电极电势大小判断

氧化还原与电极电势

1.25℃时将铂丝插入Sn4+和Sn2+离子浓度分别为0.1mol/L和0.01mol/L的混合溶液中，电对的电极电势为（ ）。 A．??(Sn4?/Sn2?) B． ??(Sn4?/Sn2?)?0.05916/2 C．??(Sn4?/Sn2?)?0.05916 D．??(Sn4?/Sn2?)?0.05916/2

2.对于电池反应Cu＋Zn = Cu＋Zn下列说法正确的是（ ）。 A．当[Cu+] = [Zn]，反应达到平衡。

B．??（Cu2+/Cu）= ??（Zn2+/Zn）, 反应达到平衡。 C．?(Cu2+/Cu）= ?（Zn2+/Zn）, 反应达到平衡。 D． 原电池的标准电动势等于零时，反应达到平衡。

3.今有原电池(－)Pt,H2(?)H＋(c)施是（ ）。

A 增大H＋离子浓度 B 增大Cu离子浓度 C 降低H2的分压 D 在正极中加入氨水 E 降低Cu离子浓度，增大H＋离子浓度

4.已知下列反应；

CuCl2＋SnCl2 = Cu ＋SnCl4 FeCl

氧化还原与电极电势

1.25℃时将铂丝插入Sn4+和Sn2+离子浓度分别为0.1mol/L和0.01mol/L的混合溶液中，电对的电极电势为（ ）。 A．??(Sn4?/Sn2?) B． ??(Sn4?/Sn2?)?0.05916/2 C．??(Sn4?/Sn2?)?0.05916 D．??(Sn4?/Sn2?)?0.05916/2

2.对于电池反应Cu＋Zn = Cu＋Zn下列说法正确的是（ ）。 A．当[Cu+] = [Zn]，反应达到平衡。

B．??（Cu2+/Cu）= ??（Zn2+/Zn）, 反应达到平衡。 C．?(Cu2+/Cu）= ?（Zn2+/Zn）, 反应达到平衡。 D． 原电池的标准电动势等于零时，反应达到平衡。

3.今有原电池(－)Pt,H2(?)H＋(c)施是（ ）。

A 增大H＋离子浓度 B 增大Cu离子浓度 C 降低H2的分压 D 在正极中加入氨水 E 降低Cu离子浓度，增大H＋离子浓度

4.已知下列反应；

CuCl2＋SnCl2 = Cu ＋SnCl4 FeCl

氧化还原与电极电势

1.25℃时将铂丝插入Sn4+和Sn2+离子浓度分别为0.1mol/L和0.01mol/L的混合溶液中，电对的电极电势为（ ）。 A．??(Sn4?/Sn2?) B． ??(Sn4?/Sn2?)?0.05916/2 C．??(Sn4?/Sn2?)?0.05916 D．??(Sn4?/Sn2?)?0.05916/2

2.对于电池反应Cu＋Zn = Cu＋Zn下列说法正确的是（ ）。 A．当[Cu+] = [Zn]，反应达到平衡。

B．??（Cu2+/Cu）= ??（Zn2+/Zn）, 反应达到平衡。 C．?(Cu2+/Cu）= ?（Zn2+/Zn）, 反应达到平衡。 D． 原电池的标准电动势等于零时，反应达到平衡。

3.今有原电池(－)Pt,H2(?)H＋(c)施是（ ）。

A 增大H＋离子浓度 B 增大Cu离子浓度 C 降低H2的分压 D 在正极中加入氨水 E 降低Cu离子浓度，增大H＋离子浓度

4.已知下列反应；

CuCl2＋SnCl2 = Cu ＋SnCl4 FeCl

标准电极电势表

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电极电势的产生 — 双电层理论 定义 公式 电极电势内容

标准电极电势表

[编辑本段]

