无机化学简明教程第7章 氧化还原反应.
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无机化学第7章氧化还原反应
实验结果与讨论
实验结果
通过实验观察和测量，可以记录到电 流计和电压计的变化情况，从而得出 氧化还原反应过程中电子转移的结论 。
结果讨论
根据实验结果，分析氧化还原反应的 特点和规律，探讨影响氧化还原反应 的因素，以及在实际生产中的应用。
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子被氧化。
电子从还原剂转移到氧化剂
02
电子从还原剂转移到氧化剂是氧化还原反应的本质，也是判断
氧化剂和还原剂的依据。
反应趋向于降低电位
03
在自发反应中，反应总是趋向于降低电位，即趋向于更稳定的
电子状态。
氧化还原反应的速率
1 2
反应速率与反应物浓度成正比
在一定条件下，反应速率与反应物浓度呈正比关 系，即反应物浓度越大，反应速率越快。
特点
氧化还原反应是电子转移的过程 ，通常伴随着元素氧化数的变化 ，并伴随着能量的变化。
氧化数与氧化态
氧化数
表示元素在化合物中的氧化态，通常用罗马数字表示。例如，在H₂O中，H的 氧化数为+1，O的氧化数为-2。
氧化态
表示元素在某个特定反应中的氧化状态，通常用希腊字母表示。例如，在反应 H₂O + O₂ → H₂O₂中，H的氧化态为+1，O的氧化态为-1。
在达到平衡后，如果增加某一反应物的浓度，平衡会向减少该物质浓度的方向移动。
压力变化对平衡的影响取决于反应前后气体分子数的变化
如果反应前后气体分子数发生变化，压力变化会对平衡产生影响；反之则不会。
04 氧化还原反应的应用
在化学工业中的应用
氧化还原反应在化学工业中有着广泛的应用，如合成 有机物、制备无机物和金属冶炼等。
无机化学-氧化还原反应及电化学基础
第二十六页，共69页。
6-3 电池电动势和电极电势
第二十七页，共69页。
6-3 电池电动势和电极电势
E 甘汞参比电极
构成: 由Hg/Hg2Cl2/KCl溶液组成;
2) 电极反响: H 2 C 2 g (s )l 2 e 2 H (l) g 2 C (a l)q 3) 电极电势:
-3,
; E 0.280V
电极符号：Pt2, H H2︱H2 +e(c ) H2PtC , C2l2l (p2 )︱eC l- (2c)Cl
“︱〞表示气体与溶液之间的界面，即气液界面
(p) 表示压力；
第十四页，共69页。
6-2 原电池
2 电极的类型和电池符号：
C 离子电极 组成：由同一种元素的不同氧化态的两种离子的溶液; 例：Fe3+/Fe2+电极
第十九页，共69页。
6-2 原电池
2.2 电池符号：
负极: 离子电极
电池反响:
电M 池符号4 : 8 n H O 5 F 2 e M 2 5 F n 3 4 e H 2 O
(-) Pt︱Fe2+ (c1), Fe3+(c2)‖MnO4+ (c3), H+(c4),Mn2+(c5)︱Pt (+)
和绿色Cr2(SO4)3，配平反响方程；
氧化数确定：
反响物： K2Cr2O7 [+6] FeSO4
[+2]
A
生成物： Cr2(SO4)3 [+3] Fe2(SO4)3 [+3]
每个Cr原子变化数＝3
B
每个Fe原子变化数＝1
C 总氧化数降低(2x3)x1
D
C 2 O 4 2 r 2 3 F 2 1 e H 4 2 C 3 2 r 3 F 3 7 e H 2 O
6-3 电池电动势和电极电势
第二十七页，共69页。
6-3 电池电动势和电极电势
E 甘汞参比电极
构成: 由Hg/Hg2Cl2/KCl溶液组成;
2) 电极反响: H 2 C 2 g (s )l 2 e 2 H (l) g 2 C (a l)q 3) 电极电势:
-3,
; E 0.280V
电极符号：Pt2, H H2︱H2 +e(c ) H2PtC , C2l2l (p2 )︱eC l- (2c)Cl
“︱〞表示气体与溶液之间的界面，即气液界面
(p) 表示压力；
第十四页，共69页。
6-2 原电池
2 电极的类型和电池符号：
C 离子电极 组成：由同一种元素的不同氧化态的两种离子的溶液; 例：Fe3+/Fe2+电极
