無計(jì)化學(xué)第二章 氧化還原反應(yīng)

1、2. 2 電極電勢(shì)電極電勢(shì)2. 4 元素電勢(shì)圖和電勢(shì)元素電勢(shì)圖和電勢(shì)-pH圖圖2.1 原電池原電池2. 3 電極電勢(shì)的應(yīng)用：電極電勢(shì)的應(yīng)用： 電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 氧化劑和還原劑強(qiáng)弱的比較氧化劑和還原劑強(qiáng)弱的比較 反應(yīng)方向和限度的判定反應(yīng)方向和限度的判定 平衡常數(shù)的計(jì)算平衡常數(shù)的計(jì)算反應(yīng)的過程反應(yīng)的過程:氧化氧化 - eZn 2e Zn2+Cu2+ +2e Cu還原還原 +e 氧化型氧化型Ox還原型還原型RedZnCuSO4氧化數(shù)氧化數(shù)氧化型氧化型(相對(duì)相對(duì)Zn而言而言)還原型還原型(相對(duì)相對(duì)Cu2+而言而言)氧化數(shù)氧化數(shù)Zn2+ / Zn氧化還原電對(duì)的關(guān)系：氧化還原電對(duì)的關(guān)系：Ox /

2、Red氧化還原電對(duì)氧化還原電對(duì)( 偶偶 )Cu2+ / Cu借助氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置借助氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置原電池原電池ZnCuSO4Red1Ox2Red2Ox1Zn + Cu2+ Cu + Zn2+氧化型氧化型(Ox) + ne- 還原型還原型(Red)氧化氧化還原還原2e配平原則配平原則： 電荷守恒：電荷守恒：氧化劑得電子數(shù)等于氧化劑得電子數(shù)等于還原劑失電子數(shù)。還原劑失電子數(shù)。 質(zhì)量守恒：質(zhì)量守恒：反應(yīng)前后各元素原子反應(yīng)前后各元素原子總數(shù)相等總數(shù)相等。補(bǔ)充補(bǔ)充 氧化還原反應(yīng)方程式的配平氧化還原反應(yīng)方程式的配平 離子離子- -電子法電子法配平步驟：配平步驟：

3、用離子式寫出主要反應(yīng)物和產(chǎn)物用離子式寫出主要反應(yīng)物和產(chǎn)物( (氣體、氣體、純液體、固體和弱電解質(zhì)則寫分子式純液體、固體和弱電解質(zhì)則寫分子式) )。 分別寫出氧化劑被還原和還原劑被氧分別寫出氧化劑被還原和還原劑被氧化的半反應(yīng)。化的半反應(yīng)。 分別配平兩個(gè)半反應(yīng)方程式，等號(hào)兩分別配平兩個(gè)半反應(yīng)方程式，等號(hào)兩邊的各種元素的原子總數(shù)各自相等且電荷數(shù)邊的各種元素的原子總數(shù)各自相等且電荷數(shù)相等。相等。例例1 1：離子：離子- -電子法電子法配平反應(yīng)方程式配平反應(yīng)方程式)aq(SOK)aq(MnSO )aq(SOK)aq(KMnO424酸性溶液中324 確定兩半反應(yīng)方程式得、失電子數(shù)目確定兩半反應(yīng)方程式得、失

4、電子數(shù)目的最小公倍數(shù)。將兩個(gè)半反應(yīng)方程式中各項(xiàng)的最小公倍數(shù)。將兩個(gè)半反應(yīng)方程式中各項(xiàng)分別乘以相應(yīng)的系數(shù)，使得、失電子數(shù)目相分別乘以相應(yīng)的系數(shù)，使得、失電子數(shù)目相同。然后，將兩者合并，就得到了配平的氧同。然后，將兩者合并，就得到了配平的氧化還原反應(yīng)的離子方程式。有時(shí)根據(jù)需要可化還原反應(yīng)的離子方程式。有時(shí)根據(jù)需要可將其改為分子方程式。將其改為分子方程式。)42-=10e10H5SO O5H 5SO223-=O8H2Mn10e16H2MnO224-=O4HMn5e8HMnO（2）224-=2e2HSOOHSO24223 （3） 2+5得O3H5SO2Mn6H5SO2MnO2242234=-MnSOS

5、OMnO (1)224234)g( NO)aq(SOH)aq(AsOH)aq(HNO) s (SAs 4243332 28+3得得例例2 2：離子：離子- -電子法配平方程式電子法配平方程式28NO9SOAsO6H 10HO4HS3As 28NO 24432323=-=28e34H3SOAsO2HO20HSAs 2443232即：-=28e40H3SOAsO2H O20H6HSAs2443232O2HNO3e4HNO23=- NOSOAsOHNOSAs 2443332-：解例例3 3：離子：離子- -電子法配平電子法配平(aq)NaClO NaCl(aq)NaOH(aq)(g)Cl325+得：

6、O3HClO5Cl6OH3Cl232=-O6HClO210Cl12OH6Cl232=-=10eO6H2ClO12OHCl232-=2Cl2eCl2解：化簡(jiǎn)得：解解：O8H6Br2CrO224=-3+2得：KBrCrOKKOH42(l)Br(s)Cr(OH)23BrCrO24-(l)Br2(s)Cr(OH)32Br2e =-(l)Br23eO4H3OHCrO8OH224=-(s)Cr(OH)33eO4HCrO5OH即： 224=-(s)Cr(OH)310OH-(s)Cr(OH)32(l)Br23例例4 4：離子：離子- -電子法配平方程式電子法配平方程式例例5 5：離子：離子- -電子法配平方程

