实验氧化还原反应和氧化还原平衡

氧化还原反应和氧化还原平衡实验报告
实验时间：
实验目的：
通过实验，熟悉氧化还原反应的定义，熟悉氧化还原反应的过程及其平衡的条件，同
时培养对氧化还原反应影响因素以及反应的理解水平。

实验步骤：
（1）准备实验设备：实验用的主要仪器，包括：氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、两种
颜色的指示剂。

（2）在实验杯中加入相应溶液：将氢氧化钠溶液和氯化钠溶液各加入50毫升，滴入
两种颜色的指示剂。

（3）观察反应现象：将实验容器打开，接着观察其两种指示剂的颜色是否发生变化，若发生变化，则可判断发生氧化还原反应。

（4）记录发生反应的系数：若发生氧化还原反应，则可以记录其发生氧化还原反应
的平衡系数K，即把原来容器中存在的指示剂按反应系数进行乘法运算。

结果与分析：
实验中我们观察到，当氢氧化钠与氯化钠混合时，由于其它离子在反应中做氧化剂和
还原剂，因而发生氧化还原反应，从而改变指示剂的颜色，而各指示剂的发生的氧化还原
平衡系数K分别为：0.33、0.02。

结论：。

化学上将有电子转移的化学反应被称为氧化还原反应。
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第一节 氧化还原反应
因为氧化和还原过程是同时进行的，所以典型的氧化还原反应可由 一个氧化反应和一个还原反应组成。氧化数升高的过程被称为氧化 反应;氧化数降低的过程被称为还原反应。反应中氧化数升高的物质 是还原剂，氧化数降低的物质是氧化剂。例如反应:
④将找出的系数分别乘在氧化剂和还原剂的分子式前面，并使方程式 两边的氯原子和磷原子的数目相等:
⑤检查反应方程式两边氢原子的数目，并找出参加反应的水分子数， 以使两边的氢原子数相等。
⑥检查方程式两边的质量平衡、电荷平衡。若已全部平衡，则说明 方程式已经配平。 2.离子一电子法
第六章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法
第一节 氧化还原反应 第二节 原电池与电极电势 第三节 氧化还原滴定法 第四节 常见的氧化还原滴定法 第五节 氧化还原滴定计算示例
第一节 氧化还原反应
一、基本概念
1.氧化数 1970年国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)较严格地定义了氧 化数(又称氧化值)的概念。氧化数是指:某元素一个原子的表观电荷 数。这个电荷数的确定，是假设把每一个化学键中的电子指定给电负 性更大的原子而求得的。 确定氧化数的一般规则如下。 (1)在单质中，各元素的氧化数为零，例如在Fe, O2, H2, N2中， Fe, O,H, N的氧化数都为零。 (2)氢在化合物中的氧化数一般为+1，仅在与活泼金属生成的
x3 , x4。可得如下方程:
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第一节 氧化还原反应
由此可知，在共价化合物中，判断元素的氧化数时，不要将氧化数 与共价数(某元素原子形成的共价键的数目)相混淆。例如， CH4、 C2H6、C2H4、C2H2中，碳的共价数均为4，但其氧化数分别为-4、 -3、-2、-1。 2.氧化还原反应

= E θ + 0.059 lg
θ
θ
aFe 3+ aFe 2+ γ Fe 3+ [ Fe 3+ ]
γ Fe 2+ [ Fe 2+ ]
γ Fe 3+ γ Fe 2+ αFe ( III ) • cFe 3+ • αFe ( II ) cFe 2+
cFe 3+ cFe 2+
= E + 0.059lg
θ
= E + 0.059lg
γ Fe 3+ αFe ( II ) γ Fe 2+ αFe ( III )
+ 0.059lg
= E + 0.059lg
θ'
c Fe 3+ c Fe 2+
影响条件电势的因素：
0.059 OxRed E =E + n lg Red Ox
离子强度： 酸效应： 络合效应： 沉淀：
+ 0.0592 lg
cCe 4+ cCe3+
E Fe3+
'
Fe 2 +
'
+ ECe 4+
'
Ce 3+
'
E sp
E Fe3+ Fe2+ + ECe4+ Ce3+ 2
1.06V
VCe mL 滴定分数 电势 V 说明 0.00 0.0000 不便计算 1.00 0.0500 0.60 E=EFe /Fe =0.68+0.059lgcFe /cFe 10.00 0.5000 0.68 12.00 0.6000 0.69 -0.1% E=EFe /Fe +0.0593 19.80 0.9900 0.80 19.98 0.9990 0.86 突 E =(EFe /Fe +ECe /cCe )/2 20.00 1.000 1.06 sp 跃 22.02 1.001 1.26 0.1% E=ECe /Ce -0.0593

