6氧化还原

氧化还原反应与氧化还原滴定法

摘要:氧化还原反应是一类反应物之间有电子交换的反应,其特征是反应物元素的氧化数发生了变化。一个氧化还原反应由氧化反应和还原反应两个半反应(也叫电极反应)组成,其中物质失去电子的反应是氧化反应,物质得到电子的反应是还原反应。

关键词:氧化还原反应 氧化还原滴定法

一、氧化还原反应中几个重要概念

1.氧化还原反应

氧化还原反应是一类反应物之间有电子交换的反应,其特征是反应物元素的氧化数发生了变化。一个氧化还原反应由氧化反应和还原反应两个半反应(也叫电极反应)组成,其中物质失去电子的反应是氧化反应,物质得到电子的反应是还原反应。

2.氧化数

不同元素的原子在组成分子时,由于元素的电负性不同,分子中的电荷分布则会不均匀。氧化数为某元素的原子所具有的形式电荷数。形式电荷数是通过假设把每个键中的电子指定给电负性大的原子而求得的。规定单质中的元素的氧化数为零,氢元素和氧元素一般情况下为+1和—2.电负性较大的元素的氧化数为负值,电负性较小的元素的氧化数为正值。化合物分子中的各元素的氧化数的代数和为零。这些规则可以计算复杂化合物分子或离子中个元素的氧化数。

3.氧化剂和还原剂

在氧化还原反应中得到电子的物质是氧化剂,失去电子的物质是还原剂,反应中,氧化剂中的元素的氧化数降低,还原剂中的元素的氧化数升高,并且氧化剂的氧化数降低的总数等于还原剂的氧化数升高的总数。

4.氧化还原方程式的配平

氧化还原方程式的配平需要满足两个原则:一是反应前后物质是守恒的;二是反应中氧化剂和还原剂的氧化数的变化的代数和为零。常用两种方法进行:(1)氧化数法。配平的原则是反应中氧化剂中元素氧化数降低的总数等于还原剂中元素氧化数升高的总数;(2)离子电子法。配平的原则是氧化剂得到的电子数等于还原剂失去的电子数。此法用于配平在溶液中进行的氧化还原反应。

5.氧化还原点对

氧化剂或还原剂各自在反应中与其相应的还原产物或氧化产物所构成的物质对称为氧化还原电对,氧化还原电对中元素氧化数高的物质称为氧化态,氧化数低的物质称为还原态。电对表示为:氧化态/还原态。

第6章作业 1 / 6

一 选择题(答案务必填入下表)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11 12 13 14 15

1. 氧化还原反应的平衡常数K的大小 【 】

A：能说明反应的速度 C：能说明反应进行的完全程度

B：能说明反应的条件 D：能说明反应的次序

2. 用Ce4+滴定Fe2+，当体系电位为0.68V时，滴定分数为 【 】

[ (Ce4+/Ce3+)=1.44V， (Fe3+/Fe2+)=0.68V]

(A) 0 (B) 50% (C) 100% (D) 200%

3. 为标定Na2S2O3溶液的浓度宜选择的基准物是 【 】

(A) 分析纯的H2O2 (B) 分析纯的KMnO4

(C) 化学纯的K2Cr2O7 (D) 分析纯的K2Cr2O7

4. 将K+沉淀为K2NaCo(NO2)6，沉淀洗涤后溶于酸中，用KMnO4滴定,(NO2-→NO3-, Co3+ →Co2+)此时n(K+):n(MnO4-)是 【 】

(A) 5:1 (B) 5:2 (C) 10:11 (D) 5:11

5. 用K2Cr2O7滴定 Fe2+, 在化学计量点时, 有关离子浓度的关系是 【 】

(A) [Fe3+] = [Cr3+], [Fe2+] = [Cr2O72-]

(B) 3[Fe3+] = [Cr3+], [Fe2+] = 6[Cr2O72-]

(C) [Fe3+] = 3[Cr3+], [Fe2+] = 6[Cr2O72-]

(D) [Fe3+] = 3[Cr3+], 6[Fe2+] = [Cr2O72-]

第六章 氧化还原滴定法习题

练习题： 1. 已知=，I2/2I=，Br2/Br-=，I2/2I=; 若将氯水慢慢加到含有相同浓度Br-和I-离子的溶液时，所产生的现象应该是____________。

2.

