s）

2HI（aq）

Ag+（aq）＋Cl-（aq）為非氧化還原反應(yīng)，難于直接確定正極和

負(fù)極，為此，在上述方程兩端同時加上金屬銀，即

AgCl（s）＋Ag（s）

氧化反應(yīng)：Ag（s）－e 還原反應(yīng)：AgCl（s）＋e-

Ag+（aq）＋Cl-（aq）＋Ag（s）

Ag+（aq），做負(fù)極

Ag（s）＋C1-（aq），做正極

電池組成式：（?）Ag（s）| Ag+（c1）|| Cl-（c2）| AgCl（s）| Ag（s）（+） 電池反應(yīng)：AgCl（s）

Ag+（aq）＋Cl-（aq）

Mn2+＋4H2O，做正極 Cl2＋2e，做負(fù)極

5．還原反應(yīng)：MnO4-＋8H+＋5e-氧化反應(yīng)：2Cl-

正極組成式：Pt| MnO4- （c1），Mn2+ （c2），H+ （c3） 負(fù)極組成式：Pt | Cl2（p）| Cl-（c ）

電池組成式：（?）Pt | Cl2（p）| Cl-（c）‖MnO4-（c1），Mn2+（c2），H+（c3）| Pt（+） 6．（1）D（2）B（3）C（4）D（5）B

7．（1）φ?（Zn2+/Zn）＜??（Fe2+/Fe）＜??（Sn2+/Sn），

由此可知，鐵的還原性比錫強，鋅的還原性比鐵強，還原性強的金屬先被腐蝕。 （2）Fe＋Cu2+

Fe2+＋Cu

E? = ??（Cu2+/Cu）－??（Fe2+/Fe）= 0.3419－（?0.447）＞0，反應(yīng)正向進行。

2Fe3+ ＋Cu2+2Fe2+＋Cu

E ? =? ?（Fe3+/Fe2+）－? ?（Cu2+/Cu）= 0.771－0.3419＞0，反應(yīng)正向進行。 （3）φ?（O2/H2O）－φ?（S/H2S）= 1.229 ?0.4762＞0， 在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下可以發(fā)生反應(yīng)O2＋2H2S

2S↓＋2H2O。

（4）? ?（MnO4-/MnO2）–? ?（MnO2/Mn2+）=1.679－1.224＞0， 反應(yīng)3Mn2+＋2MnO4-＋2H2O（5）2Cu+

Cu2+＋Cu

5MnO2↓＋4H+在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下正向進行。

E ? = ? ?（Cu+/Cu）－? ?（Cu2+/Cu+）= 0.522－0.153＞0，反應(yīng)正向進行。 （6）4Cr2+＋O2+H2O

4Cr3+＋4OH-

E ? = ? ?（O2/ OH-）－? ?（Cr3+/Cr2+）= 0.401－（–0.407）＞0，反應(yīng)正向進行。 （7）2Fe3+＋2I-2Fe2+ ＋I2

E ? =? ?（Fe3+/Fe2+）－? ?（I2/I-）= 0.771V－0.5355V＞0，反應(yīng)正向進行。 8．??（Cu2+/Cu）= 0.3419V，? ?（Fe2+/Fe）=0.447V

lgK?

??n(????_)

0.059

?

2(0.3419?0.447)

?26.67 K?4.68?1026

0.05916

[Fe2?]0.1?28?126

， x?2.14?10mol?LK???4.68?10

[Cu2?]x

9．反應(yīng)離子式為Sn2＋2Fe3+氧化反應(yīng)：Sn2電池組成式為：

（?）Pt| Sn2+（1.0mol·L-1），Sn4+（1.0mol·L-1）‖F(xiàn)e3+（1.0mol·L-1），F(xiàn)e2+（1.0mol·L-1）| Pt（+）

E?=φ?正－φ?負(fù)=φ?（Fe3+/Fe2+）－φ?（Sn4+/Sn2+）= 0.771－0.151 = 0.620V 10．

（1）φ?（H+/H2）= 0.000V

0.05916[H?]20.059160.12

?(H/H2)??(H/H2)?lg?0.000?lg??0.068V

2pH22

100

?

θ

?

2Fe2+＋Sn4+

2Fe2+

Sn4+＋2e，還原反應(yīng)：2Fe3+＋2e

（2）φ?（Cr2O72-/Cr3+）= 1.232V

2?

][H?]140.05916[Cr2O7

?(Cr2O/Cr)??(Cr2O/Cr)?lg

6[Cr3?]

2?

7

3?

θ

2?7

3?

0.05916(10?3)14

?1.232?lg?0.818V

61

（3）φ?（Br2/Br-）= 1.066V

0.0591610.059161

lg?1.066?lg?1.125V ?2

2[Br]20.01?(Br2/Br?)??θ(Br2/Br?)?

由于 E=φ正－φ負(fù)=φ（Ni2+/Ni）－φ（Cd2+/Cd）， 得φ（Cd2+/Cd）= φ（Ni2+/Ni）－E = ?0.248－0.200= ?0.448V

0.059160.05916

lg[Cd2?]??0.448V lg[Cd2?]??0.403?

22

[Cd2+]=0.0299mol·L-1

13．電池反應(yīng)為：Cu2+＋H2Cu＋2H+

?(Cd2?/Cd)??θ(Cd2?/Cd)?

0.059[H?]20.05916[H?]2θ2?θ?

E?E?lg??(Cu/Cu)??(H/H2)?lg

100n[Cu2?]pH22

100

0.05916

?0.3419?lg[H?]2?0.48 2

θ

解得pH=2.33。

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