大学实验化学 氧化还原反应与电极电位
基础化学 第八章 氧化还原反应和电极电位
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（三）氧化数和化合价的区别
1.化合价必须是一个整数。化合价反映的是原 子之间形成化学键的能力。
例如，在Fe3O4中，Fe实际上存在两种价态： +2和+3价，其分子组成为：Fe2+3O3·Fe+2O。
构成的电极。如：银电极（ Ag+ / Ag ） 。
电极组成式：Ag|Ag+ (c)
电极反应： Ag+＋e-
Ag
2. 气体电极：将气体通入其相应离子溶液中，并
用惰性导体作导电极板所构成的电极。如: 氢电
极和氯电极。
电极组成式：Pt | Cl2 (p) | Cl- (c)
电极反应： Cl2 + 2e-
2 Cl-
如半反应 MnO4-＋8H+ ＋5e-
Mn2+＋4H2O
电子转移数为5，氧化型包括MnO4-和8H+，
还原型为Mn2+和水。
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氧化还原反应小结
还原半反应 氧化还原反应
氧化半反应
还原半反应 氧化 态 得 电 子 ， 被 还 还原 原 态
高价态 氧化数降低 低价态
氧化半反应 还原 态 失 电 子 ， 被 氧 氧化 化 态
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
原，HCl称为氧化剂(oxidizing agent)，又称电子的
第9章氧化还原反应和电极电位-终稿
第9章氧化还原反应和电极电位-终稿•相关推荐第9章氧化还原反应和电极电位-终稿第九章氧化还原反应与电极电位1．+6、+7、+5、-1、-1、+6 2．（1）K2Cr2O7＋6FeSO4＋7H2SO4（2）28HNO3＋3As2S3＋4H2O3．（1）KClO3＋6FeSO ＋3H2SO4（2）2NaCrO2＋3Br2＋8NaOH3Fe2（SO4）3＋Cr2（SO4）3＋K2SO4＋7H2O 9H2SO4＋6H3AsO4＋28NOKCl＋3Fe2（SO）3＋3H2O 2Na2CrO4＋6NaBr＋4H2O4．将发生氧化反应的电对放在电池左边作负极，发生还原作用的`电对放在右边作正极，写出电池表示式后再写电极和电池反应以进行验证。
（1）氧化反应：H2－2e还原反应：I2＋2e2H，做负极 2I -，做正极电池组成式：（?）Pt | H2 | H+ （c1）|| I -（c2）| I2|Pt（+）电池反应：H2＋I2（s）（2）AgCl（s）2HI（aq）Ag+（aq）＋Cl-（aq）为非氧化还原反应，难于直接确定正极和负极，为此，在上述方程两端同时加上金属银，即AgCl（s）＋Ag（s）氧化反应：Ag（s）－e 还原反应：AgCl（s）＋e-Ag+（aq）＋Cl-（aq）＋Ag（s）Ag+（aq），做负极Ag（s）＋C1-（aq），做正极电池组成式：（?）Ag（s）| Ag+（c1）|| Cl-（c2）| AgCl（s）| Ag（s）（+）电池反应：AgCl（s）Ag+（aq）＋Cl-（aq）Mn2+＋4H2O，做正极 Cl2＋2e，做负极5．还原反应：MnO4-＋8H+＋5e-氧化反应：2Cl-正极组成式：Pt| MnO4- （c1），Mn2+ （c2），H+ （c3）负极组成式：Pt | Cl2（p）| Cl-（c ）电池组成式：（?）Pt | Cl2（p）| Cl-（c）‖MnO4-（c1），Mn2+（c2），H+（c3）| Pt（+）6．（1）D（2）B（3）C（4）D（5）B7．（1）φ?（Zn2+/Zn）＜??（Fe2+/Fe）＜??（Sn2+/Sn），由此可知，铁的还原性比锡强，锌的还原性比铁强，还原性强的金属先被腐蚀。
实验五--氧化还原反应与电极电势
实验五--氧化还原反应与电极电势————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验五 氧化还原反应与电极电势一、实验目的1、掌握电极电势对氧化还原反应的影响。
2、定性观察浓度、酸度对电极电势的影响。
3、定性观察浓度、酸度、温度、催化剂对氧化还原反应的方向、产物、速度的影响。
4、通过实验了解原电池的装置。
二、实验原理氧化剂和还原剂的氧化、还原能力强弱，可根据她们的电极电势的相对大小来衡量。
电极电势的值越大，则氧化态的氧化能力越强，其氧化态物质是较强氧化剂。
电极电势的值越小，则还原态的还原能力越强，其还原态物质是较强还原剂。
只有较强的氧化剂才能和较强还原剂反应。
即φ氧化剂-φ还原剂﹥0时，氧化还原反应可以正方向进行。
故根据电极电势可以判断氧化还原反应的方向。
利用氧化还原反应而产生电流的装置，称原电池。
原电池的电动势等于正、负两极的电极电势之差：E = φ正-φ负。