电极电势的产生 — 双电层理论

德国化学家能斯特（H．W．Nernst）提出了双电层理论（electron double layer theory）解释电极电势的产生的原因。当金属放入溶液中时，一方面金属晶体中处于热运动的金属离子在极性水分子的作用下，离开金属表面进入溶液。金属性质越活泼，这种趋势就越大；另一方面溶液中的金属离子，由于受到金属表面电子的吸引，而在金属表面沉积，溶液中金属离子的浓度越大，这种趋势也越大。在一定浓度的溶液中达到平衡后，在金属和溶液两相界面上形成了一个带相反电荷的双电层(electron double layer)，双电层的厚度虽然很小(约为10-8厘米数量级), 但却在金属和溶液之间产生了电势差。通常人们就把产生在金属和盐溶液之间的双电层间的电势差称为金属的电极电势（electrode potential），并以此描述电极得失电子能力的相对强弱。电极电势以符号E Mn+/ M表示, 单位为V(伏)。 如锌的电极电势以EZn2+/ Zn 表示, 铜的电极电势以ECu2+/Cu 表示。

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第八章 氧化还原与电极电势

2013-8-13

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化学反应的分类 依据反应特点 沉淀反应 酸碱中和反应 热分解反应 取代反应 依据反应过程中电子转移或氧化值(数)变化 氧化还原反应 非氧化还原反应

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第一节

氧化还原反应

1.1 元素的氧化值 (或称：氧化数)

电负性：原子在分子中吸引电子能力的相对大小 氧化值：化合物中某元素一个原子的表观荷电数 (apparent charge number)。

元素氧化值计算规则 单质的氧化值为零； 在多原子分子中所有元素氧化值的代数和等于零; 在多原子

离子中所有元素氧化值的代数和等于离子所带的电荷数； 氢在化合物中的氧化值一般为+1,但在活泼金属的氢化物 中为–1 (如NaH,CaH2等); 氧在化合物中的氧化值一般为–2; 在过氧化物中为–1; 在 超氧化物中为–1/2; 在OF2中为+2; 氟在化合物中氧化值为–1; 共价化合物中共用电子对归属于电负性较大的原子。上一页 下一页 —03—

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例1:

计算下列物质中以红色标

实验五 氧化还原反应与电极电势 一、实验目的

1、掌握电极电势对氧化还原反应的影响。 2、定性观察浓度、酸度对电极电势的影响。

3、定性观察浓度、酸度、温度、催化剂对氧化还原反应的方向、产物、速度的影响。 4、通过实验了解原电池的装置。 二、实验原理

氧化剂和还原剂的氧化、还原能力强弱，可根据她们的电极电势的相对大小来衡量。电极电势的值越大，则氧化态的氧化能力越强，其氧化态物质是较强氧化剂。电极电势的值越小，则还原态的还原能力越强，其还原态物质是较强还原剂。只有较强的氧化剂才能和较强还原剂反应。即φ氧化剂-φ还原剂﹥0时，氧化还原反应可以正方向进行。故根据电极电势可以判断氧化还原反应的方向。

利用氧化还原反应而产生电流的装置，称原电池。原电池的电动势等于正、负两极的电极电势之差：E = φ正-φ负。根据能斯特方程：

其中[氧化型]/[还原型]表示氧化态一边各物质浓度幂次方的乘积与还原态一边各物质浓度幂次方乘积之比。所以氧化型或还原型的浓度、酸度改变时，则电极电势φ值必定发生改变，从而引起电动势E将发生改变。准确测定电动势是用对消法在电位计上进行的。本实验只是为了定性进行比较，所以采用伏特计。浓度及酸度对电极电势的影响，可能导致氧化还原反应方向

