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第七章氧化还原反应与电极电势
7-1:用离子.电子法配平下列氧化还原反应式
(1)Cr2O2-+Fe2+→Cr3++Fe2++H20(酸性介质)
(2)Mn2++BiO3+H+-MnO+Bi3++H2O
(3)H2O2+MnO +HtO2+Mn2++H2O
解:(1)Cr202-+6Fe2++14Ht=2Cr+6Fe3++7H,0
(2)2Mn2++5BiO3-+14Ht=2MnO4-+5Bi3++7H2O
(3)5H2O2+2MnO4+6Ht=5O2+2Mn2++8HO
7-2.根据标准电极电势表,将下列氧化剂、还原剂按照由强到弱分别排列成序:
Hg2+Cr2022-
H2O2
Sn
Zn
Br
解:氧化剂由强到弱:H2O2>Cr2O,2->Hg2+
还原剂由强到弱:Zn>Sn>HO2>Br
7-3.查出下列电对的值,判断哪一种物质是最强的氧化剂?哪一种物质是最
强的还原剂?
(1)MnO/Mn2+
MnO/MnO2
MnO/MnO2
(2)Cr3+/Cr
CrO2/Cr
Cr2O2/Cr3+
CrO2-/Cr(OH)3
解:(1)MnO4是最强的氧化剂,MnO2-是最强的还原剂。
(2)Cr2O,2-是最强的氧化剂,Cr是最强的还原剂。
7-4.若下列反应在原电池中正向进行,试写出电池符号和电池电动势的表示式。
(1)Fe+Cu2+±Fe2++Cu
(2)Cu2++Ni Cu+Ni2+
解:(1)(-)Fe|Fe2+(1molL-1)‖Cu2+(1molL-1)Cu(+)
E=E)一E(-)
0.0592
0.0592
E#(Cu2+/Cu)+2 Ig[Cu2+]-(E"(Fe2+/Fe)+2 1g[Cu2+])
0.0592
[Cu2+]
=E(Cu2+Cu)-E#e2tFe)+21g【Fe门
(2)()Ni|Ni2+(1mol-L-)Cu2+(1mol-L-1)Cu (+
E=EH一E(-)
0.0592
0.0592
E#(Cu2+/Cu)+2 1g[Cu2+]-(E#(Ni2+/Ni)+2 1
1g[Ni2+]
0.0592
[Cu2+]
=E*(Cu2+Cu)-(E"Ni/Ni))+2lg【N]
7-5.求出下列原电池的电动势,写出电池反应式,并指出正负极。
(1)Pt|Fe2+(1molL-1),Fe3+(0.0001molL-1)‖I(0.0001molL-),I(s)Pt
(2)Pt Fe3(0.5 mol-L-1),Fe2+(0.05 mol-L-I)|Mn2+(0.01 mol-L-),
H+(0.1 mol-L-),MnO2 (Pt
解:(1)Pt|Fe2*(1molL-1),Fe3+(0.0001molL-1)‖I-(0.0001moL-1),I2(s)
Pt
设右边为正极,左边为负极
E=E(+)一E(一)
[Fe*]
=E#(1I)+0.0592gI门-E#Ge+Fe2h-0.05921lg[Fe2门
1
=0.535-0.771+0.05921g0.0001×0.0001
-0.238V>0
∴.假设正确,电池反应式为I2+2Fe2+=2I-+2Fe3升
(2)Pt|Fe3+(0.5molL-1),Fe2+(0.05molL-1)‖Mn2+(0.01molL-,H(0.1
molL-1),MnO2(固)|Pt
设右边为正极,左边为负极
E=E(+)一E(一)
0.0592
1
[Fe*]
-E"(MnOz/Mn2)+2 lg [Mn]-E"(Fe*/Fe)-0.0592 1g [Fe]
=0.3406V>0
∴.假设正确,电池反应式为MnO2+2Fe2++4H=Mn2++2Fe3++2H2O
己知E°Mn0/Mm2=1.507V,E°(Cl2C1)1.358V,试通过计算说明,25℃、当pH=4.00,
除H外其余有关物质均处标准条件时,MO能否氧化C(。
解:
MnO +8H*+5e=Mn2+4H,O
E0Mn0/Mn2=1.507V.—lg(1.00×108=1.128V
E(Mno /Mn2E(Cl/Cl
故在pH=4.00时,MnO不能氧化C
7-6.将铜片插入盛有0.5molL-1CuSO4溶液的烧杯中,
银片插入盛有0.5mol:
L-1AgNO3溶液的烧杯中,组成一个原电池。
(1)写出原电池符号:
(2)写出电极反应式和电池反应式:
(3)求该电池的电动势。
解:(1)(-)CuCu2+(0.5molL-1)川Ag+(0.5molL-)Ag(+)
(2)正极反应Ag+e=Ag
负极反应Cu2++2e-±Cu
①X2+②得电池反应式:2Ag++Cu=2Ag+Cu2+
(3)E=E (Ag+/Ag)-E (Cu2+/Cu)
0.0592
=E"(Ag+/Ag)+0.0592lg[