浙江大学物理化学甲第九章原电池ppt课件

1、第九章第九章 可逆电池的电动势及其运用可逆电池的电动势及其运用原电池原电池(galvanic cell)运转时将化学能转变为电能。条件：运转时将化学能转变为电能。条件：(1) 化学反响为氧化复原反响，或者电极反响为氧化复原反响。化学反响为氧化复原反响，或者电极反响为氧化复原反响。(2) 给予适当的安装，使化学反响分别在电极上进展。给予适当的安装，使化学反响分别在电极上进展。(3) 电解质溶液电解质溶液(作用：作用： 导电导电, 提供必需的离子提供必需的离子)，如：水，如：水溶液，非水溶液，熔盐和固体电解质，室温离子液体。溶液，非水溶液，熔盐和固体电解质，室温离子液体。(4) 电极和导线电极和导

2、线(导电导电)如：如：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计为铜设计为铜锌电池锌电池(Deniell cell)： K (Hg) (a1) | KCl (m) | K(Hg)(a2 )过程：过程： K (Hg) (a1) K(Hg)(a2 )a1 a2电极反响电极反响( - )： K (Hg) (a1) K+ + Hg + e ( + )：K+ + Hg + e K (Hg) (a2)丹尼尔电池：丹尼尔电池：在等温等压条件下，可逆电池反响的在等温等压条件下，可逆电池反响的Gibbs自在能变化为：自在能变化为：( ( rG)T,p= - nEFrG)T,p= - nEF式中式中E、n 和和 F

3、分别为可逆电池的电动势、电池反响的摩尔数分别为可逆电池的电动势、电池反响的摩尔数和和 Faraday常数。常数。CuZnCuSO4ZnSO4多孔隔膜多孔隔膜 +e当反响进度当反响进度=1mol时时(rGm )T,p = - zEF(rGm )T,p = - zEFz为反响进度为反响进度=1mol时，电池的氧化复原反响得失电子数。时，电池的氧化复原反响得失电子数。上式的意义：上式的意义：(1) 作为热力学和电化学联络的桥梁。作为热力学和电化学联络的桥梁。(2) 提示了化学能转变为电能的最高限制，为改善电池性提示了化学能转变为电能的最高限制，为改善电池性能提供了实际根据。能提供了实际根据。假设电池

4、为不可逆电池那么假设电池为不可逆电池那么(等等T和和 p)：rGm - z ErGm - z EF FE为不可逆电池的电动势，有为不可逆电池的电动势，有 E E可可 , 或或w w可可 。设计新的化学电源以顺应各种需求，是目前非常抢手的设计新的化学电源以顺应各种需求，是目前非常抢手的研讨方向。研讨方向。如：如：(1) 环保型能源的开发环保型能源的开发燃料电池燃料电池反响反响: H2 + O2H2O 假设经过直接熄灭假设经过直接熄灭电能，那么能源利用率电能，那么能源利用率25% 假设设计成氢氧燃料电池假设设计成氢氧燃料电池 能源利用率可达能源利用率可达 72%同时生成的水对环境没有污染。同时生成

5、的水对环境没有污染。(2) 蓄电池的开发蓄电池的开发 蓄电池作为贮能器，要求容量大，可多次充放电。蓄电池作为贮能器，要求容量大，可多次充放电。(3) 人造器官的电源的开发，如：用于人造心脏的电池人造器官的电源的开发，如：用于人造心脏的电池(4) 无记忆的锂电池的开发无记忆的锂电池的开发9.1 可逆电池和可逆电极可逆电池和可逆电极常见的电池有两类：常见的电池有两类：(1)单液电池单液电池ZnCl2Ag-AgClZn(2)双液电池双液电池 有液界电势有液界电势无液界电势无液界电势CuZnCuSO4ZnSO4多孔隔板多孔隔板 +KCl盐桥盐桥1、可逆电池：、可逆电池：可逆电池必需满足以下条件：可逆电

6、池必需满足以下条件：(1)电极反响为可逆反响电极反响为可逆反响(2)经过电池的电流必需非常微小经过电池的电流必需非常微小(3)体系复原时，环境也必需复原体系复原时，环境也必需复原.Deniell电池是不可逆电池；任何带有负载的电池为不可逆电池是不可逆电池；任何带有负载的电池为不可逆电池，由于流经电池的电流不是很小。电池，由于流经电池的电流不是很小。rGm - n ErGm E外且满足外且满足dE = E-E外外 0时，电池放电，电极上的时，电池放电，电极上的反响：反响：负极负极(Zn)：Zn(s) Zn2+ + 2e-正极正极(Ag+AgCl)：由由Zn电极与电极与AgAgCl电极组成的电池：

