基礎(chǔ)化學(xué)-喬春玉課件 第5章 氧化還原和電化學(xué)_第1頁(yè)
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第5章氧化還原和電化學(xué)歷史發(fā)展

1777年拉瓦錫向法國(guó)科學(xué)院提出了劃時(shí)代的論文——《燃燒概論》,建立了燃燒的氧化學(xué)說(shuō);

18世紀(jì)末,人們把與氧化合的反應(yīng)稱作氧化反應(yīng),而把從氧化物中奪取氧的反應(yīng)稱作還原反應(yīng);2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)

19世紀(jì)中葉,建立了化合價(jià)的概念,人們把化合價(jià)升高的過(guò)程叫做氧化,而把化合價(jià)降低的過(guò)程叫做還原;Zn→Zn2++2e

20世紀(jì)初,由于化合價(jià)電子理論的建立,人們把失去電子的過(guò)程叫氧化,得到電子的過(guò)程叫還原,把這類有電子得失的反應(yīng)叫氧化還原反應(yīng)。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)

從氧化還原反應(yīng)的發(fā)展來(lái)看,覆蓋的范圍是越來(lái)越廣的。5.1氧化還原反應(yīng)一、氧化數(shù)

(中學(xué):化合價(jià))1、氧化數(shù)的概念又稱氧化值或氧化態(tài)

,是某元素一個(gè)原子的荷電數(shù),這個(gè)荷電數(shù)可由假設(shè)把每個(gè)鍵中的電子指定給電負(fù)性更大的原子而求得。2、確定氧化數(shù)的規(guī)則(經(jīng)驗(yàn)規(guī)則)1)在單質(zhì)中,元素原子的氧化數(shù)等于零。(N2

、H2

、O2

等)2)在中性化合物中,所有元素原子的氧化數(shù)代數(shù)和為零。(KMnO4)

離子化合物,正、負(fù)離子所帶的電荷數(shù);NaClCaF2

+1,-1+2,-1

共價(jià)化合物中,成鍵電子對(duì)偏向電負(fù)性大的元素。例如:在NH3分子中,三對(duì)成鍵的電子都?xì)w電負(fù)性大些的氮原子所有,則N的氧化數(shù)為-3,H的氧化數(shù)為+1。

3)對(duì)于復(fù)雜離子,各元素的氧化數(shù)之和等于該離子的電荷數(shù)。

Fe3O4Fe的氧化值為+8/3(Fe2O3·FeO)4)若干關(guān)鍵元素原子在化合物中氧化數(shù)有定值。

O:-2H2O等;-1H2O2;-0.5KO2

超氧化鉀

H:+1一般情況;-1CaH2、NaH

對(duì)于新合成、新發(fā)現(xiàn)的化合物,當(dāng)按以上規(guī)則確定氧化數(shù)發(fā)生困難時(shí),課根據(jù)電負(fù)性大小予以指定。思考題:確定氧化數(shù)(1)Na2S2O3

(硫代硫酸鈉)Na2S4O6(連四硫酸鈉)

+2 +2.5(2)K2Cr2O7

(重鉻酸鉀)

CrO5

+6 +10(3)KO2

(超氧化鉀)

KO3(臭氧化鉀)

-0.5 -1/3注意:1)同種元素可有不同的氧化數(shù);

2)氧化數(shù)可為正、負(fù)和分?jǐn)?shù)等;

3)氧化數(shù)不一定符合實(shí)際元素的電子轉(zhuǎn)移情況。

S2O32-S的氧化數(shù)為+2,

3、氧化數(shù)的表示法根據(jù)IUPAC規(guī)定統(tǒng)一表示法:例如:MnO4-中Mn=Ⅶ,O=-Ⅱ;即1個(gè)Mn7+和4個(gè)O2-離子(事實(shí)上在溶液中并沒(méi)有獨(dú)立的Mn7+

,O2-離子存在)。習(xí)慣將氧化數(shù)表在該元素符號(hào)的正上方。例5-1求連四硫酸鈉Na2S4O6中硫的氧化數(shù)。解:已知Na+的氧化數(shù)就是其離子電荷數(shù)為+1

