普通化學(xué) 第九章 氧化還原反應(yīng)

1、2022-4-3019 氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng) Oxidation-Reduction2022-4-302燃?xì)獾娜紵┙o熱能燃?xì)獾娜紵┙o熱能金屬的冶煉金屬的冶煉化學(xué)電源化學(xué)電源生物能的獲得生物能的獲得金屬的腐蝕金屬的腐蝕氧化還原的應(yīng)用氧化還原的應(yīng)用2022-4-3039.1.1氧化數(shù)氧化數(shù)2022-4-304氧化數(shù)計(jì)算規(guī)則：氧化數(shù)計(jì)算規(guī)則：?jiǎn)钨|(zhì)分子中原子氧化數(shù)為零；單質(zhì)分子中原子氧化數(shù)為零；簡(jiǎn)單的離子型化合物，某原子的氧化數(shù)等于它的荷電簡(jiǎn)單的離子型化合物，某原子的氧化數(shù)等于它的荷電數(shù)（離子電荷）；數(shù)（離子電荷）；氫的氧化數(shù)一般為氫的氧化數(shù)一般為+1，在活潑金屬氫化物中為，在活潑金屬氫化物中

2、為-1；氧的氧化數(shù)一般為氧的氧化數(shù)一般為-2，有過氧鍵存在時(shí)，氧的氧化，有過氧鍵存在時(shí)，氧的氧化數(shù)為數(shù)為-1；中性化合物中，所有原子氧化數(shù)代數(shù)和為中性化合物中，所有原子氧化數(shù)代數(shù)和為0，離子中，離子中各原子氧化數(shù)的代數(shù)和等于離子所帶電荷；各原子氧化數(shù)的代數(shù)和等于離子所帶電荷；混價(jià)化合物的氧化值，一般求其平均值。混價(jià)化合物的氧化值，一般求其平均值。2022-4-305IA+1IIAIIIAIVA VAVIAVIIA+2+3-4+4-3+1+3+5-2+4+6-1+1+5+7IIIB IVB VB VIB VIIBVIIIIBIIB+3+2+4+3+5+3+6+2+7+2+3+8+1+2+3+2+

3、3+1+4+2+5+3+6+4元素的氧化值元素的氧化值主族元素的最高氧化數(shù)等于族序號(hào)主族元素的最高氧化數(shù)等于族序號(hào)N；p區(qū)元素能形成多種氧化態(tài)的化合物，最低氧化數(shù)為區(qū)元素能形成多種氧化態(tài)的化合物，最低氧化數(shù)為N-8;過渡元素都是金屬元素，過渡元素都是金屬元素，d,s電子都是價(jià)電子，最高氧化數(shù)等于電子都是價(jià)電子，最高氧化數(shù)等于族序數(shù)。族序數(shù)。2022-4-3069.1.2 氧化還原反應(yīng)的類型氧化還原反應(yīng)的類型2022-4-307ZnZnCuCuCuCuO 229.1.4 氧化還原電對(duì)氧化還原電對(duì)2022-4-308CuCuCuCuCuFeFeFeFeFe22322 如如2223272327222

4、H2e2HHHO7H2Cr6e14HOCrCrOCrCu2eCuCuCu 如如2022-4-3099.2 氧化還原反應(yīng)的配平氧化還原反應(yīng)的配平l氧化數(shù)配平法；氧化數(shù)配平法；l離子電子配平法：離子電子配平法： 任何一個(gè)反應(yīng)都可以看成由兩個(gè)半反應(yīng)任何一個(gè)反應(yīng)都可以看成由兩個(gè)半反應(yīng)組成，先將兩個(gè)半反應(yīng)配平，再合并為總反組成，先將兩個(gè)半反應(yīng)配平，再合并為總反應(yīng)的方法。應(yīng)的方法。2022-4-30101. 用離子反應(yīng)式寫出主要反應(yīng)物，產(chǎn)物。用離子反應(yīng)式寫出主要反應(yīng)物，產(chǎn)物。 2. 將總反應(yīng)分為兩個(gè)半反應(yīng)，一個(gè)氧化半反應(yīng)，一個(gè)將總反應(yīng)分為兩個(gè)半反應(yīng)，一個(gè)氧化半反應(yīng)，一個(gè)還原半反應(yīng)。還原半反應(yīng)。 3. 首先

