(Cu2+/CuCl)由低到高的顺序为(D)
A.(Cu2+/CuI)<(Cu2+/CuBr)<(Cu2+/CuCl)
B.(Cu2+/CuBr)<(Cu2+/CuI)<(Cu2+/CuCl)
C.(Cu2+/CuCl)<(Cu2+/CuI)<(Cu2+/CuBr)
D.(Cu2+/CuCl)<(Cu2+/CuBr)<(Cu2+/CuI)
6.根据
,标准态下能将Cu氧化为Cu2+、但不能氧化Fe2+的氧化剂对应电对的值应是(C)
A.
C.<
7.铜元素的标准电势图为
则下面说法正确的是(C)
A.Cu+在水溶液中能稳定存在B.水溶液中Cu2+与Cu不能共存
C.Cu+在水溶液中会发生歧化反应D.Cu+的歧化产物是Cu2+
8.在硫酸一磷酸介质中,用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+试样时,其化学计量点电势为,则应选择的指示剂为(B)
A.次甲级蓝(=)B.二苯胺磺酸钠(=)
C.邻二氮菲亚铁(=)D.二苯胺(=)
9.某氧化还原指示剂,=,对应的半反应为Ox+2e-
Red,则其理论变色范围为(A)
A.~B.~
C.V~D.~
10.测定维生素C可采用的分析方法是(C)
A.EDTA法B.酸碱滴定法C.重铬酸钾法D.碘量法
二、填空题
1.标出带*元素的氧化数:
Na2
4O6+,(NH4)2
2O8+7,K2
2O7+6。
2.原电池中,发生还原反应的电极为正极,发生氧化反应的电极为负极,原电池可将电能转化为化学能。
3.用离子电子法配平下列反应式:
(1)CuS(s)+NO3-→Cu2++NO+S3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2O
(2)PbO2+Mn2++H+→Pb2++MnO
5PbO2+2Mn2++4H+=5Pb2++2MnO
+2H2O
(3)
3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2+4OH-
(4)S2O82-+Mn2+→SO42-+MnO4-5S2O82-+2Mn2++8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+
(5)Cr(OH)4-+HO2-+OH-→CrO42-+H2O
2Cr(OH)
+3H2O2+2OH-==2CrO
+8H2O
(6)KMnO4+H2C2O4+H2SO4→MnSO4+CO2
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4→2MnSO4+10CO2+8H2O+K2SO4
4.KMnO4在酸性、近中性、强碱性介质中,还原产物分别为Mn2+、MnO2_、MnO42-
5.在FeCl3溶液中,加入KI溶液,有I2生成,在溶液中加入足量NaF后,溶液中的I2消失。
其原因为I-被氧化成I2,4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。
(Fe3+/Fe2+)大于(I2/I-),所以Fe3+能氧化I-,Fe3+与F-形成FeF63-_使溶液中Fe3+的浓度降低,而Fe2+难于形成氟配合物,从而Fe3+的氧化能力降低不能氧化I-。
6.由
,
,可知,Co3+是极强的氧化剂,能将水中氧氧化为O2,而Co2+在水溶液中很稳定。
若在Co2+的溶液中加入NH3,生成的Co(NH3)
很快被空气氧化为Co(NH3)
。
其原因是配合物的形成降低了电对的电极电位。
由此推断
比
小,
比
的稳定性高。
7.用Na2C2O4标定KMnO4溶液时,选用的指示剂是KMnO4,最适宜的温度是75~85℃、酸度为开始0.5~1.0mol·L-1终点时,溶液中酸的浓度约为~mol·L-1;开始滴定时的速度要慢,前一滴KMnO4紫红色完全褪去后,再滴加第二滴试剂。
8.用重铬酸钾法测Fe2+时,常以二苯胺磺酸钠为指示剂,在H2SO4-H3PO4混合酸介质中进行。
其中加入H3PO4的作用有两个,一是与Fe3+络合成稳定的FeHPO4+,降低Fe3+的电势,增大突跃范围,二是消除Fe3+的颜色干扰。
9.称取Na2C2O4基准物时,有少量Na2C2O4撒在天平台上而未被发现,则用其标定的KMnO4溶液浓度将比实际浓度大;用此KMnO4溶液测定H2O2时,将引起正误差(正、负)。
10.利用电极电势简单回答下列问题
(1))HNO3的氧化性比KNO3强;
解:
NO3-+4H++3e-
NO+2H2O(NO3-/NO)=
(NO3-/NO)=(NO3-/NO)+
pH=c(H+)=mol·L-1
(NO3-/NO)=+
=
pH=c(H+)=×10-7mol·L-1
(NO3-/NO)=+
=
计算结果表明,NO3-的氧化能力随酸度的降低而下降。
浓HNO3表现出极
强的氧化性,而中性的硝酸盐氧化能力很弱。
