【题解】第7章 氧化还原反应题解
无机化学简明教程第7章 氧化还原反应可编辑全文
H+浓度为1mol·L-1的酸溶液中。不断地通入压力为101.3
kPa的氢气流，使铂黑电极上吸附的氢气达到饱和。这时，
H2与溶液中H+可达到以下平衡：
电极反应： 2H (aq) 2e = H2 g
电电对对：：H/H2
E
H /H2
= 0.000V
无机化学
33
表示为: H+ H2(g) Pt
H2←
即: Cr(OH)3 (s) + 5OH- = CrO42- + 4H2O + 3e-
②
①×3+②×2得
2Cr(OH)3 (s) + 3Br2 (l) + 10OH- = 2CrO42- + 6Br- + 8H2O
2Cr(OH)3 (s) + 3Br2 (l) + 10KOH= 2K2CrO4 + 6KBr + 8H2O
() Pt Fe2 1.0mol L1 , Fe3 0.1mol L1 ‖ Cl 2.0mol L1 Cl2101325Pa Pt ()
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21
例2：将反应: SnCl2 +FeCl3 SnCl4 +FeCl2 组成一个原电池，写出其电池组成及正负极的电极反应。
解： <–> Sn2+ – 2e
S4O62S4O62 S的氧S的化氧数化为数 为2.5 2.5 CCHH33CCOOOOHH CC的的氧氧化化数数为为00
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7
4、氧化还原电对
对氧化还原反应 Cu2+ + Zn = Zn2+ + Cu O1 R1 O2 R2
Cu2+ /Cu ， Zn2+ /Zn 称为氧化还原电对 氧化态和还原态成共轭关系:
第七章氧化还原滴定法课后习题和答案解析
第七章氧化还原滴定法计算在H2SO4介质中，H+浓度分别为1 mol·L-1和mol·L-1的溶液中VO2+/VO2+电对的条件电极电位。
（忽略离子强度的影响，已知= V）根据Hg22+/Hg和Hg2Cl2的溶度积计算Hg2Cl2/Hg。
如果溶液中Cl-浓度为mol·L-1，Hg2Cl2/Hg电对的电位为多少找出以下半反应的条件电极电位。
已知=，pH=7，抗坏血酸p K a1=，p K a2=。
在1 溶液中用Fe3+溶液滴定Sn2+时，计算：(1) 此氧化还原反应的平衡常数及化学计量点时反应进行的程度；(2) 滴定的电位突跃范围。
在此滴定中应选用什么指示剂用所选指示剂时滴定终点是否和化学计量点一致计算pH = ，c NH 3= 的溶液中Zn2+/Zn电对的条件电极电位（忽略离子强度的影响）。
已知锌氨配离子的各级累积稳定常数为：lg 1 =, lg 2 =, lg 3 =, lg 4 = ；NH4+的离解常数为K a =。
在酸性溶液中用高锰酸钾法测定Fe2+时，KMnO4溶液的浓度是mol·L-1，求用(1)Fe；(2) Fe2O3；(3)表示的滴定度。
称取软锰矿试样0.5000 g，在酸性溶液中将试样与0.6700 g纯Na2C2O4充分反应，最后以mol·L-1 KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4，至终点时消耗mL。
计算试样中MnO2的质量分数。
称取褐铁矿试样0.4000g，用HCl溶解后，将Fe3+还原为Fe2+，用K2Cr2O7标准溶液滴定。
若所用K2Cr2O7溶液的体积（以mL为单位）与试样中Fe2O3的质量分数相等。
求K2Cr2O7溶液对铁的滴定度。
盐酸羟氨(NH2OH·HCl)可用溴酸钾法和碘量法测定。
量取mL KBrO3溶液与KI反应，析出的I2用溶液滴定，需用mL。
1 mL KBrO3溶液相当于多少毫克的NH2OH·HCl称取含KI之试样1.000g溶于水。
12第7章 氧化还原滴定法及习题课2.
