2006年化学竞赛讲义
氧化还原反应和电化学（初赛版）
化学竞赛大纲对氧化还原反应和电化学知识的要求：
电化学：
1、氧化态。氧化还原的基本概念和反应的书写和配平。
2、原电池。电极符号、电极反应、原电池符号、原电池反应。
3、标准电极电势。用标准电极电势判断反应的方向及氧化剂与还原剂的强弱。
4、元素电势图及其应用
5、电解池的电极符号与电极反应。
6、电解与电镀。
7、电化学腐蚀。
8、常见化学电源。
9、pH、络合剂、沉淀剂对氧化还原反应的影响的定性说明。
概述
电化学反应可分为两类：
（1）利用自发氧化还原反应产生电流（原电池），反应△G＜0，
体系对外做功。
（2）利用电能促使非自发氧化还原反应发生（电解），反应△G＞0，环境对体系做功。
一、氧化还原反应的基本概念
（一）．氧化还原反应的实质
1．氧化还原反应
无机化学反应一般分为两大类，一类是在反应过程中，反应物之间没有电子的转移或得失，如酸碱反应、沉淀反应，它们只是离子或原子间的相互交换；另一类则是在反应过程中，反应物之间发生了电子的得失或转移，这类反应被称之为氧化还原反应。
氧化还原反应的实质是电子的得失和转移，元素氧化数的变化是电子得失的结果。元素氧化数的改变也是定义氧化剂、还原剂和配平氧化还原反应方程式的依据。
2．氧化数
1970年国际纯化学和应用化学学会（IUPAC）定义氧化数（oxidation number）的概念为：氧化数（又称氧化值）是某元素一个原子的荷电数，这种荷电数是将成键电子指定给电负性较大的原子而求得。
确定元素原子氧化数有下列原则：
（1）单质的氧化数为零。因为同一元素的电负性相同，在形成化学键时不发生电子的转移或偏离。例如S8中的S，Cl2中的Cl，H2中的H，金属Cu、Al等，氧化数均为零。
（2）氢在化合物中的氧化数一般为I，但在活泼金属的氢化物中，氢的氧化数为－I，如NaH－I。
（3）氧在化合物中的氧化数一般为－Ⅱ，但在过氧化物中，氧的氧化数为－I，如H2O －I
、BaO－I 2；在超氧化物中，氧的氧化数为－I/2，如KO－I/22；在氟的氧化物中，氧的氧2
化数为Ⅱ，如OⅡF2。
（4）单原子离子元素的氧化数等于它所带的电荷数。如碱金属的氧化数为I，碱土金属的氧化数为Ⅱ。
（5）在多原子的分子中所有元素的原子氧化数的代数和等于零；在多原子的离子中所有元素的原子氧化数的代数和等于离子所带的电荷数。
根据以上规则，我们既可以计算化合物分子中各种组成元素原子的氧化数，亦可以计算多原子离子中各组成元素原子的氧化数。例如：
MnO4- 中Mn的氧化数为：x + 4×(－Ⅱ）= －I x = Ⅶ
Cr2O72-中Cr的氧化数为：2x + 7×(－Ⅱ）= －Ⅱx = Ⅵ
由于氧化数是在指定条件下的计算结果，所以氧化数不一定是整数。如在连四硫酸根离子（S4O62-）中，S的氧化数为Ⅴ/2。这是由于分子中同一元素的硫原子处于不同的氧化态，而按上法计算的是S元素氧化数的平均值，所以氧化数有非整数出现。
3.氧化剂与还原剂
根据氧化数的概念，凡是物质氧化数发生变化的反应，称为氧化还原反应。氧化数升高的过程称为氧化，氧化数降低的过程称为还原。在反应过程中，氧化数升高的物质称为还原剂（reductant），氧化数降低的物质称为氧化剂（oxidant）。氧化剂起氧化作用，它氧化还原剂，自身被还原；还原剂起还原作用，它还原氧化剂，自身被氧化。
在氧化还原反应中，若氧化数的升高和降低都发生在同一种化合物中，即氧化剂和还原剂为同一种物质，称自身氧化还原反应。自身氧化还原反应又称为歧化反应(disproportionation reaction)。
4．氧化还原电对
每个氧化还原反应方程式可以拆成两个半反应式，即失电子的氧化半反应式和得电子的还原半反应式。例如
氧化还原离子反应式：Ce4+ + Fe2+ ＝Ce3++ Fe3+
氧化半反应式：Fe2+ －e ＝Fe3+
还原半反应式：Ce4+ ＋e ＝Ce3+
氧化型与还原型构成了如下两对氧化还原电对（redox couple）：Ce4+/ Ce3+和Fe3+ /Fe2+。因此，氧化还原反应是两个（或两个以上）氧化还原电对共同作用的结果。
半反应式可用通式表示：氧化型＋ e ＝还原型
氧化还原电对书写时，氧化型写在斜线左侧，还原型写在斜线右侧。
（二）、氧化还原方程式的配平
氧化还原反应有两种常用配平方法：氧化数法和离子电子法。本章重点掌握离子电子法。
离子电子法是根据在氧化还原反应中与氧化剂和还原剂有关的氧化还原电对，先分别配平两个半反应方程式，然后按得失电子数相等的原则将两个半反应方程式加和得到配平的反应方程式。
离子电于法配平方程式的基本步骤为:
(1)写出反应过程中氧化值起变化的离子写成一个没有配平的离子方程式：
MnO42-＋SO32- →Mn2+＋SO42-
（2）将上面未配平的离子方程式分写为两个半反应式，一个代表氧化剂的还原反应；另一个代表还原剂的氧化反应：
MnO42-→Mn2+ SO32-→SO42-
（3）分别配平两个半反应式。配平时首先配平原子数，然后在半反应的左边或右边加上适当电子数来配平电荷数。以使半反应式两侧各种原子的总数及净电荷数相等相等。
MnO42-还原为Mn2+时，要减少4个氧原子，在酸性介质中，要与8个H+离于结合生成4个H2O分子。
MnO42-＋8 H+→Mn2+ ＋4H2O
上式中左边的净电荷数为＋7，右边的净电荷数为＋2，所以需在左边加5个电子，使两边的电荷数相等：
MnO42-＋8 H+＋5e = Mn2+ ＋4H2O
SO32-氧化为SO42- 时，增加的1个氧原子可由溶液中的H2O分子提供，同时生成2个H+离子：
SO32- ＋H2O = SO42- ＋2H+
上式中，左边的净电荷数为－2，右边的净电荷数为0，所以右边应加上2个电子：
SO32- ＋H2O = SO42- ＋2H+ ＋2e
（4）根据氧化剂和还原剂得失电子数必须相等的原则，在两个半反应式中乘上相应的系数（由得失电子的最小公倍数确定），然后两式相加得到配平的离子反应方程式。
2MnO42-＋6H+＋ 5 SO32- = 2Mn2+ ＋5SO42- ＋3H2O 氧化值法和离于电子法各有优缺点。氧化值法能较迅速地配平简单的氧化还原反应。它的适用范围较广，不只限于水溶液中的反应，特别对高温反应及熔融态物质间的反应更为适用。而离子电于法能反映出水溶液中反应的实质，特别对有介质参加的复杂反应配平比较方便。但是，离子电子法仅适用于配平水溶液中的反应。
氧化还原反应配平应掌握以下基本要求
（1）氧化剂和还原剂的氧化数变化必须相等。
（2）方程式两边的各种元素的原子数必须相等。
（3）配平方法的难点是未发生氧化数变化的原子数的配平，待别是氢和氧原子的配平。
一般情况下如反应物氧原子数多了，在酸性介质中的反应以加H+离子生成水的方式配平；若为碱性介质中的反应，应加H2O 使之与氧反应生成OH一离子。
二、电池电动势和电极电势
（一）．原电池
1.原电池的组成
利用氧化还原反应，将化学能转变为电能的装置叫做原电池(primary cell)。电池的设计证明了氧化还原反应确实发生了电子的转移。
一个原电池包括两个半电池，每个半电池又称为一个电极。其中放出电子的一极称为负极（negative electrode），是电子流出极，发生氧化反应；另一极是接受电子的一极称为正极（positive electrode），正极上发生还原反应。电极上分别发生的氧化还原反应，称为电极反应（electrode reaction）。一般说来，由两种金属电极构成的原电池，较活泼的金属做负极，另一金属做正极。负极金属失去电子成为离子而进入溶液，所以它总是逐渐溶解。
原电池的两个电极的溶液通过盐桥沟通，盐桥有两方面的作用，一方面它可以消除因溶液直接接触而形成的液接电势，另一方面它可使联接的两溶液保持电中性，
2．原电池的符号
为表达方便通常将原电池的组成以规定的方式书写，称为电池符号表示式。其书写原则规定：
（1）把负极写在电池符号表示式的左边，以“（－）”表示；正极写在电池符号表示式的右边，并以“（+）”表示。
（2）以化学式表示电池中各物质的组成，溶液要标上浓度或活度（mol.L-1），若为气体物质应注明其分压（Pa）。如不特殊指明，则温度为298 K，气体分压为101．325 kPa，溶液浓度为1 mol.L-1。
（3）以符号“|”表示不同物相之间的接界，用“‖”表示盐桥。同一相中的不同物质之间用“，”表示。
（4）非金属或气体不导电，因此非金属元素在不同价态时构成的氧化还原电对作半电池时，需外加惰性金属（如铂和石墨等）做电极导体。其中，惰性金属不参与反应，只起导电的作用。
例如Cu―Zn原电池的电池符号为：
（－）Zn（s）|Zn2+（c1）‖Cu2+（c2）|Cu(s)（＋）
3．常用电极类型
（1）金属一金属离子电极
将金属片插入含有同一金属离子的盐溶液中构成的电极。如Zn2+／Zn氧化还原电对所组成的电极。
其电极符号为：Zn |Zn2+（c1）
电极反应式Zn2+ ＋2e = Zn
（2）金属一金属难溶盐一阴离子电极
将金属表面涂以该金属的难溶盐，浸入与其盐具相同阴离子的溶液中组成的电极。如氯化银电极和甘汞电极。在一定温度下，它们电极的电势稳定，再现性好，装置简单，使用方便，广泛用做参比电极。
氯化银电极电极符号: Ag（s）| AgCl（s）|Cl-（c）