5、對(duì)兩個(gè)半反應(yīng)進(jìn)行原子數(shù)配平，再用電子進(jìn)首先對(duì)兩個(gè)半反應(yīng)進(jìn)行原子數(shù)配平，再用電子進(jìn) 行電荷數(shù)的配平。行電荷數(shù)的配平。 4. 根據(jù)得失電子數(shù)相等的原則，將兩個(gè)半反應(yīng)乘以根據(jù)得失電子數(shù)相等的原則，將兩個(gè)半反應(yīng)乘以 適當(dāng)?shù)南禂?shù)，相合并，就得到配平的方程式。適當(dāng)?shù)南禂?shù)，相合并，就得到配平的方程式。注：注： 如果在配平時(shí)有多氧和少氧的情況，根據(jù)介質(zhì)的如果在配平時(shí)有多氧和少氧的情況，根據(jù)介質(zhì)的 酸、堿性，分別用酸、堿性，分別用H2O，OH-或或H+, H2O等來補(bǔ)充。等來補(bǔ)充。 5. 檢查：檢查：2022-4-3011配平練習(xí)配平練習(xí)-11、酸性介質(zhì)、酸性介質(zhì) MnO4-+Cl- Cl2 + Mn2+ 3、

6、堿性介質(zhì)、堿性介質(zhì) Cr(OH)4- + H2O2 CrO42- 4、Br2+OH- BrO3- + Br - 2022-4-3012配平練習(xí)配平練習(xí)-21、酸性介質(zhì)、酸性介質(zhì) MnO4 + C2O42- Mn2+ + CO22. MnO42- - MnO4- - + MnO22022-4-30131. 用離子反應(yīng)式寫出主要反應(yīng)物，產(chǎn)物。用離子反應(yīng)式寫出主要反應(yīng)物，產(chǎn)物。 2. 將總反應(yīng)分為兩個(gè)半反應(yīng)，一個(gè)氧化半反應(yīng)，一個(gè)將總反應(yīng)分為兩個(gè)半反應(yīng)，一個(gè)氧化半反應(yīng)，一個(gè)還原半反應(yīng)。還原半反應(yīng)。 3. 首先對(duì)兩個(gè)半反應(yīng)進(jìn)行原子數(shù)配平，再用電子進(jìn)首先對(duì)兩個(gè)半反應(yīng)進(jìn)行原子數(shù)配平，再用電子進(jìn) 行電荷數(shù)的配

7、平。行電荷數(shù)的配平。 4. 根據(jù)得失電子數(shù)相等的原則，將兩個(gè)半反應(yīng)乘以根據(jù)得失電子數(shù)相等的原則，將兩個(gè)半反應(yīng)乘以 適當(dāng)?shù)南禂?shù)，相合并，就得到配平的方程式。適當(dāng)?shù)南禂?shù)，相合并，就得到配平的方程式。注：注： 如果在配平時(shí)有多氧和少氧的情況，根據(jù)介質(zhì)的如果在配平時(shí)有多氧和少氧的情況，根據(jù)介質(zhì)的 酸、堿性，分別用酸、堿性，分別用H2O，OH-或或H+, H2O等來補(bǔ)充。等來補(bǔ)充。 5. 檢查：檢查：2022-4-3014介質(zhì)條件介質(zhì)條件半反應(yīng)式半反應(yīng)式左邊左邊右邊右邊O原子原子參加反應(yīng)的物質(zhì)參加反應(yīng)的物質(zhì)生成物生成物酸性酸性多多少少堿性堿性多多少少中性中性多多少少H+H2OH2OH2OH2OH2OH2

