第三章普通化学（九）

朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。第页/共页四.电极电势的应用1、比较氧化剂、还原剂的相对强弱：电极电势代数值越大，其氧化态氧化性越强，对应还原态的还原性越弱；电极电势代数值越小，其还原态的还原性越强。例,已知:则,氧化性强弱顺序为:>>例题1.已知φθCu2+/Cu=+0.3419V，φθFe3+/Fe2+=+0.771VφθSn4+/Sn2+=+0.151V，φθI2/I-=+0.5355V其还原态还原性由强到弱的顺序为。A．Cu>I->Fe2+>Sn2+，B．I->Fe2+>Sn2+>CuC．Sn2+>Cu>I->Fe2+，D．Fe2+>Sn2+>I->Cu答案：C分析:电极电位φθFe3+/Fe2+>φθI2/I->φθCu2+/Cu>φθSn4+/Sn2+2．下列物质与H2O2水溶液相遇时，能使H2O2显还原性的是：[已知：Eθ（MnO-4/Mn2+）=1.507V，Eθ（Sn4+/Sn2+）=0.151V，Eθ（Fe3+/Fe2+）=0.771V，Eθ（O2/H2O2）=0.695V，Eθ（H2O2/H2O）=1.776V，Eθ（O2/OH-）=0.401V]（A）KMnO4(酸性)（B）SnCl2（C）Fe2+（D）NaOH答案：A3．已知电对的标准电极大小顺序为：E（F2/F-）>E（Fe3+/Fe2+）>E（Mg2+/Mg）>E（Na+/Na）,则下列离子最强的还原剂为：AF-B,Fe2+C,Na+D,Mg2+答案：B2、判断氧化还原反应举行的方向ΔG=-nFE，ΔG<0,E>0反应正向举行;ΔG=0,E=0反应处于平衡;ΔG>0,E>0反应逆向举行;E=φ(+)－φ(-)>0电极电势大的氧化态作氧化剂(正极),电极电势小的还原态作还原剂(负极),反应正向举行.如，已知：φθ(Sn2+/Sn)＝-0.1375V;φθ(Pb2+/Pb)＝-0.1262V在标准状态下,反应方向为:Sn+Pb2+→Sn2++Pb例1.已知θSn4+/Sn2+=0.15V，θCu2+/Cu=0.34VθFe3+/Fe2+=0.77V，θCl2/Cl-=1.36V在标准状态下能自发举行的反应是：A.2Fe2++Cu2+→2Fe3++CuB.Cl2+Sn2+→2Cl-+Sn4+C.2Fe2++Sn4+→2Fe3++Sn2+D.2Fe2++Sn2+→2Fe3++Sn4+答案：B2.在标准条件下,下列反应均正方向举行:(1)Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O(2)2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是A.Sn2+和Fe3+B.Cr2O72-和Sn2+C.Cr3+和Sn4+D.Cr2O72-和Fe3+答案：B分析:由反应(1)可得,θCr2O72-/Cr3+>θFe3+/Fe2+;由反应(2)可得,θFe3+/Fe2+>θSn4+/Sn2+由此θCr2O72-/Cr3+>θFe3+/Fe2+;>θSn4+/Sn2+3、计算氧化还原反应举行的程度：氧化还原反应举行的程度可用标准平衡常数kθ来表示。在298．15k时，Eθ=φθ(+)－φθ(—)n:反应中转移的电子数五．金属的腐蚀及防止1．化学腐蚀：金属与干燥的腐蚀性气体或有机物发生的化学反应引起的腐蚀。2．电化学腐蚀：由电化学作用而引起的腐蚀叫做电化学腐蚀，它是因为形成许多极小腐蚀电池而引起的。电化学腐蚀分为：（1）析氢腐蚀：在酸性溶液中，阴极反应主要以H＋离子得电子还原成H2而引起的腐蚀称析氢腐蚀阳极：Fe－2e－＝Fe2＋阴极：2H＋＋2e－=H2电池反应：Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2(2)吸氧腐蚀：阴极以O2得电子生成OH－离子所引起的腐蚀称吸氧腐蚀。普通金属在大气中、弱碱性、中性甚至酸性不太强的水膜中的腐蚀主要是吸氧腐蚀阳极：Fe－2e－＝Fe2＋阴极：O2+2H2O+4e-=4OH－电池反应：2Fe＋2H2O＋O2=2Fe（OH）2(3)差异充气腐蚀：因氧气浓度分布不匀称而引起的电化学腐蚀称差异充气腐蚀。O2+2H2O+4e-=4OH－pO2小的部位，电位低，作为阳极被腐蚀。这种腐蚀多发生在金属表面不光洁处、加工接口处及埋入地下的管道例题1.下列说法错误的是:(A)金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀; (B)金属在干燥的空气中主要发生化学腐蚀(C)金属在湿润的空气中主要发生析氢腐蚀(D)金属在湿润的空气中主要发生吸氧腐蚀答案：C3．金属腐蚀的防止防止金属腐蚀的主意：合金法、表面涂层法、缓蚀剂法、阴极保护法（1）缓蚀剂法在腐蚀介质中，参加能防止或延缓腐蚀过程的物质即缓蚀剂。缓蚀剂分为有机缓蚀剂，如在酸性介质中参加少量乌洛托品（六次甲基四胺）可减缓钢铁的腐蚀；无机缓蚀剂，如在中性或碱性介质中参加重铬酸钾等。（2）阴极保护法将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极而不受腐蚀的主意称阴极保护法。①牺牲阳极保护法：较活泼金属作为腐蚀电池的阳极而被腐蚀，被保护的金属作为阴极而达到保护目的。常用于保护海轮外壳、锅炉和海底设备。②外加电流法：将被保护的金属与外接电源的负极相连作为电解池的阴极而被保护。例题1．为保护轮船不被海水腐蚀，可作阳极牺牲的金属是A.ZnB.NaC.CuD.Pb答案：A2.下列防止金属腐蚀的主意中错误的是:(A)在金属表面涂刷油漆 (B)在外加电流保护法中,被保护金属与电源正极相连;(C)在外加电流保护法中,被保护金属与电源负极相连;(D)为了保护铁制管道,可使其与Zn片相连.答案：B六．电解电解产物的普通逻辑：电解盐类水溶液，电极产物情况如下：1.阴极：电极电势代数值大的氧化态物质首先在阴极得电子而放电。电极电势比Al大的金属离子首先得电子放电，电极；电势比Al(包括Al)小的金属（Li，Na，K，Ca，Mg）离子不放电，而是H＋离子放电得到H2。例如:电解CuSO4溶液,阴极：Cu2++2e－=Cu电解NaOH溶液,阴极：2H+＋2e－=H22.阳极:电极电势代数值小的还原态物质首先在阳极失去电子而放电。（1）金属作阳极:金属阳极(除Pt,Au外)首先失电子被氧化成金属离子溶解。M-ne－=Mn+如：以金属镍作电极，电解NiSO4溶液：阳极：Ni－2e－＝Ni2＋；（2）若石墨或铂作阳极:1）电解S2-、Br-、Cl-等容易负离子的盐溶液时，阳极优先析出S、Br2、C