設(shè)硫的氧化數(shù)為x,根據(jù)中性化合物,所有元素原子的氧化數(shù)的代數(shù)和為零。得:(+1)×2+4×x+(-2)×6=0x=+2.5

二、氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)劃分一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)還是非氧化還原反應(yīng)的依據(jù)是在化學(xué)反應(yīng)中,元素原子的氧化數(shù)是否發(fā)生變化。凡是物質(zhì)中元素原子有氧化數(shù)變化的反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)

氧化:反應(yīng)物中原子或離子的氧化數(shù)升高的過(guò)程

還原:反應(yīng)物中原子或離子的氧化數(shù)降低的過(guò)程

氧化劑:得到電子、氧化數(shù)降低的物質(zhì)還原劑:失去電子、氧化數(shù)升高的物質(zhì)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。這里所指的“電子轉(zhuǎn)移”在化學(xué)反應(yīng)中不一定是以明顯的形式進(jìn)行的,有的只是電子對(duì)略有偏移。三、氧化還原電對(duì)

Cu2++Zn=Cu+Zn2+氧化還原半反應(yīng):Cu2+/Cu:Cu2++2e=Cu

Zn2+/Zn:Zn2++2e=Zn氧化還原電對(duì):在半反應(yīng)中,同一元素的兩個(gè)不同氧化數(shù)的物種組成的電對(duì)。Cu2+/Cu;Zn2+/Zn(O/R)另例:MnO4-/Mn2+;Cl2/Cl-;H+/H2;在氧化還原電對(duì)中氧化數(shù)高的物質(zhì)氧化型物質(zhì),氧化數(shù)低的物質(zhì)叫還原型物質(zhì)。還原劑還原劑氧化劑氧化劑

四、常用的氧化劑和還原劑1、常用的氧化劑1)活潑的非金屬單質(zhì),如F2、Cl2、Br2、I2、O2等2)高價(jià)態(tài)元素的含氧化合物,如SO3

、KNO3、KMnO4、K2Cr2O7、

KClO3等3)有氧化性的含氧酸,如HClO、濃H2SO4、HNO3等4)某些過(guò)氧化物,如Na2O2、H2O2等5)某些高價(jià)金屬陽(yáng)離子,如Fe3+、Cu2+、Ag+等2、常見(jiàn)的還原劑1)活潑或較活潑的的金屬,如K,Na,Mg,Al,Zn,Fe等2)低價(jià)金屬陽(yáng)離子,如Fe2+,Sn2+等3)非金屬陽(yáng)離子,如Cl-,B-,I-,S2-等4)某些非金屬單質(zhì),如H2,C,Si5)含有較低化合價(jià)元素的化合物:H2S,Na2S,HI,NH3,CO,Na2SO3等在含可變化合價(jià)的化合物中,具有中間價(jià)態(tài)元素的物質(zhì)(單質(zhì)或化合物)即可作氧化劑,又可做還原劑,例如Cl2,H2O2,H2SO3等既具有氧化性,又具有還原性。注意:在實(shí)驗(yàn)室里強(qiáng)氧化劑和強(qiáng)還原劑務(wù)必分類儲(chǔ)存!五、氧化數(shù)法配平氧化還原方程式1、氧化數(shù)法配平原則:在氧化還原反應(yīng)中氧化數(shù)的增減總數(shù)應(yīng)相等。步驟:a、標(biāo)出被氧化和被還原的元素原子的氧化數(shù);

b、確定氧化數(shù)增加、減少的數(shù)值(可采用“線橋”來(lái)表示)

c、為了使增、減氧化數(shù)相等,乘以相應(yīng)系數(shù);

d、在配平氧化還原組分后,用觀察法配平非氧化還原組分;

e、校對(duì)反應(yīng)前后氧原子的總數(shù)是否相等。注意:a、根據(jù)氧化數(shù)增加值等于氧化數(shù)降低值的原則,確定氧化劑和還原劑的系數(shù)之后,當(dāng)用觀察法來(lái)配平非氧化還原組分時(shí),切記任意改動(dòng)一配平的系數(shù);

b、調(diào)整非氧化還原組分時(shí)包括兩種情況:一種是無(wú)電子得失的金屬陽(yáng)離子或酸根離子;另一種是在不同的介質(zhì)中需要補(bǔ)充H+還是OH-或