第十九页，共69页。
6-2 原电池
2.2 电池符号：
负极: 离子电极
电池反响:
电M 池符号4 : 8 n H O 5 F 2 e M 2 5 F n 3 4 e H 2 O
(-) Pt︱Fe2+ (c1), Fe3+(c2)‖MnO4+ (c3), H+(c4),Mn2+(c5)︱Pt (+)
和绿色Cr2(SO4)3，配平反响方程；
氧化数确定：
反响物： K2Cr2O7 [+6] FeSO4
[+2]
A
生成物： Cr2(SO4)3 [+3] Fe2(SO4)3 [+3]
每个Cr原子变化数＝3
B
每个Fe原子变化数＝1
C 总氧化数降低(2x3)x1
D
C 2 O 4 2 r 2 3 F 2 1 e H 4 2 C 3 2 r 3 F 3 7 e H 2 O
第7章 氧化还原反应 电化学基础
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/Ag2. 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: 4.8×10-133. 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- = Cl2C: 1/2 Cl2+e- = Cl- D: 都是4. 下列都是常见的氧化剂，其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是：A: K2Cr2O7 B: PbO2C: O2 D: FeCl35. 下列电极反应中，有关离子浓度减小时，电极电势增大的是：A: Sn4+ + 2e- = Sn2+B: Cl2+2e- = 2Cl-C: Fe - 2e- = Fe2+ D: 2H+ + 2e- = H26. 为防止配制的SnCl2 溶液中Sn2+被完全氧化，最好的方法是：A: 加入Sn 粒B:. 加Fe 屑C: 通入H2D: 均可7. 反应Zn (s) + 2H+→ Zn 2++ H2 (g)的平衡常数是多少？A: 2×10-33 B: 1×10-13 C: 7×10-12 D: 5×10 26二、是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”）1. 在氧化还原反应中，如果两个电对的电极电势相差越大，反应就进行得越快2．由于Eθ（Cu+/Cu）= +0.52V , Eθ（I2/ I-）= +0.536V , 故Cu+ 和I2不能发生氧化还原反应。
氧化还原反应-无机化学
刘晓瑭
6
例:（1）检验司机是否酒后开车的反应：
3CH3C-1H2OH+2C+6r2O72- +16H+=3CH3+C3 OOH+4+C3r3++11H2O
氧化剂： Cr2O72- 还原剂：CH3CH2OH CH3CH2OH被Cr2O72-氧化成CH3COOH，表现出还原性； Cr2O72-被CH3CH2OH还原成Cr3+，表现出氧化性。
❖单质：氧化数为零。 ❖氢：氧化数一般为+1；
在金属氢化物（如 NaH）中为-1。 ❖氧：氧化数一般为-2；
在过氧化物（如H2O2、NaO2等）中为-1； 在超氧化物（如KO2）中为-0.5； 在含氟氧键时（OF2）为+2。 ❖离子：简单离子的氧化数等于其电荷数；
复杂离子中各元素氧化数代数和等于其电荷数。
2020/11/5
刘晓瑭
15
理解氧化数的概念应注意：
（1）氧化数与化合价、共价键数不同： 氧化数表示的是单质或化合物中原子的形式电荷数。
离子化合物：元素的氧化数 = 原子所带的电荷数 共价化合物：元素的氧化数 = 电子偏移的对数
化合价是指某元素的一个原子与一定数目的其它 元素的原子相结合的个数，表示的是一个原子结合 其它原子的能力。
氧化还原反应-无机化学
7.1基本概念
7.1.1 氧化与还原 7.1.2 原电池 7.1.3 电极电势和电动势
2020/11/5
刘晓瑭
4
1.氧化还原的定义
氧化——失去电子的过程； 还原——得到电子的过程； 还原剂——失去电子的物质； 氧化剂——得到电子的物质； 氧化还原反应——有电子得失的反应。 表示为：
无机化学第七章+氧化还原反应
