第四章電化學(xué)與金屬腐蝕(2015)

1、普通化學(xué)普通化學(xué)第四章第四章 電化學(xué)與金屬腐蝕電化學(xué)與金屬腐蝕Tel主講：梅崇珍主講：梅崇珍第第四四章章 電化學(xué)與金屬腐蝕電化學(xué)與金屬腐蝕 1 1、電化學(xué)與能源、電化學(xué)與能源 例如反應(yīng)：例如反應(yīng)：CH4（g）+2O2（g）= CO2（g）+2H2O 的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯函數(shù)變?yōu)榈臉?biāo)準(zhǔn)吉布斯函數(shù)變?yōu)?rGm = -718kJmol-1。 這意味著該反應(yīng)最多能做這意味著該反應(yīng)最多能做718kJmol-1的有用功的有用功。 可以用作開發(fā)可以用作開發(fā)燃料電池燃料電池。 第第四四章章 電化學(xué)與金屬腐蝕電化學(xué)與金屬腐蝕 1 1、電化學(xué)與能源、電化學(xué)與能源 化學(xué)能源是很重要的一種能源，化學(xué)

2、能源是很重要的一種能源，它具有可反復(fù)充它具有可反復(fù)充電反復(fù)使用，便于攜帶，污染少，利用效率高等電反復(fù)使用，便于攜帶，污染少，利用效率高等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際上大到衛(wèi)星，小到手表，以及廣泛應(yīng)優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際上大到衛(wèi)星，小到手表，以及廣泛應(yīng)用的手機(jī)，便攜式電腦，以及重要的心臟起博器用的手機(jī)，便攜式電腦，以及重要的心臟起博器等，都要用到等，都要用到化學(xué)電源化學(xué)電源。 現(xiàn)在各國普遍開展研究的電動汽車用能源，就是現(xiàn)在各國普遍開展研究的電動汽車用能源，就是采用采用燃料電池燃料電池。燃料電池在航天上的應(yīng)用已有。燃料電池在航天上的應(yīng)用已有20多年的歷史，用它來發(fā)電也有多年的歷史，用它來發(fā)電也有10幾年的經(jīng)歷，在幾年的經(jīng)歷，在

3、汽車和潛艇上應(yīng)用是從汽車和潛艇上應(yīng)用是從1998年開始的。年開始的。 2. 2. 電化學(xué)與材料電化學(xué)與材料 （1 1）材料的提純和合成）材料的提純和合成: : 用類似電解的裝置，可以提純金屬用類似電解的裝置，可以提純金屬例如，制作電線用的銅芯必須具有很高的純度以降低電阻率。使用電解的方法即可制得純度很高的精銅。 具體做法具體做法：將純度較低的粗銅作陽極，以純度很高的精銅為陰極，以CuSO4溶液為電解液，接上合適的外電壓，即可實(shí)現(xiàn)銅的精制。第第四四章章 電化學(xué)與金屬腐蝕電化學(xué)與金屬腐蝕 2. 2. 電化學(xué)與材料電化學(xué)與材料 （2 2）改善材料的性能）改善材料的性能 金屬鍍層金屬鍍層，即可增加美觀

4、，又可提高耐蝕、耐磨，即可增加美觀，又可提高耐蝕、耐磨等性能，大大提高了材料的使用壽命。等性能，大大提高了材料的使用壽命。（3 3） 金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的腐蝕與防護(hù) 由腐蝕帶來的損害非常巨大，如油管漏油、電廠由腐蝕帶來的損害非常巨大，如油管漏油、電廠鍋爐爆炸、海輪沉沒、飛機(jī)失事以及吊橋突然墜入河鍋爐爆炸、海輪沉沒、飛機(jī)失事以及吊橋突然墜入河中等。中等。腐蝕的防護(hù)往往采用電化學(xué)方法腐蝕的防護(hù)往往采用電化學(xué)方法，如犧牲陽極，如犧牲陽極的方法等。的方法等。 第第四四章章 電化學(xué)與金屬腐蝕電化學(xué)與金屬腐蝕 3 3電化學(xué)與環(huán)境污染及治理電化學(xué)與環(huán)境污染及治理 （1）如為了消除電池的汞污染，常選用無汞緩

5、蝕劑；為了消除電鍍廢水中金屬離子的污染，也常采用電解的方法回收金屬等。 （2 2）應(yīng)用電化學(xué)脫硫，）應(yīng)用電化學(xué)脫硫，不僅可以消除二次污染，同時還能得到高純度的硫酸。電化學(xué)脫硫分為兩類：一類是原料煤脫硫；另一類是煙道氣脫硫。 其中煙道氣的電化學(xué)脫硫由于電解效率高、工藝簡單、脫硫率高、可操作性強(qiáng)已在歐美等發(fā)達(dá)國家得到了工業(yè)應(yīng)用。而原料煤的電化學(xué)脫硫仍在開發(fā)之中。第第四四章章 電化學(xué)與金屬腐蝕電化學(xué)與金屬腐蝕 4 4電化學(xué)與生命電化學(xué)與生命 人工起博器實(shí)際上是一只由微型電池驅(qū)動的電人工起博器實(shí)際上是一只由微型電池驅(qū)動的電動脈沖發(fā)生器，由它產(chǎn)生的每秒約動脈沖發(fā)生器，由它產(chǎn)生的每秒約7272次的電脈沖次

6、的電脈沖被用來控制心臟的有規(guī)律跳動。被用來控制心臟的有規(guī)律跳動。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅在美國就有近幾十萬人裝有人工據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅在美國就有近幾十萬人裝有人工心臟起博器心臟起博器。人工心臟起博器可以使用多年，現(xiàn)。人工心臟起博器可以使用多年，現(xiàn)在壽命最長的是鋰在壽命最長的是鋰碘電池，壽命可達(dá)碘電池，壽命可達(dá)1010年。年。第第四四章章 電化學(xué)與金屬腐蝕電化學(xué)與金屬腐蝕4-1 原電池與電極原電池與電極4-2 電極電勢、電動勢及其應(yīng)用電極電勢、電動勢及其應(yīng)用4-3 * * 氧化還原滴定法的應(yīng)用氧化還原滴定法的應(yīng)用4-4 化學(xué)電源化學(xué)電源4-5 電解電解4-6 金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的腐蝕與防護(hù)第四章第四章 電化學(xué)與金

7、屬腐腐蝕電化學(xué)與金屬腐腐蝕 一、基本概念一、基本概念1、氧化數(shù)、氧化數(shù)：是某元素一個原子的荷電數(shù)。分子或離子的：是某元素一個原子的荷電數(shù)。分子或離子的 總電荷數(shù)等于各元素氧化數(shù)的代數(shù)和。總電荷數(shù)等于各元素氧化數(shù)的代數(shù)和。 S的氧化數(shù)：的氧化數(shù)： +6 +4 +2 +2.5 -2 H2SO4, H2SO3, S2O32-, S4O62-, H2S,(1) 氧化數(shù)可是整數(shù)也可是分?jǐn)?shù)或小數(shù)：氧化數(shù)可是整數(shù)也可是分?jǐn)?shù)或小數(shù)： Fe3O4中中Fe的氧化數(shù)為的氧化數(shù)為+8/3 ， S4O62-中中S的氧化數(shù)是的氧化數(shù)是+2.5 (2) 氧化數(shù)有時與結(jié)構(gòu)有關(guān)：氧化數(shù)有時與結(jié)構(gòu)有關(guān)： H2S2O8兩個兩個S之