8、OH+H+OH-OH-OH-2022-4-30159.3.1 原電池原電池Zn2+SO42-Cu2+SO42-鹽橋銅極：銅極： Cu2+ + 2e = Cu鋅極：鋅極： Zn = Zn2+ + 2e 合并：合并：Zn+Cu2+=Zn2+Cu將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 原電池原電池化學(xué)電源化學(xué)電源9.3 原電池和電極電勢(shì)原電池和電極電勢(shì)2022-4-30162022-4-30172 、原電池的表示法、原電池的表示法2022-4-3018寫出下列電池反應(yīng)對(duì)應(yīng)的電池符號(hào)。5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O Sn2+ + Hg2Cl

9、2(s) = Sn4+ + 2Hg （l）+ 2Cl-2022-4-30193. 電極種類電極種類l金屬金屬離子電極金屬金屬離子電極;Zn(s) |Zn2+(c)l氣體離子電極氣體離子電極;氫電極氫電極： H+（c）|H2（p）|Pt甘汞電極甘汞電極： Cl-（c）|Hg2Cl2（s）|Hg（ ）|Ptl金屬金屬難溶鹽電極金屬金屬難溶鹽電極;l氧化還原電極氧化還原電極;Fe3+(c1), Fe2+(c2)|Pt(s)2022-4-30201. 原電池電動(dòng)勢(shì)（原電池電動(dòng)勢(shì)（）: 原電池正負(fù)兩極的電勢(shì)差。原電池正負(fù)兩極的電勢(shì)差。9.3.2 電池電動(dòng)勢(shì)（電池電動(dòng)勢(shì)（）和電極電勢(shì)（和電極電勢(shì)（ ）標(biāo)準(zhǔn)

10、狀態(tài)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)稱標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)稱標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì) 。 = + - - = + - -2022-4-30212.電極電勢(shì)的產(chǎn)生電極電勢(shì)的產(chǎn)生M Mn+ + ne溶解溶解沉積沉積l影響電極電勢(shì)的因素：影響電極電勢(shì)的因素：電極的本性、溫度、介質(zhì)、離子濃度等。電極的本性、溫度、介質(zhì)、離子濃度等。 金屬越活潑，溶解趨勢(shì)越大，離子沉積趨勢(shì)越小，達(dá)金屬越活潑，溶解趨勢(shì)越大，離子沉積趨勢(shì)越小，達(dá)到平衡時(shí)，電極電勢(shì)越低。到平衡時(shí)，電極電勢(shì)越低。2022-4-3022電極電勢(shì)（電極電勢(shì)（ ）：實(shí)驗(yàn)溫度下，任意一電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電：實(shí)驗(yàn)溫度下，任意一電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電 極組成的原電池的電動(dòng)勢(shì)稱為該電極極組成的原電池

11、的電動(dòng)勢(shì)稱為該電極 的電極電勢(shì)。的電極電勢(shì)。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)電極的電極電勢(shì)稱標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)電極的電極電勢(shì)稱標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì) 。2022-4-3023 = + - - （- -）Z Zn n|Z Zn n2 2+ +（1 1. .0 0m mo ol lL L- -1 1）| | |C Cu u2 2+ +（1 1. .0 0m mo ol lL L- -1 1）| |C Cu u（+ +） = (Cu2+ /Cu) - (Zn2+/Zn) 如果電池中各物質(zhì)均處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)：如果電池中各物質(zhì)均處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)： = + - - = (Cu2+ /Cu) - (Zn2+/Zn) 2022-4-30243、標(biāo)準(zhǔn)

12、電極電勢(shì)（、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)（ ）（1）標(biāo)準(zhǔn)氫電極）標(biāo)準(zhǔn)氫電極 (H+/H2)度鉑黑的鉑片度鉑黑的鉑片H2(100kPa)H2c(H+)=1.0mol.L-1標(biāo)準(zhǔn)氫電極電極反應(yīng)電極反應(yīng) 2H+ +2e = H2電極電勢(shì)電極電勢(shì) (H+/H2）= 0.0000V. .c(H+)=1.0molL-1 H2(100kPa)條件2022-4-3025（2）電極電勢(shì)的測(cè)定）電極電勢(shì)的測(cè)定 測(cè)定某電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，由標(biāo)準(zhǔn)氫電極（作負(fù)極測(cè)定某電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，由標(biāo)準(zhǔn)氫電極（作負(fù)極）與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的某電極組成原電池，測(cè)定此原電池的電）與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的某電極組成原電池，測(cè)定此原電池的電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)動(dòng)勢(shì)，根據(jù) = =