7、电极组成的电池：2AgCl(s) + 2e- 2Ag(s) + 2Cl- 电池内总反响：电池内总反响： Zn(s) + 2AgCl(s) Zn2+ + 2Ag(s) + 2Cl- 用万用表丈量电池的电动势时，由于有电流流过电池，所用万用表丈量电池的电动势时，由于有电流流过电池，所以测得的电动势为不可逆电动势以测得的电动势为不可逆电动势E，有，有(2) 当当ERi， 那么：那么： UE 测定电动势的方法有：测定电动势的方法有：直接法：直接法：pH计，离子计，毫伏计，离子计，毫伏计计 R0=1015 间接法：对消法，使电路中间接法：对消法，使电路中I 很小，很小，相当于相当于 R0 很大。很大。1

8、. 对消法测电动势对消法测电动势Poggendorf 根据上述原理提出了对消法测电动势根据上述原理提出了对消法测电动势, 在外电路在外电路上加一个方向相反而电动势几乎一样的电池，以对抗原电池上加一个方向相反而电动势几乎一样的电池，以对抗原电池的电动势，使电路中的电动势，使电路中I 0，电路图：，电路图：A-B 均匀的电阻线均匀的电阻线ES.C 韦斯顿规范电池韦斯顿规范电池EX 待测原电池待测原电池EW 任务电池，负极与任务电池，负极与EX的的负极相接。负极相接。测定分二步伐节检流计中的电流为零：测定分二步伐节检流计中的电流为零：(1)用规范电池用规范电池(知电动势知电动势ES.C. )标定标定

9、AB导线单位长度的电导线单位长度的电压降得压降得H点。点。(2) 改用待测电池得在改用待测电池得在AB的节点的节点C。AHECS.得待测电池的电动势：得待测电池的电动势：AHEACECSx.HRG检流计检流计规范电池规范电池ES.C.待测电池待测电池Ex任务电池任务电池EwABC2.Weston规范电池规范电池在丈量原电池的电动势时，需求一个电动势值为知的在丈量原电池的电动势时，需求一个电动势值为知的规范电池，常用有规范电池，常用有Weston规范电池，它是一个高度可逆电规范电池，它是一个高度可逆电池，特点：池，特点：(1) 电动势相当稳定电动势相当稳定(2) E 温度系数很小，温度系数很小，

10、-410-5V/，无需恒温。，无需恒温。Weston规范电池规范电池正正负负HgHg+Hg 2SO4CdSO4.xH2OCdSO4.xH2OCd汞齐汞齐CdSO4饱饱和溶液和溶液电极反响：电极反响： 负极：负极：Cd(Hg)Cd2+ + 2e-正极：正极：Hg2SO4(s)+2e-2Hg(l)+SO42-Hg2SO4(s)+Cd(Hg)(a1)2Hg(l)+CdSO4(s)电动势只与电动势只与 镉汞齐的活度有关镉汞齐的活度有关实验测得电动势与温度的关系：实验测得电动势与温度的关系：275)15.293(105 . 9)15.293(1005. 401845. 1/TTVET293.15K时：时

11、： E =1.01845V9.3 可逆电池的书写方法及电动势的取号可逆电池的书写方法及电动势的取号1. 电池书写的要求：电池书写的要求：(1) 左负极氧化反响，右正极复原反响左负极氧化反响，右正极复原反响(2)用单垂线用单垂线“|表示不同物相的界面，如固表示不同物相的界面，如固|汽、固汽、固|液。在接液。在接界处存在界面电势。界处存在界面电势。(3)用用“|表示盐桥，减少溶液与溶液之间的接界电势。表示盐桥，减少溶液与溶液之间的接界电势。(4)要注明温度和压力、物态，电解质溶液的活度等。要注明温度和压力、物态，电解质溶液的活度等。电池反响：电池反响：Zn(s) + CuSO4(a1) = ZnS

12、O4(a2) + Cu(s)2e-负极为负极为 Zn2+|Zn；正极为；正极为 Cu2+|Cu电池：电池：(-) Zn(s) ZnSO4(a2) CuSO4(a1) Cu(s) (+) I(-) Zn(s) ZnSO4(a2) | CuSO4(a1) Cu(s) (+) II区别区别: (I)存在液体接界电势，存在液体接界电势，(II )用盐桥减少接界电势。在实用盐桥减少接界电势。在实践丈量中要尽量消除液界电势。践丈量中要尽量消除液界电势。2. 电动势电动势 E 的取号的取号由由DrGm= - zEF 知：知：(1)当当DrGm0(等温等压等温等压)(2)当当rGm0，这个反响是热力学上非自发