(2)配制SnCl2溶液时,除加盐酸外,通常还要加入Sn粒
解:
加入盐酸防止水解;加入Sn粒以防止Sn2+被氧化
(3)Ag不能HCI溶液中置换出H2,但它能从HI溶液中置换出H2
解:
电极反应:
AgX+e=Ag++X-
已知:
(H+/H2)=0
(H+/H2)>(AgI/Ag)即,银能从氢碘酸中置换出氢气。
(H+/H2)<(AgCl/Ag)即,银不能从氢碘酸中置换出氢气。
(4)Fe(OH)2比Fe2+更易被空气中的氧气氧化
解:
查表
[Fe(OH)3/Fe(OH)2]=,
(Fe3+/Fe2+)=
(O2/OH-)=,
(O2/H2O)=
1=
(O2/OH-)-
[Fe(OH)3/Fe(OH)2]=
2=
(O2/H2O)-
(Fe3+/Fe2+)=
1>
2
所以,Fe(OH)2在碱性介质中更易被氧化。
(5)标准状态下,MnO2与HCl不能反应产生C12,但MnO2可与浓盐酸(10molL-1)作用制取Cl2
解:
MnO2+4HCl=Cl2+MnCl2+2H2O
标准状态下,
正极:
MnO2+4H++2e=Mn2+++2H2O
=
负极:
2Cl--2e=Cl2
=
=-=-(V)<0
故标准下,MnO2和HCl反应不能制得Cl2
c(HCl)=10mol/L
=+
=(V)
=+
=(V)
>
故用10molL-1的HCl能制得Cl2。
(6)已知下列元素电势图:
,
根据电势图判断哪些物质在水溶液中易发生歧化,写出相应的反应式。
若在酸性介质中,使Hg22+转化为Hg(Ⅱ),应分别采用什么方法,举例说明。
解:
Cl2易歧化生成ClO-和Cl-,Cl-和HClO易歧化生成Cl2,Hg和Hg2+易歧化生成Hg22+若在酸性介质中,使Hg22+转化为Hg(Ⅱ),在Hg22+溶液中加入沉淀剂OH-或通入硫化氢,
Hg22++H2S=HgS+Hg↓+2H+
Hg22++2OH-=HgO↓+Hg↓+H2O
也可以加入络合剂使Hg2+离子变成络离子时,Hg22+也易于发生歧化反应
Hg22++CN-=Hg(CN)2+Hg
Hg22++4I-=[HgI4]2-+Hg
(7)已知锰和碘的元素电势图为
写出酸性溶液中,下列条件下KMnO4与KI反应的方程式:
①KMnO4过量;②KI过量。
解:
1)KMnO4过量;2KMnO4+6KI+8H+=2MnO2+3I2+4H2O+8K+
2)KI过量;2KMnO4+10KI+16H+=2Mn2++5I2+8H2O+12K+
四、计算题
1.根据下列反应设计原电池,写出电池符号,并根据
计算298K的E,K,rGm。
(1)6Fe2++Cr2O72—+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
解:
(Cr2O72-/Cr3+)=,(Fe3+/Fe2+)=
E=(Cr2O72-/Cr3+)-(Fe3+/Fe2+)=V
K=×1046
rGm=-RTlnK=×298××1046=kJmol-1
(2)Hg2++Hg=Hg22+
解:
=V>0
=×102
rGm=-RTlnK=×298××102=kJmol-1
(3)Fe3++Ag=Ag++Fe2+
解:
标态下,(Ag+/Ag)=V,(Fe3+/Fe2+)=
=(Ag+/Ag)-(Fe3+/Fe2+)=V
K=
rGm=-RTlnK=×298×=kJmol-1
2.已知:
298K时,下列原电池的电动势E=,计算负极溶液中H+的浓度。
(—)Pt,H2(100kPa)|H+(xmol·L-1)||H+·L—1)|H2(100kPa),Pt(+)
解:
电极反应2H++2e-=H2
c(H+)=×10-6mol·L-1
3.已知
(-)Cu|Cu2+mol·L-1)‖ClO3-mol·L-1),H+mol·L-1),Cl-·L-1)|Pt(+),
(1)写出原电池反应。
(2)计算298K时,电池电动势E,判断反应方向。
(3)计算原电池反应的平衡常数Kθ。
(θ(Cu2+/Cu)=,θ(ClO3-/Cl-)=)
解:
(1)原电池反应为:
(2)298K时,
正极的电极电位为:
负极的电极电位为:
电池的电动势为:
电池电动势E>0,反应向正反应方向进行
(3)电池的标准电动势为:
所以
4.已知原电池(-)Ag|Ag+mol·L—1)||Ag+mol·L-1)|Ag(+),向负极加入K2CrO4,使Ag+生成Ag2CrO4沉淀,并使c(CrO42—)=·L—1,298K时,E=。
计算
(Ag2CrO4)。
解:
两极的电势表达式均为:
=+--=V
(Ag2CrO4)=×10-12
5.根据铬元素电势图:
(1)计算(Cr2O72-/Cr2+)和(Cr3+/Cr);
(2)判断在酸性介质,Cr2O72—还原产物是Cr3+还是Cr2+
(1)(Cr2O72-/Cr2+)=
=
=
(Cr3+/Cr)=
=
=
