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1、上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第1 1页页 第第 十十 章章 氧化还原反应与氧化还原滴定法氧化还原反应与氧化还原滴定法上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第2 2页页10101 1氧化还原氧化还原反应反应一、一、一、一、基本概念基本概念 氧化数（氧化数（氧化数（氧化数（IUPACIUPACIUPACIUPAC定义）定义）定义）定义）: : : : 是某元素
2、一个原子的表观电荷数，计算表观电荷是某元素一个原子的表观电荷数，计算表观电荷是某元素一个原子的表观电荷数，计算表观电荷是某元素一个原子的表观电荷数，计算表观电荷数时，把成键电子指定给电负性较大的原子而求得。数时，把成键电子指定给电负性较大的原子而求得。数时，把成键电子指定给电负性较大的原子而求得。数时，把成键电子指定给电负性较大的原子而求得。l l确定氧化数的规则：确定氧化数的规则：确定氧化数的规则：确定氧化数的规则：（1 1 1 1）单质中元素的氧化数为零。）单质中元素的氧化数为零。）单质中元素的氧化数为零。）单质中元素的氧化数为零。（2 2 2 2）氢在一般化合物中的氧化数为）氢在一般化合
3、物中的氧化数为）氢在一般化合物中的氧化数为）氢在一般化合物中的氧化数为+1+1+1+1，在二元金属氢，在二元金属氢，在二元金属氢，在二元金属氢 化物中氧化数为化物中氧化数为化物中氧化数为化物中氧化数为-1-1-1-1（如（如（如（如NaHNaHNaHNaH）。）。）。）。（3 3 3 3）氧的氧化数一般为）氧的氧化数一般为）氧的氧化数一般为）氧的氧化数一般为-2-2-2-2，但在过氧化物中为，但在过氧化物中为，但在过氧化物中为，但在过氧化物中为-1(H-1(H-1(H-1(H2 2 2 2O O O O2 2 2 2) ) ) ) 超氧化物为超氧化物为超氧化物为超氧化物为-1/2(KO-1/2
4、(KO-1/2(KO-1/2(KO2 2 2 2),),),),含氟化合物中为含氟化合物中为含氟化合物中为含氟化合物中为+2(OF+2(OF+2(OF+2(OF2 2 2 2) ) ) )。上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第3 3页页（4 4 4 4）简单离子的氧化数等于离子的电荷。）简单离子的氧化数等于离子的电荷。）简单离子的氧化数等于离子的电荷。）简单离子的氧化数等于离子的电荷。（5 5 5 5）在共价化合物中，将属于两原子的共用电子对指）在共价化合物中，将属于两原子的
5、共用电子对指）在共价化合物中，将属于两原子的共用电子对指）在共价化合物中，将属于两原子的共用电子对指 定给电负性较大的元素后，在两原子上形成的形定给电负性较大的元素后，在两原子上形成的形定给电负性较大的元素后，在两原子上形成的形定给电负性较大的元素后，在两原子上形成的形 式电荷数就是它们的氧化数。式电荷数就是它们的氧化数。式电荷数就是它们的氧化数。式电荷数就是它们的氧化数。（6 6 6 6）分子和离子的总电荷数等于各元素氧化数的代数）分子和离子的总电荷数等于各元素氧化数的代数）分子和离子的总电荷数等于各元素氧化数的代数）分子和离子的总电荷数等于各元素氧化数的代数 和，分子的总电荷数等于零。和，
6、分子的总电荷数等于零。和，分子的总电荷数等于零。和，分子的总电荷数等于零。 FeFeFeFe3 3 3 3O O O O4 4 4 4： 3x + 4(-2) = 0 x = +8/33x + 4(-2) = 0 x = +8/33x + 4(-2) = 0 x = +8/33x + 4(-2) = 0 x = +8/3 Cr Cr Cr Cr2 2 2 2O O O O7 7 7 72-2-2-2-： 2x + 7(-2) = -2 x = +6 2x + 7(-2) = -2 x = +6 2x + 7(-2) = -2 x = +6 2x + 7(-2) = -2 x = +6 注意：注
7、意：注意：注意：(1)(1)(1)(1)混价化合物中，元素的氧化数为平均氧化数混价化合物中，元素的氧化数为平均氧化数混价化合物中，元素的氧化数为平均氧化数混价化合物中，元素的氧化数为平均氧化数 (2)(2)(2)(2)有些元素的氧化数要了解物质的结构才能获有些元素的氧化数要了解物质的结构才能获有些元素的氧化数要了解物质的结构才能获有些元素的氧化数要了解物质的结构才能获 得符合实际的结果。得符合实际的结果。得符合实际的结果。得符合实际的结果。CrOCrOCrOCrO5 5 5 5分子中，分子中，分子中，分子中，CrCrCrCr的氧化的氧化的氧化的氧化 数是数是数是数是+6+6+6+6，不是，不是
8、，不是，不是+10+10+10+10。上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第4 4页页 氧化还原氧化还原氧化还原氧化还原氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应l l氧化还原反应：氧化还原反应：氧化还原反应：氧化还原反应：在化学反应前后元素的氧化数发在化学反应前后元素的氧化数发在化学反应前后元素的氧化数发在化学反应前后元素的氧化数发 生变化的反应。生变化的反应。生变化的反应。生变化的反应。l l氧化反应：氧化反应：氧化反应：氧化反应：元素的元素的元素的元素的氧化数升高氧
9、化数升高氧化数升高氧化数升高的过程称氧化反应。的过程称氧化反应。的过程称氧化反应。的过程称氧化反应。l l还原反应：还原反应：还原反应：还原反应：元素的元素的元素的元素的氧化数降低氧化数降低氧化数降低氧化数降低的过程称还原反应。的过程称还原反应。的过程称还原反应。的过程称还原反应。l l氧化剂：氧化剂：氧化剂：氧化剂：氧化数降低的物质称氧化剂。氧化数降低的物质称氧化剂。氧化数降低的物质称氧化剂。氧化数降低的物质称氧化剂。l l还原剂：还原剂：还原剂：还原剂：氧化数升高的物质称还原剂。氧化数升高的物质称还原剂。氧化数升高的物质称还原剂。氧化数升高的物质称还原剂。NaClONaClO3 3+6Fe
10、SO+6FeSO4 4+3H+3H2 2SOSO4 4=NaCl+3Fe=NaCl+3Fe2 2(SO(SO4 4) )3 3+3H+3H2 2OO+5+5+5+5-1-1-1-1+2+2+2+2+3+3+3+3还原剂还原剂还原剂还原剂氧化剂氧化剂氧化剂氧化剂上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第5 5页页 氧化还原反应的分类氧化还原反应的分类氧化还原反应的分类氧化还原反应的分类l l一般氧化还原反应：一般氧化还原反应：一般氧化还原反应：一般氧化还原反应： 氧化数的变化发生在不
11、同物质中不同元素上的氧化数的变化发生在不同物质中不同元素上的氧化数的变化发生在不同物质中不同元素上的氧化数的变化发生在不同物质中不同元素上的氧化还原反应。氧化还原反应。氧化还原反应。氧化还原反应。例：例：例：例：ClClClCl2 2 2 2 + 2I+ 2I+ 2I+ 2I- - - - = I= I= I= I2 2 2 2 + 2Cl+ 2Cl+ 2Cl+ 2Cl- - - -l l自身氧化还原反应：自身氧化还原反应：自身氧化还原反应：自身氧化还原反应： 氧化数的变化发生在同一物质不同元素上的氧氧化数的变化发生在同一物质不同元素上的氧氧化数的变化发生在同一物质不同元素上的氧氧化数的变化发
