[理化生]6氧化還原ppt課件

1、1第第6章章 氧化還原與電極電勢(shì)氧化還原與電極電勢(shì)6.1 基本概念基本概念6.2 氧化還原反應(yīng)方程式的配平氧化還原反應(yīng)方程式的配平6.3 電極電勢(shì)電極電勢(shì)2第一節(jié)第一節(jié) 氧化還原的基本概念氧化還原的基本概念H2+Cl22HCl 氧化還原反應(yīng)是包含有電子得失或電子對(duì)偏氧化還原反應(yīng)是包含有電子得失或電子對(duì)偏移的反應(yīng)。移的反應(yīng)。大多數(shù)的酸堿反應(yīng)、沉淀反應(yīng)和大部分配位大多數(shù)的酸堿反應(yīng)、沉淀反應(yīng)和大部分配位反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)。反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)。一、氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)一、氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)(一一)電子的得失或偏移電子的得失或偏移3（二）氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)和基本概（二）氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)和基本概念念n

2、氧化還原反應(yīng)：反應(yīng)過(guò)程中有電子轉(zhuǎn)移（偏移）氧化還原反應(yīng)：反應(yīng)過(guò)程中有電子轉(zhuǎn)移（偏移）n非氧化還原反應(yīng)：反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移（偏移）非氧化還原反應(yīng)：反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移（偏移）n元素失去電子的過(guò)程稱為氧化（元素失去電子的過(guò)程稱為氧化（oxidation）；）；n元素得到電子的過(guò)程稱為還原（元素得到電子的過(guò)程稱為還原（reduction）。）。n失去電子的物質(zhì)稱為還原劑，還原劑本身被氧化；失去電子的物質(zhì)稱為還原劑，還原劑本身被氧化；n得到電子的物質(zhì)稱為氧化劑，氧化劑本身被還原。得到電子的物質(zhì)稱為氧化劑，氧化劑本身被還原。n氧化型氧化型+ne還原型還原型4二、氧化值二、氧化值n1990年（年（I

3、UPAC）：該元素的一個(gè)原子的電荷）：該元素的一個(gè)原子的電荷數(shù)，這種電荷數(shù)是人為的將成鍵電子指定給電數(shù)，這種電荷數(shù)是人為的將成鍵電子指定給電負(fù)性較大的原子而求得的。負(fù)性較大的原子而求得的。n元素的電負(fù)性表示元素相互化合時(shí)，原子對(duì)電元素的電負(fù)性表示元素相互化合時(shí)，原子對(duì)電子吸引能力的大小。子吸引能力的大小。（一）定義（一）定義5（二）氧化值的規(guī)則（二）氧化值的規(guī)則 （1）單質(zhì)分子為零。）單質(zhì)分子為零。S8、Cl2。同素異形體是零。同素異形體是零。（2）O的為的為-2。過(guò)氧化物（如。過(guò)氧化物（如Na2O2、H2O2）中為）中為-1，超氧化物（如超氧化物（如KO2）中為）中為-1/2，含氧氟化物（如

4、，含氧氟化物（如OF2）中為）中為+2。（3）H的為的為+1。除在金屬氫化物中為。除在金屬氫化物中為-1。 （4）在化合物分子中，代數(shù)和等于零。可求得未知）在化合物分子中，代數(shù)和等于零?？汕蟮梦粗氐难趸怠Ｔ氐难趸怠＃?）離子化合物中，單原子離子，等于電荷數(shù)，在）離子化合物中，單原子離子，等于電荷數(shù)，在復(fù)雜離子中離子所帶的電荷數(shù)等于各元素氧化值復(fù)雜離子中離子所帶的電荷數(shù)等于各元素氧化值的代數(shù)和。的代數(shù)和。 （6）在共價(jià)化合物中，將屬于兩原子的共用電子對(duì)）在共價(jià)化合物中，將屬于兩原子的共用電子對(duì)指定給電負(fù)性較大的原子以后，在兩原子上形成指定給電負(fù)性較大的原子以后，在兩原子上形成的電荷數(shù)就

