第七章氧化还原平衡

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无机化学第7章氧化还原反应

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。

无机化学简明教程第7章 氧化还原反应可编辑全文

无机化学简明教程第7章 氧化还原反应可编辑全文

H+浓度为1mol·L-1的酸溶液中。不断地通入压力为101.3
kPa的氢气流,使铂黑电极上吸附的氢气达到饱和。这时,
H2与溶液中H+可达到以下平衡:
电极反应: 2H (aq) 2e = H2 g
电电对对::H/H2
E
H /H2
= 0.000V
无机化学
33
表示为: H+ H2(g) Pt
H2←
即: Cr(OH)3 (s) + 5OH- = CrO42- + 4H2O + 3e-

①×3+②×2得
2Cr(OH)3 (s) + 3Br2 (l) + 10OH- = 2CrO42- + 6Br- + 8H2O
2Cr(OH)3 (s) + 3Br2 (l) + 10KOH= 2K2CrO4 + 6KBr + 8H2O
() Pt Fe2 1.0mol L1 , Fe3 0.1mol L1 ‖ Cl 2.0mol L1 Cl2101325Pa Pt ()
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21
例2:将反应: SnCl2 +FeCl3 SnCl4 +FeCl2 组成一个原电池,写出其电池组成及正负极的电极反应。
解: <–> Sn2+ – 2e
S4O62S4O62 S的氧S的化氧数化为数 为2.5 2.5 CCHH33CCOOOOHH CC的的氧氧化化数数为为00
无机化学
7
4、氧化还原电对
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 氧化态和还原态成共轭关系:

大学分析化学第七章氧化还原滴定

大学分析化学第七章氧化还原滴定

Fe3++e-
Fe2
E' Fe(III)/Fe(II)
0.68V
化学计量点 后
化学计量点 前
E
Eθ' Ce(IV)/Ce(III)
0.059Vlg
cCe(IV) cCe(III)
E
Eθ' Fe(III)/Fe(II)
0.059Vlg
cFe(III) cFe(II1)7
化学计量点
E sp n 1 E n 1 1 ' n n 2 2 E 2 ' ( 适 用 于 两 个 电 对 都 是 对 称 电 对 ) E sp11.4V 4 1 1 10.6V 81.06V
试剂存在,则从Eθ′的定义式可见,副反应系数必然改变。 副反应系数改变又必然引起Eθ′和E改变。
Eθ Fe3+/Fe2+
0.77V
2Fe3++2I-=2Fe2++I2
Eθ I2/I-
0.54V
10
(四)沉淀的生成
对于某一电对,如果加入一种可以与氧化型或还原 型生成沉淀的试剂时,将会改变氧化型或还原型的浓度, 从而改变电极电位.
n
c red red ox
E
E 0.059V lg ox red 0.059V lg cox
ox / red
ox / red
n
red ox
n
cred
E
E ' 0.059V lg cox
ox / red
ox / red
n
cred
6
E
E 0.059V lg ox red 0.059V lg cox
对上述滴定选用何种指示剂?

(分析化学课件)第七章氧化还原滴定法

(分析化学课件)第七章氧化还原滴定法

津 科 技
2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O


②标准溶液标定时的注意“三度一点”
a.速度:该反应室温下反应速度极慢,利
用反应本身所产生的Mn2+起自身
催化作用加快反应进行。
b.温度:常将溶液加热到75~85℃。温度
高于90℃会使发生下述反应:
α为Fe的副反应系数
天 当电对的氧化态和还原态的分析浓度均 津 为1mol·L-1时,可得到:
科 技 大 学
EӨ′称为条件电势。
注意:
附录表16中列出部分氧化还原电对在不
同介质中的条件电势,均为实验测得值。
当缺乏相同条件下的条件电势时,可采用
天 条件相近的条件电势数据。

条件电极电势与标准电极电势差异很大。

科 若考虑副反应影响,则以K’代替K:
技 大 学
天 津 科 技 大 学
7.1.4 化学计量点时反应进行的程度
由化学计量点时氧化态与还原态浓度的 比值表示。
可以根据平衡常数求得。
天 津 科 技 大 学
例7.3 计算1mol/L HCl介质中,Fe3+与Sn2+ 反应的平衡常数及化学计量点时反应进行的 程度。已知 E F '3 /e F 2 e 0 .6V ,8 E S '4 n /S2 n 0 .1V 4
(3)间接碘法:利用I-的还原性。
①基本反应:
2I- - 2e → I2 I2 + 2S2O32-= S4O62-+2I-
(中性或弱酸性条件)连四硫酸根
天 津
P
H,S22IO234H2HO 2 SI2H22SH2O O 3

