第四章氧化和还原
1、在下列两种物质中，分别按Mn,N元素的氧化值由低到高的顺序将各物质进行排列：
（1）MnO, MnSO4, KMnO4, MnO(OH), K2MnO4, Mn
(2) N2, NO2, N2O5, N2O, NH3, N2H4
2、指出下列反应中的氧化剂，还原剂以及它们相应的还原，氧化产物。
（1）SO2+ I2 + 2H2O →H2SO4 + 2HI
（2）SnCl2 + 2HgCl2→SnCl4 + Hg2Cl2
(3) 3I2 + 6NaOH →5NaI + NaIO3 + 3H2O
3、用氧化值法配平下列氧化还原反应方程式：
（1）Cu + H2SO4 (浓)→CuSO4 + SO2 + H2O
（2）KMnO4 + S →MnO2 + K2SO4
(3) As2S3+ HNO3 + H2O →H3AsO4 + H2SO4 + NO
(4) (NH4)2Cr2O7→N2 + Cr2O3 + H2O
(5) P4 + NaOH →PH3+ NaH2PO2
4、用离子-电子法配平下列氧化还原反应方程式：
（1）Cr2O72-+ SO32+ + H+→Cr3+ + SO42-
(2) PbO2(s) + Cl- + H+→Pb2+ (实际是PbCl42-) + Cl2
(3) H2S + I2→I- + S
(4) CrO2- + H2O2 + OH-→CrO42-
(5) ClO3- + S2-→Cl- + S + OH-
(6) KMnO4+ FeSO4+ H2SO4→MnSO4+ Fe2(SO4)3+ K2SO4 + H2O
(7) KI + KIO3 + H2SO4→I2+ K2SO4
(8) Ca(OH)2 + Cl2→Ca(ClO) 2 + CaCl2
(9) Fe(OH)2 + H2O2→Fe(OH)3
(10) Al + NO3-→[Al(OH) 4] - + NH3
(11) ClO- + Fe(OH)3→Cl- + FeO42-
(12) P + CuSO4→Cu3P + H3PO4 + H2SO4
5、把镁片和铁片分别放入浓度均为1 mol .L-1的镁盐和亚铁盐的溶液中，并组成一个原电池。
写出原电池的电池符号，指出正极和负极，写出正、负极的电极反应，并指出哪种金属会溶解？
6、从铁、镍、铜、银四种金属及其盐溶液[c(M2+)=1.0 mol .L-1]中选出两种，组成一个具有最大电动势的原电池，写出其电池符号。
7、标准状态下，下列各组物种内，哪种是较强的氧化剂？说明理由。
（1）PbO2或Sn4+(2) I2或Ag+
(3) Cl2或Br2（4）HNO2或H2SO3
8、标准状态下，下列各组物种内，哪种是较强的还原剂？说明理由。
(1) F-或Cu (2) I2或Ag+
(3) Cl2或Br2(4) HNO2或H2SO3
9、查出下列各电对的标准电极电势E aθ,判断各组电对中，哪一个
物种是最强的氧化剂？哪一个物种是最强的还原剂？并写出两者之间进行氧化还原反应的反应式。
（1）MnO4-/Mn2+,Fe3+/Fe2+,Cl2/Cl-
(2) Br2/Br-,Fe3+/Fe2+，I2/I-
(3) O2/H2O2,H2O2/H2O,O2/H2O
10、根据标准电极电势E aθ，判断下列反应自发进行的方向：
（1）Cd + Zd2+→Cd2+ + Zn
(2) Sn2+ + 2Ag+→Sn4+ + 2Ag
(3) H2SO3 + 2H2S →3S + 3H2O
(4) 2MnO4- + 3Mn2+ + 2H2O →5MnO2 + 4H+
(5) 3Fe(NO3) 2 + 4HNO3→3Fe(NO3) 3 + NO + 2H2O
(6) 2K2SO4 + Cl2→K2S2O8 + 2KCl
11、根据标准电极电势E aθ，指出下列各物种，哪些可以共存，哪些不能共存，说明理由。
（1）Fe3+,I- (2)S2O82-,H2S (3) Fe2+,Sn4+
(4) Cr2O72-,I- (5)Ag+,Fe2+ (6) BrO3-,Br- (酸性介质)
（7）MnO4-,Sn2+ (8) HNO3,H2S
12、在下列电对中，离子浓度的变化对电极电势有何影响？单质的氧化还原能力如何改变？
（1）Fe2++ 2e-⇋ Fe (2)I2 + 2e-⇋2I-
13、溶液的pH增加，对下列电对的电极电势有何影响？使各物种的氧化还原能力如何改变？
(1) MnO2/Mn2+(2) MnO4-/MnO42-
(3) NO3-/HNO2
14、计算下列半反应的电极电势。
（1）Sn2+ (0.10 mol .L-1) + 2e-→Sn
(2) Ag+ (0.25 mol .L-1) + e-→Ag
(3) O2 (1.00kPa) + 4H+ (0.10 mol .L-1) + 4e-→2H2O(L)
(4) PbO2 (s) + 4H+ (1.0mol .L-1) + 2e-→Pb2+ (0.10mol .L-1) + 2H2O
15、次氯酸在酸性溶液中的氧化性比在中性溶液中强，计算当溶
液PH=1.00和PH=7.00时，电对HClO/Cl -
的电极电势，假设c(HClO)
和c(Cl -
)都等于1.0 mol .L-1。
16、若c(Cr2O72-)=c(Cr3+)=1.0 mol .L-1,p(Cl2)=1.00kPa,下列情况下能否利用反应：
K2Cr2O7 + 14HCl 2CrCl3 + 3Cl2 + 2KCl +7H2O
来制备氯气？
（1）盐酸浓度为0.10 mol .L-1；
（2）盐酸浓度为12 mol .L-1.
