实验15 氧化还原反应和氧化还原平衡

氧化还原反应的实验报告
《氧化还原反应的实验报告》
实验目的：通过观察氧化还原反应，了解氧化还原反应的基本原理和特点。

实验材料：氢氧化钠溶液、氯化铁溶液、试管、滴管、玻璃棒、酒精灯。

实验步骤：
1. 取两个试管，分别加入氢氧化钠溶液和氯化铁溶液。

2. 用滴管将氢氧化钠溶液滴入氯化铁溶液中，观察反应过程。

3. 用玻璃棒搅拌试管中的溶液，观察反应的变化。

实验结果：
在滴入氢氧化钠溶液的过程中，可以观察到氯化铁溶液的颜色发生变化，由原来的黄色逐渐变为暗绿色。

同时，试管中产生了气泡，并伴随着气体的释放。

搅拌试管中的溶液后，颜色变化更加显著，气泡也更加频繁。

实验分析：
根据实验结果，可以得出结论：氢氧化钠溶液和氯化铁溶液发生了氧化还原反应。

氢氧化钠是一种强碱，可以将氯化铁溶液中的铁离子氧化为Fe3+，同时自身被还原为水。

气泡的产生是氢氧化钠溶液和氯化铁溶液反应释放出的氢气。

颜色的变化则是由于产生了新的物质，导致溶液颜色发生了变化。

实验总结：
通过这次实验，我们深刻理解了氧化还原反应的基本原理和特点。

氧化还原反应是化学反应中非常重要的一种类型，它不仅在日常生活中广泛存在，而且在工业生产和科学研究中也有着重要的应用。

因此，深入了解氧化还原反应的原理和特点对于我们的学习和工作都具有重要意义。

通过这次实验，我们不仅增加了对氧化还原反应的理解，也锻炼了我们的实验操作能力和观察能力。

希望以后能够继续进行更多有趣的实验，不断丰富自己的化学知识。

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：。

无机化学实验报告姓名：黄文轩学号20160182310085实验名称：氧化还原和电化学一.实验目的1.理解电极电势与氧化还原反应的关系2.掌握介质酸碱性，浓度对电极电势及氧化还原反应的影响3.了解还原性和氧化性的相对性4.了解原电池的组成及工作原理学习原电池电动势的测量方法。

二.实验原理1.氧化还原反应的实质是反应物之间发生了电子转移或偏移。

氧化剂在反应中得到电子被还原，元素的氧化值减小，还原剂在反应中被氧化，元素的氧化值增大。

物质的氧化还原能力的大小可以根据对应的电对的电极电势的大小来判断。

电极电势越大，电对中的氧化型的氧化能力越强，电极电势越小，电对中还原型的还原能力越强。

根据电极电势的大小可以判断氧化还原反应的方向。

当氧化剂电对的电极电势大于还原剂电对的电极电势时，即E MF=E(氧化剂）--E(还原剂）>0时，反应能正向自发进行。

由电极的能斯特方程式可以看出浓度对氧化还原反应的电极电势的影响，298.15K时E=E⊝+0.0592VZ lg c（氧化型）c（还原型）1.理解电极电势与氧化还原反应的关系2.掌握介质酸碱性，浓度对电极电势及氧化还原反应的影响3.了解还原性和氧化性的相对性4.了解原电池的组成及工作原理学习原电池电动势的测量方法。

二.实验原理1.氧化还原反应的实质是反应物之间发生了电子转移或偏移。

氧化剂在反应中得到电子被还原，元素的氧化值减小，还原剂在反应中被氧化，元素的氧化值增大。

物质的氧化还原能力的大小可以根据对应的电对的电极电势的大小来判断。

电极电势越大，电对中的氧化型的氧化能力越强，电极电势越小，电对中还原型的还原能力越强。

根据电极电势的大小可以判断氧化还原反应的方向。

当氧化剂电对的电极电势大于还原剂电对的电极电势时，即E MF =E(氧化剂）--E(还原剂）>0时，反应能正向自发进行。

由电极的能斯特方程式可以看出浓度对氧化还原反应的电极电势的影响，298.15K 时E=E ⊝+0.0592V Z lg c （氧化型）c （还原型）溶液的ph 也会影响某些电对的电极电势或氧化还原反应的方向。