计量关系：
1 k M n O4
~
5 2
H
2C2O4
~
5 Ca 2
wCa
( C V )K M n O4
5 2
1 0 0 0 ms
MCa
100%
操作条件：自学 沉淀、洗涤P243
（4）化学需氧量COD的测定 P244 Chemical Oxygen Demand
（2）自身指示剂－KMnO4 缺点（1）标准溶液不稳定；
（2）选择性较差（易发生副反应） 需严格控制滴定条件
3、KMnO4标准溶液的配制与标定
（1）配制：间接法
纯度99.0%~99.5%, 含有MnO2等杂质。
微沸约1h，放置2天
计算、粗称KMnO4溶于水
充分氧化还原性物质
用微孔玻璃漏斗滤去MnO2
mol.L-1 FeSO4标液返滴剩余的K2Cr2O7，用去了 15.00mL，求COD。
解：Cr2O72 6 e2Cr3，O2 4 e2H2O
F e2 e F e3
计量关系：1
C
r2O
2 7
~
6 F e2
~
3 2
O2
C O DCr
[ ( C V)K 2C r2O7
(
C
V
)
F
e2
1 6
]
3 2
V水 样
(2) 极强酸性介质中，在P2O74-或F-存在下
MnO4- + 3H2P2O72- + 8H+ + 4e = Mn(H2P2O7 )33- + 4H2O
氧化还原反应知识题及答案解析
氧化还原反应习题及答案一、判断题：1.已知MX 是难溶盐，可推知E( M2+ / MX ) < E( M2+ / M+ ) 。
（）2.在实验室中MnO2 (s) 仅与浓HCl 加热才能反应制取氯气，这是因为浓HCl仅使E ( MnO2 / Mn2+ ) 增大。
...................................................................................... （）E ( Cl2 / Cl- ) < E( Cl2 / AgCl ) 。
...............................................................................（）3. 以原电池的E来计算相应氧化还原反应的标准平衡常数，由此可以推论出，氧化还原反应的K是各物种浓度为1.0 mol·L-1或p= p时的反应商。
.............................................................................................................................................. （）4. 理论上所有氧化还原反应都能借助一定装置组成原电池；相应的电池反应也必定是氧化还原反应。
................................................................. （）5. 已知K ( AgCl ) =1.8 ⨯ 10-10，当c (Ag+ ) = 1.8 ⨯ 10-1 0 mol·L-1时，E (Ag+ /Ag ) = E(AgCl / Ag ) 。
.................................................................................................................（）6. E( Cr 2O72- / Cr3+ ) < E( Cl2 / Cl- )，但是，K2Cr2O7与浓度较大的HCl (aq) 可以反应生成Cl2。
第7章 第2节 原电池及电动势
(Hg2Cl 2 / Hg) 0.2415V.
将待测电极与参比电极组成原电池
参比电极
银-氯化银电极
电极反应: AgCl(s)+e Ag(s)+Cl (aq)
Ag + (aq)+e- Ag(s)
电极符号: Ag∣AgCl∣Cl-
T=298K时，标准电极电势为0.2223V 饱和电极电势为0.2000V
M活泼
M不活泼
如果溶解 > 沉积则如图a； 如果沉积 > 溶解则如图b。 都会形成双电层, 产生电势差, 称之为金属的电极电势。 用 (氧化态/还原态)表示, 例如 (Cu2＋/Cu)等。
双电层
Mn+稀 Mn+浓 溶解 >沉积 沉积 >溶解 M Mn+(aq) +ne-
值越大, 氧化能力越强; 值越小, 氧化能力越弱。
原电池的正、负极之间的电极电势差称为原电池的电动 势，用E 来表示。 规定: 原电池的电动势等于正极的电 极电势减去负极的电极电势。
E = 正－Leabharlann 负Eθ= θ正－θ负三、原电池的电极电势
(4) 标准电极电势的测定:
