大学化学基础电化学基础和氧化还原平衡
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第九章氧化还原反应和电化学基础一、氧化还原反应方程式的配平1、元素的氧化数(氧化值)(中学:化合价)❖定义:氧化数是某一个元素的荷电数,这种荷电数由假设把每个键中的电子数指定给电负性更大的原子而求得。
❖本质:a、离子化合物中,即正、负离子所带的电荷数;b、极性化合物中,即元素的一个原子提供参与共价键的电子数,其中电负性小,共用电子对离得较远的元素为正氧化数,电负性大、共用电子以离得较近的元素为负氧化数。
『①单质的氧化数为0-1;②在配合物中,当自由基或原子团作为配体时,其氧化数均看作 1;2❖定义:凡有电子得失或共用电子对偏移发生的反应。
氧化——失去电子或共用电子对偏离的变化,相应的物质称为“还原剂”;还原——得到电子或共用电子对接近的变化,相应的物质称为“氧化剂”。
❖氧化剂还原剂——氧化还原反应中,失去电子、氧化数升高的物质(发生氧化反应)因此,凡元素氧化数发生变化的过程,就是氧化还原反应!3、氧化还原反应方程式的配平方法与应用(一)氧化数法:适用于任何氧化还原反应❖依据:还原剂氧化数的升高总值 = 氧化剂氧化数降低总值例1:KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 ==①根据反应事实,写出反应产物,注意介质酸碱性:KMnO4 + FeSO4 + H2SO4==MnSO4 +Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O②调整计量系数,使氧化数升高值 = 降低值:+7 +2 +2 +3KMnO4 + 5 FeSO4 + H2SO4==MnSO4 + 5/2 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O③若出现分数,可调整为最小正整数:2 KMnO4 +10 FeSO4 + H2SO4==2 MnSO4 + 5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O法2:配平各元素原子数(观察法)——先配平非H、O原子,后配平H、O原子。
①配平K+、SO42-数目 SO42-:左11,应+7;右182 KMnO4 + 10 FeSO4 + 8 H2SO4 ==2 MnSO4 + 5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O②配平H+数目 H+:左2,应 8 H2O2 KMnO4 +10 FeSO4 + 8 H2SO4==2 MnSO4 +5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8 H2O③配平(或核对)O原子数目:已平衡。
第六章 氧化还原平衡和电化学基础练习:1、已知: ϕ(Fe 3+/Fe 2+) = 0.77 V , ϕ(Br 2/Br -) = 1.07 V , ϕ(H 2O 2/H 2O) = 1.78 V ,ϕ(Cu 2+/Cu) = 0.34 V , ϕ(Sn 4+/Sn 2+) = 0.15V 则下列各组物质在标准态下能够共存的是:A 、Fe 3+,CuB 、Fe 3+,Br 2C 、Sn 2+,Fe 3+D 、H 2O 2,Fe 2+2、Pt│Fe 3+(1 mol·L -1),Fe 2+(1 mol·L -1)‖C e 4+(1 mol·L -1),Ce 3+(1 mol·L -1)│Pt 的电池反应是: A 、Ce 3+ + Fe 3+ = Ce 4+ + Fe 2+ B 、Ce 4+ + Fe 2+ = Ce 3+ + Fe 3+C 、Ce 3+ + Fe 2+ = Ce 4+ + FeD 、Ce 4+ + Fe 3+ = Ce 3+ + Fe 2+3、已知:Fe 3+ + e - = Fe 2+ ϕ= 0.77 V Cu 2+ + 2e - = Cu ϕ= 0.34 VFe 2+ + 2e - = Fe ϕ= -0.44 V Al 3+ + 3e - = Al ϕ= -1.66 V则最强的还原剂是: A 、Al 3+ B 、Fe 2+ C 、Fe D 、 Al4、 ϕ(MnO -4/Mn 2+) = 1.51 V , ϕ(MnO -4/MnO 2)= 1.68 V , ϕ(MnO -4/MnO -24) = 0.56 V ,则还原型物质的还原性由强到弱排列的次序是:A 、 MnO -24> MnO 2 > Mn 2+ B 、 Mn 2+ > MnO -24> MnO 2C 、 MnO -24> Mn 2+ > MnO 2 D 、 MnO 2 > MnO -24> Mn 2+5、对于下面两个反应方程式,说法完全正确的是:2Fe 3+ + Sn 2+ = Sn 4+ + 2Fe 2+, Fe 3+ + 21Sn 2+ = 21Sn 4+ + Fe 2+A 、两式的 E , m r G ∆,K 都相等B 、两式的 E , m r G ∆,K 不等C 、两式的 m r G ∆相等, E ,K 不等D 、两式的E 相等, m r G ∆,K 不等6、原电池Zn + 2Ag + = Zn 2+ + 2Ag 在标准状态下的电动势为:A 、ε= 2φθ(Ag +/Ag )-φθ(Zn 2+/Zn );B 、ε= {φθ(Ag +/Ag )}2 -φθ(Zn 2+/Zn );C 、ε= φθ(Ag +/Ag )-φθ(Zn 2+/Zn );D 、ε= φθ(Zn 2+/Zn )- φθ(Ag +/Ag )7、已知 ϕ(Fe 3+/Fe 2+) = +0.77 V , ϕ(Fe 2+/Fe) = -0.44 V ,则 ϕ(Fe 3+/Fe)的值为: -0.037V8、根据铬在酸性溶液中的元素电势图可知, ϕ(Cr 2+/Cr)为:-0.905V9、某氧化还原反应的标准吉布斯自由能变为 Δr G θ m 、平衡常比数为K θ 、标准电极电势为E θ 。