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，

氧化还原平衡练习题

一、填空

1、氧化还原反应是基于_______转移的反应，比较复杂，反应常是分步进行，要一定时间才能完成。因此，氧化还原滴定时，要注意_______速度与_______速度相适应。

2、氧化还原滴定法是以 为基础的滴定方法。

3、任一氧化还原电对的电极电位越高，则此电对的氧化型的 能力越强。 4、任一氧化还原电对的电极电位越低，则此电对的还原型的 能力越强。 5、一种氧化剂能氧化几种还原剂时，则电极电位相差 的两电对首先反应。 6、影响氧化还原反应的速率的因素有 、 、 、 7、由于一种氧化还原反应的发生促进另一种氧化还原反应进行的现象，称为

（ ）作用，前一反应称为（ ）反应，后一反应称为（ ）反应。 8、能在氧化还原滴定化学计量点附近（ ）以指示（ ）的物质

称为氧化还原滴定指示剂，它包括（ ）、（ ）和（ ）三种类型。

9、氧化还原滴定法可以直接测定（ ）物质，亦

第十章： 第十章： §10-1 氧化还原反应的基本概念 10氧化还原平衡与氧化还原滴定 法1.氧化还原反应基本 1.氧化还原反应基本 概念 2.电极电势 2.电极电势 3.氧化还原滴 3.氧化还原滴 定法 4. 常用的氧化还原滴 定方法1

§10-1 10-

氧化还原反应的基本概念

§10-1 10-

氧化还原反应的基本概念

根据反应过程中是否有氧化值的变化或电子转移， 化学反应可基本上分为两大类： ◆氧化还原反应(有电子转移或氧化值变化) ◆非氧化还原反应(没有电子转移或氧化值无变化) 氧化还原反应对于制备新物质、获取化学热能和 电能具有重要的意义，与我们的衣、食、住、行及 工农业生产、科学研究都密切相关 。据不完全统计， 化工生产中约50%以上的反应都涉及到氧化还原反 应。 主目录2

§10-1 10-

氧化还原反应的基本概念

一、氧化值氧化值(oxidation number)是指某元 素 一 个 原 子 的 表 观 电 荷 数 ( apparent charg number),这个电荷数是假设把每 一个化学键中的电子指定给电负性更大 的原子而求得的。3

§10-1 10-

氧化还原反应的基本概念

一、氧化值

实验17 氧化还原反应和电化学

一、实验目的

1．了解电极电势与氧化还原反应的关系；

2．试验并掌握浓度和酸度对电极电势的影响。 二、实验原理

原电池是将化学能转变为电能的装置。原电池的电动势可以表示为正极和负极电极电势之差：

ε＝ E (+)－E (?)

电动势可以用万用电表测量。

氧化剂和还原剂的强弱，可用电对电极电势的大小来衡量。一个电对的标准电极电势o

E值越大，其氧化型的氧化能力就越强，而还原型的还原能力就越弱；若Eo值越小，其氧化型氧化能力越弱，而还原型还原能力越强。根据标准电极电势值可以判断反应进行的方向。在标准状态下反应能够进行的条件是：

ooo

ε ＝ E(+)－E(?) ＞ 0

例如，Eo(Fe3+/ Fe2+) ＝ 0.771 V，Eo(I2/ I?) ＝ 0.535 V，Eo(Br2/ Br??? ＝ 1.08 V

3+2+3+??

则在标准状态下，电对Fe/ Fe的氧化型Fe可以氧化电对I2/ I的还原型I，反应式如下：

3+ ?2+

2Fe+ 2I ══ 2Fe + I2

3+2+3+??

而反应电对Fe/ Fe的氧化型Fe可以氧化电对Br2/Br?的还原型Br?，相反的反应则可以进行：

Br2 + 2Fe2+ ══ 2Br

课题：第二章 第二节 离子反应(一) 授课班级 课 时 教 学 目 的 知识 与 技能 过程 与 方法 情感 态度 价值观 1、知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离， 2、了解电解质和非电解质的概念 3、培养学生通过实验现象分析、探究化学反应实质的能力 1、通过对比实验“几组物质的导电实验”，初步学会形成概念的分析方法； 2、引导学生自主学习，从电离的角度得出酸、碱、盐定义，通过独立思考探究碱与盐的定义。 1、通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感； 2、培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度； 3、对学生进行透过现象看本质的辩证唯物主义教育 重 点 电解质的概念 难 点 电解质的概念；探究碱和盐的定义 知 识 结 构 与 板 书 设 计 第二节 离子反应 Flash演示：NaCl 的溶解和电离 一、酸、碱、盐在水溶液中的电离( ionization) 1、电离 ( ionization ) 酸、碱、盐导电的条件：水溶液或熔融状态 2、、电解质( electrolyte )：在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物，如酸、碱、盐等。 非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物，如蔗糖、酒精等。 3、电离方程式： KCl =

