氧化还原反应与氧化还原滴定法习题答案

1、 氧化还原反应与氧化还原滴定法习题答案1：标出下列物质中带有*元素的氧化数答：以上各物质对应的氧化数分别是：（1） -2，0，+2.5，+3，+4，+6，+7（2） -1，+5，-3，+6，+8/3，+32：用氧化数法配平下列反应方程式，并指出氧化剂和还原剂。答：（1）氧化剂KMnO4中Mn原子氧化数从+7降低为+2，还原剂中C原子氧化数从+3升高为+4，为使氧化数升高的总数等于氧化数降低的总数，Mn原子的数目应为1，C原子数目应为5，由于H2C2O4分子含两个C原子，KMnO4和H2C2O4分子的系数分别应为2和5，然后通过平衡其他原子数目配平其他分子，得到：（2）部分氧化剂HNO3分子中N

2、原子氧化数从+5降低为NO中的+2，还原剂中S原子氧化数从-2升高为0，为使氧化数升高的总数等于氧化数降低的总数，S原子的数目应为3，有氧化数变化的N原子数目应为2，因此，NO和S分子的氧化数分别应为2和3，然后通过平衡其他原子数目配平其他分子，得到：（3）氧化剂HNO3中N原子氧化数从+5降低为+2，还原剂中P原子氧化数从0升高为+5，为使氧化数升高的总数等于氧化数降低的总数，N原子的数目应为5，P原子数目应为3，由于P4分子含4个P原子，HNO3和P4分子的氧化数分别应为20和3，然后通过平衡其他原子数目配平其他分子，得到：（4）氧化剂O2中O原子氧化数从0降低为-2，还原剂中N原子氧化数

3、从-3升高为+2，为使氧化数升高的总数等于氧化数降低的总数，O原子的数目应为5，N原子数目应为2，由于O2分子含两个O原子，O2和NH3分子的氧化数分别应为5和4，然后通过平衡其他原子数目配平其他分子，得到：（5）氧化剂H2O2中O原子氧化数从-1降低为-2，还原剂中I原子氧化数从-1升高为0，为使氧化数升高的总数等于氧化数降低的总数，I原子的数目应为1，O原子数目应为1，由于H2O2分子含两个O原子，H2O2和I-分子的氧化数分别应为1和2，然后通过平衡其他原子数目配平其他分子，得到：（6）氧化剂SO2中S原子氧化数从+4降低为0，还原剂中S原子氧化数从-2升高为0，为使氧化数升高的总数等于

4、氧化数降低的总数，氧化剂中的S原子的数目应为1，还原剂中S原子数目应为2，SO2和H2S分子的氧化数分别应为1和2，然后通过平衡其他原子数目配平其他分子，得到：（7）氧化剂KClO3中Cl原子氧化数从+5降低为-1，还原剂中Cl原子氧化数从+5升高为+7，为使氧化数升高的总数等于氧化数降低的总数，作为氧化剂的Cl原子的数目应为1，作为还原剂的Cl原子数目应为2，因此，KClO4和KCl分子的氧化数分别应为2和1，然后通过平衡其他原子数目配平其他分子，得到：知识点：氧化数法配平氧化还原反应式的步骤：(1)写出基本反应式：(2)找出氧化剂中原子氧化数降低的数值和还原剂中原子氧化数升高的数值。(3)

5、调整系数，使氧化数升高的总数等于氧化数降低的总数。(4)在氧化剂和还原剂的化学式前，各乘以相应的系数。并使方程式两边相应的原子数相等。(5)配平反应前后氧化数未发生变化的原子数。首先检查反应方程式两边的氢原子数目，找出参加反应的水分子数。最后核对氧原子数。3：用离子电子法配平下列反应式。答：（1）基本反应：分为两个半反应：将每个半反应的原子数电荷数配平：将两个半反应分别乘以适当的系数，使得失电子数相等，然后相加即得配平的总反应式：合并得：（2）基本反应：分为两个半反应：将每个半反应的原子数电荷数配平：将两个半反应分别乘以适当的系数，使得失电子数相等，然后相加即得配平的总反应式：合并得：（3）基