H2O。2、離子-電子法配平配平原則:KMnO4+K2SO3+H2SO4→MnSO4+K2SO4+H2O配平步驟:(1)寫(xiě)出未配平的離子反應(yīng)方程式。

MnO4-+SO3

2-→Mn2++SO42-(2)將反應(yīng)分解為兩個(gè)半反應(yīng)。

MnO4-→Mn2+SO32-→SO42-(3)配平兩個(gè)半反應(yīng)式。首先配平原子數(shù),然后加上或減去適當(dāng)電子數(shù)來(lái)配平電荷數(shù)。

MnO4-+8H++5e→Mn2++4H2OSO32-+H2O-2e→SO42-+2H+(4)找出兩個(gè)半反應(yīng)式得失電子數(shù)目的最小公倍數(shù),將兩個(gè)半反應(yīng)式中各項(xiàng)乘以相應(yīng)系數(shù),然后將二者結(jié)合,消去電子,得到配平的離子方程式,再改寫(xiě)成分子方程式。MnO4-+8H

++5e

→Mn2++4H2OSO32-+

H2O-2e

→SO42-+2H+*2*5+2MnO4-+5SO32-+6H+→2Mn2++5SO42-+3H2O2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4

→2MnSO4+6K2SO4+3H2O介紹一種配平H+、OH-和H2O的方法供參考:酸性介質(zhì):多n個(gè)O加2n個(gè)H+,另一邊加n個(gè)H2O堿性介質(zhì):多n個(gè)O加n個(gè)H2O,另一邊加2n個(gè)OH–中性介質(zhì):左邊多n個(gè)O加n個(gè)H2O,右邊加2n個(gè)OH–

右邊多n個(gè)O加2n個(gè)H+,左邊加n個(gè)H2OSolution

Cl2(g)+NaOH

NaCl+NaClO3用半反應(yīng)法配平例1

Cl2(g)+2e-=2Cl-①Cl2(g)+12OH-=+6H2O+10e-②①×5+②得

6Cl2(g)+12OH-=10Cl-+

+6H2O化簡(jiǎn)得:

3Cl2(g)+6OH-=5Cl-++3H2O3Cl2(g)+6NaOH

=5NaCl

+NaClO3+3H2O-32ClO-32ClO-3ClO用半反應(yīng)法配平方程式Cr(OH)3(s)+Br2(l)+KOHK2CrO4+KBr例22Cr(OH)3(s)+3Br2(l)+10KOH=2K2CrO4+6KBr+8H2O①×3+②×2得①×28+②×3得②①例3:配平方程式3氧化還原反應(yīng)方程式的配平例:在酸性介質(zhì)中,K2Cr2O7氧化FeSO4,生成Fe2(SO4)3

和綠色Cr2(SO4)3,配平此反應(yīng)方程式。解:1)寫(xiě)出反應(yīng)物、產(chǎn)物及反應(yīng)條件

Cr2O72-+Fe2++H+=Fe3++Cr3+2)寫(xiě)出各氧化數(shù)

Cr2O72-+Fe2++H+=Fe3++Cr3+

+63)配平氧化劑、還原劑前系數(shù)

Cr2O72-+6Fe2++H+=6Fe3++2Cr3+4)用H2O等進(jìn)行總配平

Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O配平注意事項(xiàng):寫(xiě)出的方程式必須與實(shí)驗(yàn)事實(shí)相符合?反應(yīng)介質(zhì):酸性介質(zhì)中,不能出現(xiàn)OH-堿性介質(zhì)中,不能出現(xiàn)H+?難溶或弱電解質(zhì)應(yīng)寫(xiě)成分子形式?注明沉淀的生成,氣體的產(chǎn)生等5.2電極電勢(shì)一、原電池氧化還原反應(yīng)是電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn):將鋅片浸入硫酸銅溶液中,鋅與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng):例:

2e

Zn(s)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+Cu(s)

由于該反應(yīng)是鋅與硫酸銅溶液直接接觸,電子直接由鋅原子傳遞給Cu2+發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移,但看不到電子的定向、有序地移動(dòng)。伴隨著氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行,溶液的溫度會(huì)有所升高,即該反應(yīng)放出的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋?/p>