在含有Fe3+和Fe2+的溶液中，若加入邻二氮菲溶液，则Fe3+/Fe2+电对的电位将____________。

3. 已知MnO4-/Mn2+=，Br2/Br-=, 忽略离子强度的影响，MnO4-氧化Br-的最高允许pH值是________________。

4. 氧化还原反应：2Cu2+ + 4I- = 2CuI（沉淀）+ I2 中氧化型生成沉淀，引起条件电位 。

5. 已知在1mol/LHCl溶液中，’Fe3+/Fe2+=，’Sn4+/Sn2+=, 以LFe3+的HCl溶液与LSnCl2溶液相混合，平衡时体系的电位为_________。

7. KMnO4法必须在 性溶液中进行。

8. KMnO4法常 调节溶液的酸度。

9. 标定KMnO4溶液的浓度以前，应用填有 的玻璃漏斗滤除去析出的MnO(OH)2沉淀。

10．下列情况对结果没有影响的是：( )

A 在加热条件下，用KMnO4法测定Fe2+

B 在碱性条件下，用直接碘量法测定Vc的含量

C 间接碘量法测定漂白粉中有效氯时，淀粉指示剂加入过早

D 用优级纯Na2C2O4标定KMnO4溶液浓度时，终点颜色在30后褪色

11．碘量法误差的主要来源_____________是_______________和。

12．碘量法是基于_____的氧化性和_____的还原性进行测定的氧化还原滴定法。其基本反应式是_______________________。

[转贴]氧化还原电位及其实际意义

氧化还原电位是水质中一个重要指标，它虽然不能独立反应水质的好坏，但是能够综合其他水质指标来反应水族系统中的生态环境。

什么是氧化还原电位呢？在水中，每一种物质都有其独自的氧化还原特性。简单的，我们可以理解为：在微观上，每一种不同的物质都有一定的氧化-还原能力，这些氧化还原性不同的物质能够相互影响，最终构成了一定的宏观氧化还原性。所谓的氧化还原电位就是用来反应水溶液中所有物质反应出来的宏观氧化-还原性。氧化还原电位越高，氧化性越强，电位越低，氧化性越弱。电位为正表示溶液显示出一定的氧化性，为负则说明溶液显示出还原性。

我们的过滤系统，除去反硝化，实际都是一种氧化性的生化过滤装置。对于有机物来说，微生物通过氧化作用断开较长的碳链（或者打开各种碳环），再经过复杂的生化过程最终将各种不同形式的有机碳氧化为二氧化碳；同时，这些氧化作用还将氮、磷、硫等物质从相应的碳键上断开，形成相应的无机物。对于无机物来说，微生物通过氧化作用将低价态的无机物质氧化为高价态物质。这就是氧化性生化过滤的实质（这里我们只关心那些被微生物氧化分解的物质，而不关心那些被微生物吸收、同化的物质）。可以看到，在生化过滤的同时，水中物质不断被氧化。生化氧化的过程伴随着氧化产物的不断生成，于是在宏观上来看，氧化还原电位是不断被提高的。因此，从这个角度上看，氧化还原点位越高，显示出水中的污染物质被过滤得越彻底。 回到我们始终关注的一个焦点——无机氮上，从无机氮的产生和转化过程就能很容易看出氧化还原点位所表征的意义。无机氮的来源是有机氮，比如蛋白质（氨基酸缩聚物）、杂环化物（碳、氮共同构成的环）、重氮、偶氮化物（含有氮-氮三键和氮-氮双键的物质）等。由于这些有机氮都是还原性的（这些物质的化学键不饱合或者不够饱和，键能不够大，能够与氧形成更饱和、更稳定的化学键，因此认为他们具有还原性），容易被氧化，因此显示出较低的氧化还原电位。经过氨化细菌的氧化作用，有机氮被转化为无机氮。由于，氨、亚硝酸和硝酸的氧化性是逐渐增强的，随着硝酸的产生，氧化还原电位将被显著提高。我们都知道，硝酸是一种氧化性很强的酸，如果水溶液中大量存在硝酸，那么有机碳是很难存在的，这就是说，较高的氧化还原电位表征出水溶液中有机物被分解得较为完全。