第8章氧化还原反应

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氧化还原反应及电极电位

第一节氧化还原反应
3. 氧化还原半反应和氧化还原电对
② 氧化还原半反应用通式写做
Ox + ne-
Red
溶液中的介质参与半反应时，虽然它们在反应中未得失电子，也应写入半反应中。如半反应 MnO4- + 8H+ + 5eMn2+ + 4H2O • 氧化型包括MnO4-和H+，
• 还原型为Mn2+ (溶剂H2O不包括)。
第二节原电池和电极电位
3. 标准电极电位及应用 ② 标准电极电位的应用 • 较强氧化剂和较强还原剂作用，生成较弱的还原剂和较弱的氧化剂，这是一个自发过程。如 ‫ ‏‬Zn + Cu2+ Cu + Zn2+ ‫ ‏‬y(Cu2+/Cu)=0.341 9V ‫ ‏‬y(Zn2+/Zn)=-0.761 8V ‫ ‏‬较强氧化剂Cu2+与较强还原剂Zn发生反应，生成较弱还原剂Cu与较弱氧化剂Zn2+。这个反应的逆过程是非自发的。
第一节氧化还原反应
2. 确定元素氧化值的规则 ① 单质中原子的氧化值为零。 ② 单原子离子中原子的氧化值等于离子的电荷。例如Na+离子中Na的氧化值为+1。 ③ 氧的氧化值在大多数化合物中为-2，但在过氧化物中为-1，如在H2O2、Na2O2中；在超氧化物中为-1/2，如在KO2中。 ④ 氢的氧化值在大多数化合物中为+1，但在金属氢化物中为-1，如在NaH、CaH2中。
① 电子转移
Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+ ② 电子偏移 C + O2 = CO2 • 这两类不同的氧化还原反应可以用氧化值概念统一：元素的氧化值发生了变化。

氧化还原及电极电位

2．应用标准电极电位数据，解释下列现象：
（1）为使 Fe2+溶液不被氧化，常放入铁钉。
（2）H2S 溶液，久置会出现浑浊。
（3）无法在水溶液中制备 FeI3 。
（ (Fe3+/Fe2+)＝0.77V， (Fe2+/Fe)＝－0.45V， (S/H2S)＝0.14V， (O2/H2O)＝1.23V，
(I2/I-)＝0.54V ）
解（1）正极反应 Cl2(g)+2e- → 2 Cl－ (aq) 属于气体电极
负极反应 Ag(s)+Cl-(aq) → AgCl(s)+e- 属于金属-难溶盐-阴离子电极
电池反应 2Ag（s）+ Cl2(g) →2AgCl(s) n=2
（2）正极反应 PbCl2(s)+2e- →Pb(s)+2Cl- (aq) 属于金属-难溶盐-阴离子电极
将和数据带入
＝－1.136 V＝1.358 V－1.136 V＝0.222V，
又由
AgCl(s) + Ag Ag+ + Cl- + Ag
＝ =(0.222-0.799 6)V/0.059 16V＝-9.76
Ksp(AgCl) = 1.74×10-10
例 8-3 在 Ag+、Cu2+离子浓度分别为 1.00×10-2mol?L-1 和 1.00mol?L-1 的溶液中加入铁
C. (-) Zn|Zn2+(c)‖Cu2+(0.1c)|Cu (+)
D. (-) Zn|Zn2+(0.1c)‖Cu2+(c)|Cu (+)
E. (-) Zn|Zn2+(2c)‖Cu2+(c)|Cu (+)

