10章 氧化还原反应

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由电池的电池符号写出电池反应 例: 已知某电池的电池符号为:
(-) Pt |Sn2+(c1), Sn4+(c2) ¦ ¦ Fe2+(c3), Fe3+(c4) | Pt (+)
写出其电池反应 解: 电极反应 (-) Sn2+ = Sn4+ + 2e (氧化反应) (+) Fe3+ + e = Fe2+ (还原反应)
电极反应 : 2H (aq) 2e H 2 g 电 E θ H /H 2 0.0000V

对 : H /H 2

标准氢电极
表示为:
Pt H2(100KPa) H+(1.0mol L-1)
人为规定标准氢电极的电极电势为0，来 测定其它电极的标准电极电势。
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氢电极使用不方便，常用甘汞电极代替标准氢 电极。
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（3）有关名词
氧化(oxidation)：氧化值升高的过程 还原(reduction)：氧化值降低的过程 氧化还原反应:指元素的氧化值有改变的反应。 氧化剂(oxidizing agent)：得到电子的物质 还原剂(reducing agent)：失去电子的物质 氧化还原反应由氧化反应和还原反应组成。
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伏达电池中电子流从阴极流向阳极很象水由高处流向低处
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双电层理论
M(s)
溶解 沉积
Mn+ (aq) + ne
金属相对活泼溶解倾 向大于沉积倾向
金属相对不活泼沉积 倾向大于溶解倾向
使电极与溶液间形成扩散双电层，产生电势差， 35 即电极的电极电势,记为E。
不同的电极产生的 E 不同，将两个不 同的电极组合成原电池时，电子将从低 电势负极流向高电势正极，从而产生电流。

2019年4月2日8 时11分
3. 半电池、电极和电极反应 原电池是由2个半电池组成。每一个半电池称为一个电极， 由同一元素的氧化型与还原型物质构成。 如铜锌电池中锌电极为： Zn | Zn2+ ； 铜电极为 Cu2+| Cu 。 如果，电极中的反应物都是离子或气体，这时就要人为再 加进惰性电极来导电。 如: Pt | Fe3+, Fe2+ Pt | H2 | H+ OH- | O2 | Pt
请思考：电对与电极有什么不同？
2019年4月2日8 时11分
5、电池符号
原电池用符号表示如下； 负极写左边，正极写在右边，‖表示盐桥， ∣表示相界面。如铜锌电池可如下表示： (－) Zn∣ZnSO4(1mol· L-1)‖CuSO4 (1mol·L-1) ∣Cu (+)
例1：5Fe2+ + MnO4- + 8H+ == 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O 气体要注明其分压，溶液要注明其浓度。 MnO4-/ Mn2+ MnO4- + 8H+ +5e == Mn2+ + 4H2O Fe3+ / Fe2+ Fe2+ - e == Fe3+ (-)Pt |(-) Fe2+(c1),Fe3+(c2) Fe2+(c1),Fe3+(c2) || MnO4-(c3),Mn2+(c4),H+(c5) || MnO4-(c3),Mn2+(c4),H+(c5) | Pt(+) (+)
6、加和，消 e，整理 2P4+12H2O +20OH- →4PH3+4HPO32-+12OH-+ 8H2O P4+2H2O +4OH- →2PH3+2HPO32-

第十章 氧化还原反应 电化学基础4.有一电池：Pt|H 2(50.7kPa)|H +(0.50 mol ⋅L -1)||Sn 4+(0.70 mol ⋅L -1),Sn 2+ (0.50 mol ⋅L -1)|Pt(1)写出半电池反应；(2)写出电池反应；(3)计算电池的电动势E ；(4)E ＝0时，保持p(H 2)、c(H +)不变的情况下，c(Sn 2+)/ c(Sn 4+)是多少？ 解：(1)负极反应： +-2H (g)2H (aq)+2e 正极反应： 4+-2+Sn (aq)+2e Sn (aq) (2)电池反应： 4+2++2Sn (aq)+ H (g)Sn (aq) +2H (aq) (3) 422//E=Sn Sn H H ϕϕ+++- 若T=298K ，则E=0.1586V (4) 24()/00.1539lg 0.15352()/RT c Sn c RT F c Sn c Fθθ++=-+ 若T ＝298K ，则240.0592()0.1630=lg 2()c Sn c Sn ++，2-24() =3.2110()c Sn c Sn ++⨯ 5.求下列原电池的电动势，写出电池反应。

(1) Zn|Zn 2+(0.010 mol ⋅L -1)||Fe 3+(0.0010 mol ⋅L -1)|Fe(2) Zn|Zn 2+(0.10 mol ⋅L -1)||Cu 2+(0.010 mol ⋅L -1)|Cu(3) Pt|Fe 3+(0.10 mol ⋅L -1), Fe 2+(0.010mol ⋅L -1)|Cl -(2.0mol ⋅L -1)||Cl 2(p θ) |Pt(4) Fe|Fe 2+(0.010 mol ⋅L -1)||Ni 2+(0.10 mol ⋅L -1)|Ni(5) Ag|Ag +(0.010 mol ⋅L -1)||Ag +(0.10 mol ⋅L -1)|Ag解：(1) Fe 3+(aq)+Zn(s)Fe 2+(aq)+Zn 2+(aq)(2) Cu 2+(aq)+Zn(s)Cu(s)+Zn 2+(aq)(3)Cl 2(g)+ Fe 2+(aq)2Cl -(aq)+ Fe 3+(aq)(4) Ni 2+(aq)+Fe(s)Ni(s) +Fe 2+(aq)(5)8.计算25o C ，p(O 2)=101.325kPa 时，在中性溶液中ϕ(O 2/OH -)值。

氧化還原反應
氧化还原反应是化学中一种常见的反应类型，也是化学反应中最重要的一种。

在氧化还原反应中，通常涉及物质的电子转移过程，其中一种物质失去电子被氧化，另一种物质获得电子被还原。

这种电子的转移过程会导致物质的化学性质发生变化，产生新的物质。

氧化还原反应可以发生在各种化学物质之间，包括金属、非金属、离子等。

一个典型的氧化还原反应就是金属与非金属之间的反应。

例如，铁与氧气的反应就是一个氧化还原反应。

在这个反应中，铁的原子失去了电子，被氧气氧化成了铁氧化物，同时氧气获得了电子被还原成了氧化物。

氧化还原反应在我们日常生活中也有很多应用。

例如，电池就是利用氧化还原反应来产生电能的。

在电池中，正极发生氧化反应，负极发生还原反应，通过电子在外部电路中流动，产生电流，从而驱动设备工作。

另外，氧化还原反应还广泛应用于金属冶炼、废水处理、化学合成等领域。

在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂是起着重要作用的两种物质。

氧化剂是一种能够接受电子的物质，因此在反应中氧化剂会被还原；而还原剂则是一种能够给予电子的物质，因此在反应中还原剂会被氧化。

氧化还原反应中，氧化剂和还原剂之间的电子转移是通过氧化还原反应的进行。

氧化还原反应是化学反应中一种非常重要的反应类型，它不仅在化学工业中有着广泛的应用，也在我们的日常生活中扮演着重要角色。

通过深入了解氧化还原反应的原理和机制，我们可以更好地理解化学反应的本质，为我们的学习和工作带来更多的启发和帮助。

希望通过本文的介绍，读者们能对氧化还原反应有更深入的了解。