实验氧化还原反应和氧化还原平衡

实验氧化还原反应和氧化还原平衡
实验氧化还原反应和氧化还原平衡

实验15 氧化还原反应和氧化还原平衡

[实验目的]

1. 学会装配原电池;

2. 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;

3. 通过实验了解化学电池电动势。

[基本操作]

1. 试管操作要用专用滴管取液体,不得引入杂质。清洗滴管时,里外都要冲洗干净。滴瓶上的滴管不得用于别的液体的取用,滴加液体时磨口以下部分不得接触接收容器的器壁。装有药品的滴管不得横放或滴管口向上斜放,以免液体流入橡皮头中。在通常的性质实验中,反应液一般取3~5滴。正常滴管中的一滴溶液约0.05 mL,例如,取0.5 mL的溶液,需要大约10滴。

2. 盐桥的制法

3. 伏特计的使用(区分正负极,伏特计和电极要接触良好)

[实验原理]

对于电极反应:

氧化态(Ox)+ ne? = 还原态(Red)

根据能斯特公式,有?

其中,R = 8.314 J·mol-1·K-1,T = 298.15 K,F = 96485 C·mol-1 电极电势的大小与E o(电极本性)、氧化态和还原态的浓度,溶液的温度以及介质酸度等有关。

对于电池反应,

aA + bB = cC + dD

对应的能斯特方程是

电极电势愈大,表明电对中氧化态氧化能力愈强,而还原态还原能力愈弱,电极电势大的氧化态能氧化氧化电极电势比它小的还原

态。E+ > E-是氧化还原反应自发进行的判椐。在实际应用中,若o

E与

+ o

E的差值大于0.5V,可以忽略浓度、温度等因素的影响,直接用o池E -

数值的大小来确定该反应进行的方向。

a Mn为粉红色,观察不到

[注意事项]

1. 原电池中试剂的取量一般不要超过15 mL,因为量的多少对电极电势不影响,而对电流大小有影响。

2. 原电池实验中,导线接头不可与试剂接触,也不可将试剂滴到导线上,以免形成新的电极。

3. 化合物的颜色参看附录。

4. 实验报告按性质实验格式书写。

氧化还原反应实验报告

氧化还原反应 实验目的: 通过实验掌握氧化还原反应的基本原理,熟悉几种常见的氧化还原反应。 实验原理: ? 物质的氧化还原能力的强弱与物质的本性有关, 氧化还原能力通常根据电对的电极电势的高低来判定。 ? 氧化还原反应进行的方向、次序、程度, 可以根据氧化剂和还原剂所对应的电对电极电势的相对大小来判定。 ?E = E 氧化剂电对电势 - E 还原剂电对电势 > 0 反应能自发进行 ?E = E 氧化剂电对电势 - E 还原剂电对电势 = 0 反应处于平衡状态 ?E = E 氧化剂电对电势 - E 还原剂电对电势 < 0 反应不能自发进行 ? 氧化还原反应总是优先在电极电势差值最大的两个电对所对应的氧化剂和还原剂之间进行。 ? 电极电势差值较小的两个电对所对应的氧化剂和还原剂之间能否进行氧化还原反应,应考虑浓度的影响。 实验过程:在Na 3AsO 4与 I - 的氧化还原反应方程式中, 有 H +, 与OH - 参加,因此介质的 pH 值将对反应有显著的影响。 AsO 43- 2 I -AsO 2-2OH - I 22H + 由于AsO 43- / AsO 2- 与 I 2 / I - 的氧化还原电对的值相近, 因此, 可以通过改变溶液的酸碱性改变氧化还原反应进行的方向。反应可在同一试管中进行, 先在酸性中观察Na 3AsO 4与 KI 的反应(为了便于观察碘单质的生成与, 常加入CCl 4萃取碘),观察碘单质的生成,然后再加入碱溶液使反应液呈碱性,观察碘单质的消失。试验中,酸的加入量应控制在使反应进行即可, 应避免加入过量的酸。 由于含砷的化合物有较高的毒性, 反应的废液应回收到指定的回收瓶中,统一处理。如果不慎试液滴在皮肤上,应立即冲洗。 实验结论:氧化态或还原态物质与其它的试剂发生化学反应,生成沉淀或形成络合物,从而大大改变了氧化态或还原态物质的浓度,此时,电对的电极电势有较大的变化,应通过奈斯特方程式计算或查表确定其电极电势,再判定氧化还原的反应进行的方向。 ? 对于有H +, 或OH -参加电极反应的电对,介质的pH 值将对反应有显著的影响。 ? 氧化还原反应进行的程度的大小和反应进行的快慢并不一定一致。氧化还原反应进行的程度是对该化学反应一个热力学上的量度, 而氧化还原反应进行的快慢是对该化学反应一个动力学上的量度。氧化还原反应进行的快慢要受到很多其他因素的影响。例如:固液反应时的接触面积。因此, 常加入催化剂加快反应速度。