8、間存在過氧之間存在過氧 鍵鍵 OO(O22-)，S的氧化數(shù)是的氧化數(shù)是+6而不是而不是+7.(3) 混價化合物：混價化合物：Fe3O4= Fe2O3+ FeO；S2O32-= SO32- + S， 元素氧化數(shù)為該元素原子平均氧化數(shù)元素氧化數(shù)為該元素原子平均氧化數(shù)：+8/3和和 +2 4-1 原電池與電極原電池與電極一、基本概念一、基本概念1、氧化數(shù)、氧化數(shù)：(4) H 元素的氧化數(shù)一般為元素的氧化數(shù)一般為+1，如，如H2O；在金屬氫化物；在金屬氫化物中氫的氧化數(shù)為中氫的氧化數(shù)為-1，如，如KH；(5) O元素的氧化數(shù)一般為元素的氧化數(shù)一般為-2, 如如Na2O; 但在但在過氧化物過氧化物如如H

9、2O2中中, 氧的氧化數(shù)為氧的氧化數(shù)為-1, 在在氟氧化物氟氧化物如如OF2和和O2F2中中, 氧的氧化數(shù)分別為氧的氧化數(shù)分別為+2和和+1; 超氧物超氧物KO2為為-1/2, KO3為為-1/34-1 原電池與電極原電池與電極一、基本概念一、基本概念2、氧化、還原反應(yīng)：、氧化、還原反應(yīng)：氧化數(shù)升高的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)；氧化數(shù)升高的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)； 氧化數(shù)降低的反應(yīng)叫還原反應(yīng)。氧化數(shù)降低的反應(yīng)叫還原反應(yīng)。氧化反應(yīng)：氧化反應(yīng)：還原劑，失電子，氧化數(shù)升高，還原劑，失電子，氧化數(shù)升高，2I- - 2e- = I2還原反應(yīng)：還原反應(yīng)：氧化劑，得電子，氧化數(shù)降低氧化劑，得電子，氧化數(shù)降低 Cl2+ 2e-

10、=2Cl- 2KClO3=2KCl+3O2 同一物質(zhì)不同元素的反應(yīng)同一物質(zhì)不同元素的反應(yīng) 為為自身氧化還原反應(yīng)自身氧化還原反應(yīng)。 2Cu+= Cu + Cu2+, 同一元素不同原子的氧化還原反應(yīng)同一元素不同原子的氧化還原反應(yīng) 為為歧化反應(yīng)。歧化反應(yīng)。 Fe + 2Fe3+= 3Fe2+, 歧化反應(yīng)的逆過程為歧化反應(yīng)的逆過程為反歧化反應(yīng)反歧化反應(yīng)。4-1 原電池與電極原電池與電極一、基本概念一、基本概念 3、氧化還原電對、氧化還原電對 4、氧化還原半反應(yīng)氧化還原半反應(yīng) 氧化型氧化型/ /還原型還原型或或高價態(tài)高價態(tài)/低價態(tài)低價態(tài) 氧化型氧化型 + ne- = 還原型還原型 Cl2/ Cl- Cl

11、2+2e- = 2Cl-, Cu2+/Cu Cu2+2e- = Cu S/S2- S +2e- = S2- H2O2/OH- H2O2+2e- = 2OH- MnO4-/Mn2+ MnO4-+8H+5e- = Mn2+4H2O4-1 原電池與電極原電池與電極Cu2+/ /CuCu2+ 2e CuZn2+2+/ /ZnZn2+ 2e ZnOx/ /Red Ox ne Red另例：另例：MnO4- -/ /Mn2+：MnO4- - 5e 8H+ Mn2+ 4H2O H + / /H2 ：2 2H + 2 2eH2氧化還原電對：氧化還原電對：氧化還原電對：氧化還原電對：Cu2+/ /Cu；Zn2+2

12、+/ /Zn；另例：另例：MnO4-/Mn2+；Cl2/Cl-；H+/H2；通常寫成：氧化態(tài)通常寫成：氧化態(tài)/還原態(tài)（還原態(tài)（Ox/Red）氧化還原半反應(yīng)：氧化還原半反應(yīng)：Cu2+/ /CuZn2+2+/ /ZnCu2+ Zn Cu Zn2+Ox Red Red Ox 氧化還原反應(yīng)：氧化還原反應(yīng)：Ox/ /RedOx/ /Red 一、基本概念一、基本概念 1、氧化數(shù)、氧化數(shù) Fe3O4中中Fe的氧化數(shù)為的氧化數(shù)為+8/3 ， S4O62-中中S的氧化數(shù)是的氧化數(shù)是+2.5 H2S2O8存在過氧鍵存在過氧鍵 (O22-)，S的氧化數(shù)是的氧化數(shù)是+6而不是而不是+7. 2、氧化、還原反應(yīng)：、氧化、

13、還原反應(yīng)： 氧化氧化反應(yīng)是反應(yīng)是還原劑失電子氧化數(shù)升高還原劑失電子氧化數(shù)升高的反應(yīng)，的反應(yīng)， 2I- - 2e- = I2 還原還原反應(yīng)是反應(yīng)是氧化劑得電子氧化數(shù)降低氧化劑得電子氧化數(shù)降低的反應(yīng)，的反應(yīng)，Cl2+ 2e- =2Cl-3、氧化還原電對、氧化還原電對 氧化型氧化型/ /還原型還原型（Ox/Red）或或高價態(tài)高價態(tài)/低價態(tài)低價態(tài) Cu2+/ /Cu； Zn2+2+/ /Zn ； MnO4-/Mn2+；Cl2/Cl-；H+/H2 4、氧化還原半反應(yīng)氧化還原半反應(yīng) 氧化型氧化型 + ne- = 還原型還原型： MnO4- - 5e 8H+ Mn2+ 4H2O4-1 原電池與電極原電池與電

14、極 二、原電池：二、原電池：Cu-Zn原電池為例原電池為例 原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 1、電池反應(yīng)：、電池反應(yīng)： Zn(s) + Cu2+(c1) = Zn2+(c2) + Cu(s) 正正極極得得電子，還原反應(yīng)：電子，還原反應(yīng)： Cu2+ + 2e- =Cu(s) 負(fù)負(fù)極極失失電子，氧化反應(yīng)：電子，氧化反應(yīng)： Zn(s) - 2e- = Zn2+ 2、電極符號、電極符號：(+) Cu(s)Cu2+(c1) ； (-) Zn(s)Zn2+(c2) 3、電池符號：、電池符號：(-) Zn(s)Zn2+(c2) Cu2+(c1) Cu(s) (+) 4-1 原電池與電極