电极反应式: AgCl ＋e =Ag ＋Cl-
甘汞电极电极符号: Hg（l）|Hg2Cl2（s）| KCl（c）
电极反应式: Hg2Cl2 ＋2e = 2Hg ＋2Cl-
（3）气体—离子电极
该类电极是将气体通入其相应离子溶液中，气体与其溶液中的阴离子成平衡体系。因气体不导电，需借助不参与电极反应的惰性金属铂组成电极。常见有氢电极和氯电极。
氯电极电极符号：Pt（s）| Cl2(p) | Cl-(c)
电极反应式：Cl2 ＋2e =2Cl -
（4）氧化还原电极
习惯上将其还原态不是金属态的电极称为氧化还原电极。它是将惰性电极（如铂或石墨）浸入含有同一种元素不同氧化态的两种离子的溶液中构成的。
Fe3+/Fe2+电极电极符号：Pt（s）| Fe3+(c1), Fe2+(c2)
电极反应为：Fe3+ + e =Fe2+
4．电池电动势
电池正、负电极之间没有电流通过时的电势差称为电池的电动势（electronmotive fore 符号E池表示）。电池电动势是衡量氧化还原反应推动力大小的判据，这与热力学上使用反应体系的吉布斯自由能变化ΔG作为反应自发倾向的判据是一致的。
E池= E（+）－E（-）
（二）．电极电势
1．电极电势的产生—双电层理论
德国化学家能斯特（H．W．Nernst）提出了双电层理论（electron double layer theory）解释电极电势的产生的原因。当金属放人其时，一方面金属晶体中处于热运动的金属离子在极性水分子的作用下，离开金属表面进入溶液。金属性质愈活泼，这种趋势就愈大；另一方面溶液中的金属离子，由于受到金属表面电子的吸引，而在金属表面沉积，溶液中金属离子的浓度愈大，这种趋势也愈大。在一定浓度的溶液中达到平衡后，在金属和溶液两相界面上形成了一个带相反电荷的双电层(electron double layer)，双电层的厚度虽然很小(约为10-8厘
米数量级), 但却在金属和溶液之间产生了电势差。通常人们就把产生在金属和盐溶液之间的双电层间的电势差称为金属的电极电势（electrode potential），并以此描述电极得失电子能力的相对强弱。电极电势以符号E M n+/ M表示, 单位为V(伏)。如锌的电极电势以E Zn2+/ Zn 表示, 铜的电极电势以E Cu2+/Cu 表示。
电极电势的大小主要取决于电极的本性，并受温度、介质和离子浓度等因素的影响。
2．标准电极电势
为了获得各种电极的电极电势数值，通常以某种电极的电极电势作标准与其它各待测电极组成电池,通过测定电池的电动势, 而确定各种不同电极的相对电极电势E值。1953年国际纯粹化学与应用化学联合会（IUPAC）的建议，采用标准氢电极作为标准电极，并人为地规定标准氢电极的电极电势为零。
（1）标准氢电极电极符号: Pt|H2(101.3kPa)|H+(1mol.L-1)
电极反应: 2H+ + 2e = H2（g）
EφH+/ H2 ＝0 V
右上角的符号“φ”代表标准态。
标准态要求电极处于标准压力（101.325kPa）下，组成电极的固体或液体物质都是纯净物质；气体物质其分压为101.325kPa；组成电对的有关离子（包括参与反应的介质）的浓度为1mol.L-1（严格的概念是活度）。通常测定的温度为298K。
(2) 标准电极电势用标准氢电极和待测电极在标准状态下组成电池，测得该电池的电动势值，并通过直流电压表确定电池的正负极，即可根据E池= E（+）－E（-）计算各种电极的标准电极电势的相对数值。
例如在298k，用电位计测得标准氢电极和标准zn电极所组成的原电池的电动势（E池）为0.7628v，根据上式计算Zn2+/Zn电对的标准电极为-0.7628v。用同样的办法可测得Cu2+/Cu 电对的电极电势为+0.34v。
电极的E?为正值表示组成电极的氧化型物质，得电子的倾向大于标准氢电极中的H+，如铜电极中的Cu2+；如电极的为负值，则组成电极的氧化型物质得电子的倾向小于标准氢电极中的H+，如锌电极中的Zn2+。
实际应用中,常选用一些电极电势较稳定电极如饱和甘汞电极和银-氯化银电极作为参比电极和其它待测电极构成电池，求得其它电极的电势。饱和甘汞电极的电极电势为0.2412V。银-氯化银电极的电极电势为0.2223V。
3. 标准电极电势表
将不同氧化还原电对的标准电极电势数值按照由小到大的顺序排列，得到电极反应的标准电极电势表。其特点有：
（l）一般采用电极反应的还原电势，每一电极的电极反应均写成还原反应形式，即：
氧化型＋ne =还原型，
（2）标准电极电势是平衡电势，每个电对E?值的正负号，不随电极反应进行的方向而改变。
（3）Eφ值的大小可用以判断在标准状态下电对中氧化型物质的氧化能力和还原型物质的还原能力的相对强弱，而与参与电极反应物质的数量无关。例如：
I2＋2e =2I-Eφ= +0.5355V
1/2I2＋e = I- Eφ= +0.5355V
（4）Eφ值仅适合于标准态时的水溶液时的电极反应。对于非水、高温、固相反应，则不适合。
标准电势表
三．电极电势的应用
（一）、判断氧化剂和还原剂的相对强弱
在标准状态下氧化剂和还原剂的相对强弱，可直接比较Eφ值的大小。
Eφ值较小的电极其还原型物质愈易失去电子，是愈强的还原剂，对应的氧化型物质则愈难得到电子，是愈弱的氧化剂。Eφ值愈大的电极其氧化型物质愈易得到电子，是较强的氧化剂，对应的还原型物质则愈难失去电子，是愈弱的还原剂。
在标准电极电势表中, 还原型的还原能力自上而下依次减弱，氧化型的氧化能力自上而下依次增强。
[例1] 在下列电对中选择出最强的氧化剂和最强的还原剂。并指出各氧化态物种的氧化能力和各还原态物种的还原能力强弱顺序。
MnO4-/Mn2+、Cu2+/Cu、Fe3+/Fe2+、I2/I-、Cl2/Cl-、Sn4+/Sn2+
（二）、判断氧化还原反应的方向
1．根据Eφ值，判断标准状况下氧化还原反应进行的方向。
通常条件下，氧化还原反应总是由较强的氧化剂与还原剂向着生成较弱的氧化剂和还原剂方向进行。从电极电势的数值来看，当氧化剂电对的电势大于还原剂电对的电势时，反
应才可以进行。反应以“高电势的氧化型氧化低电势的还原型”的方向进行。在判断氧化还原反应能否自发进行时，通常指的是正向反应。
2．根据电池电动势Eφ池值，判断氧化还原反应进行方向。
任何一个氧化还原反应，原则上都可以设计成原电池。利用原电池的电动势可以判断氧化还原反应进行的方向。由氧化还原反应组成的原电池，在标准状态下，如果电池的标准电动势＞0, 则电池反应能自发进行；如果电池的标准电动势＜0, 则电池反应不能自发进行。在非标准状态下，则用该状态下的电动势来判断。
从原电池的电动势与电极电势之间的关系来看，只有＞时，氧化还原反应才能自发地向正反应方向进行。也就是说，氧化剂所在电对的电极电势必须大于还原剂所在电对的电极电势，才能满足E＞0的条件。
从热力学讲电池电动势是电池反应进行的推动力。当由氧化还原反应构成的电池的电动势Eφ池大于零时，则此氧化还原反应就能自发进行。因此，电池电动势也是判断氧化还原反应能否进行的判据。
电池通过氧化还原反应产生电能，体系的自由能降低。在恒温恒压下，自由能的降低值（－△G）等于电池可能作出的最大有用电功（W电）：
－△G＝W电＝QE＝nFE池
即△G＝－nFE池
在标准状态下，上式可写成：
△Gφ＝－nFEφ池
当Eφ池为正值时，△Gφ为负值，在标准状态下氧化还原反应正向自发进行；当Eφ池为负值时，△Gφ为正值，在标准状态下反应正向非自发进行，逆向反应自发进行。E或Eφ愈是较大的正值，氧化还原反应正向自发进行的倾向愈大。E池或Eφ池愈是较大的负值，逆向反应自发进行的倾向愈大。
[例2] 试判断反应Br+ 2Fe2Fe+2Br在标准状态下进行的方向。
解:查表知：Fe+ e Fe＝+0.771V
Br+ 2e 2Br＝+1.066V
由反应式可知：Br是氧化剂，Fe是还原剂。
故上述电池反应的＝+1.066-0.771＝0.295V＞0
（三）．判断反应进行的限度——计算平衡常数
一个化学反应的完成程度可从该反应的平衡常数大小定量地判断。因此，把标准平衡常数Kφ和热力学吉布斯自由能联系起来。
△Gφ＝－2.303RTlgKφ
△Gφ＝－nFEφ
则：－nFEφ＝2.303RTlgKφ
标准平衡常数Kφ和标准电动势Eφ之间的关系式为：
－nFEφ
lgKφ= ————————
2.303RT
R为气体常数，T为绝对温度，n为氧化还原反应方程中电子转移数目，F为法拉第常数。
该式表明，在一定温度下，氧化还原反应的平衡常数与标准电池电动势有关，与反应物的浓度无关。Eφ越大，平衡常数就越大，反应进行越完全。因此，可以用Eφ值的大小来估计反应进行的程度。一般说，Eφ≥0.2～0.4Ｖ的氧化还原反应，其平衡常数均大于106( K>106 ),表明反应进行的程度已相当完全了。Kφ值大小可以说明反应进行的程度，但不
能决定反应速率。
四、影响电极电势的因素
从下面的反应可以看出MnO4-在酸性、中性、碱性的反应和产物都不同。这就说明电极电势在不同的条件下是不同的。影响电极电势的因素是什么呢？这些因素又是为什么影响电极电势的呢？
影响电极电势的因素是离子的浓度、溶液的酸碱性、沉淀剂和络合剂，判断的因素是能斯特方程。
1、能斯特方程式
标准电极电势是在标准状态下测定的。如果条件改变，则电对的电极电势也随之发生改
