氧化还原反应-大学化学(V)
化学氧化还原
化学氧化还原化学氧化还原是化学中非常重要的一个概念，它描述了化学反应中的电子转移过程。
化学氧化还原反应可以说是化学世界中最具活力和独特性质的一种反应类型。
它们在自然界中广泛存在，包括生物体的新陈代谢、各种能源的释放与转化等。
本文将从氧化还原反应的基本概念、反应类型、电位和应用等方面进行介绍。
首先，我们来了解氧化还原反应的基本概念。
氧化是指物质失去电子或氢原子，而还原是指物质获得电子或氢原子。
换言之，氧化是指电子从一个物质或原子转移到另一个物质或原子，而还原则是电子从另一个物质或原子转移到一个物质或原子。
例如，当金属与非金属离子结合形成化合物时，金属丧失了电子，即发生了氧化反应；而非金属离子则获得了金属丧失的电子，发生了还原反应。
氧化还原反应可以分为两种类型：直接氧化还原反应和间接氧化还原反应。
直接氧化还原反应是指直接发生电子转移的反应，例如金属与非金属之间的反应；而间接氧化还原反应是指通过中间体（如氧气）来传递电子的反应，例如金属与酸反应产生的氢气可以被氧气氧化。
间接氧化还原反应中，氧化剂被还原，而还原剂被氧化。
在氧化还原反应中，经常会涉及到电位的概念。
电位是描述物质的氧化还原性质的一个重要参数，它表示一个物质氧化还原反应的趋势。
具有较高电位的物质具有较强的氧化性，即它们容易被还原；而具有较低电位的物质具有较强的还原性，即它们容易被氧化。
通过比较不同物质的电位，我们可以推测氧化还原反应中电子的流动方向。
化学氧化还原反应在生活和工业中有广泛的应用。
其中最为常见的应用是电池和蓄电池。
电池是一种将化学能转化为电能的装置，它是通过氧化还原反应来实现的。
正极发生氧化反应，负极发生还原反应，从而产生电子流动，产生电能。
电池在现代社会中无处不在，为我们的生活提供了便利。
此外，化学氧化还原反应还应用于金属腐蚀、光合作用、水处理等领域。
金属腐蚀是指金属与氧气或其他氧化剂反应导致金属表面出现氧化层的现象，它是一种氧化还原反应。
大学化学课件-第五章氧化还原反应
电极 惰性导体如 Pt、石墨棒
负极（氧化反应）： Zn - 2e
Zn2+
正极（还原反应）： Cu2+ + 2e Cu
电池反应(氧化还原反应)：
Zn + Cu2+
Zn2+ + Cu
锌与锌离子（铜与铜离子）构成的电极 又叫半电池。
电极反应即半反应：氧化态+ne 还原态- ne
常见还原剂：
H2
Zn
氧化数：
H:0 Zn:0
CO C:+2
H2S
Sn2+
S:-2 Sn:+2
H2O2 + Cl2 还原剂
2HCl + O2
H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ 氧化剂
2Fe3+ + 2H2O
3. 氧化还原电对 4. Cu2+/Cu , Zn2+/Zn， H+/H2 通式为
：
5. 氧化型/个半反应
氧化反应 ： Fe2+ - e
Fe3+
还原反应 :Cr2O72-+6e+14H+
2Cr3++7H2O
4. 使两个半反应电子得失数相等后相加。
Fe2+ - e
Fe3+
Cr2O72- + 6e +14H+
×6 2Cr3+ +7H2O ×1
Cr2O72-+6Fe2+ +14H+ 2Cr3++6Fe3+ +57．H核2O对等式两边电荷数
大学无机化学-第七章-氧化还原反应-电化学基础-课件
种元素的原子总数各自相等且电荷数相等 ④ 确定两半反应方程式得、失电子数目的最小公倍
数。将两个半反应方程式中各项分别乘以相应的 系数，使得、失电子数目相同。然后，将两者合 并，就得到了配平的氧化还原反应的离子方程式。 有时根据需要可将其改为分子方程式。
3Cl2 (g) + 6OH- = 5Cl- + ClO3- + 3H2O 3Cl2 (g) + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O
无机化学
§7.1 氧化还原反应的基本概念
例 4 配平方程式
Cr(OH)3 (s) + Br2 (l) + KOH
K2CrO4 + KBr
Cr(OH)3 (s) + Br2 (l)
电极组成：Pt , Cl2(p) | Cl- (a)
电极反应： Cl2 + 2e
2Cl-
无机化学
§7.2 电化学电池
3. 金属-金属难溶盐-阴离子电极
将金属表面涂有其金属难溶盐的固体，然后浸 入与该盐具有相同阴离子的溶液中构成的电极
电极组成：Ag ,AgCl(s)| Cl- (a) 电极反应：AgCl + e Ag + Cl电极组成：Hg ,Hg2Cl2(s)| Cl- (a) 电极反应：Hg2Cl2+2e 2Hg +2Cl-
无机化学
§7.1 氧化还原反应的基本概念
2-2 半反应法（离子—电子法） 配平原则 （1）反应过程中氧化剂得到的电子数等于还
原剂失去的电子数 （2）反应前后各元素的原子总数相等
氧化还原反应