13、正極正極 - - 負(fù)極負(fù)極求出待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)電極相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電勢(shì)求出待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)電極相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電勢(shì) ，稱，稱其為該待測(cè)電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。其為該待測(cè)電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。2022-4-3026Example9.1：(-)Pt|H2（100kPa）|H+（1.0molL-1）|Cu2+(1.0molL-1)|Cu(+) 測(cè)得測(cè)得 = + 0.3417 v， = 正極正極- 負(fù)極負(fù)極 = （Cu2+/Cu）- （H+/H2） (H+/H2）= 0.0000V, (Cu2+/Cu）= + 0.3417V， 即銅電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為即銅電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為 + 0.3417V。2022-4-

14、3027(-)|Pt | H2（100kPa)|H+（1.0molL-1)|Zn2+（1.0molL-1)|Zn(+)測(cè)得測(cè)得 = -0.7600 v = 正極正極 - 負(fù)極負(fù)極 = （Zn2+/Zn） - （H+/H2） (Zn2+/Zn）= - 0.7600V， 鋅電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為鋅電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為-0.7600V。2022-4-3028將任意二個(gè)電極組成原電池將任意二個(gè)電極組成原電池,計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì)計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì)（-）Zn|Zn2+（1.0molL-1）| Cu2+(1.0mol.L-1)|Cu(+) (Zn2+/Zn）= -0.76V， (Cu2+/Cu）=0.34V

15、= 正極正極 - 負(fù)極負(fù)極 = (Cu2+/Cu)- (Zn2+/Zn) =0.34V-(-0.76V) = 1.10V2022-4-3029使用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表注意：使用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表注意：標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的值與電極反應(yīng)書寫方式無關(guān)；標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的值與電極反應(yīng)書寫方式無關(guān)；如標(biāo)準(zhǔn)鉛電極：如標(biāo)準(zhǔn)鉛電極：做正極時(shí)，電極反應(yīng)為做正極時(shí)，電極反應(yīng)為 PbPb2+2+2e = Pb+2e = Pb； ( (PbPb2+2+/Pb/Pb）= -0.1264V= -0.1264V 做負(fù)極時(shí)，電極反應(yīng)為做負(fù)極時(shí)，電極反應(yīng)為 Pb = PbPb = Pb2+2+2e+2e， ( (PbPb2+2+/Pb/Pb）=

16、-0.1264V= -0.1264V 也可以是，也可以是，2Pb = 2Pb2Pb = 2Pb2+2+ 4e + 4e (Pb(Pb2+2+/Pb/Pb）= -0.1264V= -0.1264V2022-4-3030.同一電極在不同介質(zhì)（酸、堿）中，其電極反應(yīng)和標(biāo)同一電極在不同介質(zhì)（酸、堿）中，其電極反應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)不同準(zhǔn)電極電勢(shì)不同, 根據(jù)實(shí)際情況查酸表或堿表。根據(jù)實(shí)際情況查酸表或堿表。如如ClO3-/Cl-電極：電極：在酸性溶液中電極反應(yīng)為：在酸性溶液中電極反應(yīng)為： ClO3- + 6H+ + 6e- = Cl- + 3H2O (ClO3-/Cl-）= 1.451V在堿性溶液中電極反應(yīng)為

17、：在堿性溶液中電極反應(yīng)為： ClO3- + 3H2O + 6e- = Cl- + 6OH- （ClO3-/Cl-）= 0.62V2022-4-3031.使用電極電勢(shì)時(shí)，要注明相應(yīng)的電對(duì)。使用電極電勢(shì)時(shí)，要注明相應(yīng)的電對(duì)。如如 (Fe3+/Fe2+）= 0.77V; （Fe2+/Fe）= 0.44V2022-4-3032 大小反映物質(zhì)在水溶液中氧化還原能力的相對(duì)強(qiáng)弱大小反映物質(zhì)在水溶液中氧化還原能力的相對(duì)強(qiáng)弱 ( (ZnZn2+2+/Zn/Zn）= -0.76 V = -0.76 V ( (CuCu2+2+/Cu/Cu）= 0.34V = 0.34V Cu2+的氧化能力大于的氧化能力大于Zn2+