根据能斯特方程：][][lg 0591.0还原型氧化型半⨯+=n θϕϕ 其中[氧化型]/[还原型]表示氧化态一边各物质浓度幂次方的乘积与还原态一边各物质浓度幂次方乘积之比。
所以氧化型或还原型的浓度、酸度改变时，则电极电势φ值必定发生改变，从而引起电动势E 将发生改变。
准确测定电动势是用对消法在电位计上进行的。
本实验只是为了定性进行比较，所以采用伏特计。
浓度及酸度对电极电势的影响，可能导致氧化还原反应方向的改变，也可以影响氧化还原反应的产物。
三、仪器和药品仪器：试管，烧杯，伏特计，表面皿，U 形管药品：2 mol·L -1 HCl ，浓HNO 3， 1mol·L -1 HNO 3，3mol·L -1HAc ，1mol·L -1 H 2SO 4，3mol·L -1 H 2SO 4，0.1mol·L -1 H 2C 2O 4，浓NH 3·H 2O （2mol·L -1），6mol·L -1NaOH ，40%NaOH 。
第五章 氧化还原反应与电极电位
竞赛讲义----氧化还原反应与电极电位第一节氧化还原反应一、氧化值氧化值(oxidation number)又称为氧化数，1970年IUPAC对其给出的定义是：氧化值是某元素一个原子的荷电数，这种荷电数是由假设把每个键中的电子指定给电负性较大的原子而求得。
有如下几条求算元素氧化值的规则：1. 在单质中，元素的氧化值等于零。
2.在电中性的化合物中，所有元素的氧化值之和为零。
3. 单原子离子的氧化值等于它所带的电荷数；多原子离子中所有元素的氧化值之和等于该离子所带的电荷数。
4.氢在化合物中的氧化值一般为+1，但在金属氢化物中，如NaH、CaH2中，H的氧化值为-1。
氧在化合物中的氧化值一般为-2，但在过氧化物中，如H2O2、Na2O2中，O的氧化值为-1；超氧化物中，如KO2中，O的氧化值为-1/2；在氟氧化物中，如OF2中，O的氧化数为+2。
F在化合物中的氧化值均为-1。
二、氧化还原反应(一)氧化还原反应元素的氧化值发生了变化的化学反应称为氧化还原反应，例如甲烷和氧的反应CH4(g) + 2O2(g) === CO2(g) +2H2O(g)； Zn + 2HCl == ZnCl2+H2 从以上两个反应中可以得出：(1)氧化还原反应的本质是反应过程中有电子转移，从而导致元素的氧化值发生变化。
(2)氧化还原反应中的电子转移，既可以表示某一原子得到或失去电子，也可以表示电子云密度远离或趋向某一原子，这就使得氧化还原反应的含义更加广泛。
本章中将重点讨论在溶液中进行的有电子得失的氧化还原反应。
(二)半反应和氧化还原电对氧化还原反应可以根据其电子转移方向的不同被拆分为两个半反应，或者说，氧化还原反应可以看成由两个半反应构成。
例如；Zn + Cu2+== Cu + Zn2+，反应中Zn失去电子（电子转移出去），生成Zn2+，发生氧化反应，其氧化半反应为Zn - 2e-2+Cu2+得到电子，生成Cu，发生还原反应，其还原半反应为Cu2+ + 2e-由此可以看出：氧化还原反应中，电子有得必有失，有失必有得。
大学实验化学 氧化还原反应与电极电位
氧化还原反应与电极电位难题解析[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。
（1）(-) Ag(s)│AgCl(s) │HCl(sln)│Cl2(100kp)│Pt(s) (+)（2）(-) Pb(s)│PbSO4(s)│K2SO4(sln)‖KCl(sln)│PbCl2(s)│Pb(s) (+)（3）(-) Zn(s)│Zn2+(c1)‖MnO4-(c2), Mn2+(c3), H+(c4)│Pt(s) (+)（4）(-) Ag(s) | Ag+ (c1) ‖Ag+(c2) │Ag(s) (+)分析将所给原电池拆分为两个电极。
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PbCl2(s) +SO42-(aq)→PbSO4(s) +2Cl-(aq) n=2（3）正极反应MnO4-(aq) +8H+(aq)+5e-→Mn2+(aq)+ 4H2O(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)→2Mn2+(aq)＋8H2O(l)＋5Zn2+ (aq)n=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+ (c1) + e-属于金属-金属离子电极电池反应Ag+(c2) → Ag+ (c1) n=1例8-2 25℃时测得电池(-) Ag(s)│AgCl(s)│HCl(c)│Cl2(100kp)│Pt(s) (+) 的电动势为1.136V，已知θϕ( Cl2/Cl-)=1.358V, θϕ( Ag+/Ag)=0.799 6V，求AgCl的溶度积。
氧化还原反应与电极电位