6、本反应：分为两个半反应：将每个半反应的原子数电荷数配平：将两个半反应分别乘以适当的系数，使得失电子数相等，然后相加即得配平的总反应式：合并得：（4）基本反应：分为两个半反应：将每个半反应的原子数电荷数配平：将两个半反应分别乘以适当的系数，使得失电子数相等，然后相加即得配平的总反应式：合并得：（5）基本反应：分为两个半反应：将每个半反应的原子数电荷数配平：将两个半反应分别乘以适当的系数，使得失电子数相等，然后相加即得配平的总反应式：合并得：（6）基本反应：分为两个半反应：将每个半反应的原子数电荷数配平：将两个半反应分别乘以适当的系数，使得失电子数相等，然后相加即得配平的总反应式：合并得：（7）基

7、本反应：分为两个半反应：将每个半反应的原子数电荷数配平：将两个半反应分别乘以适当的系数，使得失电子数相等，然后相加即得配平的总反应式：合并得：知识点：离子电子法配平氧化还原反应式的步骤：(1)用离子形式写出基本反应式：(2)将总反应分为两个半反应，一个氧化剂对应的反应还原反应，一个还原剂对应的反应氧化反应。(3)先将两个半反应两边的原子数配平，再用电子将电荷数配平。(4)将两个半反应分别乘以适当的系数使反应中得失的电子数相等。(5)两个半反应相加即得总反应。4：写出下列原电池的电极反应和电池反应：（1）() Fe | Fe2+(1.0 mol·L-1) | H+(1.0 mol

8、83;L-1) | H2 (100 kPa) , Pt(+)（2）() Pt, O2 (100 kPa) | H2O2 (1.0 mol·L-1) , H+ (1.0 mol·L-1) | Cr2O72- (1.0 mol·L-1),Cr3+ (1.0 mol·L-1) , H+ (1.0 mol·L-1) | Pt(+)（3）() Ag(s),AgCl(s) | Cl(1.0 mol·L-1) | Ag+(1.0 mol·L-1) | Ag(s) (+)答：（1）正极反应:负极反应：电池反应：（2）正极反应:负极反应：电池

9、反应：（3）正极反应:负极反应：电池反应：知识点：电极反应应该体现出正负极的电子流出或流入特征，两个电极反应乘以适当的系数相加得到电池反应。5  根据下列反应设计原电池，写出电池符号。（1）2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+（2）NO3-+Fe2+ +3H+ = HNO2+Fe3+ +H2O（3）Cl2 +2OH= ClO+ Cl+ H2O答：电池符号分别如下：(1)(2)(3)知识点：原电池符号的书写规则应该熟练掌握。6  (1) 根据值，将下列物质按氧化能力由弱到强的顺序排列，并写出酸性介质中它们对应的还原产物。KMnO4  &#

10、160; K2Cr2O7   Cl2    I2   Cu2+   Ag+   Sn4+   Fe3+（2）根据值，将下列电对中还原型物质的还原能力由弱到强排列。O2/HO2-，CrO42- /Cr(OH)3，Fe(OH)3/Fe(OH)2，MnO4-/MnO2，Co(NH3)63+/Co(NH3)62+=，ClO/Cl答：(1)酸性介质中，题给各种物质对应的还原产物分别为：Mn2+，Cr3+，Cl-，I-，Cu，Ag，Sn2+，Fe2+这些物质与其还原产物组成的电

11、对的标准电位分别为：1.507，1.232，1.358，0.535，0.342，0.799，0.151，0.771由于电对的标准电位越高则氧化型物质在标准状态下的氧化能力越强，因此可知题给各种物质的氧化能力由弱到强的排列顺序为：Sn4+ < Cu2+< I2 < Fe3+< Ag+ < K2Cr2O7 < Cl2 < KMnO4 (2)题给各电对的标准电极电位分别是：-0.076，-0.13，-0.56，0.60，0.108，0.81由于标准电位越高则还原型物质在标准状态下的还原能力越弱，因此可知题给各电对中还原