12、生在同一物质不同元素上的氧化还原反应。化还原反应。化还原反应。化还原反应。例：例：例：例：2KClO2KClO2KClO2KClO3 3 3 3 = 2KCl + 3O= 2KCl + 3O= 2KCl + 3O= 2KCl + 3O2 2 2 22KClO2KClO2KClO2KClO3 3 3 3既是氧化剂又是还原剂既是氧化剂又是还原剂既是氧化剂又是还原剂既是氧化剂又是还原剂上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第6 6页页l l歧化反应：歧化反应：歧化反应：歧化反应： 氧化
13、数的变化发生在同一物质同一元素上的氧化数的变化发生在同一物质同一元素上的氧化数的变化发生在同一物质同一元素上的氧化数的变化发生在同一物质同一元素上的氧化还原反应。氧化还原反应。氧化还原反应。氧化还原反应。例：例：例：例： 3Cl3Cl2 2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO+ 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 3 + 3H+ 3H2 2O O歧化反应歧化反应歧化反应歧化反应反歧化反应反歧化反应反歧化反应反歧化反应-1-10 00 0+5+5上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/
14、9/82024/9/8第第7 7页页 氧化还原电对氧化还原电对氧化还原电对氧化还原电对氧化还原电对氧化还原电对氧化还原电对氧化还原电对 在氧化还原反应中，氧化剂与其还原产物、还在氧化还原反应中，氧化剂与其还原产物、还在氧化还原反应中，氧化剂与其还原产物、还在氧化还原反应中，氧化剂与其还原产物、还原剂与其氧化产物分别组成的电对，称氧化还原电原剂与其氧化产物分别组成的电对，称氧化还原电原剂与其氧化产物分别组成的电对，称氧化还原电原剂与其氧化产物分别组成的电对，称氧化还原电对。对。对。对。 例如：例如：例如：例如：ClClClCl2 2 2 2 + 2Br+ 2Br+ 2Br+ 2Br- - - -
15、 = 2Cl = 2Cl = 2Cl = 2Cl- - - - +Br+Br+Br+Br2 2 2 2 Cl Cl Cl Cl2 2 2 2 / Cl/ Cl/ Cl/ Cl- - - - 、 BrBrBrBr2 2 2 2 / Br/ Br/ Br/ Br- - - - 如如如如: : : :AgAgAgAg+ + + + / Ag/ Ag/ Ag/ Ag，FeFeFeFe3+ 3+ 3+ 3+ / Fe/ Fe/ Fe/ Fe2+2+2+2+l l每个电对中氧化型物质与还原型物质之间存在共轭每个电对中氧化型物质与还原型物质之间存在共轭每个电对中氧化型物质与还原型物质之间存在共轭每个电对中氧
16、化型物质与还原型物质之间存在共轭关系：关系：关系：关系： 氧化型氧化型氧化型氧化型+ne+ne+ne+ne- - - -= = = =还原型还原型还原型还原型氧化型物质氧化型物质 / / 还原型物质还原型物质书写格式：书写格式：上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第8 8页页 氧化还原半反应氧化还原半反应氧化还原半反应氧化还原半反应 氧化还原电对物质的共轭关系式称氧化还原半氧化还原电对物质的共轭关系式称氧化还原半氧化还原电对物质的共轭关系式称氧化还原半氧化还原电对物质的共轭关系
17、式称氧化还原半反应。反应。反应。反应。 ClClClCl2 2 2 2 + 2Br+ 2Br+ 2Br+ 2Br- - - - = 2Cl = 2Cl = 2Cl = 2Cl- - - - +Br+Br+Br+Br2 2 2 2l l氧化型物质的氧化能力越强，其对应的还原型物质氧化型物质的氧化能力越强，其对应的还原型物质氧化型物质的氧化能力越强，其对应的还原型物质氧化型物质的氧化能力越强，其对应的还原型物质还原能力就越弱。如还原能力就越弱。如还原能力就越弱。如还原能力就越弱。如MnOMnOMnOMnO4 4 4 4- - - -/Mn/Mn/Mn/Mn2+2+2+2+。l l同一物质在不同电对
18、中可表现出不同性质。同一物质在不同电对中可表现出不同性质。同一物质在不同电对中可表现出不同性质。同一物质在不同电对中可表现出不同性质。 FeFeFeFe2+2+2+2+ Fe Fe Fe Fe3+3+3+3+/ Fe/ Fe/ Fe/ Fe2+2+2+2+ Fe Fe Fe Fe2+2+2+2+/ Fe/ Fe/ Fe/ Fe 例如：例如：例如：例如： ClClClCl2 2 2 2/Cl/Cl/Cl/Cl- - - - Cl Cl Cl Cl2 2 2 2+2e+2e+2e+2e- - - - 2Cl2Cl2Cl2Cl- - - - Br Br Br Br2 2 2 2 /Br /Br /B
19、r /Br- - - - Br Br Br Br2 2 2 2 + 2e+ 2e+ 2e+ 2e- - - - 2Br 2Br 2Br 2Br- - - -上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第9 9页页二、氧化还原反应方程式的配平二、氧化还原反应方程式的配平1.1.观察法观察法2.2.氧化数法氧化数法(1)(1)配平原则配平原则: :整个反应被氧化的元素氧化值的升高整个反应被氧化的元素氧化值的升高总数与被还原的元素氧化值的降低总数相等。总数与被还原的元素氧化值的降低总数相等。
20、(2)(2)配平步骤配平步骤写出未配平的基本反应式，在涉及氧化还原过程的写出未配平的基本反应式，在涉及氧化还原过程的有关原子上方标出氧化值；有关原子上方标出氧化值；计算相关原子氧化值上升和下降的值；计算相关原子氧化值上升和下降的值；用下降值和上升值分别去除它们的最小公倍数，即用下降值和上升值分别去除它们的最小公倍数，即得氧化剂和还原剂的化学计量数；得氧化剂和还原剂的化学计量数；平衡还原原子和氧化原子之外的其他原子，在多数平衡还原原子和氧化原子之外的其他原子，在多数情况下是情况下是H H原子和原子和O O原子；原子；最后将箭头改为等号。最后将箭头改为等号。上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一
21、页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第1010页页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第1111页页 离子离子离子离子- - - -电子法电子法电子法电子法（水溶液中发生的离子反应方程式的配平）（水溶液中发生的离子反应方程式的配平）（水溶液中发生的离子反应方程式的配平）（水溶液中发生的离子反应方程式的配平）上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页
22、总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第1212页页l l说明：说明：说明：说明： 半反应配平时，半反应配平时，半反应配平时，半反应配平时，O O O O、H H H H原子配平根据反应体系酸原子配平根据反应体系酸原子配平根据反应体系酸原子配平根据反应体系酸碱质子条件来调整。即在碱质子条件来调整。即在碱质子条件来调整。即在碱质子条件来调整。即在酸性条件酸性条件酸性条件酸性条件下，可以使用下，可以使用下，可以使用下，可以使用H H H H2 2 2 2O O O O和和和和H H H H+ + + +调整；调整；调整；调整；碱性条件碱性条件碱性条件碱性条件下，使用下，使用下，
23、使用下，使用H H H H2 2 2 2O O O O 和和和和OHOHOHOH- - - -调整。调整。调整。调整。 l酸性介质，不能出现酸性介质，不能出现酸性介质，不能出现酸性介质，不能出现 OHOHOHOH- - - -； 碱性介质，不能出现碱性介质，不能出现碱性介质，不能出现碱性介质，不能出现 H H H H+ + + +。介质介质介质介质多多多多OO少少少少OOHH+ +2H+2H+ + H+ H2 2OOOHOH- -+ H+ H2 2OO+ 2OH+ 2OH- -上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目
