氧化还原反应习题与答案.ppt

第五章 氧化还原反应;【第2题(P120)】用氧化数法或离子电子法配平下列方程式： (2) K2Cr2O7+H2S+H2SO4→K2SO4+Cr2(SO4)3+S+H2O (7) MnO4-+H2O2+H+→Mn2++O2+H2O ; Cr2(SO4)3+; (7) MnO4- + H2O2 + H+ → Mn2+ + O2 + H2O ;④配平反应前后氧化数未发生变化的原子数。;③分别配平两个半反应： 　H2S - 2e-→ S + 2H+ Cr2O72- + 14H+ + 6e- → 2Cr3+ + 7H2O ; (7) MnO4- + H2O2 + H+ → Mn2+ + O2 + H2O ;【第14题(P121)】对照电极电势表： (1) 选择一种合适的氧化剂，它能使Sn2+变成Sn4+，Fe2+变成Fe3+，但不能使Cl-变成Cl2 。 (2) 选择一种合适的还原剂，它能使Cu2+变成Cu，Ag+变成Ag，但不能使Fe2+变成Fe 。;(1) 所选择的氧化剂，其相应的电极电势必须大于φ?Sn4+/Sn2+= 0.154V和φ?Fe3+/Fe2+ = 0.771V ，但必须小于φ?Cl2/Cl- = 1.36V 。根据P459附录十四可查得：φ?NO3-/NO2 = 0.80V ，φ?NO3-/HNO2 = 0.94V ，φ?NO3-/NO = 0.96V ，φ? HNO2 / NO= 1.00V ， φ?Br2/Br-= 1.07V，φ?ClO4-/ClO3 = 1.19V ， φ?O2/H2O = 1.229V，φ?MnO2/Mn2+ = 1.23V ，等。可见，HNO3、HNO2、Br2、HClO4、O2和MnO2等均能使Sn2+变成Sn4+，Fe2+变成Fe3+，但不能使Cl-变成Cl2 。 ;(2) 所选择的还原剂，其相应的电极电势必须小于φ?Cu2+/Cu = 0.337V和φ?Ag+/Ag = 0.799V ，但必须大于φ?Fe2+/Fe = -0.440V 。根据P459附录十四可查得： φ?SO42-/H2SO3= 0.17V ， φ?Sn4+/Sn2+= 0.154V ，φ?S/H2S = 0.141V，φ?H+/H2= 0.0000V ， 等。可见，H2SO3、Sn2+、H2S和H2等均能使Cu2+变成Cu，Ag+变成Ag，但不能使Fe2+变成Fe 。;【第16题(P121)】利用电极电势表，计算下列反应在298K时的△rG ? ： (1) Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2， (2) I2 + Sn2+ = 2I- + Sn4+ (3) MnO2 + 4H+ + 2Cl- = Mn2+ + Cl2 + 2H2O;(1) Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2 正极反应：Cl2 + 2e- = 2Cl- 负极反应： 2Br- - 2e- = Br2 则原电池的电动势：E? = φ?Cl2/Cl-- φ?Br2/Br- = 1.36- 1.07 = 0.29V △rG? = - z·F·E ? = -2×96500C·mol-1×0.29V = -55970J ·mol-1 = -55.97 kJ ·mol-1 0;(2) I2 + Sn2+ = 2I- + Sn4+ 正极反应：I2 + 2e- = 2I- 负极反应： Sn4+ - 2e- = Sn4+ 则原电池的电动势：E? = φ?I2/I-- φ?Sn4+/Sn2+ = 0.5345 - 0.154 = 0.3805V △rG? = - z·F·E ? = -2×96500C·mol-1×0.3805V = -73437J ·mol-1 = -73.44 kJ ·mol-1 0;(3) MnO2 + 4H+ + 2Cl- = Mn2+ + Cl2 + 2H2O 正极反应：MnO2 + 4H+ + 2e- = Mn2+ + 2H2O 负极反应：2Cl- - 2e- = Cl2 则原电池的电动势：E? = φ?MnO2/Mn2+ - φ?Cl2/Cl- = 1.23 - 1.