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第四章氧化还原反应
思 考 题
1.分别将元素Mn、N在下列两组物质中的氧化数按高到低顺序排列。 (1)⑤KMnO4,③MnO2,④K2MnO4,①MnSO4,②MnO(OH) (2)②N2,⑦N2O5,③N2O,⑤N2O3,⑥NO2,④NO,①NH3
2.试分别写出碳在下列各物质中的共价键数目和氧化数. CH3Cl(-2),CH4(-4),CHCl3(+2),CH2Cl2(0),CCl4(+4)(共价键数目均为4)
3.指出下列各物质中各元素的氧化数。 Cs+,(+1)F-,(-1)NH4+,(-3,+1)H3O+,(+1,-2)H2O2,(+1,-1)Na2O2(+1,-1),KO2,(+1,-1/2)CH3OH,(-2,+1,-2)Cr2O72-,(+6,-2)KCr(SO4)2·12H2O(+1,+3,+6,-2,+1)4.判断下列氧化还原反应方程式书写是否正确,并把错误予以改正。 (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+×
Cr2O7+6Fe2++14H+─→2Cr3++6Fe3++7H2O (5)FeS+4HNO3─→Fe(NO3)3+S↓+NO↑+2H2O√ (6)(3)Fe2++NO3-+4H+─→(3)Fe3++NO↑+2H2O×5.指出下列各原电池符号的表示式是否正确,并把错误的予以改正。 (1)氧化还原反应:Fe(s)+Ag+(aq)─→Fe2+(aq)+Ag(s)原电池符号:(-)Ag∣Ag+‖Fe2+│Fe(+)×
(-)Fe∣Fe2+(c1)‖Ag+(c2)│Ag(+) (2)氧化还原反应:Fe3+(aq)+2I-(aq)─→Fe2+(aq)+I2(s)原电池符号:(-)Pt,I2(s)∣I-(c1)‖Fe2+(c2)│Fe3+(c3)(+)×
(-)Pt,I2(s)∣I-(c1)‖Fe3+(c2),Fe2+(c3)∣Pt(+) (3)氧化还原反应:2Fe2+(0.010mol·L-1)+Cl2(100kPa)=2Fe3+(0.10mol·L-1)+2Cl-(2.0mol·L-1) 原电池符号:(-)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(+)6.氧化还原电对当氧化型或还原型物质发生下列变化时,电极电势将发生怎样的变化? (1)氧化型物质生成沉淀;↓ (2)还原型物质生成弱酸。↑7.填写下列空白: (1)下列氧化剂:KClO4,Br2,FeCl3,KMnO4,H2O2当其溶液中 H+浓度增大时,氧化能力增强的是KClO4,KMnO4,H2O2,不变的是Br2,FeCl3。 (2)下列电对中,Eθ值最小的是OH-/H2。 H+/H2,H2O/H2,OH-/H2,HF/H2,HCN/H2,H+/H28.下列电对中,若浓度增大,哪种电对的电极电势增大、不变或变小? Cl2/Cl-,Cr2O72-/Cr3+,Fe(OH)3/Fe(OH)2Cr2O72-/Cr3+↑,Fe(OH)3/Fe(OH)2↑,Cl2/Cl-不变9.下列说法是否正确? (1)由于Eθ(Fe2+/Fe)=-0.440V,Eθ(Fe3+/Fe2+)=0.771V,故Fe3+与Fe2+能发生氧化还原反应;× (2)因为电极反应Ni2++2e-=Ni的=-0.25V,故2Ni2++4e-=2Ni的=2;× (3)在氧化还原反应中,若两个电对的Eθ值相差越大,则反应进行得越快;×10.试用标准电极电势值判断下列每组物质能否共存?并说明理由。
(1)Fe3+和Sn2+
(2)Fe3+和Cu
(3)Fe3+和Fe
(4)Fe2+和Cr2O72-(酸性介质);
(5)Fe2+和MnO4-(酸性介质);
(6)Cl-、Br-和I-
(7)Fe2+和Sn4+
(8)I2和Sn2+
(1)不能。Eθ(Fe3+/Fe2+)>Eθ(Sn4+/Sn2+),2Fe3++Sn2+→2Fe2++Sn4+
(2)不能。Eθ(Fe3+/Fe2+)>Eθ(Cu2+/Cu),2Fe3++Cu→2Fe2++Cu2+
(3)不能。Eθ(Fe3+/Fe2+)>Eθ(Fe2+/Fe),2Fe3++Fe→3Fe2+
(4)不能。Eθ(Cr2O72-/Cr3+)>Eθ(Fe3+/Fe2+),Cr2O72-+6Fe2++14H+→
2Cr3++6Fe3++7H2O
(5)可共存,都为最低氧化态。
(6)不能。Eθ(I2/I-)>Eθ(Sn4+/Sn2+),I2+Sn2+→2I-+Sn4+
11.回答下列问题: (1)化学反应的ΔrHm,ΔrSm,ΔrGm和电池电动势E及电极电势E值的大小,哪些与化学反应方程式的写法无关?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)为何H2S水溶液不能长期保存?易被空气氧化生成S (3)能否用铁制容器盛放CuSO4溶液?不能,Fe+Cu2+→Fe2++Cu (4)配制SnCl2溶液时,为防止Sn2+被空气中氧所氧化,通常在溶液中加入少许Sn粒,为什么?Sn4++Sn→2Sn2+ (5)铁溶于过量盐酸或稀硝酸,其氧化产物有何不同?Fe2+,Fe3+ (6)为何金属Ag不能从稀H2SO4或HCl中置换出H2气,却能从氢碘酸中置换出H2气?Eθ(Ag+/Ag)>Eθ(H+/H2),而Eθ(AgI/Ag)