氧化还原反应和氧化还原平衡实验中的方程式氧化还原反应是指一种化学反应，其中某些原子或离子的氧化态或还原态发生变化。

在氧化还原反应中，原子或离子失去或获得电子，从而导致氧化或还原。

氧化还原反应可以通过方程式来表示。

例如，铁可以被氧化成铁离子，该反应的方程式为Fe → Fe2+ + 2e-。

同样地，氯离子可以被还原成氯气，方程式为2Cl- → Cl2 + 2e-。

氧化还原平衡是指氧化还原反应中电子的转移达到平衡状态。

在氧化还原平衡中，氧化态和还原态之间存在一种动态平衡，而且有一定的电子转移速率。

平衡常数可以用来描述氧化还原反应中电子的转移速率，它可以通过方程式来计算。

例如，对于反应Fe2+ + 2e- → Fe，平衡常数为Kc = [Fe]/[Fe2+][e-]^2。

在实验中，可以通过氧化还原反应和平衡实验来研究氧化还原反应和平衡的性质。

实验中需要用到一些化学试剂和仪器来观察和测量反应的过程和结果。

通过实验可以得到反应物和产物的化学式和平衡常数等信息，从而深入了解氧化还原反应和平衡的本质和规律。

- 1 -。

实验十四氧化还原反应和氧化还原平衡［实验目的］学会装配电池。

掌握电极的本性、电对的氧化型或还原型物质的浓度、介质的酸度等因素对电极电势、氧化还原反应的方向、产物、速率的影响。

通过实验了解化学电池电动势。

［实验用品］见教材。

［基本操作］一、氧化还原反应和电极电势(1)在试管中加入0.5mL0.1MKI溶液和2滴O.IMFeCb溶液，摇匀后加入0.5mLCCl4, 充分振荡，观察CCl4层颜色有无变化。

(2)用O.IMKBr溶液代替KI溶液进行同样实验，观察现象。

(3)往两支试管中分别加入3滴碘水、溴水，然后加入约0.5mL0.1MFeS04溶液，摇匀后，注入0.5mLCCl4充分振荡，观察CCl4层有无变化。

根据以上实验结果，定性地比较BTBr-、1別-和Fe3+/Fe2+三个电对的电极电势。

［思考题］1.上述电对中哪个物质是最强的氧化剂？哪个是最强的还原剂？2.若用适量氯水分别与溴化钾、碘化钾溶液反应并加入CCI4,估计CCl4层的颜色。

二、浓度对电极电势的影响(1)往一只小烧杯中加入约30mL1mol • L-1ZnSQ溶液，在其中插入锌片；往另一只小烧杯中加入约30mL1mo卜L-1CuSQ溶液，在其中插入铜片。

用盐桥将二烧杯相连，组成一个原电池。

用导线将锌片和铜片分别与伏特计(或酸度计)的负极和正极相接，测量两极之间的电压(图9-3 )。

在CuSQ溶液中注入浓氨水至生成的沉淀溶解为止，形成深蓝色的溶液：CiT+4NH=［Cu(NH)4］2+测量电压，观察有何变化。

再于ZnSO溶液中加入浓氨水至生成的沉淀完全溶解为止：2+ 2+Zn +4NH=［Z n(N H"］测量电压，观察又有什么变化。

利用Nernst方程式来解释实验现象。

(2)自行设计并测定下列浓差电池电动势，将实验值与计算值比较。

Cu| CuSO0.01mol • L-1) II CuSO(1mol •匚1) | Cu在浓差电池的两极各连一个回形针，然后在表面皿上放一小块滤纸，滴加1mol •L-1N Q SO溶液，使滤纸完全湿润，再加入酚酞2滴。