7、式電子法配平方程式( (中性介質(zhì)中性介質(zhì)) )MnO4- + SO32- = MnO2 (s) + SO42-(1) MnO4- + 2H2O + 3e = MnO2 + 4OH-(2) SO32- + H2O = SO42- + 2H+ + 2e (1) 2 + (2) 3 并整理得：并整理得：2MnO4- + 3SO32- + H2O = 2MnO2 + 3SO42- + 2OH-酸性介質(zhì)：酸性介質(zhì)： 多多n個(gè)個(gè)O+2n個(gè)個(gè)H+，另一邊另一邊 +n個(gè)個(gè)H2O堿性介質(zhì)：堿性介質(zhì)： 多多n個(gè)個(gè)O+n個(gè)個(gè)H2O，另一邊另一邊 +2n個(gè)個(gè)OH-小結(jié)：小結(jié)：中性介質(zhì)：中性介質(zhì)： H2O加在反應(yīng)物一邊

8、加在反應(yīng)物一邊補(bǔ)充練習(xí)一補(bǔ)充練習(xí)一用離子用離子-電子法配平下列方程式：電子法配平下列方程式：（1）I- + H2O2 + H+ =I2 (s) + H2O 2e + H2O2 + 2H+ = H2O + H2O2I- =I2 (s) + 2e 2I- + H2O2 + 2H+ =I2 (s) + 2H2O(2) Cr2O72- + H2S + H+ = Cr3+ + S6e+ Cr2O72- + 14 H+ = 2Cr3+ + 7H2OH2S = 2H+ + S + 2e Cr2O72- + 3H2S + 8H+ = 2Cr3+ + 3S+ 7H2O(3) ClO3- + Fe2+ + H+

9、= Cl- +Fe3+6e + ClO3- + 6H+ = Cl- + 3H2OFe2+ = Fe3+ + eClO3- + 6H+ + 6Fe2+ = Cl- + 3H2O + 6Fe3+ (4) Cl2 + OH- = Cl- +ClO-Cl2 + 4OH- = 2H2O + 2ClO- + 2e Cl2 + 2e = 2Cl- Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O (5) Zn + ClO- + OH- = Zn(OH)4 2- + Cl-(6) MnO4- + SO32- + OH- = MnO42- + SO42-Zn + 4OH- = Zn(OH)4 2- +

10、 2e 2e+ ClO- + H2O = 2OH- + Cl-Zn + ClO- + 2OH- + H2O = Zn(OH)4 2- + Cl-e + MnO4- = MnO42-SO32- + 2OH- = H2O + SO42- + 2eSO32- + 2OH- + 2MnO4- = H2O + SO42- + 2MnO42-鹽橋：鹽橋：構(gòu)成原電池的通路構(gòu)成原電池的通路K+、Cl-可以自由流動(dòng)，可以自由流動(dòng)，瓊脂制成的動(dòng)膠不能自瓊脂制成的動(dòng)膠不能自 由流動(dòng)。由流動(dòng)。維持溶液的電中性維持溶液的電中性銅銅鋅原電池鋅原電池作用：作用：2.1 原電池原電池使氧化還原反應(yīng)使氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流的裝置

11、產(chǎn)生電流的裝置 裝有飽和裝有飽和KCl(或或KNO3 )溶液和瓊脂制成溶液和瓊脂制成 動(dòng)膠的動(dòng)膠的 U型玻璃管型玻璃管 特點(diǎn)：特點(diǎn)：現(xiàn)象：現(xiàn)象：檢流計(jì)指檢流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)針發(fā)生偏轉(zhuǎn)鋅板上有鋅板上有Zn溶解溶解金屬導(dǎo)線上金屬導(dǎo)線上有電流通過有電流通過銅板上有銅板上有Cu析出析出電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：負(fù)極：負(fù)極：電池反應(yīng)：電池反應(yīng)： Zn + Cu2+ Cu + Zn2+正極：正極：Zn 2e Zn2+Cu2+ + 2e Cu原電池符號(hào)原電池符號(hào)(電池組成式電池組成式)：(- -)Zn | Zn2+(c1) | Cu2+(c2) | Cu(+)鹽橋鹽橋相界面相界面正極寫在右邊正極寫在右邊負(fù)極寫在左邊

12、負(fù)極寫在左邊半電池中的同相不同物質(zhì)用半電池中的同相不同物質(zhì)用“，”隔開；隔開；Sn4+(c1)， Sn2+(c2) | Pt (+) 電極反應(yīng)中的電極反應(yīng)中的沉淀沉淀、氣體氣體或或純液體純液體，寫在電極，寫在電極 一邊，并用一邊，并用“，”與電極隔開；與電極隔開；電極反應(yīng)中電極反應(yīng)中無金屬無金屬存在，必須用存在，必須用Pt或或C（石墨石墨）起導(dǎo)電作用；起導(dǎo)電作用；Cl-(c) | Cl2(p) , PtPt , I2(s) | I-(c)電極反應(yīng)中的介質(zhì)電極反應(yīng)中的介質(zhì)（H+，OH-）或沉淀劑、配或沉淀劑、配位劑，寫在有關(guān)半電池中。位劑，寫在有關(guān)半電池中。Cr2O72- (c1)， Cr3+(

13、c3) ，H+(c2) | Pt (+)Ag，AgCl(s) | Cl-(c)例題例題2-1 將下列氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，將下列氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池， 并寫出它的原電池符號(hào)。并寫出它的原電池符號(hào)。 Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O Cr2O72- + 14H+ + 6e- = 2Cr3+ + 7H2O 解解： 原電池的正極：原電池的正極：負(fù)極：負(fù)極：Fe2+ = Fe3+ + e-原電池符號(hào)為：原電池符號(hào)為：( - ) Pt Fe2+( c1)Fe3+ ( c2)， Cr2O72- (c3)Pt，( + )， H+(c4)Cr3

