《化學與人生哲理》課件第8章-電化學與氧化還原滴定-

1、1.酸、堿的定義1.1 酸堿電離理論酸堿中和產(chǎn)物就是鹽。凡是電離出的陽離子都是H+的物質(zhì)都是酸凡是電離出的陰離子都是OH-的物質(zhì)都是堿氧化還原反應與得失電子懂得放手，才會抬高自己的價位7878、電解質(zhì)導電機理適當?shù)耐饧与妶?，能?qū)動你產(chǎn)生電流，發(fā)光發(fā)熱7879、法拉第電解定律勤于學習、善于思考、勇于實踐，定能成功7980、電導與電阻學會擔任不同角色，發(fā)揮不同作用7981、原電池與電解池人既要學會充電，也要學會放電8182、氧化態(tài)與還原態(tài)控制自己的情緒，把握好自己的狀態(tài)，大膽創(chuàng)新8283、能斯特方程萬事沒有絕對，萬物必有聯(lián)系。Na2CO3是純堿，是鹽。但其水溶液顯堿性。第七章 配合物、配位滴定與人

2、生哲理化學與人生第一節(jié) 氧化還原反應的基本概念34.1.1 氧化與還原定義1. 與氧結合的過程叫氧化， 除去氧的過程叫還原。 局限性：覆蓋范圍小 。4.1 基本概念如Mg(s)+Cl2(g) MgCl2(s) 42. 失去電子的過程叫氧化，得到電子的 過程叫還原。Zn(s) Zn2+(aq)+2e-Cu2+(aq)+2e- Cu(s)局限性：形成共價分子的氧化過程不存在失電子過程。如2P(s)+3Cl2(g) 2PCl3(l)氧化還原反應與得失電子懂得放手，才會抬高自己的價位5氧化值增加的過程叫氧化，氧化值降 低的過程叫還原。電解質(zhì)導電機理適當?shù)耐饧与妶?，能?qū)動你產(chǎn)生電流，發(fā)光發(fā)熱7879、法

3、拉第電解定律勤于學習、善于思考、勇于實踐，定能成功7980、電導與電阻學會擔任不同角色，發(fā)揮不同作用7981、原電池與電解池人既要學會充電，也要學會放電8182、氧化態(tài)與還原態(tài)控制自己的情緒，把握好自己的狀態(tài)，大膽創(chuàng)新8283、能斯特方程萬事沒有絕對，萬物必有聯(lián)系。氧化還原反應的本質(zhì)本質(zhì)：電子得失或電子偏移71. 定義 根據(jù)某些人為規(guī)定，給單質(zhì)和化合狀態(tài)原子確定的電荷數(shù)；或某元素一個原子的表觀電荷數(shù)。2. 原則 把每個化學鍵中的電子指定給電負性更大的原子而求得。4.1.2 氧化值83. 確定在單質(zhì)中，元素的氧化數(shù)為零；在中性分子中所有原子氧化數(shù)代數(shù)和應等于零；除金屬氫化物（如NaH）外，化合物

4、中氫的氧化數(shù)均為+1；9在所有的氟化物中氟的氧化數(shù)為-1。通常，在化合物中，氧的氧化數(shù)為-2； 在過氧化物（H2O2，BaO2）中，氧的氧化數(shù)為-1； 在超氧化物中（KO2），氧的氧化數(shù) 為 -1/2 ； 在氧的氟化物（OF2，O2F2）中，氧的氧化數(shù) 分別為+2和+1。 例：SiO2： Si的氧化數(shù)為+4；Cr2O72-：Cr的氧化數(shù)為+6；Fe3O4： Fe的氧化數(shù)為 ；S2O32-： S的氧化數(shù)為+2；S4O62-: S的氧化數(shù)為2.5；第七章 配合物、配位滴定與人生哲理化學與人生第二節(jié) 原電池即電極電勢124.2.1 原電池 1、原電池的引出Zn(s)+CuSO4(aq) ZnSO4(