无机化学 第十一章 氧化还原反应

第十一章氧化还原反应 §本章摘要§1.原电池 原电池电极电势和电动势 2.氧化还原反应方程式的配平 电极反应式的配平氧化还原方程式的配平 3.电池反应的热力学 电动势和电池反应的关系电动势和电池反应的关系浓度对 E 和的影响(Nernst 方程)水溶液中离子的热力学函数 4.化学电源 化学电源 5.分解电压和超电压 分解电压和超电压 6.和电极电势有关的图示 电势- pH 图元素电势图自由能- 氧化数图 1 4 1 的 (1) 片上,进入溶随着上述过程的进行,左池中过剩,显正电性,阻 -+ 2 e 过剩, 阻碍电子从左向右移动,阻碍反应+ 2 e - Cu 不能持续

(2) 的溶液中,构成锌电极。这 接触时,有两种过程可能发生: Zn ----+ 2 e + 2 e --- Zn - 电极来说,一般认为是锌片上留下负电荷而进入溶液。和 Zn - 电极的电极电势。 溶液均处于标准态时,这个 表 表示。电极电势 至此,我们定义了电极电势和,电池的电和电池的电动势可以测得,这将在物理 值的测定中仍有一些值必须组成一个电路, 值的参比电极。测出由待测电极和参比电极组成的原电池的电动势E, 值,就可以计算出待测电极的电极电 (1 ) 1.013Pa

原电池的电动势 表示电极中极板与溶液之间的 动势为电池的标准电动势, 大的电极为正极,故电 所以,电池反应 ] = 1 。

[ KCl ] = 1。其 而求得。 , 离子共存的溶液中, 物质。如, 值增大的顺序从上到下排列。

-即得,正极的电极反应减去负极的电极反应即原电池的电池反应。在电池反应中,正极的 反应减去负极的电极反应即原电池的电池反应: 正极的氧化型 是氧化剂,它被还原成其还原型 其氧化型 。 值越大表示氧化型物质越容易被还原。这种电极电势被称为‘还原电势’ 第十一章 氧化还原反应 §本章摘要§ 1.原电池 原电池 电极电势和电动势 2.氧化还原反应方程式的配平 电极反应式的配平 氧化还原方程式的配平 3.电池反应的热力学 电动势 和电池反应的关系 电动势和电池反应的关系 浓度对 E 和 的影响 (Nernst 方程) 水溶液中离子的热力学函数 4.化学电源 化学电源 5.分解电压和超电压 分解电压和超电压 6.和电极电势有关的图示 电势 - pH 图 元素电势图 自由能 - 氧化数图

实验十-氧化还原反应

实验十氧化还原反应 一.实验目的 1.加深理解电极电势与氧化还原反应的关系; 2.了解介质的酸碱性对氧化还原反应方向和产物的影响; 3.了解反应物浓度和温度对氧化还原反应速率的影响; 4.掌握浓度对电极电势的影响; 5.学习用酸度计测定原电池电动势的方法. 二.实验原理 参加反应的物质间有电子转移或偏移的化学反应称为氧化还原反应.物质的还原能力的大小,可以根据相应电对电极电势的大小来判断。电极电势愈大,电对中的氧化型的氧化能力愈强。电极电势愈小,电对中的还原型的还原能力愈强。 根据电极电势大小可以判断氧化还原反应的方向. 当E MF= E(氧化剂)- E(还原剂)> 0时;反应正向自发进行 当E MF= E(氧化剂)- E(还原剂) = 0时;反应处于平衡状态 当E MF= E(氧化剂)- E(还原剂)< 0时;不能进行自发反应 ┃>0.2V时),通常可当氧化剂电对和还原剂电对的标准电极电势相差较大时,(如│E MF 以用标准电池电动势判断反应的方向. 由电极反应的能斯特(Nernst)方程式,可以看出浓度对电极电势的影响.298.15K 时; 0.0592V c(氧化型) E = E? + ——————㏒—————— Z c(还原型) 溶液的PH会影响某些电对的电极电势或氧化还原反应的方向。 介质的酸碱性也会影响某些氧化还原的产物。 原电池是利用氧化还原反应将化学能转变为电能的装置。 当有沉淀或配合物生成时,会引起电极电势和电池电动势的改变。 三.实验内容 ? 实验步骤现象反应方程式解释与结论 1.上层橙色2I- + 2Fe3+= I2 + 2Fe2+ E?(Fe3+/ Fe2+)>E?(I2/I-)下层紫红色故E?>0,反应生成I2并溶于 CCl 4 2.上层棕黄色2Br- + 2Fe3+ ≠E?(Fe3+/ Fe2+)<E?(Br-2/ Br--)下层无色故E?<0,反应不能发生。 /I-)<E?(Fe3+/ Fe2+)<E?(Br-2/ Br--) 结论:E?(I 2 E?(I2/I-)和E?(Br-2/ Br--)分别是最强的还原剂和氧化剂。 H2O2为氧化剂 3.橘红色2KI + H2O2 + H2SO4= I2 + K2SO4 + 2H2O H2O2为还原剂 4.肉红色2KMnO4 + 3H2SO4+5H2O2 = K2SO4+ 2MnSO4 + 5O2+82H2O 结论:H2O2在上述分别用作氧化剂和还原剂。

