电化学原理与应用PPT学习教案

1、会计学1电化学原理与应用电化学原理与应用Zn: Zn2+ 是它的氧化产物。H+：H2是它的产物。Zn + 2H+ = Zn2+ + H23.1 氧化还原反应基本概念氧化还原反应基本概念第1页/共78页氧化值氧化值 第2页/共78页第3页/共78页第4页/共78页第5页/共78页1 氧化氧化值法值法 (1) 配平原则配平原则 整个反应被氧化的元素氧化值的升高总数与被整个反应被氧化的元素氧化值的升高总数与被还还 原的元素氧化值的降低总数相等原的元素氧化值的降低总数相等.氧化还原方程式的配平氧化还原方程式的配平 写出未配平的基本反应式，在涉及氧化还原过程的有关写出未配平的基本反应式，在涉及氧化还原过

2、程的有关原子上方标出氧化值原子上方标出氧化值. 计算相关原子氧化值上升和下降的数值计算相关原子氧化值上升和下降的数值 用下降值和上升值分别去除它们的最小公用下降值和上升值分别去除它们的最小公 倍数，即得氧倍数，即得氧化剂和还原剂的化学计量数化剂和还原剂的化学计量数. 平衡还原原子和氧化原子之外的其他原子，在多数情况平衡还原原子和氧化原子之外的其他原子，在多数情况下是下是H原子和原子和O原子原子. 最后将箭头改为等号最后将箭头改为等号.(2) 配平步骤配平步骤第6页/共78页 用氧化值法配平氯酸与白磷作用生成氯化氢和磷酸的反应用氧化值法配平氯酸与白磷作用生成氯化氢和磷酸的反应. HClO3 +

3、P4 HCl + H3PO4+ 5 0 - -1 +5 HClO3 + P4 HCl + H3PO4( - -1 ) ( ( +5 ) = - - 6( + +5 ) 0 0 4 4 = + 20 10HClO3 + 3P4 10 HCl + 12H3PO4 10HClO3 + 3P4 + 18 H2O 10 HCl + 12H3PO4 10HClO3 + 3P4 + 18 H2O =10 HCl + 12H3PO4Example Example 1 1Solution第7页/共78页2 半反应法（离子半反应法（离子电子法）电子法）(1) 配平原则配平原则 电荷守恒：得失电子数相等。电荷守恒：

4、得失电子数相等。 质量守恒：反应前后各元素原子总数相等。质量守恒：反应前后各元素原子总数相等。 用离子式写出主要反应物和产物（气体、纯液体、固体和用离子式写出主要反应物和产物（气体、纯液体、固体和 弱电解质则写分子式）弱电解质则写分子式）. 将反应分解为两个半反应式，配平两个半反应的原子数及将反应分解为两个半反应式，配平两个半反应的原子数及 电荷数电荷数. 根据电荷守恒，以适当系数分别乘以两个半反应式，然后根据电荷守恒，以适当系数分别乘以两个半反应式，然后 合并、整理，即得配平的离子方程式；有时根据需要可将合并、整理，即得配平的离子方程式；有时根据需要可将其其 改为分子方程式改为分子方程式.(

5、2) 配平步骤配平步骤第8页/共78页424324SOKMnSOSOKKMnO酸性溶液中用半反应法配平下列反应方程式：用半反应法配平下列反应方程式：Example Example 2 2(1)MnO4- + SO32- = SO42- + Mn2+(2) MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O SO32- + H2O = SO42- + 2H+ + 2e- (3) 2 + 5得 2MnO4- + 16H+ + 10e- = 2Mn2+ + 8H2O+) 5SO32- + 5H2O = 5SO42- + 10H+ + 10e- 2MnO4- + 5SO32- + 6H+