14、+(c5)例題例題2-2 根據(jù)下列的原電池符號(hào)寫出此電池的根據(jù)下列的原電池符號(hào)寫出此電池的電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。（電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。（- -）Pt，I2 (s) | I- (c1) | MnO4- (c2)，H+(c3)，Mn2+(c4) | Pt（+） 10I- + 2MnO4- + 16H+ = 5I2 + 2Mn2+ + 8H2O 解：解：由電池符號(hào)可知電極反應(yīng)：由電池符號(hào)可知電極反應(yīng)：負(fù)極負(fù)極 2I- = I2 + 2e-正極正極 MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O 電池反應(yīng)：電池反應(yīng)： 半電池半電池：由：由同一元素不同氧化數(shù)同一元素不同氧化數(shù)的兩種物質(zhì)組成

15、的兩種物質(zhì)組成原電池原電池：由兩個(gè)：由兩個(gè)“半電池半電池”通過通過鹽橋鹽橋連接而成連接而成設(shè)計(jì)原電池并寫出原電池符號(hào)設(shè)計(jì)原電池并寫出原電池符號(hào)(1) Cl2(g) + 2I- = I2(s) + 2Cl-正極反應(yīng)：正極反應(yīng)：Cl2(g) + 2e = 2Cl- 負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)： 2I- = I2(s) + 2e(-)Pt, I2(s) | I- | Cl- |Cl2, Pt(+)(2) MnO4- + 5Fe2+ +8H+ = Mn 2+ +5Fe3+ +4H2O正極反應(yīng)：正極反應(yīng)： MnO4- +8H+ + 5e = Mn 2+ +4H2O負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)： Fe2+ = Fe3+ +

16、 e(-)Pt | Fe2+ , Fe3+ | MnO4- , H+ , Mn 2+ |Pt(+)補(bǔ)充練習(xí)補(bǔ)充練習(xí)(3) Zn + CdSO4 = ZnSO4 + Cd正極反應(yīng)：正極反應(yīng)： Cd2+ + 2e = Cd負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)： Zn = Zn2+ + 2e(-) Zn | Zn2+ | Cd2+ | Cd(+)MMn+ 兩種傾向兩種傾向- -e +e-e +eM ne- Mn+Mn+ + ne+ MM Mn+ + ne-產(chǎn)生了電勢(shì)差產(chǎn)生了電勢(shì)差 2.2.1 電極電勢(shì)的產(chǎn)生電極電勢(shì)的產(chǎn)生2.2 電極電勢(shì)電極電勢(shì)金屬金屬溶液溶液產(chǎn)生產(chǎn)生正負(fù)雙電層正負(fù)雙電層2.2.2 電極電勢(shì)的測(cè)定電極

17、電勢(shì)的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)國(guó)際純粹和應(yīng)用化學(xué)學(xué)會(huì)國(guó)際純粹和應(yīng)用化學(xué)學(xué)會(huì)（IUPAC）規(guī)定：規(guī)定：指定溫度，指定溫度， 離子濃度為離子濃度為1moldm-3，氣體分壓為氣體分壓為100kPa，固體、液體為純物質(zhì)時(shí)的電極電勢(shì)。固體、液體為純物質(zhì)時(shí)的電極電勢(shì)。以氫電極作為標(biāo)準(zhǔn)，以氫電極作為標(biāo)準(zhǔn)，硬性規(guī)定：硬性規(guī)定：E = E+ - E-E (H+/H2）= 0.000V Pt ，H2(100kPa) | H+ (1.0moldm-3)電對(duì)：電對(duì)：H+/H2電極反應(yīng)電極反應(yīng)：1. 標(biāo)準(zhǔn)氫電極標(biāo)準(zhǔn)氫電極(SHE)電極符號(hào)電極符號(hào)： 2H+(aq) + 2e H2(g) 電極電勢(shì)電極電勢(shì)(規(guī)定規(guī)定

18、): E (H+/H2）= 0.000V 標(biāo)準(zhǔn)氫電極裝置圖標(biāo)準(zhǔn)氫電極裝置圖H+( - - )標(biāo)準(zhǔn)氫電極標(biāo)準(zhǔn)氫電極 | 待測(cè)電極待測(cè)電極( + )將標(biāo)準(zhǔn)將標(biāo)準(zhǔn)氫電極與待測(cè)電極組成電池：氫電極與待測(cè)電極組成電池：2. 電極電勢(shì)的測(cè)定電極電勢(shì)的測(cè)定E = E+ - E- - E- =E (H+/H2) = 0.000V E = E+ = E待測(cè)待測(cè)例如：例如：測(cè)定測(cè)定Zn2+/Zn電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)又如：又如：測(cè)定測(cè)定Cu2+/Cu電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)將將Zn2+/Zn與與SHE組成電池組成電池(-)Pt,H2(100kPa)|H+(1moldm-3)|Zn2+(1

19、moldm-3)|Zn(+)298.15K時(shí)，時(shí)，將將Cu2+/Cu與與SHE組成電池組成電池(-)Pt,H2(100kPa)|H+(1moldm-3)|Cu2+(1moldm-3)| Cu(+)298.15K時(shí)，時(shí)，E = - -0.76VE (Zn2+/Zn) = - -0.76VE = +0.34VE (Cu2+/Cu) = + +0.34V(1) 采用的是還原電勢(shì)采用的是還原電勢(shì)(2) 電極電勢(shì)的數(shù)值與電極反應(yīng)的書寫形式無電極電勢(shì)的數(shù)值與電極反應(yīng)的書寫形式無 關(guān)，即電極電勢(shì)沒有加和性。關(guān)，即電極電勢(shì)沒有加和性。(3) 非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，非水溶液系統(tǒng)，不能比較物質(zhì)非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，非水溶液系統(tǒng)，不能比較