氧化还原反应与电极电位氧化还原反应是化学反应中常见的一种类型，它涉及到电子的传递和原子、离子之间的电荷转移。
在氧化还原反应中，物质可以同时发生氧化和还原的过程，其中一个物质被氧化，失去电子，另一个物质则被还原，获得电子。
这种反应可以通过电极电位来描述和测量。
一、电极电位的定义电极电位是指电极与溶液中某特定物种（如氢离子）之间的电势差。
它是描述氧化还原能力的物理量，以标准氢电极为参照。
标准氢电极的电极电位定义为0V，其他电极与标准氢电极之间的电位差可以正负表示。
正值表示该电极的氧化还原能力较强，负值表示能力较弱。
二、氧化还原反应中的电位变化在氧化还原反应中，电子的转移会导致电极电位的变化。
当物质被氧化时，它的电极电位会升高，而当物质被还原时，电极电位会降低。
这是因为被氧化的物质失去了电子，所以电极电位增高；而被还原的物质获得了电子，所以电极电位降低。
三、电极电位的测量方法测量电极电位的方法有很多种，其中较常用的是电化学法。
电化学法利用电池的原理，将待测电极与参比电极连接在一起，通过测量其间的电势差来得到电极电位。
常见的参比电极有标准氢电极、银/银离子电极等。
四、电极电位对氧化还原反应的影响电极电位可以影响氧化还原反应的进行程度和方向。
当两个电极电位之间的差异较大时，电子会从电位较负的一侧传递到电位较正的一侧，从而反应更为剧烈。
根据电极电位的高低，氧化还原反应可以被分为自发反应和非自发反应。
自发反应是指电极电位差足够大，反应能够自行进行；非自发反应是指电极电位差不足以驱动反应发生，需要外部提供电势差来促使反应进行。
五、电极电位在实际应用中的意义电极电位在许多领域具有广泛的应用价值。
在电化学电池中，电极的电位差决定了电池的工作状态和输出电压。
在腐蚀、电解和电镀等工艺中，电极电位的变化影响着反应速率和产物的选择。
而在生物体内，电极电位的平衡和调节对细胞的正常功能也具有重要作用。
总结：氧化还原反应与电极电位密切相关。
氧化还原反应与电极电势实验报告
氧化还原反应与电极电势实验报告氧化还原反应实验报告实验十二氧化还原反应一、实验目的1．理解电极电势与氧化还原反应的关系和介质、浓度对氧化还原反应的影响。
2．加深理解氧化态或还原态物质浓度变化对电极电势的影响。
3．进一步理解原电池、电解及电化学腐蚀等基本知识。
[教学重点]电极电势和氧化还原反应的关系。
[教学难点]原电池、电解及电化学腐蚀等知识。
[实验用品]仪器：低压电源、盐桥、伏特计药品：0.5 mol·L-1Pb(NO3)2、(0.5、1 mol·L-1)CuSO4、0.5 mol·L-1 ZnSO4、0.1 mol·L-1KI、0.1 mol·L-1FeCl3、0.1 mol.L-1KBr、0.1 mol·L-1FeSO4、(1、3 mol·L-1) H2SO4、6 mol·L-1HAc、(2 mol·L-1、浓)HNO3、(0.01、0.1 mol·L-1)KMnO4、6 mol·L-1NaOH、0.1 mol·L-1K2Cr2O7、饱和KCl、浓NH3·H2O、饱和氯水、I2水、Br2水、CCl4、酚酞溶液、Na2S2O3、红石蕊试纸材料：导线、砂纸、电极（铁钉、铜片、锌片、碳棒）二、实验内容（一）电极电势和氧化还原反应1．2Fe3++ 2I-= 2Fe2++ I2 I2易溶于CCl4，CCl4层显紫红色2．Fe3++ Br-不起反应，CCl4层无色3．Cl2+ 2Br-= 2Cl-+ Br2 Br2溶于CCl4，CCl4层显橙黄色（二）浓度和酸度对电极电势影响1．浓度影响在两只50m L烧杯中，分别注入30mL 0.5mol·L-1 ZnSO4和0.5mol·L-1 CuSO4，在ZnSO4中插入Zn片，CuSO4中插入Cu片，中间以盐桥相通，用导线将Zn片Cu片分别与伏特表的负极和正极相接。
氧化还原反应与电化学电位差实验
氧化还原反应与电化学电位差实验在化学领域中，氧化还原反应是一类重要的化学反应。
它涉及到物质的电荷转移过程，包括物质的氧化与还原。
而电化学电位差实验则是一种用来测量氧化还原反应中电子转移能力的实验方法。
本文将介绍氧化还原反应的基本原理，以及如何进行电化学电位差实验来探究物质的电子转移能力。
一、氧化还原反应的基本原理氧化还原反应简称为红ox还red反。
其中氧化是指物质失去电子，还原则是指物质得到电子。
在氧化还原反应中，原子或离子转移电子，形成不同的化合物。
这一类反应常见于日常生活和工业生产中，例如金属的锈蚀、燃料的燃烧等。
氧化还原反应的好处在于它可以产生能量。
通过氧化还原反应，电子从一个物质转移到另一个物质，从而产生电能或热能。
这种能量转化可以应用于电池、燃料电池和其他电化学装置中。
在氧化还原反应中，有一种重要的指标被称为电化学电位差。
它是用来评估物质在氧化还原反应中的电子转移能力。
电化学电位差越大，说明物质在反应中具有更强的还原或氧化能力。
