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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(duì)放在電池左邊作負(fù)極，發(fā)生還原作用的電對(duì)放在右邊作正極，寫(xiě)出電池表示式后再寫(xiě)電極和電池反應(yīng)以進(jìn)行驗(yàn)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＋I(xiàn)2（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(shí)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(qiáng)，鋅的還原性比鐵強(qiáng)，還原性強(qiáng)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(jìn)行。
2Fe3+ ＋Cu2+2Fe2+＋Cu
E ? =? ?（Fe3+/Fe2+）－? ?（Cu2+/Cu）= 0.771－0.3419＞0，反應(yīng)正向進(jìn)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(jìn)行。
E ? = ? ?（Cu+/Cu）－? ?（Cu2+/Cu+）= 0.522－0.153＞0，反應(yīng)正向進(jìn)行。 （6）4Cr2+＋O2+H2O
4Cr3+＋4OH-
E ? = ? ?（O2/ OH-）－? ?（Cr3+/Cr2+）= 0.401－（–0.407）＞0，反應(yīng)正向進(jìn)行。 （7）2Fe3+＋2I-2Fe2+ ＋I(xiàn)2
E ? =? ?（Fe3+/Fe2+）－? ?（I2/I-）= 0.771V－0.5355V＞0，反應(yīng)正向進(jìn)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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