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时间:2020-04-04
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1、第五章氧化还原平衡与氧化还原滴定Oxidation-ReductionReactionandOxidation-Reductiontitration§5氧化还原平衡和氧化还原滴定法§5.1氧化还原反应的基本概念§5.2原电池§5.3电极电势§5.4影响电极电势的因素§5.5电池电动势的应用§5.6电解与电化学技术§5.7金属的锈蚀与防护§5.8氧化还原反应的条件电极电势§5.9氧化还原滴定法的指示剂和滴定曲线§5.10氧化还原滴定法应用氧化还原过程人类一切生产和生命活动:能量供应问题。煤、石油等燃烧发热营养物质的消化吸收体内的生物化学反应生物电现
2、象(心电、脑电)第一节氧化还原反应的基本概念一、氧化值二、氧化还原反应三、氧化还原电对四、氧化还原反应方程式的配平一、氧化值(氧化数)1.作用:氧化值是用以表示化合物分子中某元素的化合状态的。2.定义:元素的氧化值是指某元素的一个原子的荷电数,这种荷电数是把成键电子指定给电负性较大的原子而求得的。3.氧化值与化合价的区别(1)氧化值表示的是化合物分子中某元素总体的化合状态(整体);化合价表示的是化合物分子中某元素某个原子的化合状态(个别)。(2)氧化值有分数而化合价无分数。4.确定氧化值的规则(1)单质中元素的氧化值为零;如Zn、Cl2。(2)单
3、原子离子中,元素的氧化值等于离子所带的电荷数。如Ca2+,+2;Cl-,-1。(3)多原子离子中,所有元素的氧化值之和等于离子所带的电荷数。如ClO-中Cl为+1,O为-2。(4)在电中性化合物中,所有元素的氧化值之和等于零。如Al2O3、H2O。(5)氧在化合物中氧化值一般为-2,但在过氧化物(如H2O2)中为-1,在超氧化物(如NaO2)中为-1/2,在OF2中为+2;氢在化合物中氧化值一般为+1,但在金属氢化物(如KH、CaH2)中,H的氧化值为-1;所有氟化物中,氟的氧化值为-1。例求Na2S2O3和Na2S4O6中S的氧化值。解设S在N
4、a2S2O3中的氧化值为x,则2×(+1)+2x+3×(-2)=0∴x=+2;设S在Na2S4O6中的氧化值为y,则2×(+1)+4y+6×(-2)=0∴y=+5/2。二、氧化还原反应1、定义元素的氧化值发生了变化的化学反应。Sn2++Fe3+→Sn4++Fe2+2、特点(1)存在着氧化剂与还原剂;(2)存在着氧化态与还原态。ox(氧化态)+zered(还原态)三、氧化还原电对1、电对Ox+ze→Red同种元素的氧化态与还原态构成了氧化还原电对,记作Ox/Red。如Sn4+/Sn2+,Fe3+/Fe2+,一个氧化还原反应由两个氧化还原电对组成。2
5、、电极反应任何氧化还原反应都可拆分为两个氧化还原电对的半反应(半电池反应,电极反应):Fe3++e→Fe2+Sn2+→Sn4++2e氧化-还原反应的实质:两个共轭电对之间的电子转移反应。3.电对拆分:2MnO4-+5H2C2O4+6H+→2Mn2++10CO2+8H2OMnO4-+8H++5e→Mn2++4H2O①H2C2O4→2CO2+2H++2e②MnO4-/Mn2+;CO2/H2C2O4离子-电子法1.配平原则:①质量守恒:反应前后各元素的原子总数相等。②电荷守恒:反应过程中氧化剂与还原剂得失电子数相等。2.配平的具体步骤:(1)写出离子方
6、程式:MnO4-+SO32-+H+→Mn2++SO42-+H2O(2)将反应分解为氧化和还原两个半反应式:还原反应:MnO4-→Mn2+氧化反应:SO32-→SO42-(3)配平:使半反应两边的原子数和电荷数相等MnO4-+8H++5e=Mn2++4H2OSO32-+H2O=SO42-+2H++2e(4)使两个半反应得失电子数为其最小公倍数,合并成一个配平的离子反应式:×2)MnO4-+8H++5e=Mn2++4H2O+×5)SO32-+H2O=SO42-+2H++2e2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O例1用离
7、子-电子法配平下列氧化还原反应:K2Cr2O7+KI+H2SO4→K2SO4+Cr2(SO4)3+I2+H2O解:先写成离子反应式:Cr2O72-+I-+H+→Cr3++I2+H2O将离子反应式分成两个半反应:I-→I2Cr2O72-+H+→Cr3++H2O分别配平两个半反应:2I-=I2+2eCr2O72-+14H++6e=2Cr3++7H2O使两个半反应得失电子数为其最小公倍数(e=6),合并成一个配平的离子反应式:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O最后写出配平的氧化还原反应方程式:K2Cr2O7+6KI+7H2S
8、O4=Cr2(SO4)3+4K2SO4+3I2+7H2O例2配平下列氧化还原反应:H2S+H2SO3→S+H2OH2S-2e→S+2H+
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