5、aq)+Cu(s)反應可自發(fā)進行。4.2 原電池及電極電勢（2）-rGm = Wmax , 可以對外做最大有用功 現(xiàn)把上述反應設計成一種裝置，使rGm的減少轉變?yōu)殡娔堋Gm = -212.55kJmol-1 0 （1） 一個反應，等溫等壓條件下，若rGm 沉積的趨勢， 溶液帶“+”，電極帶“”,形 成雙電層，產(chǎn)生電勢差 電極電勢(平衡)， 用E(Zn2+/Zn) 表示。ZnSO4溶液Zn+-+-+27(b) 若M是不活潑金屬Cu，溶解的趨勢沉積的趨勢，電極帶“+”, 溶液帶“-”, 形成雙電層，產(chǎn)生電勢差電極電勢（平衡），用E (Cu2+/Cu)表示。溶解沉積M(s)Mz+(aq)+ze-2

6、8（2）意義 原電池的電動勢是 使電池反應發(fā)生的化學驅(qū)動力。（3）確定 =E+(O/R) -E-(O/R)（1）表示如 = E (Cu2+/Cu) E (Zn2+/Zn)正負電極之間的平衡電勢差= E + E 如 = E(Cu2+/Cu)- E(Zn2+/Zn)標態(tài) = E+ - E - 3. 原電池的電動勢29（a）所有的氣體分壓均為1105Pa(100kPa)。（b）溶液中所有物質(zhì)的濃度均為1molL-1 。（c）所有的純液體或固體均為最穩(wěn)定或最常見的形態(tài)。（1）標準電極的條件標準態(tài)條件沒有規(guī)定溫度，一般指298K 時的數(shù)值。4. 標準電極電勢E (O/R)30標準氫電極構造示意圖Pt電極

7、H2，100kPa1molL-1H+ （2） 標準氫電極31（3） 測定標準電極電勢e-e-+0.7628VH2100kPa鹽橋Zn陽離子陰離子測定鋅電池的標準電極電勢裝置示意圖1molL-1Zn2+溶液1molL-1H+溶液32鋅電極為負極，氫電極為正極E (Zn2+/Zn)= -0.7621V = E+ (O/R) E- (O/R) = E (H+/H2) E (Zn2+/Zn) = 0.7621V原電池電動勢 = 0.7621V33（4）標準電極電勢表(298.15K)氧化能力依次增強弱氧化劑強氧化劑強還原劑弱還原劑氧化態(tài)電子數(shù)還原態(tài)E /VLi+Cs+Zn2+Fe2+2H+Sn4+Br

8、2Cr2O72MnO4-F2e-e-2e-2e-2e-2e-2e-14H+6e-8H+5e-2e-+LiCsZnFeH2Sn2+2Br-2Cr3+7H2OMn2+4H2O2F-3.040-3.027-0.7621-0.409800.15391.07741.331.512.87還原能力依次增強34（a）各物質(zhì)均為標準態(tài)，溫度為298.15K，只適應于比較水溶液中標準電極電勢大小。（b）半反應均按還原反應書寫 Zn(s) Zn2+(aq) - 2e-O + ne- RZn2+(aq) + 2e- Zn(s)35（c）電極電勢是還原電勢Zn2+ (aq)+ 2e- Zn(s)E = - 0.7621

9、VE = - 0.7621VZn2+(aq) + 2e- Zn(s)E = - 0.7621V 2Zn2(aq) + 4e- 2Zn(s)（d）E反映物質(zhì)得失電子傾向的大小，與物質(zhì)的數(shù)量無關對于氧化還原反應aA + bB cC + dDrGm(T) = rGm(T) + RTlnQrGm(T)= - nF ， rGm (T)=- nF 則而4.2.4 Nernst方程式1電池反應的Nernst方程式 (T)與關系能斯特方程萬事沒有絕對，萬物必有聯(lián)系。37(T)：某溫度T時電池反應電動勢(T)：某溫度T時電池反應標準電動勢 n：電池反應方程式中電子得失數(shù) F：法拉第常量，96485JV-1mol

