试验十-氧化还原反应

1、百度文库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 Emf= E （氧化剂）-E （还原剂） 0时；反应正向自发进行

2、当Emf= 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） V 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，（如丨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. 0592V c（氧化型）?E = E +logZc （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，会引起电极电势和电

3、池电动势的改变。.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12+ 2F0 = I2 + 2F0 :E? ( Fe?7 Fe2*)E? (12/I -)刁下层紫红色故E 0，反应生成12并溶于CCI4/2.上层棕黄色12Br + 2Fef 工E? (Fe3+/ Fe2+) V E? ( Be/ Br-)下层无色故EV0，反应不能发生。结论：E?(12/I-)vE?(Fe?7Fe2+)VE?(BrWBr-)/E? （I2/I -）和E? （Br-2/ Br-）分别是最强的还原剂和氧化剂。/3.橘红色2KI + HO2 + H2SC4 = I2 + K2

4、SC4 + 2H2OH2O2为氧化剂4.肉红色2KMnO4 + 3H2SC4 +5H2O2K2SC4+ 2MnSQ+5O2+82啟OH2O2为还原剂结论：H2O2在上述分别用作氧化剂和还原剂。5.墨绿色Cr2O2-7 + 2FT + SCh =2Cr3+ + SO-4 + 6fO在酸中Cr2O2-7具有氧化性6.C-7 + 14FT + 6F0=2C产 + 6Fe3+ + 7HO在酸中Cr2O2-7具有还原性（二）介质的酸碱性对氧化还原反应产物及方向的影响介质的酸碱性对氧化还原反应产物的影响步骤现象/反应方程式解释与结论紫色退去2 MnO-4 + 2FT + 5SO-3 = Mn2+ + 5S

5、O-4 + 7H2O2生成Mn2+; MnO-4在酸性介质中具有强氧化性:黑色沉淀2 MnO-4 + H20 + SO-3 = MnO2 + 2OH + 3 SO-4生成MnO2; MnO-4在中性介 质中氧化性减弱墨绿色2MnO-4 + 2OH + sO-3=MnO 2-4+ H2O + SO-4生成MnO2-4； MnO-4在碱性介 质中氧化性取弱1 .溶液PH对氧化还原反应方向的影响橘红色I0-3 + 5- + 614 =312 + 3H2OI0-3与反应生成I2 ；溶于CC4棕黑色沉淀KIQ + 5KI + 6HSQ = 6K2SQ + 32 + 3H2O沉淀溶解（三）.浓度、温度对氧

6、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咼浓度可以加快反应速率.步骤现象反应方程式解释与结论:褪色较快2KMnO4+ 3H2SO +5H2C2O4=2Mn SO4+K2SQ + 10CQ +8H2O较咼温度可以加快反应速率 丁褪色较慢2.温度对氧化还原反应速率的影响（四）.浓度对电极电势的影响1. ENF（Zn）的测量负极（Z n）: Zn -2e- = Zr?+氧化反应正极（甘汞电极）:E = 0.2415V 将Zn电极与标准电极组成原电池，还原反应由于饱合甘汞电极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

7、，E = E +）+ E（-）负极(Zn): Zn -2e- = Zn+正极(Cu): cf +2e =Cu电池反应：Zn +Cu2+ = ZnF+ + CuE = E(+)+ E(-)可计算出 E (Ci!7 Cu)EmfCu (NH 4 2+/Cu的测量负极(Zn): Zn -2e- = Zn+ 正极Cu (NH 42+ + +2e - = Cu + 4NH氧化反应Emf （Zn）还原反应? 2+（E? （Cu / Cu）氧化反应3还原以应=-0 o763VE = E(+)+ E(-)可计算出 ECu ( NH 4 2+/Cu2. Emf (Cu)的测量思考题:1. 为什么K2Cr2O2-

8、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？ 答：在反应 &Cr2O2-7 + 14HCI(浓)=2KC1 + 2CrC + 3C2 + 7H2O 中，只有在浓 HCI加热时 才被氧化，生成物产生大量的 C-，同时在卤素中C-的还原性较弱，所以KCr2O2-7不能氧化NaCI浓溶液中的C- 02. 在碱性溶液中，E? (IO-3/I 2)和E? (SO- SO2-3)的数值分别为多少伏？答：E? (IO-3/I 2) = 1.209E? (sO-4/ SO2-3)= 0.93623. 温度和浓度对氧化还原反应的速率有何影响？ Emf大的氧化还原反应的反应速率也一定大吗？答：加大反

9、应物浓度和升高温度可加快氧化还原反应的速率，Emf大的氧化还原反应速率不一定快.4. 饱和甘汞电极与标准甘汞电极的电极电势是否相等？答：不相等.饱和甘汞电极电势E=0.2415V,标准甘汞电极的电极电势 E?=0.2650V .5. 计算原电池(-)Ag | AgCI(s)| KCl (0.01 mol L-1)| AgNO (0.01 mol L-1) | Ag(+) (盐桥为饱和NHNO溶液)的电动势.答: 电极反应：Ag+ + e - Ag AgCl + e - Ag + Cl -E(Ag7 Ag ) = E? (Ag+/ Ag ) + 0.0592 炯 C (Ag+)=0.7991V 0