第8章氧化还原反应学习教案

1、会计学1第第8章氧化章氧化(ynghu)还原反应还原反应第一页，共94页。化合价是指元素的原子(yunz)能够化合或取代一价原子(yunz)（如H）或一价原子(yunz)团(如OH-)的数目对于混合(hnh)价态的化合物，如：Fe3O4, 不能准确地判断元素的化合价。化学反应如从电子(dinz)得失来分，可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。没体现出化合价的正负，既然是数目，化合价就不能为分数。第1页/共93页第二页，共94页。氧化数：指某元素一个原子的荷电数，这种荷电数由假设(jish)把每个键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。 氧化数可以是正数(zhngsh)、负数，也可是整数、分数。第

2、2页/共93页第三页，共94页。1. 离子型化合物：氧化(ynghu)数“离子电荷” NaCl 2. 共价化合物：氧化数“形式(xngsh)电荷数” 3. 规定： 单质中，元素氧化数0。 正常氧化物中O(-2)；例外：过氧化物中O(-1)；OF2中O(+2) 一般H (+1)，例外：活泼金属氢化物中H(-1)。 4. 结构未知或组成复杂的化合物 分子或离子的总电荷数各元素氧化数的代数和ClH-1 +1+1 -1第3页/共93页第四页，共94页。(a) H2SO4 +6；(b) K2S2O8 +7；(c) SO32- +4例： 确定(qudng)下列化合物中S原子的氧化数：H2SO4；(b) K

3、2S2O8 (c) SO32-O2 ； Fe3O4 ； H5IO6 例：确定(qudng)下列物质中元素原子的氧化数 0 ； O（-2）Fe(+8/3); H(+1) O(-2) I(+7)分子(fnz)或离子的总电荷数各元素氧化数的代数和第4页/共93页第五页，共94页。 氧化数 物质 反应过程中 反应类型 降低 氧化剂 被还原(hun yun) 还原(hun yun) 升高 还原(hun yun)剂 被氧化 氧化 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu 反应过程中氧化和还原是同时进行的 第5页/共93页第六页，共94页。 一般(ybn)氧化还原反应 2KMnO4 + 5K2SO3 +

4、3H2SO4(稀) 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2O 自身氧化还原反应(fnyng)一个化合物中的不同元素的氧化数既有升高又有降低 2NaNO3 = 2NaNO2 +O2 歧化反应一种单质(dnzh)或化合物同一元素的氧化数既有升高又有降低 3I2 + 6NaOH = NaIO3 + 5NaI + 3H2O氧化还原反应的类型第6页/共93页第七页，共94页。Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+ 氧化(ynghu)还原反应Cu2+ + 2e Cu 还原(hun yun)反应， Cu2+ 氧化剂 Zn Zn2+ + 2e 氧化反应， Zn还原(hun yun)剂两个(lin )半

5、反应：如果一个氧化还原反应组成原电池：氧化还原反应：电池反应半反应：半电池反应（电极反应）第7页/共93页第八页，共94页。配平原则：使氧化剂和还原剂得失电子的总数相等。 被氧化的元素氧化数的升高总数 被还原的元素氧化数的降低总数相等第8页/共93页第九页，共94页。（1） 写出未配平的基本反应式，标出氧化(ynghu)剂、还原剂中氧化(ynghu)数变化的原子氧化(ynghu)数值。 +5 0 -1 +5 HClO3 + P4 HCl + H3PO4氧化剂还原剂（2）计算出氧化(ynghu)剂和还原剂中氧化(ynghu)数的变化值。Cl 下降值： (-1)(+5) = 64个P原子上升值：(

6、+5)04 = 20(3)求出氧化数升高和降低的最小公倍数，使氧化数的升高和降低值相等。 10 3 10 HClO3 + 3 P4 10 HCl + 12 H3PO4氧化剂、还原剂前加相应系数第9页/共93页第十页，共94页。（4）配平氧化数没有变化(binhu)的其它原子数。再核对氧和氢的原子数。（产物多36个，18个O）10 HClO3 + 3 P4 + 18 H2O = 10 HCl + 12 H3PO410 HClO3 + 3 P4 10 HCl + 12 H3PO4第10页/共93页第十一页，共94页。 配平H+、OH-和H2O的方法(fngf)供参考注意(zh y)：酸介质(不出现