18、, Zn的還原能力大于的還原能力大于Cu.(3)、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的應(yīng)用 大，氧化型的氧化能力強(qiáng)，是強(qiáng)氧化大，氧化型的氧化能力強(qiáng)，是強(qiáng)氧化劑，還原型是弱還原劑。劑，還原型是弱還原劑。 小，還原型的還原能力強(qiáng)，是強(qiáng)還原小，還原型的還原能力強(qiáng)，是強(qiáng)還原劑，氧化型是弱氧化劑。劑，氧化型是弱氧化劑。2022-4-30339.2,2(MnO /Mn) 1.49 (B/Br ) 1.0742322(Fe/Fe)0.77 (Zn/Zn)0.76 (H /H )02ExampleVrVVVV根據(jù)下列電極電勢(shì)值 排列下列物質(zhì)的氧一還能力大小。強(qiáng)氧化劑對(duì)應(yīng)弱還原劑。強(qiáng)氧化劑對(duì)應(yīng)弱還原劑。強(qiáng)還原劑對(duì)應(yīng)

19、弱氧化劑。強(qiáng)還原劑對(duì)應(yīng)弱氧化劑。（共軛（共軛 關(guān)系）關(guān)系） 2324ZnHFeBrMnO 222MnBrFeHZn氧化型物質(zhì)的氧化能力：氧化型物質(zhì)的氧化能力：還原型物質(zhì)的還原能力：還原型物質(zhì)的還原能力：2022-4-3034判斷標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。判斷標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。氧化還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)：氧化還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)： 即：即：Example9.3：判斷標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)：判斷標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí),Br2, I2能否將能否將Fe2+氧化成氧化成Fe3+ ？3222( r /Br1.06(Fe /Fe0.77(I /I0.54BVVV）.FeI/Fe(Fe/I(I22232 化化不能氧

20、） .FeBr/Fe(Fe/Brr(22232 化化能氧） B2022-4-3035選擇適當(dāng)?shù)难趸瘎┖瓦€原劑。選擇適當(dāng)?shù)难趸瘎┖瓦€原劑。l 一含有一含有Br-，I-的混合液，要使的混合液，要使I-氧化為氧化為I2,而而Br-不被氧不被氧化，應(yīng)選哪種氧化劑，化，應(yīng)選哪種氧化劑，F(xiàn)eCl3 or K2Cr2O7?3222( r /Br1.06(Fe /Fe0.77(I /I0.54BVVV）注：注：1. 氧化劑或還原劑的強(qiáng)弱是相對(duì)的；氧化劑或還原劑的強(qiáng)弱是相對(duì)的；2. 用用2022-4-30369.4.1 G 和和 的關(guān)系的關(guān)系 由熱力學(xué)原理可知，吉布斯自由能的變化等于系由熱力學(xué)原理可知，吉布斯自

21、由能的變化等于系統(tǒng)對(duì)外做的最大非體積功統(tǒng)對(duì)外做的最大非體積功, 即：即： G = Wmax = -nF :電池電動(dòng)勢(shì)，電池電動(dòng)勢(shì)，n:總反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目，總反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目， F:法拉弟常數(shù)法拉弟常數(shù) F= 96.5 kJV-1mol-19.4 電池電動(dòng)勢(shì)與吉布斯自由能的關(guān)系電池電動(dòng)勢(shì)與吉布斯自由能的關(guān)系2022-4-3037反應(yīng)的自發(fā)方向性反應(yīng)的自發(fā)方向性2022-4-3038標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下進(jìn)行的1mol反應(yīng)：反應(yīng)： rGm = -nF 已知：已知： rGm = - RT lnKln298:0.0592lgRTKnFKVKn下 的 反 應(yīng)9.4.2 與與K的關(guān)系的關(guān)系2022