20、物質(zhì) 的氧化還原能力。的氧化還原能力。Cl2 + 2e- 2Cl- E = 1.36V2Cl2 + 4e- 4Cl- E = 1.36V(4) 氧化還原反應(yīng)常常與介質(zhì)的酸堿度有關(guān)，氧化還原反應(yīng)常常與介質(zhì)的酸堿度有關(guān)， 引用引用E 時(shí)應(yīng)注意實(shí)際的反應(yīng)條件。時(shí)應(yīng)注意實(shí)際的反應(yīng)條件。標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表做正極，做正極，做負(fù)極，做負(fù)極，在在Cu-Zn原電池中：原電池中：Cu2+/Cu是正極，是正極，Zn2+/Zn是負(fù)極，是負(fù)極，電極反應(yīng)電極反應(yīng)按表正向按表正向進(jìn)行進(jìn)行電極反應(yīng)電極反應(yīng)按表逆向按表逆向進(jìn)行；進(jìn)行； 數(shù)值及符號(hào)不變數(shù)值及符號(hào)不變。電對(duì)在電池中：電對(duì)在電池中：Cu2+ +2e CuE

21、 = 1.103VZn Zn2+ + 2e電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：Zn + Cu2+ Cu + Zn2+E- = -0.763VE+ = +0.34V電極的種類電極的種類 金屬金屬- -金屬離子電極金屬離子電極 如：如：ZnZn2+2+/Zn, Cu/Zn, Cu2+2+/Cu/Cu氣體氣體- -離子電極離子電極 如：如：H H+ +/H/H2 2, Cl, Cl2 2/Cl/Cl- -c. 離子電極離子電極 如：如：MnOMnO4 4- -,H,H+ +/Mn/Mn2+2+, Fe, Fe3+3+/Fe/Fe2+2+d. 金屬金屬- -金屬難溶鹽電極金屬難溶鹽電極 如：如：AgCl/Ag,ClA

22、gCl/Ag,Cl- - , Hg , Hg2 2ClCl2 2/Hg,Cl/Hg,Cl- -NernstNernst 能斯特是德國(guó)卓越的物理學(xué)能斯特是德國(guó)卓越的物理學(xué)家、物理化學(xué)家和化學(xué)史家。是家、物理化學(xué)家和化學(xué)史家。是WW奧斯特瓦爾德的學(xué)生，熱力學(xué)奧斯特瓦爾德的學(xué)生，熱力學(xué)第三定律創(chuàng)始人，能斯特?zé)舻膭?chuàng)第三定律創(chuàng)始人，能斯特?zé)舻膭?chuàng)造者。造者。 發(fā)明了聞名于世的白熾燈（能發(fā)明了聞名于世的白熾燈（能斯特?zé)簦?，建議用鉑氫電極為零電斯特?zé)簦?，建議用鉑氫電極為零電位電勢(shì)、能斯特方程、能斯特?zé)岫ㄎ浑妱?shì)、能斯特方程、能斯特?zé)岫ɡ恚礋崃W(xué)第三定律），低溫下理（即熱力學(xué)第三定律），低溫下固體比熱測(cè)定等，因

23、而獲固體比熱測(cè)定等，因而獲19201920年諾年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 單位為伏單位為伏（V）2.2.3 影響電極電勢(shì)的因素影響電極電勢(shì)的因素濃度濃度(或分壓或分壓)電極電勢(shì)的電極電勢(shì)的Nernst方程式：方程式：任意電極反應(yīng)：任意電極反應(yīng)：298.15K時(shí)：時(shí)：影響因素影響因素反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度電極的本性電極的本性O(shè)x + ne- RedRedOxlg303. 2nFRTEE=RedOxlg0592. 0nEE=電子得失數(shù)電子得失數(shù)寫能斯特方程式應(yīng)注意的兩個(gè)問題：寫能斯特方程式應(yīng)注意的兩個(gè)問題： (1) 純純固體固體、純、純液體液體以及稀溶液中的以及稀溶液中的溶劑溶劑，其濃度，其濃度不列入

24、能斯特方程式中；不列入能斯特方程式中；氣體氣體用相對(duì)分壓來表示。用相對(duì)分壓來表示。 Cu2+ + 2e- Cu )/CuCu(2E20592. 0Culg2)/CuCu(2= E Br2 + 2e- 2Br-222Br1lg20592. 0)/BrBr()/BrBr(-= EE Cl2(g) + 2e- 2Cl-2222Cl/ )Cl(lg20592. 0)/ClCl()/ClCl(-=ppEE(2) 除除Ox、Red物質(zhì)外的其他物質(zhì)，如物質(zhì)外的其他物質(zhì)，如H+、OH- 等，也應(yīng)列在能斯特方程式中。等，也應(yīng)列在能斯特方程式中。 Cr2O72-+14H+ + 6e- 2Cr3+ + 7H2O O

25、2 + 2H2O + 4e- 4OH-42OH/ )O(lg40592. 0-=ppEE2314272CrHOCrlg60592. 0-= EESO42- + H2O + 2e SO32- + 2OH-H3AsO4 + 2H+ + 2e HAsO2 + 2H2O給定反應(yīng)給定反應(yīng)：已知已知表中可查表中可查計(jì)算非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的電極電勢(shì)公式計(jì)算非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的電極電勢(shì)公式0.0592nRedlgE = E +Ox則則：EOx ，Red ，OxRed氧化型物質(zhì)氧化能力增強(qiáng)氧化型物質(zhì)氧化能力增強(qiáng)則則：EOx ，Red ，OxRed氧化型物質(zhì)氧化能力減弱氧化型物質(zhì)氧化能力減弱1. 濃度對(duì)電極電勢(shì)的影響濃度對(duì)電

26、極電勢(shì)的影響解：解：(1) E = 1.83 + 0.0592lg = 1.89 (V)10. 00 . 1(2) E = 1.83 + 0.0592lg = 1.77 (V)0 . 110. 0E =E + 0.0592 lgCoCo23Co3+ +e- Co2+ E = 1.83V例題例題2-3 已知已知E (Co3+/Co2+) = 1.83V，計(jì)算，計(jì)算298.15K時(shí)，下列兩種情況下時(shí)，下列兩種情況下Co3+/Co2+電對(duì)的電電對(duì)的電極電勢(shì)。極電勢(shì)。(1) Co3+= 1.0 moldm-3，Co2+=0.10 moldm-3；(2) Co3+=0.10moldm-3，Co2+=1.

