氧化还原反应实验

第第页氧化还原反应试验氧化还原反应试验目的1.加深理解电极电势与氧化还原反应的关系。2.加深理解温度、反应物浓度对氧化还原反应的影响。3.了解介质的酸碱性对氧化还原反应产物的影响。4.把握物质浓度对电极电势的影响。5.学会用pHS—25型酸度计的“mV”部分，粗略测量原电池电动势的方法。试验原理本试验采纳pHS—25型pH计的mV部分测量原电池的电动势。原电池电动势的**测量常用电位差计，而不能用一般的伏特计。由于伏特计与原电池接通后，有电流通过伏特计引起原电池发生氧化还原反应。另外，由于原电池本身有内阻，放电时产生内压降，伏特计所测得的端电压，仅是外电路的电压，而不是原电池的电动势。当用pH计与原电池接通后，由于pH计的mV部分具有高阻抗，使测量回路中通过的电流很小，原电池的内压降貌似为零，所测得的外电路的电压降可貌似地作为原电池的电动势。因此，可用pH计的mV部分粗略地测量原电池的电动势。仪器、药品及材料仪器：pHS—25型酸度计药品：酸：H2SO4（3.0mol·L—1），H2C2O4（0.1mol·L—1），HAc（1.0mol·L—1）碱：NaOH（2.0mol·L—1）盐：KSCN（0.1mol·L—1），Pb（NO）3（0.1mol·L—1，0.5mol·L—1），Na2SO3（0.1mol·L—1），KMnO4（0.1mol·L—1），FeSO4（0.1mol·L—1），CuSO4（1mol·L—1，0.1mol·L—1），KBr（0.1mol·L—1）KI（0.1mol·L—1），NaNO2（0.1mol·L—1），KIO3（0.1mol·L—1），SnCl2（0.1mol·L—1），Na2S（0.1mol·L—1），ZnSO4（1mol·L—1，0.1mol·L—1），FeCl3（0.1mol·L—1）其它：CCl4，I2水，Br2水，Na2SiO3（d=1.06），H2O2（3%），淀粉溶液，蓝石蕊试纸，盐桥，Cu电极，Zn电极，温度计试验内容1.电极电势与氧化还原反应的关系（1）在试管中加入0.1mol·L—1KI溶液0.5mL和0.1mol·L—1FeCl3溶液2～3滴，察看现象。再加入0.5mLCCl4，充分振荡后察看CCl4层的颜色。写出离子反应方程式。（2）用0.1mol·L—1KBr溶液代替0.1mol·L—1KI溶液，进行同样的试验，察看现象。依据（1）、（2）试验结果，定性比较Br2/Br—、I2/I—、Fe3+/Fe2+三个电对电极电势的大小，并指出哪个电对的氧化型物质是*强的氧化剂，哪个电对的还原型物质是*强的还原剂。（3）在两支试管中分别加入I2水和Br2水各0.5mL，再加入0.1mol·L—1FeSO4溶液少许及0.5mLCCl4，摇匀后察看现象。写出有关反应的离子方程式。依据（1）、（2）、（3）试验结果，说明电极电势与氧化还原反应方向的关系。（4）在试管中加入0.1mol·L—1FeCl3溶液4滴和0.01mol·L—1KMnO4溶液2滴，摇匀后往试管中逐滴加入0.1mol·L—1SnCl2溶液，并不断摇动试管。待KMnO4溶液褪色后，加入0.1mol·L—1KSCN溶液1滴，察看现象，连续滴加0.1mol·L—1SnCl2溶液，察看溶液颜色的变化。解释试验现象，并写出离子反应方程式。2．浓度、温度、酸度对电极电势及氧化还原反应的影响（1）浓度对电极电势的影响在两只50mL烧杯中，分别加入30mL1.0mol·L—1ZnSO4溶液和1.0mol·L—1CuSO4溶液。在CuSO4溶液中插入Cu电极，在ZnSO4溶液中插入Zn电极，并分别与pH计的“+”“—”接线柱相接，溶液以盐桥相连。测量两极之间的电动势。用0.1mol·L—1ZnSO4代替1.0mol·L—1ZnSO4，察看电动势有何变化，解释试验现象，说明浓度的更改对电极电势的影响。图6—1Cu—Zn原电池（2）温度对氧化还原反应的影响A、B两支试管中都加入0.01mol·L—1KMnO4溶液3滴和3.0mol·L—1H2SO4溶液5滴，C、D两支试管都加入0.1mol·L—1H2C2O4溶液5滴。将A、C试管放在水浴中加热几分钟后混合，同时，将B、D试管中的溶液混合。比较两组混合溶液颜色的变化，并做出解释。（3）浓度、酸度对氧化还原反应的影响在两支试管中，分别盛有0.5mol·L—1和0.1mol·L—1的Pb（NO）3溶液各3滴，都加入1.0mol·L—1HAc溶液30滴，混匀后，再逐滴加入约26～28滴Na2SiO3（d=1.06）溶液，摇匀，用蓝色石蕊试纸检查，溶液仍呈酸性，在90℃水浴中加热（切记：温度不可超过90）℃，此时，两试管中均显现胶冻。从水浴中取出两支试管，冷却后，同时往两支试管中插入表面积相同的锌片，察看两支试管中“铅树”生长的速度，并作出解释。3.介质酸、碱度对KMnO4还原产物的影响（1）在试管中加入0.1mol·L—1KI溶液10滴和0.1mol·L—1KIO3溶液2～3滴，察看有无变化。再加入几滴3.0mol·L—1H2SO4溶液，察看现象。再逐滴加入2.0mol·L—1NaOH溶液，察看反应的现象，并作出解释。（2）取三支试管，各加入0.01mol·L—1KMnO4溶液2滴；**支试管加入5滴3.0mol·L—1H2SO4溶液，**支试管中加入5滴H2O，第三支试管中加入5滴6mol·L—1NaOH溶液，然后往三支试管中各加入0.1mol·L—1的Na2SO3溶液5滴。察看试验现象，并写出离子反应方程式。4.H2O2的氧化还原性（1）在离心试管中加入0.1mol·L—1Pb（NO3）2溶液1mL，滴加0.1mol·L—1Na2S溶液1～2滴，察看PbS沉淀的颜色。离心分别，弃去清液，用水洗涤沉淀1～2次，在沉淀中加入3%H2O2，并不断搅拌，察看沉淀颜色的变化。说明H2O2在此反应中起什么作用？写出离子反应方程式。（2）用0.01mol·L—1KMnO4、3mol·L—1H2SO4、3%H2O2，设计一个试验，证明在酸性介质中KMnO4能氧化H2O2的事实。5.设计试验用0.01mol·L—1KMnO4、0.1mol·L—1NaNO2、3.0mol·L—1H2SO4、0.1mol