24、录2024/9/82024/9/8第第1313页页例例例例1 1 1 1：配平反应式：配平反应式：配平反应式：配平反应式 KK2 2CrCr2 2OO7 7+H+H2 2S CrS Cr2 2(SO(SO4 4) )3 3+S+S解：解：解：解：1 1 1 1）写出离子反应方程式）写出离子反应方程式）写出离子反应方程式）写出离子反应方程式 CrCr2 2OO7 7 2-2-+H+H2 2S Cr S Cr 3+3+ +S +S 2 2 2 2）分为两个半反应，并分别配平）分为两个半反应，并分别配平）分为两个半反应，并分别配平）分为两个半反应，并分别配平 CrCr2 2OO7 7 2-2- +6
25、e+6e- -2 Cr 2 Cr 3+3+ H H2 2S S+2eS S+2e- - Cr Cr2 2OO7 7 2-2- +14H+14H+ +6e+6e- -2 Cr 2 Cr 3+3+ +7 H +7 H2 2O 1O 1 H H2 2S S+ 2HS S+ 2H+ + + 2e + 2e- - 3 3 3 3 3 3）合并两个半反应（根据得失电子数相等原则）合并两个半反应（根据得失电子数相等原则）合并两个半反应（根据得失电子数相等原则）合并两个半反应（根据得失电子数相等原则） CrCr2 2OO7 7 2-2- +3H+3H2 2S+ 14HS+ 14H+ + 2 Cr 2 Cr 3
26、+3+ +3S +7 H +3S +7 H2 2O +6HO +6H+ + 4 4 4 4）最终检查）最终检查）最终检查）最终检查( ( ( (物料平衡、电荷平衡、介质正确）物料平衡、电荷平衡、介质正确）物料平衡、电荷平衡、介质正确）物料平衡、电荷平衡、介质正确） CrCr2 2OO7 7 2-2- +3H+3H2 2S+8HS+8H+ + =2 Cr =2 Cr 3+3+ +3S +7 H +3S +7 H2 2OO 上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第1414页页例例2
27、2： 用离子用离子- -电子法配平电子法配平下列反应式下列反应式 KMnO4+Na2SO3 + H2SO4 MnSO4+ Na2SO4 + H2O解：解： 1 1）写出离子反应方程式）写出离子反应方程式 MnO4- + SO32- Mn2+ SO42- 2 2）分为两个半反应，并分别配平）分为两个半反应，并分别配平 MnO4- Mn2+ SO32- SO42- MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ +4H2O 2 SO32- + H2O SO42- + 2H+ + 2e- 5 3 3）合并两个半反应（根据得失电子数相等原则）合并两个半反应（根据得失电子数相等原则） 2MnO4- +5S
28、O32- +5H2O +16H+ 2 Mn2+ +5SO42- +10H+ +8H2O 4 4）最终检查）最终检查( (物料平衡、电荷平衡、介质正确）物料平衡、电荷平衡、介质正确） 2MnO4- + 5SO32- + 6H += 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O 上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第1515页页 例例3: 3: 配平反应式配平反应式 KMnO4+Na2SO3 + KOH K2MnO4 +Na2SO4 解：解： 1) MnO4-+ SO32- +OH-
29、 MnO42- +SO42- 2）MnO4- + e- MnO42- SO32- SO42-+2e- 在碱性介质中，半反应多氧的一方加在碱性介质中，半反应多氧的一方加H H2 2O O，多多少，多多少 加多少；少氧的一方加加多少；少氧的一方加 OHOH- -，少一个补两个。，少一个补两个。 2 MnO4- + e- MnO42- 1 SO32- +2OH- SO42-+2e- + H2O 3）2MnO4- +SO32- +2OH- 2MnO42-+ SO42- +H2O 4） 2MnO4- +SO32- + 2OH- = 2MnO42- + SO42- + H2O上一页上一页上一页上一页上一页
30、上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第1616页页10102 2 原电池与电极电位原电池与电极电位一、原电池一、原电池一、原电池一、原电池 原电池与电池反应原电池与电池反应原电池与电池反应原电池与电池反应l l原电池：原电池：原电池：原电池：利用自发的氧化还原反应产生电流的装利用自发的氧化还原反应产生电流的装利用自发的氧化还原反应产生电流的装利用自发的氧化还原反应产生电流的装 置称原电池。置称原电池。置称原电池。置称原电池。 将化学能转化为电能的装置。将化学能转化为电能的装置。将化学能转化为电能的装置。将化
31、学能转化为电能的装置。l l装置：装置：装置：装置： 1)1)1)1)盐桥盐桥盐桥盐桥 2)2)2)2)正、负电极（由金属导体及其盐溶液组成）正、负电极（由金属导体及其盐溶液组成）正、负电极（由金属导体及其盐溶液组成）正、负电极（由金属导体及其盐溶液组成）上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第1717页页l lCu-ZnCu-ZnCu-ZnCu-Zn原电池：原电池：原电池：原电池：负极：负极：负极：负极：输出电子的电极输出电子的电极输出电子的电极输出电子的电极正极：正极：正极：
32、正极：输入电子的电极输入电子的电极输入电子的电极输入电子的电极原电池的电动势：原电池的电动势：原电池的电动势：原电池的电动势： 盐桥盐桥盐桥盐桥通常内盛饱和通常内盛饱和通常内盛饱和通常内盛饱和KClKClKClKCl溶液或溶液或溶液或溶液或KNOKNOKNOKNO3 3 3 3溶液溶液溶液溶液( ( ( (以琼脂以琼脂以琼脂以琼脂作成冻胶作成冻胶作成冻胶作成冻胶) ) ) )。 盐桥的存在，能使其中的正负离子自由地移动，盐桥的存在，能使其中的正负离子自由地移动，盐桥的存在，能使其中的正负离子自由地移动，盐桥的存在，能使其中的正负离子自由地移动，K K K K+ + + +移向铜盐溶液移向铜盐溶
33、液移向铜盐溶液移向铜盐溶液、ClClClCl- - - -移向锌盐溶液移向锌盐溶液移向锌盐溶液移向锌盐溶液，分别中和过剩，分别中和过剩，分别中和过剩，分别中和过剩的电荷，以维持盐溶液的电中性，使电极反应得以的电荷，以维持盐溶液的电中性，使电极反应得以的电荷，以维持盐溶液的电中性，使电极反应得以的电荷，以维持盐溶液的电中性，使电极反应得以继续进行，电流不断产生。继续进行，电流不断产生。继续进行，电流不断产生。继续进行，电流不断产生。上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第1818页
34、页l l电池反应：电池反应：电池反应：电池反应：原电池中发生的氧化还原反应。原电池中发生的氧化还原反应。原电池中发生的氧化还原反应。原电池中发生的氧化还原反应。 电极反应：电极反应：电极反应：电极反应： (-) Zn = Zn(-) Zn = Zn2+ 2+ + 2e+ 2e- - 氧化反应氧化反应氧化反应氧化反应 (Zn(Zn2+2+ / / Zn)Zn) (+) Cu(+) Cu2+ 2+ + 2e+ 2e- - = Cu = Cu 还原反应还原反应还原反应还原反应 (Cu(Cu2+2+ / / Cu)Cu) 电池反应：电池反应：电池反应：电池反应： Zn + CuZn + Cu2+ 2+