15、原電池與電極書寫原電池符號時，要注意：書寫原電池符號時，要注意： (1)負(fù)極寫在左邊負(fù)極寫在左邊，正極寫在右邊，標(biāo)明，正極寫在右邊，標(biāo)明(+)、(-)號。號。 (2) 用用單垂線單垂線“”表示不同相間界面。若在同一表示不同相間界面。若在同一電電 極上物相相同，則用極上物相相同，則用“，”號分開。號分開。 (3)用用雙垂線雙垂線“”表示鹽橋表示鹽橋 (4)(4)如電極物質(zhì)是如電極物質(zhì)是固體固體應(yīng)予注明。如是應(yīng)予注明。如是溶液溶液應(yīng)注明應(yīng)注明活度活度, ,氣體氣體應(yīng)注明分壓。應(yīng)注明分壓。如銅鋅原電池符號：如銅鋅原電池符號： (-) Zn(s)ZnSO4(c1) CuSO4(c2)Cu(s) (+)

16、4-1 原電池與電極原電池與電極Cu-Zn Cu-Zn 原電池原電池 例例1： 氧化還原反應(yīng)：氧化還原反應(yīng)： H2(p ) + 2Fe3+(c1)= 2H+(c2) + 2Fe2+(c3) 設(shè)計(jì)原電池：設(shè)計(jì)原電池： 負(fù)極，失電子負(fù)極，失電子 H2-2e- = 2H+ ； 正極，得電子正極，得電子 2Fe3+2e- = 2Fe2+ 電池符號電池符號 (-) Pt,H2(p) H+(c2) Fe2+(c3) , Fe3+(c1) Pt (+) 例例2：氧化還原反應(yīng)：氧化還原反應(yīng)： H2(p1) + Cl2(p2) = 2H+(c1) +2Cl(c2) 設(shè)計(jì)原電池：設(shè)計(jì)原電池： 負(fù)極失電子負(fù)極失電子

17、 H2-2e- =2H+ ； 正極得電子正極得電子 Cl2+2e-=2Cl 電池符號：電池符號：(-) Pt,H2(p1) H+(c1)Cl (c2) Cl2(p2) , Pt(+)4-1 原電池與電極原電池與電極4-1 原電池與電極原電池與電極常見的四種電極：常見的四種電極： 根據(jù)氧化型及還原型的狀態(tài)分根據(jù)氧化型及還原型的狀態(tài)分 金屬金屬金屬離子電極金屬離子電極 如：如：Cu(s)Cu2+(c2) 氣體氣體離子電極離子電極 如：如：Pt,H2(P)H+(c) 均相氧化還原電極均相氧化還原電極 如：如：PtCr2O72-(c1),Cr3+(c2),H+(c3) 金屬金屬金屬難溶鹽電極，如：金屬

18、難溶鹽電極，如： 電極：電極：Ag(s), AgCl(s)Cl-(c); 電極：電極：Hg(l), Hg2Cl2(s)Cl-(c) 四類電極及其符號：四類電極及其符號：(1)(1)金屬金屬金屬離子電極金屬離子電極裝置：裝置：。ZnSO4溶液溶液Zn片片電極符號：電極符號： Zn(s)Zn2+(c) 電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：Zn Zn2+ + 2e(2) 氣體氣體離子電極離子電極由由氣體氣體和它在溶液中的和它在溶液中的離子離子及及導(dǎo)體導(dǎo)體組成。組成。例如：氫電極例如：氫電極電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：2H+ 2eH2電極符號：電極符號：Pt|H2(p)|H+(c )另例：氯電極另例：氯電極電極反應(yīng)：電極反應(yīng)

19、：Cl22eCl-電極符號：電極符號：Pt|Cl2(p)|Cl-(c ) 四類電極及其符號：四類電極及其符號：另例另例：MnO4- -/ /Mn2+電極電極電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：MnO4- - +5e+8H +Mn2+ + 4H2O電極符號：電極符號：Pt| |MnO4- -( (c1),),Mn2+ ( (c2 ) )例如：例如： Fe3+/Fe2+ 電極電極電極反應(yīng)：電極反應(yīng)： Fe3+ + eFe2+電極符號電極符號： Pt| |Fe3+( (c1),),Fe2+( (c2 ) )(3)(3)均相氧化還原電極均相氧化還原電極 這類電極用惰性金屬（如：鉑片）插入含有同一這類電極用惰性金屬（如

20、：鉑片）插入含有同一種元素的不同種氧化態(tài)物質(zhì)的溶液中構(gòu)成組成。種元素的不同種氧化態(tài)物質(zhì)的溶液中構(gòu)成組成。 四類電極及其符號：四類電極及其符號：(4)(4)金屬金屬難溶鹽電極難溶鹽電極 這類電極由金屬及其難溶鹽這類電極由金屬及其難溶鹽與難溶鹽的負(fù)離子的溶液構(gòu)成與難溶鹽的負(fù)離子的溶液構(gòu)成例如：例如：Hg2Cl2/Hg電極（甘汞電極）電極（甘汞電極）電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：Hg2Cl22eHg(l) 2Cl-電極符號：電極符號：Pt|Hg(l)|Hg2Cl2(s)|Cl-(飽和飽和)甘汞電極甘汞電極1.電極引線電極引線 2.絕緣體絕緣體3.內(nèi)部電極內(nèi)部電極 4.封裝口封裝口5.纖維塞纖維塞 6.KCl溶

21、液溶液7.電極膠蓋電極膠蓋 四類電極及其符號：四類電極及其符號：113212L2.0mol2ClL0.1mol2Fe 101325PaClL1.0mol2Fe )(Pt 101325PaCl L2.0molCl L0.1molFe , L1.0molFe Pt )( 211312解解：)(aq2Cl 2e)g(Cl 正正 極極2)(aqFe e)(aqFe 極極 負(fù)負(fù) 32例例 將下列反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池并以原電池符號表示。將下列反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池并以原電池符號表示。反應(yīng)物靠近電極，生成物靠近鹽橋反應(yīng)物靠近電極，生成物靠近鹽橋。一、電極電勢一、電極電勢 (V)： 1、電極電勢、電極電勢 (V)：電極

22、與溶液間的電位差。電極與溶液間的電位差。 原電池電動勢原電池電動勢E(V)：兩個電極之間的電位差，：兩個電極之間的電位差， E = +- - ， 因因 + - ，則，則 E 0 電化學(xué)中規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極電勢值為零，其他電極與其電化學(xué)中規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極電勢值為零，其他電極與其 組成原電池，測其電動勢即得該電極電極電勢。組成原電池，測其電動勢即得該電極電極電勢。 2、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢 (V): 參加反應(yīng)的物質(zhì)均處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)參加反應(yīng)的物質(zhì)均處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài) 即即 c=c=1.0molL-1 及及p= p =100kPa 時對應(yīng)的時對應(yīng)的 (V) 值后有附表可查；標(biāo)準(zhǔn)電動勢值后有附表可查；標(biāo)準(zhǔn)電動勢E

