氧化还原反应与配位平衡实验报告
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实验一:氧化还原反应
一、实验目的
学会装配原电池。掌握电极的本性,电对的氧化型或还原型物质的浓度、介质的酸度等因素对电极电势、氧化还原反应的方向、产物、速率的影响。通过实验了解化学电池电动势。 二、实验原理
推动氧化还原反应发生的推动力是氧化还原电对形成的电动势E,E可由正负极的电极电势求出:
E = ?? - ??
??和??分别为正负极电对的电极电势。若E > 0,那么氧化还原反应能够发生;反之不能
发生。利用这一原理可将氧化还原反应设计为原电池。 在常温下的能斯特方程为:
? = ?? +
?0.0592[氧化型]lg [还原型]R其中?是该电对的标准电极电势,R为常数。当氧化型物质的浓度降低(如生成沉淀或形成配合物)时,会导致电极电势降低;反之,当还原性物质的浓度降低时,电极电势会升高。 有时,一个半反应中的氧化型物质不只一个,若增加另一种物质的浓度,也会使电对的电极电势升高。 三、实验用品
仪器:试管若干、烧杯两个、盐桥、伏特表、胶头滴管、表面皿。
药品:浓盐酸、2mol/L硝酸、6mol/L醋酸、1mol/L硫酸、6mol/L氢氧化钠、浓氨水、1mol/L硫酸锌、0.01、1mol/L硫酸铜、0.1mol/L碘化钾、溴化钾、三氯化铁、硫酸铁、碘酸钾、溴水、碘水、1mol/L硫酸亚铁、3%过氧化氢、饱和氯水、饱和氯化钾、四氯化碳、酚酞指示剂、0.4%淀粉溶液。 四、实验内容
1. 取0.5mL 0.1mol/L碘化钾于试管中,滴入2~3滴三氯化铁溶液,再注入0.5mL四氯化
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碳,振荡,静置,观察现象。
现象: 。 2. 用0.1mol/L溴化钾代替碘化钾进行同样实验,观察现象。
现象为: 。
3. 向两支试管中分别加入3滴碘水、溴水,然后加入约0.5mL 0.1mol/L硫酸亚铁,摇匀后
注入0.5mL四氯化碳,振荡。
现象为: 。 4. 结论:Br2/Br-、I2/I-、Fe3+/Fe2+三个电对的电极电势大小为: 。
5. 往一只小烧杯中加入30mL 1mol/L硫酸锌并插入锌片;往另一只小烧杯中加入同体积同
浓度的硫酸铜溶液并插入铜片。用盐桥将两烧杯相连,接入伏特表,读数为( )V。若将硫酸铜溶液换为硫酸四氨合铜溶液,读数为( )V。若将硫酸锌溶液换为硫酸四氨合锌溶液,读数为( )V。 6. 设计如下浓差电池,并测出其电动势:
Cu︳CuSO4(0.01mol/L)‖CuSO4(1mol/L)︳Cu
测得电动势为( )V。在浓差电池两极各连一个回形针,然后在表面皿上放一小块滤纸,滴加1mol/L硫酸钠,使滤纸完全湿润,再加入两滴酚酞,将回形针压在滤纸上。
现象: 。
7. 在三支均盛有0.5mL 1mol/L亚硫酸钠的试管中分别滴加0.5mL 1mol/L硫酸、蒸馏水与
6mol/L氢氧化钠,摇匀后再各滴加2滴0.01mol/L高锰酸钾。
现象:
反应方程式为
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