电池符号：(-) Al |Al3+ (aq) ‖ Zn2+ (aq) | Zn (+)
三、电对的电极电势、电池的电动势及其测量
M
-
Mn
“金属-金属离子电极”
当金属 M 与其盐 Mn+ 溶液接触时，有两种 过程可能发生:
Ms Mn(aq) ne 溶解
Mn (aq) ne Ms
中各元素氧化数的代数和等于该离子所带电荷数。
氧化数与化合价的区别与联系：二者有时相等，有时不等。
例题 7-1： 确定下列化合物中S原子的氧化数：
(a) H2SO4；(b) Na2S2O3；(c) K2S2O8；(d) SO32 ；
(e)
S4O
2 6
。
Solution
设题给化合物中 S原子的氧化数依次为 x1, x2, x3， x4和x5, 根据上述有关规则可得:
10 HClO3 + 3 P4 + 18 H2O = 10 HCl + 12 H3PO4
这里介绍一种配平 H+、OH- 和H2O 的方法供参考：
酸性介质： 多 n个O，加 2n个H+，另一边 加 n个 H2O
碱性介质： 多 n个 O，加 n个 H2O，另一边 加 2n个 OH–
中性介质： 左边多 n个 O，加 n个 H2O，右边加 2n个 OH – 右边多 n个 O，加 2n个 H+，左边加 n个 H2O
双电层之间的电势差就是M-M+电极的电极电势，即
金属高出溶液的电势差，用符号 M n /M 表示。
标准电极电势： Mn/M
是指标准电极的电势. 凡是符合标准态条件的 电极都是标准电极:
• 所有的气体分压均为1×105Pa • 溶液中所有物质的活度均为1mol·L-1 • 所有纯液体和固体均为纯净物质
三、电对的电极电势、电池的电动势及其测量
M
-
Mn
“金属-金属离子电极”
当金属 M 与其盐 Mn+ 溶液接触时，有两种 过程可能发生:
Ms Mn(aq) ne 溶解
Mn (aq) ne Ms
中各元素氧化数的代数和等于该离子所带电荷数。
氧化数与化合价的区别与联系：二者有时相等，有时不等。
例题 7-1： 确定下列化合物中S原子的氧化数：
(a) H2SO4；(b) Na2S2O3；(c) K2S2O8；(d) SO32 ；
(e)
S4O
2 6
。
Solution
设题给化合物中 S原子的氧化数依次为 x1, x2, x3， x4和x5, 根据上述有关规则可得:
10 HClO3 + 3 P4 + 18 H2O = 10 HCl + 12 H3PO4
这里介绍一种配平 H+、OH- 和H2O 的方法供参考：
酸性介质： 多 n个O，加 2n个H+，另一边 加 n个 H2O
碱性介质： 多 n个 O，加 n个 H2O，另一边 加 2n个 OH–
中性介质： 左边多 n个 O，加 n个 H2O，右边加 2n个 OH – 右边多 n个 O，加 2n个 H+，左边加 n个 H2O
双电层之间的电势差就是M-M+电极的电极电势，即
金属高出溶液的电势差，用符号 M n /M 表示。
标准电极电势： Mn/M
是指标准电极的电势. 凡是符合标准态条件的 电极都是标准电极:
• 所有的气体分压均为1×105Pa • 溶液中所有物质的活度均为1mol·L-1 • 所有纯液体和固体均为纯净物质
氧化还原反应大学无机化学
半电池中的固态导体有时狭义的叫做电极，有些固态导体只起导电 的作用而不参与(cānyù)氧化或还原反应，叫做惰性电极，如金属铂(Pt)、石
墨棒等；也有的固态导体除起导电作用外，还参与半电池反应。例如，在铜锌 原电池中的锌电极和铜电极。
第十五页，共七十八页。
在一个烧杯中放入含有Fe2+和Fe3+的溶液(róngyè); 另一烧杯中放入含有Sn2+ 和Sn4+ 的溶液，分别插入铂片作为电极，用盐桥、导线等联接起来成为原电池，
金属电极电势除与金属本身的活泼性和金属离子在溶液中的浓度有
关外，还取决于温度。在电极反应中的物质如果都处于标准状态， 这个电极叫做标准电极。
第二十一页，共七十八页。
标准(biāozhǔn)电极电势
①金属的标准电极电势 ：
金属与该金属离子的质量摩尔浓度为1 mol·kg—l的溶液 相接触的电势
②氢的标准电极电势
确定氧化数的规则如下 1、在单质中（Cu，O2，O3），元素原子的氧化数为零 2、分子中，所有原子的氧化数的代数和为零 3、在简单离子化合物中，正负离子的电荷数就是它的氧化数；在多原子离 子中，各原子的氧化数的代数和等于离子的电荷数。