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。

大学无机化学实验目录绪论实验1 仪器的认领和洗涤实验2 灯的使用玻璃管的简单加工实验3 称量练习——台秤和分析天平的使用实验4 CO2相对分子质量的测定实验5 硫酸铜结晶水的测定实验6 溶液的配制实验7 酸碱滴定实验8 HAC电离度和电离常数的测定实验9 水的净化——离子交换法实验10 PbI2溶度积的测定实验11 由海盐制试剂级NaCl实验12 化学反应速率和活化能——数据的表达和处理实验13 转化法制备KNO3——溶解、蒸发、结晶和固液分离实验14 碱式碳酸铜的制备——设计实验实验15 氧化还原反应和氧化还原平衡实验16 硫酸亚铁铵的制备——设计实验实验17 P区非金属元素（一）（卤素、氧、硫）实验18 P区非金属元素（二）（氮族、硅、硼）实验19 常见非金属阴离子的分离与鉴定实验20 硫代硫酸钠的制备实验21 主族金属（碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋）实验22 ds区金属（铜、银、锌、镉、汞）实验23 常见阳离子的分离与鉴定（一）实验24 第一过渡系元素（一）（钛、钒、铬、锰）实验25 第一过渡系元素（二）（铁、钴、镍）实验26 磺基水杨酸合铁（III）配合物的组成及其稳定常数的测定实验27 一种钴（III）配合物的制备实验28 高锰酸钾的制备——固体碱熔氧化法实验29 醋酸铬（II）水合物的制备——易被氧化的化合物的制备实验30 从烂版液回收硫酸铜——设计实验（本科）实验31 生物体中几种元素的定性鉴定（专科）实验32 离子鉴定和未知物的鉴别——设计实验绪论一、为什么要学习无机实验课？化学是一门实验科学，学习化学，离不开实验。

1、传授知识和技术；2、训练科学方法和思维；3、培养科学精神和品德二、怎样学好无机实验？1、预习——P2；2、实验；3、实验报告。

三遵守实验室规则。

一、注意实验室安全，学会自我保护。

二、对学生的要求。

1)关于预习报告：正规笔记本，不定期检查，评定平时成绩。

两次没有者本学期成绩评为不及格；2)准时进入实验室，保持安静，穿好实验服；3)每人都必须完成实验作业，及时如实地记录，凡有实验测定数据的都必须填好原始数据表，我签字并贴在实验报告上。

氧化还原反应实验报告氧化还原反应实验报告引言：氧化还原反应是化学中非常重要的一类反应，广泛应用于生活和工业生产中。

本实验旨在通过观察氧化还原反应的现象和结果，探究其反应机制和影响因素。

实验目的：1. 了解氧化还原反应的基本概念和原理；2. 观察不同物质之间的氧化还原反应现象；3. 探究影响氧化还原反应速率的因素。

实验材料和方法：1. 材料：锌粉、铜片、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、酸性高锰酸钾溶液、硫酸、试管等；2. 方法：a. 实验一：将锌粉放入硫酸铜溶液中，观察反应现象；b. 实验二：将铜片放入酸性高锰酸钾溶液中，观察反应现象；c. 实验三：将锌粉放入硫酸中，观察反应现象。

实验结果与讨论：1. 实验一观察到的现象是锌粉逐渐变成铜色，溶液由蓝色变为无色。

这是因为锌粉被氧化成了锌离子，而硫酸铜溶液中的铜离子被还原成了金属铜。

这是一个典型的氧化还原反应。

2. 实验二观察到的现象是铜片表面逐渐变黑，酸性高锰酸钾溶液由紫色变为无色。

这是因为铜片被氧化成了铜离子，而酸性高锰酸钾溶液中的高锰酸根离子被还原成了无色的锰离子。

同样是一个氧化还原反应。

3. 实验三观察到的现象是锌粉逐渐溶解，溶液中产生气泡。

这是因为锌粉被硫酸氧化成了锌离子，并与硫酸中的氢离子反应生成氢气。

这也是一个典型的氧化还原反应。

4. 通过以上实验可以得出结论：氧化还原反应是指物质失去或获得电子的过程，其中一种物质被氧化，另一种物质被还原。

实验延伸：1. 进一步探究影响氧化还原反应速率的因素，如温度、浓度、催化剂等；2. 进行更多不同物质间的氧化还原反应实验，观察不同反应条件下的现象和结果；3. 研究氧化还原反应在生活和工业中的应用，如电池、腐蚀等。

结论：本实验通过观察氧化还原反应的现象和结果，深入了解了氧化还原反应的基本概念和原理。

通过实验可以发现，氧化还原反应广泛存在于我们的生活和工业生产中，对于理解化学反应和应用化学具有重要意义。

通过进一步研究和探索，我们可以更好地应用氧化还原反应，促进科技的发展和生活的改善。

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

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.

