注册电气工程师考试之普化培训4_精品文档PPT推荐.ppt
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C.Cl2是还原剂是还原剂,不是氧化剂不是氧化剂;
D.Cl2既不是氧化剂既不是氧化剂,又不是还原剂又不是还原剂;
6.6.氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平:
离子离子电子法配平氧化还原反应方程式的步骤电子法配平氧化还原反应方程式的步骤:
(1)
(1)用离子式写出参加氧化还原反应的反应物和产物。
用离子式写出参加氧化还原反应的反应物和产物。
如:
MnOMnO44-+Fe+Fe2+2+MnMn2+2+Fe+Fe3+3+
(2)
(2)写写出出氧氧化化还还原原反反应应的的两两个个半半反反应应:
还还原原剂剂失失去去电电子子被被氧氧化化氧化反应氧化反应;
氧化剂得到电子被还原氧化剂得到电子被还原还原反应。
还原反应。
MnOMnO44-+e+e-MnMn2+2+;
Fe;
Fe2+2+FeFe3+3+(3)(3)配配平平半半反反应应式式使使两两边边的的各各种种元元素素原原子子总总数数和和电电荷荷总总数数均均相相等。
等。
MnOMnO44-+8H+8H+5e+5e-MnMn2+2+4H+4H22OO;
FeFe2+2+-e-e-FeFe3+3+(4)(4)根根据据氧氧化化剂剂和和还还原原剂剂得得失失电电子子总总数数相相等等的的原原则则确确定定各各半半反反应式的系数应式的系数,并合并之并合并之,写出配平的离子方程式和分子方程式。
写出配平的离子方程式和分子方程式。
MnOMnO44-+5Fe+5Fe2+2+8H+8H+=Mn=Mn2+2+5Fe5Fe3+3+4H+4H22OO二二.原电池与电极电势原电池与电极电势1.1.原电池原电池:
将化学能转化为电能的装置。
(1)
(1)原原电电池池的的电电极极反反应应(半半反反应应)、电电池池反反应应(总反应总反应):
例如铜锌原电池例如铜锌原电池负极发生氧化反应负极发生氧化反应:
Zn-2eZn-2e-1-1=Zn=Zn2+2+正极发生还原反应正极发生还原反应:
CuCu2+2+2e+2e-1-1=Cu=Cu原电池的总反应:
原电池的总反应:
Zn+CuZn+Cu2+2+=Zn=Zn2+2+Cu+Cu
(2)
(2)原电池的图式:
原电池的图式:
()BBBB+(CC)AA+(CC)A(+)A(+)“”代表相界代表相界,“”代表盐桥代表盐桥盐盐桥桥作作用用:
补补充充电电荷荷,保保持持两两边边溶溶液液的的电电中中性性,维维持电荷平衡,沟通线路。
持电荷平衡,沟通线路。
铜锌原电池图式为:
()()ZnZn2+(C1)Cu2+(C2)Cu(+)2.2.电极类型及符号电极类型及符号组成原电池的电极归纳起来分为四类:
组成原电池的电极归纳起来分为四类:
(1)
(1)金属金属金属离子电极金属离子电极,例如:
例如:
ZnZnZnZn2+2+(CC)
(2)
(2)非金属非金属非金属离子电极非金属离子电极,例如:
PtPtHH22(PP)HH+(CC)(3)(3)金属离子电极金属离子电极,例如:
PtPtFeFe33(C(C11),Fe),Fe22(C(C22)(4)(4)金属金属金属难溶盐电极金属难溶盐电极,例如:
Ag,AgClAg,AgCl(SS)ClCl(CC)说明:
说明:
1)非金属电极及离子电极,必须外加一个能导电而本身并不参非金属电极及离子电极,必须外加一个能导电而本身并不参加反应的惰性电极(如铂加反应的惰性电极(如铂Pt、石墨、石墨C)作辅助电极;