6、= 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O 2KMnO4 + 5K2SO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2OSolution第9页/共78页用半反应法配平：用半反应法配平： Cl2 (g) + NaOH NaCl + NaClO3SolutionExample Example 3 3 Cl2 (g) + 2e- =2Cl- Cl2 (g) + 12OH- = 2ClO3- + 6H2O + 10 e- 5 + 得 6Cl2(g) + 12OH- = 10Cl- + 2ClO3- + 6H2O化简得： 3Cl2 (g) + 6OH- = 5Cl- + ClO

7、3- + 3H2O 3Cl2 (g) + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O第10页/共78页Solution配平方程式：配平方程式：Cr(OH)3 (s) + Br2 (l) + KOH K2CrO4 + KBrCr(OH)3 (s) + Br2 (l) CrO42- + Br-Br2 (l) + 2e- = 2Br- Cr(OH)3 (s) + 8OH- = CrO42- + 3OH- + 4H2O + 3e- 即: Cr(OH)3 (s) + 5OH- = CrO42- + 4H2O + 3e- 3+2得2Cr(OH)3 (s) + 3Br2 (l) + 10OH

8、- = 2CrO42- + 6Br- + 8H2O2Cr(OH)3 (s) + 3Br2 (l) + 10KOH= 2K2CrO4 + 6KBr + 8H2OExample Example 4 4第11页/共78页配平方程式：配平方程式：24+5得：4224SOH61264SOKCOMnSOOHCKMnO42 24e24H6COO6HOHC O4HMn5e8HMnO COMnOHCMnO226126224226126442224426126422261264SO12KO66H30CO24MnSO SO36HOH5C24KMnOO66H30CO24Mn 72HOH5C24MnOSolutionE

9、xample Example 5 5第12页/共78页SolutionC + 2H2O = CO2 + 4H+ + 4e- 2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10H2O + 20e- = 6CaSiO3 + P4 + 20OH- 5 + 得：2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 5C = 6CaSiO3 + P4 + 5CO2用半反应法配平方程式：用半反应法配平方程式：Ca3(PO4)2 + C + SiO2 CaSiO3 + P4 + CO2Example Example 6 6第13页/共78页 酸性介质：酸性介质： 多多 n个个O加加 2n个个H+，另一边另一边 加加 n个个

10、 H2O。 碱性介质：碱性介质： 多多 n个个 O加加 n个个 H2O，另一边另一边 加加 2n个个 OH-中性介质：中性介质： 左边多左边多 n个个 O加加 n个个 H2O，右边加右边加 2n个个 OH- 右边多右边多 n个个 O加加 2n个个 H+，左边加左边加n个个 H2O 其实，往往是最简单的其实，往往是最简单的H H+ +、OHOH- -和和H H2 2O O很难配平，一很难配平，一般来说：般来说：第14页/共78页 将氧化还原反应的化学能转变为电能的装置。将氧化还原反应的化学能转变为电能的装置。1、原电池的组成Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+rGm(298.15K) =

11、-212.55 kJmol-1 Cu2+ + 2e = Cu （还原反应）（还原反应） Zn - 2e = Zn2+ （氧化反应）（氧化反应）第15页/共78页铜锌原电池，亦叫铜锌原电池，亦叫 Daniell 电池电池工作状态的电池同时发生三个过程： 1.两个电极表面分别发生氧化反应和还原反应。2.电子流过外电路。3.离子流过电解质溶液。第16页/共78页 正极反应：正极反应： Cu2+ +2e+2e- - Cu 负极反应：负极反应： Zn - 2e2e- - Z Zn2+ 电势电势: : Zn低低, Cu高高 电极名电极名: : Zn负负, Cu正正电池反应电池反应： Cu2+ + ZnZn

12、2+ + Cu第17页/共78页盐桥的作用：盐桥的作用：盐桥是一倒插的U型管或其它装置,内含 KCl 或 KNO3 溶液，可用琼脂溶胶或多孔塞保护，使 KCl 或 KNO3 溶液不会自动流出。补充电荷、维持电荷平衡。铜锌原电池由三个部分组成： 两个半电池锌片与锌盐溶液，铜片与铜盐溶液。 金属导线 盐桥第18页/共78页(1)半电池是原电池的主体组成半电池的导体和电对叫电极。在原电池中习惯用正极和负极的名称。电极的正负可根据电子运动方向来确定。分别在两个半电池上发生的氧化或还原反应叫作半反应，也叫电极反应。发生的氧化还原总反应称为电池反应。如：电池反应： Cu(s) + 2Ag+(aq) = C