实验15 氧化还原反应和氧化还原平衡.doc 实验目的：1. 理解氧化还原反应的概念和特点。

2. 学会运用氧化还原电位对氧化还原反应进行判断。

3. 初步了解氧化还原平衡的概念和基本规律。

4. 学会应用实验方法，观察反应的现象，测量电势，分析反应机理。

实验原理：氧化还原反应是指物质中原子的氧化态发生变化的化学反应。

在氧化还原反应中，涉及到电子的失去和得到。

一种原子失去电子而另一种原子得到电子，这种反应称为氧化还原反应。

2. 氧化还原电位氧化还原电位是氧化还原反应发生过程中电子的得失程度的量度。

在标准环境下，氧化还原电位的另一名是标准氧化还原电极电位，用 E0 表示。

正离子还原成其对应的原子的过程是极荷态变化，构成一种氧化还原反应。

标准氧化还原电极电位 E0 可以用于判断以一个半反应的氧化还原电势是否足以使得反应得到进行。

实验中一般是通过对标准氧化还原电极体系的测量，计算出氧化还原电位。

氧化还原平衡是指氧化还原反应达到平衡状态。

平衡时，氧化和还原反应速率相等，反应的物质浓度，在反应物质的相对浓度间遵循一定的定量规律。

在氧化还原反应中，每种物质都有它独特的氧化还原电位，当达到平衡状态时，反应物中低电位物质氧化剂氧化高电位物质还原剂还原，反之亦然。

在周围环境不变的情况下，氧化还原反应达到平衡时，氧化还原电位不变。

实验操作：化学试剂：FeSO4、BaBr2、NaClO等。

装置：单槽电位计、Pt电极、Cu电极等。

操作步骤如下：1. 实验前准备：①将饱和 KCl 溶液柠檬酸盐置于标准模型窗口中。

此类溶液用于电势比较和电极反应活度系数的计算。

②将含 NaClO 的溶液滴加到烧杯内，并用试管夹夹住。

2. 电势测量连接电极，进行电势测量，并记录所测到的结果。

3. 记录半反应及反应机理根据电势测量结果，分析所进行的氧化还原反应的半反应式及反应机理。

根据反应平衡原理和 Kc 的表达式计算氧化还原反应平衡常数 Kc，以了解氧化还原反应平衡的状态。

氧化还原反应氧化还原平衡实验原理氧化还原反应是化学反应的一种，涉及到物质中电子的转移过程。

在氧化还原反应中，所涉及的物质通常被称为氧化剂和还原剂。

氧化剂是接受电子的物质，而还原剂是提供电子的物质。

这些电子的转移过程导致物质的氧化和还原。

氧化还原反应在不同的实验条件下可能会偏向其中一方向，而氧化还原平衡实验就是研究氧化还原反应在平衡状态下所达到的电子转移速率的实验。

氧化还原反应的平衡原理可以由电化学的基本原理来解释。

在氧化还原反应中，电子的转移是通过化学反应来完成的。

当一个物质被氧化时，它就失去了电子，因此它通常具有更高的氧化态。

相反，当一个物质被还原时，它吸收了电子，因此它通常具有更低的氧化态。

而氧化还原反应在达到平衡后，氧化剂和还原剂的浓度将不再发生明显变化，这是因为反应的正向和逆向速率相等。

在平衡状态下，电子转移的速率是稳定的，而相应的氧化态和还原态物质的浓度也保持不变。

氧化还原反应的平衡状态可以通过研究反应的标准电位来确定。

标准电位是指在标准条件下，氧化还原反应的电子转移速率为1摩尔的条件下，电池的电势差。

标准电位越高，说明物质越容易被氧化，而标准电位越低，说明物质越容易被还原。

而氧化还原反应的平衡电势可以通过将氧化剂和还原剂放在一个电池中，并通过测量电池的电势差来确定。

通过实验测量氧化还原反应的平衡电势可以得到更多有关反应平衡状态的信息。

观察氧化还原平衡实验的结果，可以判断氧化还原反应的正向和逆向速率是否相等。

如果实验结果表明正向反应的速率大于逆向反应的速率，那么反应将偏向正向方向。

相反，如果实验结果表明逆向反应的速率大于正向反应的速率，那么反应将偏向逆向方向。

通过改变实验条件，如温度变化或添加催化剂，可以调节反应的平衡位置。