电极电势的绝对值无法测定，实际应用中只需知 道它们的相对值，我们人为地选择某一电极为标准， 规定电极电势为零，而把其他电极与此标准电极构成 的原电池的电动势，作为该电极的电极电势。
Sn4+(c1)，Sn2+(c2) | Pt (+)
⑥ 参与电极反应的其它物质也应写入电池符号中。
Cr2O72-(c1), H+(c2), Cr3+(c3) | Pt (+) (-) Pt | O2(p) | H2O，OH- (c1)
分析化学第7章课后知识题目解析
第七章氧化还原滴定1.条件电位和标准电位有什么不同？影响电位的外界因素有哪些？答：标准电极电位E′是指在一定温度条件下（通常为25℃）半反应中各物质都处于标准状态，即离子、分子的浓度（严格讲应该是活度）都是1mol/l（或其比值为1）（如反应中有气体物质，则其分压等于1.013×105Pa，固体物质的活度为1）时相对于标准氢电极的电极电位。
电对的条件电极电位（E0f）是当半反应中氧化型和还原型的浓度都为1或浓度比为，并且溶液中其它组分的浓度都已确知时，该电对相对于标准氢电极电位（且校正了各种外界因素影响后的实际电极电位，它在条件不变时为一常数）。
由上可知，显然条件电位是考虑了外界的各种影响，进行了校正。
而标准电极电位则没有校正外界的各种外界的各种因素。
影响条件电位的外界因素有以下3个方面；（1）配位效应；（2）沉淀效应；（3）酸浓度。
2．是否平衡常数大的氧化还原反应就能应用于氧化还原中？为什么？答：一般讲，两电对的标准电位大于0.4V（K>106），这样的氧化还原反应，可以用于滴定分析。
实际上，当外界条件（例如介质浓度变化、酸度等）改变时，电对的标准电位是要改变的，因此，只要能创造一个适当的外界条件，使两电对的电极电位超过0.4V ，那么这样的氧化还原反应也能应用于滴定分析。
但是并不是平衡常数大的氧化还原反应都能应用于氧化还原滴定中。
因为有的反应K虽然很大，但反应速度太慢，亦不符合滴定分析的要求。
3.影响氧化还原反应速率的主要因素有哪些？答：影响氧化还原反应速度的主要因素有以下几个方面：1）反应物的浓度；2）温度；3）催化反应和诱导反应。
4.常用氧化还原滴定法有哪几类？这些方法的基本反应是什么？答：1）高锰酸钾法．2MnO4+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O.MnO2+H2C2O4+2H+==Mn2++2CO2+2H2O2) 重铬酸甲法. Cr2O72-+14H++Fe2+===2Cr3++Fe3++7H2OCH3OH+Cr2O72-+8H+===CO2↑+2Cr3++6H2O3)碘量法3I2+6HO-===IO3-+3H2O，2S2O32-+I2===2I-+2H2OCr2O72-+6I-+14H+===3I2+3Cr3++7H2O5.应用于氧化还原滴定法的反应具备什么条件？答：应用于氧化还原滴定法的反应，必须具备以下几个主要条件：（1）反应平衡常数必须大于106，即△E>0.4V。
高一化学氧化还原反应试题答案及解析
高一化学氧化还原反应试题答案及解析1.在炼铜的过程中发生:Cu2S + 2Cu2O =" 6Cu" + SO2↑,则下列叙述正确的是A．该反应从电子转移角度看，与SO2 + 2H2S =" 3S" + 2H2O是同一反应类型B．该反应从电子转移角度看，每生成6 mol铜，转移电子12 molC．该反应中，氧元素氧化了硫元素D．该反应中，Cu2S既是还原剂又是氧化剂【答案】D【解析】分析该反应的元素化合价的变化，Cu元素化合价降低，S元素化合价升高，O元素化合价不变。
每生成6mol铜转移9mol电子，Cu2O在此反应中作氧化剂，Cu2S既作氧化剂，又作还原剂。
综合比较，只有D选项正确。
【考点】考查元素及化合物、化学反应的类型、电子转移、氧化还原反应等相关知识。
2.实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应：KMnO4+ HCl KCl + MnCl2+ Cl2↑ + H2O（1）请配平上述化学方程式，并在上面用“双线桥法” 标明电子转移的方向和数目：（2）该反应的氧化产物是，KMnO4发生反应。
（3）HCl在上述反应中显示出来的性质是。
A．氧化性B．还原性C．酸性D．碱性（4）用该浓盐酸制得了标况下560mlCl2,则被氧化的HCl为 mol，需要KMnO4的质量 g，转移电子数为。