22、-4-30399.4.3 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度（趨勢(shì)）化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度（趨勢(shì)）66660.059lg110 100.36 0.36210 100.2 0.2VKnnKVVnKVV 通常以通常以 0.2 v 或或 - 反應(yīng)正向進(jìn)行，即能氧化反應(yīng)正向進(jìn)行，即能氧化2022-4-3057l 一般情況下，氧化物，含氧酸及其鹽均需在酸性溶液一般情況下，氧化物，含氧酸及其鹽均需在酸性溶液中表現(xiàn)出氧化性。酸性越強(qiáng)、氧化能力強(qiáng)。中表現(xiàn)出氧化性。酸性越強(qiáng)、氧化能力強(qiáng)。特殊地：特殊地：MnO42- + e = MnO4-l有酸或堿參與的電極反應(yīng)，通過改變?nèi)芤旱挠兴峄驂A參與的電極反應(yīng)，通過改變?nèi)芤旱膒H可以改可以改

23、變電極電勢(shì)的大小，從而改變此電對(duì)的氧化還原能力；變電極電勢(shì)的大小，從而改變此電對(duì)的氧化還原能力；l溶液的酸度還會(huì)影響氧化還原反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)速率；溶液的酸度還會(huì)影響氧化還原反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)速率；l利用酸度對(duì)電極電勢(shì)的影響可以測(cè)定弱酸的酸常數(shù)或溶利用酸度對(duì)電極電勢(shì)的影響可以測(cè)定弱酸的酸常數(shù)或溶液的液的pH。l溶液溶液pH的變化可以改變一個(gè)反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行的方向；的變化可以改變一個(gè)反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行的方向；2022-4-3058Example 9.10: 298K，由，由p = 100k Pa的氫氣和的氫氣和c(HA) = 0.10 mol L 1的某弱的某弱一元酸一元酸HA水溶液組成的氫電極與飽和甘汞

24、電極組成原電水溶液組成的氫電極與飽和甘汞電極組成原電池，電動(dòng)勢(shì)為池，電動(dòng)勢(shì)為0.48V，已知已知 (Hg2Cl2/ Hg) = 0.24V求：求： （1）HA溶液的溶液的pH;（2）HA的電離常數(shù)的電離常數(shù)Ka。解得 pH = 4.05 , Ka = 7.9 10-82022-4-30599.6.3 沉淀對(duì)氧化還原反應(yīng)的影響沉淀對(duì)氧化還原反應(yīng)的影響1911,()1.0(/)AgeAgNaClc Clmol LAgAgExample . :在電極中加入達(dá)到平衡時(shí)使，求。:(/)(/)0.0592lg ()/(/)0.0592lg()/spAgeAgAgClAgClAgAgAgAgVc AgcKA

25、gAgVc Clc解10(/)0.0592lg0.0592lg ()/0.800.0592lg1.6 100.22spAgAgVKVc ClcVVV ( AgCl/Ag) (/)0.0592lgspAgAgVK2022-4-3060 由于氧化型由于氧化型(Ag+)濃度大大減小，濃度大大減小， 降低，降低，氧化能力氧化能力降低而還原型降低而還原型Ag 的還原能力增強(qiáng)。的還原能力增強(qiáng)。/ Ag: (/)(/)0.0592lg ()/AgClAgClAgAgClAgVc Clc- A gC l (s) + e = A g(s) + C l /,(/)(/)0.0592lg ()/AgAg AgeAg

26、AgClAgClAgAgAgAgVc Agc0.80V 0.22V 氧化型物質(zhì)生成沉淀，電極電勢(shì)減小，氧化型物質(zhì)氧氧化型物質(zhì)生成沉淀，電極電勢(shì)減小，氧化型物質(zhì)氧化能力減弱，還原型物質(zhì)還原能力增強(qiáng)?；芰p弱，還原型物質(zhì)還原能力增強(qiáng)。2022-4-3061l 計(jì)算計(jì)算Cu2+/CuI 的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，并判的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，并判斷碘離子能否被銅離子氧化斷碘離子能否被銅離子氧化. 已知已知 (Cu2+/Cu+）= 0.153 V, (I2/I-) = 0.536 V解：解：Cu2+ +e = Cu+, Cu+ + I- = CuIVcIcCuIKcCucnFRTCuCucCuccCucnFRTCuCu