同一溶液內(nèi)的氧化還原反應(yīng)過(guò)程,電子轉(zhuǎn)移時(shí)無(wú)定向運(yùn)動(dòng),不產(chǎn)生電流,只放熱。在盛有1mol/L的ZnSO4和1mol/L的CuSO4溶液的燒杯中,分別插入鋅棒和銅棒,兩燒杯中的溶液用鹽橋連接。用金屬導(dǎo)線將兩個(gè)金屬棒和伏特表串聯(lián)起來(lái)?,F(xiàn)象:

Zn片溶解,CuSO4溶液變淺;伏特表指針偏移(電子流方向

從鋅棒流向銅棒)。原電池:化學(xué)能→電能

銅鋅原電池裝置示意圖這種將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱為原電池。鹽橋:由飽和氯化鉀和5%的瓊脂裝入U(xiǎn)形管中制成。鹽橋的作用:溝通兩個(gè)半電池(若移去鹽橋,整個(gè)電路就斷開(kāi),伏特表立即回到零刻度)。作為正、負(fù)離子通道,使兩個(gè)“半電池”的溶液都保持電中性,維持電路暢通。鹽橋中離子運(yùn)動(dòng)的方向是:氯離子向鋅半電池流動(dòng);鉀離子向銅半電池流動(dòng),從而使鋅鹽和銅鹽溶液維持電中性。鹽橋中一般都用飽和的KCl,理由是K+和Cl-離子的遷移速度相近。

KCl

也可以用K2SO4,Na2SO4等其它電解質(zhì)代替。譬如有銀、鉛半電池存在時(shí),容易與氯離子發(fā)生沉淀,則需采用NH4NO3和瓊脂制成的鹽橋。瓊脂俗稱洋菜,是含水量較為豐富的一種凍膠,離子在瓊脂中可以運(yùn)動(dòng),又能起到固定作用。

在原電池中,兩個(gè)半電池中發(fā)生的反應(yīng)叫做電極反應(yīng)??偟难趸€原反應(yīng)稱為電池反應(yīng);

電極:組成半電池的金屬導(dǎo)體(能與電解質(zhì)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)的位置);

正極:流出電子(發(fā)生還原反應(yīng))的電極;負(fù)極:接受電子(發(fā)生氧化反應(yīng))的電極。Cu-Zn原電池的電極反應(yīng)為:負(fù)極反應(yīng):Zn→Zn2++2e氧化反應(yīng)電對(duì):Zn2+/Zn正極反應(yīng):Cu2++2e→Cu還原反應(yīng)電對(duì):Cu2+/Cu電池反應(yīng):Cu2+

+Zn=Cu+Zn2+氧化還原反應(yīng)電池符號(hào):(-)Zn(s)ZnSO4(C1)CuSO4(C2)

Cu(s)(+)電池符號(hào):(-)Zn(s)ZnSO4(C1)CuSO4(C2)

Cu(s)(+)寫(xiě)電池符號(hào)應(yīng)注意事項(xiàng):?正、負(fù)極:

(-)左,(+)右;?界面“|”:表示不同物相間的界面,同一相中的不同物質(zhì)之間用“,”隔開(kāi);?用化學(xué)式表示電池中的各物質(zhì)的組成,溶液注明離子濃度(c),氣態(tài)時(shí)用分壓(p)以及溫度T。如不寫(xiě),則T=298.15K,氣體分壓100KPa,溶液度1mol/L;?物質(zhì)狀態(tài):固態(tài)(s),液態(tài)(l)等;?鹽橋:“||”;?非金屬或氣體不導(dǎo)電,因此非金屬元素在不同氧化值時(shí)構(gòu)成的氧化還原電對(duì)做半電池時(shí),需外加惰性導(dǎo)體。(如Pt或石墨等,惰性導(dǎo)體不參與電極反應(yīng),只起導(dǎo)電,傳輸電子的作用)二、電極電勢(shì)的概念、產(chǎn)生和標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)1、電極電勢(shì):金屬浸入含有自身離子的溶液中,金屬和它的鹽溶液的界面上就會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差,這個(gè)電勢(shì)差叫該金屬的電極電勢(shì)。以符號(hào)φMn+/M表示。電極電勢(shì)可用來(lái)衡量金屬失去電子能力的大小。2、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)

