实验七氧化还原反应（3学时）一、实验目的1.加深理解电极电势与氧化还原反应的关系。2.了解介质的酸碱性对氧化还原反应的影响。3.了解反应物浓度和温度对氧化还原反应速率的影响。4.掌握浓度对电极电势的影响二、实验原理1、标准电极电势大小的判断：电极电势愈大，电对中的氧化型的氧化能力愈高。反之，电极电势愈小，还原型的还原能力越强。（以Cu-Zn电池为例说明）2、根据氧化剂和还原剂所对应电极电势的相对大小，可以判断氧化还原反应进行的方向：电池EMF>0氧化还原反应正反应方向进行。3、浓度对电极电势的影响，可根据Nernst（能斯特）方程式：E=Ee_00592/g J=EO_00592Vg（还原型4Zz%c(氧化型)4、原电池：将化学能直接转变为电能的装置。三、主要仪器、试剂1.仪器：pH数字酸度计(做伏特计使用)，KCI盐桥，酒精灯、石棉网、试管、试管架、铜电极、锌电极。2.药品（除特别标明外，单位为mol·L-1）：ZnSO4 (1,0.2),CuSO4(0.001,1),FeSO (0.1,1), KI (0.1),FeC3(0.1),CCl4,H2SO4 (2)K:[Fe(CN))(0.1)，KBr(0.1)，溴水，KSCN(0.1)，碘水，HNO3(12，2)，锌粒，KIO3(0.1)，NaOH(6),KMnO4(0.01)，Na2SOs(0.1)，H2C2O4(2)，MnSO4(0.2)，NH4F(3)，HO2(0.1)，NaBiO3(固体)，Na2S203(0.05)，氯水。3.其他：pH试纸，滤纸，细砂纸。四、实验内容及现象、结论1
1 实验七 氧化还原反应（3 学时） 一、实验目的 1．加深理解电极电势与氧化还原反应的关系。 2．了解介质的酸碱性对氧化还原反应的影响。 3．了解反应物浓度和温度对氧化还原反应速率的影响。 4．掌握浓度对电极电势的影响 二、实验原理 1、 标准电极电势大小的判断：电极电势愈大，电对中的氧化型的氧化能力愈高。反之，电极电 势愈小，还原型的还原能力越强。（以 Cu-Zn 电池为例说明） 2、 根据氧化剂和还原剂所对应电极电势的相对大小，可以判断氧化还原反应进行的方向：电池 EMF ＞0 氧化还原反应正反应方向进行。 3、浓度对电极电势的影响，可根据 Nernst（能斯特）方程式： c( ) c( ) lg Z 0.0592V lg J E Z 0.0592V E E 氧化型 还原型 = − = − 4、原电池：将化学能直接转变为电能的装置。 三、主要仪器、试剂 1. 仪 器： pH 数字酸度计(做伏特计使用)， KCl 盐桥 ，酒精灯、石棉网、试管、试管架、铜电极、 锌电极。 2. 药 品（除特别标明外，单位为 mol·L -1 ） ： ZnSO4 (1，0.2)，CuSO4 (0.001，1)，FeSO4 (0.1,1), KI (0.1)，FeCl3(0.1)，CCl4，H2SO4 (2 ) K3[Fe(CN)6] (0.1)，KBr(0.1)，溴水，KSCN(0.1)，碘水，HNO3 (12，2)，锌粒，KIO3(0.1)， NaOH (6 )， KMnO4(0.01)， Na2SO3(0.1)， H2C2O4(2 )，MnSO4 (0.2)，NH4F(3 )，H2O2(0.1)，NaBiO3(固体)， Na2S2O3(0.05)，氯水。 3. 其他： pH 试纸，滤纸，细砂纸。 四、实验内容及现象、结论
1、比较电极电位的相对大小实验操作实验现象反应式、解释和结论(1)0.02mol-L-"KI+0.1mol-L-"FeCl;+CCL4(2)0.1mol -L-'KBr+0.1mol -L-FeCls+CCl41.比较：E(Br2/Br)、E°(Fe3+/Fe2+)、E(lz/l)的大小关系2.从上述电极的大小关系可知最强氧化剂是Br2最强还原剂1(3）酸介质中0.02mol·L-KI+3%H2O2(4)酸介质中0.01mol·L-KMnO4+3%H202说明：H2O2在（3）、（4）中作用(5）酸介质中0.1mol·IL-K2Cr20+0.1mol ·L-'NazSO3(6)酸介质中0.1mol·LK2Cr2O7+0.1mol ·L-'Fe2SO42、介质的酸碱性对氧化还原反应产物及反应方向的影响实验操作实验现象反应式、解释和结论(1)点滴板上：1d0.01molLKMnO4+1d 2 mol-L-IH2SO4+0.1mol · L-'Na2SO31d0.01mol·L-'KMnO4+1dH20+0.1 mol : L-'Na2SO31d0.01mol-L-KMnO4+1d12mol-L-INaOH+0.1mol-L-INaz2SO(2)0.1 mol-L-'KIO; + 0.1 mol -L-"KI再加入2mol·LH2SO4再加入2mol·L-NaOH3、浓度、温度对氧化还原反应速率的影响实验操作实验现象反应式、解释和结论(1) 3 滴 0.5 mol · L-I Pb(NO3)290℃水浴加热至+30滴1mol·L-HAc+0.5出现乳白色透明凝胶，冷却至室mol·L-'NazSiO温，插入锌片3滴1mol·L-Pb（NO）2+30滴1mol·LHAc+0.5mol·L'NazSiO比较浓度对氧化还原反应速率的影响：（2）A:1mL0.01mol:L-l水浴加热KMnO4+3滴2mol·L-1HhSO42
