氧化还原平衡和电化学的实验原理

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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

第七章电化学无机化学练习题 第七章:氧化还原反应电化学基础

一、是非题（判断下列叙述是否正确，正确的在括号中画√，错误的画）

1、2H2O2→2H2O+O2是分解反应，也是氧化还原反应，因此所有的分解反应都是氧化还原反应。 3、有的化合反应是氧化还原反应，也有的化合反应不是氧化还原反应。 ........................... .........（ ） 4、由单质生成化合物的反应都是氧化还原反应。. ........................................................... （） 2--5、2CCl4+CrO4?2COCl2+CrO2Cl2+2Cl，这是一个氧化还原反应。….（ ........................... ） 2-6、Cr2O7中铬的氧化值为+6，H2O2中氧的氧化值为?1。………………….（）

7、有机化合物中碳的氧化值都是+4。 ........................................................................................... ….（ 2-8、S4O6中硫的平均氧化

第七章电化学无机化学练习题 第七章:氧化还原反应电化学基础

一、是非题（判断下列叙述是否正确，正确的在括号中画√，错误的画）

1、2H2O2→2H2O+O2是分解反应，也是氧化还原反应，因此所有的分解反应都是氧化还原反应。 3、有的化合反应是氧化还原反应，也有的化合反应不是氧化还原反应。 ........................... .........（ ） 4、由单质生成化合物的反应都是氧化还原反应。. ........................................................... （） 2--5、2CCl4+CrO4?2COCl2+CrO2Cl2+2Cl，这是一个氧化还原反应。….（ ........................... ） 2-6、Cr2O7中铬的氧化值为+6，H2O2中氧的氧化值为?1。………………….（）

7、有机化合物中碳的氧化值都是+4。 ........................................................................................... ….（ 2-8、S4O6中硫的平均氧化

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，

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

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

氧化还原反应与电化学原理(基础知识）

【考情分析】

一、考纲要求1.理解氧化还原反应的本质和特征 2.从多个角度理解氧化剂和还原剂等概念 3.会比较与判断氧化性或还原性强弱 4.知道常见的氧化剂和还原剂

5.能判断氧化还原反应中的电子转移方向和数目 6.能配平化学方程式

7.能运用氧化还原反应的规律进行有关计算

8．理解原电池原理。熟记金属活动性顺序。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。 9.通过电能转变为化学能的探究活动，了解电解池工作原理，能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。

10.知道电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用。认识电能转化为化学能的实际意义。 二、命题趋向

(1)由氧化还原反应方程式判断氧化性、还原性强弱。(2)由氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应方程式的正误。(3)由氧化还原反应方程式判断氧化还原反应方程式的正误。 【考点剖析】

普通的氧化还原反应在一处进行，不形成电流，化学能转变成热能或光能。原电池中发生的反应具有两个特点：①是自发的氧化还原反应，②该反应在两处进行，分别叫正极和负极，其结果是化学能转变成电能。电解池中发生的反应也具有两个特点：①是被迫发生的氧化还原反应，②该反应在

氧化还原反应与电化学原理(基础知识）

【考情分析】

一、考纲要求1.理解氧化还原反应的本质和特征 2.从多个角度理解氧化剂和还原剂等概念 3.会比较与判断氧化性或还原性强弱 4.知道常见的氧化剂和还原剂

5.能判断氧化还原反应中的电子转移方向和数目 6.能配平化学方程式

7.能运用氧化还原反应的规律进行有关计算

8．理解原电池原理。熟记金属活动性顺序。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。 9.通过电能转变为化学能的探究活动，了解电解池工作原理，能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。

10.知道电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用。认识电能转化为化学能的实际意义。 二、命题趋向

(1)由氧化还原反应方程式判断氧化性、还原性强弱。(2)由氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应方程式的正误。(3)由氧化还原反应方程式判断氧化还原反应方程式的正误。 【考点剖析】

普通的氧化还原反应在一处进行，不形成电流，化学能转变成热能或光能。原电池中发生的反应具有两个特点：①是自发的氧化还原反应，②该反应在两处进行，分别叫正极和负极，其结果是化学能转变成电能。电解池中发生的反应也具有两个特点：①是被迫发生的氧化还原反应，②该反应在

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

无机化学精品课程习题库：

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第7章 氧化还原反应 电化学基础

一、单选题

1. 下列电对中，Eθ值最小的是：

A: Ag+/Ag； B: AgCl/Ag； C: AgBr/Ag； D: AgI/Ag

2. Eθ(Cu2+/Cu+)=0.158V，Eθ(Cu+/Cu)=0.522V，则反应 2 Cu+ Cu2+ + Cu的Kθ为：

A: 6.93×10-7； B: 1.98×1012； C: 1.4×106； D: 4.8×10-13

3. 已知Eθ（Cl2/ Cl-）= +1.36V，在下列电极反应中标准电极电势为+1.36V 的电极反应是：

A: Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl- - 2e- = Cl2

C: 1/2 Cl2+e- = Cl-