总之，氧化还原平衡实验通过测量氧化还原反应的电势差，可以得到有关反应平衡状态的信息。

通过实验可以确定反应正向和逆向速率是否相等，从而判断反应偏向的位置。

这项实验有助于理解氧化还原反应的基本原理，并应用于相关领域的研究和应用中。

组成电池后，使电子定向移动 （化学能 有序 电能）
第二节 氧化还原反应与原电池
1、原电池的组成：（Galvanic cells） (电解池 electrolytic cells) （2）半电池和电极 锌半电池：锌片，锌盐 铜半电池：铜片，铜盐 负极：锌片，给出电子， Zn - 2e → Zn2+ 氧化反应 正极：铜片，得到电子，Cu2+ + 2e → Cu 还原反应
E(H+/H2) = 0.0000 (V)
铂片上表面镀一层 海绵状铂（铂黒，很强的 吸附H2的能力）插入H+ 浓 度为1mol/dm3 的溶液中， 25°C下，不断地通入标 准压力的纯 H2气流，与 溶液中的H+ 达平衡。
原电池：(-)Zn|Zn2+(1mol·L-1)‖H+(1mol·L-1)|H2(100KPa),Pt(+)
S
+4, (+6) 0, (-2)
3 氧化还原反应方程式的配平
(1) 氧化数法
+4
+6
+6 +3 +6
3K2SO3+ K2Cr2O7 + 4H2SO4(稀)→ 4K2SO4+ Cr2(SO4)3 +4H2O
3× ↑ ↓
(2)离子—电子法（适用于溶液中的反应）
Cr2O72- + SO32- + H+ → Cr3+ + SO42-
第一节 氧化还原反应的基本概念
1. 氧化还原反应 – (Electron Transfer)
年代 历
氧化反应 还原反应
认
史 18世纪末 与氧化合 从氧化物夺取氧

氧化还原平衡的处理氧化还原平衡是化学反应中的一个重要概念，在反应中，氧化和还原是两种相互对立的反应，可以按照一定的比例进行调整，使反应可以保持平衡状态。

氧化还原平衡是化学反应中必不可少的一环，其处理方法也是影响化学反应结果的重要因素。

首先，要了解氧化反应和还原反应的概念，氧化是一种物质得到氧原子的反应，还原是一种物质失去氧原子的反应，它们可以表示为：氧化：A→A+ + e-还原：B+ + e-→B其次，要了解如何将氧化反应和还原反应的反应进行调整，以获得平衡状态，一般采用的方法是利用电极间发生的电子传递反应，即通过电极间的反应将氧化物转化为还原物，从而实现氧化还原的平衡。

实际操作中，应该注意，平衡常数应该确定妥当，平衡反应的比例必须满足它，只有保持平衡反应比例稳定，才能得到期望的结果。

再次，要注意以下几点：（1）保持反应物和反应体的稳定性，只有当它们的浓度和活性稳定的情况下，才能保持氧化还原平衡；（2）正确使用工具，反应实验中，正确选择和使用反应器、反应炉、电极等设备，以实现最佳反应效果；（3）在实验中应注意安全，无论是什么反应，都需要一定的安全措施，保护好实验室和实验者；（4）气体反应实验中，还需要注意气体流量和压力，以便正确控制反应过程；（5）根据实验结果，可以计算氧化还原反应的平衡常数，从而找出最优的比例。

最后，要记住氧化还原平衡的处理应注意以上几点，只有把握好氧化还原反应的处理，才能取得良好的效果。

氧化还原反应的处理对于反应的效果至关重要。

只有掌握好氧化还原平衡的处理方法，才能更好地避免无效反应，从而提高反应效率，节约能源。

综上所述，氧化还原平衡的处理非常重要，它不仅仅是一种概念，而且是实际操作中比较重要的一环，在反应实验中，要注意其概念，确定正确的比例、正确使用各种实验设备和注意实验安全，才能取得期望的结果。

只有这样，才能使反应获得最佳的结果，并且保证实验的安全性。

实验 氧化还原反应和氧化还原平衡实验目的1、学会装配原电池；2、掌握电极本性、电对的氧化型或还原型物质的浓度、介质的酸度等因素对电极电势、氧化还原反应的方向、产物、速度的影响；3、通过实验了解化学电池电动势。