第八章氧化还原反应和电化学基础

(3)多原子分子中，所有的元素氧化数的代数和等于零；多原子离子中各元素氧化数的代数和等于该离子所带的电荷数。
(4)氢在化合物中的氧化数一般为+1，但在金属氢化物，如NaH、CaH2中，氢的氧化数为－1。氧在化合物中的氧化数一般为－2，但在过氧化物，如 H2O2、BaO2等中，氧的氧化数为－1。在超氧化物，如KO2中，氧的氧化数为－1/2。在氟氧化物，如OF2中，氧的氧化数为+2，氟在化合物中的氧化数皆为－1。
本章内容
§8.1 氧化还原反应 §8.2 原电池和电极电势
§8.1 氧化还原反应
氧化还原反应：有电子得失或电子转移的反应，被称为氧化还原反应。
8.1.1 氧化值和化合价
为了表示化合物中各元素的原子同其他原子结合的能力，19C中叶引入“化合价”的概念。
化合价是表示元素原子能够化合或置换1价原子（H）或1价集团（OH- ）的数目，也表示化合物中某原子成键的数目。
2KClO3=2KCl+2O2
(3)若氧化数的变化发生在同一物质中同一元素的不同原子间的氧化还原反应称为歧化反应。如:Cu+在水溶液中的反应： 2Cu+=Cu+Cu2+
(4) 若氧化数的变化发生在不同物质的同一元素间的氧化还原反应称为反歧化反应。如: Hg2+ + Hg = Hg22+
氧化还原半反应：
例10-1 计算下列物质中带*元素的氧化数。
H2S*O4、S*2O32－、S4*O62－、Mn*O4－、Fe3*O4
6
2
2.5
7
8/3
指出下列物质中各元素的氧化数：
+1 +7 -2 +1 -2 +1 -1 +1 -1

【土壤学】第8章土壤酸碱性和氧化还原性【精】

二、土壤碱度
碱性反应是土壤溶液OH-超过H+时反映出来，pH越高，碱性越强。
1、土壤总碱度
液相指标
石灰性土壤：具有石灰性反应的土壤。稀HCl检验。 2、土壤碱化度（钠饱和度）固相指标
交换性钠离子占阳离子交换量的百分数，即钠饱和度。ESP 胶粒– Na + HOH =胶粒– H + NaOH 2 NaOH + H2CO3 = Na2CO3 + H2O 或 NaOH +CO2= Na2HCO3
石灰需要量 = 土壤体积 x 容重 x CEC x（1 -盐基饱和度）石灰常数：石灰需用量理论值要乘以一经验常数，得出实际需用量。
石灰石粉： 1.3; 生石灰: 0.5
3、改良土壤碱性
➢ 施用有机肥：CO2，有机酸 ➢ S及含S化合物 ➢ 生理酸性肥料 ➢ 石膏，硅酸钙，以钙换钠
第二节土壤氧化还原性
3、与植物生长的关系
植物生长对土壤反应的要求一般pH 6.5左右，各种养分有效性较高，大多数作物比较适宜。
五、土壤酸碱性的调节
1、土壤酸度的调节
1）施用石灰，调节土壤酸度，防Al, Mn危害
2）中和潜性酸 3）增加Ca，改良土壤结构 2、酸性土壤石灰需要量
方法
✓中和交换性酸或水解性酸 ✓依CEC和盐基饱和度计算
二、土壤氧化还原状况与土壤肥力的关系
1、指示土壤通气和排水情况
旱地一般 300-600；若低于200，排水不良；水田一般低于200-300，适宜180—200，若低于100，强还原，长期 -1 80以下，水稻死亡。
2、土壤养分形态和供应情况高价—低价
3、强还原状况下有毒物质产生和积累有机酸， Fe2+ Mn2+ H2S CH4 H2

有机化学课件：第8章氧化还原反应

还原态物质失电子，在反应中做还原剂 2、氧化态物质的氧化能力越强，其对应的
还原态物质的还原能力就越弱；氧化态物质的氧化能力越弱，其对应的还原态物质的还原能力就越强。
2 MnO4 + 10 Cl + 16 H+ = 2 Mn2+ + 5Cl2 + 8 H2O
Cl Cl2
MnO4 H Mn2 H2O
氧化值是人为的定义；
氧化值与化合价的区别
化合价：表示元素的原子结合成分子时，原子数目的比例关系。从分子结构来看，化合价是指形成共价化合物时所形成的共价键的数目。只能是正整数。
CH4 、CH3Cl 、CH2Cl2 、CHCl3 CCl4 化合价均为4 氧化值分别为：-4、-2、0、+2、+4
二、氧化还原反应
氧化半反应
还原半反应
电池反应：原电池中发生的总的氧化还原反应 Zn + Cu2+ Cu + Zn2+
盐桥的作用
盐桥：饱和KCl溶液+琼胶，其中离子可自由迁移。
负极： Zn Zn2+ + 2eZn2+过剩，显正电性，阻碍半反应继续进行，盐桥中的Cl-中和过量的正电荷。
正极的情况与之相反。
盐桥的作用
元素的氧化值发生变化的反应
Cu2++Zn
Zn2++Cu
在氧化还原反应中，氧化(oxidation)：元素的氧化值升高的过程
还原(reduction)：氧化值降低的过程氧化剂(oxidant)：氧化值降低的物质还原剂(reductant)：氧化值升高的物质
Cu2+ + Zn
氧化剂还原剂