10、-1 Q：電池反應的反應商，等于產(chǎn)物濃度以化學計量數(shù)為冪的乘積與反應物濃度以化學計量數(shù)為冪的乘積之比。38298.15K392. 電極反應的Nernst方程式 E(O/R)與E (O/R)關系 298K，對于電極反應 O + ne- R40（1） c(O)，c(R)并不單指氧化數(shù)有變化的物質(zhì)的濃度，而是包括參加電極反應的所有物質(zhì)的濃度。 MnO4-(aq)+8H+(aq) +5e- Mn2+4H2O(l)如電極反應出現(xiàn)在氧化態(tài)一端的物質(zhì)寫在公式的分子，反之在分母。注意事項41（2）純固體、純液體和水的濃度是常數(shù)，視為1。（3）電極反應中有氣體參加，則氣體用分壓表示。如電極反應I2(s)+2e-

11、 2I-(aq)如電極反應423. Nernst 方程式的應用（1） 氧化態(tài)或還原態(tài)本身濃度的改變對電極 電勢的影響例：原電池： Zn(s)|Zn2+(0.100molL-1)|Cu2+(0.00100molL-1)|Cu(s) 計算的電動勢 。 = E(Cu2+/Cu) - E(Zn2+/Zn) = 0.252V-(-0.792)V = 1.04V = E(Cu2+/Cu) - E (Zn2+/Zn) = 0.337V-(-0.762)V = 1.10V離子濃度=1molL-143 氧化態(tài)濃度減小，E(O/R)值減小，氧化態(tài)氧化能力減小，還原態(tài)的還原能力增大。結論氧化態(tài)與還原態(tài)控制自己的情緒

12、，把握好自己的狀態(tài)，大膽創(chuàng)新44（2） 酸度對電極電勢的影響解: MnO4-(aq)+8H+(aq)+5e- Mn2+(aq)+4H2O(l)例：計算pH=5時，其他均為標準態(tài)時的E(MnO4-/Mn2+) ，已知: E (MnO4-/Mn2+)=1.51V45酸度減弱，含氧酸鹽的氧化能力減弱。結論46 （3） 沉淀的生成對電極電勢的影響例：已知電極反應Ag+(aq)+e- Ag (s) E (Ag+/Ag)=0.80V若加入NaCl，使產(chǎn)生AgCl沉淀，當達到平衡時，使Cl-濃度為1molL-1，計算Ag+/Ag電極的電極電勢。解: 電極反應 Ag+(aq)+e- Ag(s)47沉淀 - 溶

13、解平衡:AgCl(s)+ e- Ag(s) +Cl- (aq)E(Ag+/Ag)= 0.80 + 0.0592lgKsp/c(Cl-)/c =0.22VAgCl-Ag+1.0molLE (AgCl/Ag)Ksp=c(Ag+)/c c(Cl-)/c AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)484.3.1 計算原電池的電動勢 = E+ - E- ， =E+ - E-原則4.3 電極電勢的應用4.4 元素標準電勢圖及其應用 把同一種元素不同氧化數(shù)的物質(zhì)，按氧化數(shù)由大到小的順序排列成一橫行，在相鄰兩種物質(zhì)間用直線連接表示一個電對，并在直線上標明此電對的標準電極電勢值。 /V Cu2+ Cu+ C

14、u0.3420.1630.521 一. 判斷氧化劑的強弱 分散在標準電極電勢表中同種元素不同價態(tài)的電極電勢表示在同一圖中，使用起來更加方便。 在選用氯的含氧酸鹽作為氧化劑時，反應最好是酸性介質(zhì)中進行。但欲使低氧化數(shù)氯氧化，反應則應在堿性介質(zhì)中進行。二. 計算標準電極電勢A B C123n1n2第七章 配合物、配位滴定與人生哲理化學與人生第三節(jié) 電化學4.11.1 電解 電解池4.4.1 電解池的組成和電極反應1.電解池電解：電流通過電解質(zhì)溶液而發(fā)生化學反應，將電能轉變成化學能的過程。電解池:實現(xiàn)電解過程的裝置。H2SO4PtPt+ -陰極陽極陽極與外加電源正極相連陰極與外加電源負極相連2.電極