第四页，共七十八页。
4、若干关键(guānjiàn)元素在化合物中的氧化数有定值。
第二十六页，共七十八页。
注意(zhùyì)点
i) 标准电极电势表中，电极电势的正号或负号不因电极反应进行的方
向而改变，例如不管电极反应是按Zn2+ +2e Zn ，还是(hái shi)按Zn Zn2+ +2e方式进行，电对(Zn2+/Zn或Zn/Zn2+)的标准电极电势总是 负号，即Eθ (Zn2+/Zn)或Eθ (Zn/Zn2+) 都是 - 0.763 V。
墨棒等；也有的固态导体除起导电作用外，还参与半电池反应。例如，在铜锌 原电池中的锌电极和铜电极。
第十五页，共七十八页。
在一个烧杯中放入含有Fe2+和Fe3+的溶液(róngyè); 另一烧杯中放入含有Sn2+ 和Sn4+ 的溶液，分别插入铂片作为电极，用盐桥、导线等联接起来成为原电池，
金属电极电势除与金属本身的活泼性和金属离子在溶液中的浓度有
关外，还取决于温度。在电极反应中的物质如果都处于标准状态， 这个电极叫做标准电极。
第二十一页，共七十八页。
标准(biāozhǔn)电极电势
①金属的标准电极电势 ：
金属与该金属离子的质量摩尔浓度为1 mol·kg—l的溶液 相接触的电势
②氢的标准电极电势
确定氧化数的规则如下 1、在单质中（Cu，O2，O3），元素原子的氧化数为零 2、分子中，所有原子的氧化数的代数和为零 3、在简单离子化合物中，正负离子的电荷数就是它的氧化数；在多原子离 子中，各原子的氧化数的代数和等于离子的电荷数。
第四页，共七十八页。
4、若干关键(guānjiàn)元素在化合物中的氧化数有定值。
第二十六页，共七十八页。
注意(zhùyì)点
i) 标准电极电势表中，电极电势的正号或负号不因电极反应进行的方
向而改变，例如不管电极反应是按Zn2+ +2e Zn ，还是(hái shi)按Zn Zn2+ +2e方式进行，电对(Zn2+/Zn或Zn/Zn2+)的标准电极电势总是 负号，即Eθ (Zn2+/Zn)或Eθ (Zn/Zn2+) 都是 - 0.763 V。
无机化学氧化还原反应的实验计算与平衡探究
无机化学氧化还原反应的实验计算与平衡探究无机化学中，氧化还原反应是一类重要的反应类型。
它涉及原子或离子的电子转移过程，常常伴随着物质的氧化和还原状态的变化。
本实验旨在通过一系列实验，探究氧化还原反应的计算与平衡的相关问题。
一、实验目的本实验的目的是通过探究各种氧化还原反应，了解其反应类型、计算反应物质的物质量以及平衡状态的相关知识。
二、实验原理1. 氧化还原反应氧化还原反应指的是在反应中，氧化剂得到电子而被还原，而还原剂失去电子而被氧化的反应过程。
氧化剂是电子受体，而还原剂是电子供体。
2. 氧化还原反应的计算针对氧化还原反应的计算中，通常需要计算反应物质的物质量和平衡状态。
其中，反应物质量的计算可通过化学方程式和摩尔比的关系来求解；平衡状态则是指在反应过程中反应物质的摩尔比达到一定比例时，反应停止的状态。
三、实验步骤1. 根据实验所需，准备相应的实验器材和试剂，如电容量瓶、分析天平、试管、试剂溶液等。
2. 针对氧化还原反应的计算与平衡探究，选择合适的实验模型和反应物质进行实验。
根据实验结果，确定反应物质量和平衡状态。
3. 根据实验计算所得的数据，进行相应的数据处理和分析。
比较不同实验条件下的结果差异，探究氧化还原反应的规律和影响因素。
四、实验结果及讨论1. 分析实验数据，计算不同实验条件下反应物质的物质量和平衡状态。
比较各实验组的数据差异，得出相应结论。
2. 探究不同氧化还原反应的特点和规律。
比如，某些反应中氧化剂和还原剂的摩尔比保持不变，而反应物质量有所改变；而另一些反应中，摩尔比和物质量均有变化。
3. 分析实验中存在的误差和不确定性。
如实验操作的不准确、仪器误差等。
通过引入适当的实验控制组，减小误差和提高实验的可靠性。
五、实验结论通过本实验，我们得出以下结论：1. 氧化还原反应是一种涉及电子转移的反应类型。
2. 氧化剂是电子受体，还原剂是电子供体。
3. 氧化还原反应的计算可通过化学方程式和摩尔比的关系来求解。