实验五氧化还原反应与电极电势(精)

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: 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HNO3, 1mol·L-1 HNO3,3mol·L-1HAc,1mol·L-1 H2SO4,3mol·L-1 H2SO4,0.1mol·L-1 H2C2O4,浓NH3·H2O(2mol·L-1),6mol·L- 1NaOH,40%NaOH。 1mol·L-1 ZnSO4,1mol·L-1 CuSO4,0.1mol·L-1KI,0.1mol·L-

氧化还原反应 习题及问题详解

氧化还原反应习题及答案 一、判断题: 1.已知 MX 是难溶盐,可推知E( M2+ / MX ) < E( M2+ / M+ ) 。() 2.在实验室中MnO2 (s) 仅与浓 HCl 加热才能反应制取氯气,这是因为浓HCl仅使 E ( MnO / Mn2+ ) 增大。.......................................... () 2 E( Cl / Cl-) < E( Cl2/ 2 AgCl ) 。...............................................................................() 3. 以原电池的E来计算相应氧化还原反应的标准平衡常数,由此可以推论出,氧化还原反应的K是各物种浓度为 1.0 mol·L-1或p = p时的反应商。................................................................... () 4. 理论上所有氧化还原反应都能借助一定装置组成原电池;相应的电池反应也必定是氧化还原反应。.............................. () 5. 已知K( AgCl ) =1.8 ? 10-10,当c (Ag+ ) = 1.8 ? 10-1 0 mol·L-1时,E (Ag+ /Ag ) = E(AgCl / Ag ) 。.................................................................................... .............................() 6. E( Cr2O72-/ Cr3+) < E( Cl2/ Cl-),但是, K2Cr2O7与浓度较大的 HCl (aq) 可以反应生成Cl2。这是由于c (HCl) 增大,使E (Cr2O72-/Cr3+ ) 增大 , 同时又使E(Cl2/Cl-)减,从而使E(Cr2O72-/Cr3+)> (Cl2/Cl- )。................................................................................ ..( ) 7. 电极电势越小的电对的还原型,其还原性越强,是更强的还原剂。..... () 8. 电池 (-) Pb ∣ PbSO4 (s) ∣ SO42- (aq) Pb2+ (aq) ∣ Pb (+) 的E > 0 ,这是一个浓差电池。............................................................... (¨) 9. 下列两个原电池在 298K 时均能放电: (1) (-) Pt ∣ Fe2+ ( c1 ) , Fe3+ ( c2 ) Cr2O72- ( c3 ) ,H+ ( 1.0 mol?L-1 ) , Cr3+ ( c4 ) Pt (+) (2) (-) Pt ∣ S2O32- ( c5 ), S4O62- ( c6 ) Fe3+ ( c2 ), Fe2+( c1 ) Pt (+) 二、选择题: 1.下列有关标准电极电势的叙述中正确的是.......... ()。 (A) 同一元素有多种氧化值时,由不同氧化值物种所组成的电对,其标准电极电势不同; (B) 电对中有气态物质时, 标准电极电势一般是指气体处在 273K 和 1.00 ?105 Pa 下的电极电势; (C) 电对的氧化型和还原型浓度相等时的电势就是标准电极电势; (D)由标准电极电势不等的电对组成电池 , 都可以通过改变氧化型或 还原型的物质浓度而改变E。 2.下列反应为氧化还原反应的是........................... ()。