13、u2+(aq) + 2Ag(s) 负极反应： Cu(s) = Cu2+(aq) + 2e 正极反应： 2Ag+(aq) + 2e = 2Ag(s) 第19页/共78页(2)(2)半反应（电极反应）涉及同一元素的氧化态和半反应（电极反应）涉及同一元素的氧化态和还原态：还原态：a(氧化态氧化态) + neb( (还原态还原态) ) 还原态物质，如上面所写的半反应中的Zn、Cu、Ag等；氧化态物质，如Zn2+、Cu2+、Ag+等。 氧化态物质与还原态物质间这种互相依存、互相转化的“共轭”关系，与酸碱质子论中的“共轭酸碱对”极为相似。 式中 n 是电极反应中转移的电子数 第20页/共78页(3) 组成

14、电对的氧化态和相应的还原态物质，通常称为氧化还原电对，用符号“氧化态/还原态”表示。如，铜锌原电池中的两个半电池的电对可分别表示为Zn2+/Zn 和 Cu2+/Cu。 又如又如:Fe3+/Fe2+, O2/OH-, Hg2Cl2/Hg, MnO4-/Mn2+ 等。等。第21页/共78页 (-)ZnZnSO4(c1) CuSO4(c2)Cu(+) (4) 原电池装置可用图式表示。 例如：Cu-Zn原电池可表示为: 规定规定:负极写在左边，正极写在右边，以双垂线负极写在左边，正极写在右边，以双垂线( | | )表示盐桥，以单垂线表示盐桥，以单垂线( | )表示两个相之间的界面。用表示两个相之间的界

15、面。用“,”来分隔两种不同种类或不同价态的溶液。同时来分隔两种不同种类或不同价态的溶液。同时表示出相应的离子浓度或气体压力。表示出相应的离子浓度或气体压力。 又如：Cu-Ag原电池可表示为: (-)CuCuSO4(c1) AgNO3(c2)Ag(+) 第22页/共78页 可用来组成半电池电极的氧化还原电对，除金属与其对应的金属盐溶液以外，还有非金属单质及其对应的非金属离子(如H+ / H2，O2/OH-，Cl2/Cl-)、同一种金属不同价态的离子(如Fe3+/Fe2+，Cr2O72-/Cr3+，MnO4-/Mn2+)等。对于后两者，在组成电极时常需外加惰性导电材料(惰性电极)如Pt，以氢电极为

16、例，可表示为：H+(c)|H2 (p) |Pt第23页/共78页 电极类型电极类型 电对电对(例例) 电极的图式电极的图式金属电极金属电极Zn2+/ZnZn2+(c) | Zn非金属电非金属电 极极Cl2/Cl- Cl- (c) | Cl2(p) | Pt氧化还原电极氧化还原电极Fe3+/Fe2+ Fe3+ (c1),Fe2+ (c2) | Pt难溶盐电极难溶盐电极AgCl/Ag Cl- (c) | AgCl | Ag第24页/共78页 热力学指出，可逆、平衡、不做有用功时热力学指出，可逆、平衡、不做有用功时G = 0，而，而做有用功时，体系自由能的减少等于所做的最大有用功。做有用功时，体系自

17、由能的减少等于所做的最大有用功。电功（非体积功）W maxG电功 W电量电压 n 6.023 1023 1.602 10-19 E n96485E nFE F = 96485 C mol 1 法拉第常数4 电池反应的电池反应的rGm与电动势与电动势E的关系的关系 第25页/共78页 从热力学的化学反应等温式中，可得到下式： 上式称为电动势的能斯特（W.Nernst）方程,电动势是强度性质的物理量,其值与反应式中化学计量数的选择无关。rGm= -nFE或或rGm = -nFE abccccnFRTEE/(/(ln反应物）产物）第26页/共78页 求298K 时：()Pt|H2 (100 kPa)

