①标出被氧化和被还原的元素原子的氧化数 ②确定氧化数增加或减少的数值（可采用“线桥” 来表示）
③乘以相应系数，使增、减氧化数相等
氧化数降低 3×2
+3 0 +6 -2 K2Cr2O7+ 3 H2S +H2SO4→K2SO4 + Cr2(SO4)3+ 3 S +H2O 氧化数升高 2 ×3 ④配平反应前后氧化数未发生变化的原子数。
3H2S - 6e-→ 3S + 6H+ (2e-×3=6e-) +) Cr2O72-+14H++6e-→2Cr3++7H2O (6e-×1=6e-)
Cr2O72- + 3H2S + 8H+ = 2Cr3+ + 3S + 7H2O K2Cr2O7+3H2S+4H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+3S+7H2O
(1) 金属铁能置换Cu2+，而Fe3+溶液又能溶解铜。
【解释】根据对角线关系，将各标准电极电势φө按
ห้องสมุดไป่ตู้
由小到大排列后，电势表左下方的物质能和右上方
的物质发生反应。 Fe2+ + 2e- ＝ Fe φөFe2+/Fe= - 0.440V Cu2+ + 2e- ＝ Cu φөCu2+/Cu= 0.337V Fe3+ + e- ＝ Fe2+ φөFe3+ /Fe2+ = 0.771V 反应方向：Cu2+ +Fe＝Cu+Fe2+ (金属铁置换Cu2+)
= -0.403V – (-0.440V) = 0.037 V
lgK = z· E /0.0592 = 2× 0.037 / 0.0592 = 1.25
K = 17.783
ө
ө
ө
Cd2+ + Fe ⇌ Cd + Fe2+
初始浓度/mol· L-1 0.050 平衡浓度/mol· L-1 0.050-x K =
φөFe2+/Fe= -0.440V， φөCd2+/Cd = -0.403V
根据题意，该氧化还原反应为： Cd2+ + Fe ⇌ Cd + Fe2+ 其正极反应为：Cd2+ + 2e- ⇌ Cd
负极反应为：Fe - 2e- ⇌ Fe2+ 则原电池的电动势：Eө = φөCd2+/Cd - φөFe2+/Fe
负极反应： Sn4+ - 2e- = Sn4+
则原电池的电动势：Eө = φөI2/I-- φөSn4+/Sn2+
= 0.5345 - 0.154 = 0.3805V
△rG = - z· F· E = -2×96500C· mol-1×0.3805V
ө ө
= -73437J · mol-1 = -73.44 kJ · mol-1 < 0
则原电池的电动势：Eө = φөCl2/Cl-- φөBr2/Br-
= 1.36- 1.07 = 0.29V
△rG = - z· F· E = -2×96500C· mol-1×0.29V
ө ө
= -55970J · mol-1 = -55.97 kJ · mol-1 < 0
(2) I2 + Sn2+ = 2I- + Sn4+ 正极反应：I2 + 2e- = 2I-
(1) 金属铁能置换Cu2+，而Fe3+溶液又能溶解铜。
(2) H2S溶液久置会变混浊。
(3) H2O2溶液不稳定，易分解。
(4) 分别用NaNO3溶液和稀H2SO4溶液均不能把Fe2+
氧化，但两者混合后就可将Fe2+氧化。
(5) Ag不能置换1 mol· L-1 HCl中的氢，但可置换1
mol· L-1 HI中的氢。
大于φөFe2+/Fe = -0.440V 。根据P459附录十四可 查得： φөSO42-/H2SO3= 0.17V ， φөSn4+/Sn2+= 0.154V ，φөS/H2S = 0.141V，φөH+/H2= 0.0000V ， 等。可见，H2SO3、Sn2+、H2S和H2等均能使
Cu2+变成Cu，Ag+变成Ag，但不能使Fe2+变成
φөO2/H2O = 1.229V，φөMnO2/Mn2+ = 1.23V ，等。
可见，HNO3、HNO2、Br2、HClO4、O2和 MnO2等均能使Sn2+变成Sn4+，Fe2+变成Fe3+，