13、反响，那么，这个反响是热力学上非自发反响，那么E tCl-+HCl(a1)HCl(a2)a1 a2普通普通液接液接 0.03V，虽然很小，但由于分散过程是不，虽然很小，但由于分散过程是不可逆，所以在实践丈量电动势时，必需尽量减小液体接界电可逆，所以在实践丈量电动势时，必需尽量减小液体接界电势，方法是在两个溶液之间插入一个盐桥。势，方法是在两个溶液之间插入一个盐桥。4. 电池电动势的产生：电池电动势的产生：如如Daniel电池：电池：(-) Cu Zn(s) ZnSO4(a2) CuSO4(a1) Cu(s) (+) IE= + -+ 接触接触+ 分散分散 接触接触 - 分散分散 +电池的电动势

14、电池的电动势E是当经过电池的电流趋于零的情况下两极是当经过电池的电流趋于零的情况下两极间的电势差，可经过实验测定。但实践运用时，假设能知道组间的电势差，可经过实验测定。但实践运用时，假设能知道组成原电池的每一个电极的电极电势相对值，那么可以求出成原电池的每一个电极的电极电势相对值，那么可以求出E。 +, - 为电极与溶液间的电势差，与浓度有关。绝对值无法求为电极与溶液间的电势差，与浓度有关。绝对值无法求得得 分散分散 为液体接界电势为液体接界电势不可逆，需求消除。不可逆，需求消除。 接触为接触电势差接触为接触电势差与金属和温度有关，数值小，可略。与金属和温度有关，数值小，可略。9.6 电极电势

15、和电池的电动势电极电势和电池的电动势1. 规范氢电极和规范电极电势规范氢电极和规范电极电势虽然电极的电极电势差目前还无法从实验上测定，但它虽然电极的电极电势差目前还无法从实验上测定，但它的值是一定的值是一定(在温度、浓度等条件一定时在温度、浓度等条件一定时)。在实践运用中只需。在实践运用中只需知道电极的相对电势值，即：任一电极与规范氢电极组成电池知道电极的相对电势值，即：任一电极与规范氢电极组成电池时时(-) 规范氢电极规范氢电极 | 给定电极给定电极 (+)电动势：电动势：H,H2E假设规定：假设规定：0H,H2那么给定电极的电极电势为：那么给定电极的电极电势为：E例：用以下原电池测定铜电极

16、的电极电势：例：用以下原电池测定铜电极的电极电势：Pt, H2 (p) | H+(aH+=1) | Cu2+(aCu2+) | Cu(s)负极：负极： H2 (p) 2H+(aH+=1) + 2e-正极：正极： Cu2+(aCu2+) + 2e- Cu(s)总反响：总反响： H2 (p) + Cu2+(aCu2+) = Cu(s) + 2H+(aH+=1) Nernst方程：方程：222ln2CuHHaaaFRTEE由规范氢电极得：由规范氢电极得：21ln2CuaFRTEEE即为即为Cu电极的电极电势，用符号电极的电极电势，用符号Cu2+|Cu表示，得：表示，得：222CuCu,CuCuCu1

17、ln2aFRT当当acu2+=1时，实验测定时，实验测定E=0.337 V，得：，得：Cu2+| Cu=0.337 V称为铜电极的规范电极电势。称为铜电极的规范电极电势。对于恣意给定的一个作为正极的电极，其电极反响可以写成：对于恣意给定的一个作为正极的电极，其电极反响可以写成：氧化态氧化态Ox + Ze- 复原态复原态 Red电极的电极的Nernst方程：方程：OxdReRedOxlnRedOxaaZFRT留意点：留意点：(1) 与电极电势差与电极电势差不同，电极的电极电势不同，电极的电极电势为相对值；为相对值；(2) 按此规定定义的电极电势为复原电极电势按此规定定义的电极电势为复原电极电势