变。电极电势的大小，首先取决于电极的本性，它是通过标准电极电势来体现的。其次，溶液中离子的浓度（或气体的分压）、温度等的改变都会引起电极电势的变化。它们之间的定量关系可由能斯特方程式来表示：
由于温度对电极电势的影响较小，而一般化学反应又在常温（298K）下进行，若在298K
时，将自然对数变换为以10为底的对数，并将R和F等常数代入，则能斯特方程式可写为：
〖说明〗：
（1）Eφ为电极的标准电极电势; n为电极反应中电子转移数;
（2）[氧化型]/ [还原型]表示参与电极反应所有氧化型物质浓度幂次方（包括反应式中的H+或OH－）的乘积与还原型物质浓度幂次方（包括反应式中的H+或OH－）乘积之比。
（3）浓度的幂次方应等于它们在电极反应中的系数．
（4）纯固体、纯液体和水的浓度为常数，作1处理。离子浓度单位用mol.L-1（严格地说应用活度）。气体用分压Pa表示。
五．元素电势图及其应用
大多数非金属元素和过渡元素可以存在几种氧化值，各氧化值之间都有相应的标准电极电势。可将其各种氧化值按高到低（或低到高）的顺序排列，在两种氧化值之间用直线连接起来并在直线上标明相应电极反应的标准电极电势值，以这样的图形表示某一元素各种氧化值之间电极电势变化的关系图称为元素电势图，因是拉特默（Latimer）首创，故又称为拉特默图。根据溶液pH值的不同，又可以分为两大类：（A表示酸性溶液）表示溶
液的pH＝0；（B表示碱性溶液）表示溶液的pH＝14。书写某一元素的电势图时，既可以将全部氧化值列出，也可以根据需要列出其中的一部分。〖例如氯的元素电势图〗。
在元素电位图的最右端是还原型物质，如Cl，最左端是氧化型物质，如ClO。中间的物质，相对于右端的物质是氧化型，相对于左端的物质是还原型，例如Cl相对于Cl是氧化型，相对于ClO是还原型。
〖又如氧元素在酸性溶液中的电势图〗
元素电势图在主要应用：
1．判断歧化反应是否能进行
所谓歧化反应，就是在同一个元素中，一部分原子（或离子）被氧化，另一部分原子（或离子）被还原的反应。若在下列元素电势图中
Eφ左 Eφ右
A ——
B —— C
若Eφ右＞Eφ左 ,其中间价态B可自发地发生岐化反应,生成A和C。且Eφ池越大，歧化反应程度越大。相反地，若Eφ右＜Eφ左，则不能发生歧化反应。
〖举例〗：
2．计算未知标准电极电势
根据元素电势图可从几个相邻氧化态电对的已知标准电极电势，求算不相邻氧化态电对的未知标准电极电势。例如某元素电势图为：
Eφ1 Eφ2
A ——
B —— C
│ Eφ│
不同电对的标准电极电势关系：
n1 Eφ1 + n2Eφ2
Eφ= ————————
N
1、什么叫元素电势图
例：已知：φ(O2/H2O2) = 0.682V,φ(H2O2/H2O) = 1.77V,φ(O2/H2O) = 1.229V
元素电势图:(氧元素)
0 -1 -2
O2 0.682 H2O2 1.77 H2O
1.229
将元素不同氧化态,按氧化数由高到低顺序排列成行；（与电对的表示相一致）
在两物质间用直线连接表示一个电对；在直线上标明此电对的标准电极电势。
2、元素电势图的应用
从元素电势图可清楚看出某元素各氧化态的氧化还原性以及介质对氧化还原性的影响；
1.56
1.49
φθA ClO4— +1.19 ClO3— +1.21 HClO2+1.64 HClO +1.63 Cl2+1.36 Cl—
1.45
1.37
0.76
0.89
φθB ClO4— +0.36 ClO3— +0.33 ClO2—+0.66 ClO— +0.42 Cl2+1.36 Cl—
0.62
0.52
φθA＞ 1V ；除φθ（Cl2/Cl—）外，φθB＜ 1V
∴氯的含氧酸作氧化剂时，应在酸性介质中进行；作还原剂时，应在碱性介质中进行。
3、判断歧化反应能否自发进行
元素的一种氧化态同时向较高和较低的氧化态转化的过程称为歧化反应。
例1：φθB ClO—0.42 Cl2 1.36 Cl—
φθB
2ClO— + 2H2O + 2e =Cl2 + 4OH— 0.42
Cl2 + 2e =2Cl— 1.36
∴歧化反应能够进行。
Cl2 + 2 OH——→ ClO—+ Cl— + H2O
例2： Cu2+0.159 Cu+0.52 Cu
2 Cu+—→ Cu2+ + Cu
∴φθ右﹥φθ左，歧化反应能够自发进行。
4、判断歧化反应的逆反应能否自发进行
例3：φθA HClO 1.63 Cl2 1.36 Cl—
φθA
Cl2 + 2e =2Cl— 1.36
2HClO + 2H+ + 2e =Cl2 + 2H2O 1.63
HClO + Cl— + H+—→ Cl2 + H2O
∴φθ左﹥φθ右，歧化反应的逆反应能够自发进行。
即：
A B C
φθ左﹤φθ右，B —→A + C，歧化反应
φθ左﹥φθ右，A ＋ C —→ B，歧化反应的逆反应
Sn4+0.154 Sn2+-0.136 Sn
Sn4+ + Sn —→ 2Sn2+
Fe3+0.771 Fe2+-0.44 Fe
2Fe3+ + Fe —→ 3Fe2+
元素电势图的用途：
1．判断歧化反应是否能够进行
歧化反应即自身氧化还原反应：它是指在氧化还原反应中，氧化作用和还原作用是发生在同种分子内部同一氧化值的元素上，也就是说该元素的原子（或离子）同时被氧化和还原。
由某元素不同氧化值的三种物质所组成两个电对，按其氧化值高低排列为从左至右氧化值降低。
假设B能发生歧化反应，那么这两个电对所组成的电池电动势：
B变成C是获得电子的过程，应是电池的正极；B变成A是失去电子的过程，应是电池的负极，所以
＝－＞ 0 即＞
假设B不能发生歧化反应，同理:
＝－＜ 0 即＜
〖两例歧化反应〗
由上两例可推广为一般规律：
在元素电势图中，若＞，物质B将自发地发生歧化反应，产物为A和C；若＜，当溶液中有A和C存在时，将自发地发生歧化反应的逆反应，产物为B。
2．从已知电对求未知电对的标准电极电势
假设有一元素的电势图：
根据标准自由能变化和电对的标准电极电势关系：
ΔG＝ -n F
ΔG＝ -n F
ΔG＝ -n F
n、n、n分别为相应电对的电子转移数，其中n＝ n+ n+ n则
ΔG＝ - n F＝ -(n+ n+ n) F
按照盖斯定律，吉布斯自由能是可以加合的，即：
ΔG＝ΔG＋ΔG＋ΔG
于是整理得：-(n+ n+ n) F＝ (- n F)+（- n F）+（- n F）
若有i个相邻电对，则
根据此式，可以在元素电势图上，很直观地计算出欲求电对的值。
[例6-16] 已知298K时，氯元素在碱性溶液中的电势图，试求出[ClO/Cl]，
[ClO/ClO]，[ClO/Cl]的值。
解：298K时氯元素在碱性溶液中的电势图
五、常见原电池的介绍
4.3.1干电池
（1）锌锰干电池负极：锌片（锌皮）
正极：MnO2、石墨棒（碳棒）
电解质：NH4Cl 、ZnCl2 、淀粉
电极反应负极：Zn — 2e- = Zn2+
正极：MnO2 + 2 NH4+ +2e- →Mn2O3 + 2NH3 + H2O 总反应：Zn + MnO2 + 2 NH4+→Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O 电池符号Zn│ZnCl2、NH4Cl│MnO2，C
碱性锌锰电池：Zn│ZnCl2、KOH│MnO2，C
电压：1.5v
（2）锌汞电池负极：Zn（汞齐）
正极：HgO、碳粉
电解质：饱和ZnO 、KOH糊状物
电极反应负极：Zn (汞齐) + 2OH-→ZnO + H2O + 2e-
正极：HgO + H2O +2e-→Hg +2OH-
总反应：Zn (汞齐) + HgO →ZnO + Hg
电池符号：Zn (汞齐)│KOH (糊状，含饱和ZnO) │HgO（C）
电压：1.34v
4.3.2蓄电池
（1）铅蓄电池负极：Pb-Sb格板中填充海绵状Pb
正极：Pb-Sb格板的孔穴中填充PbO2
电解质：稀硫酸（30% 密度：1.2~1.3g.cm-3）放电时的电极反应负极(Pb极)：Pb + SO42- = PbSO4+ 2e- (氧化)
正极（PbO2极）：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O（还原）
总反应：PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2 PbSO4 + 2H2O 充电时的电极反应负极(Pb极)：PbSO4+ 2e- = Pb + SO42-
正极（PbO2极）：PbSO4 + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-
总反应：2 PbSO4 + 2H2O = PbO2 + Pb + 2H2SO4充电、放电反应可写为：放电
PbO2 + Pb + 2H2SO4 2 PbSO4 + 2H2O
充电
电动势：2.0v
（2）碱性蓄电池（日常生活中使用的充电电池）
Ni—Cd电池Cd │KOH (20%) │NiO(OH)
电池反应：Cd + 2NiO(OH) + 2H2O = 2Ni (OH)2 + Cd (OH)2
Ni—Fe电池Fe │KOH (30%) │NiO(OH)