35、 = Zn= Zn2+2+ + Cu + Cu上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第1919页页 电池符号电池符号电池符号电池符号 为了表达方便，可用电池符号表示原电池。其为了表达方便，可用电池符号表示原电池。其为了表达方便，可用电池符号表示原电池。其为了表达方便，可用电池符号表示原电池。其规定如下：规定如下：规定如下：规定如下： 负极写在左边，正极写在右边。负极写在左边，正极写在右边。负极写在左边，正极写在右边。负极写在左边，正极写在右边。 用用用用“ “” ”表示物质之间的
36、相界面。表示物质之间的相界面。表示物质之间的相界面。表示物质之间的相界面。 用用用用“ “ ” ” 表示盐桥。表示盐桥。表示盐桥。表示盐桥。 电极物质为溶液时要注明其浓度，如为气体时需电极物质为溶液时要注明其浓度，如为气体时需电极物质为溶液时要注明其浓度，如为气体时需电极物质为溶液时要注明其浓度，如为气体时需 注明其分压。注明其分压。注明其分压。注明其分压。 某些电极需插入惰性电极，惰性电极在电池符号某些电极需插入惰性电极，惰性电极在电池符号某些电极需插入惰性电极，惰性电极在电池符号某些电极需插入惰性电极，惰性电极在电池符号 中也要表示出来。中也要表示出来。中也要表示出来。中也要表示出来。(-
37、) 电极电极a 溶液溶液(c1) 溶液溶液(c2) 电极电极b (+)上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第2020页页例例例例4 4 4 4：写出：写出：写出：写出Cu-ZnCu-ZnCu-ZnCu-Zn原电池的电池符号原电池的电池符号原电池的电池符号原电池的电池符号例例例例5 5 5 5：写出下列电池反应的电池符号：写出下列电池反应的电池符号：写出下列电池反应的电池符号：写出下列电池反应的电池符号Fe+2HFe+2H+ +(1.0molL(1.0molL-1-1)=Fe)=
38、Fe2+2+ (0.1molL (0.1molL-1-1)+H)+H2 2(100kPa)(100kPa)惰性电极：惰性电极：惰性电极：惰性电极：不参加电极反应，仅起导电作用的物不参加电极反应，仅起导电作用的物不参加电极反应，仅起导电作用的物不参加电极反应，仅起导电作用的物 质。常用的惰性电极为铂、石墨。质。常用的惰性电极为铂、石墨。质。常用的惰性电极为铂、石墨。质。常用的惰性电极为铂、石墨。(-)Zn(s) ZnSO4(c1) CuSO4(c2) Cu(s)(+)解：解：解：解：(-)Fe(s) Fe(-)Fe(s) Fe2+2+ (0.1molL(0.1molL-1-1) ) HH+ +(
39、1.0molL(1.0molL-1-1) H) H2 2(100kPa)(100kPa)，Pt(+)Pt(+)解：解：解：解：上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第2121页页 电极的种类电极的种类电极的种类电极的种类 金属金属金属金属- - - -金属离子电极金属离子电极金属离子电极金属离子电极 该类电极由金属及其离子的溶液组成。如该类电极由金属及其离子的溶液组成。如该类电极由金属及其离子的溶液组成。如该类电极由金属及其离子的溶液组成。如:Zn:Zn:Zn:Zn2+2+2+2
40、+/Zn/Zn/Zn/Zn 气体气体气体气体- - - -离子电极离子电极离子电极离子电极 该类电极由气体与其饱和的离子溶液及惰性该类电极由气体与其饱和的离子溶液及惰性该类电极由气体与其饱和的离子溶液及惰性该类电极由气体与其饱和的离子溶液及惰性电极材料组成，如氢电极。电极材料组成，如氢电极。电极材料组成，如氢电极。电极材料组成，如氢电极。 ZnZn2+2+2e+2e- - Zn Zn电极反应：电极反应：电极反应：电极反应： Zn(s)Zn(s) ZnZn2+2+( (c c) ) 电极符号：电极符号：电极符号：电极符号： 2H2H+ +2e+2e- - H H2 2电极反应：电极反应：电极反应
41、：电极反应： Pt,HPt,H2 2( (p p) ) HH+ +( (c c) ) 电极符号：电极符号：电极符号：电极符号：上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第2222页页均相氧化还原电极均相氧化还原电极均相氧化还原电极均相氧化还原电极 电极由电极由电极由电极由同一元素不同氧化数同一元素不同氧化数同一元素不同氧化数同一元素不同氧化数对应的物质、介对应的物质、介对应的物质、介对应的物质、介质及惰性电极材料组成。如质及惰性电极材料组成。如质及惰性电极材料组成。如质及惰性电极材料
42、组成。如CrCrCrCr2 2 2 2O O O O7 7 7 72-2-2-2-/Cr/Cr/Cr/Cr3+3+3+3+ 金属金属金属金属- - - -金属难溶盐金属难溶盐金属难溶盐金属难溶盐- - - -阴离子电极阴离子电极阴离子电极阴离子电极 该类电极是将金属表面涂以该金属难溶盐后，该类电极是将金属表面涂以该金属难溶盐后，该类电极是将金属表面涂以该金属难溶盐后，该类电极是将金属表面涂以该金属难溶盐后，将其浸入与难溶盐有相同阴离子的溶液中构成的。将其浸入与难溶盐有相同阴离子的溶液中构成的。将其浸入与难溶盐有相同阴离子的溶液中构成的。将其浸入与难溶盐有相同阴离子的溶液中构成的。如氯化银电极。
43、如氯化银电极。如氯化银电极。如氯化银电极。 AgCl + eAgCl + e- - Ag + Cl Ag + Cl- -电极反应：电极反应：电极反应：电极反应：CrCr2 2OO7 72-2-+14H+14H+ +6e+6e- - 2Cr 2Cr3+3+7H+7H2 2OO电极反应：电极反应：电极反应：电极反应：Ag(s), AgCl(s) Ag(s), AgCl(s) ClCl- -（c c）电极符号：电极符号：电极符号：电极符号：PtPt Cr Cr2 2OO7 72-2-( (c c1 1), Cr), Cr3+3+( (c c2 2), H), H+ +( (c c3 3) ) 电极符
44、号：电极符号：电极符号：电极符号：上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第2323页页二、电极电位二、电极电位 电极电位的产生电极电位的产生电极电位的产生电极电位的产生上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第2424页页l l金属电极的电极电位：金属电极的电极电位：金属电极的电极电位：金属电极的电极电位： 双电层的形成都会使金属和盐溶液之间产生双电层的形成都会使金属
45、和盐溶液之间产生双电层的形成都会使金属和盐溶液之间产生双电层的形成都会使金属和盐溶液之间产生电位差，这个电位差称金属电极的电极电位，用电位差，这个电位差称金属电极的电极电位，用电位差，这个电位差称金属电极的电极电位，用电位差，这个电位差称金属电极的电极电位，用 表示。表示。表示。表示。l l 电极电位的大小除与电极的电极电位的大小除与电极的电极电位的大小除与电极的电极电位的大小除与电极的本性本性本性本性有关外，还有关外，还有关外，还有关外，还与与与与温度、介质温度、介质温度、介质温度、介质及及及及离子浓度离子浓度离子浓度离子浓度等因素有关。当等因素有关。当等因素有关。当等因素有关。当外界条外界
46、条外界条外界条件一定件一定件一定件一定时，电极电位的大小只取决于电极的本性，时，电极电位的大小只取决于电极的本性，时，电极电位的大小只取决于电极的本性，时，电极电位的大小只取决于电极的本性，金属越活泼，溶解的倾向越大，金属荷负电荷越金属越活泼，溶解的倾向越大，金属荷负电荷越金属越活泼，溶解的倾向越大，金属荷负电荷越金属越活泼，溶解的倾向越大，金属荷负电荷越多，平衡时电极电位越低。多，平衡时电极电位越低。多，平衡时电极电位越低。多，平衡时电极电位越低。l l 原电池的电动势就是正极电极电位与负极电原电池的电动势就是正极电极电位与负极电原电池的电动势就是正极电极电位与负极电原电池的电动势就是正极电
