氧化还原反应作业实用教案

1、会计学1氧化氧化(ynghu)还原反应作业还原反应作业第一页，共24页。2.用离子电子用离子电子(dinz)法配平下列各氧化还原反应方程式。法配平下列各氧化还原反应方程式。(1) Cr2O72- + H2O2 + H+ = Cr3+ + O2 + H2O(4) NaBiO3(s) + Mn2+ + H+ = Na+ + Bi3+ + MnO4- + H2OCr2O72- +14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2OH2O2 - 2e = O2 + 2H+ 2 5Cr2O72- + 3H2O2 + 8H+ = 2Cr3+ + 3O2 +7 H2OMn2+ + 4H2O - 5e = MnO

2、4- + 8H+NaBiO3(s) + 6H+ + 2e = Na+ + Bi3+ + 3H2O 1 35NaBiO3(s) + 2Mn2+ + 14H+ = 5Na+ + 5Bi3+ + 2MnO4- + 7H2O第1页/共24页第二页，共24页。(11) Bi3+ + S2O32- + H2O = Bi2S3 + SO42- + H+(13) Cr(OH)4- + H2O2 + OH- = CrO42- + H2O4Bi3+ + 3S2O32- + 18H+ + 24e = 2Bi2S3 + 9H2OS2O32- + 5H2O - 8e = 2SO42- + 10H+ 1 34Bi3+ +

3、 6S2O32- + 6H2O = 2Bi2S3 + 6SO42- + 12H+2Bi3+ + 3S2O32- + 3H2O = Bi2S3 + 3SO42- + 6H+Cr(OH)4- + 4OH- -3e = CrO42- + 4H2OH2O2 + 2e = 2OH- 2 32Cr(OH)4- + 3H2O2 + 2OH- = 2CrO42- + 8H2O第2页/共24页第三页，共24页。3.根据标准电极电势，判断根据标准电极电势，判断(pndun)下列反应自发进行的方向。下列反应自发进行的方向。(3) Br2(aq) + 2Fe2+(aq) = 2Br-(aq) + 2Fe3+(aq)解

4、：解：E(+) = E(Br2/Br-) = 1.09V E(-) = E(Fe3+/Fe2+) = 0.771V E = E(+) E(-) = 1.09 0.771 = 0.32 V 0 故此反应可以故此反应可以(ky)自发向正反应方向进行自发向正反应方向进行第3页/共24页第四页，共24页。5.写出按下列实际反应写出按下列实际反应(fnyng)设计成的原电池符号，写出电设计成的原电池符号，写出电 极反应极反应(fnyng)式，并计算该原电池的电动势。式，并计算该原电池的电动势。(3) H3AsO3(0.10molL-1) + I2(s) + H2O(l) = H3AsO4(1.0molL

5、-1) + 2I-(0.010molL-1) + 2H+(0.10molL-1)(-) H3AsO3 + H2O 2e = H3AsO4 + 2H+ (+) I2(s) + 2e = 2I-原电池符号原电池符号(fho)为：为：(-)Pt | H3AsO3(0.10molL-1)，H+(0.10molL-1)，H3AsO4(1.0molL-1) | I-(0.010molL-1) | I2(s) ，Pt(+)第4页/共24页第五页，共24页。VIcEEEIIII66. 0010. 01lg20592. 054. 0)(1lg20592. 0)(22)/()/(22VAsOHcHcAsOHcEE

6、EAsOHAsOHAsOHAsOH53. 010. 010. 00 . 1lg20592. 056. 0)()()(lg20592. 0)(233243)/()/(33433343该原电池的电动势为：该原电池的电动势为：E = E(+) E(-) = 0.66 - 0.53 = 0.13V第5页/共24页第六页，共24页。(4) Cr2O72-(1.0molL-1) + 6Fe2+(0.10molL-1) + 14H +(1.0molL-1) = 2Cr3+(0.10molL-1) + 6Fe3+(1.0molL-1) + 7H2O(l)(-) Fe2+ e = Fe3+ (+) Cr2O72

