第6章氧化还原平衡和氧化还原滴定法云答案一、单选题1、两个半电池，电极相同，电解质溶液中的物质也相同，都可以进行电极反应，但溶液的浓度不同，它们组成电池的电动势（CA.E=0,E=0;B.E±0,E=0;C.E=0,D.E0,E≠0;E≠0;)2、下列电对中，E最大的为哪一种（C(A) E(Agl/Ag)(B)E(AgC/Ag)(C) E(Ag+/Ag)(D) E°([Ag(NH3)2]+ /Ag)3、碘量法滴定过程中加入淀粉指示剂的合适时间为（C）(A）刚开始就加入(B）滴定至一半时加入(C）接近滴定终点时加入(D）滴定结束时加入二、判断题1、高锰酸钾法一般在中性或弱碱性溶液中进行。（×）2、半电池反应O2+4H++4e=2H2O，当溶液的pH值增大时，其电极电势E（O2/H2O）将增大。（×）三、简答题1.解释KMnO4在酸性条件下氧化能力随酸性增强而增强，在酸性条件下KMnO4的氧化还原电对为（MnO4-/Mn2+），其氧化还原半反应为：Mn04+8H++ 5e-Mn2++4H20,该半反应的Nernst方程式为E(MmO / Mn*)=E(MnO: / M*)+ 0.0592g(MnO,)/e[c(H*)/e]c(Mn2+)/ ca5由该方程式的随着c(Ht)的增加，E(MnO/Mn2+)逐渐增加，使KMnO4的氧化能力增强
第 6 章 氧化还原平衡和氧化还原滴定法 答案 一、单选题 1、两个半电池，电极相同，电解质溶液中的物质也相同，都可以进行电极反应， 但溶液的浓度不同，它们组成电池的电动势（ C ） A. Eθ=0， E=0； B. Eθ≠0， E=0； C. Eθ=0， E≠0； D. Eθ≠0， E≠0； 2、下列电对中，E 最大的为哪一种（ C ） (A) E ( AgI/Ag) (B) E ( AgCl/Ag) (C) E ( Ag+ /Ag) (D) E{[ Ag(NH3)2] + /Ag} 3、碘量法滴定过程中加入淀粉指示剂的合适时间为( C ) (A) 刚开始就加入 (B) 滴定至一半时加入 (C) 接近滴定终点时加入 (D) 滴定结束时加入 二、判断题 1、高锰酸钾法一般在中性或弱碱性溶液中进行。（ × ） 2、半电池反应 O2+4H+ +4e-=2H2O，当溶液的 pH 值增大时，其电极电势 E（O2/H2O） 将增大。 （ × ） 三、简答题 1. 解释 KMnO4 在酸性条件下氧化能力随酸性增强而增强。 在酸性条件下 KMnO4 的氧化还原电对为（MnO4 - / Mn2+），其氧化还原半反 应为： MnO4 -+8H++ 5e→Mn2++4H2O， 该半反应的 Nernst 方程式为 c M c c MnO c c H c E MnO Mn E MnO Mn ( n )/ ( )/ [ ( )/ ] lg 5 0.0592 ( / ) ( / ) 2 8 2 4 4 2 4 + − + − + − + = + ， 由该方程式的随着 ( ) + c H 的增加， ( / ) 2 4 − + E MnO Mn 逐渐增加，使 KMnO4 的氧化 能力增强
2.将下列氧化还原反应设计成原电池，并写出对应的原电池符号Sn2++Hg2Cl2$Sn4++2Hg+2Cl氧化半反应(负极):Sn2+ → Sn4+ +2e还原半反应(正极）Hg2Cl2+2e- → 2Hg+2CI原电池符号：(-)PtSn2+(c1),Sn4+(c2) II CI(c3)|Hg2Cl2|Hg(D)|Pt(+)3.用离子电子法配平下列在碱性介质中的反应式。(1) Br, +OH-→BrO; +Br Br,+120H-=2BrO;+6H,0+10e(2e +Br, =2Br~)×56Brz+120H-=2BrO;+6H,0+10Br3Br2 +60H-=BrO; +3H,0+5Br(2) MnO + SO?-→ MnO?-+ SO?(MnO +e = MnO?)x22OH-+SO°-=H,0+SO°-+2e2MnO7+2OH-+SO3-=2MnO2-+H,O+SO?2MnO+20H-+SO=2MnO°+H,O+SO?4.氧化还原的本质是什么？电极电势的大小揭示什么？氧化还原的本质是电子的转移，由还原剂转移到氧化剂；电对的电极电势值越大，表示电对中氧化态型体的氧化能力越强，电对的电极电势值越小，表示电对中还原态型体的还原能力越强。5.解释现象：Fe2+的存在可以加速KMnO4氧化CI的反应。MnO+Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H,O反应发生，产生的Mn的一系列中间价态，反应2MnO+10CI+16H*=2Mn2+5Cl,+8H,0速。四、计算题1.根据标准电极电势计算298K时下列电池的电动势及电池反应的平衡常数：(-)Sn/Sn**(0.050mol L-")H*(1.0mol L-")H,(10' Pa)Sn(+)