23、= + - - 4-2 電極電勢電極電勢標(biāo)準(zhǔn)金屬電極電勢的來源標(biāo)準(zhǔn)金屬電極電勢的來源4-2 電極電勢電極電勢電極符號：電極符號：Pt| |H2( (p)|)|H+( (c ) )T = 298.15 Kp(H2) = 100 kPac(H+) = 1.0 molL- -1E(H+/H2) = 0.00 V(2)(2)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的測定標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的測定每種電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢理論上通過下列方法測定每種電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢理論上通過下列方法測定例如：利用標(biāo)準(zhǔn)氫電極與標(biāo)準(zhǔn)銅電極構(gòu)成原電池例如：利用標(biāo)準(zhǔn)氫電極與標(biāo)準(zhǔn)銅電極構(gòu)成原電池標(biāo)準(zhǔn)氫電極標(biāo)準(zhǔn)氫電極(-)Pt|H2(100kPa)|H+(1.0molL

24、-1) | CuSO4(1.0molL-1)|Cu(+) 原電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢原電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢 E = + - - -=(H+/H2) = 0.000V E = + - =(Cu2+/Cu)- -(H+/H2) = 0.337(V)(V)(Cu2+/Cu) = 0.337V標(biāo)準(zhǔn)銅電極的電極電勢測定標(biāo)準(zhǔn)銅電極的電極電勢測定負(fù)極負(fù)極正極正極標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)銅電極銅電極標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)氫電極氫電極電動勢可以由數(shù)字電電動勢可以由數(shù)字電壓表或電位差計(jì)來測定壓表或電位差計(jì)來測定實(shí)驗(yàn)測得該電池的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)測得該電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢電動勢= 0.337V電池反應(yīng)電池反應(yīng): Cu2+ + H2 Cu + 2H+使用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的說明

25、：使用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的說明：（3）標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表及應(yīng)用）標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表及應(yīng)用 為便于比較和統(tǒng)一，為便于比較和統(tǒng)一，電極反應(yīng)電極反應(yīng)常寫成：常寫成：氧化型氧化型 + ne 還原型還原型如：電極反應(yīng)：如：電極反應(yīng)： MnO4- - + 8H+ 5e Mn2+ 4H2O 表中表中 值正負(fù)號與電極反應(yīng)進(jìn)行的方向無關(guān)；值正負(fù)號與電極反應(yīng)進(jìn)行的方向無關(guān)；例：例：Br2(l) + 2e 2Br- = +1.065V 2Br- - 2e Br2 (l) = +1.065V 非非 -1.065V 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢標(biāo)準(zhǔn)電極電勢 只反映物質(zhì)得失電子能力的只反映物質(zhì)得失電子能力的 強(qiáng)弱，不具有加和性，與計(jì)量系數(shù)無關(guān)；強(qiáng)弱，

26、不具有加和性，與計(jì)量系數(shù)無關(guān)；例：例：Cl2 + 2e = 2Cl- - E = 1.36V而而 Cl2 +e = Cl- - 也是也是 = 1.36V 不是不是 1.36V 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表分為標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表分為酸表酸表A A和和堿表堿表B B 。電極。電極反應(yīng)中反應(yīng)中, 無論在反應(yīng)物或產(chǎn)物中出現(xiàn)無論在反應(yīng)物或產(chǎn)物中出現(xiàn)H+, 皆查酸表皆查酸表; 無無論在反應(yīng)物或產(chǎn)物中出現(xiàn)論在反應(yīng)物或產(chǎn)物中出現(xiàn)OH-,皆查堿表皆查堿表; 無無H+或或OH出現(xiàn)時出現(xiàn)時, 可以從存在的狀態(tài)來分析?？梢詮拇嬖诘臓顟B(tài)來分析。使用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的說明：使用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的說明：注意幾點(diǎn)：注意幾點(diǎn)： 受介質(zhì)的酸堿度影響：受介

27、質(zhì)的酸堿度影響：后附表分酸表后附表分酸表A和堿表和堿表B A表示表示c(H+)=1.0molL-1時的時的 ; B 表示表示c(OH-)=1.0molL-1時的時的 ；(氧化型氧化型/還原型還原型)反映物質(zhì)得失電子能力：反映物質(zhì)得失電子能力： 越大，其氧化型物質(zhì)的氧化能力越強(qiáng)；越大，其氧化型物質(zhì)的氧化能力越強(qiáng)； 越小，其還原型物質(zhì)的還原能力越強(qiáng)。越小，其還原型物質(zhì)的還原能力越強(qiáng)。 但但 是衡量物質(zhì)在水溶液中氧化還原能力的大小，是衡量物質(zhì)在水溶液中氧化還原能力的大小， 不適于非水體系。不適于非水體系。 與電極反應(yīng)寫法無關(guān)：與電極反應(yīng)寫法無關(guān)： Ag+e- = Ag; 2Ag+ 2e- =2Ag

28、; Ag -e-= Ag+, (Ag+/ Ag)=0.799V 都一樣，相同都一樣，相同4-2 電極電勢電極電勢二、二、能斯特方程能斯特方程 求非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的電極電勢求非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的電極電勢 ： 任一電極反應(yīng)：任一電極反應(yīng)： aOx + ne- = bRed 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)電極電勢為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)電極電勢為則非標(biāo)態(tài)電極電勢則非標(biāo)態(tài)電極電勢=+RT/nF c(Ox)/a/c(Red)/b 氣體摩爾常數(shù)氣體摩爾常數(shù)R=8.314Jmol-1K-1 ; 法拉第常數(shù)法拉第常數(shù)F=96485Cmol-1 ;T=298K時代入得時代入得 =+0.0591/n lgc(Ox)/ca/c(Red)/cb 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)： 氣體參

29、加反應(yīng)以相對分壓氣體參加反應(yīng)以相對分壓p/p代入，代入， 純固體、純液體不代入；純固體、純液體不代入； c(Ox)/c、 c(Red)/c包括沒有發(fā)生氧化數(shù)變化包括沒有發(fā)生氧化數(shù)變化 但參加電極反應(yīng)的所有物質(zhì)的濃度。但參加電極反應(yīng)的所有物質(zhì)的濃度。4-2 電極電勢電極電勢0.0591 V (O x)/ 298K lg(R ed)/ abccnccj j=+=二、能斯特方程二、能斯特方程 例：例： MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O (MnO4-/ Mn2+) = (MnO4-/ Mn2+) + 0.0591/ /5 lgc(MnO4- )/cc(H+)/c8/c(M