5、是它們的氧化值。表觀電荷數(shù)。的電荷數(shù)就是它們的氧化值。表觀電荷數(shù)。6【例例6-1】試求試求KMnO4中的中的Mn元素、元素、K2Cr2O7中的中的Cr元素、元素、Na2S4O6 (連四硫酸連四硫酸鈉鈉)中的中的S元素的氧化數(shù)。元素的氧化數(shù)。解：解：+1+x+（-2）40，x+7+12+2x+（-2）70，x+6+12+4x+（-2）60，x+2.5 需要指出的是，氧化值不一定是整數(shù)，還可能出需要指出的是，氧化值不一定是整數(shù)，還可能出現(xiàn)分?jǐn)?shù)，可以是正負(fù)值?，F(xiàn)分?jǐn)?shù)，可以是正負(fù)值。（三）氧化還原反應(yīng)的判斷（三）氧化還原反應(yīng)的判斷由于電子得失或電子對(duì)偏移致使單質(zhì)或化合物中由于電子得失或電子對(duì)偏移致使單

6、質(zhì)或化合物中元素氧化值改變的反應(yīng)稱氧化還原反應(yīng)。氧化元素氧化值改變的反應(yīng)稱氧化還原反應(yīng)。氧化值升高的過(guò)程稱為氧化；元素氧化值降低的過(guò)值升高的過(guò)程稱為氧化；元素氧化值降低的過(guò)程稱為還原。程稱為還原。7第二節(jié)第二節(jié) 氧化還原反應(yīng)方程式的配平氧化還原反應(yīng)方程式的配平以以KMnO4和和K2SO3在稀在稀H2SO4溶液中的反應(yīng)溶液中的反應(yīng)（1）KMnO4+K2SO3+H2SO4 MnSO4+K2SO4+H2OMnO4-+SO32- Mn2+SO42-（2）MnO4- Mn2+ 還原反應(yīng)還原反應(yīng) SO32- SO42- 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)（3）MnO4-+8H+5e Mn2+4H2O（1）SO32-+4H2

7、O SO42-+2H+2e （2）（4）2MnO4-+5SO32-+6H+ 2Mn2+5SO42-+3H2O （5）2KMnO4+5K2SO3+3HSO4 2MnSO4+6K2SO4+3H2O一、離子電子法（半反應(yīng)法）一、離子電子法（半反應(yīng)法）遵循原則：電子守恒、質(zhì)量守恒遵循原則：電子守恒、質(zhì)量守恒8第三節(jié)第三節(jié) 電極電勢(shì)電極電勢(shì)（一）原電池（一）原電池1、原電池的組成與工作原理、原電池的組成與工作原理（1）溶液中的反應(yīng)）溶液中的反應(yīng) Zn+ Cu2+Cu+ Zn2+觀察到有一層紅棕色的觀察到有一層紅棕色的Cu沉淀在沉淀在Zn片的表片的表面上，藍(lán)色面上，藍(lán)色CuSO4溶液的顏色逐漸變淺，溶液的

8、顏色逐漸變淺，Zn片也慢慢溶解片也慢慢溶解一、原電池和電極電勢(shì)一、原電池和電極電勢(shì)9（2）原電池裝置）原電池裝置銅鋅原電池示意銅鋅原電池示意圖圖10（3）原電池的工作原理）原電池的工作原理 n 鋅片：鋅片：ZnZn2+2en銅片：銅片： Cu2+2eCu nZn+Cu2+Zn2+ +Cu n這種利用氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流、這種利用氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流、使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，稱為使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，稱為原電池，簡(jiǎn)稱電池。原電池，簡(jiǎn)稱電池。 11（4）原電池的基本概念）原電池的基本概念兩個(gè)半電池、鹽橋、靈敏電流計(jì)和導(dǎo)線兩個(gè)半電池、鹽橋、靈敏電流計(jì)和導(dǎo)線n半電池：銅電極半電池：銅電極(正極正