分析化学第五版 第7章 氧化还原滴定法

分析化学第五版 第7章 氧化还原滴定法
= E θ + 0.059 lg
θ
θ
aFe 3+ aFe 2+ γ Fe 3+ [ Fe 3+ ]
γ Fe 2+ [ Fe 2+ ]
γ Fe 3+ γ Fe 2+ αFe ( III ) • cFe 3+ • αFe ( II ) cFe 2+
cFe 3+ cFe 2+
= E + 0.059lg
θ
= E + 0.059lg
γ Fe 3+ αFe ( II ) γ Fe 2+ αFe ( III )
+ 0.059lg
= E + 0.059lg
θ'
c Fe 3+ c Fe 2+
影响条件电势的因素:
0.059 OxRed E =E + n lg Red Ox
离子强度: 酸效应: 络合效应: 沉淀:
+ 0.0592 lg
cCe 4+ cCe3+
E Fe3+
'
Fe 2 +
'
+ ECe 4+
'
Ce 3+
'
E sp
E Fe3+ Fe2+ + ECe4+ Ce3+ 2
1.06V
VCe mL 滴定分数 电势 V 说明 0.00 0.0000 不便计算 1.00 0.0500 0.60 E=EFe /Fe =0.68+0.059lgcFe /cFe 10.00 0.5000 0.68 12.00 0.6000 0.69 -0.1% E=EFe /Fe +0.0593 19.80 0.9900 0.80 19.98 0.9990 0.86 突 E =(EFe /Fe +ECe /cCe )/2 20.00 1.000 1.06 sp 跃 22.02 1.001 1.26 0.1% E=ECe /Ce -0.0593

分析化学第七章+氧化还原平衡+知识点+测试题

分析化学第七章+氧化还原平衡+知识点+测试题

7.1.1知识点1 21、下列氧化还原电对中,是不可逆电对,又是对称电对的是A. Fe3+/Fe2+B. I2/I-C. Cr2O72-/Cr3+D. MnO4-/Mn2+2、下列氧化还原电对中,是不可逆电对,又是不对称电对的是A. Fe3+/Fe2+B. I2/I-C. Cr2O72-/Cr3+D. MnO4-/Mn2+3、下列氧化还原电对中,是可逆电对,又是不对称电对的是A. Fe3+/Fe2+B. I2/I-C. Cr2O72-/Cr3+D. MnO4-/Mn2+4、氧化还原反应的半反应都写成还原反应的形式。

A.√B.ⅹ7.1.2 1.3知识点3 4 测试5、若两电对的电子转移数都为 1,为使反应完全度达到 99.9% 以上,则两电对的条件电势差应大于A. 0.09 VB. 0.18 VC. 0.27 VD. 0.35 V6、条件电势是指在特定条件下,氧化态与还原态的分析浓度都为 1 mol/L 时的实际电势。

A. √B. ⅹ7、条件电极电位的大小反映了在外界影响下,氧化还原电对的实际氧化还原能力。

A. √B. ⅹ7.1.4 知识点5 6 练习题8、用铈量法测定铁时,滴定至50%时的电位是()(已知Eθ’Ce4+/ Ce3+=1.44v,Eθ’Fe3+/ Fe2+=0.68v)A.0.68VB.0.86VC.1.06VD.1.44V9、用K2Cr2O7滴定Fe2+时,在化学计量点时,有关离子浓度的关系是()A.[Fe3+] =[Cr3+] , [Fe2+]=[ Cr2O72-]B.[Fe3+]=[Cr3+] , [Fe2+]=6[Cr2O72-]C.[Fe3+]=3 [Cr3+] , [Fe2+]=6[Cr2O72-]D.[Fe3+]=3 [Cr3+] , 6 [Fe2+]= [Cr2O72-]10、在1mol/L H2SO4介质中,Ce4+与Fe2+滴定反应的平衡常数为,化学计量点时的电极电位为。

4.第七章 氧化还原

4.第七章  氧化还原

(二) 氧化还原半反应和氧化还原电对
Zn + Cu2+
Cu + Zn2+
Zn2+
氧化半反应: Zn - 2e还原半反应: Cu2+ + 2e高氧化数状态
Cu
低氧化数状态ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
氧化型 (Ox) 还原型 (Red)
氧化还原电对:氧化型/还原型 (Ox/Red)
Zn2+/Zn
Cu2+ /Cu
氧化还原反应的实质: 两个氧化还原电对之间的电子转移反应 氧化还原半反应的通式:
1/2
Zn2 + +
e-
1/2Zn