15、反應陰 極：得到電子，發(fā)生還原反應陽 極：失去電子，發(fā)生氧化反應總反應：電解反應 氧化還原反應H2SO4PtPt+ -陰極陽極O2O2H2H2H2O20 原電池 電解池電子運動方向符號 電極 電極 反應 作用 反應 性質(zhì) 原電池與電解池的區(qū)別電子流出電子流入電子流入電子流出()(+)()(+)(負極)(正極)(陰極)(陽極)氧化反應還原反應還原反應氧化反應化學能電能電能化學能 自發(fā)進行被迫進行（外電源作用下）陰陽極口訣電解池：陰極與負極相連，陽極與正極相連；陰極析金(屬)氫(氣)，陽極析氯(氣)氧(氣) ；陰極得電子被還原，陽極失電子被氧化；陰極電子流入，陽極電子流出；陽離子移向陰極，陰離子移

16、向陽極；陰極被保護，陽極被腐蝕(溶解)。課堂練習ZnCuCC1234H+SO42-Cu 2+Cl-負極正極陽極陰極 池原電 池電解e-e-e-e- 能 能 能 能化學電化學電負極：發(fā)生氧化反應正極：發(fā)生還原反應負極：Zn 2e- Zn2+正極：2H+ + 2e- H2陰極：發(fā)生還原反應陽極：發(fā)生氧化反應陰極：Cu2+ + 2e- Cu陽極：2Cl- - 2e- Cl2（1）電鍍電鍍運用電解的方法將一種金屬鍍到另一種金屬表面的過程。電鍍時：被鍍部件作陰極，鍍層金屬作陽極，鍍層離子作電解液，陽極溶解，陰極析出鍍層金屬。（2）電拋光電拋光是金屬表面精加工方法電拋光時：被拋光工件(如鋼鐵工件)作陽極，

17、鉛板作陰極，酸液(磷酸、硫酸和鉻酐)作電解液，陽極表面凸起被溶解而變平整光亮電拋光陽極金屬因氧化而發(fā)生溶解，因被拋光工件凸凹不平的表面上液膜厚度分布不均勻，凸起部分電阻小、液膜薄、電流密度較大、溶解較快，致使粗糙表面逐漸得以平整光亮。（3）電解加工電解拋光 = 電解加工電解加工時：工件作陽極，模具作陰極，電解液高速流動，陽極被溶解而形成與陰極模具外形相吻合的形狀（3）電解加工潛力巨大電解加工電解加工適用范圍廣，能加工高硬度金屬或合金，特別是形狀復雜的工件，加工質(zhì)量好。電解加工在兩極間保持很小的間隙，電解液從間隙中高速流過并及時帶走電解產(chǎn)物，工件陽極表面不斷溶解，形成與陰極模具外形相吻合的形狀。

18、（4）陽極氧化防護膜陽極氧化加工時：鋁合金工件作陽極，鉛板作陰極，硫酸作電解液，陽極被鋁工件表面形成氧化鋁膜陽極氧化防護膜陽極氧化車間陽極 2Al+6OH-=A12O3+3H2O+6e- (主) 4OH-=H2O+O2+4e- (次)陰極 2H+2e-=H2鋁合金工件鉛板+-陽極陰極H2SO4電解液鼓風機循環(huán)泵eeH+SO42-（4）陽極氧化防護膜陽極氧化加工工件優(yōu)點：結合牢固厚度均勻，膜厚度為0.021m 耐腐蝕性好耐磨性好電阻增大，熱絕緣性高可吸附各種染料，工件更美觀硬質(zhì)陽極電加工工件膜厚度為0.021m 金屬的腐蝕金屬腐蝕當金屬與周圍介質(zhì)接觸時，由于發(fā)生化學作用或電化學作用而引起的破壞金