7、- + 14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2O原电池符号原电池符号(fho)为：为：(-)Pt | Fe3+ (1.0molL-1)，Fe2+(0.10molL-1) | Cr2O72-(1.0molL-1)， H +(1.0molL-1)，Cr3+(0.10molL-1) | Pt (+)第6页/共24页第七页，共24页。VFecFecEEEFeFeFeFe83. 010. 00 . 1lg10592. 0771. 0)()(lg10592. 0)(23)/()/(2323VCrcHcOCrcEEECrOCrCrOCr35. 110. 00 . 10 . 1lg60592. 033

8、. 1)()()(lg60592. 0)(2143214272)/()/(32723272该原电池的电动势为：该原电池的电动势为：E = E(+) E(-) = 1.35 - 0.83 = 0.52V第7页/共24页第八页，共24页。6.已知下列电池已知下列电池 (3) (-)Pt,Cl2(p)|Cl-(x molL-1)|Cr2O72-(1.0molL-1),H+(x molL-1),Cr3+(1.0molL-1)|Pt(+)欲使反应按原电池的方向进行欲使反应按原电池的方向进行(jnxng)，HCl的最低浓度是多少？的最低浓度是多少？(+) Cr2O72- + 14H+ + 6e = 2Cr

9、3+ + 7H2OxxCrcHcOCrcEEECrOCrCrOCrlg138. 033. 10 . 10 . 1lg60592. 033. 1)()()(lg60592. 0)(2143214272)/()/(32723272第8页/共24页第九页，共24页。(-) 2Cl- - 2e = Cl2(g)xxClcpClpEEEClClClCllg0592. 036. 11lg20592. 036. 1)(/ )(lg20592. 0)(222)/()/(22欲使反应欲使反应(fnyng)按原电池的方向进行，则按原电池的方向进行，则E(+)E(-)1.33 + 0.138lgx 1.36 0.0

10、592lgxlgx 0.152x 1.42 mol L-1即即HCl的最低浓度的最低浓度(nngd)是是1.42 molL-1第9页/共24页第十页，共24页。8. 已知已知 E (Pb2+/Pb) = 0.126 V， E (PbI2/Pb) = 0.3672V，求，求 Ksp (PbI2) = ?解：解：PbI2(s) + 2e = Pb(s) + 2I(aq)/Pb)E(Pb/Pb)(PbIE22lgPb20.0592/Pb)(PbE2222sp2I)(PbIKlg20.0592/Pb)(PbEPb2+(aq) + 2e = Pb(s)22sp1.0)(PbIKlg20.05920.12

11、60.3672-92sp107.10)(PbIK第10页/共24页第十一页，共24页。10. 已知已知 E(Ag+/Ag) = +0.799 V，计算电极反应，计算电极反应(fnyng) Ag2S(s) + 2e 2Ag(s) + S2- 在在pH = 3.00的缓冲溶液中的电极电势。的缓冲溶液中的电极电势。 解法解法(ji f)一：一： Ag2S(s) + 2e 2Ag(s) + S2-115231382a2a122Lmol101.24)(10101.3109.50.10HKSKHS117154922spLmol101.27101.24102.0SS)(AgKAg/Ag)E(AgS/Ag)E

12、(Ag2g0.0592lgA/Ag)(AgE0.201V)10.270.0592lg(10.799-17第11页/共24页第十二页，共24页。解法解法(ji f)二：二：Ag2S(s) + 2e 2Ag(s) + S2-125422spLmol104.471.0102.0SS)(AgKAg90.643V)10.470.0592lg(40.799 g0.0592lgA/Ag)(AgE/Ag)E(AgS/Ag)(AgE25-2115231382a2a122Lmol101.24)(10101.3109.50.10HKSKHSS1lg20.0592S/Ag)(AgES/Ag)E(Ag-2220.202

13、V101.241lg20.05920.643 -15第12页/共24页第十三页，共24页。11.已知已知E (HCN/H2) = -0.545V, 求求Ka HCN值。值。)/HE(H)(HCN/HE22)/pp(H)(Hclg20.0592)/H(HE2222H+(aq) + 2e = H2(g)2)alg(K20.05920.545 -10a106(HCN)K22.解：解：2HCN(aq) + 2e = H2(g) + 2CN-(aq)00100/Klg20.0592a1)()(0000. 0545. 02CNcHCNc第13页/共24页第十四页，共24页。14. 已知已知 Ksp(CuC