30、n2+)/c NO3-(aq) + 4H+(aq) + 3e- = NO(g) + 2H2O(l) (NO3-/NO)= (NO3-/NO)+0.0591/ /3 lgc(NO3-)/cc(H+)/c4/ /p(NO)/p電極物質(zhì)濃度對電極電位的影響電極物質(zhì)濃度對電極電位的影響 c(Ox)/a/c(Red)/b 越大，即越大，即 Q=c(氧化型氧化型)/c(還原型還原型) 越大，越大， 越大越大例例: 計(jì)算下列電極的值（計(jì)算下列電極的值（298） （1）Fe3+(0.1 molL-1) + e - = Fe2+(1.0 molL-1), 查表得：查表得： (Fe3+ /Fe2+)=0.771V

31、 ，計(jì)算得：，計(jì)算得： (Fe3+/Fe2+) = (Fe3+ /Fe2+)+0.0591 lg0.1molL-1/1.0molL-1/1.0molL-1/1.0 molL-1=0.712V 即即 c(氧化型氧化型) 則則 V771.00.100.100.0591VlgV771.0/)Fe(/)Fe(lgV0591.0)Fe/Fe(2323cccc三、電極電位的應(yīng)用三、電極電位的應(yīng)用1、比較氧化劑、還原劑的相對強(qiáng)弱、比較氧化劑、還原劑的相對強(qiáng)弱: 越大氧化型的氧化能力越強(qiáng)；越大氧化型的氧化能力越強(qiáng)； 越小，還原型的還原能力越強(qiáng)越小，還原型的還原能力越強(qiáng) (Cr2O72-/ Cr3+)=1.33

32、V (Fe3+/ Fe2+)=0.77V (I2/ I-)=0.54V 氧化能力：氧化能力：Cr2O72- Fe3+I2； 還原能力還原能力；I-Fe2+Cr3+三、電極電位的應(yīng)用三、電極電位的應(yīng)用 2、判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向：、判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向： 因因 rGm=Wmax(最大非體積功最大非體積功)= -nFE rGm = -nFE 因因 rGm0 ，正向自發(fā)；，正向自發(fā)； rGm 0 ，逆向自發(fā)，逆向自發(fā)則則 E= +- -0 ，即即 +- 正向自發(fā)進(jìn)行；正向自發(fā)進(jìn)行； E= +- - 0 ，即即 +- 逆向自發(fā)進(jìn)行；逆向自發(fā)進(jìn)行； E0 即即 += - 平衡狀態(tài)平衡狀態(tài) 例例 MnO

33、2+ 2Cl- + 4H+ = Mn2+2H2O+Cl2 + = (MnO2/Mn2+)=1.22V , - = (Cl2/Cl-)=1.36V , E= + - - = -0.14V 0， 標(biāo)態(tài)下標(biāo)態(tài)下不能不能正向自發(fā)進(jìn)行正向自發(fā)進(jìn)行三、電極電位的應(yīng)用三、電極電位的應(yīng)用 例例1 當(dāng)當(dāng)c (HCl)=12.0 molL-1，其他均處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時，其他均處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時 正極：正極： MnO2+4H+2e- = Mn2+2H2O ; 負(fù)極：負(fù)極：2Cl-2e -=Cl2或或Cl2+ 2e- = 2Cl + = (MnO2/Mn2+) = (MnO2/Mn2+) + 0.0591/2 lgc(H+)/c

34、4/c(Mn2+)/c=1.35V - = (Cl2 /Cl-) = (Cl2 /Cl-) + 0.0591/2 lgp(Cl2)/p/12.0molL-1/1.0 molL-12 =1.30V E = + - -0.05V0自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行三、電極電位的應(yīng)用三、電極電位的應(yīng)用3、選擇合適的氧化劑或還原劑：、選擇合適的氧化劑或還原劑： 大的作氧化劑；大的作氧化劑； 小的作還原劑小的作還原劑 例例2 : I-、Br-、Cl-的混合液（還原劑）的混合液（還原劑） (I2/I-)=0.54V ; (Br2/Br-)=1.07V ; (Fe3+/Fe2+)=0.77V ; (MnO4-/Mn2+)=1

35、.51V; (Sn4+/Sn2+)=0.15V 可見能可見能I-與反應(yīng)的有：與反應(yīng)的有：Fe2(SO4)3、KMnO4 而而SnCl4不能與不能與I-反應(yīng)，但要使反應(yīng)，但要使I-被氧化，而被氧化，而Br -、Cl-不被氧化，只有選擇不被氧化，只有選擇Fe3+ 即即Fe2(SO4)3三、電極電位的應(yīng)用三、電極電位的應(yīng)用 4、計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)：、計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)： rGm= -nFE= -RTK = -2.303RTK , K = nFE/2.303RT ， n 指氧化還原得失電子的最小公倍數(shù)指氧化還原得失電子的最小公倍數(shù) 298K時時 K = nE/0.0591, E越大，越大， K越大，反

36、應(yīng)進(jìn)行得越完全；越大，反應(yīng)進(jìn)行得越完全； 一般一般K 106認(rèn)為反應(yīng)完全，認(rèn)為反應(yīng)完全， K= 106 時時 n=1, E = 0.36V；n=2, E =0.18V； n=3, E =0.12V 因此根據(jù)因此根據(jù)E是否大于是否大于0.20.4V，判斷氧化還原反應(yīng)，判斷氧化還原反應(yīng) 自發(fā)進(jìn)行的程度自發(fā)進(jìn)行的程度三、電極電位的應(yīng)用三、電極電位的應(yīng)用4、計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)：、計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)：例例:（1）6 Fe2+Cr2O72-+14H+ = 6 Fe3+2Cr3+7H2O E = (Cr2O72- /Cr3+) - (Fe3+/Fe2+) =1.33V-0.77V=0.56V0.4V K =

37、 6E/0.0591 =6.861056106, 反應(yīng)很完全。反應(yīng)很完全。 （2）H3AsO4+ 2I- + 2H+ = HAsO2+ I2+ 2H2O E = ( H3AsO4/ HAsO2) - (I2/ I-) = 0.56V-0.54V = 0.02V 0.2 K = 2E/0.0591 = 4.7106, 反應(yīng)不完全。反應(yīng)不完全。 只有強(qiáng)酸介質(zhì)中完全進(jìn)行，堿中逆向。只有強(qiáng)酸介質(zhì)中完全進(jìn)行，堿中逆向。三、電極電位的應(yīng)用三、電極電位的應(yīng)用5、判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的次序：、判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的次序： 一種氧化劑，幾種還原劑，一種氧化劑，幾種還原劑， 越小越先被氧化越小越先被氧化 (I2/

38、I-)=0.54V ; (Br2/Br-)=1.07V; (Cl2/Cl-)=1.36V 則則Cl2可先將可先將I2置換出來，再將置換出來，再將Br2置換出來置換出來 一種還原劑，幾種氧化劑，一種還原劑，幾種氧化劑， 越大越先被還原越大越先被還原6、測定溶液的、測定溶液的pH值及物質(zhì)的某些常數(shù)值及物質(zhì)的某些常數(shù)： Ksp 、 Ka 、Kf 三、電極電位的應(yīng)用三、電極電位的應(yīng)用 例例1 判斷反應(yīng)：判斷反應(yīng)：Pb2+(aq)+Sn(s)=Pb(s)+Sn2+(aq) 當(dāng)當(dāng) 1) 標(biāo)態(tài)下標(biāo)態(tài)下, 反應(yīng)能否自發(fā)？反應(yīng)能否自發(fā)？ 2) c(Pb2+)=0.1molL-1，c(Sn2+)=1.0molL-