27、0 moldm-3。2. 酸度對(duì)電極電勢(shì)的影響酸度對(duì)電極電勢(shì)的影響有有H+或或OH-參加的電極反應(yīng)，參加的電極反應(yīng)，解：解： MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2OMnHMnOlg50592. 0284-= EE)V(23. 10 . 1)100 . 1 (0 . 1lg50592. 051. 183=-E由由1.51V減減小到小到1.23V 例題例題6-4 已知已知298.15K時(shí)，時(shí)，E (MnO4-/Mn2+) = 1.51V，把鉑片插在把鉑片插在MnO4- = Mn2+ = 1.0 moldm-3，H+=1.010-3 moldm-3溶液中，計(jì)算溶液中，計(jì)算MnO4

28、-/Mn2+電電對(duì)的電極電勢(shì)。對(duì)的電極電勢(shì)。 E與溶液的與溶液的pH值有關(guān)值有關(guān)3. 沉淀的生成對(duì)電極電勢(shì)的影響沉淀的生成對(duì)電極電勢(shì)的影響氧化型物質(zhì)生成沉淀，氧化型物質(zhì)生成沉淀，E值減??；值減??；例題例題6-5 298.15K時(shí)，在含有時(shí)，在含有Ag+/Ag電對(duì)的系統(tǒng)中加電對(duì)的系統(tǒng)中加入入NaCl溶液，計(jì)算當(dāng)溶液，計(jì)算當(dāng)Cl- = 1.0 moldm-3時(shí)，時(shí)，Ag+/Ag 電對(duì)的電極電勢(shì)。電對(duì)的電極電勢(shì)。 加入加入NaCl溶液，便產(chǎn)生溶液，便產(chǎn)生AgCl沉淀：沉淀： 解：解：Ag+ +Cl- AgCl還原型物質(zhì)生成沉淀，還原型物質(zhì)生成沉淀，E值增大。值增大。Ag+ + e- Ag E = +

29、 0.80VE =E + 0.0592 lgAg+ = 0.80 + 0.0592 lg = 0.23 (V)0 . 1108 . 110-E(Ag+/Ag)值下降了值下降了0.57V， = 0.80 + 0.0592 lgClsp-KAg+/Ag AgCl/Ag 電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式 Ksp Ag+/ moldm-3 E /V Ag+e- Ag 1.0 0.80AgCl(s)+e- Ag(s) + Cl- 1.810-10 1.810-10 0.23 AgBr(s)+e- Ag(s) + Br- 5.010-13 5.010-13 0.071 AgI(s)+e- Ag(s) +I- 8.31

30、0-17 8.310-17 -0.152 AgX/Ag對(duì)應(yīng)的氧化型物質(zhì)的氧化能力越來越弱對(duì)應(yīng)的氧化型物質(zhì)的氧化能力越來越弱4. 弱電解質(zhì)的形成對(duì)電極電勢(shì)的影響弱電解質(zhì)的形成對(duì)電極電勢(shì)的影響例題例題2-6 已知電極反應(yīng)：已知電極反應(yīng)：2H+ + 2e- H2的的E (H+/H2) = 0.00V，若在此系統(tǒng)中加入，若在此系統(tǒng)中加入NaAc溶液，溶液， 使其生成使其生成HAc，試求當(dāng)，試求當(dāng)p(H2)=100kPa、HAc= Ac-=1.0 moldm-3時(shí)，時(shí)， E (H+/H2)為多少？為多少？ 平衡平衡 1.0 H+ 1.0解：解：HAc H+ + Ac-55a108 . 10 . 10 .

31、 1108 . 1AcHAcH-=KppEE/ )H(Hlg20592. 022=100/100)108 . 1 (lg20592. 000. 025-=V)(28. 0-=氧化型物質(zhì)生成弱電解質(zhì)，氧化型物質(zhì)生成弱電解質(zhì)，E 減??；減小；還原型物質(zhì)生成弱電解質(zhì)，還原型物質(zhì)生成弱電解質(zhì)，E 增大。增大。 5. 配位個(gè)體的形成對(duì)電極電勢(shì)的影響配位個(gè)體的形成對(duì)電極電勢(shì)的影響例題例題2-7 已知已知298.15K時(shí)，時(shí)，E (Ag+/Ag)=0.80V，K穩(wěn)穩(wěn)(Ag(NH3)2+)=1.1107，計(jì)算電對(duì)，計(jì)算電對(duì) Ag(NH3)2+/Ag的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。 解：解：E (Ag(NH3)

32、2+/Ag) = E(Ag+/Ag) =E (Ag+/Ag) + 0.0592 lgAg+ = 0.80 + 0.0592 lg9.110-8 = 0.383(V)2323NHAg)Ag(NH=?K穩(wěn)穩(wěn)E (Ag(NH3)2+/Ag) =E (Ag+/Ag) + 0.0592 lgAg+平衡平衡 Ag+ 1.0 1.0Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)2+)dmmol(101 . 90 . 1101 . 10 . 1NH)Ag(NHAg38272323-=穩(wěn)K氧化型物質(zhì)生成配位個(gè)體，其濃度氧化型物質(zhì)生成配位個(gè)體，其濃度，E；還原型物質(zhì)生成配位個(gè)體，其濃度還原型物質(zhì)生成配位個(gè)體，其濃度，E。氧

33、化型物質(zhì)和還原型物質(zhì)同時(shí)生成配位個(gè)體：氧化型物質(zhì)和還原型物質(zhì)同時(shí)生成配位個(gè)體：具體值可通過計(jì)算求出。具體值可通過計(jì)算求出。注意注意氧化型物質(zhì)生成的配位個(gè)體氧化型物質(zhì)生成的配位個(gè)體K穩(wěn)穩(wěn)大，則大，則E；還原型物質(zhì)生成的配位個(gè)體還原型物質(zhì)生成的配位個(gè)體K穩(wěn)穩(wěn)大，則大，則E ；選擇題選擇題1. 1. 在銅鋅原電池的銅半電池中加入氨水，則其電動(dòng)勢(shì)在銅鋅原電池的銅半電池中加入氨水，則其電動(dòng)勢(shì) A. A. 上升上升 B. B. 下降下降 C. C. 不變不變 D. D. 取決于具體濃度取決于具體濃度2. 2. 下列電對(duì)中，若增加下列電對(duì)中，若增加H+H+的濃度，氧化性增加的是的濃度，氧化性增加的是A. C