无机化学课件第7章 氧化还原反应
3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + 7H2O + K2SO4
第一节
第一章
2、离子-电子法
现以 KMnO Na SO +H SO MnSO +K SO +H O反
4
2
3
2
4
4
2
4
2
应为例，用离子- 电子法配平其方程。
⑴ 以离子反应式表示氧化还原反应：
rGm ≤ W′
如果反应是热力学可逆，上式取等号；如果反应是自 发进行的，取小于号。即系统对环境所做的最大功的 绝对值不会超过| rGm | ， 只能小于等于| rGm | 。
第二节
第一章
在298.15 K和标准状态下进行的化学反应：
Zn(s)+Cu2+ ===Zn2+ +Cu(s)
K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 找出氧化剂和还原剂反应前后氧化数的变化：
2×（3-6）= -6
+6
+2
+3
+3
K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3
3-2=1
第二节
第一章
锌-铜原电池
原电池是由两个半电池组成，每个半电池又称作一个电极， 电极包括传导电子的金属及组成半电池的溶液。
第二节
第一章
2、电极反应 负极： Zn Zn2+ (aq)+2e (氧化反应) 正极： Cu2+ (aq)+2e Cu (还原反应)
第一节
第一章
2、离子-电子法
现以 KMnO Na SO +H SO MnSO +K SO +H O反
4
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2
4
2
应为例，用离子- 电子法配平其方程。
⑴ 以离子反应式表示氧化还原反应：
rGm ≤ W′
如果反应是热力学可逆，上式取等号；如果反应是自 发进行的，取小于号。即系统对环境所做的最大功的 绝对值不会超过| rGm | ， 只能小于等于| rGm | 。
第二节
第一章
在298.15 K和标准状态下进行的化学反应：
Zn(s)+Cu2+ ===Zn2+ +Cu(s)
K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 找出氧化剂和还原剂反应前后氧化数的变化：
2×（3-6）= -6
+6
+2
+3
+3
K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3
3-2=1
第二节
第一章
锌-铜原电池
原电池是由两个半电池组成，每个半电池又称作一个电极， 电极包括传导电子的金属及组成半电池的溶液。
第二节
第一章
2、电极反应 负极： Zn Zn2+ (aq)+2e (氧化反应) 正极： Cu2+ (aq)+2e Cu (还原反应)
无机化学第7章氧化还原反应
2020/8/4
第七章 氧化还原反应（环境2015）
3/33
§7.1 氧化还原反应的基本概念
一. 氧化数（值） 二. 氧化还原反应方程式的配平
2020/8/4
第七章 氧化还原反应（环境2015）
4/33
一.氧化值 (oxidation number)
1.氧化还原概念的发展
1) 2Mg(s)+O2(g) = 2MgO(s) 2) Mg→Mg2+ + 2e
氧化数与化合价的区别2
1.氧化数只指原子而不指原子团，而化合价 既可指示原子又指原子团。 （例：OH－）
2.化合价只能是整数，不能是分数，而氧化 数可以用分数。 （例：Fe3O4 ）
3.氧化数纯粹是为了说明氧化态而引入的人 为规定的概念，它可以是正数、负数或分数。 氧化数实质上是一种形式电荷数，表示元素 原子平均的、表观的氧化状态。
还原型1＋氧化型2
氧化型1＋还原型2
2020/8/4
第七章 氧化还原反应（环境2015）
6/33
2.氧化还原电对（redox couple）
对氧化还原反应 Cu2+ + Zn = Zn2+ + Cu O1 R1 O2 R2
Cu2+ /Cu ， Zn2+ /Zn 称为氧化还原电对，
氧化值小
氧化态和还原态为共轭关系－电子得失:Βιβλιοθήκη 连四硫酸根 离子S2