氧化還原反應
氧化还原反应是化学中一种常见的反应类型，也是化学反应中最重要的一种。
在氧化还原反应中，通常涉及物质的电子转移过程，其中一种物质失去电子被氧化，另一种物质获得电子被还原。
这种电子的转移过程会导致物质的化学性质发生变化，产生新的物质。
氧化还原反应可以发生在各种化学物质之间，包括金属、非金属、离子等。
一个典型的氧化还原反应就是金属与非金属之间的反应。
例如，铁与氧气的反应就是一个氧化还原反应。
在这个反应中，铁的原子失去了电子，被氧气氧化成了铁氧化物，同时氧气获得了电子被还原成了氧化物。
氧化还原反应在我们日常生活中也有很多应用。
例如，电池就是利用氧化还原反应来产生电能的。
在电池中，正极发生氧化反应，负极发生还原反应，通过电子在外部电路中流动，产生电流，从而驱动设备工作。
另外，氧化还原反应还广泛应用于金属冶炼、废水处理、化学合成等领域。
在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂是起着重要作用的两种物质。
氧化剂是一种能够接受电子的物质，因此在反应中氧化剂会被还原；而还原剂则是一种能够给予电子的物质，因此在反应中还原剂会被氧化。
氧化还原反应中，氧化剂和还原剂之间的电子转移是通过氧化还原反应的进行。
氧化还原反应是化学反应中一种非常重要的反应类型，它不仅在化学工业中有着广泛的应用，也在我们的日常生活中扮演着重要角色。
通过深入了解氧化还原反应的原理和机制，我们可以更好地理解化学反应的本质，为我们的学习和工作带来更多的启发和帮助。
希望通过本文的介绍，读者们能对氧化还原反应有更深入的了解。
大一化学实验氧化还原实验报告
大一化学实验氧化还原实验报告氧化还原与电化学实验报告一、实验目的二、实验原理三、预习思考题1．为什么KMnO4能氧化盐酸中的Cl-，而不能氧化氯化钠溶液中的Cl-？2.为什么H2O2既具有氧化性，又具有还原性？试从电极电势予以说明。
3.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。
五、实验心得和建议无机实验报告实验九氧化还原与电化学一、电极电势与氧化还原反应方向32+结论：?(MnO4/ Mn2+查表：（Fe/Fe） ?（I2/I）?（Sn/ Sn）-4+2+°(MnO4/Mn2+)= ，?°(Fe3+/Fe2+，?°（I2/I-，°(Sn4+/Sn2+，所以氧还方向为。
二酸度对氧化还原反应的影响结论：（1）C[H+]增大，?(MnO2/Mn2+)及?(Cr2O72-/Cr3+)（2）C[HCl]增大，?(C12/C1-)值所以，。
三、影响氧化还原反应的其它因素 1、浓度的影响C14FeC13+FeSO4+K1?CC14FeC13+K1?C（CC14层色）（CC14层色）3、生成配合物的影响2+2KC1+I2 （平衡右移，颜色）[FeF6 ]3-（平衡左移，颜色结论：（1）反应1（稀释），3（生成配合物），使电对Fe3+/Fe2+中[Fe3+]降低，从而使反应难进行，即?（Fe3/Fe2+）下降了，Fe3+氧化性减弱。
（2）反应2（生成沉淀），使电对I2/I-中[I-]降低, ?（I2/I-）值升高。
五、酸度对氧-还反应速率的影响六、原电池上述原电池中，各电极的反应式为：。
2、浓度对电极电势的影响在上述的Cu-Zn 原电池中：+2CuSO4+2NH3·HO（浓）=Cu(OH)2 SO4(s)+2NH4 +SO42-（色）2-2+Cu(OH)2 SO4(s)+8NH3·H2O(过量)=2[Cu(NH3)4]+SO4 +2OH+8H2O 电动势为ZnSO4 +2NH3·H2O(浓)=Zn(OH)2 (s)+(NH4)2 SO4 （色）Zn(OH)2 (s)+4NH3·H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+4H2O结论：电极电势随离子浓度改变而，在原电池中，正极离子浓度降低，值值，前者使电动势，后者使电动势。
氧化还原反应
氧化还原反应氧化还原反应是化学反应中常见的一种类型，它涉及到物质的电荷转移过程。
在氧化还原反应中，原子、离子或分子上的电子转移到其他物质上，同时伴随着氧化和还原的发生。
一、氧化还原反应的基本概念在氧化还原反应中，存在两种重要的概念，即氧化与还原。
氧化指的是物质失去电子，还原指的是物质获得电子。
例如，当氢气（H2）与氧气（O2）发生反应生成水（H2O）时，氢气失去电子，被氧气氧化为水，同时氧气获得电子，被还原为水。
反应可用以下方程式表示：2H2 + O2 → 2H2O其中，氢气发生氧化，而氧气发生还原。
二、氧化还原反应的特征氧化还原反应具有以下特征：1. 电子转移：氧化还原反应涉及物质之间的电子转移。
氧化剂接受电子，同时作为氧化剂发生氧化作用；还原剂失去电子，同时作为还原剂发生还原作用。