9、極)n電極反應(yīng)還原電極反應(yīng)還原 Cu2+2eCu n半反應(yīng)：鋅電極半反應(yīng)：鋅電極(負(fù)極負(fù)極)n電極反應(yīng)電極反應(yīng) 氧化氧化 ZnZn2+2e n電池反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)：電池反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)：nCu2+ZnZn2+Cu122、原電池的表示方法、原電池的表示方法n銅電極的組成式：銅電極的組成式：Cu2+(c1)Cu；n鋅電極的組成式：鋅電極的組成式：Zn2+(c2)Zn。n原電池的組成式寫(xiě)成原電池的組成式寫(xiě)成 n (-)ZnZn2+(c2)Cu2+(c1)Cu（+） 13(-)ZnZn2+(c2)Cu2+(c1)Cu(+) （1）負(fù)極（）負(fù)極（-）寫(xiě)在左邊，正極寫(xiě)在右邊（）寫(xiě)在左邊，正極寫(xiě)在右邊（

10、+）。）。（2）溶液要標(biāo)上活度或濃度（）溶液要標(biāo)上活度或濃度（molL-1），氣體物），氣體物質(zhì)應(yīng)注明其分壓（質(zhì)應(yīng)注明其分壓（Pa）。）。298.15K，氣體分壓為，氣體分壓為100kPa，溶液濃度為，溶液濃度為1 molL-1。（3） “ ” 界面，界面， “”表示鹽橋。同相表示鹽橋。同相 “,”隔開(kāi)。隔開(kāi)。（4）非金屬或氣體作半電池時(shí)，）非金屬或氣體作半電池時(shí)， “惰性電極惰性電極”如如鉑或石墨等。鉑或石墨等。理論上，任何氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。理論上，任何氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。14由氧化還原反應(yīng)組成原電池由氧化還原反應(yīng)組成原電池【例例6-6】已知氧化還原反應(yīng)已知氧化還原

11、反應(yīng) MnO4-+10Cl-+8H+Mn2+5Cl2+4H2O組成一原電池，寫(xiě)出電池組成式。組成一原電池，寫(xiě)出電池組成式。解：解：10Cl- 5Cl2 +5e MnO4-+8H+5eMn2+4H2O；PtCl2(p)Cl-(c1)；PtMnO4-，Mn2+，H+(-) PtCl2(p)Cl-(c1)H+(c2),MnO4- (c3),Mn2+(c4)Pt (+) 15【例例】已知原電池組成式為已知原電池組成式為(-)PtSn2+，Sn4+Fe3+，F(xiàn)e2+Pt (+)寫(xiě)出其電池反應(yīng)方程式。寫(xiě)出其電池反應(yīng)方程式。解：正極：解：正極：2Fe3+2e2Fe2+負(fù)極：負(fù)極：Sn2+Sn4+2e2Fe3

12、+Sn2+2Fe2+Sn4+163、電極的類(lèi)型、電極的類(lèi)型(1)金屬電極金屬電極 如鋅電極、銅電極、銀電極等如鋅電極、銅電極、銀電極等Mn+/M；組成式：；組成式：MMn+ (c)； 反應(yīng)：反應(yīng)：M n+ne-M (2)氣體電極氣體電極H+H2、碘電極、溴電極、碘電極、溴電極 PtH2 (p)H+(c) 2H+2e- H2(g)17(4)金屬金屬-金屬難溶鹽電極金屬難溶鹽電極 銀銀-氯化銀電極氯化銀電極 AgCl/Ag；Ag，AgClCl - (c)；電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：AgCl(s)+e-Ag(s)+Cl- Fe3+/Fe2+；PtFe3+(c1)，F(xiàn)e2+(c2) 電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：Fe

13、3+e-Fe2+(3)“氧化還原氧化還原”電極電極 18飽和甘汞電極（飽和甘汞電極（SCE） n電極組成：電極組成：Pt，Hg2Cl2 |Hg| KCl （飽和）（飽和）n電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：Hg2Cl2 +2e=2Hg+2Cl-甘汞電極實(shí)物圖甘汞電極實(shí)物圖 19(二二)電極電勢(shì)的產(chǎn)生電極電勢(shì)的產(chǎn)生nMn+(aq)+neMMMn/Zn2+/Zn ZnZn/2金屬和它的鹽溶液之金屬和它的鹽溶液之間因形成雙電層而產(chǎn)間因形成雙電層而產(chǎn)生的電勢(shì)差叫做金屬生的電勢(shì)差叫做金屬的平衡電極電勢(shì)，簡(jiǎn)的平衡電極電勢(shì)，簡(jiǎn)稱電極電勢(shì)稱電極電勢(shì) （V ）201、電池電動(dòng)勢(shì)、電池電動(dòng)勢(shì)ZnCu E+- E電池電動(dòng)勢(shì)，電池