通过测量电位差，我们可以了解不同物质之间电子转移的能力差异，从而对其进行分类和研究。
二、电化学电位差实验的原理和方法电化学电位差实验通常采用电化学电池进行。
电化学电池由两个半电池组成，每个半电池中都包含一个氧化剂和一个还原剂。
其中，氧化剂负责接受电子，还原剂则负责失去电子。
两个半电池之间通过电解质桥或盐桥连接。
在进行电化学电位差实验时，首先需要准备两个半电池溶液。
其中一个半电池溶液中含有待测物质，另一个溶液中含有参比物质。
参比物质的电化学电位已经被广泛研究和测定，它作为一个标准来对待测物质进行比较。
实验开始时，将两个半电池连接起来，使得电流可以从一个半电池流向另一个半电池。
然后，在待测物质和参比物质之间建立电位差。
通过测量这个电位差的大小，我们可以了解待测物质的电子转移能力。
电位差的测量通常使用电极进行，例如参比电极和工作电极。
在实验过程中，需要控制好实验条件，包括温度、溶液浓度和电极区域等。
氧化还原反应与电位的测定
氧化还原反应与电位的测定氧化还原反应是化学反应中常见的一类反应，其中涉及到电子的转移和氧化态的改变。
电位的测定则是通过测量氧化还原反应中电子转移的能力来确定化学物质的还原能力或氧化能力的一种方法。
本文将介绍氧化还原反应的基本概念和电位的测定原理。
一、氧化还原反应的基本概念氧化还原反应是指化学反应中发生的电子传递过程，其中一种物质失去电子，发生氧化反应，称为氧化剂；另一种物质获得电子，发生还原反应，称为还原剂。
氧化还原反应的核心是电子的转移，有时候还伴随着氢离子或氧原子的转移。
例如，常见的金属与酸反应的氧化还原反应可以表示为：M + 2H+ -> M2+ + H2↑在这个反应中，金属M（如铁）失去两个电子，被还原剂还原成M2+；同时，酸中的氢离子接受了这两个电子，被氧化剂氧化成氢气。
二、电位的测定原理电位是指物质与标准氢电极之间的电势差，用于描述物质的还原能力或氧化能力。
标准氢电极的电位被定义为0V，其他物质与标准氢电极之间的电位差被称为标准电极电位，通常表示为E。
电位的测定可以通过比较待测物质与标准电极之间的电势差来进行。
一种常用的标准电极是标准氢电极，它的电位被定义为0V。
因此，我们可以将标准氢电极作为参照，测量待测物质与标准氢电极之间的电势差，从而确定待测物质的电位。
三、电位测定实验步骤1. 准备实验所需的材料和仪器，包括待测物质、标准氢电极、盐桥、电位计等。
2. 将标准氢电极连接至电位计的阳极端，待测物质连接至电位计的阴极端。
3. 使用盐桥将两个电极连接起来，保证电解质溶液的离子传递。
4. 打开电位计，调节至合适的量程，并记录初始电位。
5. 向待测物质中添加适量的还原剂或氧化剂，观察电位变化，并记录最终电位。
6. 根据电位的变化计算出待测物质的电位与标准氢电极的电位之间的差值，即待测物质的标准电极电位。
四、电位测定实验注意事项1. 实验过程中要保持电位计和电极的清洁，并避免触碰电极以免影响实验结果。
氧化还原反应的电位与标准电极电势
氧化还原反应的电位与标准电极电势氧化还原反应是化学中十分重要的一类反应，在许多化学和生物过程中起着关键作用。
在这些反应中，电子的转移是一个核心步骤，而电子的转移程度取决于氧化还原反应的电位。
本文将介绍氧化还原反应的电位以及标准电极电势，以帮助读者更好地理解这一概念。
一、氧化还原反应的概念及基本原理氧化还原反应是指物质在化学反应中失去或获得电子的过程。
在氧化还原反应中，通常有一个物质被氧化（失去电子），同时另一个物质被还原（获得电子）。
这种电子的转移导致了物质的化学性质的变化。
在氧化还原反应中，有两个重要的概念需要理解：氧化剂和还原剂。
氧化剂是指能够接受电子的物质，它们在反应中发生还原。
而还原剂是指能够提供电子的物质，它们在反应中发生氧化。
氧化剂和还原剂之间的电子转移进一步推动了氧化还原反应的进行。
二、电位与电势的概念电位是指电荷在电场中由于位置的不同而具有的能量差异。
在氧化还原反应中，我们关注的是电荷的转移过程，因此我们需要引入电势的概念。
电势是指单位正电荷在电场中的势能，它可以用来描述电荷的状态，并进一步推导出与电势相关的氧化还原反应的性质。
标准电极电势是指在标准状态下，电极与参比电极之间产生的电势差。
标准状态下，物质的浓度为1mol/L，温度为25℃，压力为1 atm。
通过与参比电极的比较，我们可以确定氧化还原反应的标准电极电势，进而预测反应的方向和速率。
三、标准电极电势的测量与应用标准电极电势可以通过电化学电池来测量。
电化学电池是由两个电极构成的系统，其中一个电极是参比电极，而另一个电极则是我们希望测量电势的电极。
在测量过程中，我们将待测电极与参比电极连接，通过测量电路中流过的电流和电势差的变化，可以确定待测电极与参比电极之间的电势差，即标准电极电势。
标准电极电势的测量结果通常以“标准氢电极”作为参照。
