无机与分析化学 第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法ppt课件.ppt

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1、第十章氧化还原反应与氧化还原滴定法【内容】1、电对与原电池之间熟练转换。2、各类平衡对电极电位的影响：浓度、酸度、氧还反应、配位反应、沉淀反应（均由能斯特方程）。3、元素电示图的应用：（1）基化反应；（2）计算未知电极电势。4、滴定曲线。5、滴定的三种应用及相关计算。§10—1氧化还原反应一、基本概念1、氧化数：某元素一个原子的荷电荷，这种荷电荷是把成键电子指定给电负性较大的原子而求得。规则：（1）单质中为0；（2）氢一般为+1，但在NaH、KH为－1；（3）氧一般为－2，但H2O2为－1，KO2为，OF2为+2；（4）简单离子的氧化数等于离子的电荷；共价化合物中“

2、形式电荷”；（5）混合物中为平均氧化数Fe3O4，Fe为为有些元素的氧化数要了解物质结构，如H2S2O8中O有过氧键故S为+6非+7。氧化数与化合价有区别：氧化数可以不是整数而化合价必须是整数。2、氧化与还原19世纪：由化合价变化确定20世纪：由氧化数变化确定（本质是电子发生转移或偏移）氧化还原反应分类：自身氧化还原反应：2KClO3=2KCl+3O2(同一物质不同元素)。歧化反应：水溶液2Cu+=Cu+Cu2+（同一物质同一元素）。反歧化反应：2Fe3++Fe=3Fe2+3、氧化还原电对氧化剂/它的还原产物还原剂/它的氧化产物例如：反应2Fe3++2I-=Fe2+

3、+I存在Fe3+/Fe2+I2/I－两个电对书写时：氧化型物质（即氧化数较高）在左，还原型物质在右，中间用“/”隔开半反应：每个电对中，氧化型物质与还原型物质之间的共轭关系：氧化型+ne－=还原型，每个半反应对应一个电对。例如：Fe3+/Fe2+Fe3++e－→Fe2+MnO4－/Mn2+MnO4－+5e++8H+→Mn2++4H2O二、氧还方程式的配平1、氧化数法（遵循质量守衡和电荷守衡）2、离子电子法：先配平半反应（先将半反应两边的原子数配平，再用电子将电荷数配平）再合并为总反应。（1）用离子形式写出基本反应式；（2）分为2个半反应；（3）先配平半反应

4、再乘以适当的系数合为总反应。见P335例10-3配平S2O82－+Cr3＋→Cr2O72－+SO42－解答：1、氧化反应：Cr3＋→Cr2O72－还原反应：S2O82－→SO42－2、原子数，电子数配平2Cr3＋+7H2O=Cr2O72－+14H＋+6e－S2O82－+2e－=2SO42－3、合并为总反应：2Cr3＋+3S2O82－+7H2O=Cr2O72－+6SO42－＋14H＋§10—2原电池与电极电位一、原电池1、介绍：原电池是利用自身氧还反应产生电流的装置，它使化学能转为电能，同时证明氧还反应中有电子转移。eg：Cu-Zn原电池（1）将Zn片放入CuSO4

5、溶液中，会自发地发生反应：Zn+Cu2＋=Cu+Zn2＋物质之间通过热运动发生有效碰撞实现电子的转移。由于质点的热运动是不定向的，电子的转移不会形成电流，化学能以热的形式与环境发生交换。（2）但是若使氧化剂与还原剂不直接接触，让它们之间的电子转移通过导线传递，电子做定向移动而形成电流，如Cu—Zn原电池：Zn片插入含ZnSO4溶液的烧杯中；Cu片插入含CuSO4溶液的烧杯中；用盐桥将两烧杯溶液沟通，同时将Cu片、Zn片用导线与检流计相连形成外电路，会发现有电流通过。（装置如下）图10-1铜-锌原电池盐桥：在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶。盐桥的作用：使

6、Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从Zn极流向Cu极。电极反应：（Zn片）Zn=Zn2++2e－（Cu片）Cu2＋+2e－=Cu电池反应：Zn+Cu2＋=Cu+Zn2＋反应的结果与将Zn片直接插入CuSO4溶液反应结果一致，所不同的是这时通过化学电池将化学能转化为电能。原电池由两个半电池组成，每个半电池亦称电极。电极电极的正、负可由电子的流向确定。输出电子的电极为负极，发生氧化反应；输入电子的电极为正极，发生还原反应。负极（失电子）：（Zn片）Zn=Zn2++2e－正极（得电子）：（Cu片）Cu2＋+2e－=

7、Cu将两个电极反应合并即得原电池的总反应，又称电池反应。原电池中，正、负极发生的反应与前面的半反应一样，由于每个半反应都对一个电对，同样可以用电对来代表电极。负极一个电对：Zn2＋/Zn正极一个电对：Cu2＋/Cu原电池表示：(－)Zn（s）│ZnSO4（C1）‖CuSO4（C2）│Cu（s）(＋）2、书写规定：（1）负极左，正极右；（2）“│”表物质之间相界面；（3）“‖”表盐桥，左右为负、正极；（4）溶液注明浓度，气体注明分压；（5）有些有惰性电极，亦要注明。eg：Fe3＋/Fe2＋，O2/H2O等。例如：Cr2O72-+13H2+8H+=2Cr3++7H2