14、電動(dòng)勢(shì)，+、-:正極和負(fù)極的電極電勢(shì)正極和負(fù)極的電極電勢(shì) （三）（三）標(biāo)準(zhǔn)氫電極標(biāo)準(zhǔn)氫電極21 Pt|H2(100kPa)H+(1molL-1)2H+(aq)+2e=H2(g)(H+/H2)=0.0000V 2、標(biāo)準(zhǔn)氫電極、標(biāo)準(zhǔn)氫電極SHE 22（四）標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的測(cè)定（四）標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的測(cè)定（-）Pt|H2（100kPa）| H+（1molL-1）| Cu2+( 1 molL-1) | Cu（+）所謂標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)指的是所謂標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)指的是組成電極的離子濃度組成電極的離子濃度（嚴(yán)格講活度）為（嚴(yán)格講活度）為1M，氣體的分壓為氣體的分壓為101.3kPa，液體和固，液體和固體都是純凈物質(zhì)。體都是純凈物

15、質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)23VVECuCuCuCuHHCuCu3419. 03419. 00000. 0/2222負(fù)極正極可以來(lái)測(cè)定金屬、非金屬離子和氣體的的標(biāo)準(zhǔn)電可以來(lái)測(cè)定金屬、非金屬離子和氣體的的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，極電勢(shì)，對(duì)某些與水反應(yīng)劇烈而不能直接測(cè)定的電極，例對(duì)某些與水反應(yīng)劇烈而不能直接測(cè)定的電極，例如如Na+/Na,F2/F-等電極。等電極。24（五）標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表及使用注意事項(xiàng)（五）標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表及使用注意事項(xiàng)（1）還原電勢(shì)）還原電勢(shì)Mn+neM。氧化態(tài)。氧化態(tài)+ne還原態(tài)。還原態(tài)。（2）電極電勢(shì)依次增大，氧化態(tài)氧化能力依次增強(qiáng)；）電極電勢(shì)依次增大，氧化態(tài)氧化能力依次增強(qiáng)；還原態(tài)還

16、原能力自下而上依次增強(qiáng)。還原態(tài)還原能力自下而上依次增強(qiáng)。（3）標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)與物質(zhì)的量無(wú)關(guān)。）標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)與物質(zhì)的量無(wú)關(guān)。Cl2(g)+2e-2Cl- +1.3583V Cl-1/2Cl2(g)+e +1.3583V(4) 酸性堿性介質(zhì)溶液。酸性堿性介質(zhì)溶液。a、H+出現(xiàn)查酸表；出現(xiàn)查酸表；b、OH-出現(xiàn)查堿表；出現(xiàn)查堿表；c、沒(méi)有、沒(méi)有H+或或OH-出現(xiàn)，物質(zhì)的存在狀態(tài)來(lái)考慮。出現(xiàn)，物質(zhì)的存在狀態(tài)來(lái)考慮。25例例6-7：在含有：在含有Cl-和和I-混合溶液中，為使混合溶液中，為使I-氧化為氧化為I2而而Cl-不被氧化，用不被氧化，用Fe2(SO4)3或或KMnO4哪一種？哪一種？n解：查表得解

17、：查表得 I2+2e2I- =+0.5355nFe3+eFe2+ =+0.771nCl2+2e2Cl- =+1.3583nMnO4-+5H+5eMn2+4H2O =+1.51n ( MnO4-/Mn2+) 值最大，可以氧化值最大，可以氧化Cl-和和I-n因?yàn)橐驗(yàn)?(Cl2/Cl-)(Fe3+/Fe2+)(I2/I-) n2Fe3+2I-2Fe2+I226二、影響電極電勢(shì)的因素二、影響電極電勢(shì)的因素 Nernst方程方程（一）能斯特方程式（一）能斯特方程式ln還原型氧化型nFRTlg0591. 0還原型氧化型n條件電極電勢(shì)條件電極電勢(shì)27注注 (1) 純固體純液體，濃度為常數(shù)純固體純液體，濃度為