2. 原子状态变化：在氧化还原反应中，物质的原子在化学反应前后可能会发生状态的变化。
例如，某个元素的原子氧化态可能由原始形态变为正离子，反之亦然。
3. 生成氧化物或还原物：氧化还原反应往往伴随着氧化物或还原物的生成。
氧化物是指在反应中接受电子并发生氧化的物质，还原物是指在反应中失去电子并发生还原的物质。
三、氧化还原反应的应用氧化还原反应在生活中和工业生产中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：1. 锌-铜电池：锌-铜电池就是利用氧化还原反应原理工作的。
在电池中，锌作为还原剂失去电子并被氧化为锌离子，同时铜离子作为氧化剂接受电子并还原为铜原子。
2. 食品加工：氧化还原反应在食品加工过程中起着重要作用。
例如，食品变质往往是由于氧化还原反应导致的。
氧化作用可通过添加抗氧化剂来延缓食品变质。
3. 电解过程：电解过程是一种重要的氧化还原反应应用。
通过电解，可以实现物质的电解析出或电积聚，如氯化钠电解制取氯气和金属钠。
四、常见的氧化还原反应氧化还原反应存在多种形式，下面列举几个常见的氧化还原反应：1. 氧化金属：金属被氧化剂氧化，生成金属氧化物。
大学氧化还原实验报告
大学氧化还原实验报告实验名称：大学氧化还原实验报告实验目的：通过实验，掌握氧化还原反应的基本原理及其分类和反应特征，了解常见氧化剂、还原剂、氧化酸、还原酸的特点和反应规律。
实验材料和仪器：氢氧化钠、过氧化氢、硫酸、酒精灯、试管、试管夹、酒精灯夹、塑料笔尖。
实验原理：氧化还原反应是指在化学反应中，存在电子的转移现象。
在该反应中受到氧化作用的物质被称作氧化剂，而受到还原作用的物质则被称作还原剂。
一般来说，在氧化还原反应中，一方失去电子（氧化），而另一方获得电子（还原）。
具体而言，该反应可以用一个简单的化学方程式表示：氧化剂 + 还原剂→ 氧化物 + 还原物在该方程式中，氧化剂和还原剂都是反应物，而氧化物和还原物则是生成物。
反应中的化学键的断裂和形成，都是通过电子的移动来实现的。
实验步骤：1. 实验前先进行试管的消毒。
2. 取5个试管，分别加入氢氧化钠溶液、硫酸溶液、过氧化氢溶液，每种试管中的试液应该保持在同样的水平线。
3. 在试管中分别加入不同颜色的酒精，之后用试管夹将试管放置在酒精灯上稍作加热。
4. 当试管中的酒精开始燃烧时，将试管迅速倒置，然后将塑料笔尖放入试管中。
5. 观察试管内发生的颜色变化。
实验结果：实验中氢氧化钠与过氧化氢的反应使得溶液从最初的透明变成了淡黄色，表示过氧化氢发生了不完全分解的现象；硫酸和过氧化氢反应时溶液呈现出烟雾状，表示产生了氧化性介质的氧。
试验中，酒精燃烧时会发生氧化反应，产生CO2和水，同时试管中的氧会被消耗，从而使得塑料笔尖的颜色由橙色变为深蓝色。
实验结论：通过本次实验，我们证明了氧化还原反应的基本特征和反应机理，并掌握了一些重要的氧化剂、还原剂。
通过该实验，我们也可以更深入地了解有关化学反应的知识，更好地掌握化学分析的基础知识。
大学化学 第5章氧化还原反应课件
21
电化学上规定标准氢电极的电极电势为零，即 φθ(H+/H2) = 0.0000V。
在原电池中，当无电流通过时两电极之间的电势差 称为电池的电动势，用E表示。当两电极均处于标准 状态时称为标准电动势，用Eθ表示，即
E=φ(+) -φ(-) 或者 Eθ=φθ(+) -φθ(-)
例如：将标准锌电极与标准氢电极组成原电池，
氧化能力逐渐增强
φθ (V) -2.714 -0.763 0.0000 0.342 0.401 2.866
2022/5/3
第五章 氧化还原反应
24
5.3.3 原电池电动势与吉布斯函数变
根据热力学原理，恒温恒压下系统吉布斯函数变(rGm)的降低 值等于系统所能作的最大有用功：
G = Wmax 在原电池中，系统在恒温恒压下做的最大有用功即为电功：
电极反应
Na+/Na
Na+(aq)+e Na(s)
Zn2+/Zn
Zn2+(aq)+2e Zn(s)
H+/H2 Cu2+/Cu O2/OH－ F2/F－
2H+(aq)+2e H2 (g) Cu2+(aq)+2e Cu(s) O2(g)+2H2O+4e 4 OH－(aq)
F2(g)+2e 2F－(aq)
第五章
氧化还原反应
2022/5/3
第五章 氧化还原反应
1
学习要求
1. 掌握氧化还原反应的基本概念和氧化还原方 程式的配平方法
2. 理解电极电势的概念，利用能斯特公式计算 不同条件下的电极电势
3. 掌握电极电势在有关方面的应用 4. 掌握原电池电动势与吉布斯自由能变之间的
大学无机化学-课件-第10章氧化还原反应
Eө池 ＝ Eө＋－ Eө－ ＝ 0.34 － (－ 0.76 ) ＝1.10 V
3. 标准氢电极:
涂满铂黑铂丝作为极板，插入到H＋(1 mol·dm－ 3 ) 溶液中，并向其中通入H2 ( 1.013 10 5 Pa ) .