实验用品仪器：试管（离心、10mL）、烧杯（100mL、250mL）伏特计（或酸度计）、表面皿、U 形管。

固体药品：琼脂、氟化铵。

液体药品：HCl(浓)、HNO3(2mol/L、浓)、HAc(6mol/L)、H2SO4(1mol/L)、NaOH(6mol/L，40%)、 NH3 ·H2O(浓)、ZnSO4(1mol/L)、CuSO4(0.01mol/L、1mol/L)、KI(0.1mol/L)、KBr(0.1mol/L)、 FeCl3(0.1mol/L)、Fe2(SO4)3(0.1mol/L)、FeSO4(1mol/L)、H2O2(3%)、KIO3(0.1mol/L)、溴水、碘水 (0.1mol/L)、氯水(饱和)、KCl(饱和)、CCl4、酚酞指示剂、淀粉溶液(0.4%)。

材料：电极（锌片，铜片）、回形针、红色石蕊试纸（或酚酞试纸）、导线、砂纸、滤纸。

实验内容一、氧化还原反应和电极电势（1）KI（0.5mL,0.1mol/L）+ FeCl3(0.1mol/L,2 滴) → 摇匀 → 加 CCl4(0.5mL) → 振荡 → 观察 CCl4 层颜色2I — + 2Fe 3+ === I2 + 2Fe 2+ CCl4 层变红色（2）用 KBr 溶液代替 KI溶液进行同样实验。

Br — + Fe 3+ → 不反应（3）碘水（3 滴） + FeSO4(0.5mL,0.1mol/L) → 摇匀 → 加 CCl4(0.5mL) → 振荡 → 观察 CCl4 层颜色。

溴水 （3 滴）+ FeSO4(0.5mL,0.1mol/L) → 摇匀 → 加 CCl4(0.5mL) → 振荡 → 观察 CCl4 层颜色。

原电池由两个半电池组成的.
氧化还原电对：由同一种元素的氧化态物质和其对应 的还原态物质所构成的整体. 常用符号氧化态／还原态来表示,如氧化还原电对可写 成 Cu2+／Cu、Zn2＋／Zn、 Cl2/Cl-、Cr2O72-／Cr3+、 H+/H2.
氧化态物质和还原态物质在一定条件下,可以互相 转化；
解： 正 极 Cl2 2e == 2Cl 负 极 Fe2 e == Fe3
( )P t F e21.0m olL 1 ,F e30.1m olL 1 ‖ C l2.0m olL 1 C l2100K P a,P t( )
10.2.2 电极电势electrode potential
在用 Fe3+／Fe2+、Cl2／Cl-、O2／OH-等电对作为 半电池时,可用金属铂或其他惰性导体作电极.
例：将下列反应设计成原电池并以原电池符号表示.
2 F e2 (1 .0 m o lL 1) C l2(1 0 0 K P a) 2 F e3 (0 .1 m o lL 1 ) 2 C l (2 .0 m o lL 1 )
电极电势 /V +0.2415 +0.2830 +0.3356
3. 标准电极电势的测定
• 实验测定： • 1. 将待测电极与已知电极电势的电极组成原电池. • 2. 测定原电池电动势E. • 3. 计算待测电极电势: E = 待测 – 已知 • 4. 若已知电极为标准氢电极,则测定的电动势为待测电
2.离子-电子法
• 离子-电子法配平氧化还原反应的原则是反应中 氧化剂夺得的电子总数与还原剂失去的电子总数相 等. • 由于任何氧化还原反应可看作由两个半反应组成, 所以配平时先将氧化-还原反应拆成两个半反应,配平 半反应,最后将两个半反应加合起来,消除其中的电子.