17、在一个半电池中，一根铂丝浸入一含有0.85 mol .L-1Fe3+和0.010 mol .L-1Fe2+的溶液中，另一个半电池是金属Cd浸入0.50 mol .L-1Cd2+的溶液中。
试答：
（1）当电池产生电流时，何者是正极？何者是负极？
（2）写出电池反应。
（3）计算该电池反应的平衡常数。
18、已知锰在酸性介质中的元素电势图：
1.23
E aθ/V MnO4- 0.564 MnO42- 2.26 MnO2 0.95 Mn2+-1.18Mn
1.695
(1) 试判断哪些物种可以发生歧化反应，写出歧化反应式。
（2）估计在酸性介质中，哪些是较稳定的物种？
19、硫在酸性溶液中的元素电势图中：
E aθ/V
S2O82- 2.05SO42- 0.17 H2SO30.40S2O32-0.50 S0.141H2S
0.45
试问：（1）氧化性最强的物种是什么？还原性最强的物种是什么？
(2) 比较稀H2SO4和H2SO3的氧化能力，举例说明。
（3）H2S2O3能否发生歧化反应，估计歧化反应产物是什么？
20、计算反应Fe + Cu2+= Fe2+ + Cu的平衡常数。
若反应结束后溶液中c(Fe2+)=0.10 mol .L-1 ,试问此时溶液中的Cu2+浓度为多少？
21、某原电池中的一个半电池是由金属钴浸入在1.00mol .L-1Co2+的溶液中组成的，另一半半电池则由铂片浸入 1.00 mol .L-1Cl-的溶液中，并不断通入Cl2[p(Cl2)=100kPa]组成的。
实验测得电池的电动势为1.63V，钴电极为负极。
已知Eθ(Cl2/Cl-)=1.36V,回答下列问题：（1）写出电池反应方程式。
（2）Eθ(Co2+/Co)为多少？
（3）p(Cl2)增大时，电池的电动势如何变化？
（4）当其他浓度、分压不变，c(Co2+)变为0.010 mol .L-1时，电池的电动势是多少？
22、铊的元素电势图如下：
E aθ/V Tl3+ 1.25Tl+ -0.34 Tl
0.72
(1)写出由电对Tl3+/Tl+和Tl+/Tl组成的原电池的电池符号及电池反应；
（2）计算该原电池的标准电动势Eθ；
（3）求此电池反应的平衡常数。
23、试从下列各题了解同一电对在酸、碱介质中的E aθ值和E bθ值的联系【系统中p(H2)=100kPa,p(O2)=100kPa】;
（1）E aθ(H+/H2)=0V,它在碱性介质中的E bθ(OH-/H2)等于多少？
（2）E bθ(O2/OH-)=0.401V,它在酸性介质中的E aθ(O2/H2O)等于多少？
24、参照本章例6的处理方法，根据Kaθ(HF)=6.6*10--4,求电对F2/F-的Eθ值【p(F2)=100kPa】。
25、Ag不溶于HCl,却溶于HI.
提示：计算Eθ（AgCl/Ag）和Eθ（AgI/Ag）值并与Eθ(H+/H2)对比。
26、已知Eθ{Fe(OH)2/Fe}=-0.887V, Eθ(Fe2+/Fe)=-0.44V,求Ksp θ{Fe(OH)
}.
2
27、Pb-Sn电池
（-）Sn|Sn2+ (1.0 mol .L-1) ||Pb2+ (1.0 mol .L-1)|Pb(+) 求算：（1）电池的标准电动势Eθ。
（2）当c(Sn2+)仍为1.0 mol .L-1，电池反应逆转时（即Eθ≤0 V）的c(Pb2+)等于多少？。