7、OH) 碱介质(不出现H+) 一边多 n个 O加 n个 H2O，另一边加 2n个 OH 一边少 n个 O加 n个 H2O，另一边加 2n个 H+ 中性介质 一边(ybin)多 n个O则加 2n个H+，另一边(ybin) 加 n个 H2O 酸性介质 一边多 n个 O则加 n个 H2O，另一边 加 2n个 OH 碱性介质氧化还原反应配平的两个基本要求第11页/共93页第十二页，共94页。例：找出氧化数变化的最小公倍数，调整(tiozhng)系数，使氧化数变化相等原子(yunz)个数配平：先看K, S ； 再看 H, O配平方程式：KMnO4 + K2SO +H2SO4 MnSO4+K2SO4第12

8、页/共93页第十三页，共94页。K: 反应物 2+52 产物(chnw)52产物(chnw)少个K, 故产物(chnw)K2SO4变成K2SO4S:反应物 5+1 产物(chnw)2+6反应物少个，在H2SO4变为3 H2SO4H: 反应物产物,产 物比反应物少个H：产 物比反应物少3个O产物应加3H2O,使反应前后H, O 原子数相等2KMnO4 + 5K2SO +3H2SO4 = 2MnSO4+6K2SO4+3H2O第13页/共93页第十四页，共94页。 例：配平Cl2+KOHKClO3+KCl方程式(1)找出氧化(ynghu)数有变化最小公倍数：Cl2+KOH KClO3+KCl升高(s

9、hn o)降低(jingd)+5-1Cl2+KOH KClO3+5KCl3Cl2+6KOH = KClO3+5KCl+3H2O3Cl2+KOH KClO3+5KCl(2)在相应原子前加上相应系数，(3)观察法配平和（产物少6个H,3个O） 配平Cl和K第14页/共93页第十五页，共94页。第15页/共93页第十六页，共94页。将氧化还原反应的离子式改写为半反应式，先将半反应式配平，然后将半反应加合起来(q li)，消去其中的电子即可。 配平步骤(bzhu) 用离子式写出主要反应物和产物 反应分解为两个半反应式，配平半反应 根据电荷守恒，以适当系数乘两个半反应 合并、整理，得配平的离子方程式。

10、配平原则-电荷守恒；原子数守恒第16页/共93页第十七页，共94页。用离子(lz)电子法配平KMnO4+H2SO4+H2O2 K2SO4+MnSO4+O2+H2O(1)找出氧化数变化(binhu)的氧化剂、还原剂及其对应产物(2) MnO4- Mn2+ (3) H2O2 O2 (2) 配平原子数。若反应物中多氧，在酸性(sun xn)溶液中加H+： MnO4- +8H+ Mn2+ + 4H2O H2O2 O2+2H+ +7 +2-1 0第17页/共93页第十八页，共94页。(4) 两个(lin )半反应式相加（ 2+ 5），得到离子反应 方程式：2MnO4- +5H2O2+6H+ = 2 Mn

11、2+ 5O2+ 8H2O 2KMnO4+5H2O2 + 3H2SO4 = 2MnSO4+5O2+8H2O+K2SO4(5)用观察法添加反应物和产物中的相应(xingyng)离子就得到配平的 化学反应方程式：(3) 配平电荷数，并找出得失电子数的最小公倍数：MnO4- +8H+5e- Mn2+ + 4H2O H2O2 O2+2H+ +2e25第18页/共93页第十九页，共94页。例：用半反应(fnyng)法配平方程式3 + 2得2342() ( )543Cr OHsOHCrOH Oe 2( )22Br leBr 解：2Cr(OH)3(s) + 3Br2(l)+10KOH = 2K2CrO4 +