18、，当复原性比，当复原性比氢强时，氢强时，0( 见附表见附表2, P485)(3) 电极的电极的Nernst方程的表示，假设电极反响中含有方程的表示，假设电极反响中含有H+、OH-时，如：时，如：4MnO41ln3HaaFRT电极电势：电极电势：可见溶液的酸碱性对可见溶液的酸碱性对MnO-4的氧化性影响很大。的氧化性影响很大。(-) 规范氢电极规范氢电极 | 给定电极给定电极 (+)电极电势的定义电极电势的定义:氧化电极电势的定义氧化电极电势的定义: (-) 给定电极给定电极|规范氢电极规范氢电极 (+)MnO-4 + 4H+ + 3e- = MnO2 + 2H2O 电极反响：电极反响： 2H+

19、(aH+) + 2e- H2 (p)H2H+H2镀黑镀黑Pt选择规范氢电极作为测定电极电势的相对规范，主要选择规范氢电极作为测定电极电势的相对规范，主要是由于其电极电势重现性好是由于其电极电势重现性好(0.000001V)，随温度改动，随温度改动很小。但运用条件非常苛刻，而且制备和纯化也比较复很小。但运用条件非常苛刻，而且制备和纯化也比较复杂。杂。电极电势：电极电势：2HHH,HH,H222ln2aaFRT2. 规范氢电极规范氢电极当当pH2=p、 aH+=1时，规定：时，规定：0H,H2普通将规范氢电极作为电极电势的丈量基准。在实践丈普通将规范氢电极作为电极电势的丈量基准。在实践丈量中，经过

20、利用二级的规范电极量中，经过利用二级的规范电极(也称为参比电极也称为参比电极)，如甘汞，如甘汞电极替代规范氢电极作为相对规范丈量另一电极电势。电极替代规范氢电极作为相对规范丈量另一电极电势。橡皮塞橡皮塞多孔资料多孔资料Hg2Cl2KCl溶液溶液Hg甘汞电极甘汞电极电极反响：电极反响：Hg2Cl2(s) + 2e- 2Hg(l) + 2Cl-(aCl-)电极电势：电极电势：2ClHg,ClHgHg,ClHgln22222aFRT阐明甘汞电极的电极电势与温度和阐明甘汞电极的电极电势与温度和Cl-的活度有关。通常所用的活度有关。通常所用的甘汞电极为饱和甘汞电极，是指在温度为的甘汞电极为饱和甘汞电极，

21、是指在温度为T时，时，KCl到达到达饱和。饱和。25 =0.2412V，见，见p80。3. 二级的规范电极二级的规范电极4. 电池表示式与电池反响的互译：电池表示式与电池反响的互译：另外另外 Ag-AgCl电极：电极：Ag, AgCl| HCl(m)5. 电池电动势的计算电池电动势的计算利用规范电极电势及利用规范电极电势及Nernst方程，可以计算由恣意两个方程，可以计算由恣意两个电极组成的电池的电动势。如：电池：电极组成的电池的电动势。如：电池：(-) Zn(s) ZnSO4(aZn2+) | CuSO4(aCu2+) Cu(s) (+) I+ 极：极： Cu2+(aCu2+) + 2e C

22、u(s) 右右 - 极：极： Zn(s) Zn2+(aZn2+) + 2e 左左22222222ln21ln21ln2Zn,ZCu,CuCu,ZCu,CuCuZnZnnCunaaFRTEaFRTaFRTE Cu2+(aCu2+) + Zn(s) Cu(s) + Zn2+(aZn2+)例：写出下述电池的电极和电池反响，并计算例：写出下述电池的电极和电池反响，并计算298K时，电时，电池的电动势。假设氢气为理想气体。池的电动势。假设氢气为理想气体。 Pt, H2 (91.19 kPa) | H+(aH+=0.01) | Cu2+(aCu2+=0.10) | Cu(s)解：根据给定的电池，电极反响：

23、解：根据给定的电池，电极反响：正极正极(复原反响复原反响)： Cu2+(aCu2+) + 2e- Cu(s)负极负极(氧化反响氧化反响)： H2 (aH2) 2H+(aH+) + 2e-电池反响：电池反响： Cu2+(aCu2+) + H2 (aH2) =Cu(s) + 2H+(aH+)由由Nernst方程：方程：222ln2CuHHaaaFRTEE知：知：aH+=0.01， aCu2+=0.10，氢气为理想气体，那么：，氢气为理想气体，那么：9 . 0325.10119.91HHH222pppfaVE337. 0,CuCuH,H,CuCu222将上述数值代入将上述数值代入Nernst方程，得

