实验十氧化还原反应
一. 实验目的
1. 加深理解电极电势与氧化还原反应的关系；
2. 了解介质的酸碱性对氧化还原反应方向和产物的影响； 3. 了解反应物浓度和温度对氧化还原反应速率的影响； 4. 掌握浓度对电极电势的影响；
5?学习用酸度计测定原电池电动势的方法. 二. 实验原理
参加反应的物质间有电子转移或偏移的化学反应称为氧化还原反应?物质的还原能 力的大小，可以根据相应电对电极电势的大小来判断。电极电势愈大，电对中的氧化型 的氧化能力愈强。电极电势愈小，电对中的还原型的还原能力愈强。
根据电极电势大小可以判断氧化还原反应的方向.
当氐二E心化初- E （还的J）> 0时； 反应正向自发进行 当EXF= E 当氧化剂电对和还原剂电对的标准电极电势相差较大时，（如I E密| >时），通常可以用 标准电池电动势判断反应的方向. 由电极反应的能斯特（Nernst）方程式，可以看出浓度对电极电势的影响.时； 0. 0592V Z c （氧化型） c （还原型） E 二 E\log ---------------------- 溶液的PH会影响某些电对的电极电势或氧化还原反应的方向。 介质的酸碱性也会影响某些氧化还原的产物。 原电池是利用氧化还原反应将化学能转变为电能的装置。 当有沉淀或配合物生成时，会引起电极电势和电池电动势的改变。 三.实验内容 （一）?比较电对的\相对大小 实验步骤 现象 反应方程式 解释与结论 32+3E“ (Fe7 Fe) >E” (I2/D 上层橙色 2「+ 2Fe'二 4 + 2卩弍 1? 下层紫红色 故E”>0,反应生成I,并溶于 2. 上层棕黄色 下层无色 2Br + 2Fe3' H CCh ，，El(Fe37 Fe:+) SO2； + 6H：0 Cr：0\\ + 14H* + 6Fe 才二 在酸中具有还原性 2Cr\” + 7H：0 （二）?介质的酸碱性对氧化还原反应产物及方向的影响 一.介质的酸碱性对氧化还原反应产物的影响 步骤 现象 反应方程式 解释与结论 紫色退去 2 MnO； + 2H' + 5S03 = Mn‘ + 生成Mf； MnOl在酸性介质中 5S0 二 + 7H:0; 具有强氧化性 2 MnO； + H;0 + SOj = 黑色沉淀 生成MnO2； MnO］在中性介质 墨绿色 MnO： + 20H- + 3 SO二 中氧化性减弱 2MnO-., + 20H- + S0== MnO=+ 生成MnO二；MnOl在碱性介H:0 + SO 二 质 中氧化性最弱 1?溶液PH对氧化还原反应方向的影响 橘红色 10； + 5 厂 + 6H* =3I2 + 3H.0 10;与「反应生成I：；溶于 CC打 棕黑色沉淀 KI03 + 5KI + 6H2SO4 = 6K:S0, + 312 + 3H：0 沉淀溶解 （三）?浓度、温度对氧化还原反应速率的影响 1.浓度对氧化还原反应速率的影响 步骤 现象 反应方程式 解释与结论 慢 快 提高浓度可以加快反应速率. 2.温度对氧化还原反应速率的影响 步骤 现象 反应方程式 解释与结论 2KMnO, + 3H2S0. + 5H:C:OF 较高温度可以加快反应速率. 褪色较快 褪色较慢 2MnS0?+K：S0； + 10C0： （四）?浓度对电极电势的影响 1. EXF （Zn）的测量 负极（Zn）: Zn - 2e■二Zf 氧化反应 正极（甘汞电极）：E二 还原反应 将Zn电极与标准电极组成原电池，由于饱合甘汞电极E二，则测量该原电池电动 势，即可确定欲测电极既Zn电极及电极电势，E二E* + E 2. EXF< (Cu)的测量 氧化反应 EXP （Zn） = -0。763V 负极(Zn): Zn - 2\二 Zf 正极(Cu)： Cu2* +2e'=Cu 还原反应 电池反应：Zn + Cu:* = Zn' + Cu 由E = E<+) + E㈢可计算出E (Cu2*/ Cu) 2. EMF{[CU （E （Cu'7 Cu） (NH) J37Cu}的测量 负极(Zn) : Zn - 2e'二 Zn' 氧化反应 正极[Cu (NH) J\二 Cu + 4NH3 由 E = E<+> + E 还原以应 ㈢可计算出 E[Cu (NH) J27Cu 思考题： 1. 为什么K￡re二能氧化浓盐酸中的氯离子，而不能氧化氯化钠溶液中的氯离子 答：在 反应 K；C「O二 + 14HC1 （浓）二 2KC1 + 2CrCL + 3CL + 7H:0 中，只有在浓 HC1 加热时才被氧化，生成物产生大量的同时在卤素中C「的还原性较弱，所以K：C「O二 不能氧化NaCl浓溶液中的Cl' o 2. 在碱性溶液中，E\和E“(SO二/ S03)的数值分别为多少伏 答：E0 (ioyi2)二 E0 (SO2；/ SO2；)二 3. 温度和浓度对氧化还原反应的速率有何影响Ei大的氧化还原反应的反应速率 也一定大吗 答：加大反应物浓度和升高温度可加快氧化还原反应的速率，EXH大的氧化还原反应速 率不一定快. 4. 饱和甘汞电极与标准甘汞电极的电极电势是否相等 答：不相等?饱和甘汞电极电势E二,而标准甘汞电极的电极电势E工. 5. 计算原电池 (-)Ag | AgCl <3) | KC1 ( mol ? I?) II AgN03 ( mol ? L_1) | Ag(+) (盐桥为饱和NHZ溶液)的电动势. 答：电极反应：Ag* + e- -*Ag AgCl + e' -*Ag + Cl- E (Ag7 Ag) = E0 (Ag7 Ag) + ? log C (Ag*) E (AgCl/ Ag)二 E0 (AgCl / Ag) + ? log C(1/C( Cl\ E (Ag7 Ag) - E (AgCl/ Ag)二