标准氢电极的电势被定义为零，其他电极的电势则以标准氢电极为基准进行比较。
通过测量不同电极与标准氢电极之间的电势差，我们可以获得相应物质的标准电极电势。
化学反应中的氧化还原电位与电极电势
化学反应中的氧化还原电位与电极电势化学反应中的氧化还原（Redox）电位与电极电势是研究电化学过程中的重要概念。
在化学反应中，电子转移过程是氧化还原反应的核心。
了解和掌握氧化还原电位及电极电势的概念对于理解电化学现象和反应机理具有重要意义。
本文将介绍氧化还原电位与电极电势的基本概念、测量方法和相关应用。
一、氧化还原电位的定义与计算氧化还原电位是指在标准态下，反应物的氧化半反应和还原半反应之间的电势差。
氧化还原电位可以通过标准电极电势来计算。
标准电极电势是指在标准态下，与氢电极（标准氢电极）相比，电极上的电势差。
标准氢电极的电极电势定义为零，其他电极的电势都是相对于标准氢电极而言的。
计算氧化还原电位可以使用Nernst方程，即：E = E0 - (RT/nF)lnQ 其中，E表示氧化还原电位，E0表示标准电极电势，R表示理想气体常数，T表示温度，n表示电子的转移数，F表示法拉第常数，Q表示反应物的活度积。
二、电极电势的测量方法电极电势是指电极与电解质溶液之间的电势差。
测量电极电势常用的方法有两种：直接测量法和表观电极电势法。
直接测量法是通过连接一个参比电极和待测电极，通过电压表等仪器对电势差进行直接测量。
参比电极的电势是已知的，可以与待测电极进行比较，得到待测电极的电势值。
表观电极电势法是通过浸泡不同浓度的电解质溶液中的电极，测量得到的电势变化来推算电极电势。
这种方法可以用于分析电极表面的活性和浓度等信息。
三、氧化还原电位与自发反应氧化还原电位与反应的自发性有密切关系。
在电化学中，氧化还原反应是否自发进行可以通过比较氧化还原电位来判断。
当氧化还原电位为正时，反应是自发的；当氧化还原电位为负时，反应是非自发的。
而当氧化还原电位为零时，反应处于平衡状态。
通过对氧化还原电位的测量，可以了解反应物之间电子转移的方向和自发性，从而推断反应过程中的能量变化和反应机理。
四、氧化还原电位与电化学应用氧化还原电位的概念在电化学领域具有广泛的应用。
化学实验教案氧化还原反应的电位测定实验
化学实验教案氧化还原反应的电位测定实验实验名称：氧化还原反应的电位测定实验实验目的：通过测定氧化还原反应的标准电位，了解反应的活性和反应条件对反应进行控制的重要性。
实验原理：氧化还原反应是指物质的电子由一个物质转移到另一个物质的过程。
在化学实验中，可以通过测定半电池的标准电位来判断反应的活性和进行定量分析。
实验器材：1. 电位计2. 碳杆电极3. 试管4. 还原剂和氧化剂的溶液实验步骤：1. 准备一个饱和盐桥，将其浸泡在1M KCl溶液中。
2. 将电位计连接到电位计的红色端子，并将电位计的黑色端子连接到碳杆电极。
3. 将还原剂溶液注入一个试管中，并将碳杆电极插入其中。
记录电位计的初始读数。
4. 将氧化剂溶液注入另一个试管中，并将碳杆电极插入其中。
记录电位计的初始读数。
5. 将碳杆电极分别插入还原剂溶液和氧化剂溶液中，记录电位计的读数。
6. 根据电位计读数的变化，计算反应的标准电位。
实验结果与数据分析：根据实验得到的电位计读数，可以计算得到反应的标准电位。
通过比较不同反应系统中的标准电位，可以了解反应的活性及反应条件对反应的影响。
实验注意事项：1. 实验过程中需注意安全，避免溶液溅出或接触皮肤。
2. 在进行电位测定时，应稳定电位计读数，避免振荡和干扰。
3. 实验器材应干净整洁，以避免实验结果的误差。
实验拓展：1. 可以尝试测定不同溶液体系中不同反应的标准电位，并比较其活性差异。
2. 可以通过改变反应的温度和浓度等条件，探究反应条件对反应活性的影响。
实验结论：通过本实验，我们成功测定了氧化还原反应的标准电位，并通过比较不同反应体系的标准电位，了解了反应活性与反应条件的关系。
实验结果证明了电位测定是研究氧化还原反应的重要手段，对于探究反应机理和优化反应条件具有重要意义。
氧化还原与电极电位的测定
实验 氧化还原与电极电位的测定一、实验目的1．了解电极电位与氧化还原反应的关系以及介质的酸碱性对氧化还原的影响。
2．了解测定电极电位的原理和方法。
3．了解溶液浓度对电极电位的影响。
4．学习使用酸度计测定电动势的方法。
二、实验原理1．氧化还原反应（1）氧化还原反应进行的方向根据标准电极电位，可以判断氧化还原反应进行的方向。
一般地说，作为氧化剂物质的电对的标准电极电位的代数值大于作为还原剂物质的电对的标准电极电位的代数值时，反应可以自发进行。
例如：3FeCl 可能和铜反应。
从电极电位数据值V Fe Fe 77.00/23=++ϕ、V Cu Cu 34.00/2=+ϕ可以看出，0/0/223Cu Cu Fe Fe +++>ϕϕ。