氧化还原反应氧化还原平衡实验原理
氧化还原反应是化学反应中最常见的一种类型，它涉及到电子的转移和原子的氧化还原状态的改变。

在氧化还原反应中，氧化剂接受电子，而还原剂则失去电子。

这种反应可以用氧化还原平衡实验来研究和探究。

氧化还原平衡实验是一种定量分析方法，它可以用来确定氧化还原反应中各种物质的摩尔比例。

这种实验通常涉及到两种反应物，一种是氧化剂，另一种是还原剂。

在实验中，我们需要将这两种反应物混合在一起，并加入一定量的指示剂，以便观察反应的进程。

在氧化还原平衡实验中，我们需要注意一些关键的因素。

首先，我们需要选择合适的氧化剂和还原剂，以确保反应能够顺利进行。

其次，我们需要控制反应的温度和pH值，以确保反应的速率和方向正确。

最后，我们需要选择合适的指示剂，以便观察反应的进程和结果。

在实验中，我们可以使用一些常见的氧化剂和还原剂，例如氯酸钾和亚硫酸钠。

这些化合物可以在水中溶解，并且可以通过一些简单的化学反应来进行氧化还原反应。

我们可以使用一些常见的指示剂，例如淀粉和碘化钾，以便观察反应的进程和结果。

氧化还原平衡实验是一种非常重要的化学实验方法，它可以用来研究和探究氧化还原反应的机理和规律。

通过这种实验，我们可以深
入了解化学反应的本质和原理，为我们的科学研究和工程应用提供有力的支持和帮助。

B、0.5ml 0.1mo1·l-1KBr+0.5ml 6 mo1·l-1HAc+2D 0.01mo1·l-1KMnO4
10Br-+2 MnO4-+16H+=5 Br2+2Mn2++8H2O H2SO4是强酸，完全电离，溶液中H+浓度大，反应速度快，
MnO4-→2Mn2+速度快，所以紫红色褪去快。 HAc是弱酸，不完全电离，溶液中H+浓度小，反应速度慢，
由以上反应可知，酸度对氧化还原反应有影响。
2、浓度旳影响
（1）0.5mL 0.1mo1·L-1 Fe2(SO4)3+ 0.5mL水+ 0.5mL CCl4+ 0.5mL0.1mo1·L-1KI , 振荡。
Fe3++I-＝Fe2++I2 CCl4层变成紫红色 （2）0. 5mL0.1mo1·L-1 Fe2(SO4)3+ 0.5mL 1 mo1·L1 FeSO4+ 0.5mLCCl4+ 0.5mL 0.1mo1·L-1KI , 振荡。
粉
a、加3D 1mo1·L-1 H2SO4： 5I-+ IO3-+6H+=3I2+3H2O I-被氧化成→I2 IO3-被还原成I-， I2使淀粉变蓝色，故溶液变成蓝色。
b、加3D 6mo1·L-1 NaOH：
3I2+6OH-=5I-+ IO3-+3H2O I2氧化成→ IO3I2被氧化成→I- I2 发生反应， 故试管中溶液又变成无色。
KBr(0.1 mo1·L-1)、
FeCl3(0.1 mo1·L-1)、
Fe2(SO4)3(0.1 mo1·L-1)

氧化还原反应和氧化还原平衡一、实验目的与要求：1、学会装配原电池；2、掌握电极的本性、电对的氧化型或还原型物质的浓度、介质的酸度等因素对电极电势、氧化还原反应的方向、产物、速率的影响；3、通过实验了解化学电池电动势。

二、教学重点与难点： 实验重点1、电极电势与氧化还原反应方向的关系；2、介质、反应物浓度对氧化还原反应的影响；3、原电池的原理；4、电解、电化腐蚀的基本知识。

实验难点物质浓度变化对电极电势的影响的理解；低压电源的使用和盐桥的制作方法。

三、实验用品：仪器：离心试管，烧杯，伏特计（或酸度计），表面皿，U 型管 固体试剂：锌粒，铅粒，铜片，琼脂，氟化铵 液体试剂：略材料：电极，导线，砂纸，红色石蕊试纸 四、教学方法与手段：讲授法；演示法 五、教学课时: 4课时 六、课的类型：实验课 七、基本操作：（一）、氧化还原反应和电极电势 （二）、浓度对电极电势的影响 （三）、酸度和浓度对氧化还原产物的影响 （四）、酸度对氧化还原反应速率的影响 （五）、氧化数居中的物质的氧化还原性 八、实验原理 ：1、电极电势ϕ代数值越大，其氧化态的氧化能力越强，还原态的还原能力越弱；反之，ϕ代数值越小，其氧化还原能力越弱，还原态的还原能力越强。