18、|H+(1 mol dm-3 ) |Cl (1moldm-3) |AgCl|Ag(+)电池的 E 。（已知：1/2H2 + AgCl Ag + HCl 的 rHm = 40.4 kJ mol 1 rSm = 63.6 J mol 1 ）例例1第27页/共78页rGm rHm TrSm = 21.4 kJ mol 1 rGm = nFE n=1 E = 0.22 V 解：解： 第28页/共78页而而 rGm = -nFE可得：可得： RTnFEK lnV05917.0lgnEK当当T=298.15K时：时：KRTGmrln 已知K 与rGm的关系如下： 5 电池反应的电池反应的K 与标准电动势与

19、标准电动势E 的关系的关系第29页/共78页3.3.1 3.3.1 电极电势的产生电极电势的产生如如: : (Zn2+/Zn)， (Cu2+/Cu)， (O2/OH-)， (MnO4-/Mn2+)， (Cl2/Cl-)等等。 原电池能够产生电流原电池能够产生电流, ,表明原电池两极间存在电势差表明原电池两极间存在电势差, ,即每个电极都有一个电势即每个电极都有一个电势, ,称为电极电势。用符号称为电极电势。用符号: : ( (氧化态氧化态/ /还原态还原态) )表示。表示。3.3 电池电动势与电极电势电池电动势与电极电势第30页/共78页 neaqM sMn-溶解溶解沉淀沉淀双电层理论双电层理

20、论金属进入溶液中，金属带多余的负电荷。金属离子回到金属表面，带正电荷。 第31页/共78页 M活泼活泼M不活泼不活泼nM稀稀nM 溶解溶解 沉积沉积 沉积沉积 溶解溶解-+-+-浓浓影响金属进入溶液的因素：金属的活泼性。 溶液的浓度 。 形成的双电层，在金属与盐溶液之间产生了稳定的电势差。 第32页/共78页 两电极的值大小(高低)不同，其差值即为电池的电动势E。 E= (正极) - (负极) 目前测定电极电势的绝对值尚有困难。在实际应用中只需知道的相对值而不必去追究它们的绝对值。 解决问题的办法: 国际上统一国际上统一( (人为) )规定:标准氢电极的电极电势 为零。V0)/HH(2第33页

21、/共78页 标准氢电极标准氢电极:将镀有一层疏松铂黑的铂片插入a(H+) = 1 的酸溶液中。在298.15K时不断通入p(H2) =100 kPa的纯氢气流，铂黑很易吸附氢气达到饱和，同时对电化学反应有催化作用，使氢气很快与溶液中的H达成平衡。其可逆程度很高，这样组成的电极称为标准氢电极。 V0000. 0/HH /HH :电对gH 2eaq)(H2:222电极反应表示为: H+ H2(g) Pt第34页/共78页 未知未知的的测定测定: :标准氢电极与待测电极组成原电标准氢电极与待测电极组成原电池后池后, ,测定其测定其电动势电动势E E。K+Cl-第35页/共78页例例2 Zn-H2在标

22、准条件下组成电池，Zn为负极，在25时测得电池的电动势E E = 0.7618 = 0.7618 V。求 (Zn2+/Zn) = ?第36页/共78页 上述讨论的电极电势，是在电对的氧化态物质与还原态物质处于可逆平衡状态，且在整个原电池中无电流通过的条件下测得的。这种电极电势称为可逆电势或平衡电势。 解：根据 E= (正极) - (负极)0.7618V = 0 (Zn2+/Zn)可求出待测电极 (Zn2+/Zn)的标准电极电势。得： (Zn2+/Zn) = 0.7618 V第37页/共78页第38页/共78页使用标准氢电极不方便，一般常用易于制备、使用使用标准氢电极不方便，一般常用易于制备、使