19、屬腐蝕化學腐蝕高溫金屬+氣體金屬+溶劑金屬+鹵素電化學腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕由金屬與介質(zhì)直接起化學作用而引起的腐蝕當金屬與電解質(zhì)溶液接觸時，由電化學反應而引起的腐蝕發(fā)生了原電池反應噴氣發(fā)動機Cu+Cl2 CuCl2Fe+CCl4 FeCl3+C酸性介質(zhì)：Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2中性或堿性介質(zhì)： 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2金屬的腐蝕金屬腐蝕當金屬與周圍介質(zhì)接觸時，由于發(fā)生化學作用或電化學作用而引起的破壞金屬腐蝕的防護金屬腐蝕 的 防護選擇耐蝕金屬或合金覆蓋保護層覆蓋非金屬電鍍金屬膜陰極保護法犧牲陽極的陰極保護法外加電流保護法緩蝕劑法無機緩蝕劑有機緩蝕劑Cr、Ti、V等元素

20、可防止氫蝕銅合金在稀酸中是相當耐蝕Cr18Ni8不銹鋼在大氣、水和硝酸中極耐腐蝕油漆、塑料、橡膠、陶瓷、玻璃耐腐蝕性較強的金屬或合金鋁合金、鎂合金、鋅合金被保護金屬作電解池陰極烏洛托品(六次甲基四胺(CH2)6N4)若丁(二鄰苯甲基硫脲)中、堿性介質(zhì):重鉻酸鹽、鉻酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫第七章 配合物、配位滴定與人生哲理化學與人生第四節(jié) 化學電源4.4 化學電源1.化學電源： 借自發(fā)的氧化還原反應將化學能直接轉變?yōu)殡娔艿难b置。4.4 化學電源2.化學電源的分類化學電源干電池蓄電池燃料電池化學電源堿性電池酸性電池中性電池使用性質(zhì)分電解質(zhì)性質(zhì)分2.3.1 干電池（一次電池）干電池：放電后不能充電或補充

21、化學物質(zhì)使其復原的電池。 1.鋅-錳干電池電池符號：(-)Zn|ZnCl2, NH4Cl(糊狀) |MnO2|C(+)電極反應:(-) Zn(s) Zn2+(aq) + 2e-(+)2MnO2 +2NH4+(aq)+2e- Mn2O3 +2NH3(g)+2H2O(l) 電動勢1.5V，它攜帶方便，但反應不可逆，壽命有限。72干電池 (-)ZnHgKOH(糊狀，含飽和ZnO)HgOC(+)電極反應: (-) Zn + 2OH- - 2e- ZnO + H2O (+) HgO(s) + H2O + 2e- Hg(l) + 2OH-2.鋅-氧化汞電池電池符號:鋅-氧化汞電池體積小能量高，貯存性能優(yōu)良

22、，是常用電池中放電電壓最平穩(wěn)的電源之一。缺點是使用汞不利于環(huán)保。 (-)Li | LiClO4, PC | Ag2CrO4 | Ag(+)電極反應: (-) Li - e- Li+ (+) Ag2CrO4 + 2Li+ + 2e- 2Ag + Li2CrO43 .鋰-鉻酸銀電池 以鋰為負極(還原劑)，鉻酸銀為正極(氧化劑)，其導電介質(zhì)為含有高氯酸鋰(LiClO4)的碳酸丙烯酯(PC)溶液。 電池符號： 優(yōu)點：單位體積所含能量高，穩(wěn)定性好，電池電壓高(2.83.6V)。放電時電極反應：負極：Pb + SO42- -2e- = PbSO4正極：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- =

