实验15---氧化还原反应和氧化还原平衡讲课教案.doc
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1、精品文档实验15 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。基本操作1. 试管操作 要用专用滴管取液体,不得引入杂质。清洗滴管时,里外都要冲洗干净。滴瓶上的滴管不得用于别的液体的取用,滴加液体时磨口以下部分不得接触接收容器的器壁。装有药品的滴管不得横放或滴管口向上斜放,以免液体流入橡皮头中。在通常的性质实验中,反应液一般取35滴。正常滴管中的一滴溶液约0.05 mL,例如,取0.5 mL的溶液,需要大约10滴。2. 盐桥的制法
2、3. 伏特计的使用(区分正负极,伏特计和电极要接触良好)实验原理对于电极反应:氧化态(Ox)+ ne = 还原态(Red)根据能斯特公式,有 其中,R = 8.314 Jmol-1K-1,T = 298.15 K,F = 96485 Cmol-1电极电势的大小与Eo(电极本性)、氧化态和还原态的浓度,溶液的温度以及介质酸度等有关。对于电池反应,aA + bB = cC + dD对应的能斯特方程是 电极电势愈大,表明电对中氧化态氧化能力愈强,而还原态还原能力愈弱,电极电势大的氧化态能氧化氧化电极电势比它小的还原态。E+ E是氧化还原反应自发进行的判椐。在实际应用中,若与的差值大于0.5,可以忽略
3、浓度、温度等因素的影响,直接用数值的大小来确定该反应进行的方向。实验内容实验内容实验现象解释和反应一、氧化还原反应和电极电势(1)0.5mL0.1molL1KI + 2滴0.1 molL1 FeCl3,摇匀后加入CCl4观察CCl4层颜色紫色2I- + 2Fe3+ = I2(紫色)+2Fe2+(2)KBr代替KI进行上述实验无变化E0Fe3+/Fe2+ E0Br2/Br-,不能反应(3)碘水+ 0.5mL0.1molL1 FeSO4摇匀后加入CCl4观察CCl4层颜色Br2水+0.5mL0.1molL1 FeSO4摇匀后加入CCl4观察CCl4层颜色紫色溴水退色E0Fe3+/Fe2+ E0I2
4、/I-,不能反应Br2 +2Fe2+= 2Br- + 2Fe3+ 比较电极电势Br2 /Br-Fe3+/Fe2+I2/I-二、浓度对电极电势的影响(1)烧杯1:15mL 1molL1ZnSO4中插入锌片烧杯2:15mL 1molL1CuSO4中插入铜片盐桥连接两烧杯,测电压0.9VCu2+/ Cu为 正极CuSO4溶液中注入浓氨水至生成沉淀溶解生成深蓝色溶液,观察电压变化电压降低Cu2+ + 2e= Cu加入NH3水时,形成Cu(NH3)42+,使Cu2+大幅度减小,电极电势随之减小。由于正极电位降低,导致原电池电动势降低。ZnSO4溶液中注入浓氨水至生成沉淀溶解生成无色溶液,观察电压变化电压
5、升高Zn2+ + 2e= Zn加入NH3水时,形成Zn(NH3)42+,使Zn2+大幅度减小,电极电势随之减小。由于负极电位降低,导致原电池电动势升高。(2)CuSO4浓差电池:0.01molL1 CuSO4和1molL1 CuSO4组成原电池,测电动势并与计算值比较Cu|Cu2+(0.01molL1)Cu2+(1molL1)电压很小浓度大的一端为正极测定值比计算值小。或者解释如下:正极电极反应:Cu2+(1 molL-1) + 2e = Cu负极电极反应:Cu2+(0.01 molL-1) + 2e = Cu原电池反应为:Cu2+(1 molL-1) = Cu2+(0.01 molL-1)在
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