实验五 氧化还原反应

实验五氧化还原反应 一实验目的 1.了解几种常见的氧化剂和还原剂,进行氧化剂和还原剂之间的实验,观察反应的生成物。 2.比较氧化剂高锰酸钾在酸性、碱性和中性溶液中的氧化性,观察反应的生成物。 二实验原理 氧化还原反应的实质是反应物之间发生了电子转移或偏移。氧化剂在反应中得到电子,所以有较高氧化数的化合物如:高锰酸钾、重铬酸钾、浓硝酸、浓硫酸等都是氧化剂;还原剂在反应中失去电子,所以有较低氧化数的化合物如:碘化钾、硫酸亚铁、亚硫酸钠、氯化亚锡等都是还原剂。许多氧化剂、还原剂在不同的pH溶液中电极电势发生变化,氧化还原能力不同,氧化还原产物也不同。 三实验用品 仪器:试管、试管架、角匙、酒精灯、试管夹、烧杯 药品:铜片:FeSO4、浓HNO3、浓H2SO 4 0.01mol·L-1 NH4SCN溶液 0.05mol·L-1 Na2SO3溶液 0.5mol·L-1的溶液:H2SO4、K2Cr2O7。 1mol·L-1 的溶液:KI、HgCl2、SnCl2。 3mol·L–1 H2SO4溶液 6mol·L-1的溶液:NaOH、HNO3。 30g·L-1的H2O2溶液、0.2g·L-1 的KMnO4溶液。 四实验内容 (一)硝酸和浓硫酸的氧化性 1.硝酸 取2只试管,分别加入浓硝酸和6mol·L-1 硝酸各1m1,再各加入铜片1块,观察现象。写出化学反应方程式,并指出氧化剂和还原剂。 2.浓硫酸 取2只试管,分别加入浓硫酸和3mol·L-1 H2SO4各1ml,再分别加入铜片1块,微热,观察现象。写出有关化学方程式,并指出氧化剂和还原剂。 (二)高价盐的氧化性 1.重铬酸钾 取2支试管,分别加入0.50mol·L-1 的K2CrCl7溶液各1ml,其中1支加入0.05mol·L-1的Na2SO3溶液1ml,另一支加入3mol·L-1 H2SO41m1和1mol·L-1 KI溶液10滴,摇匀。观察现象,注意溶液颜色的改变。写出反应的化学方程式,指出氧化剂和还原剂。 2.高锰酸钾 取1支试管,加入0.20g·L-1的KMnO4溶液1ml,3mol·L-1 H2SO4溶液0.50ml,30g·L-1的H2O2溶液0.50ml,振摇。观察现象,注意溶液颜色的改变。写出化学反应方程式,并指

氧化还原反应 习题及答案

氧化还原反应 习题及答案 一、判断题: 1.已 知 MX 是 难 溶 盐,可 推 知 E ( M 2+ / MX ) < E ( M 2+ / M + ) 。 ( ) 2.在实验室中MnO 2 (s) 仅与浓 HCl 加热才能反应制取氯气,这是因为浓HCl 仅使 E ( MnO 2 / Mn 2+ ) 增 大。 ...................................................................................... ( ) E ( Cl 2 / Cl - ) < E ( Cl 2 / AgCl ) 。...............................................................................() 3. 以 原 电 池 的 E 来 计 算 相 应 氧 化 还 原 反 应 的 标 准 平 衡 常 数, 由 此 可 以 推 论 出, 氧 化 还 原 反 应 的 K 是 各 物 种 浓 度 为 1.0 mol ·L -1 或 p = p 时 的 反 应 商。 ....................................................................................................................................... ( ) 4. 理 论 上 所 有 氧 化 还 原 反 应 都 能 借 助 一 定 装 置 组 成 原 电 池; 相 应 的 电 池 反 应 也 必 定 是 氧 化 还 原 反 应。 ............................................................. ( ) 5. 已 知 K ( AgCl ) =1.8 ? 10-10,当 c (Ag + ) = 1.8 ? 10-1 0 mol ·L -1 时,E (Ag + /Ag ) = E (AgCl / Ag ) 。.................................................................................................................( ) 6. E ( Cr 2O 72- / Cr 3+ ) < E ( Cl 2 / Cl - ), 但是, K 2Cr 2O 7与浓度较大的 HCl (aq) 可以反应生成Cl 2 。这 是 由于 c (HCl) 增大,使 E (Cr 2O 72-/Cr 3+ ) 增 大 , 同时又使E (Cl 2/Cl -)减,从而使E (Cr 2O 72-/Cr 3+)> (Cl 2/Cl - )。..................................................................................( ) 7. 电极电势越小的电对的还原型,其还原性越强,是更强的还原剂 。 ............. ( ) 8. 电 池 (-) Pb ∣ PbSO 4 (s) ∣ SO 42- (aq) Pb 2+ (aq) ∣ Pb (+) 的 E > 0 , 这 是 一 个 浓 差 电 池。 ....................................................................................................................................... (¨ ) 9. 下 列 两 个 原 电 池 在 298K 时 均 能 放 电: (1) (-) Pt ∣ Fe 2+ ( c 1 ) , Fe 3+ ( c 2 ) Cr 2O 72- ( c 3 ) ,H + ( 1.0 mol ?L -1 ) , Cr 3+ ( c 4 ) Pt (+) (2) (-) Pt ∣ S 2O 32- ( c 5 ), S 4O 62- ( c 6 ) Fe 3+ ( c 2 ), Fe 2+( c 1 ) Pt (+) 二、选择题: 1.下 列 有 关 标 准 电 极 电 势 的 叙 述 中 正 确 的 是 ....................... ( )。 (A) 同 一 元 素 有 多 种 氧 化 值 时,由 不 同 氧 化 值 物 种 所 组 成 的 电 对,其 标 准 电 极 电 势 不 同; (B) 电 对 中 有 气 态 物 质 时, 标 准 电 极 电 势 一 般 是 指 气 体 处 在 273K 和 1.00 ? 105 Pa 下 的 电 极 电 势 ; (C) 电 对 的 氧 化 型 和 还 原 型 浓 度 相 等 时 的 电 势 就 是 标 准 电 极 电 势 ; (D) 由 标 准 电 极 电 势 不 等 的 电 对 组 成 电 池 , 都 可 以 通 过 改 变 氧 化 型 或 还 原 型 的 物 质 浓 度 而 改 变 E 。 2.下 列 反 应 为 氧 化 还 原 反 应 的 是......................................................... ( )。 (A) CH 3CSNH 2 + H 2O → CH 3COONH 4 + H 2S ; (B) XeF 6 + H 2O → XeOF 4 + HF ; (C) 2XeF 6 + SiO 2 → SiF 4 + 2XeOF 4; (D) XeF 2 + C 6H 6 → C 6H 5F + HF + Xe 。 3.原 电 池:(-) Pb ∣ Pb 2+ ( c 1 ) Cu 2+ ( c 2 ) ∣ Cu (+) , E = 0.47 V 如 果 c ( Pb 2+ ) 减 小 到 0.10 mol ·L -1 而 c ( Cu 2+ )不 变, 则 电 池 电 动 势 变 为 . ( )。 (A) 0.41V ; (B) 0.44 V ; (C) 0.50 V ; (D) 0.53 V 。 4.在 酸 性 介 质 中 , 锰 元 素 的 电 势 图 为: MnO 4- 0564.V MnO 42- 267.V MnO 2 095.V Mn 3+ 151.V Mn 2+ -118.V Mn 由 此 判 断下 列 叙 述 中 正 确 的 是 ................................................................... ( )。 (A) MnO 42- 是 最 强 的 氧 化 剂 ;