4、

值的正、负号 不随电极反应进行的方向而改变; e
-
Fe3+ +
Fe2+



0 . 771 V
Fe2+-e -
Fe3+

0 . 771 V
5、其它温度下的电极电势也可用此表。
分为酸表和碱表 根据物质的存在状态 推断查酸表还是碱表 如: Fe3+ /Fe2+ 从上到下 ,电极电势增大,有负有正 从上到下,氧化型的氧化能力增强
负极 0.771 正极
H2
100kPa
盐桥
E

3 铂 + ( L-1 Fe H 1mol·
3
Fe3+, Fe2+ 2 铂 /1mol· ( H / H 2 ) F e ) -1 L

(Fe
/ Fe
2
) E

(H

/ H 2 ) 0 .7 7 1V

氧化还原滴定法答案

氧化还原滴定法答案

氧化还原滴定法答案(总6页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除第七章氧化还原滴定法第一节氧化还原平衡1 对 Ox-Red 电对, 25℃ 时条件电位(Eө) 等于 (D )(A) Eө+ 0059.lgnaaOxRed(B) Eө+ 0059.lgnccOxRed(C) Eө+ 0059.lgnaaγγOx OxRed Red⋅⋅(D) Eө + 0059.lgnaaγγOx RedRed Ox⋅⋅2 为降低某电对的电极电位, 可加入能与( 氧化 )态形成稳定络合物的络合剂; 若要增加电极电位, 可加入能与 ( 还原 )态形成稳定络合物的络合剂。

3. MnO4-/Mn2+电对的条件电位与pH的关系是 ( B )(A) Eө= Eө (B) Eө= Eө(C) Eө= Eө (D) Eө= Eө4. Fe3+与 Sn2+反应的平衡常数对数值(lg K)为 ( B )(Eө (Fe3+/Fe2+)= V, Eө (Sn4+/Sn2+)= V)(A) (B) 2× (C) 3× (D) 2×5. 当两电对的电子转移数均为2时,为使反应完全度达到%,两电对的条件电位至少大于 ( B )(A) (B) (C) (D)6 若两电对的电子转移数分别为 1 和 2, 为使反应完全度达到 %, 两电对的条件电位差至少应大于 ( C )(A) (B) (C) (D)7. 欲以氧化剂O T滴定还原剂Rx, O T+n1e=R T Ox=Rx-n2e,设n1=n2=1,要使化学计量点时,反应的完全程度达到%,两个半反应的标准电位的最小差值应为( B )(A) (B) (C) (D)8. 下列现象各是什么反应 (填 A,B,C,D)(1) MnO4-滴定 Fe2+时, Cl-的氧化被加快_______D_________(2) MnO4-滴定 C2O42-时, 速度由慢到快_______B _________(3) Ag+存在时, Mn2+氧化成 MnO4-_______ A _________(4) PbSO4沉淀随 H2SO4浓度增大溶解度增加_______ C _________(A) 催化反应 (B) 自动催化反应(C) 副反应 (D) 诱导反应9. 用Ce4+滴定Fe2+,当体系电位为时, 滴定分数为 ( B )[Eө (Ce4+/Ce3+)=,Eө (Fe3+/Fe2+)=](A) 0 (B) 50% (C) 100% (D) 200%10. 用铈量法测定铁时, 滴定至 50% 时的电位是 ( A )[已知Eө (Ce4+/Ce3+)= V, Eө (Fe3+/Fe2+)= V](A) V (B) V(C) V (D) V11. 用K2Cr2O7滴定 Fe2+, 在化学计量点时, 有关离子浓度的关系是 ( C )(A) [Fe3+] = [Cr3+], [Fe2+] = [Cr2O72-](B) 3[Fe3+] = [Cr3+], [Fe2+] = 6[Cr2O72-](C) [Fe3+] = 3[Cr3+], [Fe2+] = 6[Cr2O72-](D) [Fe3+] = 3[Cr3+], 6[Fe2+] = [Cr2O72-]12. 已知在1 mol/L HCl溶液中Eө (Fe3+/Fe2+)= V, Eө (Sn4+/Sn2+)= V。

01第7章-氧化还原滴定法-条件电位

01第7章-氧化还原滴定法-条件电位

E 1.61v
n2O1 n1R 2 n2R1 n1O2
Ce
4
Fe
2
Ce
3
Fe
3
几个术语
可逆电对
Fe / Fe , I 2 / I , Fe(CN) / Fe(CN) 6 6
2 2 3
3
2