电池反应：Fe + 2NiO(OH) + 2H2O = 2Ni (OH)2 + Fe (OH)2
4.3.3新型燃料电池和高能电池
（1）燃料电池
还原剂（燃料）：H2联氨（NH2-NH2）CH3OH CH4——负极
氧化剂：O2空气——正极
电极材料：多孔碳、多孔镍，Pt Pd Ag等贵金属（催化剂）
电解质：碱性、酸性、固体电解质、高分子等
碱性氢—氧燃料电池
负极（燃料极）——多孔碳或多孔镍（吸附H2）
正极（空气极）——多孔性银或碳电极（吸附O2）
电解液——30%KOH溶液，置于正负极之间。
电池符号：（C）Ni│H2│KOH (30%) │O2│Ag (C)
电池反应：负极2H2 + 4OH- = 4H2O + 4e-（氧化）
正极O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-（还原）
总反应2H2 + O2 = 2H2O
电动势：1.229v
(2) 高能电池——具有高“比能量”和高“比功率”的电池
比能量、比功率——按电池的单位质量或单位体积计算的电池所能提供的电能和功率。
锂电池EΘ(Li+/Li) = -3.04v
Li—MnO2非水电解质电池：
负极——片状金属Li
正极——MnO2
电解质——LiClO4 + 混合有机溶剂（碳酸丙烯脂+二甲氧基乙烷）
隔膜——聚丙烯
电池符号：Li│LiClO4│MnO2│C
电池反应：负极Li = Li+ + e-
正极MnO2 + Li+ + e- = LiMnO2
总反应Li + MnO2 = LiMnO2
电池的电动势：2.69v
高中化学竞赛专题考试 氧化还原反应、电化学 （本卷共130分。考试时间3小时） 班级： 姓名： 1.008 Zr Nb Mo T c Ru Rh Pd Ag Cd In S n S b T e I Hf T a W Re Os Ir Pt Au Hg T l Pb Bi Po At Ac-Lr H Li Be B C N O F Na Mg Al S i P Cl S K Ca S c T i V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn G a G e As S e Br Rb Cs Fr S r Ba Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.31 39.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.003 20.18 39.9583.80 131.3 [222]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量 Rf Db Sg Bh Hs Mt 一 选择题（每题只有1个正确选项，每题1.5分，共30分。） 1、医学专家提出人体中细胞膜内的葡萄糖和细胞膜外的富氧液体与细胞膜构成了微型的生物原电池，有关该原电池的下列说法中，正确的是 （ ） A.正极的电极反应可能是O 2＋4e →2O 2－ ，且正极附近溶液的pH 值升高。 B.正极的电极反应可能是O 2＋2H 2O ＋4e →4OH － ，且正极附近溶液的pH 值降低。 C.负极反应主要是C 6H 12O 6－12e →6CO ＋12H ＋ ，且负极附近溶液的pH 值降低。 D.负极反应主要是C 6H 12O 6＋12OH － －12e →6CO 2＋6H 2O ，且负极附近溶液pH 值降低。 2在配平P 4+CuSO 4+H 2O →Cu 3P+H 3PO 4+ H 2SO 4时，H 2O 前面的化学计量数应为 （ ） A.60 B.70 C.85 D.96 3 在配平的下列反应中， □H 3AsO 4(aq)+□Zn(s)+□H +(aq)+□H 2O(aq)→□AsH 3 (g) +□Zn(H 2O)42+(aq)， H 2O 前面的系数为 A.8 B.12 C.16 D.20 4某温度下，将Cl 2通入NaOH 溶液，反应后得到NaCl 、NaClO 、NaClO 3的混合物。经测定ClO -与ClO 3-的浓度之比为1:3，则Cl 2与NaOH 溶液反应时，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为 A.21:5 B.11:3 C. 3:1 D.4:1 5．2003年2月1日，美国哥伦比亚号航天飞机在返回地面的途中坠毁，举世震惊。该航天飞机用铝粉和高氯酸铵(NH 4C1O 4)的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热，引发高氯酸铵反应，产生N 2、Cl 2、O 2和H 20并放出大量的热。下列对此反应的叙述中正确的是 ( ) A ．上述反应瞬间产生大量的高温气体推动飞机飞行 B ．在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用 C ．其方程式可表示为2 NH 4C1O 4=N 2↑+4H 20+C12↑ +O 2↑ D ．上述反应中反应物的总能量小于生成物的总能量 6 三聚氰酸[C 3N 3(OH)3]可用于消除汽车尾气中的NO 2。其反应原理为： C 3N 3(OH)3?→? ?HNCO HNCO ＋NO 2?→?? N 2＋CO 2＋H 2O 下列说法中正确的是 A. C 3N 3(OH)3与HNCO 为同一种物质 B. HNCO 是一种很强的氧化剂 C . 反应中NO 2是还原剂 D .1mol NO 2在反应中转移4mol 电子 7. 2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200o C 左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。 电池总反应为：C 2H 5OH +3O 22CO 2 +3H 2O ， 电池示意如右图，下列说法不正确．．．的是 A.a 极为电池的负极 B.电池工作时电流由b 极沿导线经灯泡再到a 极
实验五氧化还原反应与电极电势 一、实验目的 1、掌握电极电势对氧化还原反应的影响。 2、定性观察浓度、酸度对电极电势的影响。 3、定性观察浓度、酸度、温度、催化剂对氧化还原反应的方向、产物、速度的影响。 4、通过实验了解原电池的装置。 二、实验原理 氧化剂和还原剂的氧化、还原能力强弱，可根据她们的电极电势的相对大小来衡量。电极电势的值越大，则氧化态的氧化能力越强，其氧化态物质是较强氧化剂。电极电势的值越小，则还原态的还原能力越强，其还原态物质是较强还原剂。只有较强的氧化剂才能和较强还原剂反应。即φ氧化剂-φ还原剂﹥0时，氧化还原反应可以正方向进行。故根据电极电势可以判断氧化还原反应的方向。 利用氧化还原反应而产生电流的装置，称原电池。原电池的电动势等于正、负两极的电极电势之差：E = φ正-φ负。根据能斯特方程： 其中[氧化型]/[还原型]表示氧化态一边各物质浓度幂次方的乘积与还原态一边各物质浓度幂次方乘积之比。所以氧化型或还原型的浓度、酸度改变时，则电极电势φ值必定发生改变，从而引起电动势E将发生改变。准确测定电动势是用对消法在电位计上进行的。本实验只是为了定性进行比较，所以采用伏特计。浓度及酸度对电极电势的影响，可能导致氧化还原反应方向的改变，也可以影响氧化还原反应的产物。 三、仪器和药品 仪器：试管，烧杯，伏特计，表面皿，U形管 药品：2 mol·L-1 HCl，浓HNO3， 1mol·L-1 HNO3，3mol·L-1HAc，1mol·L-1 H2SO4，3mol·L-1 H2SO4，0.1mol·L-1 H2C2O4，浓NH3·H2O（2mol·L-1），6mol·L- 1NaOH，40%NaOH。 1mol·L-1 ZnSO4，1mol·L-1 CuSO4，0.1mol·L-1KI，0.1mol·L-
高一化学辅导资料（氧化还原配平） 2012-11-29 一、配平原则：在氧化还原反应元素间得失电子总数（或化合价升降总数）相等。 由于在氧化还原反应里存在着电子的转移，因此元素的化合价必然有升有降，我们把化合价能升高的元素或含该元素的物质称还原剂；反之称为氧化剂。由氧化还原反应的知识我们不难得出配平原则：还原剂失电子总数=氧化剂的电子总数，即还原剂（元素）化合价升高的总价数=氧化剂（元素）化合价降低的总价数。 二、氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤 1、一般方法：从左向右配。 2、步骤：标变价、找变化、求总数、配系数、检查。即 ⑴ 标出变化元素化合价的始态和终态； ⑵ 始态 终态 变化的总价数 = 变化 × 系数 还原剂 +a +b (b-a) (b-a) × (d-c) 氧化剂 +c +d (d-c) (d-c) × (b-a) 注：假设以上变化均以正价表示，其中(b-a)×(d -c) 为最小公倍数。 ⑶ 将 上的系数，分别填在还原剂和氧化剂化学式的前面作为系数； ⑷ 用观察法配平其它元素； ⑸ 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律（离子方程式还要看是否符合电荷守恒） 例1、 C + HNO 3（浓）- NO 2 + CO 2 + H 2O 分析：⑴标变价 C 0 + H N +5 O 3（浓）- N +4 O 2 + C +4 O 2 + H 2O ⑵ 找变化 始态 终态 变化的总价数 = 变化 × 系数 还原剂 C C 0 +4 4 4 × 1 氧化剂 HNO 3 N +5 +4 1 1 × 4 ⑶ 求总数 1 × 4 = 4 ⑷ 配系数 C 的系数为 1 HNO 3的系数为 4 ，用观察法将其它系数配平 后，经检查满足质量守恒定律。配平后的化学方程式为：