左边负极，右边正极；两边的 Cu，Zn 表示极板材 料；离子的浓度，气体的分压要在 （ ） 内标明。 ‘ ’ 代表两相的界面；‘‖’代表盐桥。盐桥连接着不同电解质 的溶液或不同浓度的同种电解质的溶液。
10－1－3 电极电势和电动势
1. 电极电势
Cu－Zn 电池中，为什么电子从锌片流向铜片？为什 么 Cu 为正极，Zn 为负极？或者说为什么铜片的电势比 锌片的高？这是我们首先要回答的问题。
第 10 章 氧化还原反应
氧化还原反应是一类极其重要的化学反应。实验室 制取氧气的反应，工业上生产硝酸过程中涉及的几个反应 都是氧化还原反应。
4 NH3 ＋ 5 O2 ＝ 4 NO ＋ 6 H2O 2 NO ＋ O2 ＝ 2 NO2
3 NO2 ＋ H2O ＝ 2 HNO3 ＋ NO
10 － 1 氧化还原反应与原电池 10 － 1 － 1 化合价与氧化数
将饱和的 KCl 溶液灌入 U 形管中，用琼胶封口，倒 架在两池中。由于 K ＋ 和 Cl － 的定向移动，使两池中 过剩的正负电荷得到平衡，恢复电中性。于是两个半电池 反应乃至电池反应得以继续，电流得以维持。
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3. 电池符号
例如 Cu －Zn 电池符号
( – ) Zn Zn 2＋( 1 mol·dm － 3 ) ‖Cu 2＋( 1 mol·dm －3 )Cu (＋)
大学化学基础：氧化还原反应
左() Zn Zn 2 C Zn
2
Cu 2 C Cu 2 Cu ( )右
正极
负极 电极 溶液条件 溶液条件 电极 相界面 盐桥 相界面
半电池
半电池
写电池符号应注意事项： • 正、负极： (－) 左， (＋) 右 • 界面“|”: 单质与“极棒”写在一起，写在“|” 外面。 • 注明离子浓度（c),气态时用分压（p). 物质状态： 固态（s), 液态（l) 等 • 盐桥: “||”
氧化还原反应 电化学基础
§ 11.1 氧化还原反应的基本概念
年代 历 史 发 展 18世纪末 氧化反应 与氧化合 还原反应 从氧化物夺取氧
认 识 不 断 深 化
19世纪中 20世纪初
化合价升高 失去电子
化合价降低 得到电子
Fe
氧化 还原
Fe2+ +
还原 氧化
2e Cu
Cu2+ + 2e
氧化、还原 半反应
电极的类型及符号
四种电极 （1）金属－金属离子电极 如： Zn2+/Zn， Cu2+/Cu 等 电极符号： Zn|Zn2+ (c) Cu|Cu2+ (c) （2）气体－离子电极 如： H+/H2 Cl2/Cl需用一个惰性固体导体如铂（Pt)或石墨。 Pt | H2(p)|H+(c) Pt | Cl2(p)|Cl－(c) Pt与H2之间用逗号隔开，p 为气体的压力。 （3）离子电极 如 Fe3+/Fe2+ 等体系 将惰性电极插入到同一种元素不同氧化态的两种离子的溶液中 所组成的电极。 Pt|Fe2+(c1), Fe3+(c2) （4）金属－金属难溶盐电极 如 Hg2Cl2/Hg 由金属及其难溶盐浸在含有难溶盐负离子溶液中组成的电极。 如甘汞电极： Hg2Cl2 + 2e = 2 Hg + 2 Cl－ Pt,Hg,Hg2Cl2(s)|Cl-(c)
氧化还原反应
氧化还原反应氧化还原反应是一种化学反应类型，也被称为氧化-还原反应。
在氧化还原反应中，原子或者分子失去或者获得电子，因而其氧化态发生改变。
这种反应是化学中非常重要的一种类型，本文将从氧化还原反应的基本概念、特征、类型以及在日常生活中的应用等方面展开阐述。
氧化还原反应是化学反应中最常见的类型之一。
在氧化还原反应中，参与反应的物质发生电子的失去或者获得，导致其氧化态发生变化。
在氧化还原反应中，有两个基本概念：氧化和还原。
氧化是指物质失去电子，同时氧化数增加；还原是指物质获得电子，同时氧化数减少。
因此，在氧化还原反应中，氧化和还原是相互联系、相互制约的过程。
氧化还原反应有着明显的特征，其中最为重要的特征是电子的转移。
在氧化还原反应中，原子或者分子之间发生电子的转移，从而导致氧化数的变化。
另一个重要特征是反应物氧化数的变化。
在氧化还原反应中，反应物从一种氧化态变化为另一种氧化态，反映了反应过程中电子的流动和分配。
根据氧化还原反应的特征，可以将氧化还原反应分为许多类型。
其中，最为常见的类型包括单质氧化反应、还原反应、置换反应以及氧化-还原反应。
在这些类型中，单质氧化反应是指单质和氧气反应生成氧化物；还原反应是指氧化物与还原剂反应生成单质；置换反应是指两种金属离子置换生成两种金属的反应；氧化-还原反应是指物质发生氧化和还原同时进行的反应。
氧化还原反应在我们日常生活中有着广泛的应用。
在工业生产中，氧化还原反应被广泛应用于金属提取、焊接、电镀等领域。
在生活中，氧化还原反应也广泛存在于我们周围，比如食物的烹饪过程中就离不开氧化还原反应。
此外，氧化还原反应还被应用于环境保护、废水处理等方面，发挥着重要的作用。
总的来说，氧化还原反应是一种重要的化学反应类型。
通过本文的阐述，我们了解了氧化还原反应的基本概念、特征、类型以及在日常生活中的应用。
希望能加深对氧化还原反应的理解，进一步探索其在化学领域的应用前景。
大学氧化还原实验报告
大学氧化还原实验报告大学氧化还原实验报告引言：氧化还原反应是化学中一种重要的反应类型，它涉及物质的电子转移过程。
在大学化学实验中，氧化还原实验是必不可少的一部分。
本实验旨在通过观察氧化还原反应的现象和特点，探究其机理和应用。