2 1、比较电极电位的相对大小 实验操作 实验现象 反应式、解释和结论 （1）0.02mol·L -1KI+0.1mol·L -1FeCl3+CCl4 （2）0.1mol·L -1KBr+0.1mol·L -1FeCl3+CCl4 1. 比较：E Ө (Br2/Br)、 E Ө (Fe3＋ /Fe2＋ )、 E Ө (I2/I－ )的大小关系 2. 从上述电极的大小关系可知最强氧化剂是 Br2 ，最强还原剂 I － 。 (3) 酸介质中 0.02mol·L -1KI+3％H2O2 (4) 酸介质中 0.01mol·L -1KMnO4+3％ H2O2 说明：H2O2 在（3）、（4）中作用 (5) 酸介质中 0.1mol · L -1K2Cr2O7 ＋ 0.1mol·L -1Na2SO3 (6) 酸介质中 0.1mol · L -1K2Cr2O7 ＋ 0.1mol·L -1Fe2SO4 2、介质的酸碱性对氧化还原反应产物及反应方向的影响 实验操作 实验现象 反应式、解释和结论 (1) 点 滴 板 上 ： 1d 0.01 mol·L-1 KMnO4 ＋1d 2 mol·L-1 H2SO4＋0.1 mol·L -1Na2SO3 1d0.01mol·L -1KMnO4 ＋1dH2O＋ 0.1 mol·L -1Na2SO3 1d 0.01 mol·L-1KMnO4 ＋ 1d 2 mol·L-1 NaOH＋0.1 mol·L-1Na2SO3 (2)0.1 mol·L-1KIO3 + 0.1 mol·L -1 KI 再加入 2 mol·L -1 H2SO4 再加入 2 mol·L -1NaOH 3、浓度、温度对氧化还原反应速率的影响 实验操作 实验现象 反应式、解释和结论 (1) 3 滴 0.5 mol·L -1 Pb(NO3)2 ＋30 滴 1 mol·L -1 HAc＋0.5 mol·L -1Na2SiO3 90℃水浴加热至 出现乳白色透明 凝胶，冷却至室 3 滴 1 mol·L -1 Pb（NO3）2＋ 温，插入锌片 30 滴 1 mol· L -1HAc ＋ 0.5 mol·L -1Na2SiO3 比较浓度对氧化还原反应速率的影响： （ 2 ） A: 1mL0.01mol · L -1 KMnO4＋3 滴 2 mol·L -1 H2SO4 水浴加热
C: 1mL0.1mol ·L-IH2C204室温B:1mL0.01mol·L-'KMnO4+3滴2mol·LH2SO4D:1mL0.1molL-IH2C204比较温度对氧化还原反应速率的影响4、浓度对电极电势的影响实验操作测得值EMF计算值EMF（2）50mL烧杯中：25mL0.005molLCuSO4，插入Cu电极，盐桥与25mL1mol·LZnSO4、锌组成原电池（3）0.005mol·L-CuSO4+2mol·L氨水过量至生成蓝色透明溶液，插入Cu电极，盐桥与25mLlmol·L-ZnSO4、锌组成原电池五、实验注意事项1、做KI或KBr与FeCls的实验时可加入CCl4使实验现象更加明显。2、KMnO4+NaOH+Na2SO实验时，Na2SO用量不可过多，否则，多余的Na2SO3会与产物NazMnO4生成MnO2。3、做KMnO4性质的实验时，KMnO4用量不可过多，否则会掩盖实验现象。4、做浓度对氧化还原反应速率的影响时，加入锌片后不要再振动试管。5、做原电池试验时，盐桥要与两溶液充分接触六、思考题：P112,3m
3 C: 1mL0.1mol·L -1 H2C2O4 B: 1mL0.01mol·L -1KMnO4＋3 滴 2 mol·L -1 H2SO4 D: 1mL0.1mol·L -1 H2C2O4 室温 比较温度对氧化还原反应速率的影响 4、浓度对电极电势的影响 实验操作 测得值 EMF 计算值 EMF （2）50mL 烧杯中：25mL0.005 mol·L -1CuSO4，插入 Cu 电极， 盐桥与 25mL1 mol·L -1ZnSO4、 锌组成原电池 （3）0.005 mol·L -1CuSO4＋2 mol·L -1 氨水过量至生成蓝色 透明溶液，插入 Cu 电极，盐桥 与 25mL1 mol·L -1ZnSO4、锌 组成原电池 五、实验注意事项 1、 做 KI 或 KBr 与 FeCl3 的实验时可加入 CCl4 使实验现象更加明显。 2、 KMnO4 + NaOH + Na2SO3 实验时，Na2SO3 用量不可过多，否则，多余的 Na2SO3 会与产物 Na2 MnO4 生成 MnO2。 3、 做 KMnO4 性质的实验时，KMnO4 用量不可过多，否则会掩盖实验现象。 4、 做浓度对氧化还原反应速率的影响时，加入锌片后不要再振动试管。 5、 做原电池试验时，盐桥要与两溶液充分接触 六、思考题： P112,3