O
2 3
S4
O
2 6
Fe3O4
I的氧化值为 7
S的氧化值为 2 S的氧化值为 2.5 Fe的氧化值为 8
3
2020/8/4
第七章 氧化还原反应（环境2015）
大学本科无机化学 第七章 氧化还原反应
①×5+②得
3 3
解：
①
②
6Cl 2 (g) + 12OH 10Cl + 2ClO + 6H 2 O
化简得
3Cl 2（ ）+ 6OH 5Cl + ClO + 3H 2 O g 3Cl 2（ ）+ 6NaOH 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O g
3
E (Hg2Cl2/Hg) 0.268V c 饱和甘汞电极：(Cl ) 2.8mol L ( KCl饱和溶液 ) E (Hg2Cl2/Hg) 0.2415V
1
二、标准电极电势和标准电动势
1 标准电极电势和标准电动势
标准态下：电对 E 原电池 EMF E(+ ) E()
2 电极电势的测定
2HCl（ ） 电子偏移 g
氧化数：是指某元素的一个原子的荷
电数，该荷电数是假定把每一化学键中的
电子指定给电负性更大的原子而求得的。
确定氧化数的规则
⑴ 离子型化合物中，元素的氧化数等 于该离子所带的电荷数 。 ⑵ 共价型化合物中，共用电子对偏向 于电负性大的原子 ，两原子的形式电荷数 即为它们的氧化数。 ⑶单质中，元素的氧化数为零。
3 标准电极电势表
⑴ 采用还原电势
⑵ E 小的电对对应的还原型物质还原性强
E 大的电对对应的氧化型物质氧化性强
⑶ E 无加和性
+ 2e Cl2 (g) 1 + e Cl2 (g) 2 2Cl (aq)
E 1.36V
Cl (aq)
E 1.36V
⑷ 一些电对的 E 与介质的酸碱性有关
3 3
解：
①
②
6Cl 2 (g) + 12OH 10Cl + 2ClO + 6H 2 O
化简得
3Cl 2（ ）+ 6OH 5Cl + ClO + 3H 2 O g 3Cl 2（ ）+ 6NaOH 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O g
3
E (Hg2Cl2/Hg) 0.268V c 饱和甘汞电极：(Cl ) 2.8mol L ( KCl饱和溶液 ) E (Hg2Cl2/Hg) 0.2415V
1
二、标准电极电势和标准电动势
1 标准电极电势和标准电动势
标准态下：电对 E 原电池 EMF E(+ ) E()
2 电极电势的测定
2HCl（ ） 电子偏移 g
氧化数：是指某元素的一个原子的荷
电数，该荷电数是假定把每一化学键中的
电子指定给电负性更大的原子而求得的。
确定氧化数的规则
⑴ 离子型化合物中，元素的氧化数等 于该离子所带的电荷数 。 ⑵ 共价型化合物中，共用电子对偏向 于电负性大的原子 ，两原子的形式电荷数 即为它们的氧化数。 ⑶单质中，元素的氧化数为零。
3 标准电极电势表
⑴ 采用还原电势
⑵ E 小的电对对应的还原型物质还原性强
E 大的电对对应的氧化型物质氧化性强
⑶ E 无加和性
+ 2e Cl2 (g) 1 + e Cl2 (g) 2 2Cl (aq)
E 1.36V
Cl (aq)
E 1.36V
⑷ 一些电对的 E 与介质的酸碱性有关
简明无机化学氧化还原反应课件
其 E ⊖ = 0.280 V
饱和甘汞电极是实际测量中 最常用的参比电极，因为它的电 极电势易于控制。
电极电势易于控制，是因为 KCl 浓度易于控制。
KCl 浓度易于控制，是因为 KCl 溶液与晶体共存，饱和。
饱和甘汞电极的 KCl 溶液是饱 和的，并与 KCl 晶体共存。
这时的电极电势，只要知道 KCl 饱和溶液的浓度，就可以根据
标准氢电极与标准铜电极 组成的原电池的电池符号
(－) Pt|H2 ( p ⊖ ) |H+ (1 mol·dm－3 ) Cu2+( 1 mol·dm－3 )|Cu ( + )
测得该原电池的电动势 E池⊖= 0.34 V
由公式 E池⊖ = E+⊖－ E－⊖ 得 E+⊖ = E池⊖ + E－⊖
E ⊖（Cu2+ / Cu）= E池⊖ + E ⊖（H+ / H2） = 0.34 V + 0 V = 0.34 V