39、1時，時， 反應(yīng)能否自發(fā)？反應(yīng)能否自發(fā)？ 3) 該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K=？解：解：1）查表可知，）查表可知， (Pb2+/Pb)= -0.1263V， (Sn2+/Sn)= -0.1364V E= -0.1263+0.1364=0.0101V 0， 反應(yīng)可以正反應(yīng)可以正向自發(fā)進(jìn)行。向自發(fā)進(jìn)行。 三、電極電位的應(yīng)用三、電極電位的應(yīng)用 2）當(dāng)）當(dāng)c(Pb2+)=0.1molL-1，c(Sn2+)=1.0molL-1時時 (Pb2+/Pb) = (Pb2+/Pb)+ 0.0591/2 lg c(Pb2+)/c = -0.1263+ 0.0591/2 lg c(10-1)= -0.

40、1558(V) 如果反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行，則錫電極應(yīng)是陽極（負(fù)極），如果反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行，則錫電極應(yīng)是陽極（負(fù)極），故該原電池電動勢為故該原電池電動勢為 E = (Pb2+/Pb) - (Sn2+/Sn) = -0.1558+0.1364 = -0.0194（V） 0， 故該反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行；故該反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行； lgK = nE /0.059， lgK =21.21/0.059 = 41.05 ； 則則K =1.12 1041 三、電極電位的應(yīng)用三、電極電位的應(yīng)用 例例3 已知電池已知電池 (-) Cu|Cu2+(0.10 molL-1)ClO3-(2.0 molL-1),H+(5.0 mol

41、L-1),Cl-(1.0molL-1)|Pt(+),（1）寫出原電池反應(yīng)。）寫出原電池反應(yīng)。（2）計(jì)算）計(jì)算298K時，電池電動勢時，電池電動勢E，判斷反應(yīng)方向。，判斷反應(yīng)方向。（3）計(jì)算原電池反應(yīng)的平衡常數(shù)）計(jì)算原電池反應(yīng)的平衡常數(shù)K。已知：已知： （Cu2+/Cu）=0.3417V, （ClO3/Cl）=1.45V解：（解：（1）原電池反應(yīng)為：）原電池反應(yīng)為：O3H3CuCl6H3CuClO223解解：（：（2）298K時，時， 正極的電極電位為：正極的電極電位為： 負(fù)極的電極電位為：負(fù)極的電極電位為： 電池的電動勢為：電池的電動勢為：電池電動勢電池電動勢E 0，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，反應(yīng)

42、向正反應(yīng)方向進(jìn)行（3）電池反應(yīng)的平衡常數(shù)：）電池反應(yīng)的平衡常數(shù)： V49510105026V05910V4511ClHClO6V05910/ClClO6-633.lg./ )(/ )(/ )(lg.)( ccccccV28260102V05910V34170Cu2V05910/CuCu222.lg.)lg(.)( 1.212V0.2826V95V4 . 1)/CuCu()/ClClO(23E1 .110.0591VV109. 160.0591VlnnEK41062. 6K* * 4-3 氧化還原滴定法氧化還原滴定法1、自身指示劑：、自身指示劑： KMnO4法法 終點(diǎn)時顯粉紅色終點(diǎn)時顯粉紅色2、

43、特殊指示劑：、特殊指示劑：碘量法中的淀粉，碘量法中的淀粉，I2遇淀粉變蘭色。遇淀粉變蘭色。 I2作滴定劑時終點(diǎn)由無色變蘭色；作滴定劑時終點(diǎn)由無色變蘭色； I2被滴定時終點(diǎn)由蘭色變無色被滴定時終點(diǎn)由蘭色變無色3、氧化還原指示劑：、氧化還原指示劑：次甲基藍(lán)，二苯胺磺酸鈉次甲基藍(lán)，二苯胺磺酸鈉等等原理原理:In(O) + ne- =In(R)，氧化態(tài)與還原態(tài)顏色不同，氧化態(tài)與還原態(tài)顏色不同 （甲色）（甲色） （乙色）（乙色）條件：條件：(In(O)/In(R)需在需在 滴定計(jì)量點(diǎn)的滴定計(jì)量點(diǎn)的 附近附近 * * 4-3 氧化還原滴定法氧化還原滴定法（一）（一）KMnO4法：法：自身指示劑。終點(diǎn)由無色

44、變?yōu)榧t色（自身指示劑。終點(diǎn)由無色變?yōu)榧t色（KMnO4自身色）自身色） KMnO4在酸性、中性在酸性、中性 及堿性條件下產(chǎn)物不同及堿性條件下產(chǎn)物不同 強(qiáng)酸條件下強(qiáng)酸條件下 MnO4- + 8H+ + 5e-= Mn2+ + 4H2O (MnO4-/ Mn2+)=1.51V 近中性近中性 MnO4 + 2H2O +3e-= MnO2+ 4OH- 或或 MnO4 + 4H+ + 3e-= MnO2+ 2H2O ， （MnO4-/ MnO2 ）=0.59V 強(qiáng)堿條件下強(qiáng)堿條件下 MnO4- + e-= MnO42- ， (MnO4-/ MnO42-)=0.56V * * 高錳酸鉀法高錳酸鉀法4MnO

45、2HMn2MnO中中性性、弱弱酸酸性性或或弱弱堿堿性性 24OHMnO1.51V24MnMnO E0.59V24MnOMnOE0.56V-244MnOMnOE* *高錳酸鉀法的應(yīng)用示例高錳酸鉀法的應(yīng)用示例1. H2O2含量的測定：含量的測定： 6HO5H2MnO224O8H5O2Mn222 %10022224422OHOHKMnOKMnOOH25VMVc4422422MnO52OCHOCaCCa%1001000sCamMVc44KMnOKMnO25Ca%則可以利用下式計(jì)算鈣的含量：則可以利用下式計(jì)算鈣的含量：* * 高錳酸鉀法的應(yīng)用示例高錳酸鉀法的應(yīng)用示例2. 鈣鹽中鈣的測定（間接測定法）鈣鹽

46、中鈣的測定（間接測定法） 化學(xué)耗氧量化學(xué)耗氧量(COD)：是量度水體受還原性物質(zhì)是量度水體受還原性物質(zhì)(主主要是有機(jī)物要是有機(jī)物)污染程度的綜合性指標(biāo)。它是指水體污染程度的綜合性指標(biāo)。它是指水體中易被強(qiáng)氧化劑氧化的還原性物質(zhì)所消耗的氧化中易被強(qiáng)氧化劑氧化的還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，換算成需耗氧的量劑的量，換算成需耗氧的量(以以mg/L計(jì)計(jì))。 測定時在水樣測定時在水樣(體積為體積為VS)中加入中加入H2SO4及一定量的及一定量的KMnO4溶液溶液(體積為體積為V1)，置沸水浴中加熱，使其置沸水浴中加熱，使其中的還原性物質(zhì)氧化，剩余的中的還原性物質(zhì)氧化，剩余的KMnO4用一定過量用一定過量N