第8章氧化还原滴定知识

第8章氧化还原滴定知识1. 一、单选题1.[2]用H2C204·2H20标定KMn04溶液时，溶液的温度一般不超过（），以防止H2C2O4 • 2H20 的分解。

[单选题] *A.60°CB.75°CC.40°CD.90°C(正确答案)2. [2]把反应Zn + Cu2+→Zn2+ + Cu设计成原电池，电池符号为（）。

[单选题] *A.(-)Zn|Zn2+ || Cu2+|Cu( + )(正确答案)B.(-)Zn2+|Zn || Cu2+|Cu( + )C.(-)Cu2+|Cu || Zn2+|Zn( + )D.(-)Cu|Cu2+ || Zn2+|Zn( + )3. [2]将反应Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag构成原电池，其电池符号为（）。

[单选题] *A.(-)Fe2+| Fe3+ || Ag+| Ag( + )B.(-)Pt| Fe2+；Fe3+ || Ag+| Ag( + )C.(-)Pt| Fe2+，Fe3+ || Ag+| Ag(+)(正确答案)D.(-)Pt| Fe2+,Fe3+ || Ag+|Ag| Pt(+)4. [2]当增加反应酸度时，氧化剂的电极电位会增大的是（）。

[单选题] *A.Fe3+B.I2C.K2Cr207(正确答案)5. [2]电极电势的大小与下列哪种因素无关（）。

[单选题] *A.电极本身性质B.温度C.氧化态和还原态的浓度D.化学方程式的写法(正确答案)6. [2]下列说法正确的是（）。

[单选题] *A.电对的电位越低，其氧化形的氧化能力越强B.电对的电位越高，其氧化形的氧化能力越强(正确答案)C.电对的电位越高，其还原形的还原能力越强D.氧化剂可以氧化电位比它高的还原剂7. [3]反应 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+进行的方向为（）。

[] [单选题] *A.向左B.向右(正确答案)C.已达平衡D.无法判断8. [3]在 2Cu2+ + 4I- = 2CuI ↓ + I2 中，则反应方向向（）。

第8章氧化还原反应与氧化还原滴定法2

定剩余的MnO4- 。根据已知过量的KMnO4和还原剂标
准溶液的浓度和消耗的体积，即可计算出甲酸的含量
。
7
10－4 常用氧化还原滴定方法
二、重铬酸钾法(Potassium Dichromate Method)
（一）概述
K2Cr2O7在酸性条件下与还原剂作用： Cr2O72- + 14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2O (2) 应用范围比KMnO4 法窄；
18
10－4 常用氧化还原滴定方法 2. 硫酸铜中铜的测定
三、碘量法
2 Cu2+ + 4 I - = 2CuI↓ + I2
I2 + 2S2O32- = S2O32- + 2 I -
n Cu 2+ / n Na 2S2O3= 1 / 1
可逆反应，应加入过量 KI。CuI 沉淀表面吸附 I2导致结果
(4) 滴定终点：高锰酸钾自身指示终点(淡粉红色30秒不退)。
4
10－4 常用氧化还原滴定方法
一、 KMnO4法
（三）高锰酸钾法应用示例 1. 过氧化氢的测定
可用KMnO4标准溶液直接滴定，其反应为： 5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O 室温、在硫酸或盐酸介质。开始时反应进行较慢。
最后以Na2S2O3标准溶液滴定析出的 I2。
22
10－4 常用氧化还原滴定方法
2
10－4 常用氧化还原滴定方法
一、 KMnO4法
（二）标准溶液的配制与标定（间接法配制）
KMnO4自行分解反应：

基础化学第八章(氧化还原与电极电位)

第八章氧化还原反应与电极电位第一节氧化还原反应
(oxidation-reduction reaction)
一、氧化值（氧化数）
(oxidation number)
H Cl
电负性 Cl > H
.Cl H .
+1 -1
确定氧化值的方法：
（1）单质（如H2）（2）O原子 0
正常氧化物（如MgO） -2 过氧化物（如H2O2） -1 1 超氧化物（如KO2） 2
(1)
aOx +
ne
bRed
标准状态下(under standard conditions) ：
θ (Ox/Red)越大：
越易得到电子越强的氧化剂越难失去电子越弱的还原剂
非标准状态下： (Ox/Red) (under nonstandard conditions)
检流计
e
Zn A
(salt bridge)
三、氧化还原反应方程式的配平
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 ⇌
5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
KMnO4 (+7)
氧化剂
还原反应
MnSO4 (+2)
“降,得,还”
被还原
氧化反应
FeSO4 (+2)
还原剂
Fe2(SO4)3 (+3)
“升,失,氧”
[例] 计算Fe3O4 中Fe原子的氧化值。解：设Fe原子的氧化值为x
3x + 4×(-2) = 0 则
8 x=+ 3
氧化值与荷电数的区别
二、氧化还原反应和氧化还原电对