12、6KBr + 8H2O2Cr(OH)3(s) + 3Br2(l)+10OH- = 2CrO4 2-+ 6Br -+ 8H2O第19页/共93页第二十页，共94页。Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+ 氧化还原(hun yun)反应Cu2+ + 2e Cu 半反应(fnyng) 半电池反应(fnyng)Zn Zn2+ + 2e 半反应(fnyng) 半电池反应(fnyng)将两个半电池(dinch)设计成一个原电池(dinch)，构成Cu-Zn原电池(dinch)第20页/共93页第二十一页，共94页。 Cu-Zn 原电池 ZnZn2+ + 2eCu2+ + 2eCuZn片溶解(rngji

13、)Cu沉积 产生电流 通常(tngchng)内盛饱和 KCl 溶液 (以琼脂作成冻胶)目的(md)：沟通两个半电池，形成闭合回路； 平衡电荷，使两个 半电池保持平衡使化学能转变为电能 原电池第21页/共93页第二十二页，共94页。锌电极 ZnZn2+ + 2e 氧化(ynghu)反应（负极）铜电极 Cu2+ + 2eCu 还原反应（正极）半电池(dinch)反应： （+） Cu2+ + 2e Cu （-） Zn Zn2+ + 2e 电池(dinch)反应 （+）+（-）： ZnCu2+Zn2+Cu 氧化还原反应电极反应电极反应电极反应中氧化数高的为氧化型物质， Cu2+ 、Zn2+ 氧化数低的

14、为还原型物质 Cu、 Zn第22页/共93页第二十三页，共94页。 一个氧化还原(hun yun)反应可以组成原电池如： 氧化(ynghu)还原反应： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 电池(dinch)反应： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 电极反应： Zn Zn2+ + 2e 2H+ + 2e H2 电极反应中氧化数高的为氧化型物质 氧化数低的为还原型物质氧化型物质: Zn2+;还原型物质: Zn 氧化型物质: H+ ;还原型物质: H2 （-）（+）第23页/共93页第二十四页，共94页。原电池表示(biosh)符号： () Zn| Zn2+ (C1)| Cu2+ (C

15、2)|Cu ()原电池由电极和盐桥组成的，电极由电对和导体组成；电对是由电极反应中氧化(ynghu)型物质和对应的还原型物质组成。 电对的表示：电极反应(fnyng)中，氧化型物质/还原型物质氧化数高的为氧化型物质， 氧化数低的为还原型物质 ZnZn2+ + 2e Cu2+ + 2eCu 氧化型物质 Zn2+； 氧化型物质 Cu2+ 还原型物质 Zn； 还原型物质 Cu电对： Zn2+/Zn Cu2+/Cu 电池反应 ZnCu2+Zn2+Cu 第24页/共93页第二十五页，共94页。如：电极(dinj)反应 Ag+ + e Ag 的电对： Ag+ / Ag电对：氧化(ynghu)型物质/还原型

16、物质Fe3+ + e Fe2+的电对 Fe3+ / Fe2+第25页/共93页第二十六页，共94页。Cu-Zn原电池中，为什么电子(dinz)由锌极到铜极？外电路中为何产生电流? Zn2+/ZneCu2+/Cu电极电势 由于Cu电极(dinj)和Zn电极(dinj)存在电势差， 即Cu2+/Cu ， Zn2+/Zn两电对存在电极(dinj)电势差 Cu-Zn原电池中，存在两个(lin )电极反应： （-）ZnZn2+ + 2e (+） Cu2+ + 2eCu 电对： Zn2+/Zn Cu2+/Cu第26页/共93页第二十七页，共94页。nM+ + + + + + + +-nM- - - - -

17、 - - -+锌电极(dinj)的双电层铜电极(dinj)的双电层双电层理论M(s) Mn+(aq)+ne溶解沉淀 M活泼，易失电子，溶解趋势大，金属表面留下电子呈负电性而金属离子进入溶液，在电极附近呈正电性。形成双电层。 M不活泼: 沉积 溶解第27页/共93页第二十八页，共94页。两电极只要(zhyo)存在电极电势差，组成原电池就会产生电流锌电极(dinj)的电极(dinj)电势： Zn2+/Zn，铜电极(dinj)的电极(dinj)电势： Cu2+/Cu锌电极和铜电极的电极电势存在(cnzi)差别， Zn电极的电极电势较低 Cu电极的电极电势较高 Cu-Zn原电池中，锌铜Zn2+/Zn