47、aC2O4還原還原(體積為體積為V)，再以再以KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液(體體積為積為V2)返滴定過量的返滴定過量的NaC2O4。* * 高錳酸鉀法的應(yīng)用示例高錳酸鉀法的應(yīng)用示例 3. 水樣中化學(xué)耗氧量水樣中化學(xué)耗氧量(COD)的測定的測定* * 4-3 氧化還原滴定法氧化還原滴定法（二）（二）K2Cr2O7法：二苯胺磺酸鈉指示劑法：二苯胺磺酸鈉指示劑酸性條件下：酸性條件下：Cr2O72-+14H+6e- = 2Cr3+7H2O, =1.33V1、K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：直接配制c(K2Cr2O7)=m(K2Cr2O7)/M(K2Cr2O7)V(K2Cr2O7)2

48、、 K2Cr2O7法的應(yīng)用：法的應(yīng)用：（1） Fe含量的測定：含量的測定：直接法，直接法，二苯胺磺酸鈉指示劑，二苯胺磺酸鈉指示劑， 終點(diǎn)由終點(diǎn)由綠色綠色(Cr3+的顏色的顏色)變?yōu)榱良t色（變?yōu)榱良t色（無色二苯胺磺酸鈉無色二苯胺磺酸鈉 被被Cr2O72-氧化后的顏色）氧化后的顏色） 6 Fe2+Cr2O72-+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O, n(Fe)=6n(Cr2O72-) w(Fe)=6c(K2Cr2O7)V(K2Cr2O7)M(Fe)/ms w(Fe2O3)=1/26c(K2Cr2O7)V(K2Cr2O7)M(Fe2O3)/ms土壤中有機(jī)質(zhì)的測定土壤中有機(jī)質(zhì)的測定土壤中有機(jī)質(zhì)含量

49、，是通過測定土壤中碳的含量土壤中有機(jī)質(zhì)含量，是通過測定土壤中碳的含量來換算的。即在濃來換算的。即在濃H2SO4與少量與少量Ag2SO4催化劑的催化劑的存在下，加入過量的存在下，加入過量的K2Cr2O7溶液，并在溶液，并在170180溫度下，使土壤中的碳被溫度下，使土壤中的碳被K2Cr2O7氧化成氧化成CO2，剩余的剩余的K2Cr2O7中加入中加入85%H3PO4和二苯胺和二苯胺磺酸鈉指示劑，用磺酸鈉指示劑，用FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紫色變?yōu)榱辆G色即為終點(diǎn)紫色變?yōu)榱辆G色即為終點(diǎn)（返滴定法與直接滴定（返滴定法與直接滴定法終點(diǎn)變色相反）法終點(diǎn)變色相反） * * 重鉻酸鉀法的

50、應(yīng)用實(shí)例重鉻酸鉀法的應(yīng)用實(shí)例 水中水中COD(化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量)的測定的測定: 類似有機(jī)質(zhì)的測定類似有機(jī)質(zhì)的測定返滴法：紫色變?yōu)榱辆G色為返滴法：紫色變?yōu)榱辆G色為 終點(diǎn)終點(diǎn) COD：用強(qiáng)氧化劑處理水樣中所含還原性物質(zhì)時所：用強(qiáng)氧化劑處理水樣中所含還原性物質(zhì)時所 消耗氧化劑的量，通常折算成每升水樣消耗氧的量消耗氧化劑的量，通常折算成每升水樣消耗氧的量（mgL-1）。常用高錳酸鉀法和重鉻酸鉀法測定，其）。常用高錳酸鉀法和重鉻酸鉀法測定，其中污染嚴(yán)重的用重鉻酸鉀法。中污染嚴(yán)重的用重鉻酸鉀法。(mg O2L-1)=3/21/6c(Fe2+) V0(Fe2+)- V(Fe2+) M(O2)103(mg

51、)/Vs * * 重鉻酸鉀法的應(yīng)用實(shí)例重鉻酸鉀法的應(yīng)用實(shí)例直接碘量法：直接碘量法：又稱為碘滴定法，以碘標(biāo)準(zhǔn)溶液為又稱為碘滴定法，以碘標(biāo)準(zhǔn)溶液為 氧化劑，氧化劑，淀粉為指示劑，終點(diǎn)由無色淀粉為指示劑，終點(diǎn)由無色 變藍(lán)色。變藍(lán)色。間接碘量法：間接碘量法：又稱為滴定碘法，以又稱為滴定碘法，以I-溶液為還原劑，溶液為還原劑， 先用氧化劑將先用氧化劑將I-氧化為氧化為I2，再用還原劑，再用還原劑 將將I2還原。還原。 淀粉為指示劑，終點(diǎn)由藍(lán)淀粉為指示劑，終點(diǎn)由藍(lán) 色變無色。色變無色。（三）碘量法：淀粉指示劑，近中性條件下。（三）碘量法：淀粉指示劑，近中性條件下。 * * 4-3 氧化還原滴定法氧化還原滴

52、定法* * 碘量法應(yīng)用碘量法應(yīng)用碘量法應(yīng)用實(shí)例：碘量法應(yīng)用實(shí)例： （1）維生素）維生素C含量的測定含量的測定 ：直接碘量法直接碘量法 HAc介質(zhì)中，淀粉指示劑，介質(zhì)中，淀粉指示劑，I2標(biāo)準(zhǔn)液直接滴定標(biāo)準(zhǔn)液直接滴定 n(VC )=n(I2), w(VC)=c(I2)V(I2)M(Vc)/ms （2） 銅含量的測定銅含量的測定: 間接碘量法）間接碘量法） 2Cu2+4I-(過量的過量的)=2CuI+ I2 I2+2S2O32- = 2I-+S4O62- 2Cu2+ I2 2S2O32- w(Cu)=c(Na2S2O3)V(Na2S2O3)M(Cu)/ms * * 碘量法應(yīng)用實(shí)例碘量法應(yīng)用實(shí)例 （3

53、）漂白粉中有效氯的測定（間接碘量法）：）漂白粉中有效氯的測定（間接碘量法）： 漂白粉中含有漂白粉中含有CaCl(ClO) 漂白粉酸化后釋放出漂白粉酸化后釋放出Cl2稱為有效氯，是評價漂白稱為有效氯，是評價漂白粉質(zhì)量的指標(biāo)粉質(zhì)量的指標(biāo). ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O, I2+2S2O32-=2 I-+S4O62- Cl2 ClO- I2 2S2O32- w(Cl2)=1/2 c(Na2S2O3)V(Na2S2O3)M(Cl2)/ms4-4 4-4 化學(xué)電源化學(xué)電源 一、一次電池：一、一次電池：放電后放電后不能充電不能充電使其復(fù)原的電池，普遍使其復(fù)原的電池，普遍 使用的是使用的是