12、物质的的还原能力由弱到强的排列顺序为：ClO/Cl < MnO4-/MnO2 < Co(NH3)63+/Co(NH3)62+= < O2/HO2-< CrO42- /Cr(OH)3<Fe(OH)3/Fe(OH)27  根据要求选择适当的氧化剂或还原剂。（1）将含有Br，I，Cl溶液中的I氧化，而Br、Cl不被氧化。氧化剂Fe2(SO4)3，KMnO4。（2）将含有Cu2+，Zn2+，Sn2+ 的溶液中的Cu2+、Sn2+还原，Zn2+不被还原。还原剂Cd，Sn，KI。（3）酸性溶液中，将Mn2 +氧化成MnO4-。氧化剂：NaBiO3，(NH4)2S2O

13、8，PbO2，K2Cr2O7，Cl2。答：（1） 题给物质中包含I2/I-,Br2/Br-,Cl2/Cl-,Fe3+/Fe2+和MnO4-/Mn2+五种电对，其标准电位从小到大排序为：I2/I- < Fe3+/Fe2+ < Br2/Br- < Cl2/Cl- < MnO4-/Mn2+，由于电对的标准电位越高则氧化型物质在标准状态下的氧化能力越强，可知符合题意要求的氧化剂是Fe2(SO4)3。（2） 题给物质中包含五种电对：Cu2+/Cu，Zn2+/Zn，Sn2+/Sn，Cd2+/Cd,I/I-，其标准电位从小到大排序为：Zn2+/Zn<Cd2+/Cd < S

14、n2+/Sn< Cu2+/Cu < I2/I-，由于标准电位越高则还原型物质在标准状态下的还原能力越弱，可知符合题意的还原剂应该是Cd。（3） 题给物质中包含六种电对，能够把Mn2+氧化为MnO4-的物质标准电位应高于MnO4-/Mn2+，符合条件的物质包括NaBiO3和(NH4)2S2O8。8  利用判断下列水溶液中的反应能否自发进行，写出配平的反应方程式。（1）溴（Br2）加到亚铁盐（Fe2+）溶液中；（2）将铜板插入三氯化铁（FeCl3）溶液中；（3）铜丝插到 1.0 mol·L-1盐酸中；（4）将硫化氢（H2S）通到酸性的重铬酸钾（K2Cr2O7）溶液中

15、；（5）向铬酸钾（K2CrO4）溶液中加过氧化氢（H2O2）；（6）将SnCl2与Hg(NO3)2溶液混合。答：（1） 设反应在原电池中进行，正极为，负极为，由于，反应可以正向自发进行，反应方程式为：（2） 设反应在原电池中进行，正极为，负极为，或者，由于对于两种可能的负极都有，反应都可以正向自发进行，反应方程式分别为：，（3） 设反应在原电池中进行，正极为，负极为，或者，由于对于两种可能的负极都有，反应都可以不能正向自发进行，反应方程式分别为：，（4） 设反应在原电池中进行，正极为，负极为，由于，反应可以正向自发进行，反应方程式为：（5） 设反应在原电池中进行，正极为，负极为，由于，反应不能

16、正向自发进行，反应方程式为：（6） 设反应在原电池中进行，正极为，负极为，由于，反应可以正向自发进行，反应方程式为：109  根据计算下列反应298K的Eq，Kq，DrGmq。（1）6Fe2+ + Cr2O72-  + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O（2）Hg2+ + Hg = Hg22+（3）Fe3+ + Ag = Ag+ + Fe2 +解：(1) (2)(3)1010  写出下列电池反应或电极反应的能斯特方程式，并计算电池的电动势或电极电位（298K）。（1）ClO3- (1.0 mol·L-1) + 6H+ (0.10 mo