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/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- 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: PbO2 C: O2 D: FeCl3 5. 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- = H2

6. 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。 3.氢的电极电势是零。 4.计算在非标准状态下进行氧化还原反应的平衡常数,必须先算出非标准电动势。 5.FeCl3,KMnO4和H2O2是常见的氧化剂,当溶液中[H+]增大时,它们的氧化能力 都增加。 三、填空题 1. 根据Eθ(PbO2/PbSO4) >Eθ(MnO4-/Mn2+) >Eθ(Sn4+/Sn2+),可以判断在组成电对的六种物质中,氧化性最强的是,还原性最强的是。 2. 随着溶液的pH值增加,下列电对Cr2O72-/Cr3+、Cl2/Cl-、MnO4-/MnO42-的E值将分别、、。

(完整版)化学平衡常数及其计算

考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。 2.能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一化学平衡常数 1.概念 在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,用符号K表示。 2.表达式 对于反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g), K=c p?C?·c q?D? c m?A?·c n?B? (固体和纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达式中)。 3.意义及影响因素 (1)K值越大,反应物的转化率越大,正反应进行的程度越大。

(2)K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4.应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数,判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)的任意状态,浓度商:Q c=c c?C?·c d?D? c a?A?·c b?B? 。 Q<K,反应向正反应方向进行; Q=K,反应处于平衡状态; Q>K,反应向逆反应方向进行。 (3)利用K可判断反应的热效应:若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。 深度思考

1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×” (1)平衡常数表达式中,可以是物质的任一浓度() (2)催化剂能改变化学反应速率,也能改变平衡常数() (3)平衡常数发生变化,化学平衡不一定发生移动() (4)化学平衡发生移动,平衡常数不一定发生变化() (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响,温度升高,化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 2.书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2+H2O HCl+HClO (2)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) (3)CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O (4)CO2-3+H2O HCO-3+OH- (5)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) 3.一定温度下,分析下列三个反应的平衡常数的关系 ①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1 ②1 2N2(g)+ 3 2H2(g)NH3(g)K2 ③2NH3(g)N2(g)+3H2(g)K3 (1)K1和K2,K1=K22。 (2)K1和K3,K1=1 K3。 题组一平衡常数的含义 1.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应: 2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2 则4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=(用K1、K2表示)。 2.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示: t/℃700 800 830 1 000 1 200 K0.6 0.9 1.0 1.7 2.6