18、Zn2+/Zn（2） 值大小还与离子浓度、温度、介质有关（3）原电池的电动势：E= (+) (-) Cu-Zn原电池电动势： Cu2+/Cu Zn2+/Zn 第29页/共93页第三十页，共94页。液体浓度为1mol/L气体分压均为1105 Pa 液体和固体均为稳定(wndng)的纯净物1. 标准(biozhn)电极电势电极电势的绝对值无法测定，选用标准氢电极为标准。第30页/共93页第三十一页，共94页。 Pt | H2| H+ 2. 标准(biozhn)氢电极H+= 1mol/LPH2= 1105 Pa电极(dinj)反应：2H+ + 2e H2第31页/共93页第三十二页，共94页。 .

19、标准(biozhn)电极电势的测定 标准锌电极(dinj)与标准氢电极(dinj)构成原电池(-)Zn|Zn2+(1molL-1)|H+(1molL-1)|H2(105Pa)|Pt(+) 电池(dinch)电动势(E)为0.762V E (H+/H2) -(Zn2+/Zn) (Zn2+/Zn) -0.762 V(Cu2+/Cu) = + 0.3419V 依次测出各电极标准电极电势 标准铜电极与标准氢电极构成原电池第32页/共93页第三十三页，共94页。 代数值(shz)越大(越正），即氧化型的氧化性越强； 代数值(shz)越小（越负）, 即还原型的还原性越强。 对同一(tngy)电对而言，氧化

20、型的氧化性越强， 还原型的还原性就越弱，反之亦然。注意(zh y)： 电极反应一般形式： 氧化型ne- 还原型氧化型/还原型如：MnO4-/Mn2+ =1.51VMnO4-氧化性较强，Mn2+还原性较弱第33页/共93页第三十四页，共94页。 标准(biozhn)电极电势是强度性质，决定于电极本身，与反应的计量系数无关Cl2 + 2e- 2Cl- =1.358V1/2Cl2 + e- Cl- =1.358V 介质(jizh)不同，不同，有酸表A和碱表B 非水体系的氧化(ynghu)还原反应不能用电极电势来讨论 与反应速度无关第34页/共93页第三十五页，共94页。4. 电极(dinj)类型 金

21、属(jnsh)-金属(jnsh)离子电极 气体-离子(lz)电极 电极符号 Zn Zn2+ (c)电极符号 Pt H2(p) H+ (c) 氧化还原电极Pt Fe 3+ ( c1), Fe 2+ ( c2)电极反应：Zn2+2e- Zn(s)电极反应： 2H+2e- H2Fe3+ + e- Fe2+ 第35页/共93页第三十六页，共94页。5. 原电池的表示法界面 界面 c1 盐桥 c2 界面 (-) PtH2(105Pa) H+ (lmol L-1)Cu2+ (lmol L-1) Cu (+)原电池的电动势 E 正负 原电池的标准(biozhn)电动势 E 正负 第36页/共93页第三十七页

22、，共94页。电极(dinj)反应（半反应）均表示为还原过程 氧化型+ne- 还原型 常常(chngchng)与酸碱性有关, 有酸表(A)和碱表(B)(一)、标准(biozhn)电极电势表 电极反应有H+，查酸表；有OH，查碱表。 无H+，OH出现，介质不影响存在方式 查酸表 X2+2e=2X、如：Fe3+ + e- Fe2+ Fe+/Fe = 0.771V第37页/共93页第三十八页，共94页。电对：Hg2Cl2/Hg 的电极(dinj)反应（半反应）： Hg2Cl2 + 2e- 2 Hg + 2Cl- 电对：MnO4-/Mn2+酸性介质(jizh)中的电极反应（半反应） MnO4- + 8H