第8章氧化还原反应和氧化还原滴定法

是化合物中某元素一个原子的电荷数，这个电荷数可由假设把每个键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。
例如：MnO4- 中Mn的氧化值为：x + 4×(－2）= －1 x = 7 Cr2O72-中Cr的氧化值为： 2x + 7×(－2）= －2 x = 6
注意：氧化值不一定是整数，也可能是分数或小数。元素原子的氧化值与化合价（共价数）不同，如CH4、CH3Cl、CHCl3、CCl4，C的共价数为4，但其氧化值分别为-4，-2，0，+2，+4.
KClO3+HCl→KCl+Cl2+H2O KClO3+6HCl→KCl+3Cl2+3H2O
第二节电极电势
一、原电池二、电极电势三、能斯特方程四、电极电势的应用
一、原电池
原电池在日常生活中的应用
MnO2+Zn = ZnO .Mn2O3 Pb+PbO2+2H2SO4 = 2PbSO4+2H2O
新课的引入
双电层理论
原电池中有电流的定向流动，说明电池中两电极之间存在电势差,那么电极电势是如何产生呢？
Nernst提出双电层理论，较圆满地解释电极电势产生的成因。
双电层理论
Nernst研究发现：金属和它的盐溶液之间存在金属溶解和离子沉积两个倾向：
M(s)
溶解沉积
Mn (aq)+ne
配平氧化还原方程式的步骤（以KMnO4和Na2C2O4在稀硫酸中反应为例）（1）写出反应物和生成物的分子式，标出氧化数有变化的元素，计算反应前后氧化数变化的数值；
+7
+2
KMnO4+Na2C2O4+H2SO4 → MnSO4+Na2SO4+CO2↑ +H2O+K2SO4

分析化学教学课件第8章氧化还原滴定法 2

Eθ Fe3/Fe2
0.0592lgγ γ((F Fe e3 2 ))α α((F Fe e2 3 ))0.0592lgc c((F Fe e3 2 ))
在一定条件下，上式中γ和α有固定值，因而上式中前两项之和应为一常数，令其为 Eq′
E F θ e '3 /F e2 E F θ e3 /F e2 0 .0 5 9 2 lgγ γ ( (F F e e3 2 ) )α α ( (F F e e2 3 ) )
实验方法理论计算：可逆体系
pH
14 化学计量点
12
10 酚酞
8
甲基红 6 甲基橙
4
2
滴定突跃（pH＝4.3～9.7）
0 10
20
30 40
v(NaOH/ml)
0.1000mol/L NaOH滴定0.1000mol/LHCl的滴定曲线
滴定过程中存在着两个电对：滴定剂电对和被滴定物电对。
随着滴定剂的加入，两个电对的电极电位不断发生变化，并随时处于动态平衡中。可由任意一个电对计算出溶液的电位值，对应加入的滴定剂体积绘制出滴定曲线。
1.高锰酸钾法
KMnO4，强氧化剂
氧化能力还原产物
与pH有关
酸性介质 MnO4- + 8 H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O E° =1.51v
在中性或弱碱性
MnO4- + 2H2O + 3e = MnO2 + 4OH-
E° =0.59v
在碱性介质 MnO4- + e = MnO42-
E° =0.56v
c 生成络合物
氧化态形成的络合物更稳定，使电势降低，还原性增加，反之则电势升高，氧化性增加

第八章氧化还原滴定法答案

第八章氧化还原滴定法练习题参考答案1 对Ox-Red 电对, 25℃时条件电位(Eө') 等于( D)(A) Eө+ 0059.lgnaaOxRed(B) Eө+ 0059.lgnccOxRed(C) Eө+ 0059.lgnaaγγOx OxRed Red⋅⋅(D) Eө + 0059.lgnaaγγOx RedRed Ox⋅⋅2 为降低某电对的电极电位, 可加入能与( 氧化)态形成稳定络合物的络合剂; 若要增加电极电位, 可加入能与( 还原)态形成稳定络合物的络合剂。