14、l) = 1.210-6，试计算下列，试计算下列(xili)反应的反应的 平衡常数平衡常数K： Cu + Cu2+ + 2Cl- = 2CuCl解：解：( ) Cu(s) + Cl-(aq) - e = CuCl(s) ( + ) Cu2+(aq) + Cl-(aq) + e = CuCl(s)/()(CuCuClEEVCuClKCuCuCuECuCuCuCuECuCuECuClCuEEsp50. 0102 . 10 . 1lg0592. 015. 0)(lg0592. 0)/( lg0592. 0)/()/()/(6222222)()/(CuCuElg0592. 0)/(CuCuCuEVCl

15、CuClKCuCuEsp17. 00 . 1102 . 1lg0592. 052. 0)(lg0592. 0)/(657. 50592. 0)17. 050. 0(10592. 0lgzEK51075. 3K第14页/共24页第十五页，共24页。22. In,Tl在酸性介质在酸性介质(jizh)中的标准电极电势图为中的标准电极电势图为试回答：试回答：In+,Tl+能否发生歧化反应？能否发生歧化反应？In,Tl与与1molL-1HCl反应各得到什么反应各得到什么(shn me)产物？产物？In,Tl与与1molL-1Ce4+反应各得到什么反应各得到什么(shn me)产物？产物？已知已知E(Ce

16、4+/Ce3+)=1.61V (4) E(In3+/In) 等于多少？等于多少？In 0.15- In 0.43 In3Tl 0.34- Tl 1.25 Tl3第15页/共24页第十六页，共24页。解：解：(1)对对In+：因为：因为(yn wi)E右右E左，故可发生歧化反应左，故可发生歧化反应对对Tl+：因为：因为(yn wi)E右右E左，故不能发生歧化反应左，故不能发生歧化反应 (2)2In + 6HCl = 2InCl3 + 3H2 2Tl + 2HCl = 2TlCl + H2 (3) In + 3Ce4+ = In3+ + 3Ce3+ Tl + 3Ce4+ = Tl3+ + 3Ce3

17、+ (4)VEEEInInInInInIn34. 03)15. 0(1)43. 0(2312)/()/()/(33第16页/共24页第十七页，共24页。26. 今用今用0.02000molL-1MnO4-溶液滴定溶液滴定0.1000molL-1 Fe2+(在在1molL-1HCl中中)溶液。试计算该滴定反应的滴定突跃范围和化学计量点时的电极电势溶液。试计算该滴定反应的滴定突跃范围和化学计量点时的电极电势Eeq。 Eeq是否是否(sh fu)在滴定突跃的中央，偏向于何方？为什么？在滴定突跃的中央，偏向于何方？为什么？(E(MnO4- /Mn2+) = 1.51V)滴定突跃范围滴定突跃范围(fnw

18、i)氧氧还还n0.05923n0.05923EE解：查表得解：查表得 E (Fe3+ /Fe2+) = 0.68V51168. 00.05923.510.059237V.86410第17页/共24页第十八页，共24页。化学化学(huxu)计量点电极电势计量点电极电势:21nnEEEnn2211eqVE37. 11568. 051. 115eq化学计量点电极电势不在滴定突跃的中央，而是偏向于得失化学计量点电极电势不在滴定突跃的中央，而是偏向于得失(dsh)电子数目较大的一方电子数目较大的一方第18页/共24页第十九页，共24页。27.为了为了(wi le)标定所配制的标定所配制的Na2S2O3标