18、常數(shù)1 ；氣體物；氣體物質(zhì)質(zhì)p/ p。物質(zhì)濃度，用。物質(zhì)濃度，用c/c表示。表示。 (2) H+，OH-等以各自計(jì)量系數(shù)為指數(shù)的乘等以各自計(jì)量系數(shù)為指數(shù)的乘冪代人方程，冪代人方程，H2O數(shù)值數(shù)值1代入方程中。代入方程中。 (3) 先寫(xiě)出電極反應(yīng)式。先寫(xiě)出電極反應(yīng)式。28（二）（二） 濃度對(duì)電極電勢(shì)的影響濃度對(duì)電極電勢(shì)的影響【例例6-8】求電對(duì)在求電對(duì)在298K時(shí)的時(shí)的將將Zn片浸入片浸入0.5M的的Zn2+鹽溶液鹽溶液I2放在放在0.1M的的KI的溶液中的溶液中0.1MFe3+和和0.01MFe2+鹽溶液中鹽溶液中Pt|Cl2(101.3kPa)|Cl-(0.01M) 解：解：Zn2+2e-Z

19、n；=-0 7618VVZn771. 05 . 0lg205916. 07618. 0lg205916. 02lg0591.0還原型氧化型n氧化型濃度增大或還原氧化型濃度增大或還原型濃度減小，型濃度減小，增大。增大。29VII595. 01 . 01lg20591. 05355. 0lg20591. 022I2+2e2I- =+0.5355VFe3+eFe2+ =+0.771VCl2+2e2Cl- =+1.3583VVFeFe830. 001. 01 . 0lg0591. 0771. 0lg0591. 023VClppCl48. 101. 01lg20591. 036. 1/lg20591.

20、022230n例如，重鉻酸根和鉻離子的電極反應(yīng)。例如，重鉻酸根和鉻離子的電極反應(yīng)。nCr2O72-+14H+6e2Cr3+7H2O（三）（三） 酸度時(shí)電極電勢(shì)的影響酸度時(shí)電極電勢(shì)的影響2314272/lg60591. 032723272CrHOCrCrOCrCrOCrCr2O72-=Cr3+=1M,VCrOCrCrOCr33. 132723272/當(dāng)當(dāng)H+1M時(shí)時(shí) 當(dāng)當(dāng)H+2M時(shí)時(shí) VCrOCr37. 13272/當(dāng)當(dāng)H+10-3M時(shí)時(shí) VCrOCr916. 03272/有有H+或或OH-參加的電極反應(yīng)，酸度改變時(shí)，電參加的電極反應(yīng)，酸度改變時(shí)，電極電勢(shì)會(huì)發(fā)生改變極電勢(shì)會(huì)發(fā)生改變31（三）（三

21、） 酸度時(shí)電極電勢(shì)的影響酸度時(shí)電極電勢(shì)的影響【例例】MnO4-+8H+5eMn2+4H2O，=+1.507V。若均處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。求。若均處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。求298K，pH=6.00時(shí)該電極的電極電勢(shì)。時(shí)該電極的電極電勢(shì)。1lg50591. 0284MnHMnOpHH580591. 0lg580591. 0解：解：V939. 000. 6580591. 0507. 132n電對(duì)電對(duì)Ag+eAg，+0.7996V，n加入加入NaCl產(chǎn)生產(chǎn)生AgCl沉淀：沉淀：Ag+ Cl-AgCln當(dāng)平衡時(shí)，如果當(dāng)平衡時(shí)，如果Cl-=1M,則則Ag+為：為： （四）生成沉淀對(duì)電極電勢(shì)的影響（四）生成沉淀對(duì)電極電勢(shì)的影響M

22、ClKAgsp1010108 . 11108 . 1VAgAgAgAg2237. 05759. 07996. 0)108 . 1lg(0591. 010/形成了形成了Ag Cl /Ag,電極，電極，電對(duì)：電對(duì)：AgClAg電極：電極：Ag，AgClCl-(1molL-1)AgCl+e-Ag+Cl- ，+0.2237V 33電對(duì)：電對(duì)： VAg+eAg， +0.7996AgCl（s）+eAg+ Cl-， +0.2237AgBr（s）+eAg+ Cl-， +0.0736 AgI（s）+eAg+ Cl-， -0.151 金屬金屬難溶鹽電極金屬金屬難溶鹽電極:Ksp減小減小Ag+減小減小減小，減小，氧

