无机化学第四版第四章思考题与习题答案

第四章 氧化还原反应
思　考　题
1. CH3Cl（-2）, CH4（-4）, CHCl3（+2）, CH2Cl2（0）, CCl4（+4） (共价键数目均为4)

2. (1) 3Ag2S + 8HNO3 ─→ 6AgNO3 + 3S↓+ 2NO↑+ 4H2O√
(2) 4MnO4- + 4H+ ─→ 4MnO2 + （3）2O2↑+ 2H2O×
(3) （2）NO2- + （4）2H+ + 2I- ─→（2）NO↑ + I2 + （2）H2O×
(4) K2Cr2O7 + 6Fe2+ + 14H+ ─→2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O + 2K+×
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ ─→2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
(5) FeS + 4HNO3 ─→ Fe(NO3)3 + S↓+ NO↑ + 2H2O√
(6) （3）Fe2+ + NO3- + 4H+ ─→（3）Fe3+ + NO↑+ 2H2O×

3. (1) (-)Ag∣Ag+‖Fe2+│Fe(+)× (-)Fe∣Fe2+（c1）‖Ag+（c2）│Ag (+)
(2) (-)Pt,I2(s)∣I-(c1)‖Fe2+(c2)│Fe3+(c3) (+)× (-)Pt,I2(s)∣I-(c1)‖Fe3+ (c2)，Fe2+ (c3) ∣Pt (+)
　(3) (-)Pt∣Fe2+(mol?L-1),Fe3+(0.10mol?L-1)‖Cl2(100kPa)∣Cl-(2.0mol?L-1),Pt(+)×
(-)Pt∣Fe2+(0.01mol?L-1),Fe3+(0.10mol?L-1)‖Cl-(2.0mol?L-1)∣Cl2(100kPa),Pt(+)

4. (1) 氧化型物质生成沉淀；E↓　(2) 还原型物质生成弱酸。E↑

5. (1) 氧化能力增强的是KClO4, KMnO4, H2O2,不变的是Br2,FeCl3。　(2) Eθ值最小的是H2O/H2。
　
6. Cr2O72-/Cr3+↑, Fe(OH)3/ Fe(OH)2↑，Cl2/Cl-不变

7. (1) 电池电动势E 及电极电势E与化学反应方程式的写法无关 (2) H2S易被空气氧化生成S (3) 不能，Fe+Cu2+→Fe2++Cu (4) Sn4++Sn→2Sn2+
(5) 不同Fe2+（HCl）, Fe3+(HNO3) (6) Eθ(Ag+／Ag)> Eθ(H+/ H2), 而Eθ(AgI／Ag)< Eθ(H+/ H2) 发生反应Ag+HI─→AgI+H2

8.(1) ×　(2) ×　(3) ×

9. 选H2O2，提示：Eθ（H2O2/H2O）最大

10. (1) Cu+和Au+ (2) Cu2+、 Ag+ 、Fe3+、Au3+


习 题
1.(1)3 Cu + 8HNO3(稀) ===== 3 Cu(NO3)2 +2 NO↑+4H2O　
　(2) 4Zn + 5H2SO4(浓稀)===== 4ZnSO4 + H2S↑+4H2O　
　(3) KClO3 + 6FeSO4 + 3H2SO4 =====KCl + 3Fe2(SO4)3+3H2O　
2.(1) 2I- + H2O2 + 2H+ ==== I2 + 2H2O
　(2) Cr2O72- + 3H2S + 8H+ ==== 2Cr3+ + 3S↓+ 7H2O
　(3) ClO3- + 6Fe2+ + 6H+ ==== Cl- + 6Fe3+ + 3H2O
　(4) Cl2 + 2OH- ==== Cl- + ClO- + H2O
　(5) Zn + ClO- + OH- ─→ Zn(OH)42- + Cl-
　(6) 2MnO4- + SO32- + 2OH- ==== 2MnO42- + SO42- + H2O