3
4
不可逆电对 MnO4 / Mn ,Cr2O7 / Cr , S4O6 / S2O3
aO 2 n1 a R1 n2 lg K lg( ) ( ) aR2 aO 1
0
有关氧化还原电对的半反应
O1 n1e R1 O2 n2e R 2
0.059 aO1 E1 E1 lg n1 a R1 0.059 aO 2 0 E2 E2 lg n2 aR2
反应达到平衡时, E1 - E2 = 0 平衡常数K:
0.059n1 CO 2 0.059n2 CO1 lg lg n2 n1 CR2 n1n2 C R1
C C E1' E2 ' 0.059 lg( O 2 ) n1 ( R1 ) n2 n2 n1 CR2 CO1
电子的最小公倍 数,也即氧化还 原反应实际上的 转移的电子数。
E
'
可逆氧化还原电对的电极电位可用能斯特方程 来表示。 RT aO 0 EE ln nF aR
0.059 aO E lg n aR
0
2
2
(25C )
E0: 标准电极电位(电势) 热力学常数,温度的函数。
对称电对:氧化态与还原态系数相同
不对称电对:氧化态与还原态系数不同
2 MnO / Mn , Fe(CN) / Fe(CN) , Fe / Fe , 4 6 6

氧化还原滴定法氧化还原平衡条件电位半

氧化还原滴定法氧化还原平衡条件电位半

(2)生成的Hg2C12沉淀应当很少且呈丝状。大量絮 状 Hg2C12 沉 淀 也 能 慢 慢 与 KMnO4 作 用 ( 不 与 K2Cr2O7作用):
5Hg2Cl2+2MnO4—+16H+=10Hg2++10Cl— +2Mn2++8H2O
(3)不可使Hg2C12进一步被还原为金属Hg
Hg2C12+Sn2++4C1—=2Hg↓十SnCl62—
• 必须指出的是,氧化还原指示剂本身的氧化还原 作用也要消耗一定量的标准溶液。虽然这种消耗量是 很小的,一般可以忽略不计,但在较精确的测定中则 需要作空白校正。尤其是以0.01mol/L以下的极稀的 标准溶液进行滴定时,更应考虑校正问题。
第五节 氧化还原法滴定前的预处理
用氧化剂作标准溶液测定铁矿石中铁,先将 矿石溶解,用过量还原剂将Fe3+定量还原为Fe2+, 然后用氧化剂滴定Fe2+。用SnCl2作还原剂。
cFe2+=0.1×10.00/(20.00+10.00) E=0.68V
当 加 入 Ce4+19.98ml 时 , f=0.999, E=0.86V
三、化学计量点时
EFe3+/Fe2+=ECe4+/Ce3+ =Esp
Esp=0.68+0.059lgC Fe3+ /C Fe2+
Esp=1.44 +0.059lgCCe4+/CCe3+将两式相加:
cCr(III)=2×0.0500mol/L=0.100mol/L E=E0'Ce(VI)/Cr(III)+(0.059/6)×lgcCr(VI)/c2Cr(III)

第七章 氧化-还原平衡(1).

第七章 氧化-还原平衡(1).
第七章
氧化还原反应与氧化还原滴定法
§7.1 氧化还原反应
§7.2 原电池与电极电位
§7.3 氧化还原滴定法
§ 7.1 氧化还原反应
一、基本概念 二、 氧化还原反应方程式的配平
1. 氧化值
有电子得失或电子转移的反应,被称 为氧化还原反应。 Cu (aq) + Zn(s) Zn (aq) + Cu(s) 得失电子 H 2 (g)+ Cl2( g) 2HCl( g) 电子偏移 氧化值: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。
本节重点: 1. 掌握氧化还原电对的书写; 2. 熟悉氧化还原反应方程式的配平。
思考题:
Cl2 (g) + NaOH(aq) NaCl(aq) + NaClO3 (aq)
Δ
Cr(OH)3 (s) + Br2 (l) + KOH
K 2CrO4 + KBr
把 握 好 今 天
明 天 变 成 有 希 望 的 幻 影
1、求氧化数的变化值:
氧化数降低5
KMnO4 + HCl
+7
-1
MnCl2 + Cl2
氧化数升高2
+203、整系数,使氧化数变化相等。氧化数降低5 ×2
KMnO4 + HCl
+7
-1
MnCl2 + Cl2
氧化数升高2 ×5
+2
0
则得到: 2KMnO4 + 10HCl 2MnCl2 + 5Cl2
3、氧化还原电对
由氧化剂/它的还原产物;还原剂/它的 氧化产物组成的电对称为氧化还原电对。 例如:反应2Fe3+ + 2I- = Fe2+ +I 存在Fe3+/Fe2+ I2/I-两个电对