实验目的：1. 了解氧化还原反应的基本概念和原理；2. 掌握氧化还原反应的实验操作方法；3. 观察氧化还原反应的现象和特点；4. 分析氧化还原反应的机理和应用。
实验仪器和试剂：1. 仪器：电化学池、电流表、电压表、导线等；2. 试剂：硫酸铜溶液、锌片、铜片等。
实验步骤：1. 实验前准备：清洗仪器，准备所需试剂；2. 实验操作：将电化学池中的硫酸铜溶液与锌片、铜片分别连接，形成两个半电池；3. 连接电路：将两个半电池通过导线连接，接入电流表和电压表；4. 观察现象：开启电路，观察电流表和电压表的变化；5. 记录数据：记录电流和电压的数值，并计算电阻和功率；6. 实验结束：关闭电路，清洗仪器。
实验结果与分析：通过实验观察，我们可以发现以下现象：1. 在电化学池中，锌片上的金属逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，同时铜片上的金属逐渐析出；2. 电流表和电压表的数值随着时间的增加而变化，呈现一定的规律性；3. 通过计算电阻和功率，我们可以得出不同时间段内的电流和电压的变化趋势。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 在氧化还原反应中，锌发生了氧化反应，而铜发生了还原反应；2. 溶液的颜色变化表明了反应的进行；3. 电流和电压的变化反映了氧化还原反应的速率和强度。
实验结论：通过本实验，我们进一步了解了氧化还原反应的基本概念和原理。
氧化还原反应是一种重要的化学反应类型，它在生活和工业中有着广泛的应用。
通过观察和分析实验结果，我们可以得出以下结论：1. 氧化还原反应是指物质电子的转移过程，包括氧化和还原两个方向；2. 氧化还原反应可以通过观察物质的颜色变化、电流和电压的变化等现象来判断反应的进行；3. 氧化还原反应在电化学、电池、腐蚀等领域有着重要的应用。
大学氧化还原实验报告
一、实验目的1. 理解氧化还原反应的基本原理，掌握氧化还原反应的规律。
2. 通过实验，加深对电极电势、氧化还原反应方向、反应程度等概念的理解。
3. 掌握实验操作技能，提高实验分析能力。
二、实验原理氧化还原反应是指化学反应中，反应物之间发生电子转移的过程。
氧化剂接受电子，被还原；还原剂失去电子，被氧化。
氧化还原反应的基本原理包括：1. 氧化还原反应遵循质量守恒定律和电荷守恒定律。
2. 氧化还原反应的氧化剂和还原剂之间存在一定的电势差，即电极电势。
3. 氧化还原反应的方向取决于氧化剂和还原剂的电极电势，电极电势高的物质具有较强的氧化能力。
三、实验用品1. 仪器：酸度计、烧杯、量筒、导线、灵敏电流计、铜片、锌片、胶头滴管。
2. 试剂：0.5 mol·L-1 Pb(NO3)2、(0.5、1 mol·L-1) CuSO4、0.5 mol·L-1 ZnSO4、0.1 mol·L-1 KI、0.1 mol·L-1 FeCl3、0.1 mol·L-1 KBr、0.1mol·L-1 FeSO4、(1、3 mol·L-1) H2SO4、6 mol·L-1 HAc、(2 mol·L-1、浓) HNO3、(0.01、0.1 mol·L-1) KMnO4、6 mol·L-1 NaOH、0.1 mol·L-1 K2Cr2O7、饱和KCl、浓NH3·H2O、饱和氯水、I2水、Br2水、CCl4、酚酞溶液、Na2S2O3、红石蕊试纸。
3. 材料：导线、砂纸、电极（铁钉、铜片、锌片、碳棒）。
四、实验步骤1. 在0.5 ml 0.1 mol·L-1 KI溶液中加入0.1 mol·L-1 FeCl3溶液2～3滴，观察现象。
再加入1 ml CCl4，震荡，观察CCl4层的颜色。
大学本科无机化学氧化还原反应
负极 (电子流出 )：Zn 2e Zn 2+ 氧化反应 正极 (电子流入 )：Cu 2+ + 2e Cu 还原反应 电池反应： Zn + Cu 2+ Zn 2+ + Cu
氧化型 + Z e 还原型 电对： Zn 2 + /Zn ，Cu 2 + /Cu
金属导体如 Cu、Zn
6Fe2＋ ＋ Cr2O72- + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ +7H2O
三、半反应和氧化还原电对
1、半反应
对反应：Zn ＋ Cu2+ = Zn2+ + Cu 半反应：Zn = Zn2+ + 2e-
Cu2+ +2e- =Cu
2、氧化还原电对
Zn2+/Zn, Cu2+/Cu
氧化型/还原型
+2，如
+1
+2
O2 F2 , O F2 。
例：
H5I O6
S2
O
2 3
Hale Waihona Puke S4O2 6
Fe 3 O 4
I的氧化数为 + 7 S的氧化数为 + 2 S的氧化数为 + 2.5 Fe 的氧化数为 + 8
3
二、氧化剂和还原剂
在氧化还原反应中，失去电子的物质是还原 剂，得到电子的物质是氧化剂。
如：Zn ＋ Cu2+ = Zn2+ + Cu
⑶ 纯液体、固体和气体写在惰性电极一边用 “，”分开。
例：将下列反应设计成原电池并以原电池符 号表示
大学化学 第五章 氧化还原反应
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30
本章目录
§5.4 电极电势的应用
一、 计算原电池的电动势
E 或 E
二、 表示氧化还原能力的相对强弱
越大，其电对中氧化型物质的氧化性越强。 越小，其电对中还原型物质的还原性越强。
例：电对 MnO4-/Mn2+ Br2/Br-
φ
1.51 1.068