23、+ +5e- Mn2+ +4 H2O电极(dinj)反应：AgCl +e- Ag + Cl-的电对：电对：AgCl / Ag第38页/共93页第三十九页，共94页。(二)、标准(biozhn)电极电势表的应用1. 判断(pndun)氧化剂、还原剂的强弱越大，氧化型物质得电子(dinz)能力越强，其氧化性越强越小，还原型物质失电子(dinz)能力越强，其还原性越强例： Zn2+ + 2e- Zn (Zn2+/Zn) -0.762 V Cu2+2e- Cu (Cu2+/Cu) = + 0.3419V 氧化型还原型氧化性：Cu2+ Zn2+; 还原性：ZnCuP254,表8.1第39页/共93页第四

24、十页，共94页。例：比较(bjio)不同物质氧化性强弱MnO4-/Mn2+ =1.51V, Cl2/Cl- = 1.3583VMnO4- 氧化(ynghu)性大于 Cl2同一(tngy)物质在某一电对中是氧化型，在另一电对中可能是还原型 Fe3+/ Fe2+ Fe2+/Fe电极电势高的物质氧化性强，电极电势低的还原性强；因此，电极电势高的氧化性物质能氧化电极电势低的还原性物质。注意：第40页/共93页第四十一页，共94页。 有一含有Cl - 、Br - 、I -的混合(hnh)溶液，欲使I -氧化为I2，而Br -和Cl -不发生变化。在常用的氧化剂 H2O2、Fe2(SO4)3 和 KMnO

25、4中选择哪一种合适？例第41页/共93页第四十二页，共94页。2. 判断氧化还原反应(fnyng)的方向(Cu2+/Cu) = + 0.3419V， (Zn2+/Zn) -0.762 V Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+ E (+)- ()0 强氧化剂1+强还原剂2=弱还原剂1+弱氧化剂2E(+)-()0 正向自发E(+)-()0 正向自发E(+)-()0, 反应按设定的方向(fngxing)进行, 反之则不能 标准状态下按假定方向(fngxing)进行假定反应按正方向进行，则例 0第43页/共93页第四十四页，共94页。 故Fe可置换(zhhun)Cu2+，能正向进行例Cu2+/C

26、u = 0.3423V, Fe2+/Fe = -0.447V能否(nn fu)正向进行？例: 将Cu放入Fe3+溶液中，能否发生(fshng)反应？首先确定如反应发生谁做氧化剂，谁做还原剂；Cu氧化数是0，只能升高，只能做还原剂，Fe3+可以得电子，氧化数降低，做氧化剂第44页/共93页第四十五页，共94页。Fe+/Fe = 0.77V ，Cu2+/Cu = 0.337V 查表：Fe3+ + 3e Fe = - 0.036V Fe3+ + e Fe2+ = 0.77V Cu2+ + 2e Cu = 0.337V Cu+ + e Cu = 0.522V电池(dinch)电动势越大，氧化还原反应进

27、行的程度越大。选做氧化剂的最大的电对，做还原剂最小的电对，E = Fe+/Fe - Cu2+/Cu = 0.433V 0故FeCl3可溶解Cu板第45页/共93页第四十六页，共94页。例：为什么不能用铁制品装CuSO4溶液(rngy)，也不能用铜器装FeCl3溶液(rngy)。 Cu2+/Cu = 0.3419V，Fe2+/Fe = -0.447V，Cu2+会氧化Fe, 所以用铁制品装CuSO4溶液(rngy)，铁制品会被溶解。 Cu2+ + Fe = Fe2+ + Cu Fe3+/Fe2+ = 0.771V, Cu2+/Cu = 0.3419VFe3+会氧化Cu,也不能用铜器装FeCl3溶液

28、(rngy)。 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+第46页/共93页第四十七页，共94页。例：FeCl2溶液(rngy)为什么不能久放。 O2/H2O =1.229V , Fe3+/Fe2+ = 0.771V ,可知，空气中的氧可以把Fe2+氧化Fe3+,固FeCl2溶液(rngy)不可久放在空气中。例：Sn4+/Sn2+=0.14 V，Fe3+/Fe2+=0.77 V，则不能共存于同一溶液中的一对(y du)离子是（ ） Sn4+，Fe2+ B. Fe3+，Sn2+ C. Fe3+，Fe2+ D. Sn4+，Sn2+第47页/共93页第四十八页，共94页。热力学：rG0，正向