47、极电位与负极电极电位之差。极电位之差。极电位之差。极电位之差。上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第2525页页1molL1molL-1-1 标准电极电位标准电极电位标准电极电位标准电极电位 标准电极电位：标准电极电位：标准电极电位：标准电极电位：是指参加反应的物质均处于标准状是指参加反应的物质均处于标准状是指参加反应的物质均处于标准状是指参加反应的物质均处于标准状态时电极对应的电位。用态时电极对应的电位。用态时电极对应的电位。用态时电极对应的电位。用 表示，单位：表示，单位：
48、表示，单位：表示，单位：V V V V。铂丝铂丝H H2 2H H+ +(1mol/L)(1mol/L)标准态标准态标准态标准态上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第2626页页表示方法：表示方法：表示方法：表示方法：Hg(l),HgHg(l),Hg2 2ClCl2 2(s) (s) ClCl- -(2.8molL(2.8molL-1-1) ) 上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/
49、82024/9/8第第2727页页 标准电极电位的测定标准电极电位的测定标准电极电位的测定标准电极电位的测定测定方法：测定方法：测定方法：测定方法：将处于标准状态下的将处于标准状态下的将处于标准状态下的将处于标准状态下的待测电极待测电极待测电极待测电极与与与与标准氢标准氢标准氢标准氢 电极电极电极电极组成原电池，此原电池的电动势就组成原电池，此原电池的电动势就组成原电池，此原电池的电动势就组成原电池，此原电池的电动势就 是该电极的标准电极电位，用是该电极的标准电极电位，用是该电极的标准电极电位，用是该电极的标准电极电位，用 表示。表示。表示。表示。上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一
50、页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第2828页页l l铜、锌电极标准电极电位的测定过程如下图：铜、锌电极标准电极电位的测定过程如下图：铜、锌电极标准电极电位的测定过程如下图：铜、锌电极标准电极电位的测定过程如下图：上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第2929页页 标准电极电位表标准电极电位表标准电极电位表标准电极电位表 将氧化还原电对的标准电极电位值按由小到将氧化还原电对的标准电极电位值按由小到将氧化还
51、原电对的标准电极电位值按由小到将氧化还原电对的标准电极电位值按由小到大的顺序排列即可得到标准电极电位表。大的顺序排列即可得到标准电极电位表。大的顺序排列即可得到标准电极电位表。大的顺序排列即可得到标准电极电位表。 (P494-499 (P494-499 (P494-499 (P494-499 附录四附录四附录四附录四) ) ) )上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第3030页页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目
52、录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第3131页页l l使用标准电极电位表应注意的问题使用标准电极电位表应注意的问题使用标准电极电位表应注意的问题使用标准电极电位表应注意的问题标准电极电位表分为酸表和碱表。在标准电极电位表分为酸表和碱表。在标准电极电位表分为酸表和碱表。在标准电极电位表分为酸表和碱表。在酸性介质酸性介质酸性介质酸性介质(H(H(H(H+ + + +) ) ) )和和和和中性介质中性介质中性介质中性介质中进行的电极反应查中进行的电极反应查中进行的电极反应查中进行的电极反应查酸表酸表酸表酸表；在；在；在；在碱性介质碱性介质碱性介质碱性介质中进行的电极反应查中进行的
53、电极反应查中进行的电极反应查中进行的电极反应查碱表碱表碱表碱表。电极电位值越大，说明电对中氧化型物质的氧化能电极电位值越大，说明电对中氧化型物质的氧化能电极电位值越大，说明电对中氧化型物质的氧化能电极电位值越大，说明电对中氧化型物质的氧化能力越强，还原型物质的还原能力越弱；电极电位值力越强，还原型物质的还原能力越弱；电极电位值力越强，还原型物质的还原能力越弱；电极电位值力越强，还原型物质的还原能力越弱；电极电位值越小，说明电对中还原型物质的还原能力越强，氧越小，说明电对中还原型物质的还原能力越强，氧越小，说明电对中还原型物质的还原能力越强，氧越小，说明电对中还原型物质的还原能力越强，氧化型物质
54、的氧化能力越弱。化型物质的氧化能力越弱。化型物质的氧化能力越弱。化型物质的氧化能力越弱。上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第3232页页电极电位随温度变化不大，所以在室温下一般均可电极电位随温度变化不大，所以在室温下一般均可电极电位随温度变化不大，所以在室温下一般均可电极电位随温度变化不大，所以在室温下一般均可应用此标准电极电位表。应用此标准电极电位表。应用此标准电极电位表。应用此标准电极电位表。如果溶液浓度不是标准浓度（如果溶液浓度不是标准浓度（如果溶液浓度不是标准浓度（如
55、果溶液浓度不是标准浓度（1mol1mol1mol1mol L L L L-1-1-1-1），则电极），则电极），则电极），则电极电位值与标准电极电位值不同。电位值与标准电极电位值不同。电位值与标准电极电位值不同。电位值与标准电极电位值不同。标准电极电位的大小标准电极电位的大小标准电极电位的大小标准电极电位的大小反映物质得失电子的能力，是反映物质得失电子的能力，是反映物质得失电子的能力，是反映物质得失电子的能力，是一强度性质的物理量，与一强度性质的物理量，与一强度性质的物理量，与一强度性质的物理量，与电极反应写法无关电极反应写法无关电极反应写法无关电极反应写法无关。标准电极电位表不适应于非水溶液
56、体系。标准电极电位表不适应于非水溶液体系。标准电极电位表不适应于非水溶液体系。标准电极电位表不适应于非水溶液体系。例：例：例：例：上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第3333页页三、能斯特公式三、能斯特公式 电极电位的大小取决于电极电位的大小取决于电极电位的大小取决于电极电位的大小取决于电极的电极的电极的电极的本性本性本性本性，此外还受，此外还受，此外还受，此外还受浓度、气体压力、浓度、气体压力、浓度、气体压力、浓度、气体压力、温度温度温度温度等条件的影响。能斯特公式反等条件
57、的影响。能斯特公式反等条件的影响。能斯特公式反等条件的影响。能斯特公式反映了这些外界条件与电极电位的定映了这些外界条件与电极电位的定映了这些外界条件与电极电位的定映了这些外界条件与电极电位的定量关系。量关系。量关系。量关系。aOaOx x + ne+ ne- - bRed bRed298.15K298.15K298.15K298.15K时：时：时：时：法拉第常法拉第常法拉第常法拉第常数数数数/C/Cmolmol-1-1上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第3434页页l l应用