但不能使Cl-变成Cl2 。
(2) 所选择的还原剂，其相应的电极电势必须小于
φөCu2+/Cu = 0.337V和φөAg+/Ag = 0.799V ，但必须
(7) MnO4- + H2O2 + H+ → Mn2+ + O2 + H2O
①将氧化还原反应分为两个半反应，一个发生氧 化反应，另一个发生还原反应： H2O2 → O2 MnO4- + H+ → Mn2+ + H2O ②分别配平两个半反应： H2O2 - 2e- → O2 + 2H+ MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O ④确定两个半反应的得、失电子数相等，再将两个 半反应合并即可。 5H2O2 -10e-→5O2+10H+ (2e-×5=10e-) +) 2MnO4-+16H++10e-→2Mn2++8H2O (5e-×2=10e-) 2MnO4-+5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2+8H2O
2Fe3+ +Cu＝2Fe2+ +Cu2+ (Fe3+溶液溶解铜)
(2) H2S溶液久置会变混浊。
【解释】根据对角线关系，将各标准电极电势φө按
由小到大排列后，电势表左下方的物质能和右上方
的物质发生反应。 S+2H++2e- ＝H2S
φөS/H2S= 0.141V
O2+4H++4e- ＝2H2O φөO2/H2O = 1.229V
【第14题(P121)】对照电极电势表： (1) 选择一种合适的氧化剂，它能使Sn2+变成Sn4+， Fe2+变成Fe3+，但不能使Cl-变成Cl2 。 (2) 选择一种合适的还原剂，它能使Cu2+变成Cu， Ag+变成Ag，但不能使Fe2+变成Fe 。
【解】查表得P459附录十四得各电对的电极电势： 电极电对 电极电势/V 电极电对 电极电势/V
【第23题(P122)】已知φөAg+/Ag=0.799 V，Ksp (AgBr)
= 7.7×10-13。求下列电极反应的φө： AgBr + e- ⇌ Ag + Br 【解】AgBr⇌Ag+ +Br - ，Ksp = [Ag+][Br -] = 7.7×10-13 当[Br -] = 1.0mol· L-1时 [Ag+]=Ksp /[Br -]=Ksp 而Ag+ + e- ⇌ Ag
第五章 氧化还原反应
作
业
参
考
答
案
【第2题(P120)】用氧化数法或离子电子法配平下列方
程式：
(2) K2Cr2O7+H2S+H2SO4→K2SO4+Cr2(SO4)3+S+H2O
(7) MnO4-+H2O2+H+→Mn2++O2+H2O 【解法一：氧化数法】
(2) K2Cr2O7+H2S+H2SO4→K2SO4+Cr2(SO4)3+S+H2O
Fe 。
【第16题(P121)】利用电极电势表，计算下列反应在 298K时的△rG ө ： (1) Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2， (2) I2 + Sn2+ = 2I- + Sn4+ (3) MnO2 + 4H+ + 2Cl- = Mn2+ + Cl2 + 2H2O 【解】查P459附录十四得各电对的电极电势： 电极电对
φөSn4+/Sn2+
0.154
φөFe3+/Fe2+
0.771
φөCl2/Cl1.36
φөCu2+/Cu
0.337
φөAg+/Ag
0.799
φөFe2+/Fe
-0.440
(1) 所选择的氧化剂，其相应的电极电势必须大于
φөSn4+/Sn2+= 0.154V和φөFe3+/Fe2+ = 0.771V ，但
③分别配平两个半反应： H2S - 2e-→ S + 2H+ Cr2O72- + 14H+ + 6e- → 2Cr3+ + 7H2O ④确定两个半反应得、失电子数的最小公倍数，将 两个半反应分别乘以相应系数，使其得、失电子数 相等，再将两个半反应合并为一个配平的氧化还原 反应的离子方程式，最后改写成化学方程式。
④配平反应前后氧化数未发生变化的原子数。