29、自发进行(jnxng)(氧化-还原反应) 对于一个氧化还原(hun yun)反应，将它设计为一个原电池，自由能的减小应等于电池做的最大功 rGWQEnFE rGnFE (标准状态)rG氧化还原反应 E第48页/共93页第四十九页，共94页。rG:体系标准自由能变 E:电池(dinch)的标准电动势n: 为反应过程中转移的电子数F: 法拉第常数, 9.65104 Cmol-1 rG -2.303RTlgK=nFE rG -RTlnK= -2.303RTlgK第49页/共93页第五十页，共94页。例： 计算标准状况下2Fe3+2I-=2Fe2+I2反应的rG和E， 判断(pndun)此反应能否进行

30、？并用原电池符号表示此反应解：此反应(fnyng)能自发进行电池(dinch)符号（-）Pt I2 I- |Fe3+, Fe2+ Pt (+)第50页/共93页第五十一页，共94页。对氧化还原(hun yun)反应rGnFErGRTlnK -2.303RTlgK=nFE 298K时K与E 的关系(gun x) n: 为反应过程中转移的电子数第51页/共93页第五十二页，共94页。解例： 求Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+ 在298K时的标准(biozhn)平衡常数 此反应进行的非常(fichng)彻底第52页/共93页第五十三页，共94页。例： 根据(gnj)(AgCl/Ag)，(A

31、g+/Ag)，求AgCl(s)的KSP 解: Ag+Cl AgCl(s) K =1/KSP (+) (Ag+/ Ag) = 0.7996V()= (AgCl/ Ag)0.2223V(+) Ag+ + e- Ag(-) AgCl +e- Ag + Cl-Ag+ + Cl + Ag AgCl(s) + AgE= (+)- () 第53页/共93页第五十四页，共94页。实 验 室 制 氯 气 ( l q ) ： M n O 2 + 4 H C l ( 浓 ) MnCl2+Cl2+2H2O MnO2+4H+2e=Mn2+2H2O (+)=1.224V Cl2+2e=2Cl- ()=1.358V E-0

32、.134V0 标准状态自发(zf) (-) (I2 / I)=0.535V 当 Cu2+=I=1 mol/L时， 是标准态(+) (Cu2+ / CuI)=? 0.857VCu2+ + I- + e- CuII2 + 2e- 2I-第69页/共93页第七十页，共94页。例： (Co3+/Co2+) = 1.84 V Ksp(Co(OH)3) = 1.6 10-44，Ksp(Co(OH)2) = 1.06 10-15求：(Co(OH)3/Co(OH)2) (Co(OH)3/Co(OH)2)= (Co3+/Co2+) (Co3+/Co2+) + 0.0592lg = 1.84 + 0.0592lg

33、 (1.6 10-44/ 1.06 10-15) = 0.11 VCo(OH)3 + e- Co(OH)2 +OH- Co3+ + e- Co2+第70页/共93页第七十一页，共94页。 例：已知：298.15K时，AgI的Ksp=8.521017； 电极反应Ag+ + e- Ag的 （Ag+/Ag) = 0.7996 V。求：(1) 电极反应AgI(s) + e- Ag+ I- 的 ； (2) 反应2Ag(s) + 2H+(aq) + 2I-(aq) H2(g) + 2AgI(s)的 和 K，并说明Ag能否(nn fu)溶于氢碘酸溶液。 解(1) (AgI/Ag) = (Ag+/Ag) +

34、0.0592 lgKsp=0.7996 + 0.0592lg(8.5210-17) = - 0.1517 V (2) E = (H+/H2)- (AgI/Ag) = 0- (-0.1517) = 0.1517 V= - nF E = - 29.28 kJmol-1 log K= n E /0.0592= 5.125 K=1.33105 因为(yn wi) 0，Ag能溶于氢碘酸溶液第71页/共93页第七十二页，共94页。B、弱电解质的生成(shn chn)对电极电势的影响HAc H+ + Ac-2H+ + 2e- H2解：第72页/共93页第七十三页，共94页。例 2H+ + 2e =H2 (H