Cu2+/Cu 0.342
大学化学 第五章 氧化还原反应
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本章目录
学习要求
1.掌握氧化还原反应的基本概念
2.掌握离子－电子法配平氧化还原方程式
3.理解电极电势的概念
4.掌握能斯特公式并进行有关的计算，学
会用电极电势判断氧化还原反应的方向、 次序及选择氧化剂和还原剂
5.掌握原电池电动势、吉布斯自由能变、 平衡常数及容度积常数的关系及应用
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本章目录
2. 标准电极电势和标准氢电极
(1) 标准电极电势
标准状态下的电极电势。用 表示。
所谓标准状态是指组成电极的物质，气体 的分压为100KPa，离子浓度为1mol·L-1。
标准电池电动势用E 表示，根据物 理学可知：
E
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19
本章目录
(2) 标准氢电极 电极构成：
电极符号：Pt,H2(100KPa)∣H+(1mol·L-1)
298K时
0.0592 z
lg
[Ox]a [Red]b
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26
本章目录
说明：
⑴ 溶液中离子代入相对浓度，气体带入相对
分压； 2H+ + 2e
大学化学氧化还原反应习题集
氧化还原反应习题集一 . 选择题：1.(本题 1分) 0702乙酰氯(CH3COCl)中碳的氧化数是-------------------------------( )(A) Ⅳ(B) Ⅱ(C) 0 (D)-Ⅳ2.(本题 1分) 3752对于反应 I2+ 2 ClO3－＝ 2 IO3－+ Cl2,下面说法中不正确的是---( )(A) 此反应为氧化还原反应(B) I2得到电子, ClO3－失去电子(C) I2是还原剂, ClO3－是氧化剂(D) 碘的氧化数由 0 增至 +5, 氯的氧化数由 +5 降为 03.(本题 2分) 0701在 Cr2O72－+I－+H＋─→ Cr3＋+I2+H2O 反应式中,配平后各物种的化学计量数从左至右依次为---------------------------------------------( )(A) 1, 3, 14, 2, 1(1/2)1/2, 7 (B) 2, 6, 28, 4, 3,14(C) 1, 6, 14, 2, 3, 7 (D) 2, 3, 28, 4, 1(1/2),144.(本题 2分) 0703在酸性溶液中用 K2Cr2O7 溶液将10cm3 0.10 mol·dm－3 KI溶液完全氧化成 I2, 需消耗 K2Cr2O7(式量为294) 的质量(mg)为------------------( )(A) 49 (B) 98(C) 0.049 (D) 0.0985.(本题 2分) 0704如果将7.16×10-4mol的 XO(OH)2＋溶液还原到较低价态,需要用26.98cm3的0.066 mol·dm-3的 Na2SO3溶液,那么 X元素的最终氧化态为--------( )(A) -2 (B) -1(C) 0 (D) +16.(本题 2分) 0718下列电对中ψφ值最大的是------------------------------------( )(A) ψφ(Ag＋/Ag) (B) ψφ(Ag(NH3)2＋/Ag)(C) ψφ(Ag(CN)2－/Ag) (D) ψφ(AgI/Ag)7.(本题 1分) 3790已知: Fe3＋ + e－= Fe2＋ψφ = 0.77 VCu2＋ + 2e－= Cu ψφ = 0.34 VFe2＋ + 2e－= Fe ψφ = -0.44 VAl3＋ + 3e－= Al ψφ = -1.66 V 则最强的还原剂是------------------------------------------------( )(A) Al3＋ (B) Fe2＋ (C)Fe (D) Al8.(本题 1分) 3794向原电池Zn│Zn2＋(1 mol·dm-3)‖Cu2＋(1 mol·dm-3)│Cu 的正极中通入H2S 气体, 则电池的电动势将--------------------------------------( )(A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 无法判断9.(本题 1分) 6732用Nernst方程式计算Br2/Br－电对的电极电势, 下列叙述中正确的是( )(A) Br2的浓度增大, ψ增大(B) Br－的浓度增大, ψ减小(C) H＋浓度增大, ψ减小(D) 温度升高对ψ无影响10.(本题 2分) 0712对于电极反应 O2+ 4H＋+ 4e－≒ 2H2O 来说,当p= 101.3 kPa时, 酸度对电极电势影响的关系式是------------------------------------------( )(A) ψ=ψφ+ 0.0592 pH(B) ψ=ψφ- 0.0592 pH(C) ψ=ψφ+ 0.0148 pH(D) ψ=ψφ- 0.0148 pH11.(本题 2分) 0713A,B,C,D 四种金属, 将 A,B 用导线连接,浸在稀硫酸中,在 A 表面上有氢气放出, B 逐渐溶解; 将含有 A,C 两种金属的阳离子溶液进行电解时, 阴极上先析出 C ;把 D 置于 B 的盐溶液中有 B 析出。