23、PbSO4 + 2H2O放電充電4.3.2 蓄電池（二次電池）蓄電池：可以反復使用，放電后可以充電使活性物質(zhì)復原，以便再重新放電的電池。最常用的是酸性鉛蓄電池。鉛蓄電池電池符號 (-)Pb|H2SO4|PbO2(+)總反應式 Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 在放電后，可以利用外界直流電源進行充電，將負極上PbSO4還原成Pb，將正極上的PbSO4氧化成PbO2，使兩電極恢復原狀。充電時，兩極反應為放電時的逆反應。正常蓄電池中硫酸密度在1.251.30gcm-3之間。若低于1.20gcm-3，則表示已部分放電，需充電后才能使用。鉛蓄電池具有充放電可逆性好，放電電

24、流大，穩(wěn)定可靠，原料易得、價格低廉等優(yōu)點，所以使用很廣泛。其中約80%用于汽車工業(yè)（發(fā)動馬達）。缺點太笨重（載重2t的搬運車電池自重0.5t)燃料電池是一種連續(xù)電池。在放電過程中可以不斷地輸入化學物質(zhì)，通過反應把化學能轉變成電能，連續(xù)產(chǎn)生電流。4.3.3燃料電池燃料電池：是一種等溫并直接將儲存在燃料和氧化劑中的化學能高效、環(huán)境友好地轉化為電能的發(fā)電裝置，也是一種新型的無污染、無噪音、大規(guī)模、大功率和高效率的汽車動力和發(fā)電設備。燃料電池是名符其實的把能源中燃料燃燒反應的化學能直接轉化為電能的“能量轉換機器”。能量轉換率很高，理論上可達100，實際轉化率約為70%80。 燃料電池由燃料(氫、甲烷、

25、肼、烴、甲醇、煤氣、天然氣等)、氧化劑(氧氣、空氣等)、電極和電解質(zhì)溶液等四部分組成。燃料，如氫，連續(xù)不斷地輸入負極作還原活性物質(zhì)，把氧連續(xù)不斷輸入正極，作氧化活性物質(zhì)，通過反應連續(xù)產(chǎn)生電流。 燃料電池的優(yōu)點：不受熱機效率的限制，能量轉化效率高，理論發(fā)電效率可達100%。無污染，噪音低，滿足環(huán)保要求。處于熱備用狀態(tài)，燃料電池隨負荷變化的能力非常強，可以在1s內(nèi)跟隨50%的負荷變化。電池的貯存能力不取決于電池本身的大小，只要不斷供給燃料，它就能連續(xù)產(chǎn)生電能。靈活性大，可以做成模塊式標準組件，按用戶要求，組裝成不同要求的發(fā)電裝置。1.氫氧燃料電池電池符號： (-)C,H2|KOH(35%)|O2(

26、g),C(+)電極反應：負極：2H2+4OH-=4H2O+4e正極：O2+2H2O+4e=4OH-電池反應：2H2+O2=2H2O電極反應為: 堿性條件： 負極：2 CH3OH -12e-+12OH-=2CO2+10H2O 正極：3O2+12e-+6H20=12OH- 總反應式：2 CH3OH +3O2=2CO2+4H2O 酸性條件： 負極:CH3OH+H2OCO2+6H+6e- 正極:O2+4H+4e-2H2O 總反應式: 2CH3OH+3O22CO2+4H2O 2.甲醇-氧燃料電池 電池符號： (-)Pt|CH3OH(l)|KOH(aq)|O2(g)|Pt(+)4.3.4其他類型電池1.鎳

27、氫電池電池符號： (-)M|KOH+LiOH|Ni(OH)2(+)充電電極反應為: 負極：M+xH2O+xeMHx+xOH- 正極：Ni(OH)2+OH- +eNiOOH+H2O+e 電池總反應：xNi(OH)2+M MHx+xNiOOH 鎳氫電池正極采用Ni(OH)2，負極采用貯氫合金作為活性物質(zhì)的MH電極，隔膜多使用聚丙烯無紡布，電解液使用KOH中加入少量的LiOH。優(yōu)點：具有充放電性能好、無污染、較高的能量密度和功率密度以及較高的性價比，應用十分廣泛。缺點：能量沒有鋰離子電池高；自放電較嚴重；壽命較短。鋰離子電池的正極材料是含鋰的過渡金屬氧化物如LiCoO2、LiNiO2以及尖晶石型Li