27、CuICusp85. 0/ )(/ )(/ )(ln/ )(/ )(ln/22222 電對(duì)中還原型物質(zhì)生成沉淀，使電極電勢(shì)增大，氧化電對(duì)中還原型物質(zhì)生成沉淀，使電極電勢(shì)增大，氧化型物質(zhì)氧化能力增強(qiáng)，還原型物質(zhì)還原能力減弱。型物質(zhì)氧化能力增強(qiáng)，還原型物質(zhì)還原能力減弱。2022-4-3062練習(xí)：練習(xí)： 已知已知Hg2Cl2(s) + 2e 2Hg(l) + 2Cl- 2022-4-30639.6.4 配位配位對(duì)氧化還原反應(yīng)對(duì)氧化還原反應(yīng)的影響的影響Example 9.12： (Fe3+/Fe2+）= 0.77V; (I2/I-）= 0.53V;標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，F(xiàn)e3+能否將能否將I-氧化

28、？向系統(tǒng)中加入氧化？向系統(tǒng)中加入NaF，使，使平衡后平衡后c(F-) = 1.0mol/L,其他物質(zhì)處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，此時(shí)其他物質(zhì)處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，此時(shí)Fe3+能能否氧化否氧化I- ?寫出所發(fā)生的反應(yīng)。寫出所發(fā)生的反應(yīng)。Kf(FeF63-) = 1.251012。 (Fe3+/Fe2+）= 0.054V2Fe2+ + 12F- + I2 = 2FeF63+ +2I-2022-4-306422133(1)() Zn(1.0)(1.0)( )0.340.761.1?Znmol LCumol LCuVVVaNHbNH 例： 分析電池一負(fù)極加入正極加入 Cu(NH3)42+ / Cu (Cu2+ / Cu)Zn(

29、NH3)42+ + 2e = Zn+4NH3 Zn(NH3)42+ / Zn ( (Zn2+ / Zn)= +- - 2022-4-3065？電電極極中中加加在在 CNFeeFe23)2(3466()()F e C NeF e C N Fe(CN)63-/ Fe(CN)64-與與 Fe3+/ Fe2+比較，比較，其大小由什么決定？其大小由什么決定？配合物的相對(duì)穩(wěn)定性配合物的相對(duì)穩(wěn)定性2022-4-3066已知：已知： Co(NH 3)63+/ Co(NH3)62+ (A/B) 物質(zhì)物質(zhì)B發(fā)生歧化反應(yīng)發(fā)生歧化反應(yīng), 歧化產(chǎn)物為歧化產(chǎn)物為A,C. (2) (B/C) (A/B) 物質(zhì)物質(zhì)A與與C能

30、發(fā)生反歧化反應(yīng)，產(chǎn)物為能發(fā)生反歧化反應(yīng)，產(chǎn)物為B. 2022-4-30700.77-0.44-0.037 B B/v/vIO3- IO- I2 I- 0.150.260.8380.450.49Fe3+Fe2+Fe A A/v/v根據(jù)下列元素電勢(shì)圖，分析根據(jù)下列元素電勢(shì)圖，分析（1）配制）配制Fe2+鹽溶液中，應(yīng)采取什么措施防止氧化？寫鹽溶液中，應(yīng)采取什么措施防止氧化？寫 出有關(guān)的反應(yīng)式出有關(guān)的反應(yīng)式;（2）I2在堿性溶液中是否穩(wěn)定？寫出反應(yīng)式在堿性溶液中是否穩(wěn)定？寫出反應(yīng)式2022-4-30712、間接計(jì)算未知的電極電勢(shì)、間接計(jì)算未知的電極電勢(shì)A B Cn1en2eA+ n1e = B (A/