【答案】（1）2 KMnO4+16 HCl =" 2" KCl + 2 MnCl2+ 5 Cl2↑ + 8 H2O（2）Cl2、还原（3）BC （4） 0.05 mol 1.58g 0.05NA或3.01×1022【解析】（1）反应中HCl→Cl2，氯元素化合价由-1价升高为0价，共升高2价，KMnO4→MnCl2，Mn元素化合价由+7价降低为+2价，共降低5价，化合价升降最小公倍数为10，故KMnO4系数为2，故Cl2系数为5，根据Mn元素守恒可知MnCl2系数为2，根据K元素守恒可知KCl系数为2，根据Cl元素守恒可知HCl系数为16，根据H元素可知H2O的系数为8，配平后方程式为：2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8 H2O，用“双线桥法”标明电子转移的方向和数目为：；（2）反应中HCl→Cl2，氯元素化合价由HCl中-1价升高为Cl2中0价，Cl2是氧化产物；反应KMnO4→MnCl2，Mn元素化合价由+7价降低为+2价，KMnO4是氧化剂，发生还原反应；（3）由方程式可知，反应后KCl、Cl2中含有氯元素，KCl中氯元素化合价为-1价，Cl2中氯元素化合价为0价，说明反应中HCl表现酸性、还原性，选BC；（4）标准状况下560mlCl2的物质的量为0.025mol，被氧化的HCl生成Cl2，根据氯元素守恒可知被氧化的HCl为0.025mol×2=0.05mol；根据2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8 H2O可知，生成0.025molCl2，需要KMnO4的物质的量为0.01mol，质量为0.01mol×158g/mol=1.58g；反应中HCl→Cl2，氯元素化合价由HCl中-1价升高为Cl2中0价，故转移电子物质的量为0.025mol×2=0.05mol，转移电子数目为0.05mol×NA mol-1=0.05NA。
高一化学氧化还原反应试题答案及解析
高一化学氧化还原反应试题答案及解析1.下列各组反应中，硝酸既表现了氧化性，又表现了酸性的是A．C+HNO3B．SO2+HNO3C．Fe(OH)3+HNO3D．FeO+HNO3【答案】D【解析】A、硝酸只表现氧化性，错误；B、硝酸只表现氧化性，错误；C、硝酸只表现酸性，错误；D、硝酸把+2价铁氧化成+3价铁，同时有盐生成，所以既表现了氧化性，又表现了酸性，正确，答案选D。
【考点】考查硝酸的氧化性、酸性的判断2.下列叙述正确的是A．在氧化还原反应中，金属单质一般只作还原剂B．氧化还原反应中非金属单质一定是氧化剂C．金属元素被还原时所得产物一定是金属单质D．某元素从化合态变为游离态，该元素一定被还原【答案】A【解析】A、金属单质只有正价无负价，在氧化还原反应中只能失电子，作还原剂，正确；B、氧化还原反应中非金属单质不一定是氧化剂，如氯气与水的反应，氯气还是还原剂，错误；C、铁离子被还原时生成亚铁离子，不是单质，错误；D、氯离子从化合态变为游离态氯气，氯元素被氧化，错误，答案选A。
【考点】考查氧化还原反应氧化剂、还原剂、被氧化、被还原的关系3.下列物质与水反应不属于氧化还原反应的是A．NO2B．CaO C．Cl2D．Na2O2【答案】B【解析】A．3NO2+ H2O = 2HNO3+ NO，有元素化合价的变化，属于氧化还原反应。
错误。
B．CaO+ H2O =Ca(OH)2.没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应。
正确。
C．Cl2＋H2OHCl＋HClO。
有元素化合价的变化，属于氧化还原反应。
错误。
D．2Na2O2+2H2O="4NaOH+"O2↑。
有元素化合价的变化，属于氧化还原反应。
错误。
【考点】考查物质与水反应的类型的知识、4.下列叙述正确的是A．非金属元素形成的离子一定是阴离子B．非金属单质在氧化还原反应中一定是氧化剂C．某元素从化合态变为游离态时，一定被还原D．金属阳离子被还原不一定得到金属单质【答案】D【解析】A．非金属元素形成的离子可以是阳离子如NH4+，也可以是阴离子如CO32-等。
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①当c（H＋）=1×10-7mol/L，其它有关组分仍处于标准状 态时，反应向那个方向进行？ ②当c（H＋）=6mol/L，其它有关组分仍处于标准状态时， 反应向那个方向进行？
解: 碘半反应的电极电势不随H+浓度变化而变
EH3AsO4/H3AsO3
=
+
0.771V
Eθ I2 /I-
=
+
0.535V
Fe3＋会氧化 I- ，不能共存！！
答②: 对于Fe2+ 和 I -， Fe2+ 做氧化剂，I - 做还原剂
Eθ Fe2+/Fe
=
-0.447V
Eθ I2/I-
=
+
0.535V
Fe2+不能氧化 I－ ，可以共存！
答③: 对于Fe 和 I－，两者都处于还原状态, 可以共存.