3 氧化还原与电化学 一、实验目的 1.了解原电池的组成及其电动势的粗略测定； 2.认识浓度、介质的酸碱性对氧化还原的影响； 3．认识一些中间价态物质的氧化还原性； 4.了解电化学腐蚀的基本原理及其防止的方法。 二、实验原理 1.原电池组成和电动势 利用氧化还原反应产生电流的装置叫做原电池。 原电池负极氧化反应 正极还原反应 正负极间必须用盐桥连接。 原电池电动势应为 2.浓度、介质对电极电势和氧化还原反应的影响 （1）浓度对电极电势的影响 例如： （2）介质的酸碱性对电极电势的影响 例如： (a) 2Zn e -2Zn +=22Cu e Cu ++=E E ??=正 - 负 22Zn e Zn +-=2220.059 Zn /Zn Zn /Zn lgc(Zn )2+θ++?=?+ 32C 1O 6H 6e C 13H O -+- +++? 1.45V θ?=3 3 63 C1O /C1C1O /C1[c(C1O )/c ][c(H )/c ]0.0591g 6[c(C1)/c ] - - -- - +-=+θθθ ??
(b) (c) (d) 3．物质的氧化还原性 例如 4.电化学腐蚀及其防止 吸氧腐蚀阳极 阴极 差异充气腐蚀 表面处高大，为阴极； 深处低，小，为阳极。 防腐蚀可用牺牲阳极法、外加电流法、缓蚀剂法。乌洛托品（六次甲基四胺）可作钢铁在酸性介质中的缓蚀剂。 三、仪器和药品 1.仪器 直流伏特计（0~3 V ）（公用）盐桥（公用）① 242MnO 8H 5e Mn 4H O -++ +++?22448 42MnO /Mn MnO /Mn [c(MnO )/c ][c(H )/c ]0.0591g 5[c(Mn )/c ] -+-+ -θ+θθ +θ?=? +422MnO 2H O 3e MnO (s)4OH -- +++?MnO /MnO 4 2 4 2 44 MnO /MnO [c(MnO )/c ]0.0591g 3[c(OH )/c ]---θ θ -θ?=?+()244MnO e MnO --????→+←????强碱介质224 444 42MnO /MnO MnO /MnO 4[c(MnO )/c ]0.0591g [c(MnO )/c ] -----θ θ -θ?? +?2242PbS 4H O HAcPbSO ()4H O +↓+白色2422222MnO 6H 5H O 2Mn 5O 8H O -++ ++=++2Fe Fe 2e + =+22O 2H O 4e 4OH - ++=22 2O 4 O /OH O /OH p /p 0.059 1g 4[c(OH )/c ]- - θθ -θ?=? +2 O p 2 /O OH ?- 2 O p 2 /O OH ?-
第五章氧化还原反应与电化学 教学容 1. 氧化数； 2.原电池与原电池电动势； 3. 金属的腐蚀与防护； 4.电解的基本原理及应用。 教学要求 了解氧化数的概念及确定方法；掌握原电池的组成、结构、符号表示、电极反应及电池反应的表示方法；了解电极电势的产生原因和测求方法；掌握浓度对电极电势的影响及Nernst方程的有关计算；了解电解池的结构特点；理解理论分解电压、实际分解电压的概念及产生原因；了解电解的应用；熟悉金属电化学腐蚀的产生原因及析氢腐蚀、吸氧腐蚀的主要特点；了解电化学腐蚀的主要防护方法。 知识点与考核点 1．氧化数 某元素的一个原子在化合状态时的形式电荷数 ．．．．．（可以为分数）。 2．电对 同一元素氧化数高的状态（氧化态）与其氧化数低的状态（还原态）构成 一个电对。通常表述为氧化态/还原态，例如，Cu2+/Cu、Zn2+/Zn、 Fe3+/Fe2+、Fe2+/Fe、O２／H2O2、H2O2/OH–等。 3．原电池 借助氧化还原反应直接 ．．产生电流的装置。 4．原电池装置的符号表示：（以铜锌原电池为例） （－）Zn | Zn2+（c1）|| Cu2+（c2）| Cu（+） 负极反应：Zn（s）→Zn2+（aq）+2e– 正极反应： Cu2+（aq）+2e–→Cu（s） 电池总反应： Cu2+（aq）+ Zn（s）= Cu（s） + Zn2+（aq） 5．原电池装置的符号表示书写规则 （1）负极在左侧，正极在右侧， （2）两个半电池的中间用盐桥“||”连接， （3）盐桥两侧分别是正、负极的离子“Zn2+（c1）||Cu2+（c2）”，溶液需标 出离子的浓度。 例：将下列氧化还原反应组成原电池，写出电极反应。 （1）Sn2+（aq）+2Fe3+（aq）= Sn4+（aq）+2Fe2+ （aq） 解：原电池符号表示式为 （－）Pt | Sn2+ (c1), Sn4+ (c2) || Fe3+ (c3), Fe2+ (c4) | Pt（＋）负极反应：Sn2+（aq）→ Sn4+（aq）+2e– 正极反应：2Fe3+（aq）+ 2e–→2Fe2+（aq）
高一化学竞赛专题训练1 氧化还原反应与离子反应 一、选择题 1．下列说法中正确的是 ( A．强氧化剂和弱还原剂易发生氧化还原反应 B．实验室制氯气的反应中，氯离子通过还原反应生成氯气 C．由HgCl2生成Hg2Cl2时，汞元素被还原了 D．I－、Br－、Cl－的还原性依次减弱，氧化性依次增强 答案：C 2．(2011·西城模拟物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质浓度、反应温度等有关。下列各组物质： ①Cu与HNO3溶液②Fe与FeCl3溶液③Zn与H2SO4溶液④Fe与HCl溶液 由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是 ( A．①② B．①③ C．③④ D．②④ 解析：Cu与浓HNO3溶液反应时生成NO2，与稀HNO3溶液反应时生成NO；Fe与FeCl3溶液的反应与浓度无关；Zn与浓H2SO4溶液反应时生成SO2，与稀H2SO4溶液反应时生成 H2；Fe与HCl溶液的反应与浓度无关。 答案：B 3．在一种酸性溶液中，可能存在NO、I－、Cl－、Fe3＋中的一种或几种离子，向该溶液中加入溴水，溴单质被还原，则以下的推测中不正确的是 ( A．一定有碘离子 B．不含铁离子 C．一定有氯离子 D．不含硝酸根离子 答案：C 4．(2011·汕头模拟下列物质在空气中久置变质，在变质过程中，既有氧化还原反应发生，又有非氧化还原反应发生的是 ( A．食盐 B．漂白粉 C．氯水 D．生石灰 答案：B 5．据悉，奥运会上使用的发令枪所用的“火药”成分是氯酸钾和红磷，经撞击发出响声，同时产生白色烟雾。撞击时发生反应的化学方程式为：5KClO3＋6P===3P2O5＋5KCl，则下列有关叙述错误的是 (
实验七 氧化还原反应与电化学 一．实验目的 1. 了解测定电极电势的原理及方法 2. 掌握用酸度计测定原电池电动势的方法 3. 了解原电池、电解池的装置及作用原理 二．实验原理 1．电极电势的测定 E (Zn 2+/Zn)电极电位的测定 (-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3)??KCl(饱和)?Hg 2Cl 2,Hg (Pt) (+) 测测甘汞E E E E E E E E -=-=-=-=+++-+V 2415.0)/Zn Zn () /Zn Zn (V 2415.0)/Zn Zn ()(222 ()()() ++++ =22O 2Zn lg 216059.0Zn Zn Zn Zn c E E 理论 2.浓度对电极电势的影响 对于任意一个电极反应 氧化型物质 + z e - 还原型物质 )()(lg 05916.0)O/R ()O/R (还原态氧化态c c z E E += c (氧化态)增大或c (还原态)减小，E (O/R)变大；c (氧化态) 减小或c (还原态)增大，E (O/R) 减小。对比下面三个原电池 （1）(-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3) ║ CuSO 4(0.10mol·dm -3)?Cu (+) （2）(-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3) ║ [Cu(NH 3)4]2+, NH 3·H 2O ?Cu (+) （3）(-) Zn ?[Zn(NH 3)4]2+, NH 3·H 2O ║ CuSO 4(0.10mol·dm -3)?Cu (+) 电池（2）中正极的氧化态生成配离子使c (氧化态)变小，则正极的电极电势变小；（3）中负极的氧化态生成配离子使c (氧化态)变小，则负极的电极电势变小，故电动势 E 3 >E 1 >E 2。 3．酸度对电极电势的影响 含氧酸盐的氧化性随介质溶液的酸度的增加而增强，如 O H 7Cr 2 e 6H 14O Cr 23272+=+++-+- ) Cr ()H ()O Cr (lg 605916.0)/Cr O Cr ()/Cr O Cr (321427232723272++-+-+-?+=c c c E E