23、用方便且电极电势稳定的甘汞电极或氯化银电极等作方便且电极电势稳定的甘汞电极或氯化银电极等作为电极电势的对比参考，称为参比电极。为电极电势的对比参考，称为参比电极。 第39页/共78页如：右图的如：右图的甘汞电极甘汞电极：Pt Hg Hg2Cl2 Cl-KCl溶液Hg2Cl2HgPt电极反应电极反应: Hg2Cl2 (s) + 2e- 2Hg (l) + 2 Cl- (aq)标准甘汞电极标准甘汞电极: c (Cl- ) = 1.0 mol L-1 (Hg2Cl2 / Hg) = 0.2628 V饱和甘汞电极饱和甘汞电极: c (Cl- ) = 2.8 mol L-1 (KCl饱和溶液) (Hg2

24、Cl2 / Hg) = 0.2412 V第40页/共78页以甘汞电极作为标准电极测定电极电势：以甘汞电极作为标准电极测定电极电势：电池符号：() HgHg2Cl2(s)KCl ( 2.8 moldm-3) Mn+ (1 moldm-3 ) M (+)第41页/共78页标准电极电势表：标准电极电势表： 根据上述方法，可利用标准氢电极或参比电极测得一系列待定电极的标准电极电势。 书末附录中列出 298.15 K 时标准状态下的一些氧化还原电对的标准电极电势,表中都是按 代数值由小到大的顺序自上而下排列的。 部分电对列表如下：部分电对列表如下：第42页/共78页 电电 对对 电电 极极 反反 应应

25、/V Na+/Na Na+(aq)+e =Na(s) -2.71 Zn2+/Zn Zn2+(aq)+2e = Zn(s) -0.7618 H+/H2 2H+(aq)+2e = H2 (g) 0 Cu2+/Cu Cu2+(aq)+2e = Cu(s) 0.3419 O2/OH O2(g)+2H2O+4e=4 OH(aq) 0.401 F2/F F2(g)+2e = 2F(aq) 2.866 氧化态物质氧化态物质氧化能力逐渐增强氧化能力逐渐增强还原态物质还原态物质还原能力逐渐增强还原能力逐渐增强第43页/共78页(1)(1)表中表中 代数值按从小到大顺序编排。代数值按从小到大顺序编排。 如如: :

26、( (I2/I- -) = 0.5355) = 0.5355V。 (Cl2/Cl- -) = 1.3583) = 1.3583V, , ( (Br2/Br- -) = 1.066) = 1.066V，可知：可知：Cl2 氧化性较强，而氧化性较强，而I- - 还原性较强。还原性较强。 代数值越大，表明电对的氧化态越易得电子，即氧化态就代数值越大，表明电对的氧化态越易得电子，即氧化态就是越强的氧化剂；是越强的氧化剂； 代数值越小，表明电对的还原态越易失电代数值越小，表明电对的还原态越易失电子，即还原态就是越强的还原剂。子，即还原态就是越强的还原剂。 第44页/共78页(2) (2) 代数值与电极反

27、应中化学计量数的选配无关代数值与电极反应中化学计量数的选配无关 代数值是反映物质得失电子倾向的大小，它与物质的数量无关。 如：如： V36. 1 , (aq)Cl e(g)Cl21 V36. 1 , (aq)2Cl 2e)g(Cl22是强度性质的物理量，无加和性。又如：是强度性质的物理量，无加和性。又如：Cu2+ + 2e Cu 1 = 0.34 V Cu+ + e Cu 2 = 0.522 V Cu2+ + e Cu+ 3 1- 2 查表知：3 = 0.158V第45页/共78页(3) (3) 代数值与半反应的方向无关。代数值与半反应的方向无关。 如Cu2+2e Cu 与 Cu Cu2+ +