23、化能力減小氧化能力減小金屬電極的氧化型金屬離子在形成難溶鹽后，溶金屬電極的氧化型金屬離子在形成難溶鹽后，溶液中游離的金屬離子濃度極大的降低，導(dǎo)致電極液中游離的金屬離子濃度極大的降低，導(dǎo)致電極電勢(shì)顯著下降。電勢(shì)顯著下降。 34（五）配合物的生成對(duì)電極電勢(shì)的影響（五）配合物的生成對(duì)電極電勢(shì)的影響nCu2+ 4NH3Cu(NH3)42+n電極電勢(shì)值也隨之下降電極電勢(shì)值也隨之下降 nCu(NH3)42+= NH3=1M Cu2+2eCu， +0.3419Vlg20591. 03419. 02CuCu(NH3)42+2eCu+4NH3，-0.0517V。 Cu2+減少越多，電極電勢(shì)值就越小。金屬銅的還減

24、少越多，電極電勢(shì)值就越小。金屬銅的還原性增強(qiáng)，原性增強(qiáng)，Cu更容易轉(zhuǎn)變?yōu)楦菀邹D(zhuǎn)變?yōu)镃u (),即金屬銅的穩(wěn)定即金屬銅的穩(wěn)定性降低，性降低，Cu ()穩(wěn)定性增大。穩(wěn)定性增大。35 Cu2+ZnZn2+Cu nE 正正-負(fù)負(fù)n銅電極中，加入銅電極中，加入S2-，生成，生成CuS，正正降低，降低，E降低。降低。n鋅電極中，加入鋅電極中，加入S2-，生成，生成ZnS， 負(fù)負(fù)降低，降低，E升高。升高。36說(shuō)明說(shuō)明1、濃度的影響較小、濃度的影響較小E 0.2V，改變濃度不使反應(yīng)逆轉(zhuǎn)；，改變濃度不使反應(yīng)逆轉(zhuǎn)；E 0.5v時(shí)，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向時(shí)，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向不會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)。不會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)。 37三、電極

25、電勢(shì)的應(yīng)用三、電極電勢(shì)的應(yīng)用nMn+neM，自上而下依次增強(qiáng)；自上而下依次增強(qiáng)；n值越大，值越大，n氧化型，氧化能力越強(qiáng)氧化型，氧化能力越強(qiáng)n還原型，還原能力越弱還原型，還原能力越弱n值越小；值越??；n還原型，還原能力越強(qiáng)還原型，還原能力越強(qiáng)n氧化型，氧化能力越弱氧化型，氧化能力越弱（一）判斷氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱（一）判斷氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱38注意：注意：1、氧化劑還原劑的強(qiáng)弱是相對(duì)的。、氧化劑還原劑的強(qiáng)弱是相對(duì)的。2、在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下用、在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下用值判斷值判斷非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下能斯特方程式進(jìn)行計(jì)算出條非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下能斯特方程式進(jìn)行計(jì)算出條件電極電勢(shì)件電極電勢(shì)值判斷值判斷39【例例6-9】根

26、據(jù)根據(jù)值，下列電對(duì)中最強(qiáng)的氧化劑值，下列電對(duì)中最強(qiáng)的氧化劑和還原劑，按照由強(qiáng)到弱的順序排到以下氧化劑和還原劑，按照由強(qiáng)到弱的順序排到以下氧化劑還原劑：還原劑：MnO4-/Mn2+、 Cu2+/Cu、Fe3+/Fe2+、I2/I-、Cl2/Cl-、Sn4+/Sn2+。解：從附錄查得解：從附錄查得 (MnO4-/Mn2+)=+1.51V, (Cu2+/Cu)+0.3419V(Fe3+/Fe2+)=+0.771V， (I2/I-)+0.5355V, (Cl2/Cl-)+1.3583V, (Sn4+/Sn2+)=+0.151V，最強(qiáng)的氧化劑和還原劑為最強(qiáng)的氧化劑和還原劑為MnO4-和和Sn2+。氧化能