34、uA. Cu2+2+/Cu B. Cr/Cu B. Cr2 2O O7 72-2-/Cr/Cr3+3+ C. Fe C. Fe3+3+/Fe/Fe2+2+ D. Cl D. Cl2 2/Cl/Cl- -3.3.用用NernstNernst方程計(jì)算方程計(jì)算BrBr2 2/Br/Br- -電對(duì)的電極電勢(shì)，下列敘述中正確的是電對(duì)的電極電勢(shì)，下列敘述中正確的是A. BrA. Br2 2的濃度增大，的濃度增大，E E增大增大 B. BrB. Br- -的濃度增大，的濃度增大， E E減小減小C. HC. H+ +的濃度增大，的濃度增大，E E減小減小 D. D. 溫度升高對(duì)溫度升高對(duì)E E無影響無影響4

35、.4.將標(biāo)準(zhǔn)氫電極與另一氫電極組成原電池，若使電池的電動(dòng)勢(shì)最大，另一將標(biāo)準(zhǔn)氫電極與另一氫電極組成原電池，若使電池的電動(dòng)勢(shì)最大，另一 氫電極所采用的酸性溶液是氫電極所采用的酸性溶液是A. 0.1mol/L HCl B. 0.1 mol/L HAc + 0.1 mol/L NaAcA. 0.1mol/L HCl B. 0.1 mol/L HAc + 0.1 mol/L NaAcC. 0.1 mol/L HAc D. 0.1 mol/L HC. 0.1 mol/L HAc D. 0.1 mol/L H2 2SOSO4 45.5.在標(biāo)準(zhǔn)銅鋅原電池的在標(biāo)準(zhǔn)銅鋅原電池的CuCu2+2+/Cu/Cu半反應(yīng)中

36、，添加少量固體半反應(yīng)中，添加少量固體CuSO4,CuSO4,在在ZnZn2+2+/Zn/Zn 半電池中加入氨水。與標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)相比，下列結(jié)論正確的是半電池中加入氨水。與標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)相比，下列結(jié)論正確的是A.A.電動(dòng)勢(shì)增大電動(dòng)勢(shì)增大 B.B.電動(dòng)勢(shì)減小電動(dòng)勢(shì)減小 C.C.電動(dòng)勢(shì)不變電動(dòng)勢(shì)不變 D. D. 無法確定無法確定例題例題2-8 在在298.15K時(shí)，將銀片插入時(shí)，將銀片插入AgNO3溶液中，溶液中，鉑片插入鉑片插入FeSO4和和Fe2(SO4)3混合溶液中組成原電池?；旌先芤褐薪M成原電池。試分別計(jì)算出下列兩種情況下原電池的電動(dòng)勢(shì)，并試分別計(jì)算出下列兩種情況下原電池的電動(dòng)勢(shì)，并寫出原電池符號(hào)、

37、電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。寫出原電池符號(hào)、電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。(1) Ag+ = Fe2+ = Fe3+ =1.0 moldm-3；(2) Ag+ = 0.010 moldm-3，F(xiàn)e3+ =1.0moldm-3， Fe2+ = 0.010 moldm-3。2.3.1 計(jì)算原電池的電池電動(dòng)勢(shì)計(jì)算原電池的電池電動(dòng)勢(shì)解：解： E (Fe3+/Fe2+) = 0.77VE (Ag+/Ag) = 0.80V，(1) 在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)E (Ag+/Ag)E (Fe3+/Fe2+) 2.3 電極電勢(shì)的應(yīng)用電極電勢(shì)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)態(tài)組成原電池時(shí)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)組成原電池時(shí)Ag+/Ag為正極，為正極，F(xiàn)e3+/Fe2+為負(fù)極為

38、負(fù)極E (Ag+/Ag)E (Fe3+/Fe2+)-E = 0.80 -0.77 = 0.03(V)原電池符號(hào)為：原電池符號(hào)為：（-）Pt | Fe2+(1.0 moldm-3)，F(xiàn)e3+(1.0 moldm-3) | Ag+( 1.0 moldm-3) Ag（+） 電極反應(yīng)和電池反應(yīng)分別為：電極反應(yīng)和電池反應(yīng)分別為：正極反應(yīng)正極反應(yīng) Ag+ +e- = Ag電池反應(yīng)電池反應(yīng)Ag+ + Fe2+ = Fe3+ + Ag負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)Fe2+ = Fe3+ + e-(2) 電對(duì)電對(duì)Ag+/Ag和和Fe3+/Fe2+的電極電勢(shì)分別為：的電極電勢(shì)分別為： E(Ag+/Ag) =E (Ag+/Ag)

39、 +0.0592 lg Ag+ = 0.80 +0.0592 lg 0.010= 0.68(V)E(Fe3+/Fe2+) =E (Fe3+/Fe2+) +0.0592 lg FeFe23= 0.77 + 0.0592 lg 010. 00 . 1= 0.89(V) E (Ag+/Ag)E (Fe3+/Fe2+) Fe3+/Fe2+為正極，為正極， Ag+/ Ag為負(fù)極。為負(fù)極。E = E ( Fe3+/Fe2+ ) -E ( Ag+/ Ag ) = 0.890.68 = 0.21(V)原電池符號(hào)為：原電池符號(hào)為： （-）Ag Ag+(0.010 moldm-3) | Fe3+(1.0 mold