58、能斯特公式应注意的问题：应用能斯特公式应注意的问题：应用能斯特公式应注意的问题：应用能斯特公式应注意的问题：离子浓度单位用离子浓度单位用离子浓度单位用离子浓度单位用molmolmolmolL L L L-1-1-1-1公式中公式中公式中公式中OxOxOxOx、RedRedRedRed是广义氧化性物质和广义还原性物是广义氧化性物质和广义还原性物是广义氧化性物质和广义还原性物是广义氧化性物质和广义还原性物质，它质，它质，它质，它包括没有氧化数变化的参加电极反应的所包括没有氧化数变化的参加电极反应的所包括没有氧化数变化的参加电极反应的所包括没有氧化数变化的参加电极反应的所有物质有物质有物质有物质，如
59、，如，如，如H H H H+ + + +、OHOHOHOH- - - -等。等。等。等。纯固体、纯液体纯固体、纯液体纯固体、纯液体纯固体、纯液体参加反应时，能斯特公式中不列参加反应时，能斯特公式中不列参加反应时，能斯特公式中不列参加反应时，能斯特公式中不列出这些物质。出这些物质。出这些物质。出这些物质。气体气体气体气体参加的反应，应以参加的反应，应以参加的反应，应以参加的反应，应以相对分压相对分压相对分压相对分压代入浓度项。代入浓度项。代入浓度项。代入浓度项。NONO3 3- -(aq)+4H(aq)+4H+ + (aq)+3e (aq)+3e- - NO(g)+2H NO(g)+2H2 2O
60、(aq)O(aq)例：例：例：例： 上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第3535页页四、电极物质浓度对电极电位的影响四、电极物质浓度对电极电位的影响 由能斯特公式可知：在一定温度下，电极中氧由能斯特公式可知：在一定温度下，电极中氧由能斯特公式可知：在一定温度下，电极中氧由能斯特公式可知：在一定温度下，电极中氧化型物质和还原型物质的相对浓度决定着电极电位化型物质和还原型物质的相对浓度决定着电极电位化型物质和还原型物质的相对浓度决定着电极电位化型物质和还原型物质的相对浓度决定着电
61、极电位的高低。的高低。的高低。的高低。上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第3636页页 电对物质本身浓度变化对电极电位的影响电对物质本身浓度变化对电极电位的影响电对物质本身浓度变化对电极电位的影响电对物质本身浓度变化对电极电位的影响例例例例6 6 6 6：计算：计算：计算：计算25252525时，时，时，时， ZnZnZnZn2+2+2+2+（0.01mol0.01mol0.01mol0.01molL L L L-1-1-1-1） Zn(s) Zn(s) Zn(s) Zn(s
62、) 的电极电势。的电极电势。的电极电势。的电极电势。结果表明：氧化态（结果表明：氧化态（结果表明：氧化态（结果表明：氧化态（ ZnZnZnZn2+ 2+ 2+ 2+ ）浓度减小时，）浓度减小时，）浓度减小时，）浓度减小时， 值比值比值比值比 减小。减小。减小。减小。解：解：解：解：ZnZnZnZn2+2+2+2+ + 2e + 2e + 2e + 2e- - - - = Zn = Zn = Zn = Zn查表得查表得查表得查表得 ：根据能斯特方程式得：根据能斯特方程式得：根据能斯特方程式得：根据能斯特方程式得：上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页
63、下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第3737页页 沉淀的生成对电极电位的影响沉淀的生成对电极电位的影响沉淀的生成对电极电位的影响沉淀的生成对电极电位的影响例例例例7 7 7 7：AgAgAgAg+ + + + e+ e+ e+ e- - - - =Ag =Ag =Ag =Ag， ( ( ( (Ag+/Ag)Ag+/Ag)Ag+/Ag)Ag+/Ag) = 0.799v = 0.799v = 0.799v = 0.799v ，若在溶液，若在溶液，若在溶液，若在溶液中加入中加入中加入中加入NaCl NaCl NaCl NaCl ，当达到平衡时，当达到平衡时，当达到
64、平衡时，当达到平衡时c c c c(Cl(Cl(Cl(Cl- - - -)=1.0mol)=1.0mol)=1.0mol)=1.0molL L L L-1-1-1-1 ，试计算试计算试计算试计算 ( ( ( (Ag+/Ag)Ag+/Ag)Ag+/Ag)Ag+/Ag)值。值。值。值。解：根据沉淀溶解平衡解：根据沉淀溶解平衡解：根据沉淀溶解平衡解：根据沉淀溶解平衡 AgCl(s) = AgAgCl(s) = AgAgCl(s) = AgAgCl(s) = Ag+ + + + + Cl+ Cl+ Cl+ Cl- - - - 说明由于沉淀的生成，使电极中说明由于沉淀的生成，使电极中说明由于沉淀的生成，
65、使电极中说明由于沉淀的生成，使电极中AgAgAgAg+ + + +浓度降低，电极电浓度降低，电极电浓度降低，电极电浓度降低，电极电位值下降，位值下降，位值下降，位值下降，AgAgAgAg+ + + +的氧化能力降低，的氧化能力降低，的氧化能力降低，的氧化能力降低，AgAgAgAg的还原能力增大。的还原能力增大。的还原能力增大。的还原能力增大。上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第3838页页 配合物的生成对电极电位的影响配合物的生成对电极电位的影响配合物的生成对电极电位的影响配
66、合物的生成对电极电位的影响例例例例8 8 8 8：298K298K298K298K时，向标准银电极中加入氨水，使平衡时时，向标准银电极中加入氨水，使平衡时时，向标准银电极中加入氨水，使平衡时时，向标准银电极中加入氨水，使平衡时 c(NHc(NHc(NHc(NH3 3 3 3)=c(Ag (NH)=c(Ag (NH)=c(Ag (NH)=c(Ag (NH3 3 3 3) ) ) ) 2 2 2 2+ + + + ) =1.0mol) =1.0mol) =1.0mol) =1.0molL L L L-1-1-1-1 ，求，求，求，求解：电极反应为：解：电极反应为：解：电极反应为：解：电极反应为：加
67、入氨水后：加入氨水后：加入氨水后：加入氨水后：上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第3939页页l l 与未加氨水电极电位值相比，电极电位大大与未加氨水电极电位值相比，电极电位大大与未加氨水电极电位值相比，电极电位大大与未加氨水电极电位值相比，电极电位大大降低。降低。降低。降低。上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第4040页页l酸度降低，酸度降低，酸度降低，酸
68、度降低， 减小，减小，减小，减小，CrCrCrCr2 2 2 2O O O O7 7 7 72-2-2-2- 的氧化能力下降。的氧化能力下降。的氧化能力下降。的氧化能力下降。酸度对电极电位的影响酸度对电极电位的影响酸度对电极电位的影响酸度对电极电位的影响例例例例9 9 9 9： CrCrCrCr2 2 2 2O O O O7 7 7 72- 2- 2- 2- + 14H+ 14H+ 14H+ 14H+ + + + + 6e+ 6e+ 6e+ 6e- - - - = 2Cr = 2Cr = 2Cr = 2Cr3+ 3+ 3+ 3+ + 7H+ 7H+ 7H+ 7H2 2 2 2O O O O 若
69、若若若c c c c(Cr(Cr(Cr(Cr2 2 2 2O O O O7 7 7 72-2-2-2-) = ) = ) = ) = c c c c(Cr(Cr(Cr(Cr3+3+3+3+) = 1mol) = 1mol) = 1mol) = 1molL L L L-1-1-1-1 ，改变酸度使，改变酸度使，改变酸度使，改变酸度使c c c c(H(H(H(H+ + + +)=10)=10)=10)=10-3-3-3-3molmolmolmolL L L L-1-1-1-1 ，试计算，试计算，试计算，试计算 ，结果说明，结果说明，结果说明，结果说明了什么问题了什么问题了什么问题了什么问题? ?