第七章 氧化还原

第七章 氧化还原

作还原剂;
“降——得——还”
作氧化剂。
自身氧化还原反应: 2KClO3
2KCl + 3O2↑
氧化数的升高和降低都发生在同一个化合物中。
歧化反应:
Cl2 + H2O
HCl + HClO
氧化数升高和降低都发生在同一化合物的同一种元素中。
氧化还原电对: Cu2+/Cu
Zn2+/ Zn
(氧化型)/ (还原型)
③根据不同的电极反应,确定是查酸表还是碱表。
有H+参与反应的查酸表,有OH-参与反应的查碱表; 电极反应中没有H+和OH-出现时,可以从离子的存在条件来考虑, 例如Fe3++e = Fe2+,Fe3+ 只在酸性溶液中存在,应查酸表; 两性金属及其阴离子盐(如ZnO22-/Zn)应查碱表。
第四节 氧化还原反应的自发方向
可根据如下关系判断氧化还原反应的方向:
<0
Θ
ΔrGm =0
反应自发 平衡状态
>0 反应非自发
>0
εΘ
=0
<0
反应自发 平衡状态 反应非自发
【例】已知下列反应的热力学数据,试计算φΘ(Zn2+/Zn)。
ΔfHmΘ/kJ∙mol-1 SmΘ/J∙mol-1∙K-1
Zn + 2H+ 00 41.63 0
= –106.5 + 130.7 – 41.63 = –17.43 J∙mol-1∙K-1
∆rG m = ∆rHm − T∆r S m
= –152.4–298.15 ×(-17.43 ×10-3)=–147.2 kJּmol-1
∆rG m = -ε·Θn·F

氧化还原滴定法

氧化还原滴定法
0.5~1min 内不褪色即可。
2、重铬酸钾法 (1)概述
A、 K2Cr2O7 可以直接称量配制标准溶液
B、 K2Cr2O7 标准溶液非常的稳定,可以长期保存
C、 K2Cr2O7 在酸性环境下被还原成 Cr 3 , Cr 3 呈绿色无法辨别出终点时过
量的黄色重铬酸钾,常用二苯胺磺酸钠做指示剂。 3、碘量法
lg103

4、滴定计量点(不对称电对): n2O1 n1R 2 n1bO2 n2aR1
Esp

n1E1 ' n1
n2 E2 ' n2

0.059 n1 n2
lg
b[O2
]b1 sp
a[
R1
]a1 sp
5、氧化还原滴定终点误差:
Et

10E / 0.059 10E 10E / 20.059
4、其他氧化还原滴定法
Na2S2O3 溶液滴定析出的 I2 ;间接碘量法的滴定必须在中性或酸性溶液中进行,
滴定时需要使用碘瓶。
(2) Na2S2O3 标准溶液的配制和标定
A、需要用新煮沸(去除 CO2 与细菌)并冷却的了的蒸馏水,并加入少量碳酸 钠防腐。
B、具体步骤:取一定量的基准物质( K2Cr2O7 、 KIO3 )与过量 KI 作用(酸
D、标定(可用 Na 2C2O4 , As2O3, H2C2O4 H2O 和纯金属斯金属标定)
温度:用草酸标定时温度最好控制在 70~85℃间,温度低了反应慢, 温度高了草酸分解。
酸度:酸度控制在 0.5~1mol/L ,酸度低了高锰酸钾有副反应,酸度 高了草酸要分解。
指示剂:用高锰酸钾滴定至终点后,溶液出现的粉红色不能持久(空 气 中 的 粉 尘 也 能 使 高 锰 酸 钾 褪 色 ), 因 此 只 要 粉 红 色 在

氧化还原平衡

氧化还原平衡
组成电池后,使电子定向移动 (化学能 有序 电能)
第二节 氧化还原反应与原电池
1、原电池的组成:(Galvanic cells) (电解池 electrolytic cells) (2)半电池和电极 锌半电池:锌片,锌盐 铜半电池:铜片,铜盐 负极:锌片,给出电子, Zn - 2e → Zn2+ 氧化反应 正极:铜片,得到电子,Cu2+ + 2e → Cu 还原反应
E(H+/H2) = 0.0000 (V)
铂片上表面镀一层 海绵状铂(铂黒,很强的 吸附H2的能力)插入H+ 浓 度为1mol/dm3 的溶液中, 25°C下,不断地通入标 准压力的纯 H2气流,与 溶液中的H+ 达平衡。
原电池:(-)Zn|Zn2+(1mol·L-1)‖H+(1mol·L-1)|H2(100KPa),Pt(+)
S
+4, (+6) 0, (-2)
3 氧化还原反应方程式的配平
(1) 氧化数法
+4
+6
+6 +3 +6
3K2SO3+ K2Cr2O7 + 4H2SO4(稀)→ 4K2SO4+ Cr2(SO4)3 +4H2O
3× ↑ ↓
(2)离子—电子法(适用于溶液中的反应)
Cr2O72- + SO32- + H+ → Cr3+ + SO42-
第一节 氧化还原反应的基本概念
1. 氧化还原反应 – (Electron Transfer)
年代 历
氧化反应 还原反应