Pt | Fe2+，Fe3+
电池符号 Pt | Fe2+，Fe3+ 中
“ ” 代表两相的界面 “ ，” 代表同一相中的 两种物质。 两种物质间无相界面。
又如，将铂丝插入含有 Mn2+ 和 MnO4－ 离子的混合溶液中，也 构成一种氧化还原电极。
其作为电池的正极时的半反应为 MnO4－ + 8 H+ + 5e－ —— Mn2+ + 4 H2O
再介绍一种没有单质参 与电极反应的电极
—— 氧化还原电极
它是由惰性金属插入含有 某一元素的两种不同氧化态的 离子的混合溶液中形成的。
如，将铂丝插入 Fe2+，Fe3+ 离子共存的溶液中，即构成氧化 还原电极。
饱和甘汞电极是实际测量中 最常用的参比电极，因为它的电 极电势易于控制。
电极电势易于控制，是因为 KCl 浓度易于控制。
KCl 浓度易于控制，是因为 KCl 溶液与晶体共存，饱和。
饱和甘汞电极的 KCl 溶液是饱 和的，并与 KCl 晶体共存。
这时的电极电势，只要知道 KCl 饱和溶液的浓度，就可以根据
标准氢电极与标准铜电极 组成的原电池的电池符号
(－) Pt|H2 ( p ⊖ ) |H+ (1 mol·dm－3 ) Cu2+( 1 mol·dm－3 )|Cu ( + )
测得该原电池的电动势 E池⊖= 0.34 V
由公式 E池⊖ = E+⊖－ E－⊖ 得 E+⊖ = E池⊖ + E－⊖
E ⊖（Cu2+ / Cu）= E池⊖ + E ⊖（H+ / H2） = 0.34 V + 0 V = 0.34 V
Pt | Fe2+，Fe3+
电池符号 Pt | Fe2+，Fe3+ 中
“ ” 代表两相的界面 “ ，” 代表同一相中的 两种物质。 两种物质间无相界面。
又如，将铂丝插入含有 Mn2+ 和 MnO4－ 离子的混合溶液中，也 构成一种氧化还原电极。
其作为电池的正极时的半反应为 MnO4－ + 8 H+ + 5e－ —— Mn2+ + 4 H2O
再介绍一种没有单质参 与电极反应的电极
—— 氧化还原电极
它是由惰性金属插入含有 某一元素的两种不同氧化态的 离子的混合溶液中形成的。
如，将铂丝插入 Fe2+，Fe3+ 离子共存的溶液中，即构成氧化 还原电极。
无机合成化学简明教程答案高胜利 (修复的)
11.从金属活泼性看,钠略弱于钾，但是工业上却是用钠还原熔融态氯化钾的方法制备 金属钾。理由何在？ 工业上于 850℃时用钠还原熔融态氯化钾的方法制备金属钾： 虽然△fHθ m[NaCl(s)]=-411kJ· mol-1,△fHθ m[KCl(s)]=-435 kJ· mol-1, 上述反应正向是 吸收能量即△rHθ m 为正值的反应。但因钾比钠容易挥发,沸点分别为 756.5℃、881℃,在该 温度下钾为气态即正向是熵增过程得以进行。 12.何谓高温下的化学转移反应？它主要应用在无机合成的哪些方面？ 化学转移反应（chemical transport reaction）是一种固体或液体物质 A 在一定的温度下与一 种气体 B 反应，形成气相产物，这个气相反应产物在体系的不同温度部分又发生逆反应， 结果重新得到 A。这个过程似乎像一个升华或者蒸馏过程，但是在这样一个温度下，物质 A 并没有经过一个它应该有的蒸气相，又用到了物质 B（转移试剂） ，所以称化学转移。 应用： 化学转移反应广泛应用在新化合物合成、 物质的分离提纯和大而完美的单晶生长以及 测定一些热力学数据等方面。 13.试绘制转移反应实验装置原理示意图，指明如何根据反应热的符号选择不同区域温度的 高低。
第三章低温合成
1.温度与物性有怎样的关系？什么是物质的第五态？ 物质的第五态就是玻色-爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein condensation，简称 BEC)，它是科学巨 匠爱因斯坦在 80 多年前预言的一种新物态：预言当原来不同状态的原子在温度足够低时， 会突然聚集在一种尽可能低的能量状态， 即处于不同状态的原子 “凝聚” 到了同一种状态(一 般是基态) 。 2.为什么稀有气体化合物总是在低温或超低温下合成？ 由于稀有气体自身就是在低温下进行分离纯化的， 因此它们的一些化合物也是在低温下进行 的。 3.实验室中，获得低温的方法或低温源装置有哪几种？各举一例。 ⑴ 恒温低温浴， 低温合成需要的低温源装置可分为制冷浴与相变制冷浴。 ⑵ 制冷产生低 温，科学研究中使用的大型氦制冷机。⑶ 低温恒温器。⑷ 储存液化气体的装置，① 储存 液化气体的杜瓦瓶② 储存液化气体的钢瓶。 ⑸ 低温的测量① 蒸气压温度计② 低温热 电偶③ 低温电阻温度计
