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1、无机化学实验十二 氧化还原反应实验十二 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 molL-1Pb(NO3)2、(0.5、1 molL-1)CuSO4、0.5 molL-1 ZnSO4、 0.1 molL-1KI、0.1 molL-1FeCl3、0.1 mol.L-1KBr、0.1 molL-1F
2、eSO4、(1、3 molL-1) H2SO4、6 molL-1HAc、(2 molL-1、浓)HNO3、(0.01、0.1 molL-1)KMnO4、6 molL-1NaOH、0.1 molL-1K2Cr2O7、饱和KCl、浓NH3H2O、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 二、实验内容 电极电势和氧化还原反应 12Fe3+ 2I-= 2Fe2+ I2 I2易溶于CCl4，CCl4层显紫红色 2Fe3+ Br-不起反应，CCl4层无色 3Cl2+ 2Br-= 2Cl-+ Br2 Br2溶于CCl4，CCl4层显橙黄色 浓度和酸度
3、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 0.5molL-1 ZnSO4和0.5molL-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 = Cu(NH3)42+ 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+ +
4、4NH3 = Zn(NH3)42+ 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。 现象：测得E=0.61V 解释：(-) Cr2O72-+ 6e- + 14H+ = 2Cr3+ 7H2O (+) Fe2+ 2e- = Fe 在K2Cr2O7中，慢慢加入1molL-1H2SO4,再加入6molL-1NaOH。 加H+后E = 1.1V 加OH-
5、后E = 0.36V 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) = Zn(NO3)2+ 2NO2(红棕色)+ 2H2O 4Zn + 10HNO3(稀)= 4Zn(NO3)2+ NH4NO3+ 3H2O 2酸度对产物的影响 KMnO4+ H+Mn2+肉色 KMnO4+ H2O MnO2棕黑 KMnO4+ OH- MnO42-绿色 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 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。