因此，Cu 作还原剂，而FeCl 3作为氧化剂，可以进行如下反应：32222FeCl Cu FeCl CuCl +=+印刷电路筒板能用FeCl 3溶液腐蚀，就是依据这个反应。
（2）介质对氧化还原反应的影响介质的酸碱性对含氧酸盐的氧化性影响很大。
例如，KMnO 4在不同介质中还原产物不同，在酸性介质中，4MnO -被还原为2Mn +离子（无红或浅红色），在中性或弱碱性介质中被还原为2MnO （褐色可暗黄色）沉淀；在强碱性介质中还原为24MnO -离子（绿色）。
由此可知，4KMnO 的氧化性随介质酸性减小而减弱。
（3）中间价态化合物的氧化还原性中间价态化合物，一般既可作氧化剂，又可作还原剂，例如，H 2O 2常作为氧化剂而被还原为H 2O 或OH -，但遇到强氧化剂时，即作为还原剂被氧化而放出O 2。
2．电极电位的测定及与浓度的关系（1）电极电位的测定测定电极电位，通常是用标准氢电极作参作电极，与待测电极组成原电池，用电位计测定其电动势。
根据E ϕϕ=-正负，可求得待测电极的电极电位。
由于采用标准氢电极不很方便，因此，常用甘汞电极作为参比电极。
例如测出以锌电极作负极，以饱和甘汞电极（25℃时，电位值为0.2415V ）作为正极的原电池电动势，就可求得锌电极电位EE E Z Z Z Z -==2415.0n/nn/n 22－＝－＝－甘汞甘汞负正＋＋ϕϕϕϕϕϕ（2）电极电位和浓度的关系电极电位与溶液浓度的关系，可用能斯特方程式表示： 25℃时 00.059[]lg n ϕϕ=+氧化态[还原态]一般说来，当金属离子或氢离子浓度减小时，金属或氢电极的电极电位代数值减小，当非金属离子浓度减小时，非金属电极的电极电位代数值增大。
氧化还原反应与电极电势实验报告
氧化还原反应与电极电势实验报告
本次实验旨在研究化学反应氧化还原及电极电势的关系，以及实现一定的手段实现化
学反应，绘制其极电势曲线，从而探究电极电势变化规律。
实验过程如下
1、实验准备：本实验需要准备3个100毫升烧瓶，每个烧杯中放入还原剂Na2S2O3，No2-/N2O3-、Cu2+/Cu、Fe/Fe3+共100毫升，恒定干盐酸溶液、萃取液50毫升；2个探头，pH计，口服管，带5个电极的扩展模块等。
2、实验操作：首先，将两个探头分别安装在烧杯中，一个探头用来测量恒定的pH值，另一个探头用来测量模拟反应发生时各烧杯溶液中的pH值。
然后，将扩展模块与电极相连，并将烧杯中的溶液通过口服管导入，时刻注意保持接触电极处溶液的pH值。
在此基
础上，进行电极电势的测量，不断调整电极处pH值，同时将每次测量结果记录到记录表上。
3、实验数据处理：将各烧杯的测定pH值与每次电极电势测量的结果列在一起，拟合
出极电势曲线。
对于一种化学反应，极电势具有唯一性，绘制出反应的极电势曲线可用来
判断所进行反应的特性。
4、实验结果及分析：由实验得到的极电势曲线及曲线图可知，pH值较低时，表明氧
化还原反应偏向氧化反应；而当pH值较高时，表明反应趋于还原，可用来确定反应的方向。
实验结果表明，不同反应的极电势有所不同，但都是一定的，即同一种反应的极电势
曲线是唯一的。
氧化还原反应实验与电位差分析
氧化还原反应实验与电位差分析氧化还原反应是一类非常重要的化学反应，也称为氧化还原反应或电子转移反应。
这类反应涉及到分子或原子的电子转移，并且是化学反应的基础。
在实验室中，氧化还原反应可以用不同的试验方法来检测。
其中之一是通过电位差分析来测量反应物或生成物之间的电势差异。
电位差分析原理电位差分析是通过测量物质在不同电位下的电流变化来判断它们是否参与了氧化还原反应。
在实践中，电位差分析是使用三电极电化学池和电位计来完成的。
电化学池由三个电极 - 工作电极，参比电极和计量电极组成。
工作电极通常是用作氧化还原反应的区域，计量电极通常是用来测量电极电位的电极，参比电极则是用来稳定电位并提供基准的电极。
通常在实验中，对于不同的试样，工作电极和计量电极都是不同的，而一组参比电极则可被多次使用。
在实验中，工作电极和参比电极被浸泡在含有待检测物的溶液中。
参比电极维持一个稳定的电位，以便可以测量工作电极和计量电极的电位。
之后，通过应用电场（通常为0.1-1.0伏特）并测量电池中的电流，可以确定待测物质的氧化还原特性。
实验流程1.准备电化学池首先准备一个三电极电化学池。
将工作电极、计量电极和参比电极安装到池中。
参比电极应该被放置在离工作电极和计量电极足够远的地方以保证它们不会互相干扰。
2.配置试剂为了进行实验，需要制备足够的试剂溶液。
在实验中，试剂溶液的浓度应该根据具体研究的对象进行调整。
3.电压扫描通过控制电位差来扫描电化学池。
在整个扫描的过程中，测量电流和电势值。
根据扫描图表，我们可以看到不同物质之间的电位差异，从而判断它们是否参与了氧化还原反应并测量它们的电位和其他性质。
结论氧化还原反应的实验和电位差分析是非常重要的实验方法，可广泛应用于化学、生物学和材料科学等领域。