28、 2e ， 数值相同数值相同。 表中表中电极反应以还原反应表示（故又称之谓“还原电势”），无论电对物质在实际反应中的转化方向如何，其 代数值不变。 第46页/共78页对于任意给定的电极，电极反应通式为： 离子浓度对电极电势的影响，可从热力学推导而得如下结论: a a( (氧化态氧化态)+)+n ne e b b( (还原态还原态) ) baccccnFRT/(/(ln还原态）氧化态）上式称为电极电势的能斯特方程。上式称为电极电势的能斯特方程。3.4 影响电极电势的因素影响电极电势的因素第47页/共78页0.05917V molV96485J15.298K8.314J2.303F2.303RT

29、)(molV96485Jmol96485C Kmol8.314J , 时298.15K1-11-1-1-111KmolFRT法拉第常数当baccc/ )(/c)(lgn0.05917还原型氧化型第48页/共78页 在能斯特方程式中： n n 为半反应中得失的电子数；为半反应中得失的电子数；纯液体、纯固体不表示在式中。纯液体、纯固体不表示在式中。电极反应中某物质若是气体，则用相对分压电极反应中某物质若是气体，则用相对分压 p p/ /p p 表示。表示。 例如例如: :O2 + 2H2O + 4e 4OH- - 能斯特方程式表示为能斯特方程式表示为：422/OH(/ )O(lg4V05917.

30、0)OH/O(ccpp）有有 H H+ + 、 OHOH 参与时，当参与时，当 H H+ + 、 OHOH 出现在氧化型物质一边出现在氧化型物质一边时，时，H H+ +、 OHOH 写在方程中的分子项中；写在方程中的分子项中； H H+ +、 OHOH 出现在还原出现在还原方时，方时，H H+ +、 OH OH 写在方程中的分母项中。写在方程中的分母项中。第49页/共78页例例3 计算 OH浓度为 0.100 moldm-3时，氧的电极电势 (O2/OH-)。已知：p(O2) = 100 kPa，T = 298.15K。 第50页/共78页解：解：从附录10中可查得氧的标准电极电势： (O2/

31、OH-)= 0.401V O2(g)+ 2H2O +4e- 4OH-33 40.05917100/1000.401lg40.100mol dm/1mol dm = 0.460 V 当c(OH-)=0.100 moldm-3时，氧的电极电势为： 422/OH(/ )O(lg405917. 0)OH/O(ccpp）第51页/共78页 若把电极反应式写成 O2 + H2O + 2e- = 2OH- , 此时电极电势的计算式为: 21 经计算，结果不变。说明只要是已配平的电极反应，反应式中各物质的化学计量数各乘以一定的倍数，对电极电势的数值并无影响。 V460. 0/OH(/ )O(lg2V05917

32、. 0 )OH/O(22/ 122ccpp）第52页/共78页例例4势。时的该半反应的电极电及的十分之一，百分之一为问：当，的标准电极电势为已知523231077. 0Fe FeFeVFee第53页/共78页解：解： VFeFeVFeFeVFeFeVFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFe47. 010lg0592. 0,10 65. 010lg0592. 0,10 71. 010lg0592. 0,10 77. 0 ,lg05917. 0Nernst5/Fe2532/Fe2231/Fe213/Fe2323/Fe23232323232323232323当当当

33、当方程为：该半反应的第54页/共78页例例5 计算当pH = 5.00，c(Cr2O72-) = 0.0100 moldm-3，c(Cr3+) = 1.0010-6 moldm-3时，重铬酸钾溶液中的(Cr2O72-/ Cr3+)值。第55页/共78页 说明介质的酸碱性对含氧酸盐氧化性的影响较大。 解：半反应式为： Cr2O72- + 14H+ + 6e 2Cr3+ + 7H2O Nernst方程为：V )10()10()01. 0(lg60591. 0 V 33. 1 26145= 0.740 V21423272732 (Cr O)/ (H )/ 0.0591VCr O/Crlg6 (Cr