24、给定条件下电池的电动势方程，得给定条件下电池的电动势E=0.424V例：用电动势例：用电动势E的数值判别在的数值判别在298K时时, 亚铁离子能否将碘亚铁离子能否将碘(I2)复复原为碘离子原为碘离子(I-)。解：根据给定的反响，知：解：根据给定的反响，知：Pt | Fe3+(a1), Fe2+(a2) | I- (a3) | I2 (s), Pt给定的条件为规范态，所以：给定的条件为规范态，所以：VEE235. 0771. 0536. 0Fe2+(aFe2+=1.0) + I2(s) I- (aI-=1) + Fe3+(aFe3+=1.0) I2，I-为正极，为正极， Fe3+,Fe2+为负极

25、为负极可设计成以下电池：可设计成以下电池：E0m0，上述反响为非自发反响，即在给定条件下，上述反响为非自发反响，即在给定条件下，Fe2Fe2不能使不能使I2SI2S复原为复原为II，相反，相反Fe3Fe3可以氧化可以氧化I I I2sI2s。由上例可知，可以运用电极电势值的大小，判别氧化由上例可知，可以运用电极电势值的大小，判别氧化复原反响自发进展的方向。复原反响自发进展的方向。E 0 电池反响能自发进展电池反响能自发进展,可以放电做功。可以放电做功。0 电池反响不能自发进展电池反响不能自发进展, 不能放电做功。不能放电做功。=0 到达平衡态到达平衡态.运用：氧化复原滴定。运用：氧化复原滴定。

26、对于对于E a2电池反响： K (Hg) (a1) K(Hg)(a2 )(2) Eq=0负极： K(a1) K+(m) + e正极： K+(m) + e K (a2) 0lnln2112aaFRTaaFRTEE同样： Pt, H2 (p1) | HCl (m) | H2(p2 ), Pt p1 p2H2 (p1) H2(p2 )12ln2ppFRTE组成：由化学性质一样而活度不同的两支电极浸在同一溶液中组成电池电极浓差电池。电动势产生：电极的物质从一个电极转移到另一个电极时，Gibbs自在能的变化而来。(2) 双液浓差电池化学性质一样的两支电极分别浸到两个电解质一样而活度不同的溶液中组成电池。

27、a1 a2Ag(s) | AgNO3(a1 ) | AgNO3(a2 ) | Ag(s)Ag+ (a2 ) Ag+ (a1 )21lnAgAgaaFRTEAg(s)+AgCl(s) | HCl(a1 ) | HCl(a2 ) | AgCl(s) + Ag(s)Cl- (a1 ) Cl- (a2 )2Cl1Cl-lnaaFRTE电动势产生:电解质从浓溶液向稀溶液转移对于第二类浓差电池, 假设不用盐桥, 那么整个电池的电动势包括：E=Ee+EjEj 液接电势Ee 平衡电动势2. 液接电势的计算液接电势的计算 在两种含有不同溶质或两种溶质一样而浓度不同的溶液界面上，由于离子的的迁移速率不同，存在电势

28、差称为液接电势EJ (liquid junction potential). 如对于如下浓差电池: (-) Pt, H2 (p) | HCl(a ) | HCl(a ) | Pt, H2 (p) (+)离子的迁移: t+ H+ (aH+) t+ H+ (aH+)t- Cl- (aCl-) t- Cl- (aCl-)假定t+，t-与电解质溶液的浓度无关，那么迁移过程的吉布斯自在能变化Gj FZEGGGjjjj)()(式中: HHjaaRTtGln)(ln)(ClCljaaRTtG假设: mmaaClHmmaaClH另有t+t-=1 代入上式,可得上述电池的液接电势 ln12lnmmFRTtmmF

29、RTttEj从上式可知，假设知t+和m，m，可以求出Ej。反过来,Ej由实验测定,求出离子的迁移数电动势法。 留意：留意： 上式只适用1-1价型电解质，对于两个一样的电解质 MZ+AZ-(m1) | MZ+AZ-(m2) 21lnmmFRTZtZtEj影响液接电势的要素很多，其中有不能反复的要素，所以有液接电势存在的电池很难测得稳定的可反复的电动势值。 j为不可逆电动势，实践丈量中，应尽量防止或减小Ej。 消除或减小j方法有： 采用盐桥，普通用电解质采用盐桥，普通用电解质 KCl KCl，由于有，由于有 tK+ tK+ tCl- tCl-从公式：lnmmFRTttEj知：0jE盐桥只能降低液接