它可用于测定各种物质的还原能力和氧化能力，鉴定各种物质的氧化物还原性质，以及研究电化学反应机理等。
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氧化还原反应与电极电位难题解析[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。
（1）(-) Ag(s)│AgCl(s) │HCl(sln)│Cl2(100kp)│Pt(s) (+)（2）(-) Pb(s)│PbSO4(s)│K2SO4(sln)‖KCl(sln)│PbCl2(s)│Pb(s) (+)（3）(-) Zn(s)│Zn2+(c1)‖MnO4-(c2), Mn2+(c3), H+(c4)│Pt(s) (+)（4）(-) Ag(s) | Ag+ (c1) ‖Ag+(c2) │Ag(s) (+)分析将所给原电池拆分为两个电极。
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PbCl2(s) +SO42-(aq)→PbSO4(s) +2Cl-(aq) n=2（3）正极反应MnO4-(aq) +8H+(aq)+5e-→Mn2+(aq)+ 4H2O(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)→2Mn2+(aq)＋8H2O(l)＋5Zn2+ (aq)n=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+ (c1) + e-属于金属-金属离子电极电池反应Ag+(c2) → Ag+ (c1) n=1例8-2 25℃时测得电池(-) Ag(s)│AgCl(s)│HCl(c)│Cl2(100kp)│Pt(s) (+) 的电动势为1.136V，已知θϕ( Cl2/Cl-)=1.358V, θϕ( Ag+/Ag)=0.799 6V，求AgCl的溶度积。
ϕAgCl/Ag 。
其次：AgCl的分析首先根据电池电动势和已知的标准电极电位，由Nernst方程求出θ平衡AgCl(s)Ag+ (aq)+ Cl-(aq)，方程式两侧各加Ag：AgCl(s) + Ag(s)Ag+ (aq)+ Cl-(aq) + Ag(s)AgCl与产物Ag组成AgCl/Ag电对；反应物Ag与Ag+组成Ag+/Ag电对。
AgCl(s)的溶度积常数为：V05916.0lg θsp nEK ==V05916.0)(θ/AgAg θAgCl/Ag +-ϕϕn 。
解 由电池表达式：正极反应 Cl 2 (g)+ 2e - → 2 Cl -(aq)，-/ClCl2ϕ=θ/ClCl2-ϕ+20.05916V lg2Cl ][Cl 2-P负极反应 Ag(s) + Cl -(aq) → AgCl(s) + e -，AgCl/Ag ϕ=θAgCl/Ag ϕ＋20.05916V lg2][Cl 1- 电池反应 Cl 2(g) + 2Ag(s) → 2AgCl(s) E ＝-/ClCl2ϕ-AgCl/Ag ϕ＝(θ/ClCl2-ϕ+20.05916V lg 2Cl ][Cl 2-P )-(θAgCl/Ag ϕ＋20.05916V lg 2][Cl 1-) ＝1.136V ， 将θ/ClCl2-ϕ和2Cl P 数据带入θAgCl/Agϕ＝θ/Cl Cl 2-ϕ－1.136 V ＝1.358 V －1.136 V ＝0.222V ， 又由 AgCl(s) + AgAg + + Cl - + AgV 05916.0lg θsp nE K =＝V05916.0)(θ/AgAg θAgCl/Ag +-ϕϕn =(0.222-0.799 6)V/0.059 16V ＝-9.76K sp (AgCl) = 1.74×10-10例 8-3 在Ag +、Cu 2+离子浓度分别为1.00×10-2mol·L -1和1.00mol·L -1的溶液中加入铁粉，哪一种金属离子先被还原析出？当第二种金属离子被还原析出时，第一种金属离子在溶液中的浓度为多少？已知θϕ( Cu 2+/Cu)=0.341 9V ，θϕ(Ag +/Ag)=0.799 6V 。
分析 首先根据电极电位判断物质氧化性或还原性的相对强弱。
氧化能力强的氧化型物质将首先被还原。
随着反应进行，被还原金属离子浓度降低，电极电位减小，当减小到与第二种金属离子的电极电位相等时，第二种金属离子才能被还原。
解/A gAg+ϕ= θ/Ag Ag +ϕ＋ 0.059 16Vlog[Ag +] ＝ 0.799 6V + 0.059 16Vlg(1.00×10-2) = 0.681 3 V/CuCu2+ϕ= θ/CuCu2+ϕ= 0.341 9 V由于/Ag Ag +ϕ＞/Cu Cu 2+ϕ，Ag +是较强氧化剂，当加入还原剂铁粉时首先被还原。
当/Ag Ag +ϕ=/Cu Cu 2+ϕ时，Cu 2+离子被还原。