实验六氧化还原反应与电极电势 一、实验目的 1.熟悉电极电势与氧化还原反应的关系。 2.了解浓度、酸度、温度对氧化还原反应的影响。 3.了解原电池的装置和原理。 二、实验原理 氧化还原反应的实质是物质间电子的转移或电子对的偏移。氧化剂、还原剂得失电子能力的大小，即氧化还原能力的强弱，可根据它们相应电对的电极电势的相对大小来衡量。电极电势的数值越大，则氧化态的氧化能力越强，其氧化态物质是较强的氧化剂。电极电势的数值越小，则还原态的还原能力越强，其还原态物质是较强的还原剂。只有较强的氧化剂和较强的还原剂之间才能够发生反应，生成较弱的氧化剂和较弱的还原剂，故根据电极电势可以判断反应的方向。 利用氧化还原反应产生电流的装置称原电池。原电池的电动势E池= φ+-φ-，根据能斯特方程，当氧化型或还原型物质的浓度、酸度改变时，电极电势的数值会随之发生改变。本实验利用伏特计测定原电池的电动势来定性比较浓度、酸度等因素对电极电势及氧化还原反应的影响。 三、仪器和试药 仪器：试管、烧杯、表面皿、培养皿、U形管、伏特计、水浴锅、导线、砂纸、鳄鱼夹。 试药：HCl (2mol·L-1)、HNO3 (1mol·L-1, 浓)、H2SO4 (1, 3mol·L-1)、HAc (3mol·L-1)、H2C2O4 (0.1mol·L-1)、NH3·H2O (浓)、NaOH (6 mol·L-1, 40%)、ZnSO4 (1mol·L-1)、CuSO4 (1mol·L-1)、KI (0.1mol·L-1)、KBr (0.1mol·L-1)、AgNO3 (0.1, 0.5mol·L-1)、FeCl3 (0.1mol·L-1)、Fe2(SO4)3 (0.1mol·L-1)、FeSO4(0.4,1mol·L-1)、K2Cr2O7(0.4mol·L-1)、KMnO4(0.001mol·L-1)、Na2SO3 (0.1mol·L-1)、Na3AsO3 (0.1mol·L-1)、MnSO4 (0.1mol·L-1)、KSCN (0.1mol·L-1)、溴水(Br2)、碘水(I2)、CCl4、NH4F (1mol·L-1、固体)、KCl(饱和溶液)、SnCl2 (0.5mol·L-1)、CuCl2 (0.5mol·L-1)、(NH4)2C2O4(饱和溶液)、锌粒、小锌片、小铜片、琼脂、电极(锌片、铜片、铁片、碳棒)、红色石蕊试纸。 四、实验内容 1.电极电势和氧化还原反应 (1)向试管中加入10滴0.1mol·L-1的KI溶液和2滴0.1mol·L-1的FeCl3溶液后，摇匀，再加入10滴CCl4溶液充分振荡，观察CCl4层颜色的变化，解释原因并写出相应的反应方程式。 (2)用0.1mol·L-1KBr代替KI溶液进行同样实验，观察CCl4层颜色的变化。 (3)用溴水(Br2) 代替FeCl3溶液与0.1mol·L-1的KI溶液作用，又有何现象？ 根据实验结果比较Br2/ Br-、I2/ I-、Fe3+/Fe2+三个电对的电极电势相对大小，指出最强的氧化剂和还原剂，并说明电极电势和氧化还原反应的关系。 2.浓度对电极电势的影响 (1)在两只50mL烧杯中，分别加入25mL 1mol·L-1的ZnSO4溶液和25mL 1mol·L-1的CuSO4溶液，在ZnSO4溶液中插入仔细打磨过的Zn片，在CuSO4溶液中插入仔细打磨过的Cu片，用导线将Cu片、Zn片分别与伏特计的正负极相连，两个烧杯溶液间用KCl盐桥连接好，测量电池电动势。
第十四讲氧化还原反应及电化学 【例题解析】 【例1】(2005年江苏省化学竞赛夏令营选拔赛试题)铝是一种重要的金属材料，广泛用于制作导线、结构材料和日用器皿，铝合金大量用于飞机和其它构件的制造。十九世纪曾以电解熔融氧化铝的方法制备金属铝，当时铝由于价格昂贵而只被贵族用作装饰品。现代工业上是通过在1000℃左右的高温下电解氧化铝和冰晶石(Na3AlF6)的熔融液制备铝的。请回答下列问题： (1) 现代工业电解制备铝过程中正极和负极实际发生的反应分别为：在正极放电产生；在负极放电产生。 (2) 电解反应方程式为。 (3) 以现代工业方法制备的铝价格下降的可能原因是：。 (4) 若电流效率为75％，则制备1kg金属铝需以10A电流电解小时。 (5) 电解NaCl－AlCl3熔融液制备铝比电解Al2O3－Na3AlF6的熔融液制备铝节省电能约30％，为什么现在仍用后一种方法制备铝? 。 【解析】 (1) O2－3+ (2) O O Al 2 (3) 纯氧化铝熔点很高(＞2000℃)，加入Na3AlF6后由于形成共熔体使其熔点大大降低，从而使制备铝成本降低 (4) 397 (5) 由于AlCl3没有天然矿藏，制备AlCl3所需氯气仍需电解制得，电能没有省下。 【例2】(2006年江苏省化学竞赛夏令营选拔赛试题)锂离子电池、金属氢化物-镍电池(MH-Ni)、无水碱性锌-锰电池、燃料电池、太阳能电池等是21世纪理想的绿色环保电源。其中液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正负电极的二次电池。正极采用锂化合物LiCoO2、LiNiO2或LiMn2O4，负极采用碳电极，充电后成为锂-碳层间化合物Li x C6(0 氧化还原原理在电化学中的应用 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 氧化还原原理在电化学中的应用 氧化还原原理在电化学中的应用 摘要：电化学基础在高中阶段是一个知识难点，利用氧化还原原理来进行电化学的教学，有利于学生对该部分知识的理解，反过来又巩固和提高了氧化还原反应知识，更主要是训练了学生的思维，掌握了学习方法。通过研究和实践探索，取得了较好的效果。证明采用氧化还原原理的分析方法是可行的、策略是有效的、措施是可控的、效果是显著的。 关键词：氧化还原；电化学基础；电化学应用 氧化还原原理不仅仅是一个独立的知识点，更是一种工具，是贯穿整个高中化学知识体系的基本原理。体现在众多的知识和题目解释中，例如元素化合物的性质、化学工业流程、化学实验探究、电化学应用等，都会用到氧化还原原理。氧化还原的本质就是电子的转移，原电池的形成原理就是自发的氧化还原反应，在教学过程中，将两者有效的结合起来，能让学生更好的理解电化学，更好的应用电化学的知识和电化学在生活中的应用，并能巩固和提高氧化还原反应知识。 一、问题研究的背景 氧化还原反应在高一（人教版高中必修①）的课本中就已经进行过学习，电化学的基础在高一（人教版高中必修②）的课本开始学习。高一必修②只是简单介绍了电化学，详细的介绍是在高二（人教版高中必修④第四章）学习。很多老师在电化学的教学过程中，简单的提及原电池和电解池与氧化还原反应相关，然后就进行原电池和电解池的教学，导致学生没有从根本上理解电化学的来源和意义。从高一必修②中的Zn-Cu（H2SO4溶液）原电池、锌锰干电池、铅蓄充电电池、燃料电池，到高二选修④中的双液电池、化学电源、电解池，有很多不同 氧化还原方程式配平技巧例题与练习题 班 姓名 （说明： 1—15 题为例题，共有 8 种配平技巧。 16—24 题为练习一， 25—40 题为练习二） 1． F 2 + NH 3— NH 4F+ N 2 2． KMnO + HCl — MnCl 2+ KCl+ Cl 2+ H O 4 2 3． I 2+ HNO 3— HIO 3+ NO+ H 2O 4． Cl 2 + As 4+ H 2O — H 3AsO 4+ HCl 5． Cl 2 + NaOH — NaClO 3+ NaCl+ H 2O 6 KI+ KIO + H SO SO + I + H O ． 3 2 4— K 2 4 2 2 ． 3 3— Fe 2 3 + 2 + O 2 7 Fe(NO ) O NO 8． 2 + 2 O 2— Fe(OH) 3 Fe(OH) H O+ 9． 2 O 2— Fe 2 3 + 2 FeS + O SO 10． As 2S 3+ HNO 3+ H 2O — H 2SO 4+ H 3AsO 4+ NO ． 2+ + MnO 4 — Fe 3+ + Mn 2+ + 2 11 Fe + H + H O 12． Cu 2 S+ H ++ NO 3 — Cu 2+ + S+ NO+ H 2O 13． K 2Cr 2O 7+ H 2S+ — K 2SO 4+ Cr 2(SO 4)3+ S+ H 2O 14． MnO 4 + SO 3 2 + — MnO 4 2 + SO 42 + H 2O 15． Na 2S x + NaClO+ NaOH — Na 2SO 4+ NaCl+ H 2O 16． HClO 3+ P 4+ H 2O — HCl+ H 3PO 4 ． 2 HNO 3— Cu(NO 3 2 + 2 4 NO+ 2 O 17 Cu S+ ) H SO+ H ． 2 HNO 3— Cu(NO 3 2 + S+ NO+ H 2 O 18 Cu S+ ) 19． P+ CuSO 4+ H 2O — Cu 3P+ H 3PO 4+ 20． S + KOH — K S O + K S+ H 2 O 8 2 3 2 21． Br 2+ S+ H 2O — H 2SO 4+ HBr ． 