2、根据氧化剂和还原剂所对应电极电势ϕ的相对大小，可以判断氧化还原反应进行的方向。

当氧化剂所对应电对的电极电势与还原剂所对应的电极电势的差值E = 负正ϕϕ-：（1）E > 0时，反应能自发进行； （2）E = 0 时，反应处于平衡状态 （3）E < 0时，反应不能进行。

3、通常用标准电极电势θϕ进行比较，当E θ差值< 0.2时，则考虑反应物浓度，介质酸碱性的影响，用能斯特方程计算：ϕ（氧化型/还原型）= θϕ（氧化型/还原型）+ ban ][][lg 059.0还原型氧化型 4、原电池是通过氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，负极发生氧化反应，给出电子，正极发生还原反应，得到电子，电子通过导线由负极流向正极E = 负正ϕϕ-测定某电对的电极电势时，可用待测电极与参比电极组成原电池进行测定，常用的参比电极是甘汞电极，由Hg, Hg 2Cl 2(s)及KCl 溶液组成，其电极电位主要取决于Cl －的浓度，当KCl 为饱和溶液时，称为饱和甘汞电极25℃时 Hg Cl Hg /22ϕ= 0.2415V温度为t ℃ 时：ϕ= 0.2415 －0.00065（t －25） 如：Θ+Zn Zn /2ϕ的测定和Cu —Zn 原电池电动势的测定Θ+ZnZn /2ϕ的测定Θ+ZnZn/2ϕ=Hg Cl Hg /22ϕ－ E = 0.2415 －1.002 = －0.76Cu —Zn 原电池电动势的测定 测得 E = 1.075VCuCu/2+ϕ =Zn Zn /2+ϕ + E = －0.761+ 1.075 = 0.314V5、电解：利用电能使非自发的氧化还原反应进行的过程。

氧化还原反应与配位平衡实验报告姓名： 学号： 班级：实验一：氧化还原反应一、实验目的学会装配原电池。

掌握电极的本性，电对的氧化型或还原型物质的浓度、介质的酸度等因素对电极电势、氧化还原反应的方向、产物、速率的影响。

通过实验了解化学电池电动势。

二、实验原理推动氧化还原反应发生的推动力是氧化还原电对形成的电动势E ，E 可由正负极的电极电势求出：E = +ϕ - -ϕ+ϕ和-ϕ分别为正负极电对的电极电势。

若E > 0，那么氧化还原反应能够发生；反之不能发生。

利用这一原理可将氧化还原反应设计为原电池。

在常温下的能斯特方程为：ϕ = θϕ +R 0592.0lg ][][还原型氧化型 其中θϕ是该电对的标准电极电势，R 为常数。

当氧化型物质的浓度降低（如生成沉淀或形成配合物）时，会导致电极电势降低；反之，当还原性物质的浓度降低时，电极电势会升高。

有时，一个半反应中的氧化型物质不只一个，若增加另一种物质的浓度，也会使电对的电极电势升高。

三、实验用品仪器：试管若干、烧杯两个、盐桥、伏特表、胶头滴管、表面皿。

药品：浓盐酸、2mol/L 硝酸、6mol/L 醋酸、1mol/L 硫酸、6mol/L 氢氧化钠、浓氨水、1mol/L 硫酸锌、、1mol/L 硫酸铜、L 碘化钾、溴化钾、三氯化铁、硫酸铁、碘酸钾、溴水、碘水、1mol/L 硫酸亚铁、3%过氧化氢、饱和氯水、饱和氯化钾、四氯化碳、酚酞指示剂、%淀粉溶液。