17、l·L-1) + 6e  = Cl(1.0 mol·L-1 ) + 3H2O（2）AgCl(s) + e =   Ag + Cl(1.0 mol·L-1)（3）O2(100 kPa) + 2e + 2H+ (0.50 mol·L-1) = H2O2(1.0 mol·L-1)（4）S(s) + 2e + 2Ag+ (0.1 mol·L-1)= Ag2S(s)（5）MnO2(s) + H2O2(1.0 mol·L-1) + 2H+ (1.0 mol·L-1)  

18、0;                      = Mn2 + (0.50 mol·L-1 ) + O2(50kPa) + 2H2O（6）H3AsO4(1.0 mol·L-1) + 2H+ (1.0×10-9 mol·L-1) + 2I(1.0 mol·L-1)      

19、60;                  = H3AsO3(1.0 mol·L-1) + I2(s) + H2O解：(5)(6)略1011  利用电极电位简单回答下列问题。（1）HNO2的氧化性比KNO3强。答：电极电位越高，则氧化型物质的氧化性越强；因为，所以，HNO2的氧化性比KNO3强。知识点：电极电位同物质氧化性强弱的关系。（2）配制SnCl2溶液时，除加盐酸外，能常还要加入Sn粒。答：由于，因此，

20、SnCl2溶液中的Sn2+很容易被空气中的氧气氧化，而由于Sn比Sn2+更易被氧化，故需要加入Sn粒。知识点：电极电位同物质氧化性强弱的关系。（3）Ag不能从HBr 或HCl 溶液中置换出H2，但它能从HI溶液中置换出H2。答：因为，因此在HI溶液中，Ag+的浓度更高一些，这决定了电对Ag+/Ag的电极电位更高，故氧化性更强，可以把H2置换出来。知识点：沉淀稳定性对电极电位的影响溶度积结合能斯特公式的应用。（4）Fe(OH)2比Fe2 + 更易被空气中的氧气氧化。答：由于Fe(OH)2的溶度积常数远大于Fe(OH)3，因此，相比Fe2+体系，Fe3+比Fe2+浓度降低更多，因此电对Fe3+/F

21、e2+的电极电位较低，所以更容易被空气中的氧气所氧化。知识点：沉淀稳定性对电极电位的影响溶度积结合能斯特公式的应用。（5）Co 2 + 在水溶液中很稳定，但向溶液中加入NH3后，生成的Co(NH3)62+会被迅速氧化成Co(NH3)63+。答：加入NH3生成配合物后，由于Co(NH3)63+的条件稳定常数远大于Co(NH3)62+，因此Co3+浓度比Co2+离子浓度降低更多，导致Co3+/Co2+电对的电极电位降低，更容易被氧气氧化。知识点：配合物稳定性对电极电位的影响稳定常数结合能斯特公式的应用。（6）标准态下，MnO2与HCl不能反应产生Cl2，但MnO2可与浓HCl(10 mol

22、3;L-1 )作用制取Cl2。答：浓HCl中，由于Cl-浓度增加，点对Cl2/Cl-的电极电位降低，因此更容易被氧化。知识点：物质浓度改变对电极电位的影响能斯特公式。（7）标准态下，反应2Fe3 + + 2I= I2 + 2Fe2 +正向进行。但若在反应系统中加入足量的NH4F，则上反应逆向自发进行。答：体系加入足量NH4F后，由于Fe3+比Fe2+更容易形成稳定的配合物，导致Fe3+/Fe2+电对的电极电位下降，导致电池电动势下降，进而导致反应方向改变。知识点：反应电动势与反应方向的关系。1012  已知：298K时，下列原电池的电动势 E = 0.17V，计算负极溶液中H+ 的浓

