氧化还原和电极电势实验报告
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08:氧化还原与电极电势
应用固体化学研究中心
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
2013-8-13
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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—
2013-8-13
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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(精)
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
电极电势-习题
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
电极电势-习题
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
电极电势-习题
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
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。
海南大学学生实验报告(氧化还原反应) - 图文
海南大学学生实验报告
实验课程:无机化学实验B 学院:材料与化工学院 班级:材料科学与工程理科实验班 姓名:袁丹 学号:20160419310026 日期:2016.12.05 实验名称:氧化还原平衡与电化学
一、 实验目的 1、 理解电极电势与氧化还原反应的关系。 2、 掌握介质酸碱性、浓度对电极电势及氧化还原反应的影响。 3、 了解还原性和氧化性的相对性。 4、 了解原电池的组成及工作原理,学习原电池电动势的测量方法。 二、实验原理 氧化还原反应的实质是反应物之间发生了电子转移或偏移。氧化剂在反应中得到电子被还原,元素的氧化值减小;还原剂在反应中失去电子被氧化,元素的与氧化值增大。物质氧化还原能力的大小可以根据对应的电极电势的大小来判断。电极电势越大,电对中氧化型的氧化能力越强;电极电势越小,电对中还原型的还原能力越强。 根据电极电势的大小可以判断氧化还原反应的方向。当氧化剂电对的电极电势大于还原剂电对的电极电势时,即 EMF=E 氧化剂 ?E 还原剂 >0时,反应自发向正向进行。 由电极的能斯特方程式可以看出浓度对氧化还原反应的电极电势的影响,298.15K时??=??+??0.0592???????? 氧化型 ??(还
海南大学学生实验报告(氧化还原反应) - 图文
海南大学学生实验报告
实验课程:无机化学实验B 学院:材料与化工学院 班级:材料科学与工程理科实验班 姓名:袁丹 学号:20160419310026 日期:2016.12.05 实验名称:氧化还原平衡与电化学
一、 实验目的 1、 理解电极电势与氧化还原反应的关系。 2、 掌握介质酸碱性、浓度对电极电势及氧化还原反应的影响。 3、 了解还原性和氧化性的相对性。 4、 了解原电池的组成及工作原理,学习原电池电动势的测量方法。 二、实验原理 氧化还原反应的实质是反应物之间发生了电子转移或偏移。氧化剂在反应中得到电子被还原,元素的氧化值减小;还原剂在反应中失去电子被氧化,元素的与氧化值增大。物质氧化还原能力的大小可以根据对应的电极电势的大小来判断。电极电势越大,电对中氧化型的氧化能力越强;电极电势越小,电对中还原型的还原能力越强。 根据电极电势的大小可以判断氧化还原反应的方向。当氧化剂电对的电极电势大于还原剂电对的电极电势时,即 EMF=E 氧化剂 ?E 还原剂 >0时,反应自发向正向进行。 由电极的能斯特方程式可以看出浓度对氧化还原反应的电极电势的影响,298.15K时??=??+??0.0592???????? 氧化型 ??(还
探究铁及其化合物的氧化性和还原性实验报告
探究铁及其化合物的氧化性和还原性
实验报告
在铁单质和铁的化合物中,哪些具有氧化性?哪些具有还原性?哪些既具有氧化性,又具有还原性?我们分别以铁、氯化亚铁和氯化铁为例进行探究。
实验目的:
探究铁及其化合物的氧化性和还原性 实验用品:
试剂:铁粉,稀硫酸,氯化铁溶液,氯化亚铁溶液,氯水,稀硝酸,硫氰酸钾溶液,锌片,铜片。
仪器:胶头滴管,试管,烧杯,角匙,镊子。 实验方案: 1、设计依据
铁单质具有还原性:Fe + 2H+ == Fe2+ + H2 +3价铁的化合物具有氧化性:2Fe3+ + Fe == 3Fe2+ +2价铁的化合物既具有氧化性,又具有还原性: Fe2+ + Zn == Zn2+ + Fe 2Fe2+ + Cl2 == 2Fe3+ + 2Cl- 2、方案设计
请以小组为单位,合作设计实验方案;将实验方案与其他小组交流,最终确定最佳方案(操作最简便,预期现象最明显)。
(1)你想通过哪些实验事实来证明铁单质具有还原性?
(2)你打算通过哪些实验事实来证明+3价铁的化合物具有氧化性?
(3)你打算通过哪些实验事实来证明+2价铁的化合物既具有氧化性,又具有还原性?
实验记录:
方案实施 实
实验十五氧化还原反应和氧化还原平衡
实验十四 氧化还原反应和氧化还原平衡
[实验目的]
学会装配电池。掌握电极的本性、电对的氧化型或还原型物质的浓度、介质的酸度等因素对电极电势、氧化还原反应的方向、产物、速率的影响。通过实验了解化学电池电动势。
[实验用品]见教材。 [基本操作]
一、氧化还原反应和电极电势 (1)在试管中加入0.5mL0.1MKI溶液和2滴0.1MFeCl3溶液,摇匀后加入0.5mLCCl4,充分振荡,观察CCl4层颜色有无变化。
(2)用0.1MKBr溶液代替KI溶液进行同样实验,观察现象。
(3)往两支试管中分别加入3滴碘水、溴水,然后加入约0.5mL0.1MFeSO4溶液,摇匀后,注入0.5mLCCl4充分振荡,观察CCl4层有无变化。
根据以上实验结果,定性地比较Br2/Br-、I2/I-和Fe3+/Fe2+三个电对的电极电势。 [思考题]
1.上述电对中哪个物质是最强的氧化剂?哪个是最强的还原剂?
2.若用适量氯水分别与溴化钾、碘化钾溶液反应并加入CCl4,估计CCl4层的颜色。 二、浓度对电极电势的影响
(1)往一只小烧杯中加入约30mL1mol·L-1ZnSO4溶液,在其中插入锌片;往另一只小烧杯中加入约30mL1mol·L-1CuSO4溶液,