第六章氧化还原反应
作业
1. 求下列划线元素的氧化值：
H2O2K2Cr2O7NH4+Na2S2O3
N2H4Mn2O7MnO42-S8Cu2O
Pb3O4N2O I2O5OF2BaO2
2. 判断下列反应哪些是氧化还原反应，是氧化还原反应的，指出哪些元素被氧化，哪些被还原？哪些物质是氧化剂，哪些是还原剂？
(1)CO2+ 2NaOH = Na2CO3 + H2O
(2)Cl2 + H2O = HClO + HCl
(3)SnCl2 + HgCl2 = Hg + SnCl4
(4)2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
(5)Cu2(OH)2CO3 = 2CuO + CO2 + H2O
(6)2KI + Br2 = 2KBr + I2
(7)HgI2 + 2I- = HgI42-
(8)2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2
(9)KClO3 + 6HCl = 3Cl2 + KCl + 3H2O
(10)2O3 = 3O2
3. 下列物质哪些只能作氧化剂，哪些只能作还原剂，哪些既能作氧化剂又能作还原剂？
H2S H2SO4H2SO3Fe Fe3+Fe2+H2O2F2
Cl-
4. 配平下列反应式（其中（2）、（4）、（10）、（11）、（12）用离子电子法）：
(11)KIO3 + KI + H2SO4→ I2 + K2SO4 + H2O
5 KI + KIO3 + 3 H2SO4 = 3 H2O + I2 + 3 K2SO4
(12)H2O2 + KMnO4 + H2SO4→ MnSO4 + O2 + K2SO4 4KMnO4+4H2O2+6H2SO4----2K2SO4+4MnSO4+7O2+10H2O
(13)FeS2 + O2→Fe3O4 + SO2
(14)Na2S2O3 + I2 →Na2S4O6 + NaI
(15)KClO3→KClO4 + KCl
(16) C + H2SO4→CO2 + SO2 + H2O
(17)Mg + HNO3→Mg(NO3)2 + N2O
(18)Zn + HNO3→Zn(NO3)2 + NH4NO3
(19)CuS + HNO3→CuSO4 + NO2 + H2O
(20)Sn2+ + O2→Sn4+
(21)Fe2+ + NO3-→ Fe3+ + NO2
(22)H2O2+ KI→ I2 + KOH
5. 判断下列各组中哪一种物质是最强的氧化剂，哪一种是最强的还原剂：
(1)HClO/Cl2Cl2/C l-S/S2-
(2)MnO4-/MnO42-MnO4-/Mn2+MnO4-/MnO2
(3)Sn2+/Sn Pb2+/Pb Ni2+/Ni
(4)Hg2Cl2/Hg Hg2+/Hg Cu2+/Cu
6. 以下物质均能做氧化剂，试根据标准电极电势值，按氧化性强弱排列，并写出它们在酸性介质中的还原产物：KMnO4K2CrO7FeCl3I2CuCl2 Br2
7. 根据标准电极电势值判断下列反应进行的方向：
(23)Zn + Ni2+ = Ni + Zn2+
(24)Zn + Fe2+ = Fe + Zn2+
Zn+Fe2+=Zn2++Fe
(25)Pb + Fe2+ = Pb2+ + Fe
(26)2Br- + 2Fe3+ = Br2 + 2Fe2+
Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+
(27)MnO4- + SO32- + OH- = MnO42- + SO42-
(28)Fe3+ + Mn2+ + H2O = MnO2 + H+ + Fe2+
MnO4-+3Fe2+4H+=MnO2 +3Fe3+ +2H2O
8. 什么是原电池？下列反应若在原电池中进行，试写出电池符号和电池电动势的表达式：
(29)Zn + CdSO4 = ZnSO4 + Cd
(30)Cu2+ + Ni = Cu+ Ni2+
(31)Fe2+ + Ag+ = Ag + Fe3+
(32)Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu
9. 解释现象：
（2）氯化亚铁溶液存放时会发黄；
（3）金属铁能置换铜离子，三氯化铁能溶解铜板；
因为：E°Fe2+/Fe=-0.409V，
E°Fe3+/Fe2+ =0.77V
E°Cu2+/Cu=0.334V
所以：E°Fe3+/Fe2+＞E°Cu2+/Cu＞E°Fe2+/Fe
即：Fe3+离子的氧化性＞Cu2+离子的氧化性＞Fe2+离子的氧化性.。
所以金属铁能置换铜离子，而三氯化铁溶液却能腐蚀铜板。
（4）实验室用MnO2制氯气，为何用浓盐酸？
原因：
1、4HCl(浓)+MnO2===MnCl2+Cl2↑+2H2O(加热)
由于浓盐酸易挥发，加热会产生水蒸气，故生成的氯气不纯，混有氯化氢气体和水蒸气。
10. 现有三种氧化剂Fe2(SO4)3、K2Cr2O7、KMnO4，请选择一种，可使含Cl-、I-、Br-三种离子的混合液中的氧化I-为I2而不使Cl-、Br-氧化。
11. 能否配制含下列各对离子的溶液，为什么？
（5）Sn2+与Fe2+
（6）Fe3+与Sn2+
（7）S2-与NO3-
（8）Fe3+与I-
（9）MnO4-与SO42-
（10）Cr2O72-与Fe2+
12. 写出电池符号，电池反应式，并计算电池的标准电动势。
（11）Ni│Ni2+与Pt│Sn2+ , Sn4+
（12）Pt│Fe2+, Fe3+与Pt│HNO2 , NO3-
（13）Pt│Fe2+, Fe3+与Pt│Mn2+ , MnO4-
13. 求下列电极在298K时的电极电势：
（14）金属锌在0.001mol.L-1Zn2+溶液中
298K时，金属锌放在1.0mol·L-1的Zn2+溶液中，其电极电势为＝-0.76V，若往锌盐溶液中滴加少量氨水，则电极电势应减小，生成锌氨络合物，使得锌离子浓度降低，按照能斯特方程，电极电位减小。
（15）金属锌在0.5 mol.L-1Zn2+溶液中
（16）0.1mol.L-1 Fe3+和0.01mol.L-1 Fe2+溶液
负极反应：Fe2+ -e = Fe3+ ；φθ(Fe3+ / Fe2+)
φ(Fe3+ / Fe2+) = φθ(Fe3+ / Fe2+) + 0.0592lg [Fe3+]/[Fe2+]
正级反应：MnO4 - + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O ；φθ(MnO4 -/ Mn2+)
φ(MnO4 -/ Mn2+) = φθ(MnO4 -/ Mn2+) + (0.0592 /
5)lg[MnO4 -][H+]8/[Mn2+]
E = φ(MnO4 -/ Mn2+) - φ(Fe3+ / Fe2+)
各物质的浓度代入,查出标准电极电势,即可算出电动势E来.
（17）101.325KPa O2在0.10mol.L-1NaOH溶液中14. 若[Mn2+]=[ MnO4-]，下列情况下，KMnO4能否氧化浓度均为1.0mol.L-1的I-、Br-？
(1)PH=2.0
(2)PH=5.0
(3)PH=6.0
15. 计算由下列反应组成的原电池的标准电动势和电池反应的平衡常数：
(4)Cu + Cu2+ = 2Cu+
(5)Hg2+ + Hg = Hg22+
16. 若离子浓度均为0.1mol.L-1，计算下列反应在298K时的平衡常数：
(6)Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu
首先你得知道电池反应的标准电极电势
ψZn2+/Zn=-0.762 ψCu2+/Cu=+0.342
所以电极电势为E0=ψCu2+/Cu-ψZn2+/Zn=0.342+0.762=1.104V
因为电池反应的标准吉布斯自由能G=-nFE0=-RTlnK0
所以K0=exp（nFE0/RT) =e^85.962896 [ n=2 F=96485 R=8.314 T=298 ]
(7)Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
17. 若[Sn2+]=[Pb2+]=0.1mol.L-1，判断反应Sn + Pb2+= Pb+ Sn2+的方向，并计算平衡常数；若要使反应方向逆转，对浓
度有何要求？。