30、电势，但不能完全消除液接电势。 假设用两个电池反串联，可到达完全消除液接电势的目的。假设用两个电池反串联，可到达完全消除液接电势的目的。 将电池：Na(Hg)(a) | NaCl(m ) | NaCl(m ) | Na(Hg)(a)分解成： Na(Hg)(a) | NaCl(m ) | AgCl(s) + Ag(s) AgCl(s) + Ag(s) | NaCl(m ) | Na(Hg)(a) 总反响： NaCl(m ) NaCl (m) ClNaClNaClNaClNaeaaaaFRTaaaaFRTEElnln总9.7 电动势测定的运用电动势测定的运用 前面已讨论前面已讨论: : 经过经过E

31、 E和和( (E/E/T)pT)p求热力学函数的变化值和求热力学函数的变化值和KK 用用 的大小，判别氧化复原反响能够进展的方向。的大小，判别氧化复原反响能够进展的方向。 . .电解质溶液的离子平均活度系数的测定电解质溶液的离子平均活度系数的测定 , ,如：如：HCl, HCl, 电池：电池： Pt, H2 (pq) | HCl (m) | AgCl(s) , Ag(s)电池反响：电池反响： H2 (pq) + AgCl(s) HCl (m) + Ag(s) z=1 电动势：电动势： ClHH,HAgAgCl,ln2aaFRTE22ClHmmaaa代入代入NernstNernst方程式：方程式

32、： mFRTAmmFRTEAgAgCl,2ln2假设知假设知Ag+AgCl Ag+AgCl 值，经过上式可以由计算出值，经过上式可以由计算出值。值。详细步骤：详细步骤： 由实验数据求由实验数据求 AgAg，AgCl AgCl 值值: : 由由Debye-HckelDebye-Hckel公式知，在稀溶液范围内公式知，在稀溶液范围内1-11-1， mAIzzAln代入上式，并移项得：代入上式，并移项得： E ln2ln2AgAgCl,FRTmmFRTE作图：作图： 当当m0.01mol/kg mpq，这时H2O分解生成氧气，以维持所需的氧气分压。故把直线b以上区域称为氧稳定区。 氧稳定区水稳定区氢

33、稳定区氢电极平衡电势在直线a以下区域，为H2O分解生成氢气区域，故把直线a以下区域称为氢稳定区。 4OH,OOH,O222221ln4HOaaFRTV229. 1222H,HOH,OE 位于直线b和a之间的区域，为氢气和氧气反响生成水，为水稳定区 。 氢气和氧气组成的燃料电池的电动势与溶液的pH无关，Eq总等于1.229V2氧化复原反响方向III氧化态I复原态I氧化态II复原态IIpHba在曲线I上的反响为：氧化态I + ze 复原态I在曲线II上的反响为：氧化态II + ze 复原态II在平衡线I以上的氧化态I作为氧化剂与平衡线II以下的复原态II作为复原剂反响：氧化态I + 复原态II 氧

34、化态II +复原态I 相应的原电池的电动势为：E=jI - jII当体系中存在几种复原剂时，一种氧化剂优先氧化最强的复原剂O2 + 4H+ +4e- = 2H2O 2H+ +2e =H2O2 + 2H2 = 2H2O 3). j-pH图的运用了解电极电势与pH值的关系后，对有关反响发生时，所需的pH范围，就可以比较容易地确定。 例：确定高锰酸盐与氯化物、溴化物、碘化物起反响时，溶液所需的pH值。 Cl2 +2e 2Cl- q =1.359VBr2 +2e 2Br- q =1.065VI2 +2e 2I- q =0.536VMnO4- +4H+3eMnO2 +H2O q =1.51V知：根据上述

35、规范电极电势知：MnO-4离子能同时氧化Cl-、Br-和I-离子，反响趋势随H+的添加而增大，这可以由jpH图知。 0140/V21pH7Cl2 +2e 2Cl-Br2 +2e 2Br-I2 +2e 2I-MnO4- +4H+3eMnO2 +H2O j-pH 图除H+ 外其他离子的活度均为1 在规范条件下，jMnO4-/MnO2大于其它的其它三个电极电势，MnO4-作为氧化剂可同时与三种复原剂Cl-、Br-、I-起反响。 由MnO-4 jpH与 另三条j pH线相交，可以确定每一个反响的最正确pH值范围，实现分步氧化，到达分别的目的。 混合液中离子控制pH范围选用的pHI-5pH1056Br-1pH53Cl-pH11由表中数据知，对于含有Cl-、Br-、I-离子的混合溶液，先控制 pH在56之间，参与MnO-4 ，M