2.将下列氧化还原反应设计成原电池，并写出对应的原电池符号 Sn2+ + Hg2Cl2 ⇋ Sn4+ + 2Hg + 2Cl− 氧化半反应(负极): Sn2+ → Sn4+ + 2e− 还原半反应(正极): Hg2Cl2+2e− → 2Hg +2Cl− 原电池符号： (−)Pt|Sn2+(c1),Sn4+(c2)‖Cl－ (c3)|Hg2Cl2|Hg(l)|Pt(+) 3. 用离子电子法配平下列在碱性介质中的反应式。 − − − (1) Br + OH → BrO + Br 2 3 − − − − − − − − + = + + + = + = + + Br OH BrO H O Br e Br Br Br OH BrO H O e 6 12 2 6 10 (2 2 ) 5 12 2 6 10 2 3 2 2 2 3 2 − − − 3Br + 6OH = BrO + 3H O + 5Br 2 3 2 − − − − + → + 2 4 2 4 2 4 3 (2) MnO SO MnO SO − − − − − − − − − − − − + + = + + + = + + + = 2 2 4 2 4 2 4 3 2 2 4 2 3 2 4 4 2 2 2 2 2 ( ) 2 MnO OH SO MnO H O SO OH SO H O SO e MnO e MnO − − − − − + + = + + 2 2 4 2 4 2 2MnO4 2OH SO3 2MnO H O SO 4．氧化还原的本质是什么？电极电势的大小揭示什么？ 氧化还原的本质是电子的转移，由还原剂转移到氧化剂；电对的电极电势值 越大，表示电对中氧化态型体的氧化能力越强，电对的电极电势值越小，表示电 对中还原态型体的还原能力越强。 5.解释现象：Fe2+的存在可以加速 KMnO4 氧化 Cl-的反应。 反应发生，产生的 Mn 的一系列中 间价态，反应 加速。 四、计算题 1. 根据标准电极电势计算 298 K 时下列电池的电动势及电池反应的平衡常数： ( ) (0.050 ) (1.0 ) (10 ) ( ) 5 2 2 1 1 − + + − + − Sn Sn mol L H mol L H Pa Sn 2MnO 10Cl 16H 2Mn 5Cl2 8H2O 2 4 + + = + + − − + + MnO 8H Mn 5 4H2O 2 2 3 4 + + = + + − + + + + Fe Fe
E(Sn2+ /Sn )= -0.136V1.解：E,=E(H/H,)=0; E_=-0.136V+0.0592lg0.05=-0.17V;2原电池电动势：E=E.-E_=0.17V氧化还原反应平衡常数：nE_2×(0+0.136)=4.59;K°=3.9×10*Igk°=-0.05920.05922.已知MnO+8H*+5e-=Mn2++4H,0E°=1.51VFe3++e-=Fe2+E°=0.771V(1）判断下列反应处于标准态时的方向：MnO +8H+ +5Fe2+ = Mn2+ + 4H,O+ 5Fe3+(2）将这两个半电池组成原电池，用电池符号表示该原电池的组成，标明电池的正负极，并计算其标准电动势。(3）当氢离子浓度为10mol-L-l，其他各离子浓度均为1mol-L-时，计算该电池的电动势。解：(1)MnO+8H*+5e-=Mn2++4H,0E°=1.51VFe3++e=Fe2+E°=0.771V：E-E°=0.739V>0V，标准状态时，反应正向进行。(2)原电池符号：(-)PilFe2+(c),Fe3+(c2)|MnO(c,),Mn2+(c),H*(c,)|Pi(+)原电池标准电动势：AE°=(1.51-0.771)V=0.739V(3)原电池电动势E,=E+0.0592g（氧化型)n(还原型)=1.51+ 0.0592lg10%=1.60V5AE=E.-E_=1.60-0.771=0.83V
E (Sn / Sn ) 0.136V 2 = − + 1. 解： E = E (H / H2 ) = 0 + + ； lg 0.05 0.17V 2 0.0592 E− = −0.136V + = − ； 原电池电动势： E = E+ −E− = 0.17V 氧化还原反应平衡常数： 4.59 0.0592 2 (0 0.136) 0.0592 nE lg K = + = = ； 4 K = 3.910 2.已知 MnO 8H 5e Mn 4H2O E 1.51V 2 4 + + = + = − + − + Fe e Fe E 0.771V 3 2 + = = + − + (1) 判断下列反应处于标准态时的方向： − + + + + + + = + + 3 2 2 2 MnO4 8H 5Fe Mn 4H O 5Fe (2) 将这两个半电池组成原电池，用电池符号表示该原电池的组成，标明电 池的正负极，并计算其标准电动势。 (3) 当氢离子浓度为 10 mol·L -1，其他各离子浓度均为 1 mol·L -1 时，计算该电 池的电动势。 解：(1) MnO 8H 5e Mn 4H2O E 1.51V 2 4 + + = + = − + − + Fe e Fe E 0.771V 3 2 + = = + − + E+ - E− = 0.739V 0V ，标准状态时，反应正向进行。 (2) 原电池符号： 2 3 2 1 2 4 3 4 5 ( ) ( ), ( ) ( ), ( ), ( ) ( ) Pt Fe c Fe c MnO c Mn c H c Pt + + − + + − + 原电池标准电动势： E = (1.51−0.771)V = 0.739V (3) 原电池电动势 V n E E lg10 1.60 5 0.0592 1.51 ( ) ( ) lg 0.0592 8 = + = + = + + 还原型 氧化型 E = E+ −E− =1.60−0.771= 0.83V
3.已知下列半反应的标准电极电势：Agt + e- 气 Ag;E°=0.799V ;AgCI + e-气 Ag + C ；E°=0.222V计算AgCI在0.10molL-I的盐酸溶液中的溶解度。解: Eagc/An)=Eug/A)=Eag/An)+0.0592gc(Ag*)= Eag/Ag) + 0.0592 lg Kg(AgCl)0.222 =0.799+0.0592 lg K(AgCI)带入数据解得，K(AgCI)=1.8×10-10。设：AgCI在0.10molL-1的盐酸溶液中的溶解度为SmolL-1根据溶度积规则：c(Ag*)c(CI-)=s(0.10+s)=Kp(AgCI)解得：s=1.8×10mol.L-l4.为了测定PbSO4的溶度积，设计了下列原电池：(-)Pb|PbSO.|SO?-(1.0mol-L-)Sn2+(1.0mol.L-")Sn(+)在25℃时测得电池电动势E°=0.22V，求PbSO4溶度积常数K%。已知：E°(Sn2* / Sn)=-0.136V, E°(Pb2+ /Pb)= -0.126V。解：AE°-E-EE°=E(PbSO,/Pb)=E-△E°=-0.136-0.22=-0.356VE(PbSO. /Pb)=E(Pb* /Pb)=E(* /Pb)+00592 Ig c(Pb2+)2-0.356V= 0.126V+ 0.0592lgc(Pb2+);2+0.0592 /K(PbSO4)-0.356V=-0.126V+28c(SO?)Ig K%(PbSO4)=-7.77, K%(PbSO,)=1.7×10-8
3.已知下列半反应的标准电极电势： Ag+ + e- ⇋ Ag； E = 0.799V ； AgCl + e- ⇋ Ag + Cl- ； E = 0.222V 计算 AgCl 在 0.10mol·L -1 的盐酸溶液中的溶解度。 解： E E 0.0592lg ( ) ( / ) (Ag /Ag) (AgCl/Ag) + = E + = + + c Ag Ag Ag E 0.0592lg ( ) (Ag /Ag) K AgCl sp = + + 0.222 0.799 0.0592lg K (AgCl) sp = + 带入数据解得， 10 ( ) 1.8 10− Ksp AgCl = 。 设：AgCl 在 0.10mol·L -1 的盐酸溶液中的溶解度为 Smol·L -1 根据溶度积规则： c(Ag )c(Cl ) s(0.10 s) K (AgCl) sp = + = + − 解得： -9 1 1.8 10 − s = mol L 4.为了测定 PbSO4 的溶度积，设计了下列原电池： ( ) (1.0 ) (1.0 ) ( ) 2 1 2 1 − 4 4 + − − + − Pb PbSO SO mol L Sn mol L Sn 在 25℃时测得电池电动势 E = 0.22V ，求 PbSO4 溶度积常数 Ksp 。已知： E (Sn / Sn) 0.136V E (Pb / Pb) 0.126V 2 2 = − = − + ， + 。 解： E = E+ − E− E− = E (PbSO4 / Pb = E+ −E = −0.136−0.22 = −0.356V ） lg c(Pb ) 2 0.0592 E (PbSO / Pb) E(Pb / Pb) E (Pb / Pb) 2 2 2 4 + + + = = + lg c(Pb ) 2 0.0592 0.356V 0.126V 2+ − = − + ； c(SO ) K (PbSO ) lg 2 0.0592 0.356V 0.126V 2 4 sp 4 − − = − + ； lg Ksp (PbSO4 ) = −7.77 ， 8 ( 4 ) 1.7 10− Ksp PbSO =