- 让每一个人同等地提高自我实验 15 氧化复原反响和氧化复原均衡[ 实验目的 ]1. 学会装置原电池；2. 掌握电极的天性、电对的氧化型或复原型物质的浓度、介质的酸度等要素对电极电势、 氧化复原反响的方向、 产物、速率的影响；3. 经过实验认识化学电池电动势。

[ 基本操作 ] 1. 试管操作 要用专用滴管取液体，不得引入杂质。

冲洗滴管时，里外都要冲刷洁净。

滴瓶上的滴管不得用于其他液体的取用， 滴加液体时磨口以下部分不得接触接收留器的器壁。

装有药品的滴管不得横放或滴管口向上斜放， 免得液体流入橡皮头中。

在往常的性质实验中，反响液一般取 3~5 滴。

正常滴管中的一滴溶液约 mL ，比如，取 mL 的溶液，需要大概 10 滴。

2. 盐桥的制法3. 伏特计的使用（划分正负极，伏特计和电极要接触优秀） [ 实验原理 ]关于电极反响：氧化态（ Ox ）+ ne - = 复原态（ Red ）依据能斯特公式，有EEo RT[氧化型 ]Eo 0.05915[氧化型 ] nF lnnlg[复原型 ] [复原型 ]此中，R=J ·mol -1· -1，T = K ，F = 96485 C mol ·-1K电极电势的大小与 E o （电极天性）、氧化态和复原态的浓度，溶液的温度以及介质酸度等相关。

关于电池反响，aA + bB = cC + dD 对应的能斯特方程是E 池o 0.05915lg[C] c [D] dE 池[A] a [B] bn电极电势愈大， 表示电对中氧化态氧化能力愈强， 而复原态复原能力愈弱，电极电势大的氧化态能氧化氧化电极电势比它小的复原态。

E + > E －是氧化复原反响自觉进行的判椐。

在实质应用中， 若 E o 与E o的差值大于Ｖ，能够忽视浓度、温度等要素的影响，直接用o数池E值的大小来确立该反响进行的方向。

[ 实验内容 ]实验内容实验现象解说和反响一、氧化复原反响和电极电势(1)+2滴 mol ·L － 1 FeCl 3，摇匀后紫色2I - + 2Fe 3+ = I 2 ( 紫色 )+2Fe 2+加入 CCl 4 察看 CCl 4 层颜色(2)KBr 取代 KI 进行上述实验无变化03+2+0 - ，不可以反响E Fe /Fe＜ E Br /Br24 4紫色Fe 3+/Fe 2+＞ E 0 I 2/I-，不可以反响 (3) 碘水 + FeSO摇匀后加入 CCl 观E4层颜色察 CCl244溴水褪色Br 2+2Fe2+-+ 2Fe 3+Br水+ FeSO 摇匀后加入CCl 察看= 2BrCCl 4 层颜色比较电极电势Br 2 /Br - ＞Fe 3+/Fe 2+＞ I 2 /I-二、浓度对电极电势的影响－ 1ZnSO 中插(1) 烧杯 1：15mL1mol ·L4E Cu o2/ Cu ＞E Zn o入锌片 2+2 / ZnCu / Cu 为 正 烧杯 2：15mL 1mol ·L － 1CuSO 4中插入 极 铜片盐桥连结两烧杯，测电压CuSO 溶液中注入浓氨水至生成积淀电压降低2+- = Cu4溶解生成深蓝色溶液，察看电压变EE o 0.0592 lg[ Cu 2]化2加入 NH 3 水时，形成 [Cu(NH 3) 4] 2+，使[Cu 2+]大幅度减小，电极电势随之减小。