大一化学实验氧化还原实验报告
大一化学实验氧化还原实验报告氧化还原与电化学实验报告一、实验目的二、实验原理三、预习思考题1．为什么KMnO4能氧化盐酸中的Cl-，而不能氧化氯化钠溶液中的Cl-？2.为什么H2O2既具有氧化性，又具有还原性？试从电极电势予以说明。
3.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。
五、实验心得和建议无机实验报告实验九氧化还原与电化学一、电极电势与氧化还原反应方向32+结论：?(MnO4/ Mn2+查表：（Fe/Fe） ?（I2/I）?（Sn/ Sn）-4+2+°(MnO4/Mn2+)= ，?°(Fe3+/Fe2+，?°（I2/I-，°(Sn4+/Sn2+，所以氧还方向为。
二酸度对氧化还原反应的影响结论：（1）C[H+]增大，?(MnO2/Mn2+)及?(Cr2O72-/Cr3+)（2）C[HCl]增大，?(C12/C1-)值所以，。
三、影响氧化还原反应的其它因素 1、浓度的影响C14FeC13+FeSO4+K1?CC14FeC13+K1?C（CC14层色）（CC14层色）3、生成配合物的影响2+2KC1+I2 （平衡右移，颜色）[FeF6 ]3-（平衡左移，颜色结论：（1）反应1（稀释），3（生成配合物），使电对Fe3+/Fe2+中[Fe3+]降低，从而使反应难进行，即?（Fe3/Fe2+）下降了，Fe3+氧化性减弱。
（2）反应2（生成沉淀），使电对I2/I-中[I-]降低, ?（I2/I-）值升高。
五、酸度对氧-还反应速率的影响六、原电池上述原电池中，各电极的反应式为：。
2、浓度对电极电势的影响在上述的Cu-Zn 原电池中：+2CuSO4+2NH3·HO（浓）=Cu(OH)2 SO4(s)+2NH4 +SO42-（色）2-2+Cu(OH)2 SO4(s)+8NH3·H2O(过量)=2[Cu(NH3)4]+SO4 +2OH+8H2O 电动势为ZnSO4 +2NH3·H2O(浓)=Zn(OH)2 (s)+(NH4)2 SO4 （色）Zn(OH)2 (s)+4NH3·H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+4H2O结论：电极电势随离子浓度改变而，在原电池中，正极离子浓度降低，值值，前者使电动势，后者使电动势。
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将反应 Sn2+ + HgCl2 → Sn4+ + Hg + 2Cl-
设计成原电池并写出电池符号。
正极： HgCl2 + 2e → Hg + 2Cl负极： Sn4+ + 2e → Sn2+ 电池符号：
Hale Waihona Puke (-) Pt|Sn4+，Sn2+||Cl-|Hg-HgCl2 (+)
第三节 电极电势
一、原电池电极电势的产生
所指的物质为反应物，其余为产物。
Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+
Sn2+ + 2e- = Sn
Pb2+ + 2e- = Pb
ESn2+/Sn = – 0.1375 V
EPb2+/Pb = – 0.1558 V
Pb + Sn2+ = Sn + Pb2+
一、指示电极和参比电极
指示电极：通过电位能指示被测离子浓度的变化的电极 参比电极：电位不受试液组成变化的影响、具有较恒定的数 值的电极。
101325
cOH-4
将氢电极与 Fe3+/Fe2+电极组成原电池 Fe3+ + ½H2 = Fe2+ + H+
[Fe2+][H+]
Pθ
E=
Eθ
RT – ln PH2 ½ 3+ [Fe ] nF
例 1：
已知 Pb2+ + 2e- = Pb， EθPb2+ / Pb = -0.1262 v， 计算该电极在[Pb2+] = 0.100mol· dm-3时的电动势 解：Pb2+ + 2e- = Pb E = Eθ +
RT ln F cAg+ 1 1.7×10-10 1
Eθ = +0.7996 v Kspθ = 1.7×10-10
若[Cl-] = 1.0mol· dm-3，则[Ag+] = Ksp = 1.7×10-10
RT ln E = 0.799 + F
= +0.221 V
若[Cl-] = 0.01mol· dm-3，则[Ag+] = 1.7×10-8
AgCl(s) + e- = Ag + Cl 惰性金属电极
符号：Ag-AgCl(s)|Cl-(c) 符号：Pt|Fe3+(c1) ,Fe2+(c2)
Fe3+ + e- = Fe2+
三、电池符号
Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+
(-) Zn|Zn2+(c1)||Cu2+(C2)|Cu (+)
氧化态 + 2e = 还原态
三、氧化还原方程式的配平
KMnO4 + HCl — MnCl2 + Cl2
写出离子反 应方程式 拆分成氧化和 还原半反应 配平半反应
MnO4- + Cl- — Mn2+ + Cl2
MnO4- — Mn2+ Cl- — Cl2 MnO4- + 8H3O+ + 5e — Mn2+ + 12H2O 2Cl- – 2e — Cl2
设计成原电池，并写出电池符号 写出电 极反应 确定正 负极 确定电 极组成 确定电 池组成
正极: Cr2O72- +6e- +14H+ →2Cr3+ +7H2O