28、Mn2O4，其中以LiCoO2性能最穩(wěn)定；鋰離子電池的負極材料是具有高鋰離子嵌入容量的氧化物、硫化物、氮化物、有機聚合物、含鋰合金、碳素材料等；鋰離子電池的電解質(zhì)是液態(tài)、固態(tài)、熔融態(tài)的鋰離子。 以LiCoO2為正極，石墨為負極的鋰離子電池的充電電極反應： 正極：LiCoO2Li1-XCoO2+xLi+xe 負極：6C+xLi+xe LixC6 電池反應：6C+ LiCoO2Li1-XCoO2+LixC62.鋰離子電池4.3.5化學電源與環(huán)保重金屬危害： 重金屬通過食物鏈后在人體內(nèi)聚積，就會對健康造成嚴重的危害。重金屬聚積到一定量后會使人發(fā)生中毒現(xiàn)象，嚴重的將導致人的死亡。電池里就包含了汞、鉛、

29、鎘等多種汞Hg鉛Pb鎘Cd重金屬污染危害：對自然環(huán)境威脅最大的物質(zhì)中，電池里就包含了汞、鉛、鎘等多種汞具有強烈的毒性，對人體中樞神經(jīng)的破壞力很大，上世紀五十年代發(fā)生在日本的震驚中外的水俁病就是由于汞污染造成的鉛能造成神經(jīng)紊亂、腎炎等，鉛進入人體后最難排泄，它干擾腎功能、生殖功能鎘在人體內(nèi)極易引起慢性中毒，主要病癥是肺氣腫、骨質(zhì)軟化、貧血，很可能使人體癱瘓1956年，日本水俁病事件（甲基汞）汞中毒廢電池人類生存環(huán)境殺手！污染水源、土壤1粒鈕扣電池污染600立方米水 = 1個人一生的飲水量4.3.5化學電源與環(huán)保電池污染危害：1個人一生的飲水量污染600 m3水 1節(jié)1#電池爛在地里使1m2的土地

30、失去利用價值（永久性公害）1m2的土地失去利用價值4.3.5化學電源與環(huán)保亟需解決無污染電池?電池無害化處理?電池污染危害：若把廢電池混入生活垃圾中一起填埋，久而久之，慘出的重金屬可能污染地下水和土壤，進而進入魚類、農(nóng)作物中，破壞人類的生存環(huán)境，間接威脅到人類的健康我國是電池生產(chǎn)和消費大國，目前年產(chǎn)量達140億枚，占世界產(chǎn)量1/3。如果以全國約3.6億個家庭，每戶每年用10枚計，消費量已是36億。若加上集團消費，每年“涌現(xiàn)”上百億枚廢舊電池加強廢電池的管理 不亂扔廢電池實現(xiàn)有害廢棄物的“資源化、無害化”管理大學化學氧化還原滴定法第三節(jié) 氧化還原滴定終點的檢測 1、自身氧化還原指示劑：在氧化還原

31、滴定中，有的滴定劑或被測物質(zhì)本身有顏色，到終點時以自身的顏色指示終點。所以自身指示劑是由于標準溶液本身具有鮮明的顏色，而反應完后為無色或淺色的氧化還原物質(zhì)。 例：KMnO4過量半滴，溶液呈粉紅色為終點。3、氧化還原指示劑： 指示劑在滴定過程中能發(fā)生氧化還原反應，而且氧化態(tài)和還原態(tài)顏色不同，利用此性質(zhì)指示終點。2、淀粉指示劑：是利用與滴定劑（被測物質(zhì)）反應生成特殊的深色物質(zhì)來指示終點。淀粉指示劑又稱特殊指示劑。 例：碘量法中淀粉與I2生成一種藍色化合物，借藍色指示終點。三、 氧化還原滴定前的預處理 預處理所用的氧化劑或還原劑，應符合下列條件：1、必須將待測組分定量的氧化或還原為指定的價態(tài)。2、反