54、酸性的鋅錳酸性的鋅錳干電池和干電池和堿性的鋅汞堿性的鋅汞電池電池.1、鋅錳干電池：、鋅錳干電池：使用方便、價格低廉，應(yīng)用廣產(chǎn)量最大使用方便、價格低廉，應(yīng)用廣產(chǎn)量最大 (-) Zn | ZnCl2,NH4Cl(糊狀糊狀) | MnO2| C(石墨石墨) (+) E=1.5V 負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)：Zn(s) -2e =Zn2+(aq)； 正極反應(yīng)正極反應(yīng)：2MnO2(s)+2NH4+(aq)+2e= Mn2O3(s)+2NH3(aq)+ H2O(l) 總反應(yīng)：總反應(yīng)： Zn(s)+2MnO2(s)+2NH4+(aq)= Zn2+(aq)+Mn2O3(s)+2NH3(aq)+ H2O(l)產(chǎn)生的產(chǎn)生

55、的NH3能被石墨棒吸收，導(dǎo)致內(nèi)阻增大，電動勢能被石墨棒吸收，導(dǎo)致內(nèi)阻增大，電動勢下降，改進(jìn)后為堿性鋅錳干電池，放電時間提高下降，改進(jìn)后為堿性鋅錳干電池，放電時間提高57倍倍4-4 4-4 化學(xué)電源化學(xué)電源 一、一次電池：一、一次電池： 2、鋅汞電池：、鋅汞電池：又稱又稱紐扣紐扣電池。電壓穩(wěn)定。用作手表、電池。電壓穩(wěn)定。用作手表、 計(jì)算器、助聽器、心臟起搏器等小型裝置的電源。計(jì)算器、助聽器、心臟起搏器等小型裝置的電源。（）（）Zn(Hg) | KOH(糊狀糊狀,含飽和含飽和ZnO) | HgO| C（+） E=1.34V。 3、鋅銀電池：、鋅銀電池：紐扣狀或矩形狀，電壓十分平穩(wěn)，是紐扣狀或矩形狀

56、，電壓十分平穩(wěn)，是 比能量大的新穎電池（比能量大的新穎電池（可作二次電池可作二次電池），廣泛用于通），廣泛用于通訊、航天、導(dǎo)彈以及小型計(jì)算器、手表、照相機(jī)中，訊、航天、導(dǎo)彈以及小型計(jì)算器、手表、照相機(jī)中，但價格比較昂貴。但價格比較昂貴。（）（）Zn(s) | KOH(糊狀糊狀) | Ag2O（+），）， E=1.6V。鋅錳干電池鋅錳干電池鋅汞電池鋅汞電池4-4 4-4 化學(xué)電源化學(xué)電源4-4 4-4 化學(xué)電源化學(xué)電源 二、二次電池：二、二次電池：可充電的電池?？沙潆姷碾姵?。 有有鉛蓄電池、鎘鎳電池，氫鎳電池和鋰電池鉛蓄電池、鎘鎳電池，氫鎳電池和鋰電池。1、鉛蓄電池：、鉛蓄電池：(-) Pb(s

57、) | H2SO4(1.251.30gL-1) | PbO2(+)負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)： Pb(s)+SO42- (aq)=PbSO4(s) +2e;正極反應(yīng)：正極反應(yīng)：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42- (aq)+2e =PbSO4(s) +2H2O(l)電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s) +2H2O(l) 鉛蓄電池鉛蓄電池充放電可逆性好充放電可逆性好，穩(wěn)定，穩(wěn)定，價格低，但笨重。價格低，但笨重。 主要用于主要用于汽車和柴油機(jī)的啟動電源汽車和柴油機(jī)的啟動電源，礦山車搬運(yùn)車和潛，礦山車搬運(yùn)車和潛 艇的啟動電源，以及艇的啟動電源，以及變

58、電站的備用電源變電站的備用電源。鉛蓄電池鉛蓄電池:(a)充電；充電；(b)放電放電4-4 4-4 化學(xué)電源化學(xué)電源4-4 4-4 化學(xué)電源化學(xué)電源 二、二次電池：二、二次電池：可充電的電池可充電的電池 2、鎘鎳電池：、鎘鎳電池： () Cd(s) | KOH(1.191.21gL-1) | NiO(OH) |C(+) 負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)： Cd(s)+2OH- (aq)= Cd(OH)2(s) +2e; 正極正極反應(yīng)反應(yīng): 2NiO(OH)(s)+2H2O(l)+2e =2Ni(OH)2(s) +2OH- (aq) 電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：Cd(s) + 2NiO(OH) (s) + 2H2O(l

59、) = 2Ni(OH)2 (s)+ Cd(OH)2(s) 鎘鎳電池的鎘鎳電池的內(nèi)部電阻小內(nèi)部電阻小，電壓平穩(wěn)，電壓平穩(wěn)，反復(fù)充電反復(fù)充電次數(shù)多，次數(shù)多， 使用使用壽命長壽命長且能在低溫下工作，常用于且能在低溫下工作，常用于航天航天部門和部門和 電子計(jì)算器及收錄機(jī)的電源電子計(jì)算器及收錄機(jī)的電源。但有嚴(yán)重的。但有嚴(yán)重的鎘污染。鎘污染。4-4 4-4 化學(xué)電源化學(xué)電源 二、二次電池：二、二次電池：可充電的電池可充電的電池 3、氫鎳電池：、氫鎳電池：為為綠色環(huán)保綠色環(huán)保電池，優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)壽命很長電池，優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)壽命很長 ()Ti-Ni(s) | H2(p) | KOH(c)|NiO(OH) |C(+)

60、E=1.20V 氫鎳電池有望成為航天、電子、通訊領(lǐng)域中應(yīng)用最廣氫鎳電池有望成為航天、電子、通訊領(lǐng)域中應(yīng)用最廣的高能電池之一。的高能電池之一。 4、鋰電池：新型綠色電池，、鋰電池：新型綠色電池，又稱又稱搖椅電池?fù)u椅電池（因?yàn)殡姵兀ㄒ驗(yàn)殡姵刂械匿囯x子往返于兩極之間而得名）。中的鋰離子往返于兩極之間而得名）。鋰離子電池鋰離子電池的正極（陰極）由鈷酸鋰（的正極（陰極）由鈷酸鋰（LiCoO2）組成，負(fù)極由）組成，負(fù)極由嵌入鋰的石墨組成。嵌入鋰的石墨組成。由于金屬鋰遇水會發(fā)生劇烈反由于金屬鋰遇水會發(fā)生劇烈反應(yīng)而爆炸，因此應(yīng)而爆炸，因此鋰電池的電解質(zhì)溶液須選用非水溶鋰電池的電解質(zhì)溶液須選用非水溶液。（接下頁