40、m-3)， Fe2+(0.010 moldm-3) Pt（+）負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)Ag = Ag + +e- 電池反應(yīng)電池反應(yīng)Ag + Fe3+ = Fe2+ + Ag +正極反應(yīng)正極反應(yīng) Fe3+ + e- = Fe2+ 例題例題2-9 計(jì)算下列原電池在計(jì)算下列原電池在298.15K時(shí)的電動(dòng)勢(shì)。時(shí)的電動(dòng)勢(shì)。 （- -）Ag | AgNO3（0.010moldm-3）| AgNO3（0.10moldm-3）| Ag（+）解：解： 這是一個(gè)濃差電池這是一個(gè)濃差電池E+ = E (Ag+/Ag) + 0.0592 lgAg+ E- = E (Ag+/Ag) + 0.0592 lgAg+ E = E+-

41、 -E- = 0.0592 lg = 0.0592(V) 010. 010. 0濃差電池的濃差電池的E決定于兩電極溶液的濃度，決定于兩電極溶液的濃度，與電極的與電極的E 代數(shù)值大小無關(guān)。代數(shù)值大小無關(guān)。 2.3.2 比較氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱比較氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱越大越大越負(fù)越負(fù)氧化型物質(zhì)氧化能力氧化型物質(zhì)氧化能力還原型物質(zhì)還原能力還原型物質(zhì)還原能力電極的電極的ECuZn原電池原電池共軛還原型物質(zhì)還原能力共軛還原型物質(zhì)還原能力共軛氧化型物質(zhì)氧化能力共軛氧化型物質(zhì)氧化能力氧化能力：氧化能力：還原能力：還原能力：Zn2+ + 2e = Zn E = - - 0.763VCu2+ + 2e

42、= Cu E = + 0.34VCu2+Zn2+；CuZn氧化劑首先氧化電極電勢(shì)低的還原型物質(zhì)，氧化劑首先氧化電極電勢(shì)低的還原型物質(zhì)，還原劑首先還原電極電勢(shì)高的氧化型物質(zhì)，還原劑首先還原電極電勢(shì)高的氧化型物質(zhì)，再依次氧化電極電勢(shì)較高的還原型物質(zhì)。再依次氧化電極電勢(shì)較高的還原型物質(zhì)。再依次還原電極電勢(shì)較低的的氧化型物質(zhì)。再依次還原電極電勢(shì)較低的的氧化型物質(zhì)。注意注意例題例題 2-10 已知已知Cl- = Br- = I- =1.0 moldm-3(1) 若選用若選用1moldm-3KMnO4，在在1 moldm-3H+介質(zhì)中介質(zhì)中 氧化它們，反應(yīng)的次序如何？氧化它們，反應(yīng)的次序如何？(2) 若只

43、氧化若只氧化I-而不氧化而不氧化Br-、Cl-，應(yīng)選用應(yīng)選用1mol dm-3 KMnO4溶液，還是選用溶液，還是選用1 moldm-3的的Fe3+溶液？溶液？解：解： 查標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表可知：查標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表可知： E ( I2/I-)0.54V E ( Fe3+/Fe2+ )0.77V E ( Cl2/Cl- )1.36V E ( Br2/Br- )1.06V E ( MnO4-/Mn2+ ) =1.51V 1moldm-3KMnO4首先氧化首先氧化I-，其次是，其次是Br -，最，最 后為后為Cl-； (2) 若只氧化若只氧化I-，而不氧化，而不氧化Br-、Cl-，應(yīng)選用，應(yīng)選用Fe3+

44、溶液作氧化劑。溶液作氧化劑。比較各電對(duì)的比較各電對(duì)的E ，可得：，可得：通過比較電極電勢(shì)的大小，判斷氧化劑和通過比較電極電勢(shì)的大小，判斷氧化劑和 還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱。還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱。非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，利用利用Nernst 方程式算出電對(duì)的電極電勢(shì)，方程式算出電對(duì)的電極電勢(shì)，注意注意例題例題2-11 下列三個(gè)電對(duì)：下列三個(gè)電對(duì)：Br2/Br-、I2/I-和和MnO4-/Mn2+中，在標(biāo)準(zhǔn)條件下哪個(gè)是最強(qiáng)的氧化劑？中，在標(biāo)準(zhǔn)條件下哪個(gè)是最強(qiáng)的氧化劑？ 哪個(gè)是最強(qiáng)的還原劑？哪個(gè)是最強(qiáng)的還原劑？若其中的若其中的MnO4-(或或KMnO4)改為在改為在pH = 5的條件的條件下，它們的氧化還原

45、性的相對(duì)強(qiáng)弱次序?qū)l(fā)生下，它們的氧化還原性的相對(duì)強(qiáng)弱次序?qū)l(fā)生怎樣的改變？怎樣的改變？解：解：MnO4-是最強(qiáng)的氧化劑，是最強(qiáng)的氧化劑， I-是最強(qiáng)的還原劑。是最強(qiáng)的還原劑。(1)標(biāo)準(zhǔn)條件下，可用標(biāo)準(zhǔn)條件下，可用E 直接比較。直接比較。 E (MnO4-/Mn2+)E (Br2/Br-) E (I2/I-)(2) pH=585)10lg(50592. 051. 1-= +1.03 (V)Br2是最強(qiáng)的氧化劑，是最強(qiáng)的氧化劑，I-是最強(qiáng)的還原劑。是最強(qiáng)的還原劑。MnHMnOlg50.0592)/MnH,(MnO28424-= EE E (MnO4-,H+/Mn2+)E (Br2/Br-)E (I