27、力：氧化能力： MnO4-Cl2Fe3+I2Cu2+Sn4 +還原能力：還原能力： Sn2+ CuI-Fe2+Cl-Mn2+40（二）判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向（二）判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向n標(biāo)準(zhǔn)狀況下標(biāo)準(zhǔn)狀況下nE + nE 0，化學(xué)反應(yīng)正向自發(fā)，化學(xué)反應(yīng)正向自發(fā)nE 0，化學(xué)反應(yīng)正向自發(fā)，化學(xué)反應(yīng)正向自發(fā)nE 0反應(yīng)正向進(jìn)行反應(yīng)正向進(jìn)行42【例例6-11】298K下，下，Sn+Pb2+ Sn2+Pb反應(yīng)進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行的方向。行的方向。(1)Sn2+=Pb2+=1M，(2)Sn2+=1M,Pb2+=0.01M。解：解：(Sn2+/Sn)=-0.1375V, (Pb2+/Pb)=-0.1262V

28、（1） E + -0.1262-(-0.1375)0,反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行（2） - -=-0.1375V VPb1853. 001. 0lg20591. 01262. 0lg20591. 02E=+-0.1853-(-0.1375)0，Kl；nE0， K106反應(yīng)進(jìn)行得比反應(yīng)進(jìn)行得比較完全。較完全。45（二）判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度（二）判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度例例6-12：求：求KMnO4與與H2C2O4反應(yīng)的反應(yīng)的K。2MnO4-+5H2C2O4+6H+10CO2+2Mn2+8H2O(MnO4-/Mn2+)=+1.51V, (CO2/H2C2O4)=-0.49V解：解：3

29、380591. 0)49. 0(51. 1 100591. 0n0591. 0)(lgEnK負(fù)極正極K=1.010-38這是一個(gè)進(jìn)行的相當(dāng)徹底的反應(yīng)，在分析化學(xué)的這是一個(gè)進(jìn)行的相當(dāng)徹底的反應(yīng)，在分析化學(xué)的氧化還原滴定中草酸常用來(lái)標(biāo)定氧化還原滴定中草酸常用來(lái)標(biāo)定KMnO4的濃度。的濃度。E值越大值越大, K值越大，反應(yīng)進(jìn)行的越完全。值越大，反應(yīng)進(jìn)行的越完全。46（三）計(jì)算難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)（三）計(jì)算難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)Ksp例例6-13:計(jì)算計(jì)算298KAgCl的的Ksp已知已知Ag+eAg， +0.7996VAgCl+eAg+Cl-， +0.2223V解：解： Ag+e+AgClAg+C

30、l- +Ag+e電池組成為電池組成為(-)Ag-AgCl|Cl-(1M)Ag+(1M)| Ag(+)電池反應(yīng)為電池反應(yīng)為Ag+Cl- +Ag+ Ag+AgClE0.7996-0.2223+0.5773V768. 90591. 05773. 010591. 0nlgEKK5.86109， Ksp1/K 1.7110-1047五、元素電勢(shì)圖及其應(yīng)用五、元素電勢(shì)圖及其應(yīng)用n大多數(shù)非金屬元素和過(guò)渡元素將其各種氧化值大多數(shù)非金屬元素和過(guò)渡元素將其各種氧化值按高到低（或低到高）的順序排列，在兩種氧按高到低（或低到高）的順序排列，在兩種氧化值之間用直線連接起來(lái)并在直線式標(biāo)明相應(yīng)化值之間用直線連接起來(lái)并在直線式標(biāo)明相應(yīng)電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)值，以這樣的圖形表示某電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)值，以這樣的圖形表示某一元素各種氧化值之間標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)變化的關(guān)一元素各種氧化值之間標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)變化的關(guān)系圖稱為元素電勢(shì)圖，系圖稱為元素電勢(shì)圖，n根據(jù)溶液根據(jù)溶液pH值的不同，又可以分為兩大類(lèi)：值的不同，又可以分為兩大類(lèi)：A（A表示酸性溶液）表示溶液的表示酸性溶液）表示溶液的p