则/AgAg+ϕ= 0.799 6V+ 0.059 16Vlg[Ag +] = 0.341 9V [Ag +] = 1.82×10-8（mol·L -1）例8-4 298K 时电池 (-) Pt(s)│H 2(100kp)│NaOH(sln)│HgO(s)│Hg(l) (+) 的θΕ=0.926V ，反应H 2(g)+21O 2(g) = H 2O(l)的△r H m θ= -285.84kJ ·mol -1。
又：H 2(g) O 2(g) H 2O(l) Hg(l) HgO(s)S θ/J·mol -1·K -1 130.5 205.03 69.94 77.4 70.29 试求分解反应 HgO(s)Hg(l) +21O 2(g) (1) 在298K 时氧的平衡分压；(2) 假定反应热与温度无关，HgO 在空气中能稳定存在的最高温度是多少？ 解 给定的电池反应：HgO(s)+ H 2 → Hg (l) +H 2O(l) 且n ＝2 ……（1式）△r G m θ= -nFE θ= -2×96 500C·mol -1×0.926V ＝-178 718 J·mol -1由 H 2(g) +21O 2(g)＝H 2O(l) ……（2式） △r G m θ[H 2O (l)]＝△r H m θ－T ×△r S m θ＝-285 840J·mol -1-298K×(69.94-130.5 -21×205.03) J·mol -1·K -1 ＝-237 244 J·mol -11式－2式得 HgO(s) → Hg(l) +21O 2(g) ……（3式） △r G m θ＝-178 718 J·mol -1-(-237 244 J·mol -1)＝58 526 J·mol -1(1) 由 △r G m θ＝－RT ln K p ，ln K p = -△r G m θ/RT = -58 526 J·mol -1/(8.314 J·mol -1·K -1×298K) = -23.62K p =5.5×10-11=2O p2O p = K p 2 =3.03×10-21atm = 3.07×10-19kPa(2) 反应 HgO(s) → Hg(l) +21O 2(g) 的 △r S m θ =77.4 J·mol -1·K -1+21×205.03 J·mol -1·K -1-70.29 J·mol -1·K -1=109.6 J·mol -1·K -1△r H m θ = △r G m θ + T △r S m θ=58 526 J·mol -1＋298K×109.6 J·mol -1·K -1 = 91 187 J·mol -1当HgO 在空气中能稳定存在时，2O p =0.2 atm ，K p =2O p = 0.447再由 12ln K K = RT T T T H r )()(1212θm ⨯-∆11105.5447.0ln -⨯=11221Kmol J 314.8)K 298()K 298(mol J 91187---⋅⋅⨯⨯-⨯⋅T T 计算得 T 2＝784.2K学生自测题 [TOP] 判断题 选择题 填空题 问答题 计算题一、判断题（对的打√，错的打×）1． CH 4中C 与4个H 形成四个共价键，因此C 的氧化值是4。
（ ） 2． 浓差电池Ag|AgNO 3(c 1)||AgNO 3(c 2)|Ag ，c 1< c 2, 则左端为负极。
（ ） 3． 组成原电池的两个电对的电极电位相等时，电池反应处于平衡状态。
（ ） 4． 氢电极的电极电位是0.0000伏。
（ ）5． 增加反应I 2 + 2e - 2I -中有关离子的浓度，则电极电位增加。
（ ） 二、选择题（将每题一个正确答案的标号选出） [TOP]1．下列关于氧化值的叙述中，不正确的是 （ ）A. 单质的氧化值为0B. 氧的氧化值一般为-2C. 氢的氧化值只能为+1D. 氧化值可以为整数或分数E. 在多原子分子中，各元素的氧化值的代数和为02．下列原电池中，电动势最大的是 （ ）A. (-) Zn|Zn 2+(c )‖Cu 2+(c )|Cu (+)B. (-) Zn|Zn 2+(0.1c )‖Cu 2+(0.2c )|Cu (+)C. (-) Zn|Zn 2+(c )‖Cu 2+(0.1c )|Cu (+)D. (-) Zn|Zn 2+(0.1c )‖Cu 2+(c )|Cu (+)E. (-) Zn|Zn 2+(2c )‖Cu 2+(c )|Cu (+)3．已知θϕ(Zn 2+/Zn)=－0.76V ，θϕ(Ag +/Ag)=0.80V ，将这两电对组成原电池，则电池的标准电动势为 ( )A. 2.36VB. 0.04VC. 0.84VD. 1.56VE. 1.18V4．对于电池反应Cu2+ + Zn＝Cu + Zn2+，下列说法正确的是（）A.当c(Cu2+)＝c(Zn2+)时，电池反应达到平衡。