高一化学氧化还原反应精选练习题

强电解质: 1、强酸:HCl 盐酸 H 2SO 4 硫酸 HNO 3 硝酸 HBr氢溴酸 HI氢碘酸 HCLO 4 高氯酸 2、强碱:NaOH KOH Ba(OH) 2 Ca(OH) 2 3、绝大多数盐:高中见到的盐全部是强的电解质 金属化合物:a、氧化物:氧化钙CaO 氧化钠NaCl 氧化镁MgO 氧化Al 2O 3 氧化锌 ZnO 氧化盐铁FeO 氧化铁Fe 2 O 3 氧化铜CuO 氧化汞HgO 氧化银AgCl b、过氧化合物:过氧化钠Na 2O 2 c、金属碳化物:碳化钙CaC 2 d、金属硫化物:硫化钙CaS 2二硫化亚铁FeS 2 弱电解质: 1、弱酸:碳酸H 2CO 3 亚硫酸H 2 SO 3 醋酸CH 3 COOH 氢硫酸H 2 S 氢氟酸HF 硅酸H 2SiO3 原硅酸H 3 SiO 4 所有的有机酸 2、弱碱:一水合氨NH3.H2O 所有的除强碱的氢氧化金属R(OH) 3、水H2O也是弱电解质 非电解质: 1、非金属氧化物:二氧化碳二氧化硫一氧化碳三氧化硫二氧化氮 一氧化氮 2、大多数有机物:甲烷乙醇蔗糖(有机酸和有机盐除外) 3、非金属化合物:氨气 (1)氧化反应:失去电子(化合价升高 )的反应。 (2)还原反应:得到电子(化合价降低 )的反应。 (3)氧化剂(被还原 ):得到电子的反应物(所含元素化合价降低的反应物)。 (4)还原剂(被氧化 ):失去电子的反应物(所含元素化合价升高的反应物)。 (5)氧化产物:还原剂失电子被氧化后的对应产物(包含化合价升高

的元素的产物)。 (6)还原产物:氧化剂得电子被还原后的对应产物(包含化合价降低的元素的产物)。 (7)强氧化剂与强还原性相遇时,一般都会发生氧化还原反应。 如:H2SO4(浓)与金属、H2S、S2-、HI、I-、HBr、Br-、Fe2+、P等。 Cl 2与金属、H 2 S、S 2 -、HI、I-、HBr、Br-、Fe 2 +、H 2 、SO2、、H2SO3等。 HNO3与金属、H2S、S2-、HI、I-、HBr、Br-、Fe2+、P、SO2、、H2SO3等。 (8).元素处于最高价时只有氧化性,在反应中只作氧化剂; 元素处于最低价时只有还原性,在反应中只作还原性; 元素处于中间价态时,在反应中化合价既可升高又可降低,既有氧化性又有还原性,既可作氧化剂又可作还原性。 练习题 1下列类型的反应,一定发生电子转移的是( ) A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应2下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是( ) A.在反应中不一定所有元素化合价都发生变化 B.肯定有一种元素被氧化另一种元素被还原 C.非金属单质在反应中只能得电子 D.金属单质在反应中失电子被还原 3已知下列反应: 2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2① 2FeCl2+Cl2===2FeCl3② I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI③

实验氧化还原反应和氧化还原平衡

实验15 氧化还原反应和氧化还原平衡 [实验目的] 1. 学会装配原电池; 2. 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; 3. 通过实验了解化学电池电动势。 [基本操作] 1. 试管操作要用专用滴管取液体,不得引入杂质。清洗滴管时,里外都要冲洗干净。滴瓶上的滴管不得用于别的液体的取用,滴加液体时磨口以下部分不得接触接收容器的器壁。装有药品的滴管不得横放或滴管口向上斜放,以免液体流入橡皮头中。在通常的性质实验中,反应液一般取3~5滴。正常滴管中的一滴溶液约0.05 mL,例如,取0.5 mL的溶液,需要大约10滴。 2. 盐桥的制法 3. 伏特计的使用(区分正负极,伏特计和电极要接触良好) [实验原理] 对于电极反应: 氧化态(Ox)+ ne? = 还原态(Red) 根据能斯特公式,有? 其中,R = 8.314 J·mol-1·K-1,T = 298.15 K,F = 96485 C·mol-1 电极电势的大小与E o(电极本性)、氧化态和还原态的浓度,溶液的温度以及介质酸度等有关。 对于电池反应, aA + bB = cC + dD 对应的能斯特方程是 电极电势愈大,表明电对中氧化态氧化能力愈强,而还原态还原能力愈弱,电极电势大的氧化态能氧化氧化电极电势比它小的还原 态。E+ > E-是氧化还原反应自发进行的判椐。在实际应用中,若o E与 + o E的差值大于0.5V,可以忽略浓度、温度等因素的影响,直接用o池E - 数值的大小来确定该反应进行的方向。

a Mn为粉红色,观察不到 [注意事项] 1. 原电池中试剂的取量一般不要超过15 mL,因为量的多少对电极电势不影响,而对电流大小有影响。 2. 原电池实验中,导线接头不可与试剂接触,也不可将试剂滴到导线上,以免形成新的电极。 3. 化合物的颜色参看附录。 4. 实验报告按性质实验格式书写。

