实验十氧化还原反应.doc

1、。实验十氧化还原反应一实验目的1. 加深理解电极电势与氧化还原反应的关系 ;2. 了解介质的酸碱性对氧化还原反应方向和产物的影响 ;3. 了解反应物浓度和温度对氧化还原反应速率的影响 ;4. 掌握浓度对电极电势的影响 ;5. 学习用酸度计测定原电池电动势的方法 .二实验原理参加反应的物质间有电子转移或偏移的化学反应称为氧化还原反应. 物质的还原能力的大小，可以根据相应电对电极电势的大小来判断。电极电势愈大，电对中的氧化型的氧化能力愈强。电极电势愈小，电对中的还原型的还原能力愈强。根据电极电势大小可以判断氧化还原反应的方向 .当E=E（氧化剂）- E（还原剂） 0时；反应正向自发进行MF当 EM

2、F= E（氧化剂） - E （还原剂） = 0时；反应处于平衡状态当 EMF= E（氧化剂） - E （还原剂） 0时；不能进行自发反应当氧化剂电对和还原剂电对的标准电极电势相差较大时， （如 EMF 0.2V 时）, 通常可以用标准电池电动势判断反应的方向 .由电极反应的能斯特(Nernst) 方程式 , 可以看出浓度对电极电势的影响.298.15K时 ;0 0592Vc（氧化型）E = E? + Zc（还原型）溶液的 PH会影响某些电对的电极电势或氧化还原反应的方向。介质的酸碱性也会影响某些氧化还原的产物。原电池是利用氧化还原反应将化学能转变为电能的装置。当有沉淀或配合物生成时，会引起电极

3、电势和电池电动势的改变。三实验内容（一） . 比较电对的 E? 相对大小实验步骤现象反应方程式解释与结论1上层橙色2I -+ 2Fe 3+= I2+ 2Fe2+E?（ Fe3+/ Fe 2+） E?（ I2/I -）下层紫红色故 E?0，反应生成 I 2 并溶于CCl42上层棕黄色2Br-+ 2Fe3+?3+2+?-）E（Fe / Fe ）E（Br 2/ Br下层无色故 E?0，反应不能发生。结论： E?（I 2/I- ） E? （Fe3+/ Fe2+） E?（Br-2/ Br- ）E?（I 2/I - ）和 E?（Br -2/ Br - ）分别是最强的还原剂和氧化剂。3橘红色2KI+H O+

4、H SO =HO 为氧化剂I+ K222O42222SO+ 2H244肉红色2KMnO4+ 3H2SO4 +5H2O2 =H2O2 为还原剂K2SO4+ 2MnSO4+ 5O2+82HO结论： H2O2 在上述分别用作氧化剂和还原剂。5墨绿色2-+2-=在酸中 Cr2-具有氧化性Cr O7+2H +SO3O7222Cr3+ + SO2-4+6H2O精选资料，欢迎下载。6Cr2O2-7 + 14H+ 6Fe2+=在酸中 Cr2O2-7 具有还原性2Cr3+ + 6Fe3+7H 2O（二） . 介质的酸碱性对氧化还原反应产物及方向的影响一介质的酸碱性对氧化还原反应产物的影响步骤现象反应方程式解释与

5、结论紫色退去-+ 2H+ 5SO2-=2+-2 MnO43生成 Mn ；MnO4 在酸性介质中2+2-+ 7H2O2具有强氧化性Mn + 5SO4黑色沉淀- 422-3=2- 4在中性介质2 MnO + H 0 + SO生成 MnO；MnOMnO+ 2OH-+3SO2-4中氧化性减弱2墨绿色-+ SO2-=2-在碱性介质2MnO4 + 2OH3生成 MnO4；MnO42- 422- 4中氧化性最弱MnO + HO+SO1 溶液 PH对氧化还原反应方向的影响橘红色I0 -3+5I- +6H+=3I 2 + 3H2OI0 -3与 I-反应生成 I2；溶于KIO + 5KI + 6HSO =CCl4

6、棕黑色沉淀2346K2SO4 + 3I2+3H2O沉淀溶解( 三 ). 浓度、温度对氧化还原反应速率的影响1. 浓度对氧化还原反应速率的影响步骤现象反应方程式解释与结论慢快提高浓度可以加快反应速率.2. 温度对氧化还原反应速率的影响步骤现象反应方程式解释与结论褪色较快2KMnO4+ 3H2SO4 + 5H2C2O4=较高温度可以加快反应速率 .褪色较慢2MnSO4+K2 SO4 + 10CO2 +8H2O( 四). 浓度对电极电势的影响1. E NF(Zn) 的测量2e -= Zn 2+负极 (Zn): Zn氧化反应正极 ( 甘汞电极 ): E = 0.2415V还原反应将 Zn 电极与标准电

7、极组成原电池，由于饱合甘汞电极E = 0.2415V ，则测量该原电池电动势，即可确定欲测电极既Zn 电极及电极电势， E = E （ +） + E （- ）2. E MF(Cu) 的测量-2+负极 (Zn): Zn2e= Zn氧化反应E （Zn） = -0 。763VMF正极 (Cu) ： Cu2+ +2e - =Cu还原反应电池反应： Zn + Cu 2+ = Zn 2+ + Cu由 E = E （ +） + E （- ）可计算出 E（Cu2+/ Cu ）（E ?（ Cu2+/ Cu ）MFCu （NH） 4 2+/Cu 的测量2 E2e -= Zn 2+负极 (Zn): Zn氧化反应正极

8、 Cu（NH） 4 2+ + +2e -= Cu + 4NH 3还原以应由 E = E （ +） + E （- ）可计算出 ECu（ NH）4 2+/Cu思考题：1. 为什么 K2Cr2O2- 7 能氧化浓盐酸中的氯离子，而不能氧化氯化钠溶液中的氯离子？精选资料，欢迎下载。答：在反应 K2Cr2O2-7 + 14HCl （浓） = 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl 2 + 7H 2O 中，只有在浓HCl加热时才被氧化， 生成物产生大量的 Cl - ，同时在卤素中 Cl - 的还原性较弱， 所以 K2Cr2O2-7不能氧化 NaCl 浓溶液中的 Cl - 。?-?2-2-）的数值分别为多少

9、伏？2在碱性溶液中， E （IO /I2）和 E（SO / SO334?-E?2-4/ SO2-答： E（IO 3/I 2 ）= 1.209（SO3）= 0.93623. 温度和浓度对氧化还原反应的速率有何影响 ? E MF 大的氧化还原反应的反应速率答 :也一定大吗 ?, E MF 大的氧化还原反应速加大反应物浓度和升高温度可加快氧化还原反应的速率率不一定快 .4. 饱和甘汞电极与标准甘汞电极的电极电势是否相等?E ?=0.2650V .答 :不相等 . 饱和甘汞电极电势 E=0.2415V, 而标准甘汞电极的电极电势5. 计算原电池-1-1(-)Ag（S）3） Ag(+)AgCl KCl（0.01 mol L） AgNO（ 0.01 mol L( 盐桥为饱和 NHNO溶液 ) 的电动势 .43答 :电极反应： Ag+ + e - AgAgCl + e- Ag + Cl-E（Ag+/ Ag ） = E ? （Ag+/ Ag ）+ 0.0592 C（ Ag+）=0.7991V 0.1184V=0.6807V?（AgCl / Ag ）+ 0.0592