35、+ / H2) = 0V pH2 =P 2H2O + 2e =H2 + 2OH (H2O / H2) = ? 2H2O + 2e =H2 + 2OH标准(biozhn)态， OH- = 1 molL-1 解：(H2O / H2) = (H+ / H2) 第73页/共93页第七十四页，共94页。氧化(ynghu)型+ne- 还原型氧化型物质生成(shn chn)沉淀(AgCl/Ag)= (Ag+ /Ag) + 0.0592 lgKsp氧化型物质(wzh)生成弱电解质(HAc/H2)= (H+ /H2) + 0.0592 lgKa氧化型物质生成H2O(H2O/H2)= (H+ /H2) + 0.0

36、592 lgKw第74页/共93页第七十五页，共94页。 例：判断(pndun) 2Fe3+ + 2I =2Fe2+ + I2 （1）标态 （2） Fe3+= I=0.001 molL-1, Fe2+=1 molL-1 E0 逆向(n xin)自发223220.0592lg2 FeEEFeI230.0592lg-0.120V0 正向自发(2)一般：标准态时， E0.5V, 改变浓度, 方向不会改变 标准态时， E 左 能歧化能歧化例： ClO3- 1.214 HClO2 1.645 HClO ? 右 左； 2HClO2 = H+ + ClO3- + HClO MnO4- +0.558 MnO4

37、2- 2.26 MnO2 0.95 Mn3+ +1.541 Mn2+ 那些(nxi)离子可歧化？酸性介质: MnO42-、Mn3+离子可歧化 第82页/共93页第八十三页，共94页。(MnO2/ Mn2+) MnO2 + 4H+ + 2e=Mn2+ +2H2O(MnO4/ Mn2+) MnO4+ 8H+ + 5e = Mn2+ +4H2O(Cr2O72/ Cr3+) Cr2O72+ 14H+ + 6e = 2Cr3+ +7H2O(O2/H2O) O2 + 4H+ + 4e = 2 H2O 电对的电极(dinj)反应有H+参加，受H+影响第83页/共93页第八十四页，共94页。 水作氧化剂，放出

38、(fn ch)氢气水作还原剂，放出(fn ch)氧气2H2O + 2e =H2 + 2OH (H2O / H2) = -0.8277V O2 + 4H+ + 4e = 2 H2O (O2/ H2O)=1.229V水作为氧化剂、还原剂时涉及两个半反应(H2O / H2) = (H2O / H2) +0.0592/2lgp(H2)/P-1OH-2 = -0.8277 -0.0592lgOH- =-0.8277+0.0592POH=-0.0592PH(H2O / H2)-PH作图，直线，氢线(O2 / H2O)-PH作图，直线，氧线第84页/共93页第八十五页，共94页。水的电势-pH图a 氢线-水

39、作氧化剂，被还原(hun yun)放出H2时，随pH值的变化 b 氧线-水做还原剂，被氧化放出(fn ch)O2时，随pH值的变化 两条线(实线)分别代表(dibio)两电对H2O / H2 ， O2 /H2O的电极电势随pH值的变化。 理论上讲，在某一pH值下，若一电对的值在氧线上方区，该电对中的氧化型物质就会把水氧化放出氧气。(F2 / F)=2.87V,是一横线 F2+ H2O =2HF+(1/2) O2第85页/共93页第八十六页，共94页。 在某一pH值下，若一电对的值在氢线下方，该电对中的还原型物质(wzh)就会把水还原放出氢气。(Na+ / Na)=-2.714V,是一横线 2Na+2H2O =2NaOH+H2 氧线和氢线之间的区域是水的稳定区，水既不被氧 化也不被还原 如 酸 性 下 ： F e 3 + + e = F e 2 + (Fe3+/Fe2+)=0.771V Fe3+不氧化水，Fe2+不还原水, 稳定存在(cnzi)，水不变化 水的实际(shj)稳定