3. MnO4-/Mn2+电对的条件电位与pH的关系是( B)(A) Eө'= Eө -0.047pH (B) Eө'= Eө -0.094pH(C) Eө'= Eө -0.12pH (D) Eө'= Eө -0.47pH4. Fe3+与Sn2+反应的平衡常数对数值(lg K)为( B)(Eө (Fe3+/Fe2+)= 0.77 V, Eө (Sn4+/Sn2+)= 0.15 V)(A) (0.77-0.15)/0.059 (B) 2×(0.77-0.15)/0.059(C) 3×(0.77-0.15)/0.059 (D) 2×(0.15-0.77)/0.0595. 当两电对的电子转移数均为2时，为使反应完全度达到99.9%，两电对的条件电位至少大于( B)(A) 0.09V (B) 0.18V (C) 0.27V (D) 0.36V6 若两电对的电子转移数分别为1 和2, 为使反应完全度达到99.9%, 两电对的条件电位差至少应大于( C)(A) 0.09V (B) 0.18V (C) 0.27V (D) 0.36V7. 欲以氧化剂O T滴定还原剂Rx, O T+n1e=R T Ox=Rx-n2e，设n1=n2=1，要使化学计量点时，反应的完全程度达到99.9%，两个半反应的标准电位的最小差值应为( B)(A) 0.177V (B) 0.354V (C) 0.118V (D) 0.236V8. 下列现象各是什么反应？(填A,B,C,D)(1) MnO4-滴定Fe2+时, Cl-的氧化被加快_______D_________(2) MnO4-滴定C2O42-时, 速度由慢到快_______B _________(3) Ag+存在时, Mn2+氧化成MnO4-_______ A _________(4) PbSO4沉淀随H2SO4浓度增大溶解度增加_______ C _________(A) 催化反应(B) 自动催化反应(C) 副反应(D) 诱导反应9. 用Ce4+滴定Fe2+，当体系电位为0.68V时, 滴定分数为( B)[Eө' (Ce4+/Ce3+)=1.44V，Eө' (Fe3+/Fe2+)=0.68V](A) 0 (B) 50% (C) 100% (D) 200%10. 用铈量法测定铁时, 滴定至50% 时的电位是( A)[已知Eө' (Ce4+/Ce3+)= 1.44 V, Eө' (Fe3+/Fe2+)= 0.68 V](A) 0.68 V (B) 1.44 V(C) 1.06 V (D) 0.86 V11. 用K2Cr2O7滴定Fe2+, 在化学计量点时, 有关离子浓度的关系是( C)(A) [Fe3+] = [Cr3+], [Fe2+] = [Cr2O72-](B) 3[Fe3+] = [Cr3+], [Fe2+] = 6[Cr2O72-](C) [Fe3+] = 3[Cr3+], [Fe2+] = 6[Cr2O72-](D) [Fe3+] = 3[Cr3+], 6[Fe2+] = [Cr2O72-]12. 已知在1 mol/L HCl溶液中Eө' (Fe3+/Fe2+)=0.68 V, Eө' (Sn4+/Sn2+)=0.14 V。

基础化学第八章氧化还原反应与电极电位

子的氧化数为-1，如Cl在BrCl中；
在含氧化合物中按氧化物决定，如ClO2中Cl的氧化值为+4。
(6)电中性的化合物中所有原子的氧化值的和为零。
多原子离子中所有原子的氧化值的和等于离子的
电荷数。
6
例1：试计算Na2S2O3(硫代硫酸钠)和Na2S4O6 (连四硫酸钠)中硫的氧化数。
解：Na2S2O3中S的氧化数为：（＋1）× 2＋3×(-2）＋2X＝0, X＝＋2
4
（二）确定元素氧化值的规则
日本化学教授桐山良一（在1952年）和美国著名化学家鲍林（1975年）等人分别发表论说，对确定元素氧化数的方法制定了一些规则。
(1)单质中原子的氧化值为零。 (2)单原子离子中原子的氧化值等于离子的电荷数。例如Na+离子中Na的氧化值为＋1。 (3)化合物中，氧的氧化值一般为-2，
14
（2）计算氧化数升（降）总数，并按照最小公倍数原则确定系数
+2-5=-3
+5
0 +5
+2
HNO3 + P H3PO4 + NO
+5+0=+5 5 H N O 3+ 3 P3 H 3 P O 4+ 5 N O
（3）最后配平H、O原子
= 5 H N O 3+ 3 P + 2 H 2 O 3 H 3 P O 4+ 5 N O
9
Zn + 2HCl
ZnCl2 + H2
其中，锌失去电子，氧化值升高，被氧化，称为
还原剂(reducing agent)，又称电子的供体(electron
donor)。HCl中的H+得到电子，氧化值降低，被还