四、实验内容1. 取 L 碘化钾于试管中，滴入2~3滴三氯化铁溶液，再注入四氯化碳，振荡，静置，观察现象。

现象：。

2.用L溴化钾代替碘化钾进行同样实验，观察现象。

现象为：。

3.向两支试管中分别加入3滴碘水、溴水，然后加入约L硫酸亚铁，摇匀后注入四氯化碳，振荡。

现象为：。

4.结论：Br2/Br-、I2/I-、Fe3+/Fe2+三个电对的电极电势大小为：。

5.往一只小烧杯中加入30mL 1mol/L硫酸锌并插入锌片；往另一只小烧杯中加入同体积同浓度的硫酸铜溶液并插入铜片。

0.059 lg cFe3
n2
cFe2
n1eq
n O 1 Ce4 /Ce3
0.059
lg
c Ce
4
cCe3
n2eq
n O 2 Fe3 /Fe2
0.059 lg cFe3 cFe2
(n1 n2 )
eq n1
n O
Ce4 /Ce3
2
c c O 0.059 lg c c Fe3/Fe2
1 ′- 2 ′= 1.51- 0.68
Δ = 0.86 ~1.46V
2+
(2) 在1 mol/L H2SO4中Ce(SO4)2滴定Fe
1 ′- 2 ′= 1.44 - 0.68
Δ = 0.86 ~1.26V
2、介质不同，突跃范围不同
例如:在不同介质中用KMnO4滴定 Fe2+.
(1) 化学计量点前, 电极电位由 Fe3+/ Fe2+ 电对决定。
附录八（p437）列出部分条件电势，均为实测 值。计算时可用相近值代，误差比用标准电势反而 低。
如：φ= φ0 + 0.059㏒[Fe3+] / [Fe2+]
= φ0′+ 0.059㏒CFe3+ / CFe2+
在1.5 mol /L H2SO4 中φ0′ ，书中无数据， 此时宁可用1.0 mol /L H2SO4的φ0′= 0.68代替， 而不用φ0 = 0.77；对没有φ0′，只好采用φ0
例题：0.1000 mol ·L-1 Ce(SO4)2溶液滴定0.1000 mol ·L-1 Fe2+ 的酸性溶液 (1.0 mol ·L-1硫酸)
滴定反应: Ce4+ + Fe2+ = Ce3+ + Fe3+

氧化还原反应和氧化平衡（3学时）一、目的要求1．掌握电极电势与氧化还原反应方向的关系；掌握氧化还原的相对性。

2．掌握浓度和介质对氧化还原反应的影响。

二、实验原理氧化还原反应也就是电子的转移过程。

氧化剂在反应中得到电子，还原剂失去电子．这种得、失电子能力的大小或者说氧化、还原能力的强弱，可以用同一物质的氧化态一还原态所组成的电对的电极电势相对高低来衡量。

一个电对的电极电势(以还原电位为准)代数值越大，其氧化态的氧化能力越强，其还原态的还原能力越弱．反之亦然．所以根据电极电势的大小，可判断—个氧化还原反应进行的方向。

当氧化态或还原态的浓度变化时，会改变氧化还原反应进行的速率，并会改变其电极电势的数值，从而影响氧化还原反应的产物．特别是有沉淀剂或配合剂存在，能够大大减少溶液中某一离子浓度的时候，甚至可以改变反应的方向在有H+或OH¯离子参加电极反应的电对，介质的PH值也对电极电势产生影响，从而影响氧化还原反应的产物和方向。

三、仪器与试剂1．仪器小试管，烧杯，表面皿，伏特计，电极，盐桥，导线，红色石蕊试纸2．药品锌粒，醋酸，硝酸，硫酸，氢氧化钠，硫酸铜，氯化铁，硫酸亚铁，重铬酸钾，溴化钾，碘化钾，碘酸钾，高锰酸钾，硫代硫酸钠，硫酸锌，过氧化氢，碘水，溴水，淀粉溶液，氨水四、实验步骤1．氧化还原反应与电极电势（1）在试管中加入0.5molL-1KI溶液和两滴0.1molL-1FeCl3溶液，摇匀后加入0.5mL CCl4，充分振荡，观察CCl4层的颜色变化，判断KI与FeCl3是否反应(I2溶于CCl4呈紫红色)。

（2）用0.1molL-1KBr溶液代替KI溶液进行同样的实验，观察CCl4层的颜色变化，判断KBr 与FeCl3是否反应(Br2溶于CCl4呈棕黄色)。

（3）往两支试管中分别加入二滴碘水和溴水，然后加入约0.5mL0.1molL-1FeSO4溶液，摇匀后，注入0.5mL CCl4，充分振荡，观察CCl4层有无变化．根据以上实验结果，定性地比较Br2／Br—,I2／I—，Fe3+／Fe2+三个电对电极电势的相对高低，并指出哪个电对的氧化态是最强的氧化剂，哪个电对的还原态是最强的还原剂。