31、B)B+n2e = C (B/C)A+(n1+n2)e = C (A/C)A+n1/2 H2 = B +n1H+ rGm(1)= -n1F (A/B)B + n2/2H2 = C +n2H+ rGm(2)= -n2F (B/C)A+(n1+n2)/2H2 = C + (n1+n2)H+ rGm(3)= -(n1+n2)F (A/C)根據(jù)蓋斯定律，得根據(jù)蓋斯定律，得 2121/nnCBnBAnCA2022-4-3072 =iiinnnnnn 212211 為為未未知知電電對(duì)對(duì)的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)電電極極電電勢(shì)勢(shì)， 1 1、 2 2、 i i依依次次為為相相鄰鄰電電對(duì)對(duì)的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)電電極極電電勢(shì)勢(shì)n n1

32、 1、n n2 2. .n ni i 依依次次為為相相鄰鄰電電對(duì)對(duì)間間轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移的的電電子子數(shù)數(shù)。2022-4-3073A O2 H2O2 H2O 1.2290.682 ？MnO4-MnO2Mn2+1.691.23？ (MnO4-/Mn2+)= (1.69V 3+1.23V 2)/5 =1.50v322022-4-3074重點(diǎn)知識(shí)離子電子法配平氧化還原反應(yīng)離子電子法配平氧化還原反應(yīng);原電池的組成原電池的組成;氧化還原反應(yīng)自發(fā)方向的判斷氧化還原反應(yīng)自發(fā)方向的判斷; 的應(yīng)用、元素電勢(shì)圖的簡(jiǎn)單應(yīng)用的應(yīng)用、元素電勢(shì)圖的簡(jiǎn)單應(yīng)用; （非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)計(jì)算（非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)計(jì)算Nernst公式）公式）; 影響影響 的因素的

33、因素 （酸堿、沉淀、配位）（酸堿、沉淀、配位）2022-4-3075練習(xí)題1、 根根 據(jù)據(jù) ( Pb2 Pb ) = 0.13 V , ( Fe3 Fe2 ) = 0.77 V , 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 態(tài)態(tài) 下下 能能 將將 Pb 氧氧 化，化， 但但 不不 能能 將將 Fe2 氧氧 化化 的的 氧氧 化化 劑，劑， 與與 其其 對(duì)對(duì) 應(yīng)應(yīng) 還還 原原 態(tài)態(tài) 組組 成成 電電 極極 的的 值值 范范 圍圍 是：是： A. 0.13 V ; D. 0.77V , 0.13 V 。2. 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 態(tài)態(tài) 下，下， 反反 應(yīng)應(yīng) Cr2O72 + 6Fe2 + 14H = 2Cr3 + 6Fe3 + 7H2O

34、 正正 向向 進(jìn)進(jìn) 行，行， 則則 最最 強(qiáng)強(qiáng) 氧氧 化化 劑劑 及及 最最 強(qiáng)還強(qiáng)還 原原 劑劑 分分 別別 為：為：A. Fe3 、Cr3 ; B. Cr2O72 、Fe2 ; C. Fe3 、Fe ; D. Cr2O72 、Cr3 。2022-4-30763. 酸酸 性性 介介 質(zhì)質(zhì) 中，中， (Ag Ag)=0.80V， (BrO3 Br2 ) = 1.52 V ， (NO3 NO) = 0.96 V , ( Zn2 Zn ) = 0.76 V 。 下下 列列 各各 組組 物物 質(zhì)質(zhì) 在在 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 態(tài)態(tài) 下，下， 可可 共共 存存 的的 為：為：A. Ag 、Zn ;B. Zn2 、Br2 ; C. NO3 、Ag ;D. BrO3 、Ag 。4寫出電極反應(yīng)寫出電極反應(yīng)MnO4- +8H+ + 5e =Mn2+ + 4H2O的能斯的能斯特方程式特方程式 _。5. 寫出電池反應(yīng)寫出電池反應(yīng)2Cr3+ 2Br- = 2Cr 2+ + Br2(l)的能的能斯特方程斯特方程2022-4-30776.用離子-電子法配平下列氧化還原反應(yīng)式 H2O2 + MnO4 + H+ O2 + Mn2+ + H2O(酸性酸性) MnO42-MnO4- + M