第八章-氧化还原反应与氧化还原滴定习题及答案

第⼋章-氧化还原反应与氧化还原滴定习题及答案第⼋章氧化还原反应与氧化还原滴定习题1.是⾮判断题1-1氧化数在数值上就是元素的化合价。

1-2 Na 2S ，Na 2S 2O 3，Na 2SO 4和NaS 4O 6中，硫离⼦的氧化数分别为-2，2，4，6和+5/2 。

1-3 NH 4+中，氮原⼦的氧化数为-3，其共价数为4。

1-4氧化数发⽣改变的物质不是还原剂就是氧化剂。

1-5任何⼀个氧化还原反应都可以组成⼀个原电池。

1-6两根银丝分别插⼊盛有 mol ·L -1和 1 mol ·L -1 AgNO 3溶液的烧杯中，且⽤盐桥将两只烧杯中的溶液连接起来，便可组成⼀个原电池。

1-7在设计原电池时，θ?值⼤的电对应是正极，⽽θ?值⼩的电对应为负极。

！1-8原电池中盐桥的作⽤是盐桥中的电解质中和两个半电池中过剩的电荷。

1-9半反应NO 3- + H + + e ?NO + H 2O 配平后，氧化态中各物质的系数依次为1，4，3。

1-10在碱性介质中进⾏的反应CrO 2-+Cl 2+OH -?CrO 42-+Cl -+H 2O 被配平后反应⽣成物CrO 42-的系数分别为8和2。

1-11对电极反应S 2O 82-+2e2SO 42- 来说，S 2O 82- 是氧化剂被还原，SO 42-是还原剂被氧化。

1-12原电池中，电⼦由负极经导线流到正极，再由正极经溶液到负极，从⽽构成了回路。

1-13⾦属铁可以置换CuSO 4溶液中的Cu 2+，因⽽FeCl 3溶液不能与⾦属铜反应。

1-14标准电极电势表中的θ值是以氢电极作参⽐电极⽽测得的电势值。

1-15电极电势表中所列的电极电势值就是相应电极双电层的电势差。

1-16某电对的标准电极电势是该电对与标准氢电极组成原电池时的原电池电动势。

1-17电极反应为Cl2+2e2Cl -的电对Cl 2/Cl -的E θ=;电极反应为12Cl 2+e Cl -时θ（Cl 2/Cl -） …=1/2×=。

第八章地球化学系统中的氧化还原反应

第八章地球化学系统中的氧化还原反应缓冲剂、硅酸盐熔体氧逸度、硅酸盐熔体Fe2+- Fe3+平衡、变质岩氧逸度氧化-还原反应在水溶液、硅酸盐熔体、变质岩中都是常见的现象，这里对氧化-还原反应电化学方面暂不讨论，而以实例集中探讨氧逸度问题。

8.1氧逸度缓冲剂氧逸度是影响岩浆演化途径、岩浆不混溶作用、岩浆的物理性质、以及岩浆系统相关系的重要参数。

在岩石学和热力学研究中，常用氧逸度缓冲剂表示系统氧逸度的大小。

常见的氧逸度缓冲剂和氧逸度(IgfOQ计算式应该指出的是，如果不与温度相联系，泛泛谈氧逸度是无意义的。

例如，HM缓冲剂的lgfO2 值在800—1200K 之间要变化10 个数量级(Nordstrom and Munoz, 1986)。

铁是自然界含量最为丰富的变价元素。

不同价态的含铁矿物可以概略地指示氧逸度的相对大小。

由自然铁(Fe)-方铁矿(Fe2+)-磁铁矿(Fe2++Fe3+)-赤铁矿(Fe3+)，反映了其结晶时的氧逸度依次增高。

在火山岩中，铁镁矿物和氧逸度之间的平衡主要决定于熔体和斑晶相矿物的总成分。

在相似的温度下，随氧逸度由低到高，铁镁矿物一般将依次出现橄榄石、斜方辉石、角闪石和黑云母。

为讨论问题的方便，人们常用相对于FMQ缓冲剂的氧逸度dgf ozb MQ)来表示岩浆系统氧逸度的大小，定义为△lgf°2(FMQ) = lgf o2-lgf°2(FMQ)。