大学无机化学完整氧化-还原ppt课件
(3) 1948年，在价键理论和电负性基础上提出氧化值。 电负性：原子在分子中吸引电子的能力。
(4) …………………………
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5
2. 定义：某元素中一个原子的荷电数，即形式电荷数。 这种荷电数是假设将成键的电子指定给电负性较大的原 子而求得的。
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6
3. 规则：
解：
(-5) ×2
Ⅶ
Ⅳ
Ⅱ
Ⅵ
KMnO4 + K2SO3 + H2SO4(稀) → MnSO4 +K2SO4
(+2)×5
2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4(稀)=2MnSO4+6K2SO4+ 3H2O
【例7-4】写出高锰酸钾与亚硫酸钾在中性溶液中反应， 生成二氧化锰和硫酸钾，配平此反应方程式。
解:
2MnO4- + 16H＋ +10 Cl - ≒ 2Mn2＋ +5Cl2 + 8H2O 正极(还原)： MnO4- + 8H+ + 5e ≒ Mn2+ + 4H2O 负极(氧化)：2Cl-－2e ≒ Cl2 电池符号： (-) Pt Cl2(p) Cl-(C1) MnO4-(C2), Mn2+(C3), H+(C4) Pt (+)
1mol·L-1 H+
(3) 电极符号：Pt(s) ︳H2 (P θ) ︳H+ (α=1)
H2 (1atm)
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30
2. 标准电极电势
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13
二、氧化还原反应方程式的配平
方法一、氧化值法 : 氧化剂的氧化数降低总数与还原剂 氧化数升高的总数必定相等。
(4) …………………………
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5
2. 定义：某元素中一个原子的荷电数，即形式电荷数。 这种荷电数是假设将成键的电子指定给电负性较大的原 子而求得的。
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6
3. 规则：
解：
(-5) ×2
Ⅶ
Ⅳ
Ⅱ
Ⅵ
KMnO4 + K2SO3 + H2SO4(稀) → MnSO4 +K2SO4
(+2)×5
2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4(稀)=2MnSO4+6K2SO4+ 3H2O
【例7-4】写出高锰酸钾与亚硫酸钾在中性溶液中反应， 生成二氧化锰和硫酸钾，配平此反应方程式。
解:
2MnO4- + 16H＋ +10 Cl - ≒ 2Mn2＋ +5Cl2 + 8H2O 正极(还原)： MnO4- + 8H+ + 5e ≒ Mn2+ + 4H2O 负极(氧化)：2Cl-－2e ≒ Cl2 电池符号： (-) Pt Cl2(p) Cl-(C1) MnO4-(C2), Mn2+(C3), H+(C4) Pt (+)
1mol·L-1 H+
(3) 电极符号：Pt(s) ︳H2 (P θ) ︳H+ (α=1)
H2 (1atm)
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2. 标准电极电势
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二、氧化还原反应方程式的配平
方法一、氧化值法 : 氧化剂的氧化数降低总数与还原剂 氧化数升高的总数必定相等。