32、應進行完全，速度快。3、反應具有一定的選擇性。4、過量的氧化劑或還原劑易于除去，否則將干擾后續(xù)滴定反應。除去方法有：（1）加熱(煮沸)分解：如2S2O82- + 2H2O 4HSO4- + O2 2H2O2 2H2O + O2（2）過濾分離：如在HNO3溶液中，NaBiO3可將Mn2+氧化為MnO4-， NaBiO3微溶于水，過量的NaBiO3可通過過濾分離除去。（3）利用化學反應消除。如用HgCl2除去過量的SnCl2：2HgCl2 + SnCl2 Hg2Cl2+ SnCl42常用的預氧化劑 氧 化 劑反應條件主 要 作 用除 去 方 法NaBiO3NaBiO3（s）+6H+2e=Bi3+N

33、a+3H2O， E = 1.80V室溫HNO3介質(zhì)H2SO4介質(zhì)Mn2+ MnO4Ce3+ Ce4+過濾（NH4）2S2O8S2O82+2e=2SO42E = 2.01V酸 性Ag作催化劑Ce3+ Ce4+Mn2+ MnO4Cr3+ Cr2+O72VO2+ VO3煮沸分解H2O2HO2+H2O+2e = 3OHE = 0.88VNaOH介質(zhì)HCO3介質(zhì)堿性介質(zhì)Cr3+ CrO4Co2+ Co3+Mn3+ Mn4+煮沸分解，加少量Ni2+，或I作催化劑，加速H2O2分解高錳酸鹽焦磷酸鹽和氟化物Cr3存在時Ce3+ Ce4+V4+ V5+疊氮化鈉或來硝酸鈉高氯酸熱、濃HCIO4V4+ V5+ Cr

34、3+ Cr2+O72迅速冷卻至室溫，用水稀釋3常用的預還原劑 還 原 劑反應條件主 要 作 用除 去 方 法SO2SO42- + 4H+2e- = SO2+2H2O E = 0.200V1mol.L-1H2SO4(有SCN-共存，加速反應)Fe3+ Fe2+As5+ As3+Sb5+ Sb3+Cu2+ Cu+煮沸，通CO2SnCl2Sn4+2e=Sn2+E = 0.151V酸 性加熱Fe3+ Fe2+Mo6+ Mo5+As5+ As3+快速加入過量的HgCl2Sn2+ 2HgCl2 Sn4+ Hg2Cl2+2Cl-鋅-汞齊還原劑H2SO4介質(zhì)Cr3+ Cr2+Fe3+ Fe2+Ti4 Ti3+

35、V5+ V2+第四節(jié) 常用氧化還原滴定法一、 高錳酸鉀法高錳酸鉀法優(yōu)點：氧化能力強，可以直接、間接地測定多種無機物和有機物；Mn2+近于無色，一般無需另加指示劑。高錳酸鉀法缺點：標準溶液不穩(wěn)定；反應歷程比較復雜，易發(fā)生副反應；滴定的選擇性較差。需嚴格控制滴定條件。強氧化劑，氧化能力和還原產(chǎn)物與溶液的酸度有關。（一）高錳酸鉀法（KMnO4）它的氧化還原能力與溶液的酸度有關。在酸性溶液中： MnO4- + 5e +8H+ = Mn2+ + 4H2O =1.51V在中性，弱酸性，弱堿性溶液中：MnO4- + 3e +2H2O = MnO2+ 4OH- = 0.59V 在強堿性溶液中：MnO4- + e = MnO42- = 0.56V 四、 常用氧化還原滴定法在強酸性溶液中： MnO4- + 8H+ +5e- = Mn2+ +4H2O E=1.51V在微酸性、中性或弱堿性溶液中： MnO4-+2H2O+ +3e- = MnO2 + 4