3. (1) (-)Pt,I2(s)︱I-(c1)‖Cl(c2)︱Cl2(Pθ),Pt(+)　
(2) (-)Pt︱Fe2+(c1),Fe3+(c2)‖MnO4-(c3),Mn2+(c4),H+(c5)︱Pt(+)
(3) (-)Zn︱ZnSO4(c1)‖CdSO4(c2)︱Cd(+)

4. 解：由于Eθ(I2／I-)〈Eθ(Fe3+／Fe2+)< Eθ(Br2／Br-)< Eθ(Cl2／Cl-)< Eθ(Cr2O72-／Cr3+)< Eθ(PbO2／Pb2+)< Eθ(MnO4-／Mn2+)< Eθ(H2O2／H2O)< Eθ(F2／HF)。故氧化能力顺序为：I2〈FeCl3
5.(1) Eθ(Fe3+／Fe2+)〈Eθ(Br2／Br-)，反应自发向左进行。　(2) 实验测知Cu-Ag原电池E值为0.48V>0, 则ΔrGm<0 反应自发向右进行
(3) ΔrGm<0,反应自发向右进行。

6. (1) (-)Zn︱Zn2+(0.020molL-1)‖Ni2+(0.080molL-1)︱Ni(+) E(Zn2+/Zn)=-0.813V E(Ni2+/Ni)=-0.28

9V E=0.524V
(2) (-)Pt,Cl2(100kPa)︱Cl-(10molL-1)‖Cr2O72-(1.0molL-1),Cr3+(1.0molL-1),H+(10molL-1)︱Pt(+) E(Cl2/Cl-)=+1.30V, E=1.50-1.30=0.20V

7. (1) E(Cu2+/Cu)＝0.33V (2) -0.70V　(3) -0.0592V　(4) -0.41V　(5) -0.17V

8. E(Cu2+/Cu)=+0.340+(0.0592V/2)lg(0.01)=+0.28V E=E(Ag+/Ag)-E(Cu2+/Cu)= Eθ(Ag+/Ag)+0.0592V*lg{c(Ag+)/cθ}
0.436=0.7991+0.0592*lgx-0.28 X=0.040mol.L-1
9. 解：Eθ（AgBr/Ag）=E(Ag+/Ag)= Eθ(Ag+/Ag)+ 0.0592V*lg{c(Ag+)/cθ}
= Eθ(Ag+/Ag)+0.0592*lg Ksp(AgBr)
0.0711=0.799+0.0592* lg Ksp(AgBr) Ksp(AgBr)=5.04*10-13

10．4.63*10-5

11. E(Cu2+/Cu)=0.31V,E(Ag+/Ag)=0.681V,Eθ(Fe2+/Fe)=-0.44V { E(Ag+/Ag)- Eθ(Fe2+/Fe)}>{ E(Cu2+/Cu)- Eθ(Fe2+/Fe)} 故Ag+先被Fe还原。C(Ag+)=5.47*10-9mol.L-1

12. (1) E(Ag+/Ag)=0.74V, E(Zn2+/Zn)=-0.78V,E=0.74-(-0.78)=+1.5V
(2) Kθ=5.76*1052 , Eθ=+1.5617V, ΔrGm =-3.014*102KJ.mol-1
(3) C(Ag+)=2.5*10-27mol.L-1

13.(1) +2.27V, +1.0V
(2) MnO42- , Mn3+
(3) 是Mn2+，故反应式为 Mn + 2H+ Mn2+ +H2

14.(1) +0.91V ,-0.74V
(2) Cr3+和Cr2+均不歧化，但Eθ(Cr2O72-／Cr3+)〉Eθ（O2/H2O），Cr3+不易被氧化，较稳定。
而Eθ（Cr3+/Cr2+）<< Eθ（O2/H2O）,所以Cr2+极不稳定，在酸性介质中极易被空气中的氧气氧化成Cr3+。