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第5章 电化学与氧化还原平衡

（Electrochemistry and Redox Equilibrium）

化学反应可以分成氧化还原反应和非氧化还原反应两大类。氧化还原反应（redox reaction）是参加反应的物质之间有电子转移（或偏移）的一类反应。这类反应对制备新的化合物、获取化学热能和电能、金属的腐蚀与防腐蚀都有重要的意义，而生命活动过程中的能量就是直接依靠营养物质的氧化而获得的。本章首先学习有关氧化还原反应的基本知识，在此基础上进一步研究氧化还原反应进行的方向与限度，最后讨论氧化还原滴定法。

5.1氧化还原反应

5.1.1氧化数

为了便于讨论氧化还原反应，人们人为地引入了元素氧化数（oxidation number，又称氧化值）的概念。1970年国际纯粹和应用化学联合会（IUPAC）定义氧化数是某元素一个原子的荷电数，这种荷电数可由假设把每个化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。因此，氧化数是元素原子在化合状态时的表观电荷数（即原子所带的净电荷数）。

确定元素氧化数的一般规则如下：

①在单质中，例如，Cu、H2、P4、S8等，元素的氧化数为零。

②在二元离子化合物中，元素的氧化数就等于该元素离子

步骤

1.原电池的组成和电动势的粗略测 定: 在一只井穴皿的1.2.3.位置分别 倒入约1/2容积的0.1Mol*L

现象 解释结论及方程式

2+

ψ ψ(1)=ψ(Cu/Cu）

ο2+2+

=ψ(Cu/Cu)+0.0592/2 *lg(Cu)

=0.3394-0.0296=0.3098(V)

ψ(2)=ψ(Zn/Zn）

=ψ(Zn/Zn)+0.0592/2 *lg(Zn) =-0.7917(V)

2+

ψ(3)=ψ(Fe/Fe）

=ψ(Fe/Fe)+0.0592/2 *lg(Fe) =-0.4385(V)

1.2之间,1为正极,2为负极 ψ=ψ(1)- ψ(2)=1.1015(V) 1.3之间,1为正极,3为负极 ψ=ψ(1)- ψ(3)=0.7483(V) 2.3之间,2为正极,3为负极

ψ=ψ(2)- ψ(3)=0.3532(V)

*由于原电池含内阻,测量值比理论值小

ο

2+

2+

ο

2+

2+

2+

1.2之间测量值为1100mv

CuSO4、ZnSO4、(NH4)2Fe(SO4)2, 再分别插入相应的金属片组成电 极，若在1.2间插入盐桥则组成铜---1.3之间测量值为740mv 锌原电池；在2.3间插入盐桥则组成

实验二 氧化还原反应

实验目的

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. 掌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。 实验原理

本实验采用pHS-25型pH计的mV部分测量原电池的电动势。原电池电动势的精确测量常用电位差计，而不能用一般的伏特计。因为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，原电池的内压降近似为零，所测得的外电路的电压降可近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)，HA c(1.0mol·L- 1) 碱：NaOH(2.0m

氧化还原反应

考试说明

1．了解氧化还原反应的本质是电子的转移。

2．了解常见的氧化还原反应，能判断反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。 3．能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。 4．掌握物质氧化性、还原性强弱的比较方法。

5．能运用原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒，进行氧化还原反应的有关计算。 一、氧化还原反应基本概念 1．有关概念及相互关系

氧化剂 电子，化合价 ，被 ，有 性 还原剂 电子，化合价 ，被 ，有 性 2．氧化还原反应的本质和判断依据

(1)氧化还原反应的本质： 。 (2)判断依据： 。 二、常见氧化剂和还原剂 1．常见的氧化剂

(1)非金属单质：如 等。

(2)含有高价态元素的化合物： 等。 (3)某些金属性较弱的金属的高价态离子： 等。 (4)过

氧化还原反应与氧化还原滴定法 一、单选择题

1、不属于氧化还原滴定法的是

A、铬酸钾法 B、高锰酸钾法 C、碘量法 D、亚硝酸钠法 E、重铬酸钾法 2、氧化还原滴定法的分类依据是

A、滴定方式不同 B、配制滴定液所用氧化剂不同

C、指示剂的选择不同 D、滴定对象不同 E、酸度不同 3、高锰酸钾法中，调节溶液的酸性实用的是

A、 HClO4 B 、H2SO4 C 、HNO3 D、 HBr E 、HCl 4、间接碘量法中，加入KI的作用是

A、作为氧化剂 B、作为还原剂 C、作为沉淀剂 D、作为掩蔽剂 E、作为保护剂

5、间接碘量法中，滴定至终点的溶液放置后（5分钟内）又变为蓝色的原因是

A、KI加入量太少 B、空气中氧的原因 C、待侧物与KI反应不完全 D、溶液