單個(gè)電極的電勢(shì)絕對(duì)值無(wú)法測(cè)量,為了對(duì)所有電極的電勢(shì)大小做出系統(tǒng)的、定量的比較,就必須選擇一個(gè)參比電極,以作為衡量其他電極電勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)。目前采用的標(biāo)準(zhǔn)電極是標(biāo)準(zhǔn)氫電極,它的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)值為零。IUPAC規(guī)定,以標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電勢(shì)作為電極電勢(shì)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn):

φ(H+/H2)=0V

鉑片上表面鍍一層海綿狀鉑(鉑黑,很強(qiáng)的吸附H2的能力)插入濃度為1mol/L的鹽酸溶液中,在298K時(shí),不斷地通入標(biāo)準(zhǔn)壓力(101.325KPa)的純H2氣流,使鉑黑吸附達(dá)到飽和,這樣的鉑黑片就像由氫氣構(gòu)成的電極一樣,于是被鉑黑吸附的氫氣與溶液中的H+建立動(dòng)態(tài)平衡2H+(aq,1mol·kg-1)+2e-=H2(g,100kPa)(H+/H2)=0

是電極電勢(shì)的符號(hào),上標(biāo)“”表示標(biāo)準(zhǔn)態(tài),下標(biāo)為該電極的電對(duì)。標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)是強(qiáng)度性質(zhì),其值與電極反應(yīng)式的計(jì)量系數(shù)的寫(xiě)法無(wú)關(guān).

3、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的測(cè)定

根據(jù)IUPAC規(guī)定,用標(biāo)準(zhǔn)氫電極和待測(cè)電極在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下組成電池,測(cè)得該電池的電動(dòng)勢(shì)值,并通過(guò)電壓表確定電池的正負(fù)極,即可根據(jù)該電動(dòng)勢(shì)值計(jì)算各種電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的相對(duì)數(shù)值。

E=+--E

=

+-

-

當(dāng)給定電極中各反應(yīng)物均處在各自的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí),電池的電動(dòng)勢(shì)即為給定電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì),以表示。標(biāo)準(zhǔn)態(tài):組成電極的有關(guān)離子的濃度為1mol/L,有關(guān)氣體的壓力為1.01×105Pa,溫度為298K,所測(cè)得的電極電勢(shì)叫做該電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì),以表示。例:測(cè)定φ(Zn2+/Zn)

=?正極負(fù)極E

=φ+-φ-E

=φ(H+/H2)-φ(Zn2+/Zn)=0.763Vφ(H+/H2)

=0.000Vφ(Zn2+/Zn)=-0.763V例如:利用標(biāo)準(zhǔn)氫電極與標(biāo)準(zhǔn)銅電極構(gòu)成原電池正極負(fù)極E

=φ+-φ-φ(H+/H2)

=0.000VE

=φ(Cu2+/Cu)

-φ(H+/H2)

=+0.337Vφ(Cu2+/Cu)

=+0.337V“+”、“-”號(hào)表示該電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池時(shí),該電極為正極還是負(fù)極。附錄七中列出了298.15K時(shí)較常見(jiàn)的各種電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。幾點(diǎn)說(shuō)明:

1、電極電勢(shì)的符號(hào):本教材中所采用的電極電勢(shì)符號(hào)按IUPAC所規(guī)定的還原電勢(shì),即氫以上為(-)值,氫以下為(+)值。

2、當(dāng)半電池顛倒寫(xiě)時(shí),φ值的符號(hào)不變。

Zn=Zn2++2e-φZ(yǔ)n2+/Zn=-0.763VZn2++2e-=ZnφZ(yǔ)n2+/Zn=-0.763V3、當(dāng)半電池乘或除以任何實(shí)數(shù)時(shí),φ值的符號(hào)不變。