19、准溶液，准确称取标准溶液，准确称取0.1578gK2Cr2O7固体试剂放入碘量瓶中，用固体试剂放入碘量瓶中，用20ml去离子水溶解后，加入去离子水溶解后，加入20KI 10ml，再加入，再加入6molL-1 HCl 5ml，摇匀，并盖好磨口塞水封后暗处放置，摇匀，并盖好磨口塞水封后暗处放置5min后，再加入后，再加入50ml去离子水稀释，用所配制的去离子水稀释，用所配制的Na2S2O3溶液滴定至淀粉指示剂的终点，用去溶液滴定至淀粉指示剂的终点，用去Na2S2O3溶液的体积为溶液的体积为30.59ml，问该标准溶液，问该标准溶液Na2S2O3的浓度是多少？的浓度是多少？解：解：Cr2O72- 3

20、I2 6 Na2S2O331059.30618.2941578. 0cc(Na2S2O3) = 0.1052 mol L-1第19页/共24页第二十页，共24页。29. 为了测定铜合金中铜含量，准确称取铜合金为了测定铜合金中铜含量，准确称取铜合金0.2426g，加入过，加入过量量30H2O2和和1:1HCl，使其溶解，待溶解反应完成，使其溶解，待溶解反应完成(wn chng)后加热分解过量的后加热分解过量的H2O2，并滴加，并滴加1:1氨水至刚好出现浑浊，然后氨水至刚好出现浑浊，然后加入一定量的加入一定量的1:1HAc、20NH4HF2及去离子水，使溶液的及去离子水，使溶液的pH为为3.34.

21、0之间，加入过量之间，加入过量KI溶液使之与溶液使之与Cu2+反应释出反应释出I2。释出的。释出的I2立即用立即用0.1011molL-1Na2S2O3标准溶液标定标准溶液标定(近终点时先加入淀近终点时先加入淀粉指示剂，滴定至浅蓝色时再加入一定量的粉指示剂，滴定至浅蓝色时再加入一定量的KSCN)，至淀粉指示，至淀粉指示剂的蓝色消失时用去剂的蓝色消失时用去Na2S2O3溶液溶液27.60ml。(1)写出铜与写出铜与H2O2及及HCl反应的反应式。反应的反应式。(2)计算铜合金中铜的百分含量计算铜合金中铜的百分含量(Cu的相对原子质量的相对原子质量63.546).(3)为什么近终点时才加入淀粉指示

22、剂？为什么近终点时才加入淀粉指示剂？(4)加入加入KSCN的目的是什么？为什么也必须近终点时加入？的目的是什么？为什么也必须近终点时加入？(5)为什么该测定反应必须控制为什么该测定反应必须控制pH为为3.34.0?(6)滴加氨水为什么要到刚好出现浑浊？滴加氨水为什么要到刚好出现浑浊？(7)加入加入NH4HF2的目的是什么？的目的是什么？第20页/共24页第二十一页，共24页。解解：(1) Cu + H2O2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O(2) 2Cu2+ I2 2 Na2S2O3%09.73%1002426. 0546.631060.271011. 03铜合金中铜的含量为(3)

23、近终点时再加入淀粉指示剂是为防止在到达化学计量点后仍有少量的近终点时再加入淀粉指示剂是为防止在到达化学计量点后仍有少量的I2与淀粉结合，不易被滴定剂与淀粉结合，不易被滴定剂Na2S2O3滴出，造成滴出，造成(zo chn)结果偏低。结果偏低。(4) 由于由于(yuy)CuI沉淀表面易吸附沉淀表面易吸附I2，常致使结果偏低，加入，常致使结果偏低，加入KSCN可使可使CuI转化为溶解度更小的转化为溶解度更小的CuSCN沉淀，释放出吸附的沉淀，释放出吸附的I2，提高测定结果的准确度。，提高测定结果的准确度。 但但KSCN必须在近终点时加入，否则必须在近终点时加入，否则SCN有可能直接还原有可能直接还原Cu2+，使结果偏低。，使结果偏低。第21页/共24页第二十二页，共24页。(5) 为防止为防止Cu2+盐水解，测定必须在酸性介质中进行，一般控制盐水解，测定必须在酸性介质中进行，一般控制pH = 3 4。酸度过低，反应速率慢，终点拖长；酸度过高，溶解的氧气氧化。酸度过低，反应速率慢，终点拖长；酸度过高，溶解的氧气氧化I为为I2的反应被的反应被Cu2+催化而