70、 ? ?（已知（已知（已知（已知 ）上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第4141页页五、电极电位的应用五、电极电位的应用 电极电位是反应物质在水溶液中氧化还原能电极电位是反应物质在水溶液中氧化还原能电极电位是反应物质在水溶液中氧化还原能电极电位是反应物质在水溶液中氧化还原能力大小的物理量，其应用主要有以下方面：力大小的物理量，其应用主要有以下方面：力大小的物理量，其应用主要有以下方面：力大小的物理量，其应用主要有以下方面： 比较氧化剂、还原剂的相对强弱比较氧化剂、还原剂的相对
71、强弱比较氧化剂、还原剂的相对强弱比较氧化剂、还原剂的相对强弱l l 电极电位愈高，电对中氧化型物质作为氧化电极电位愈高，电对中氧化型物质作为氧化电极电位愈高，电对中氧化型物质作为氧化电极电位愈高，电对中氧化型物质作为氧化剂氧化能力愈强；还原性物质作为还原剂还原能剂氧化能力愈强；还原性物质作为还原剂还原能剂氧化能力愈强；还原性物质作为还原剂还原能剂氧化能力愈强；还原性物质作为还原剂还原能力愈弱。力愈弱。力愈弱。力愈弱。l l 电极电位愈低，电对中氧化型物质作为氧化电极电位愈低，电对中氧化型物质作为氧化电极电位愈低，电对中氧化型物质作为氧化电极电位愈低，电对中氧化型物质作为氧化剂氧化能力愈弱；还原
72、型物质作为还原剂还原能剂氧化能力愈弱；还原型物质作为还原剂还原能剂氧化能力愈弱；还原型物质作为还原剂还原能剂氧化能力愈弱；还原型物质作为还原剂还原能力愈强。力愈强。力愈强。力愈强。上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第4242页页例例1010：试判断在标准状态下：试判断在标准状态下KMnOKMnO4 4和和K K2 2CrCr2 2O O7 7 氧化能力的相对大小。氧化能力的相对大小。 判断反应自发进行的方向判断反应自发进行的方向l l 在氧化还原反应中，总是由较强的氧在氧化还
73、原反应中，总是由较强的氧化剂和较强的还原剂相互作用，向着生成化剂和较强的还原剂相互作用，向着生成较弱的还原剂和氧化剂方向进行。较弱的还原剂和氧化剂方向进行。解：解：解：解： KMnO KMnO KMnO KMnO4 4 4 4 作为氧化剂氧化能化能力更强。作为氧化剂氧化能化能力更强。作为氧化剂氧化能化能力更强。作为氧化剂氧化能化能力更强。上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第4343页页 根据热力学理论，在等温定压下，反应系统吉布根据热力学理论，在等温定压下，反应系统吉布根据热
74、力学理论，在等温定压下，反应系统吉布根据热力学理论，在等温定压下，反应系统吉布斯自由能降低的方向为反应自发进行的方向。斯自由能降低的方向为反应自发进行的方向。斯自由能降低的方向为反应自发进行的方向。斯自由能降低的方向为反应自发进行的方向。 原电池的电动势与氧化还原反应自由能变化的原电池的电动势与氧化还原反应自由能变化的原电池的电动势与氧化还原反应自由能变化的原电池的电动势与氧化还原反应自由能变化的关系：关系：关系：关系：只需根据原电池电动势的正负值，即只需根据原电池电动势的正负值，即 可判断氧化还原反应自发进行的方向。可判断氧化还原反应自发进行的方向。 即：即：即：即：上一页上一页上一页上一页
75、上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第4444页页例例例例11111111：判断反应：判断反应：判断反应：判断反应PbPbPbPb2+ 2+ 2+ 2+ + Sn = Pb +Sn+ Sn = Pb +Sn+ Sn = Pb +Sn+ Sn = Pb +Sn2+2+2+2+在下列条件下在下列条件下在下列条件下在下列条件下 进行反应的方向。进行反应的方向。进行反应的方向。进行反应的方向。 c c c c(Pb(Pb(Pb(Pb2+2+2+2+) = ) = ) = ) = c c c c(Sn(Sn(S
76、n(Sn2+2+2+2+) = 1.0mol) = 1.0mol) = 1.0mol) = 1.0mol L L L L-1-1-1-1 c c c c(Pb(Pb(Pb(Pb2+2+2+2+) = 0.1mol) = 0.1mol) = 0.1mol) = 0.1mol L L L L-1 -1 -1 -1 c c c c(Sn(Sn(Sn(Sn2+2+2+2+) = ) = ) = ) = 2.0mol2.0mol2.0mol2.0mol L L L L-1-1-1-1 在标准状态下，在标准状态下，在标准状态下，在标准状态下， ，PbPbPbPb2+2+2+2+是较强的氧化剂，是较强的氧化
77、剂，是较强的氧化剂，是较强的氧化剂，SnSnSnSn是较强的还原剂。是较强的还原剂。是较强的还原剂。是较强的还原剂。 上述反应只能自左向右进行。上述反应只能自左向右进行。上述反应只能自左向右进行。上述反应只能自左向右进行。 需用非标准态下两电对的电极电位进行比较需用非标准态下两电对的电极电位进行比较需用非标准态下两电对的电极电位进行比较需用非标准态下两电对的电极电位进行比较解：查表得解：查表得解：查表得解：查表得上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第4545页页n n在此条件下
78、在此条件下在此条件下在此条件下 ，SnSnSnSn2+2+2+2+氧化能力更氧化能力更氧化能力更氧化能力更强，强，强，强，PbPbPbPb还原能力更强，所以还原能力更强，所以还原能力更强，所以还原能力更强，所以PbPbPbPb2+ 2+ 2+ 2+ + Sn = Pb + Sn = Pb + Sn = Pb + Sn = Pb +Sn+Sn+Sn+Sn2+2+2+2+应应应应自右向左自右向左自右向左自右向左进行。进行。进行。进行。上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第4646页
79、页 选择适当的氧化剂或还原剂选择适当的氧化剂或还原剂选择适当的氧化剂或还原剂选择适当的氧化剂或还原剂解：查标准电极电势表得：解：查标准电极电势表得：解：查标准电极电势表得：解：查标准电极电势表得： 根据氧化还原反应自发进行的条件，可利用电根据氧化还原反应自发进行的条件，可利用电根据氧化还原反应自发进行的条件，可利用电根据氧化还原反应自发进行的条件，可利用电极电位来选择合适氧化剂或还原剂极电位来选择合适氧化剂或还原剂极电位来选择合适氧化剂或还原剂极电位来选择合适氧化剂或还原剂上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2
80、024/9/82024/9/8第第4747页页计算反应平衡常数、判断氧化还原反应进行的程度计算反应平衡常数、判断氧化还原反应进行的程度计算反应平衡常数、判断氧化还原反应进行的程度计算反应平衡常数、判断氧化还原反应进行的程度l l注意：注意：注意：注意： 值的大小能说明反应进行的程度，但并不值的大小能说明反应进行的程度，但并不值的大小能说明反应进行的程度，但并不值的大小能说明反应进行的程度，但并不能说明反应速度的快慢，即电极电位只能判断反应能说明反应速度的快慢，即电极电位只能判断反应能说明反应速度的快慢，即电极电位只能判断反应能说明反应速度的快慢，即电极电位只能判断反应发生的可能性、完全程度，而
81、实际所发生的现实性，发生的可能性、完全程度，而实际所发生的现实性，发生的可能性、完全程度，而实际所发生的现实性，发生的可能性、完全程度，而实际所发生的现实性，还应考虑反应速率的动力学特性。还应考虑反应速率的动力学特性。还应考虑反应速率的动力学特性。还应考虑反应速率的动力学特性。 将将将将T T T T=298=298=298=298K K K K代入并整理后可得：代入并整理后可得：代入并整理后可得：代入并整理后可得：l一般一般一般一般 就可认为反应进行得很完全。就可认为反应进行得很完全。就可认为反应进行得很完全。就可认为反应进行得很完全。上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上