氧化还原反应与氧化还原滴定法

氧化还原反应与氧化还原滴定法 一、单选择题 1、不属于氧化还原滴定法的是 A、铬酸钾法 B、高锰酸钾法 C、碘量法 D、亚硝酸钠法 E、重铬酸钾法 2、氧化还原滴定法的分类依据是 A、滴定方式不同 B、配制滴定液所用氧化剂不同 C、指示剂的选择不同 D、滴定对象不同 E、酸度不同 3、高锰酸钾法中,调节溶液的酸性实用的是 A、HClO4 B 、H2SO4 C 、HNO3D、HBr E 、HCl 4、间接碘量法中,加入KI的作用是 A、作为氧化剂 B、作为还原剂 C、作为沉淀剂 D、作为掩蔽剂 E、作为保护剂 5、间接碘量法中,滴定至终点的溶液放置后(5分钟)又变为蓝色的原因是 A、KI加入量太少 B、空气中氧的原因 C、待侧物与KI反应不完全 D、溶液中淀粉过多 E、反应速度太慢 6、用K2Cr2O7作为基准物质标定Na2S2O3溶液的浓度,在放置10分钟后,要加入大量纯化水 稀释,其目的是 A、避免I2发挥 B、增大I2的溶解度 C、减慢反应速度 D、降低酸度和减少[Cr3+] E、降低溶液的温度 7、Na2S2O3溶液不能用直接法配制的原因是 A、Na2S2O3分子量小 B、具有吸湿性 C、Na2S2O3常含有杂质 D、水中溶解度小 E、难于准确称量 8、下列不能用碘量法测定含量的是 A、漂白粉 B、MnO2 C、Na2S D、Na2SO4 E、K2Cr2O7 9、用高锰酸钾法测定Ca2+时,所属的滴定方法是 A、置换 B、剩余 C、直接 D、间接 E、返滴定 10、在亚硝酸钠法中,能用重氮化滴定法测定的物质是 A、季铵盐 B、生物碱 C、芳叔胺 D、芳伯胺 E、芳仲胺 11、用亚硝酸钠法测定物质含量时,下列不正确的是

(完整版)高考化学知识点化学平衡常数

高考化学知识点:化学平衡常数 高考化学知识点:化学平衡常数 1、化学平衡常数 (1)化学平衡常数的化学表达式 (2)化学平衡常数表示的意义 平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小,K值越大,反应进行越完全,反应物转化率越高,反之则越低。 2、有关化学平衡的基本计算 (1)物质浓度的变化关系 反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度 生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度 其中,各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 (2)反应的转化率():= 100% (3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论: 恒温、恒容时:恒温、恒压时:n1/n2=V1/V2 (4)计算模式 浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) 起始 m n O O 转化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx (A)=(ax/m)100% (C)= 100% (3)化学平衡计算的关键是准确掌握相关的基本概念及它们相互之间的关系。化学平衡的计算步骤,通常是先写出有关的化学方程式,列出反应起始时或平衡时有关物质的浓度或物质的量,然后再通过相关的转换,分别求出其他物质的浓度或物质的量和转化率。概括为:建立解题模式、确立平衡状态方程。说明: ①反应起始时,反应物和生成物可能同时存在; ②由于起始浓度是人为控制的,故不同的物质起始浓度不一定是化学

计量数比,若反应物起始浓度呈现计量数比,则隐含反应物转化率相等,且平衡时反应物的浓度成计量数比的条件。 ③起始浓度,平衡浓度不一定呈现计量数比,但物质之间是按计量数反应和生成的,故各物质的浓度变化一定成计量数比,这是计算的关键。 化学平衡常数知识点总结分享到这里,更多内容请关注高考化学知识点栏目。

精选高一化学氧化还原反应习题及答案解析

第二章第三节氧化还原反应 一、选择题(只有1个正确答案;共6小题,每小题3分,共18分。) 1.有关氧化还原反应实质的说法中正确的是()A.是否有元素的电子转移B.是否有元素的化合价的变化 C.是否有氧元素的参加D.是否有原子的重新组合 2.下列有关四种基本反应类型与氧化还原反应关系的说法中正确的是()A.化合反应一定是氧化还原反应B.分解反应一定不是氧化还原反应 C.置换反应一定是氧化还原反应D.复分解反应不一定是氧化还原反应 3.下列有关实验室制取气体的反应中,其原理不属于氧化还原反应的是()A.实验室中用稀硫酸与锌粒反应制取H2B.实验室中用浓盐酸与二氧化锰加热制Cl2(见P3-20) C.实验室中用高锰酸钾加热分解制取O2D.实验室中用稀盐酸与石灰石反应制取CO2 4.下列化学反应中,属于氧化还原反应的是()A.Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl B.Fe+CuSO4===Cu+FeSO4 C.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O D.CaO+H2O===Ca (OH)2 5.氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列生产、生活中的事例不属于氧化还原反应的是A.金属冶炼 B.燃放鞭炮C.食物腐败D.点制豆腐 6.从硫元素的化合价态上判断,下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是()A.Na2S B.S C.SO2 D.H2SO4 二、选择题(有1-2个答案,只有一个正确选项的,多选不给分;有两个正确选项的,选对一个给2分, 选错一个该小题不给分。共10小题,每小题4分,计40分。) 7.下列说法中,能够判断一个反应是否是氧化还原反应的是()A.反应前后,元素是否有电子转移 B.反应前后,元素是否有化合价变化 C.反应前后,是否有氧元素参加 D.反应前后,是否有氢元素参加 8.对溶液中的离子反应存在下列几种说法,其中正确的是()A.不可能是氧化还原反应B.只能是复分解反应 C.可能是置换反应 D.可能是化合反应 9.下列水溶液中的各组离子因为发生氧化还原反应而不能大量共存的是()A.Na+、Ba2+、Cl-、SO42-B.Ca2+、HCO3-、C1-、K+