Zn2++2e-=ZnφZ(yǔ)n2+/Zn=-0.763V2Zn2++4e-=2ZnφZ(yǔ)n2+/Zn=-0.763V1/2Zn2++e-=1/2ZnφZ(yǔ)n2+/Zn=-0.763Vφ具有強(qiáng)度性質(zhì),它表示電極反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的趨勢(shì),無(wú)加合性,即與物質(zhì)數(shù)量無(wú)關(guān)。

4、φ

值可用于衡量氧化劑或還原劑在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)和水溶液中的相對(duì)強(qiáng)弱,但對(duì)于高溫、固相體系以及濃溶液均不適用。

5、根據(jù)電對(duì)及其反應(yīng)介質(zhì)的性質(zhì)來(lái)確定查酸表還是堿表。三、影響電極電勢(shì)大小的因素——奈斯特方程式

影響電極電勢(shì)的因素很多,如金屬離子的濃度、溶液的酸度、測(cè)定時(shí)的溫度,以及氣體的分壓等。影響的結(jié)果是改變了標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的數(shù)值。一般可以從標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)來(lái)求算非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的電極電勢(shì),那就是奈斯特方程式,對(duì)于任意電極反應(yīng):a氧化型+ne-=b還原型當(dāng)T=298K時(shí),代入R=8.314J·mol

-1·K-1,F(xiàn)=96.5kJ·V-1·mol-1

(對(duì)電極而言)(對(duì)反應(yīng)而言)使用奈斯特方程式時(shí),必須注意的幾個(gè)問(wèn)題:1、電極反應(yīng)中如果出現(xiàn)純固體、純液體或水等物質(zhì),不寫(xiě)進(jìn)方程式。反應(yīng)中離子濃度以相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)濃度表示,氣體則以相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)壓力表示。2、奈斯特方程式中,氧化態(tài)和還原態(tài)物質(zhì)濃度的冪是反應(yīng)中該物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量系數(shù)。3、如果有H+或OH-等介質(zhì)參加電極反應(yīng),它們的濃度也應(yīng)寫(xiě)進(jìn)奈斯特公式中,其方次為相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量系數(shù)。例:

設(shè)[Cr2O72-]=[Cr3+]=1mol·L-1,計(jì)算298.15K時(shí)電對(duì)Cr2O72-/Cr3+分別在

1mol·L-1HCl溶液中和中性溶液中的電極電勢(shì)。解:電極反應(yīng)為:Cr2O72-+14H++6e-=2Cr3++7H2O

Cr2O72-/Cr3+

=1.232V在1mol·L-1HCl溶液中,[H+]=1.0mol·L-1Cr2O72-/Cr3+

=1.232V在中性溶液中,[H+]=1.0×10-7mol·L-1Cr2O72-/Cr3+

=0.2650V四、電極電勢(shì)的應(yīng)用1、判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向例:

判斷下列兩種情況下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。(1)Pb+Sn2+(1mol·L-1)=Pb2+(0.1mol·L-1)+Sn(2)Pb+Sn2+(0.1mol·L-1)=Pb2+(1mol·L-1)+Sn解:已知,

Sn2+/Sn=-0.136V,

Pb2+/Pb=-0.126V⑴+=Sn2+/Sn=-0.136V

-=Pb2+/Pb=-0.156V+>-

,E>0

反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行;⑵+=Sn2+/Sn=-0.166V

-=Pb2+/Pb=-0.126V+<-,E<0

反應(yīng)逆向自發(fā)進(jìn)行。2、判斷氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱表示相應(yīng)電對(duì)的氧化型/還原型物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水溶液中得失電子的能力,也即氧化性/還原性的相對(duì)強(qiáng)弱。(氧化型/還原型)↑,表示氧化型物質(zhì)氧化性↑(氧化型/還原型)↓,表示還原型物質(zhì)還原性↑

電對(duì)Na+/NaAl3+/AlZn2+/ZnFe2+/FeH+/H2Cu2+/CuAg+/Ag/V-2.71-1.66-0.76-0.4470+0.34+0.7996

從左到右:Mn+氧化性

↑,

M還原性↓

(金屬活動(dòng)性順序表)對(duì)同一電對(duì)而言,氧化型的氧化性越強(qiáng),還原型的還原性就越弱,反之亦然。3、氧化劑或還原劑的選擇

有一含有Cl

-

、Br-

、I-的混合溶液,欲

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