34、)/ cccccc第56页/共78页3.5.1 3.5.1 计算原电池的电动势计算原电池的电动势 -E3.5 电极电势及电池电动势的应电极电势及电池电动势的应用用第57页/共78页 氧化态氧化态 + ne- - 还原态还原态 /v氧氧化化态态的的氧氧化化性性增增强强还还原原态态的的还还原原性性增增强强- -3.045- -0.763 0.000 0.337 1.36 2.87Li+ + e- - LiZn2+ + 2e- - Zn 2H+ + 2e- - H2 Cu2+ + 2e- - Cu Cl2 + 2e- - 2Cl- - F2 + 2e- - 2F- - 值越大，电对氧化型值越大，电对

35、氧化型物质物质氧化能力越强；同理氧化能力越强；同理 值越值越小，电对还原型物质还原能力越强。小，电对还原型物质还原能力越强。显然，表中下面电对的氧化态显然，表中下面电对的氧化态可以氧化上面电对的还原态，有人把它叫作对角线规则。可以氧化上面电对的还原态，有人把它叫作对角线规则。3.5.2 3.5.2 氧化剂和还原剂相对强弱的比较氧化剂和还原剂相对强弱的比较 第58页/共78页 有一含有有一含有 Cl - - 、Br - - 、I - - 的混合溶液，欲使的混合溶液，欲使 I- - 氧氧化为化为 I2 ，而而 Br- - 和和 Cl- - 不发生变化。在常用的氧化剂不发生变化。在常用的氧化剂 H2

36、O2、Fe2(SO4)3 和和 KMnO4 中选择哪一种合适？中选择哪一种合适？例例6第59页/共78页V776. 1V51. 1V36. 1V07. 1V771. 0V535. 0O/HOH/MnMnO/ClCl/BrBr/FeFeI /I222242223-2合适。选择因此和却小于大比342/ClCl/BrBrI/I/FeFe)SO(Fe,22-223查标准电极电势表得：查标准电极电势表得：解：解： 第60页/共78页例例7 下列三个电极中在标准条件下哪种物质是最强的氧化剂？若其中 MnO4- /Mn2+ 的电极改为在 pH = 5.00 的条件下，它们的氧化性相对强弱次序将怎样改变？已知

37、： (MnO4-/Mn2+) = 1.507 V (Br2/Br-) = 1.066 V (I2/I-) = 0.5355 V第61页/共78页解：(1)在标准状态下可用 的大小进行比较。 值的相对大小次序为： (MnO4-/Mn2+) (Br2/Br-) (I2/I-) 所以在上述物质中MnOMnO4 4- -是最强的氧化剂，I I- -是最强的还原剂，即氧化性的强弱次序是：MnOMnO4 4- - BrBr2 2 I I2 2(2)(2) pH = 5.0 时时,根据计算得 (MnO4/Mn2+) = 1.034 V。此时电极电势相对大小次序为： (Br2/Br-) (MnO4-/Mn2+

38、) (I2/I-)这就是说，当 KMnO4 溶液的酸性减弱成 pH = 5.00 时，氧化性强弱的次序变为：Br2 MnO4- I2 。第62页/共78页把反应设计成原电池, 由 进行判断。 E 0 时, 反应自发。 E 0 时, 逆反应自发。 E = 0 时, 平衡态。E 当外界条件一定时，反应处于标准状态，反应的方向当外界条件一定时，反应处于标准状态，反应的方向就取决于氧化剂或还原剂的本性。就取决于氧化剂或还原剂的本性。第63页/共78页第64页/共78页 判断反应判断反应 2Fe3+ + Cu 2Fe2+ + Cu2+ 能否能否自发由左向右进行？自发由左向右进行？ 例例8第65页/共78页 因为因为 , 故上述反应故上述反应可由左向右自发进行。可由左向右自发进行。V337. 0)/(,V771. 0)/(223CuCuFeFe查标准电极电势表得：查标准电极电势表得：解：解： 又如反应：2Mn2+ + 5S2O82 + 8H2O = 2MnO4 + 10SO42 + 16H+