实验七--氧化还原反应与电化学

实验七 氧化还原反应与电化学 一.实验目的 1. 了解测定电极电势的原理及方法 2. 掌握用酸度计测定原电池电动势的方法 3. 了解原电池、电解池的装置及作用原理 二.实验原理 1.电极电势的测定 E (Zn 2+/Zn)电极电位的测定 (-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3)??KCl(饱和)?Hg 2Cl 2,Hg (Pt) (+) 测测甘汞E E E E E E E E -=-=-=-=+++-+V 2415.0)/Zn Zn () /Zn Zn (V 2415.0)/Zn Zn ()(222 ()()() ++++ =22O 2Zn lg 216059.0Zn Zn Zn Zn c E E 理论 2.浓度对电极电势的影响 对于任意一个电极反应 氧化型物质 + z e - 还原型物质 )()(lg 05916.0)O/R ()O/R (还原态氧化态c c z E E += c (氧化态)增大或c (还原态)减小,E (O/R)变大;c (氧化态) 减小或c (还原态)增大,E (O/R) 减小。对比下面三个原电池 (1)(-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3) ║ CuSO 4(0.10mol·dm -3)?Cu (+) (2)(-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3) ║ [Cu(NH 3)4]2+, NH 3·H 2O ?Cu (+) (3)(-) Zn ?[Zn(NH 3)4]2+, NH 3·H 2O ║ CuSO 4(0.10mol·dm -3)?Cu (+) 电池(2)中正极的氧化态生成配离子使c (氧化态)变小,则正极的电极电势变小;(3)中负极的氧化态生成配离子使c (氧化态)变小,则负极的电极电势变小,故电动势 E 3 >E 1 >E 2。 3.酸度对电极电势的影响 含氧酸盐的氧化性随介质溶液的酸度的增加而增强,如 O H 7Cr 2 e 6H 14O Cr 23272+=+++-+- ) Cr ()H ()O Cr (lg 605916.0)/Cr O Cr ()/Cr O Cr (321427232723272++-+-+-?+=c c c E E

化学平衡常数基础知识讲义

化学平衡二 教学目标 1.知道化学平衡常数的含义; 2.能运用化学平衡常数对化学反应进行的程度做出判断; 3.能利用化学平衡常数用三段式计算反应物的转化率; 教学重点、难点 教学重点: 平衡常数的应用 教学难点: 平衡常数的理解 知识点详解: 知识点一 化学平衡常数的含义及表达式 1.含义 在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数(简称平衡常数),用符号“K”表示。 2.对于一般的可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),当在一定温度下达到化学平 衡状态时,平衡常数的表达式为:K =cp C ·cq D cm A ·cn B 。 例1.对于3Fe +4H 2O(g)Fe 3O 4+4H 2(g),反应的化学平衡常数的表达式为( ) A .K = c Fe3O4·c H2c Fe ·c H2O B .K =c Fe3O4·c4H2 c Fe ·c4H2O C .K =c4H2O c4H2 D .K =c4H2 c4H2O 知识点二 意义 (1)K 值越大,说明正反应进行的程度越大,反应物的转化率越大;反之进行的程度就越小,转化率就越小。 (2)K 只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。 例2.关于化学平衡常数的叙述,正确的是( ) A .只与化学反应方程式本身和温度有关 B .只与反应的温度有关 C .与化学反应本身和温度有关,并且会受到起始浓度的影响 D .只与化学反应本身有关,与其他任何条件无关的一个不变的常数 高温

例3.在密闭容器中进行下列反应)()(2g CO s C +)(2g CO ;0>?H 达到平衡后,改变 下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化: (1)增加少量碳,平衡 ,)(CO c ; (2)减小密闭容器体积,保持温度不变,则平衡 ,)(2CO c ,K ; (3)通入2N ,保持密闭容器体积和温度不变,则平衡 ,)(2CO c ,K ; (4)保持密闭容器体积不变,升高温度,则平衡 ,)(CO c ,K ; 迁移1.在某温度下,将2H 和2I 各mol 10.0的气态混合物充入L 10的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得L mol H c /0080.0)(2=。 (1)求该反应的平衡常数。 (2)在上述温度下,该容器中若通入2H 和2I 蒸气的浓度各为L mol /020.0,试求达到化学平衡状态时各物质的浓度。 知识点三 化学平衡常数的应用 (1)K 值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越大;反之,就越不完全,转化率就越小。 (2)若用任意状态的浓度幂之积的比值(称为浓度商,用c Q 表示)与K 比较,可判断可逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向。即: K Q c < 反应向正反应方向进行 K Q c = 反应达到平衡状态

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