氧化还原反应和氧化还原平衡

氧化还原反应和氧化还原平衡时间：2021.02.09创作人：欧阳历一，实验目的，学会装配原电池。掌握电极的本性，电对的氧化形成还原型物质的浓度，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，实验用品，仪器；试管(离心，10ml),烧杯(100ml,250ml),伏特计(或酸度计)，面皿，U形管。固体药品；琼脂，氟化镀液体药品；HC1(浓)HN03(加ol/L浓)，HAc(6mol/L),H2SO4(lmol/L),NaOH(6mol/L40%),NH3•H2O(浓)，ZnSO-i(lmol/L),CuSO“(O.Olmol/Llmol/L),KI(0.lmol/L),KBr(0.lmol/L),FeCh(0.lmol/L),Fe?(SO」(0.lmol/L),FeSO”(lmol/L),H2O2(3%),KIO3(O.lmol/L),漠水(饱和)，碘水(O.lmol/L),氯水(饱和)，KC1(饱和)，CC14,酚猷指示剂，淀粉溶液(0.4%)o；电极(锌片及铜片)，回形针，红色石蕊试纸(或酚猷试纸)，导线，砂纸，滤纸。三，基本操作；试管操作，参见第三章三。四，实验内容(-)氧化还原反应和电极电势,在试管中加入0.5mlO.lmol/LKI溶液和两滴O.lmol/LFeCh溶液,摇匀后加入0JmlCCh,充分震荡，观察CCh层颜色有无变化。,用O.lmol/LKBr溶液代替KI溶液惊醒同样的实验，观察现象。，往两支试管中分别加入3滴碘水，漠水，然后加入约0.5ml0.1mol/LFeS04溶液,摇匀后，注入0・5mlCCh,充分振荡，观察CC打层有无变化。根据以上实验结果，定性的比较Bc/Br—,I2/I讶口Fe37Fe2+三个电对的电极电势。［思考］上述电对中哪个物质是最强的氧化剂？哪个是最强的还原剂?2.若用适量的氯水分别于漠化钾，碘化钾溶液反应并加入CCh,估计CC14层的颜色。(二)浓度对电极电势的影响(1),往一只小烧杯中加入约30mllmol/LZnS04溶液，在其中插入锌片，往另一只小烧杯中加入约30mlImol/L的CuSO溶液，在其中插入铜片。用盐桥将二烧杯相连，组成一个原电池。用导线将锌片和铜片分别与伏特计(或酸度计)的负极和正极相接，测量两极之间的电压。(图9-3)o在CuSOj溶液中注入浓氨水至生成沉淀溶解为止，形成深蓝色的溶液,Cu2++4NH>=[Cu(NHs)4]2+9予测量电压，观察有何变化。再于ZnSO溶液中加入浓氨水至生成的沉淀完全溶解为止；Zn2++4NH3=[Zn(NH.04广测量电压，观察又有什么变化。利用Nernest方程式来解释实验现彖。(2),自行设计并测定下列浓度差电池电动势，将实验值与计算值比较。CulCuS04(O.Olmol/L)IICuSOi(lmol/L)ICu在浓差电池的两极个连一个回形针，然后在表面皿上放一小块滤纸，滴加lmol/LNazSO。溶液，使滤纸完全润湿，再加入酚猷2滴。将两极的回形针压在纸上，使其相距约1mm,稍等片刻，观察所压处，哪一端显红色。思考题利用浓差电池作电源电解NmSCh水溶液实质是什么物质被电解？使酚猷出现红色的一极是什么极？为什么？酸度对Cb/CBBh/B门b/BFe^/Fe2+,Cu2+/Cu,Zn2+/Zn电对的电极电势有无影响？为什么？(三)，酸度和浓度对氧化还原反应的影响1,酸度的影响•在3支均盛有0.5ml0.1mol/LNa2S0＞溶液的试管中，分别加入0・5mllmol/LH2SO4溶液及0.5ml蒸馆水和0.5ml6mol/L的NaOH溶液，混合均匀后，再各滴入2滴0.01moI/LKMnOd溶液，观察颜色的变化有何不同，写岀反应式。・在试管中加入0・5mI0.lmol/LKI溶液和2滴0.lmol/LKIO3溶液，在加几滴淀粉溶液，混合后观察溶液颜色有何变化。然后加2到3滴lmol/LH2SO1溶液酸化混合液，观察有什么变化，最后滴加2到3滴6mol/LNaOH式混合液显碱性，又有什么变化，写出有关反应式。浓度的影响.往盛有HO,CCh和O・lmol/LFe2(S0J3各0.5ml的试管中加入0.5mlO.lmol/LKI溶液，振荡后观察CCh层的颜色。,往盛有CCh,lmol/LFeSCh和O.lmol/LFez(SO.)3个0・5ml的试管中，加入0.5mlO.lmol/LKI溶液，振荡后观察CCh层的颜色。与上一实验中CCh层颜色有何区别？・在实验(1)的试管中，加入少许NHF固体，振荡，观察CCh层颜色的变化。浓度对氧化还原反应的影响。四，酸度对氧化还原反应速率的影响在两支各盛有0・5mlO.lmol/L的KBr溶液的试管中，分别加入0.5mllmol/LH2SO4和6mol/L的HAc溶液，然后各加入2滴0・01mol/L的KMnCh溶液，观察2支试管中紫红色褪去的速度。分别写出有关的反应方程式。［思考题］这个实验是否说明KMnO4溶液在速度较高时，氧化性较强，为什么？五，氧化数据中的物质的氧化还原性。(1).在试管中加入0・5mlO.lmol/LKI和2至U3滴lmol/L的H2SO4,再加入1到2滴3%H2O2,观察试管中溶液颜色的变化。（2）.在试管中加入2滴0.01mol/L的KMnO溶液,再加入3滴lmol/L的H2SO4溶液,摇匀后滴加2滴3%的H2O2,观察溶液颜色的变化。［思考题］为什么HQ既具有氧化性，又具有还原性？试从电极电势予以说明。［实验习题］从实验结果讨论氧化还原反应和哪些因素有关电解硫酸钠溶液为什么得不到金属钠？什么叫浓差电池？写出实验二（2）电池符号，电池反应式，并计算电池电动势。介质对KMnCh的氧化性有何影响？用本实验事实及电极电势予以说明。［附注］盐桥的制法称取lg琼脂，放在100mlKC1饱和溶液浸泡一会，在不断搅拌下，加热煮成糊状，趁热倒入U形玻璃管中（管内不能留有气泡，否则会增加电阻），冷却即成。更为简便的方法可用KC1饱和溶液装满U形玻璃管，两管口以小棉花球塞住（管内不留有气泡），作为盐桥使用。实验中还可用素烧瓷筒用作盐桥。电极的处理；电极的锌片，铜片要用烧纸擦干净，以免增大电阻。时间：2021.0279创作人：欧阳历