实验十二 氧化还原反应
一、实验目的
1． 理解电极电势与氧化还原反应的关系和介质、浓度对氧化还原反应的影响..2．加深理解氧化态或还原态物质浓度变化对电极电势的影响.. 3．进一步理解原电池、电解及电化学腐蚀等基本知识.. 教学重点
电极电势和氧化还原反应的关系.. 教学难点
原电池、电解及电化学腐蚀等知识.. 实验用品
仪器：低压电源、盐桥、伏特计
药品：0.5 mol·L-1PbNO32、0.5、1 mol·L-1CuSO4、0.5 mol·L-1 ZnSO4、 0.1 mol·L-1KI、0.1 mol·L-1FeCl3、0.1 mol.L-1KBr、0.1 mol·L-1FeSO4、1、3 mol·L-1 H2SO4、6 mol·L-1HAc、2 mol·L-1、浓HNO3、0.01、0.1 mol·L-1KMnO4、6 mol·L-1NaOH、0.1 mol·L-1K2Cr2O7、饱和KCl、浓NH3·H2O、饱和氯水、I2水、Br2水、CCl4、酚酞溶液、Na2S2O3、红石蕊试纸
材料：导线、砂纸、电极铁钉、铜片、锌片、碳棒 二、实验内容
一电极电势和氧化还原反应
1．2Fe3++ 2I-= 2Fe2++ I2 I2易溶于CCl4;CCl4层显紫红色 2．Fe3++ Br-不起反应;CCl4层无色
3．Cl2+ 2Br-= 2Cl-+ Br2 Br2溶于CCl4;CCl4层显橙黄色
二浓度和酸度对电极电势影响 1．浓度影响
在两只50m L烧杯中;分别注入30mL 0.5mol·L-1 ZnSO4和0.5mol·L-1 CuSO4;在ZnSO4中插入Zn片;CuSO4中插入Cu片;中间以盐桥相通;用导线将Zn片Cu片分别与伏特表的负极和正极相接..测量两电极之间的电压.. 现象：伏特表指针偏到E=0.80处 解释：-：Zn2++2e-=Zn +：Cu2++2e-=Cu
CuSO4溶液中加浓NH3.H2O到沉淀溶解为止;形成深蓝色溶液； Cu2+ + 4NH3 = CuNH342+ Cu2+下降; E变小;E=0.45V ZnSO4溶液中加浓NH3.H2O至沉淀溶解为止;
Zn2+ + 4NH3 = ZnNH342+ Zn2+下降; E变大;E=0.76V 最后达到平衡; E=0.8V接近初起值. 2．酸度影响
在两只50mL烧杯中;分别注入FeSO4、K2Cr2O7溶液..FeSO4溶液中插入Fe片;在K2Cr2O7
溶液中插入C棒;将Fe片、C棒通过导线分别与伏特表的负极和正极相接;中间用盐桥连接;测量两极电压..
文档冲亿季;好礼乐相随mini ipad移动硬盘拍立得百度书包 现象：测得E=0.61V
解释：- Cr2O72-+ 6e- + 14H+ = 2Cr3++ 7H2O + Fe2++ 2e- = Fe
在K2Cr2O7中;慢慢加入1mol·L-1H2SO4;再加入6mol·L-1NaOH..
加H+后E = 1.1V 加OH-后E = 0.36V 三浓度、酸度对氧化还原产物的影响 1．浓度对产物的影响
Zn + 4HNO3浓 = ZnNO32+ 2NO2↑红棕色+ 2H2O 4Zn + 10HNO3稀= 4ZnNO32+ NH4NO3+ 3H2O 2．酸度对产物的影响
KMnO4+ H+→Mn2+肉色无色 KMnO4+ H2O → MnO2↓棕黑 KMnO4+ OH-→ MnO42-绿色
四浓度、酸度对氧化还原反应方向的影响.. 1． 浓度影响
2Fe3++ 2I-= 2Fe2++ I2 Fe3++ 6F-= FeF63-
I2易溶于CCl4呈紫色;加入Fe2+反应向逆方向进行、CCl4层颜色变浅；加入F-;生成FeF63-;FeF63-不能氧化I-;CCl4层无色.. 2．酸度影响
I2+ 2AsO33-+ 2H2O = 2I-+ 2AsO43-+ 4H+ AsO33-+ H2O - 2e- = AsO43-+ 2H+ 2I- - 2e- = I2
五酸度对氧化还原反应速率的影响
2MnO4-+ 16H++ 10Br-== 2Mn2++ 5Br2+ 8H2O
H+越高;反应越快..硫酸是强酸;H+浓度高;反应速度快；醋酸是弱酸;H+不能全部电离出来;反应慢.. 三、注意事项
1．加CCl4观察溶液上、下层颜色的变化； 2．有NO2气体生成的反应;应在通风橱中做； 3．注意伏特表的偏向及数值..