23、度。() Pt, H2 (100 kPa) | H+ (mol·L-1) | H+ (1.0 mol·L-1) | H2 (100 kPa) , Pt(+)解：设负极溶液中H+ 的浓度为c，则根据能斯特公式得：根据电池电动势公式知：解方程得：知识点：能斯特公式1013  已知原电池() Ag | Ag+(0.010 mol·L-1) | Ag+ (0.10 mol·L-1) |Ag (+)，向负极加入K2CrO4，使Ag+ 生成Ag2CrO4沉淀，并使c (CrO42- ) = 0.10 mol·L-1，298K时，E = 0.26V

24、。计算。解：根据能斯特公式知：带入数据并解方程得到：知识点：沉淀反应与氧化还原反应共存下的能斯特公式应用。1014  根据铬元素电位图：(1）计算和； (2）判断在酸性介质中，还原产物是Cr3 + 还是Cr2 + ?解：（1）（2）在酸性介质中，由于电对Cr3+/Cr2+电极电位小于0，因此，Cr3+氧化性比H+弱，Cr2+容易被氧化成Cr3+故不能稳定存在，即还原产物是Cr3 +。知识点：元素电位图上总电极电位的计算方法。1015  已知下列元素电位图：试问答：（1）哪些物质在水溶液中易发生歧化？写出相应的反应式。（2）在酸性介质中如果使Cu()转化为Cu()和

25、Hg 转化为Hg()，应分别采用什么方法，举例说明。答：（1）在水溶液中，如果要发生岐化反应，则该物质作为氧化型的电极电位（正极）应高于作为还原型的电极电位（负极），根据题意判断，只有Cu+和Cl2-符合标准，其反应式分别是：（2）酸性介质中，电对Cu(II)/Cu(I)的电极电位高于氢电极电位，Cu()可以自行转化为Cu()；由于Hg(II)/Hg的电极电位为，高于氢电极电位，为了让Hg转化为Hg（II），应该降低Hg(II)浓度，使电对的电极电位降低到小于0，可以考虑增加沉淀剂或者络合剂使Hg(II)离子浓度大幅降低。1016  一硝酸汞溶液（浓度为C0）与汞组成电极A，另一硝酸

26、溶液（浓度为）与汞组成电极B，将A、B两电极组成原电池，测其电动势为0.03(298K)。（1）写出原电池的电池符号；（2）判断水溶液中亚汞离子的存在形式是Hg22+，还是Hg+ ？解：（1）由于电极B中亚汞离子浓度远小于电极A中汞离子的浓度，电极A的标准电极电位也较高，而电池电动势大于0，因此电极A应该是正极，而电极B为负极。原电池电极符号：（2）根据能斯特公式，正极的电极电位：HNO3与Hg反应的方程式为：由于Hg过量，硝酸近似认为完全反应，所以如果亚汞离子的存在形式为Hg22+，亚汞离子浓度近似为0.15c0，而如果亚汞离子的存在形式为Hg+，亚汞离子浓度近似为0.3c0。因此，如果亚汞

27、离子的存在形式为Hg22+则负极的电极电位为：则电池电动势为：远大于实验值，因此，亚汞离子的存在形式应该为Hg+.1017  往0.10 mmolAgCl沉淀中加少量H2O与过量Zn粉，使溶液总体积为1.0 mL。试计算说明AgCl能否被Zn全部转化为Ag(s)和Cl。解：设AgCl能够被全部还原，则反应结束时Zn2+为0.10mol/L，而Ag+为10-5mol/L，电对Zn2+/Zn和Ag+/Ag的电极电位分别是：由于电对Ag+/Ag的电极电位较高，Ag+倾向于继续被还原，因此沉淀趋于更加彻底，即AgCl沉淀可以全部转化为Ag(s)和Cl-。知识点：电极电位计算方式、化学反应中正