)作辅助电极;
2)不同价态离子之间无相界,用(,)隔开;
不同价态离子之间无相界,用(,)隔开;
3)H离子或离子或OH离子参与了氧化还原反应,也应写入半电池离子参与了氧化还原反应,也应写入半电池中。
中。
37.关于盐桥叙述错误的是()关于盐桥叙述错误的是()A、电子通过盐桥流动;
、电子通过盐桥流动;
B、盐桥中的电解质可以中和两个半电池中过、盐桥中的电解质可以中和两个半电池中过剩的电荷;
剩的电荷;
C、可维持氧化还原反应的进行;
、可维持氧化还原反应的进行;
D、盐桥中的电解质不参加电池反应。
、盐桥中的电解质不参加电池反应。
答:
B反应:
反应:
5Fe2+8H+MnO4Mn2+5Fe3+4H2O原电池图式为:
原电池图式为:
(-)Pt|Fe3+,Fe2+MnO4,Mn2+,H+|Pt(+)例题例题8282根根据据下下列列反反应应构构成成原原电电池池,其其电电池池图图式为式为。
FeFe2+2+Ag+Ag+FeFe3+3+Ag+AgA.(A.(一一)Fe)Fe2+2+FeFe3+3+AgAg+Ag(+)Ag(+)B.(B.(一一)PtFe)PtFe2+2+FeFe3+3+AgAg+Ag(+)Ag(+)C.(C.(一一)PtFe)PtFe2+2+,Fe,Fe3+3+AgAg+Ag,Ag(+)Ag,Ag(+)D.(D.(一一)PtFe)PtFe3+3+,Fe,Fe2+2+AgAg+Ag(+)Ag(+)题题114.问:
已知原电池的符号为问:
已知原电池的符号为:
(-)PtFe3+,Fe2Sn4+,Sn2Pt(+),则则此电池反应的产物为此电池反应的产物为:
(A)Fe3+,Sn4+(B)Fe3+,Sn2(C)Fe2,Sn4+(D)Fe2,Sn2负极的反应为负极的反应为:
Fe2e=Fe3+;
正极的反应为正极的反应为:
Sn4+2e=Sn2;
33电极电势:
电极电势:
(1)
(1)标标准准氢氢电电极极:
规规定定在在任任何何温温度度下下标标准准氢氢电电极极的电极电势为零,即的电极电势为零,即(HH+/H/H22)=0.0000V=0.0000V标准氢电极为标准氢电极为:
Pt:
PtHH22(100kPa)(100kPa)HH+(1mol.dm(1mol.dm-3-3)
(2)
(2)标准电极电势标准电极电势:
标准状态时的电极电势标准状态时的电极电势.标标准准状状态态:
在在298K298K,离离子子浓浓度度为为1mol.dm1mol.dm-3-3,气气体体分分压压为为100kPa.100kPa.固固体体为为纯纯固固体体,液液体体为为纯纯液液体体,此时的状态此时的状态说明:
1)标准标准电极电势在一定温度下为一常数电极电势在一定温度下为一常数,不随电极不随电极反应形式的改变而变反应形式的改变而变.例:
例:
CuCu2+2+2e=Cu,=+0.34V;
Cu2e=CuCu2+2+=+0.34V2)电极电势不随电极反应计量系数的改变而电极电势不随电极反应计量系数的改变而变化。
变化。
电极反应:
CuCu2+2+2e=Cu,=+0.34V电极反应:
2Cu=2CuCu2+2+4e,=+0.34V例题例题:
73.73.电电极极反反应应CuCu2+2+2e=Cu,+2e=Cu,=+0.34V,=+0.34V,推推测测电电极反应极反应2Cu=2Cu2Cu=2Cu2+2+4e+4e的的值为值为_A.-0.68V;
B.+0.68V;
C.-0.34VA.-0.68V;
C.-0.34V;
D.+0.34VD.+0.34V(33)原电池电动势原电池电动势:
E=E=(+)(+)();
标准电动势标准电动势:
