1氧化还原反应2原电池实用电池4有关电解的几个问题

通常氧化剂降低氧化值的趋势越强， 其氧化能力越强，其共轭还原剂氧化值 升高趋势越弱。
反应一般按较强的氧化剂与较强的 还原剂相互作用的方向进行。
半反应式是在原电池或电解池某一 电极上发生的氧化或还原反应。
半反应式的规律：
（1）半反应式的书写格式是统一的 ——还原反应。如，Cu2+ + 2e Cu
（2）半反应式中同一元素的不同氧化 态之间的关系如Cu2+/Cu，Zn2+/Zn 称为 氧化还原电对，氧化态和还原态构成氧 化还原共轭关系。
④ 通常，氧在化合物中的氧化值 为-2；但是在过氧化物中，氧的氧化 值为-1，在氟的氧化物中，如OF2 和O2F2中，氧的氧化值分别为+2和 +1。
⑤中性分子中，各元素原子的氧 化值的代数和为零 ，复杂离子的电 荷等于各元素氧化值的代数和。
例：
H5IO6 S2 O32 S4 O62 Fe3O4
I的氧化值 7 为 S的氧化值 2为
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。
例：配平反应方程式
KM 4(a)n q K O 2 S3(O a)q 酸 性 M 溶液 4 n (a中 S )q K O 2 S4O (a)q
电化学
1 氧化还原反应 2 原电池 3 实用电池 44 有关电解的几个问题
电化学： 研究电能与化学能相互转化规律的
科学。 转化条件：
(1) 涉及的化学反应必须有电子的转 移。 ——氧化还原反应。
(2) 化学反应必须在电极上进行。 ——原电池或电解池。
1-1 氧化值和氧化态
1. 氧化还原概念的发展 起先 2Mg(s)+O2(g) = 2MgO(s) 与氧结合(初中)； 后来 Mg→Mg2++2e 电子转移，化合价变化(高中)； 现在 2P(s)+2Cl2(g) = 2PCl3(l) 电子偏移，氧化值变化。
MnO4
SO
2 3
ຫໍສະໝຸດ Baidu
SO
2 4
Mn 2
① MnO4 8H 5e = Mn2 4H 2 O
②
SO
2 3
H2O
=
SO
2 4
2H
2e
③ ①×2+②×5得
2MnO4 16H 10e = 2Mn 2 8H 2O
)
5SO
2 3
5H 2O
=
5SO
2 4
10H
10e
2MnO4 5SO32 6H = 2Mn2 5SO24 3H2O 或 2KMnO 4 5 K 2SO 3 3 H 2SO 4
1970年，国际化学联合会(IUPAC) 建议将 “正负化合价”改称为“氧化 值”，或称“氧化态”。
设定氧化态的目的是为了判定某反 应是不是氧化还原反应，并确定氧化 剂和还原剂以及发生的还原过程和氧 化过程。
2. 氧化值 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。
（7）对水溶液系统，半反应常分酸 表和碱表来排列。
酸性或中性溶液中时，查酸表；碱 性溶液中时，查碱表。
例： MnO4- + 8H+ +5e- = Mn2+ + 4H2O Zn2+ + 2e- = Zn CrO42- +4H2O + 3e- = Cr(OH)3 + 5OH-
1-3 氧化还原方程式的配平
数值； （3）确定氧化值升高及降低的数值的最
小公倍数。找出氧化剂、还原剂的系数； （4）核对。可用H+， OH–， H2O配平，
并将箭头改为等号。
例： 酸性介质中KMnO4氧化Na2SO3：
2KMnO4+ 5 Na2SO3 +3 H2SO4 ==
2 MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 3 H2O
右边多 n个 O加 2n个 H+，左边加 n个 H2O。
2. 氧化值法：
配平原则： ① 电荷守恒：氧化剂得电子数
等于还原剂失电子数。还原剂氧化 值升高数和氧化剂氧化值降低数相 等。
② 质量守恒：反应前后各元素 原子总数相等。
配平步骤：
（1）写出未配平的基本化学反应方程式； （2）确定有关元素氧化值升高及降低的
= 2MnSO4 6K2SO4 3H2O
往往是最简单的H+、OH-和H2O难 配平，通常做法是：
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-；
1. 离子电子法： 配平原则：
① 电荷守恒：氧化剂得电子数 等于还原剂失电子数。
② 质量守恒：反应前后各元素 原子总数相等。
配平步骤： ①用离子式写出主要反应物和产物 (气体、纯液体、固体和弱电解质则写 分子式)。 ②分别写出氧化剂被还原和还原剂 被氧化的半反应。 ③分别配平两个半反应方程式，等 号两边的各种元素的原子总数各自相等 且电荷数相等。
S的氧化值 2.5为 F的 e 氧化值 8 为
3
1.2 氧化还原半反应式
1. 氧化还原半反应式： 对氧化还原反应
Cu2+ + Zn = Zn2+ + Cu
分解成两个半反应：
Cu2+ + 2e-
Cu 还原反应
Zn -2e-
Zn2+ 氧化反应
Cu2+/Cu，Zn2+/Zn 称为氧化还原电对， 氧化态和还原态构成氧化还原共轭关系。
（3）半反应式必须是配平的。配平的 原则相同于通常的化学方程式。
（4）对于水溶液系统，半反应式中的 物质存在形态要与溶剂相适应。符合通 常的离子方程式的书写规则——易溶强 电解质要写成离子。
（5）一个半反应中发生氧化态变动 的元素只有一种。如：
MnO4-+8H++5e = Mn2+ +4H2O （6）半反应中还有非氧化还原组份。
氧化：氧化值增加的过程 还原：氧化值降低的过程
氧化还原反应： 某些元素氧化值有改变的反应。
氧化：元素的氧化值增加的过程。 还原：元素的氧化值降低的过程。 氧化剂：获得电子的物质。 还原剂：失去电子的物质。
确定氧化值的规则：
①单质中，元素的氧化值为零。 ②在单原子离子中，元素的氧化值 等于该离子所带的电荷数 。 ③在大多数化合物中，氢的氧化值 为 +1；只有在金属氢化物中氢的氧化 值为 -1。如NaH。