某些火成岩△ lgf°2(FMQ)值如为：接近液相线的各种基性熔岩和大多数亏损型地幔尖晶石二辉橄榄石(mg# = 0.90)的△lgf o2(FMQ)= ±2.0，含铁橄榄石斑晶的流纹岩的△ lgf°2(FMQ) = 0.5—2.0,含斜方辉石和角闪石斑晶的流纹岩和英安岩的A lgf o2(FMQ) =1.0—2.0,含黑云母和/或角闪石斑晶的流纹岩的A lgf°2(FMQ) = 2.0—3.0。

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Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
1.2. 离子 - 电子法配平氧化还原方程式 (半反应法) 步骤： a. 根据氧化数的变化分别写出氧化半反应和还原半反
应的骨架反应
b. 配平半反应方程式两边的原子和电荷数 c. 根据得失电子数相同，将配平的半反应组合成净的
总反应
酸性水溶液
1. 配平氧化数（氧化态）有变化的那种元素的原子数 2. 在缺m个氧原子的一侧加m个H2O分子，把O原子数配平 3. 在缺n个氢原子的一侧加n个H+ 离子，把H原子数配平 4. 在缺负电荷的一侧加数量合适的电子，把反应式二侧的电荷数配平，即得配平的半反应方程式
2.1. 化学电池
锌-铜电池
原电池
正极-电子流入-阴极负极-电子流出-阳极
正极：Cu2+ + 2e- = Cu （阴极），还原反应负极： Zn = Zn2+ + 2e（阳极），氧化反应
电池反应： Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
电解池
电子流动的方向电流方向
导线：沟通两片金属，使电子能在两者之间传递盐桥（KCl水溶液，琼脂）：沟通两个溶液，使正负离子能在两个溶液之间迁移
c. 气体电极：在结构上与惰性电极一样
Pt丝
H2 = 2H+ + 2e-
PtH2(a atm)H+(b mol/L)
Pt, H2(a atm)H+(b mol/L)
Pt, Cl-(b mol/L)Cl2(c atm)
将两个气体电极插在HCl溶液中组成原电池： (-) Pt, H2(a atm)HCl (b mol/L)Cl2(c atm), Pt (+)

氧化还原及电极电位

第八章氧化还原反应与电极电位首页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题解答难题解析[TOP]例8-1写出并配平下列各电池的电极反应、电池反应，注明电极的种类。

负极发生氧化反应，正极发生还原反应，写出正、负极反应式，由正极反应和负极反应相加构成电池反应。

解(1)正极反应C12(g)+2e-〜2 Cl- (aq) 属于气体电极负极反应Ag(s)+Cl-(aq)〜AgCl(s)+e-属于金属-难溶盐-阴离子电极电池反应2Ag (s) + C12(g) ^2AgCl(s) n=2(2)正极反应PbC12(s)+2e --------- P b(s)+2C1- (aq)属于金属-难溶盐-阴离子电极负极反应Pb(s)+SO42-(aq) -*PbSO4(s)+2e- 属于金属-难溶盐-阴离子电极电池反应PbC12(s) +SO42- (aq)f PbSO4(s) +2Cl-(aq) n二2(3)正极反应Mn04-(aq) +8H+(aq)+5e- -Mn2+(aq)+ 4H20(l)属于氧化还原电极负极反应Zn(s) — Zn2+(aq)+2e- 属于金属-金属离子电极电池反应2MnO4~ (aq)+16H+(aq)+5Zn(s)f2Mn2+(aq)+8H20(l)+5Zn2+ (aq) n二10 (4)正极反应Ag+(c2) +e- - Ag(s) 属于金属-金属离子电极负极反应Ag(s) -* Ag+ (cl) + e- 属于金属-金属离子电极电池反应Ag+ (c2) f Ag+ (cl) n=l例8-2 25°C时测得电池(-)Ag(s) | AgCl(s) | HCl(c) | C12(100kp) | Pt(s) (+)的电动势为 1. 136V,已知(C12/C1-)二1.358V, ( Ag+/Ag)二0. 799 6V,求AgCl 的溶度积。

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