3 HNO 3— Fe(NO 3 3 + H 3 4 NO+ 22 Fe P+ ) PO + 23． FeSO 4+ KMnO 4+ — Fe 2(SO 4)3 + MnSO 4+ K 2SO 4+ H 2O 24． Zn+ H + + NO 3 Zn 2++ N 2O+ 25． BiO 3 + Mn 2+ + — Bi 3+ + MnO 4 + H 2O 1.氧化还原反应方程式（含电极反应式）书写策略 (1)三步书写未知氧化还原方程式 第一步根据氧化还原的顺序规律确定谁是氧化性最强的氧化剂及还原性最强的还原剂，确定氧化剂相应的还原产物及还原剂相应的氧化产物，并根据题意及化合价变化规则确定生成物的化合价、进一步列出得失电子情况； 第二步根据电荷守恒及溶液中存在的微粒情况将电荷配平； 第三步根据原子守恒结合溶液中微粒情况配平原子； (2) 四步书写电极反应式 第一步根据氧化还原的顺序规律确定谁是氧化性最强的氧化剂及还原性最强的还原剂，它们分别在两极上发生还原反应与氧化反应，并根据题意及化合价变化规则确定生成物的化合价、生成物的稳定存在形式、并进一步列出得失电子情况； 第二步根据电荷守恒及溶液中存在的微粒情况将电荷配平； 第三步根据原子守恒结合溶液中微粒情况配平原子； 第四步将两极上氧化剂与还原剂得失电子总数配平。 很明显：未知氧化还原方程式的书写与电极反应式的书写方法及技巧基本相同，无非是因为电极反应是在两个不同的场所进行的，书写出来的电极反应式分氧化反应和还原反应两部分，根据氧化还原规律，得失电子数必须相等（第四步）。 例1：完成下列氧化还原方程式的书写。 ①一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2。若该反应消耗32 g CH3OH 转移6 mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是。（2011北京26） ②SO2吸收Br2的离子方程式是。（2009北京28）Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是。（2007北京28） ③MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中， MnO2 溶解产生Mn2+，该反应的离子方程式是。（2007北京27） ④铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入H2O2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是。（2005北京27） 转化为N2的离子方程式是。（2011北京26） ⑤来自电解的淡盐水（含氯水）将NH+ 4 ⑥若FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是。（2009北京26） ⑦取硫酸亚铁溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2mol I-时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是。（2008北京28） ⑧无色有刺激性气味的气体与含1.5mol氯的一种含氧酸（该酸的某盐常用于实验室制取氧气）的溶液在一定条件下反应，可生成一种强酸和一种氧化物，若有1.5×6.02×1023个电子转移时，该反应的化学方程式是。（2006北京28） ⑨将硫与氯水充分反应可生成两种强酸，该反应的化学方程式是。（2004北京27） (3)如果不是氧化还原反应，也可将三步的第一步改为依据元素守恒及相关信息确定生成物或反应物，其余两步与之相同。 高温 例2：将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整：4 +11O22Fe2O3+8SO2（2009北京28）；将FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的浊液的离子方程式是。（2009北京26） 例3：写出①铜锌原电池②氢氧燃料电池(KOH为电解质)③甲醇燃料电池(KOH为电解质)的电极反应式和总反应的离子方程式。 氧化还原方程式配平技巧例题与练习题 班姓名（说明：1—15题为例题，共有8种配平技巧。16—24题为练习一，25—40题为练习二） 1．F2+ NH3—NH4F+ N2 2．KMnO4+ HCl—MnCl2+ KCl+ Cl2+ H2O 3．I2+ HNO3—HIO3+ NO+ H2O 4．Cl2+ As4+ H2O—H3AsO4+ HCl 5．Cl2+ NaOH—NaClO3+ NaCl+ H2O 6．KI+ KIO3+ H2SO4—K2SO4+ I2+ H2O 7．Fe(NO3)3—Fe2O3+ NO2+ O2 8．Fe(OH)2+ H2O+ O2—Fe(OH)3 9．FeS2+ O2—Fe2O3+ SO2 10．As2S3+ HNO3+ H2O—H2SO4+ H3AsO4+ NO 11．Fe2++ H++ MnO4-—Fe3++ Mn2++ H2O 12．Cu2S+ H++ NO3-—Cu2++ S+ NO+ H2O 13．K2Cr2O7+ H2S+ —K2SO4+ Cr2(SO4)3+ S+ H2O 14．MnO4-+ SO32-+ —MnO42-+ SO42-+ H2O 15．Na2S x+ NaClO+ NaOH—Na2SO4+ NaCl+ H2O 16．HClO3+ P4+ H2O—HCl+ H3PO4 17．Cu2S+ HNO3—Cu(NO3)2+ H2SO4+ NO+ H2O 18．Cu2S+ HNO3—Cu(NO3)2+ S+ NO+ H2O 19．P+ CuSO4+ H2O—Cu3P+ H3PO4+ 20．S8+ KOH—K2SO3+ K2S+ H2O 21．Br2+ S+ H2O—H2SO4+ HBr 22．Fe3P+ HNO3—Fe(NO3)3+ H3PO4+ NO+ 23．FeSO4+ KMnO4+ —Fe2(SO4)3+ MnSO4+ K2SO4+ H2O 24．Zn+ H++ NO3-Zn2++ N2O+ 25．BiO3-+ Mn2++ —Bi3++ MnO4-+ H2O 第六章 氧化─还原反应和电化学 Chapt e r 6 Oxidation-Reduction Reactions & Electrochemistry 本章研究另一类化学反应──氧化─ 还原反应（有电子转移的反应） §6-1 氧化─ 还原反应 Oxidation —Reduction Reactions 一、氧化数（Oxidation Number ） 1．氧化数是一个经验值，是一个人为的概念。 2．引入此概念，有以下几方面的应用： (1) 判断是否发生氧化──氧化数升高、氧化反应、还原剂 reducing agent ( reductant )；氧化数降低、还原反应、氧化剂 oxidizing agent ( oxidant )。 (2) 计算氧化──还原当量 (3) 配平氧化──还原反应方程式 (4) 分类化合物，如Fe ( Ⅲ )、Fe (Ⅱ)；Cu (Ⅰ)、Cu (Ⅱ)。 引入氧化数，可以在不用详细研究化合物的结构和反应机理的情况下，实现上述四点。 3．怎样确定氧化数 (1) 在离子化合物中，元素的氧化数等于离子的正、负电荷数。 (2) 在共价化合物中，元素的氧化数为两个原子之间共用电子对的偏移数。 a ．在非极性键共价分子（单质）中，元素的氧化数为零，如P 4、S 8、Cl 2中P 、S 、Cl 的氧化数都为零； b ．在极性键共价分子中，元素的氧化数等于原子间共用电子对的偏移数，例如： 11H :F +-，1 1 11(-2) H :O :H +--+，11 0011(1) H :O :O:H +--+-，11 +11 (0) H ::F O +--。 (3) 具体规定： a ．单质的氧化数为零，例如P 4、S 8中P 、S 的氧化数都为零，因为P －P 和 S －S 键中共用电子对没有偏移； b ．除了在NaH 、CaH 2、NaBH 4、LiAlH 4中氢的氧化数为-1以外，氢的氧 化数为+1； c ．所有氟化物中，氟的氧化数为-1； d ．氧的氧化数一般为-2，但有许多例外，例如2O (1/2)--、22O (1)- -、3O (1/3)--、 21/2O ()++、2OF 2)(+等； 目前元素的最高氧化数达到+8，在OsO 4、RuO 4中，Os 和Ru 的氧化数均 为+8，其它元素的最高氧化数至多达到其主、副族数。例如：Na 2Cr 2O 12和CrO 5 中，Cr 的氧化数为+6，因为这些化合物中有22O - （O 的氧化数为-1）存在； 第7章氧化还原反应电化学基础 一、单选题 1. 下列电对中，Eθ值最小的是： A: Ag+/Ag；B: AgCl/Ag；C: AgBr/Ag；D: AgI/Ag 2. Eθ(Cu2+/Cu+)=0.158V，Eθ(Cu+/Cu)=0.522V，则反应2 Cu+Cu2+ + Cu的Kθ为： A: 6.93×10-7；B: 1.98×1012；C: 1.4×106； D: 4.8×10-13 3. 