史 18世纪末 与氧化合 从氧化物夺取氧

第七章 氧化还原滴定法

第七章 氧化还原滴定法
大I2的溶解度,又可防止I2的升华。 I2液具有腐蚀 性,应贮存于棕色试剂瓶中,放置暗处保存,避免
与橡皮塞和橡皮管接触。 (4) I2溶液的标定 常用基准物质As2O3标定,也可用已标定好的
Na2S2O3溶液标定。
碘量法应用示例
1、用直接碘量法可测许多强还原性物质的含量。 如S2 - 、SO32- 、维生素C、S2O32- 、安乃近等
HSO3- +HCO3-+S 2SO42- + 2S SO32- + S
c. 水中微量的Cu2+或Fe2+可以促进Na2S2O3溶 液的分解:
Cu2+ + 2S2O32-
2Cu+ + S4O62-
4Cu+ + O2 + 2H2O
4Cu2+ + 4OH-
因此,需要用新煮沸并冷却了的蒸馏水,
以 除 去 CO2 、 O2 和 杀 死 细 菌 。 并 加 入 少 量 的 Na2CO3,使溶液呈弱碱性,以抑制细菌的生长, 防 止 Na2S2O3 分 解 。 配 制 好 的 Na2S2O3 溶 液 应 贮 存于棕色试剂瓶中,放置暗处1~2周后进行标 定。
注意:1、直接碘量法是以蓝色的出现为滴定终点; 间接碘量法是以蓝色的消失为滴定终点,间接碘量 法中淀粉应在临近终点时加入,防止碘和淀粉吸附 太牢,终点时蓝色不易褪色,使终点推迟。
2、淀粉应临时配制,不新鲜的淀粉不能与碘形成 蓝色吸附化合物。
3、温度升高,淀粉对碘的吸附能力下降。
标准溶液的配制和标定
(2) Na2S2O3溶液的标定(常用基准物质K2Cr2O7)
C
r2O
2 7
6I
14H

第7章 氧化还原滴定法

第7章 氧化还原滴定法

I3- + 2e- = 3I-
Eø=0.54V
H3AsO4+2H++3I-
[H+]=1mol· -1 L
pH=8
HAsO2+I3- +2H2O
(三) 生成络合物的影响

Fe3+/ Fe2+的条件电位
介质(1 mol/L)
E(Fe3+/Fe2+)=0.77 V H2SO4 0.68 H3PO4 0.44 HF 0.32
0.059 0.059 lg( 103n1103n 2 ) 3( n1 n 2 ) n 1n 2 n 1n 2
例7-4: 对于下列反应:n2O1+n1R2=n1O2+n2R1 当n1=n2=1。要使化学计量点时反应的完全程度达99.9%以 上,问lgK′至少应位多少?EØ1-EØ2又至少应为多少?若n1=
O ox/Red
0.059 γ ox α Red c ox 0.059 c ox O ' lg E ox/Red lg n γ Red α ox c Red n c Red
条件电位的计算公式为
E
O ' ox/Red
E
O ox/Red
0.059 γ ox α Red lg n γ Red α ox
O
Fe3 /Fe2
0.059lg
γ Fe3 [Fe ] γ Fe 2 [Fe ]
2
3
式一
E Fe3 /Fe2 E E Fe3 /Fe2 E
O
O
Fe3 /Fe2
0.059lg
γ Fe3 α Fe2 C Fe3 γ Fe2 α Fe3 C Fe2 0.059lg C Fe3 C Fe2

无机化学课件第7章 氧化还原反应

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)

第七章 氧化还原反应

第七章 氧化还原反应
14
答案 :用氧化数法配平下列反应方程式 1. 4Zn + 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3+3H2O 2. 6H2O2+ Cr2(SO3)3 = H2Cr2O7 + 3H2SO4+2H2O 3.2KMnO4 = K2MnO4+ MnO2 + O2 4.2KMnO4+5Na2C2O4+16HCl= 2MnCl2+10CO2+2KCl+10NaCl+8H2O 用离子一电子法配平下列反应式 1.Cr2O72-+3H2S+8H+ = 2Cr3+ + 3S +7H2O 2.2MnO4- + 3SO32- = 2MnO2+3 SO42-+2OH(酸性介质) (碱性介质)
3.电对 电对 氧化型物质 + ne-
高氧化态
还原型物质
低氧化态
(一定条件下 可相互转化)
Cu2+ + 2e- Cu 称为氧化-还原电对 Zn2+ + 2e- Zn 也可表示为:Cu2+/Cu , Zn2+/Zn
SO32―-2e―→ SO42―
④使氧化剂得电子总数和还原剂失电子总数相等,然 后相加。 2MnO4― + 16 H+ + 10e-→ 2 Mn2+ + 8H2O 5SO32― + 5 H2O -10e―→ 5SO42― + 10 8H+