实验一 循环伏安法判断电极过程

一、目的要求

1. 学会电化学工作站的使用，学习固体电极表面的处理方法 2. 掌握用循环伏安法判断电极过程的可逆性。

3. 了解可逆波的循环伏安图的特性,学会解释循环伏安图

二、实验原理

循环伏安法是以等腰三角形的脉冲电压加在工作电极上，在电极上施加线形扫描电压，当到达设定的终止电压后，再反向回扫至某设定的起始电压，电压与

扫描时间的关系如图1所示。

得到的电流电压曲线包括两个分支，如果前半部分电位向阴极方向扫描，电活性物质在电极上还原，产生还原波，那么后半部分电位向阳极方向扫描时，还原产物又会重新在电极上氧化，产生氧化波。因此一次三角波扫描，完成一个还原和氧化过程的循环，故该法称为循环伏安法，其电流 —电压曲线称为循环伏安图，如图2所示。假设溶液中有电活性物质）则电极上发生如下电极反应：正向扫描时，电极上将发生

还原反应：

O + Ze = R

反向回扫时，电极上生成的还原态R将发生氧化反应：

R = O + Ze

峰电流可表示为：ip = Kn3/2D1/2m2/3t2/3ν1/2c

i—E

曲线

图2

其峰电流与被测物质浓度c、扫描速度ν等因素有关。上式是扩散控制的可逆

引：一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?

在电场力作用下电荷做加速运动,一段时间后获得一定的速度,试探电荷的动能增加什么能转换为动能的呢？

静电力做功的特点

把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？

沿甲路径电场力做功:W甲= F·|AB|cosθ=qE·|AM|

电势能和电势

E

+F

B

M

A?

甲

乙

丙

1

2 沿乙路径电场力做功: W 乙= qE ·|AM|

沿丙路径电场力做功:W 丙= qE ·|AM|

沿任意路径电场力做功: W 任意=qE ·|AM|

结论：静电力做功与路径无关,由初末位置来决定.

电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？

一、电势能

1．静电力做功的特点：静电力做功与路径无关，或者说：电荷在电场中沿一闭合路径移动，静电力做功为零．

2．电势能概念：电荷在电场中具有势能，叫电势能．电荷在某点的电势能，等于把电荷从该点移动到零势能位置时，静电力做的功，用E P 表示．

3．静电力做功与电势能变化的关系：①静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加．②关系式：W AB =E PA ﹣E PB ．

4．单位：J （宏观能量）和eV （微观能量），它们间的换算关系为：1eV=1.6×

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第2讲 电势能 电势 电势差

考点1

电场力做功与电势能

1.电场力做功 路径 (1)特点：电场力做功与电荷移动的______无关，只取决于 电量 电势差 初、末位置的________和被移动电荷的______. (2)电场力做功的表达式：WAB=(φA-φB)· q=UAB· q. .

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2.电势能

(1)定义：电荷在电场中具有的势能，等于静电力把它从该零势能 点移动到_______位置时所做的功. 标量 (2)矢标性：电势能是_____,但有正负之分，负值表明比 零电势能低，正值表示比零电势能高.

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3.重力做功与电场力做功的比较 重力做功 电场力做功①重力做功与路径无关 ①电场力做功与路径无关 ②重力对物体做

实验二十二 循环伏安法判断电极过程

一、实验目的

1．学会使用电化学工作站进行循环伏安法的测定。 2．掌握循环伏安法的基本原理及其电极动力学过程的规律。 3．了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。 二、实验原理

1．循环伏安法

循环伏安法是在电极上施加一个线性扫描电压，当到达某设定的终止电位后，再反向回

扫至某设定的起始电压。进行正向扫描时若溶液中存在氧化态O，电极上将发生还原反应： O ＋ ne- R

反向回扫时，电极上的还原态R将发生氧化反应：

R O ＋ ne-

图6 循环伏安法的典型激发信号

三角波电位，转换电位为0.8 V 和－0.2 V（vs.SCE）

2．测量原理 循环伏安图见图7。

峰电流可表示为：

ip＝2.69×105×n3/2v1/2D1/2A c

其中：ip为峰电流（A，安培）；n为电子转移数；D为扩散系数（cm2·s-1）；v为电压扫描速度（V·s-1）；A为电极面积（cm2）；c为被测物质浓度（mol·L-1）。

图7 循环伏安图

从循环伏安图可获得氧化峰电流ipa与还原峰电流ipc，氧化峰电位Epa与还原峰电位Epc。

对于可逆体系