28、负极的判断。1018  计算 1.0 mol·L-1 HCl溶液中，用Fe2+溶液滴定Sn2+溶液时，化学计量点的电位，并计算滴定至99.9%和100.1%时的电位。说明为什么化学计量点前后，电位变化不一样。滴定时应选用何种指示剂指示终点？（）。解：化学计量点处，根据可逆对称反应的电位计算公式得：滴定至99.9%时，体系电位主要取决于：滴定至100.1%时，体系电位主要取决于：从计算结果看出，化学计量点前后，体系电位变化非常大，这主要是因为计量点前后体系组成不同造成的，计量点前主要是，计量点后主要是。由于Fe3+和Fe2+颜色差别很大，而Sn2+和Sn4+无色，所以可以采用

29、自身指示剂Fe3+/Fe2+。知识点：滴定曲线的绘制和指示剂的选取标准。1019  用30.00 mL KMnO4恰能完全氧化一定质量的KHC2O4·H2O，同样质量的  KHC2O4·H2O又恰能被25.20 mL 0.2000 mol·L-1 KOH溶液中和。计算KMnO4溶液的浓度。解：KMnO4和KOH分别与KHC2O4·H2O反应的方程式：由于两个反应中消耗的KHC2O4·H2O质量相等，可知所消耗的KMnO4与KOH的物质的量比例为2:5，即：解得：知识点：复杂反应过程与复杂体系的问题，需要在理清题意的基础上，根

30、据不同的化学反应列出不同的方程，然后简化方程组，进而求解。1020  某土壤试样1.000 g，用重量法测得试样中Al2O3与Fe2O3共0.5000 g，将该混合氧化物用酸溶解并使铁还原为Fe2 + 后，用0.03333 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液进行滴定，用去25.00 mL K2Cr2O7。计算土壤中Fe2O3和Al2O3的质量分数。解：Fe2 +与K2Cr2O7标准溶液的反应方程式：设Fe2O3和Al2O3的质量分数分别为w1，w2，则：解方程得：知识点：复杂反应过程与复杂体系的问题，需要在理清题意的基础上，根据不同的化学反应列出不同的方程，然后简化方程

31、组，进而求解。1021  将含有PbO和PbO2的试样1.234 g，用20.00 mL 0.2500 mol·L-1H2C2O4溶液处理，将Pb（）还原为Pb（）。溶液中和后，使Pb2 + 定量沉淀为PbC2O4，并过滤。滤液酸化后，用0.04000 mol·L-1 KMnO4溶液滴定剩余的H2C2O4，用去KMnO4 10.00 mL，沉淀用酸溶解后，用同样的KMnO4溶液滴定，用去30.00 mL KMnO4溶液。计算试样中PbO与PbO2的质量分数。解：根据三个方程式，设PbO与PbO2的质量分数分别为w1，w2，体系中，总的H2C2O4浓度为n(H2C2

32、O4)，将Pb（）还原为Pb（）消耗的H2C2O4物质的量为n1(H2C2O4)，将Pb2 + 定量沉淀为PbC2O4消耗的H2C2O4物质的量为n2(H2C2O4)，与剩余的H2C2O4反应的KMnO4物质的量为n1(KMnO4)，第二次滴定中消耗的KMnO4物质的量为n2(KMnO4)，则：简化后，以上方程变为：其中：联立以上各式，解方程组得：知识点：复杂反应过程与复杂体系的问题，需要在理清题意的基础上，根据不同的化学反应列出不同的方程，然后简化方程组，进而求解。需要注意，由于同一种化学物质的变量比较多，很容易混淆，必须在解题之初把所有用到的变量的物理意义标明。1022  将1.000 g钢样中铬氧化成 ,加入25.00 mL0.1000 mol·L-1的FeSO4标准液，然后用0.0180 mol·L-1 KMnO4标准液7.00 mL回滴过量的FeSO4。计算钢样中铬的质量分数。解：题意测定重铬酸钾离子浓度中，涉与两个化学反应：设钢样中铬的质量分数为w，则有：解方程得：w=4.115%知识点：熟练掌握配平化学方程式的方法离子电子法，尤其注意反应方程式中氧化和还原型物质的比例关系以与水溶液中H+、OH-和H2O分子在方程式中的灵活应用；1023&