(2)在酸性介质,Cr2O72-还原产物是Cr3+
6.一硝酸汞溶液(浓度为c0)与汞组成电极A,另一硝酸汞溶液(浓度为
c0)与汞组成电极B,将A、B两电极组成原电池,测其电动势为(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)原电池符号:
(-)Hg|Hg22+(c0mol·L—1)||Hg22+(
c0mol·L-1)|Hg(+)
(2)水溶液中亚汞离子的存在形式是Hg22+
7.往沉淀中加少量H2O及过量Zn粉,使溶液总体积为。
试计算说明AgCl能否被Zn全部转化为Ag(s)和C1—。
解:
查表:
Zn2++2e=Zn=V
AgCl+e=Ag+Cl-=V
设Zn可完全还原AgCl,则Zn+2AgCl=Zn2++2Cl-+2Ag
c(Zn2+)=moll-1,C(Cl-)=moll-1,则:
(Zn2+/Zn)=+
=V
(AgCl/Ag)=+
=V
=(AgCl/Ag)-(Zn2+/Zn)=V,因此Zn可完全还原AgCl到Ag。
8.计算在·L—1HCl溶液中,用Fe3+溶液滴定Sn2+溶液时化学计量点的电势,并计算滴定至99.9%和100.1%时的电势。
为什么化学计量点前后,电势变化不相同滴定时应选用何种指示剂指示终点(’(Fe3+/Fe2+)=,’(Sn4+/Sn2+)=
解:
滴定反应为2Fe3++Sn2+==2Fe2++Sn4+
V
滴定至%时:
+
v
1=sp-1=v
滴定至%时:
+
2=2-sp=v
因此1≠2,这是由于两电对电子转移数不相等,所以计量点前后同样改变%,电势变化不相同。
选用二甲基蓝作为指示剂。
9.用mLKMnO4恰能完全氧化一定质量的KHC2O4·H2O,同样质量的KHC2O4·H2·L-1KOH溶液中和。
计算KMnO4溶液的浓度。
解:
H2C2O4的Ka1=×10-2,Ka2=×10-5而Ka1/Ka2<104,
∴H2C2O4的两个H+一起被滴定,形成一个滴定突跃
反应式为:
H2C2O4+2KOH=Na2C2O4+2H2O
(1)
据题有:
5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2)
由
(1)式得:
由
(2)式得:
故
10.某土壤试样,用重量法测得试样中Al2O3及Fe2O3共0g,将该混合氧化物用酸溶解并使铁还原为Fe2+后,用33mol·L-1K2Cr2O7标准溶液进行滴定,用去。
计算土壤中Fe2O3和Al2O3的质量分数。
解:
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
n(Fe2O3)=
n(Fe)=
n(KMnO4)
11.将含有PbO和PbO2·L-1H2C2O4溶液处理,将Pb(Ⅳ)还原为Pb(Ⅱ)。
溶液中和后,使Pb2+定量沉淀为PbC2O4,并过滤。
滤液酸化后,用·L—1KMnO4溶液滴定剩余的H2C2O4,用去KMnO4溶液。
沉淀用酸溶解后,用同样的KMnO4溶液滴定,用去KMnO4溶液。
计算试样中PbO及PbO2的质量分数。
12.
12.将g钢样中铬氧化成Cr2O72—,加入0mol·L—1的FeSO4标准液,然后用0mol·L—1KMnO4标准液回滴过量的FeSO4。
计算钢样中铬的质量分数。
解:
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
Cr2O72-2Cr3+
=
=1/3[×××)]×10-3
=×10-4
=
13.用碘量法测定钢中的硫时,先使硫燃烧为SO2,再用含有淀粉的水溶液吸收,最后用碘标准溶液滴定。
现称取钢样,滴定时用去·L—1I2标准溶液。
计算钢样中硫的质量分数。
解:
=
14.今有溶液,用0mol·L-1的KIO3溶液处理后,煮沸溶液以除去I2。
冷却后,加入过量KI溶液使之与剩余的KIO3反应,然后将溶液调至中性。
析出的I2用8mol·L—1Na2S2O3标准溶液滴定,用去mL。
计算KI溶液的浓度。
解:
5I-+IO3-+6H+==3I2+3H2O
(1)
I2+S2O32-==2I-+S4O62-
(2)
由反应
(1)可知:
(3)
由反应
(1)、
(2)可知,在返滴定时:
由(3)、(4)可知:
15.测定样品中丙酮的含量时,称取试样0g于盛有NaOH溶液的碘量瓶中,振荡,准确加入00mol·L—1I2标准溶液,盖好。
待反应完成后,加H2SO4调节溶液至微酸性,立即用0mol·L—1Na2S2O3标准溶液滴定,用去。
计算试样中丙酮的质量分数。
(CH3COCH3+3I2+4NaOH=CH3COONa+3NaI+3H2O+CHI3)
解:
CH3COCH3+3I2+4NaOH=CH3COONa+3NaI+3H2O+CHI3
I2+S2O32-==2I-+S4O62-
n(丙酮)=1/3n(I2)=1/3××10-3×58/=