Eθ Fe3+/Fe2+
=
+
0.771V
I2 不会氧化Fe2+ ，使之生成单质Fe 3+离子,可以共存！
若 Fe2＋ 做氧化剂， I2 做还原剂
Eθ Fe2+/Fe
=
-0.447V
Eθ IO3- /I2
=
+
1.195V
答⑥: 对于Fe和 I2 ， I2 做氧化剂， Fe做还原剂
Eθ I2/I-
=
+
O的氧化态升高22=4
3 2N-3H4N+5O3-2 2N20 +4H2O+O20
3.用氧化态法配平下列氧化还原反应方程式：
S的氧化态升高 0.5×4=2
5 Na2S2+2O3+I2 Na2S4+2.5O6 +NaI-1
I 的氧化态降低 1×2=2
5 2 Na2S2+2O3+I20 2NaI-1+Na2S4+2.5O6
态时，反应向那个方向进行？
EC=l21/C.3l－0=VEθ
Cl2 /Cl－
+
0.0592 2
lg
[pCl2 ] [Cl- ]2
=1.36+
0.0592 2
lg
1 122
EH3AsO4/H3AsO3 =0.560+0.0592lg[H+ ]
①当c（H＋）=1×10-7mol/L时，
EH3AsO4/H3AsO3 =0.560+0.0592lg1107 0.146V
0.534V
Eθ Fe2+ /Fe
=
-0.447V
I2 可以氧化 Fe , 生成 Fe2+ 和 I- 离子, 不能共存 !
答⑦: 对于Fe3＋和Fe, Fe2+做氧化剂，Fe做还原剂
Eθ Fe3+/Fe2+
=
+
0.771V
Eθ Fe2+/Fe
=
-0.447V
Fe3＋会氧化Fe, 使之生成Fe2＋，不能 共存！！
K2Cr2O7 +14HCl 2CrCl3 +3Cl2 +2KCl+7H2O
来制备氯气? ①盐酸浓度为0.1mol/L; ②盐酸浓度为 12mol/L.