2MnO4― +5SO32― + 6 H+ → 2 Mn2+ + 5SO42― +3 H2O 2KMnO4 +5K2SO3 +3 H2SO4→ 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3 H2O

第七章、氧化还原反应

第七章、氧化还原反应

[H+]=1.0mol/L时,反应正向进行,而酸度降低反应方 向相反。(自学例7-5,注意用条件电位计算与标准电 位计算时公式的区别。)
2.H+ 与氧化型或还原型结合成难离解化合物的 影响 有些电对的电极电位,从表面上来看似乎与H+浓 度无关。例如
Fe(CN)63-+e-=Fe(CN)64E0=0.356V 从其半电池反应来看,虽然没有H+参加反应、但 实际上,当溶液的pH值小于4时,其电极电位却迅速 增大,这是由于HFe(CN)63-是一种较弱的酸。
氧化还原反应的条件平衡常数K'值的大小由氧化 剂和还原剂两电对的条件电位之差决定的。一般讲 E1o'、E2o'之差越大,K'值也越大,反应进行得越完全。 如E1o'和E2o'相差不大,则反应进行较不完全。那么K' 值达到多大时,反应才能进行完全呢?现在以氧化剂 Ox1滴定还原剂Red2的反应 aOx1+bRed2=aRed1+bOx2
'
当反应达到平衡时, φ1、φ2相等。
a b CRe d1 COx2 n(1 ' 2 ' ) lg K ' lg a b ( 7 15 COx1 CRe d 2 0.059
)
式中, n为两电对转移电子数的最小公倍数。
n1=n/a, n2=n/b
θ′、φ θ′为氧化剂、还原剂电对的条件电位, φ1 2
力为1.013×105Pa。
任一氧化还原反应: Ox + ne = Red 氧化态 + ne = 还原态 能斯特公式:
0.0592 a(氧化态)(高价态) lg n a(还原态(低价态) )
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一、学习第七章第一节,完成:
1、氧化还原反应是一类物质间有的反应。

其基本特征是反应前、后元素的发生了变化。

失去电子氧化数的物质称为还原剂,获得电子氧化数的物质称为氧化剂。

2、确定氧化值的规则:
3、任何氧化还原反应都是由两个“”组成的。

在半反应中,同一元素的两个不同氧化值的物种组成了。

任何氧化还原反应系统都是由电对构成的。

4、离子-电子法配平氧化还原反应的步骤及H、O配平规律。

二、学习第七章第二节,完成:
1、原电池是由两个“”组成的。

下列有关Cu-Zn原电池的叙述中错误的是( )。

A.盐桥中的电解质可保持两个半电池中的电荷平衡
B.盐桥用于维持氧化还原反应的进行
C.盐桥中的电解质不能参与电池反应
D.电子通过盐桥流动
KI溶液在空气中放置久了能使淀粉试纸变蓝,其原因涉及到电极反应________与电极反应 .
2、书写原电池符号的规则:
(1)由氧化还原反应2FeCl3+Cu→2FeCl2+CuCl2构成的原电池,用
符号表示为 ,负极发生的电极反应为 ,正极发生的电极反应为 。


(2)反应2Mn04 (aq) +l0Br -(aq) +16H +( aq) 2Mn 2+ (aq)+5Br 2
(l)+8H 2 O(l)的电池符号为 。

3、当通过原电池的电流趋于零时,两电极间的最大 被称为原电池的电动势,以 E MF 表示之。

可用电压表来测定电池的电动势。

测量原电池的电动势与 有关。

当电池中各物种均处于各自的标准态时,测定的电动势称为标准电动势,以
θMF E 表示。

反应2HgCl 2( aq) +SnCl 2 (aq) SnCl 4( aq)+ Hg 2 Cl 2(s)的θMF E 为0.503 2 θE (Sn 4+/Sn 2+)=0.153 9 V,则θE (HgCl 2/Hg 2Cl 2)为( )。