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。

19
水中单质铁的存在形态：
Fe2++2e-
Fe
pE=-7.45
假设水中[Fe2+]=1.0×10-5mol/L，计算平衡时的pE=-9.95。
可见单质铁同Fe2+平衡的pE值低于水的还原极限，水充当了氧化剂 ，因此与水接触的金属铁在热力学上是不稳定的，处于还原状态。这 就从水化学角度解释了金属铁腐蚀的一个重要原因。
要存在形式。如有些地下水就含较多Fe2+。 ➢ 在区域Ⅲ，即低酸性氧化态介质中，Fe（OH）3含量比较多。 ➢ 在区域Ⅳ，即碱性还原态介质中，Fe（OH）2是很稳定的。
18
在天然水体中，pH值一般在4～9之间，铁主要以Fe2+和Fe（OH）3形式 存在。
在厌氧水体中，比如深井水，pE较低，会有相当量的Fe2+存在。当这种 水一旦接触空气，pE值升高，就会有Fe（OH）3悬浮颗粒物生成。这就是抽 取深层地下水的机泵出口有红色氧化铁污斑的原因。
2
E-pH图
以纯水体系为例，考虑E-pH图的作图方法。 暴露于大气的水能按如下反应被氧化：
O2＋4H+＋4e-
按能斯特方程：
2H2O
对于纯水：[H2O]=1，在25℃下，E0=1.23V，于是
3
由于地球表面氧浓度为0.21摩尔分率（注意：NERNST方程中的气体分压单 位是气体物质的摩尔分率），代入上式得：
氧化还原平衡图示法
马双忱
1
常用的氧化还原平衡图示法有两种类型： 一是E-pH图或pE-pH图，在图中能显示出某元素各种化学形态间的 平衡关系，即表明在各种条件下质子和电子怎样同时使平衡移动的， 并且能够指出，在任何给定E（或pE）和pH条件下，何种化学形态会 占优势。 另一类型是logc-pE图，能表现出在pE及溶液组成发生变化时，各种 化学形态间的平衡关系。现已有90余种元素与水构成的pE-pH图，已 汇集成册。

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。

第1篇一、实验目的1. 了解氧化还原反应的基本概念和特点。

2. 掌握氧化还原反应的实验操作方法。

3. 分析氧化剂和还原剂的性质，以及它们在反应中的变化。

4. 探究浓度、温度、催化剂等因素对氧化还原反应速率的影响。

二、实验原理氧化还原反应是指物质在反应过程中发生电子转移的化学反应。

氧化剂是获得电子的物质，还原剂是失去电子的物质。

氧化还原反应的速率受多种因素影响，如浓度、温度、催化剂等。

三、实验用品1. 仪器：烧杯、量筒、滴定管、锥形瓶、电炉、温度计、秒表、pH计、电极等。

2. 试剂：硫酸亚铁溶液、高锰酸钾溶液、碘化钾溶液、盐酸、硫酸、氢氧化钠、淀粉溶液等。

四、实验步骤1. 硫酸亚铁溶液与高锰酸钾溶液的反应（1）取一定量的硫酸亚铁溶液于锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液作为指示剂。

（2）逐滴加入高锰酸钾溶液，观察溶液颜色变化，直至溶液变为浅紫色。

（3）记录反应所需时间，计算反应速率。

2. 碘化钾溶液与淀粉溶液的反应（1）取一定量的碘化钾溶液于锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液作为指示剂。

（2）逐滴加入盐酸，观察溶液颜色变化，直至溶液变为蓝色。

（3）记录反应所需时间，计算反应速率。

3. 探究浓度对氧化还原反应速率的影响（1）分别取不同浓度的硫酸亚铁溶液和高锰酸钾溶液，重复上述实验步骤。

（2）比较不同浓度下的反应速率，分析浓度对反应速率的影响。

4. 探究温度对氧化还原反应速率的影响（1）将硫酸亚铁溶液和高锰酸钾溶液分别置于不同温度的水浴中。

（2）重复上述实验步骤，比较不同温度下的反应速率，分析温度对反应速率的影响。

5. 探究催化剂对氧化还原反应速率的影响（1）向硫酸亚铁溶液中加入一定量的催化剂，如氯化钴。

（2）重复上述实验步骤，比较有无催化剂时的反应速率，分析催化剂对反应速率的影响。

五、实验结果与分析1. 硫酸亚铁溶液与高锰酸钾溶液的反应实验结果显示，随着高锰酸钾溶液的逐滴加入，溶液颜色逐渐由浅绿色变为浅紫色，说明发生了氧化还原反应。