EE=(+)(+)()电电极极电电势势高高的的电电极极作作正正极极,电电极极电电势势低低的的电电极极作作负极,负极,E0,原电池正常工作,电流从正极流向负极。
原电池正常工作,电流从正极流向负极。
(4)(4)参参比比电电极极:
由由于于标标准准氢氢电电极极要要求求氢氢气气纯纯度度高高、压压力力稳稳定定,并并且且铂铂在在溶溶液液中中易易吸吸附附其其他他组组分分而而失失去去活活性性。
因因此此,实实际际上上常常用用易易于于制制备备、使使用用电电极极电电势势稳稳定定的的电电极极为为对对比参考比参考,称为参比电极称为参比电极常用参比电极常用参比电极:
甘汞电极或氯化银电极甘汞电极或氯化银电极44浓度对电极电势的影响浓度对电极电势的影响-能斯特方程能斯特方程对任意给定的电极对任意给定的电极aa(氧化态)(氧化态)+ne+ne-=b=b(还原态)(还原态),298K298K时时:
其中:
CC=1moldm=1moldm-3-3,例:
Cu2+(aq)2ee-Cu(s)FeFe33(aqaq)eeFeFe22(aqaq)注意事项:
注意事项:
(11)参参加加电电极极反反应应的的物物质质若若是是纯纯固固体体或或纯纯液液体体,则则该该物物质的浓度作为质的浓度作为11。
(22)若)若电极反极反应中某物中某物质是是气体,气体,则用相用相对分分压P/PP/P代代替相对浓度替相对浓度C/C例:
氢电极例:
氢电极,电极反应为电极反应为:
2H+(aq)+2e-=H2(g),其能斯特方程为其能斯特方程为:
PP=100kPa100kPa(3)对于有对于有H+或或OH-参加的电极反应参加的电极反应,其浓度及其其浓度及其计量系数也应写入能斯特方程。
计量系数也应写入能斯特方程。
如如,电极反应电极反应:
MnOMnO44-+8H+8H+5e+5e-MnMn2+2+4H+4H22OO其能斯特方程为其能斯特方程为:
76.76.电电池池(-)ZnZnSO(-)ZnZnSO44(1.0mol(1.0moldmdm-3-3)CuSOCuSO44(1.0mol(1.0moldmdm-3-3)Cu(+)Cu(+)如如果果改改变变下下列列条条件件,原原电电池池的的电电动动势势不不发生改变的是发生改变的是(C)(C)。
A.A.增加溶液增加溶液CuSOCuSO44的浓度的浓度B.B.增加溶液增加溶液ZnSOZnSO44的浓度的浓度C.CuSOC.CuSO44溶液和溶液和ZnSOZnSO44溶液的浓度增加相同的倍溶液的浓度增加相同的倍D.D.溶液变成碱性溶液变成碱性81.298K81.298K时时,金金属属锌锌放放在在1.0mol1.0moldmdm-3-3的的ZnZn2+2+溶溶液液中中,其其电电极极电电势势为为=-0.76V=-0.76V。
若若往往锌锌盐盐溶溶液液中中滴滴加加少少量量氨氨水水,则电极电势应则电极电势应B_B_。
AA增大增大BB减小减小CC不变不变DD不能判断不能判断128.已知已知.某原电池的两个半电池都某原电池的两个半电池都由由AgNO3溶液和银丝组成溶液和银丝组成,其中一个半电池的其中一个半电池的另一半电池的另一半电池的将二者连通后将二者连通后,其电动势为其电动势为:
(B)(A)0.00V(B)0.059V(C)0.80V(D)无法判断无法判断77.Sn77.Sn4+4+/Sn/Sn2+2+半半电电池池中中,SnSn2+2+的的浓浓度度为为0.10.1moldmmoldm-3-3,Sn,Sn4+4+的的浓浓度为度为0.01moldm0.0
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