负极: 6Fe3++6e-→6Fe2+
电池符号: (-)Pt|Fe3+(c1),Fe2+(c2) ||Cr2O72- (c3) ,Cr3+ (c4) ,H+(c5) |Pt(+)
Ag+ + 2Fe2+ = 2Fe3+ + Ag
(-) Pt|Fe3+(c1)，Fe2+(c2)||Ag+(C3)|Ag (+)
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 (-) Fe|Fe2+(c1)||H+(C2)，H2（p）， Pt (+)
盐桥
四、由化学反应设计原电池
例：将反应
6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ → 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
RT θ ln E= E – 2F cFe2+ cCd2+
= – 0.015 V
所以反应逆向进行
对角线法则
Cu2+ + 2e- = Cu
ECu2+/Cu = 0.3419 V EZn2+/Zn = – 0.7618 V
Zn2+ + 2e- = Zn
在电极电势值大的电对的氧化态与电极电势小 的电对的还原态之间画一条直线。该直线两端
Hg2Cl2 (s) 2e 2Hg(l) 2Cl (aq)
Nernst 方程式为： E (Hg 2Cl2 / Hg) E (HgCl2 / Hg)
2.303RT c(Cl ) lg F c
25℃时，饱和甘汞电极的电极电势为 0.2415 V。
银-氯化银电极
在银丝上镀一层AgCl，浸在一定浓度的KCl溶液中构成
EH / H E
2
H / H2
RT cH ln pH 2 2F P
2
RT cH 2.303RT ln pH F 1 F
参比电极
电极电势已知且恒定 是测定原电池的电动势和计算指示电极的电极电势的基准。
甘汞电极
由 Hg，Hg2Cl2(甘汞)和 KCl 溶液组成的电极 电极组成为: 电极反应为： Hg | Hg2Cl2(s) , KCl(aq)
电极电势越大，氧化型得电子能力越强， 还原型失电子能力越弱。 电极电势越小，还原型失电子能力越强， 氧化型得电子能力还原型失电子能力越弱。 一个氧化还原反应必须在两个共轭氧化还 原电对之间进行 Cu2+ + 2e- = Cu EθCu2+/Cu = 0.3419 V Zn2+ + 2e- = Zn EθZn2+/Zn = – 0.7618 V
2MnO4- + 16H3O+ + 10Cl- — 2Mn2+ + 5Cl2 + 24H2O
配平离子反 应方程式
配平离子反 应方程式
2KMnO4 + 16HCl — 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O
第二节 原电池 一、原电池的概念
负极：Zn=Zn2++2e正极：Cu2++2e-=Cu 电池反应： Zn+Cu2+=Cu+Zn2+
Eθ = 0.000 V
用标准氢电极与其他电极组成原电池，测电
池的电动势E
Eθ = Eθ+ – EθEθZn2+/Zn = –0.7618 V
EθCu2+/Cu = 0.3419 V
同一物质，还原产物不同， Eθ 不同
MnO4- + 4H+ + 3e- = MnO2 + 2H2O MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O Eθ 1 = +1.69 v Eθ 2 = +1.51 v
将一指示电极和一参比电极共同 浸入试液中构成一个原电池，通 过测定原电池的电动势，可求得 被测离子的浓度。
指示电极
电极电势与待测离子浓度之间的定量关系符合 Nernst 方 程式，或电极电势与被测离子浓度的对数成直线关系
氢电极
是H+ 的指示电极，当P(H2)=100kPa时，氢电极的电极 电势为：
E = 0.799 +
RT F
1.7×10-8
ln
1
= +0.340 V
2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2
PO43Ag+ EθFe3+/Fe2+ = +0.771 v
FePO4
cFe3+降低
AgI
EθI2/I- = +0.536 v
Fe3+不能氧化IE I2/I- = Eθ I2/I- + EFe3+/Fe2+降低 EFe3+/Fe2+ = Eθ Fe3+/Fe2+ + I2可氧化 Fe2+
RT ln 2F cPb2+ 1
数据代入，得 EPb2+ / Pb = -0.1558 v
二、酸度
若电极反应中包含H+、OH-，那么酸度将会对 电极电势产生影响。
Cr2O72- + 14H+ + 6e- = 2Cr3+ + 7H2O Eθ = +1.33 V E= Eθ +
RT ln 6F
cCr2O72-·cH+14 cCr3+2
RT ln 2F RT ln F cI2 cI-2 cFe3+ cFe2+
例 2： 判断反应 Fe(s) + Cd2+(aq) = Fe2+(aq) + Cd(s) 在[Fe2+]=1.0mol· dm-3 ，[Cd2+]=0.01mol· dm-3时 的方向。 解： 正极：Cd2+(aq) + 2e = Cd(s), EθCd2+ / Cd = -0.403v 负极：Fe(s) = Fe2+(aq) + 2e, EθFe2+ / Fe = -0.447v Eθ = (–0.403) – (–0.447) = 0.044 v