A.0. 322 V B O.784 V C.0.798 V D.0.657 1 V
4、原电池的最大功与Gibbs 函数:
4Ag(s)+4HCl(aq)+O 2(g)
4AgCl(s)+2H 2O(1),当c(HCl)=6.0
mol .L -1,p(O 2);100 kPa 时,298 K 下该反应的MF E 和θm r G ∆分别为
( )。

A.1. 099 V, -388.6kJ .mol -1 B 1. 053 V,388.6 kJ.mol -l C 1. 190 V,-114.8 kJ. mol -l D.1.053V,-388.6 kJ. mol -l 三、学习第七章第三节,完成:
1、标准氢电极和甘汞电极的构造、图示、电对、电极反应及标准电极电势值:
2、Nernst方程(电池反应、电极反应):
(1)电对Ag+/Ag,I2/I-,BrO3- /Br-,O2 /H2O,Fe(OH)3/Fe(OH)2的E值随溶液pH变化的是________。

(2)2Fe2+(aq)+CI2(g) 2Fe3+(aq)+2Cl-(aq)的
E=0.60 V,Cl2,
MF
Cl-处于标准态,则c( Fe2+)/c(Fe3+)为( )。

A 0. 50 8 2.01 C 0.70 D.1.42
(3)已知θ
K (Fe(OH)2)》θsp K (Fe(OH)3),θf K (Co(NH3)6)3+》θf K sp
(Co(NH3)6)2+),比较下列标准电板电势的大小。

θ
E (Fe(OH)3/Fe(OH)2) θE (Fe3+/Fe2+);
θ
E Co(NH3)6)3+/ Co(NH3)6)2+____θE (Co3+/Co2+);
θ
E (Cu2+/CuI2-____θE (Cu2+/Cu+);
θ
E (HgI42-/Hg)____ θE (Hg2+/Hg).

四、学习第七章第四节,完成:
1、在标准电极电势表中,电极电势越大,其氧化型物质在标准态下的能力越强;电极电势越小,其还原型物质在标准状态下的能力越强。

若电极反应处于非标准态,则需用能斯特方程计算出各电对的电极电势,然后再进行比较,而不能直接用标准电极电势判断氧化性或
还原性的高低。

反应2Fe3+( aq)+Cu(s) 2Fe2+( aq)+Cu2+( aq)与Fe(s)+ Cu2+( aq) Fe2+(aq)+Cu(s)均正向进行,其中最强的氧化剂为,最强的还原剂为____。

2、电极电势较大的电极为极,电极电势较小的电极为
极。

3、判断氧化还原反应进行的方向?
(1)对角线法:
(2)电动势法:
按照给定反应组成原电池(氧化剂电对为正极,还原剂电对为负极),计算该电池的电动势,若,则反应正向自发进行,若,则反应逆向自发进行。

下列各组物质可能共存的是( )。

A. Cu2+, Fe2+, Sn4+, Ag B Cu2+ ,Ag+ ,Fe2+ ,Fe
C Fe3+,Fe,Cu2+ ,Ag D.Fe3+ ,I-,Sn4+, Fe2+
已知θE (Fe3+/Fe2+)=0.769 V, θE (Fe2+/Fe)=-0. 408 9 V, θ
E (O2/H2O2) =0. 694 5 V, θE (H2O2/H2O)=1.763 V,在标准态时,在H2 O2酸性溶液中加入适量的Fe2+,可生成的产物是( )。

A.Fe,O2 B .Fe3+,O2 C. Fe,H2O D.Fe3+ H20
4、确定氧化还原反应进行的限度?
已知θE (MnO4- /Mn2+)=1.512 V, θE (Cl2/Cl-)=1.360 V,则反应2MnO4-(aq) +10C1- (aq) +16H+(aq) 2Mn2+(aq)+5C12(g)+8H2O(l)
的θ
MF E 和θK 分别是
A. 0.152 V,5. 5×l030
B.0.152 V,6.8×l012
C.O. 152 V,4..7×l025
D.-0. 152 V,6.6×l017
已知θE (Cu 2+/Cu +)=0.1607V, θE (Cu 2+/Cu)=0.866 V, θ
sp K (CuI)
为( )。

A.1. 2×10-6
B.×10 -18
C.1.2×l 0-24
D.1.2×l 0-12
5、元素电势图有哪些应用?
已知反应
(l) Cl 2 (g) + 2Br -(aq) Br 2 (l) + 2C1- (aq) (2) 1/2Cl 2 (g) + Br -(aq) 1/2Br 2 (l) + Cl - (aq)
则z 1/z 2=____;θθ21MF MF E E = ;θθ11m m rG rG ∆∆= ;θθ21lg lg K K
=___ .。

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