解①: 盐酸浓度为0.1mol/L时，c（H＋）和 c（Cl－）离 子浓度分别为0.1mol/L。两个电对的E分别为
E Cr2 O7 2- /Cr3+
缓冲溶液的pH值为3.75！
若该缓冲溶液中 c(HA) = c(A-)= 1mol/L时，根据缓冲公式
pH=pKθa
lg
cHAc c NaAc
3.75=pKθa
lg cHAc c NaAc
pK
θ a
lg 1.0 1.0
pKθa
3.75=
pKθa
lg
K
θ a
Kθa 1.78104
13. 若c(Cr2O72-) = c(Cr3+) = 1mol/L、p(Cl2)=100kPa 时，下列酸度条件下能否利用反应
p
0.0592
[H+ ]2
EH+ /H2 =0.0000+ 2 lg 100kPa
100kPa
0.427-0.412=E’H+/H2 EH+/H2 =0.015
0.0592
[H+ ]2
E = H+ / H2 2 lg 100kPa
100kPa
EH+
/ H2
=
0.0592 2
lg[H+ ]2
0.0592lg[H+ ]
=Eθ Cr2 O7 2- /Cr3+
+
0.0592 6
lg
[Cr2O72- ][H+ [Cr3+ ]2
]14
0.0592 1 0.114 =1.33+ 6 lg 12
=1.19V
E Cl2 /Cl－
=Eθ Cl2 /Cl－
+
0.0592 2
lg
[pCl2 ] [Cl- ]2
0.0592 1
=1.36+
在得失电子相等的条件下, 让氧化剂对应的半反应, 减去还原剂对应的半反应
MnO4 +5e +8H+ Mn2+ +4H2O 2
- O2 2e +2H+ H2O2
5
2MnO4 +6H+ +5H2O2 2Mn2+ 5O2
2KMnO4 +3H2SO4 +5H2O2 2MnSO4 +5O2 K2SO4 8H2O
4.用离子-电子法配平下列氧化还原反应方程式：
2 KMnO4 +H2O2 +H2SO4 MnSO4 +K2SO4 O2 2 MnO4 +H2O2 +H+ Mn2+ O2
氧化剂对应 的半反应
还原剂对应 的半反应
MnO4 +5e +8H+ Mn2+ +4H2O O2 2e +2H+ H2O2
ECr2O7 2- /Cr 3+
=Eθ Cr2O7 2- /Cr 3+
+
0.0592 6
lg
[Cr2O72- ][H+ [Cr3+ ]2
]14
=1.33+ 0.0592 lg 11214
6
12
=1.48V
E
Cl2 /Cl－
=Eθ Cl2 /Cl－
+
0.0592 2
lg
[pCl2 ] [Cl- ]2
E电动势1＝E(+)-E(-)=EH+/H2 E(-)=0.412V E电动势2＝E(+)-E(-)=E’H+/H2 E(-)=0.427V 让E2-E1 0.427-0.412=E’H+/H2 EH+/H2 =0.015
EH+
/
H2
=EθH+
/
H2
+
0.0592 2
lg
[H+ ]2 p(H2 )
还原剂对应 的半反应
Cl2 2e 2Cl-
在得失电子相等的条件下, 让氧化剂对应的半反应, 减去还原剂对应的半反应
PbO2 2e 4H Pb2+ 2H2O
— Cl2 2e 2Cl-
PbO2 4H 2Cl- Pb2+ Cl2 2H2O
PbO2 4HCl PbCl2 Cl2 2H2O
（6）As2O3 HNO3 H3AsO4 NO
氧化剂对应 的半反应
HNO3 3e 3H+ NO 2H2O
还原剂对应 的半反应
2H3AsO4 4e 4H+ As2O3 +5H2O
在得失电子相等的条件下, 让氧化剂对应的半反应, 减 去还原剂对应的半反应
HNO3 3e 3H+ NO 2H2O
答④: 对于Fe3＋和 I2 ，Fe3＋做氧化剂，I2 做还原剂
Eθ Fe3+/Fe2+
=
+
0.771V
=
Eθ IO3- /I2
=
+
1.195V
Fe3+不会氧化I2，使之生成单质IO3 –离子, 可以共存！
答⑤: 对于Fe2＋和 I2 ， I2 做氧化剂， Fe2＋做还原剂
Eθ I2/I-
=
+
0.534V
=Eθ Pb2+ /Pb
Eθ Pb2+ /Pb
+
0.0592 2
lgKθ sp(PbSO4 )
=Eθ Pb2+ /Pb
Eθ Pb2+ /Pb
0.0592 2
lgKθ sp(PbSO4 )
=
0.0592 2
lgKθsp(PbSO4
)
E原电池＝E(+)-E(-)=EθPb2+/Pb
Eθ PbSO4/Pb
lg[Pb2+
]
=Eθ Pb2+ /Pb
+
0.0592 2
lg
Kθ sp(PbSO4 [SO42- ]
)
E(-)=Eθ
Pb2+
/Pb
+
0.0592 2
lgK
θ
sp(PbSO4
)
正极的E为： 电池的电动势E为：