82、一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第4848页页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第4949页页 判断氧化还原反应进行的次序判断氧化还原反应进行的次序判断氧化还原反应进行的次序判断氧化还原反应进行的次序l l 在不考虑化学反应速率的前提下，一种氧化在不考虑化学反应速率的前提下，一种氧化在不考虑化学反应速率的前提下，一种氧化在不考虑化学反应速率的前提下，一种氧化剂可以氧化几种还原剂时，首先剂可以氧化几种还原剂时，首
83、先剂可以氧化几种还原剂时，首先剂可以氧化几种还原剂时，首先氧化最强的还原氧化最强的还原氧化最强的还原氧化最强的还原剂；剂；剂；剂；一种还原剂可以还原几种氧化剂时，首先一种还原剂可以还原几种氧化剂时，首先一种还原剂可以还原几种氧化剂时，首先一种还原剂可以还原几种氧化剂时，首先还还还还原最强的氧化剂。原最强的氧化剂。原最强的氧化剂。原最强的氧化剂。 即氧化还原反应首先发生在电极即氧化还原反应首先发生在电极即氧化还原反应首先发生在电极即氧化还原反应首先发生在电极电位差值最电位差值最电位差值最电位差值最大大大大的两个电对之间。的两个电对之间。的两个电对之间。的两个电对之间。上一页上一页上一页上一页上一
84、页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第5050页页 测定溶液测定溶液测定溶液测定溶液pHpHpHpH值及物质的某些常数值及物质的某些常数值及物质的某些常数值及物质的某些常数 上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第5151页页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第5252页页
85、六、元素电位图及其应用六、元素电位图及其应用 元素电位图元素电位图元素电位图元素电位图l l 如果一种元素有几种氧化数，就可形成多种氧如果一种元素有几种氧化数，就可形成多种氧如果一种元素有几种氧化数，就可形成多种氧如果一种元素有几种氧化数，就可形成多种氧化还原电对。化还原电对。化还原电对。化还原电对。 例如：例如：例如：例如：铜在酸性介质中的氧化数分别为铜在酸性介质中的氧化数分别为铜在酸性介质中的氧化数分别为铜在酸性介质中的氧化数分别为0 0 0 0、+1+1+1+1、 +2+2+2+2。为了方便表述上述关系，人们常采用元素电极电位图为了方便表述上述关系，人们常采用元素电极电位图上一页上一页上
86、一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第5353页页l l元素标准电极电位图元素标准电极电位图 表示一种元素各种氧化数之间标准电极电位表示一种元素各种氧化数之间标准电极电位表示一种元素各种氧化数之间标准电极电位表示一种元素各种氧化数之间标准电极电位的关系图称的关系图称的关系图称的关系图称元素标准电极电位图元素标准电极电位图元素标准电极电位图元素标准电极电位图。 将某元素各种不同氧化数物质按将某元素各种不同氧化数物质按将某元素各种不同氧化数物质按将某元素各种不同氧化数物质按氧化数降低氧化数降低氧
87、化数降低氧化数降低的顺序的顺序的顺序的顺序从左到右排列，每两种物质之间用线段相从左到右排列，每两种物质之间用线段相从左到右排列，每两种物质之间用线段相从左到右排列，每两种物质之间用线段相连，并在线上标出相应氧化还原电对的标准电极连，并在线上标出相应氧化还原电对的标准电极连，并在线上标出相应氧化还原电对的标准电极连，并在线上标出相应氧化还原电对的标准电极电位值，即可得到该元素的标准电极电位图。电位值，即可得到该元素的标准电极电位图。电位值，即可得到该元素的标准电极电位图。电位值，即可得到该元素的标准电极电位图。l l 元素电位图将分散在标准电极电位表中不同元素电位图将分散在标准电极电位表中不同元
88、素电位图将分散在标准电极电位表中不同元素电位图将分散在标准电极电位表中不同价态的电极电位表示在同一图中，所以使用起来价态的电极电位表示在同一图中，所以使用起来价态的电极电位表示在同一图中，所以使用起来价态的电极电位表示在同一图中，所以使用起来更加方便。更加方便。更加方便。更加方便。 0.337 0.337上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第5454页页 元素电位图的应用元素电位图的应用 判断物质在水溶液中是否发生歧化反应判断物质在水溶液中是否发生歧化反应判断物质在水溶液中是否
89、发生歧化反应判断物质在水溶液中是否发生歧化反应l l歧化反应歧化反应歧化反应歧化反应： 氧化数的变化发生在同一物质同一元素氧化数的变化发生在同一物质同一元素氧化数的变化发生在同一物质同一元素氧化数的变化发生在同一物质同一元素 上的氧化还原反应。上的氧化还原反应。上的氧化还原反应。上的氧化还原反应。 例：例：例：例：2Cu2Cu2Cu2Cu+ + + + = Cu= Cu= Cu= Cu2+ 2+ 2+ 2+ + Cu+ Cu+ Cu+ Cul l反歧化反应：反歧化反应：反歧化反应：反歧化反应：歧化反应的逆过程称反歧化反应。歧化反应的逆过程称反歧化反应。歧化反应的逆过程称反歧化反应。歧化反应的逆
90、过程称反歧化反应。 例：例：例：例：2Fe2Fe2Fe2Fe3+ 3+ 3+ 3+ + Fe = 3Fe+ Fe = 3Fe+ Fe = 3Fe+ Fe = 3Fe2+2+2+2+上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第5555页页l 歧化反应判断条件：歧化反应判断条件： B B歧化为歧化为A A、C Cl反歧化反应判断条件：反歧化反应判断条件： A A、C C反歧化为反歧化为B B上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总
91、目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第5656页页例例例例15151515：根据锰元素在酸性介质中的元素电位图，分析：根据锰元素在酸性介质中的元素电位图，分析：根据锰元素在酸性介质中的元素电位图，分析：根据锰元素在酸性介质中的元素电位图，分析哪些物质在水溶液中能发生歧化反应，哪些物质能哪些物质在水溶液中能发生歧化反应，哪些物质能哪些物质在水溶液中能发生歧化反应，哪些物质能哪些物质在水溶液中能发生歧化反应，哪些物质能发生反歧化反应，写出反应方程式。发生反歧化反应，写出反应方程式。发生反歧化反应，写出反应方程式。发生反歧化反应，写出反应方程式。1.511.511.681.681
92、.231.23上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第5757页页 计算未知电对的电极电位计算未知电对的电极电位计算未知电对的电极电位计算未知电对的电极电位l l由于电极电位是强度物理量，由于电极电位是强度物理量，由于电极电位是强度物理量，由于电极电位是强度物理量，不具有加和性不具有加和性不具有加和性不具有加和性，所，所，所，所以不能通过电对的电极电位相加减的方法求未知以不能通过电对的电极电位相加减的方法求未知以不能通过电对的电极电位相加减的方法求未知以不能通过电对的电极电位相加减的方法求未知电对的电极电位。经推导可得下列关系式：电对的电极电位。经推导可得下列关系式：电对的电极电位。经推导可得下列关系式：电对的电极电位。经推导可得下列关系式：上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页总目录总目录总目录总目录2024/9/82024/9/8第第5858页页例例例例16161616：已知：已知：已知：已知