已知Eθ（Cl2/ Cl-）= +1.36V，在下列电极反应中标准电极电势为+1.36V 的电极反应是： A: Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl- - 2e- = Cl2 C: 1/2 Cl2+e- = Cl- D: 都是 4. 下列都是常见的氧化剂，其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是： A: K2Cr2O7 B: PbO2 C: O2 D: FeCl3 5. 下列电极反应中，有关离子浓度减小时，电极电势增大的是： A: Sn4+ + 2e- = Sn2+B: Cl2+2e- = 2Cl- C: Fe - 2e- = Fe2+ D: 2H+ + 2e- = H2 6. 为防止配制的SnCl2 溶液中Sn2+被完全氧化，最好的方法是： A: 加入Sn 粒B:. 加Fe 屑 C: 通入H2D: 均可 7. 反应Zn (s) + 2H+→Zn 2++ H2 (g)的平衡常数是多少？ A: 2×10-33 B: 1×10-13 C: 7×10-12 D: 5×10 26 二、是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”） 1. 在氧化还原反应中，如果两个电对的电极电势相差越大，反应就进行得越快2．由于Eθ（Cu+/Cu）= +0.52V , Eθ（I2/ I-）= +0.536V , 故Cu+ 和I2不能发生氧化还原反应。 3．氢的电极电势是零。 4．计算在非标准状态下进行氧化还原反应的平衡常数，必须先算出非标准电动势。 5．FeCl3，KMnO4和H2O2是常见的氧化剂，当溶液中[H+]增大时，它们的氧化能力 都增加。 实验17 氧化还原反应和电化学 一、实验目的 1．了解电极电势与氧化还原反应的关系； 2．试验并掌握浓度和酸度对电极电势的影响。 二、实验原理 原电池是将化学能转变为电能的装置。原电池的电动势可以表示为正极和负极电极电势之差： ε＝ E (+)－E (-) 电动势可以用万用电表测量。 氧化剂和还原剂的强弱，可用电对电极电势的大小来衡量。一个电对的标准电极电势E o 值越大，其氧化型的氧化能力就越强，而还原型的还原能力就越弱；若E o 值越小，其氧化型氧化能力越弱，而还原型还原能力越强。根据标准电极电势值可以判断反应进行的方向。在标准状态下反应能够进行的条件是： εo ＝ E o (+)－E o (-) ＞ 0 例如，E o (Fe 3+/ Fe 2+) ＝ 0.771 V ，E o (I 2/ I -) ＝ 0.535 V ，E o (Br 2/ Br -) ＝ 1.08 V 则在标准状态下，电对Fe 3+/ Fe 2+的氧化型Fe 3+可以氧化电对I 2/ I -的还原型I -，反应式如下： 2Fe 3+ + 2I - ══ 2Fe 2+ + I 2 而反应电对Fe 3+/ Fe 2+的氧化型Fe 3+可以氧化电对Br 2/Br -的还原型Br -，相反的反应则可以 进行： Br 2 + 2Fe 2+ ══ 2Br - + 2Fe 3+ 当然，多数反应都是在非标准状态下进的，这时需要考虑浓度对电极电势的影响，这种影响可用能斯特（Nernst ）方程来表示： 0.059 [] lg []E E n =+ 氧化型还原型 从能斯特方程可以看出，改变电对氧化型、还原型的浓度，将使电极电势值发生相应程度的变化。由于酸碱平衡、沉淀溶解平衡和配位离解平衡能够改变氧化型或还原型浓度，从而影响电对电极电势的大小，它们对于氧化还原反应都有影响；有时影响显著，甚至可能改变反应进行的方向。 三、实验用品 万用电表、导线、Cu 片、Zn 片、铁电极、碳电极 KI （0.1 mol·L -1）、KBr （0.1 mol·L -1）、Na 2SO 3（0.1 mol·L -1）、FeCl 3（0.1 mol·L -1）、Fe 2(SO 4)3（0.1 mol·L -1）、FeSO 4（0.1 mol·L -1）、NaCl （6 mol·L -1）、KMnO 4（0.01 mol·L -1、0.2 mol·L -1）、Na 2SO 4（1 mol·L -1）、NaHSO 3（1 mol·L -1）、CuSO 4（1 mol·L -1）、ZnSO 4（1 mol·L -1）、H 2SO 4（1 mol·L -1、3 mol·L -1、6 mol·L -1）、HCl （6 mol·L -1）、HAc （6 mol·L -1）、NaOH （6 mol·L -1）、K 2Cr 2O 7（0.4 mol·L -1）、浓NH 3·H 2O （AR ）、NH 4F （10%）、CCl 4、 氯水、溴水、碘水、MnSO 4（0.2 mol·L -1）、H 2C 2O 4（0.2 mol·L -1）、浓HNO 3（AR ）、HNO 3 （0.5 mol·L -1）、奈斯勒试剂、硫酸亚铁铵（AR ） 四、实验内容 （一）电极电势与氧化还原反应的方向 1．向试管中加入几滴0.1 mol·L -1 KI 溶液和少量CCl 4，边滴加0.1 mol·L -1 FeCl 3溶液边振摇试管，观察CCl 4层的颜色变化，写出反应方程式。 以KBr 代替KI 重复进行实验，结果如何？ 2．向试管中滴加几滴Br 2水和少量CCl 4，摇动试管，观察CCl 4层的颜色。再加入约0.5 g 硫酸亚铁铵固体，充分反应后观察CCl 4层颜色有无变化？ 以I 2水代替Br 2水重复进行实验。CCl 4层颜色有无变化？写出反应方程式。 3．在试管中加入几滴KBr 溶液和少量CCl 4，滴加氯水，充分振摇试管，观察CCl 4层的颜色变化。 第一章氧化—还原反应·电化学 1. 已知X的氧化数为+1; +2; +3; +4; +5; +3/4。试写出X在这些氧化数下的氧化物分子式。 2. 写出下列分子或离子中，硫的氧化数： S22－，HSO4－，S2O32－，SO3，H2S，S4O62－，SO2，S8。 3. 写出下列分子或离子中，锰的氧化数： MnF2，K4Mn(CN)6, K2MnO4, Mn2(CO)10, MnO4-, MnO2, Mn2O7, Mn(CO)5I。 4. 写出下列各分子或离子中，P的氧化数： H3PO4，P4O6，P4O10，P4，P2H4，H3PO3，HPO42－，HPO3，PH4+。 5. 用氧化数法配平下列反应方程式： (1) H2S + SO2→S + H2O (2) NH3 + NO →N2 + H2O (3) CuS + HNO3→Cu(NO3)2 + S + NO + H2O (4) CuFeS2 + SO2 + HCl →CuCl2 + FeCl2 + S + H2O (5) Zn + AgO + H2O →Zn(OH)2 + Ag2O (6) I2 + Cl2 + H2O →HIO3 + HCl (7) BaO2 + HCl →BaCl2 + H2O + Cl2 (8) K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4→Cr2(SO4)2 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O (9) KClO3→KClO4 + KCl (10) As2S3 + HNO3 + H2O →H3AsO4 + H2SO4 + NO 6. 用氧化数法配平： (1) K2CrO4 + S →Cr2O3 + K2SO4 + K2O (2) KMnO4 + C12H22O11→CO2 + MnO2 + H2O + K2CO3 (3) HCNS + KClO3→CO2 + NO + SO2 + KCl + H2O (4) C3H8 + O2→CO2 + H2O (5) KMnO4 + H2C2O4→K2CO3 + MnO2 + H2O + CO2 7. 用离子?电子法配平如下反应方程式： (1) NO2- + Al →NH3 + Al(OH)4-(在OH－中) (2) Cu(NH3)42+ + CN－→Cu(CN)32－+ CNO－+ NH3(在OH－中） (3) HIO →IO3－+ I－+ H2O (在OH－中) (4) CN－+ O2→CO32－+ NH3(在OH－中) (5) MnO4－+ H2O2→Mn2+ + H2O + O2(在H+中） (6) Zn + CNS－→Zn2+ + H2S + HCN (在H+中）8. 用离子?电子法配平下列各反应方程式： (1) MnO4－+ Sn2+→Sn4+ + Mn2+(在H+中) (2) BrO3－+ Br－→Br2(在H+中) (3) Cr2O72－+ SO32－→SO42－+ Cr3+(在H+中) (4) Cr3+ + H2O2→CrO42－+ H2O (在OH－中) (5) Fe + NO2－→FeO22－+ NH3(在OH－中）氧化还原原理在电化学中的应用_New
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