46、2/I-)2.3.3 判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下反應(yīng)反應(yīng)自發(fā)自發(fā)E 0 ( E+ E- )反應(yīng)反應(yīng)非自發(fā)非自發(fā)E 0 ( E+ E- )達(dá)到達(dá)到平衡平衡E = 0 ( E+= E- )E 0 ( E+ E- )E = 0 (E+ = E- )E 0 ( E+ E- )判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行方向的步驟：判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行方向的步驟：(1) 假設(shè)一個(gè)反應(yīng)方向，假設(shè)一個(gè)反應(yīng)方向，(2) 據(jù)假設(shè)的反應(yīng)方向找出電池的正極和負(fù)極；據(jù)假設(shè)的反應(yīng)方向找出電池的正極和負(fù)極；(4) 據(jù)據(jù)(3)的結(jié)果，判斷反應(yīng)實(shí)際進(jìn)行的方向。的結(jié)果，判斷反應(yīng)實(shí)際

47、進(jìn)行的方向。習(xí)慣習(xí)慣設(shè)反應(yīng)向右進(jìn)行設(shè)反應(yīng)向右進(jìn)行；(3) 計(jì)算出計(jì)算出E(或或E )或或E+和和E-(或或E+ 和和E- ）；例題例題2-12 試判斷下列反應(yīng)在以下兩種條件下自發(fā)試判斷下列反應(yīng)在以下兩種條件下自發(fā) 進(jìn)行的方向。進(jìn)行的方向。 Pb2+ + Sn Sn2+ + Pb(1) 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)；標(biāo)準(zhǔn)態(tài)；(2)Pb2+0.0010moldm-3，Sn2+0.10moldm-3。設(shè)反應(yīng)向右進(jìn)行設(shè)反應(yīng)向右進(jìn)行解：解：正極反應(yīng)：正極反應(yīng)：E = - -0.13V 負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)：E = - -0.14V(1)反應(yīng)處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：反應(yīng)處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：反應(yīng)向右進(jìn)行反應(yīng)向右進(jìn)行E =E+ - -E-= - -

48、0.13 - - (- -0.14) = 0.010(V) 0Pb2+ + 2e- = PbSn = Sn2+ + 2e-(2) 反應(yīng)處于非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)反應(yīng)處于非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)0.17)(0.22-=-=-EEE 反應(yīng)向左進(jìn)行。反應(yīng)向左進(jìn)行。= - -0.22(V)= - -0.17(V)0010. 0lg20592. 013. 0-=10. 0lg20592. 014. 0-=)V(05. 0-=0Pblg0.05922=nEESnlg0.05922-=nEE濃度的改變，濃度的改變，反應(yīng)方向可能發(fā)生改變；反應(yīng)方向可能發(fā)生改變；|E |0.2V，有有H+、OH-參加的反應(yīng)，參加的反應(yīng)，酸度改變，酸度改變

49、， 方向可能改變。方向可能改變。注意注意例題例題2-13 試判斷在試判斷在pH=6.0的酸性介質(zhì)中，反應(yīng)的酸性介質(zhì)中，反應(yīng) Cr2O72-+6I-+14 H+ 2Cr3+3I2+7H2O能否自發(fā)正向進(jìn)行？除能否自發(fā)正向進(jìn)行？除H+外，其他仍處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。外，其他仍處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。 解：解： 當(dāng)當(dāng)pH = 6.0時(shí)，時(shí)，H+ = 1.010-6 moldm-360592. 021460 . 1)100 . 1 (0 . 1-= 1.33 + lg = 0.50(V)E=E(Cr2O72-/Cr3+)- -E (I2/I-)=0.50- -0.54= - -0.04(V)0故在故在pH = 6.0時(shí)，反

50、應(yīng)不能自發(fā)正向進(jìn)行。時(shí)，反應(yīng)不能自發(fā)正向進(jìn)行。=-)/CrOCr()/CrOCr(32723272EE2314272CrHOCrlg60592. 0-例題例題2-14 已知已知E (Ag+/Ag) = 0.80V，E (I2/I-) = 0.54V，E (Cu2+/Cu) = 0.34V，根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)電根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)判斷極電勢(shì)判斷 能起反應(yīng)的是能起反應(yīng)的是( ) A. I2 + Cu2+ B. Cu2+ + 2I- C. Ag + I- D. Ag+ + Cu解：解： 將將E 值按由小到大的順序排列值按由小到大的順序排列 Ag+ + e- AgCu2+ + 2e- Cu0.34VI2 +

51、 2e- 2I-0.54V0.80V增增大大符合虛線標(biāo)示的對(duì)符合虛線標(biāo)示的對(duì)角線關(guān)系的物質(zhì)之角線關(guān)系的物質(zhì)之間能進(jìn)行反應(yīng)間能進(jìn)行反應(yīng)（答案答案D）2.3.4 確定氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的限度確定氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的限度298.15K時(shí)時(shí)lgK =2.303RTzFE=zF ( E+ -E- )2.303RTlgK = 0.0592 zE= z ( E+ -E- ) 0.0592反應(yīng)進(jìn)行得越完全反應(yīng)進(jìn)行得越完全lgK 大大，K 大大，E+ + - -E- 大大，注意注意氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的限度，氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的限度，與反應(yīng)物或產(chǎn)物的濃度無關(guān)。與反應(yīng)物或產(chǎn)物的濃度無關(guān)。與組成反應(yīng)的兩個(gè)電對(duì)的與組成反應(yīng)的兩

52、個(gè)電對(duì)的E 有關(guān)，有關(guān)， 例題例題2-15 試估計(jì)試估計(jì)298.15K時(shí)下列氧化還原反應(yīng)進(jìn)行時(shí)下列氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的限度。的限度。 Cu2+(aq) + Zn Zn2+(aq) + Cu解：解： 0.0592/Zn)(Zn-/Cu)(Cu 222=EE0.0592)-(lg -EEzK=0592. 0)76. 0(34. 02-= 37.1637221045. 1CuZn=K =說明正向反應(yīng)進(jìn)行得很完全。說明正向反應(yīng)進(jìn)行得很完全。K 很大，很大，1. 計(jì)算酸堿解離常數(shù)計(jì)算酸堿解離常數(shù)解解: 例題例題2-16 已知已知E ( HCN/H2)- -0.545V；E (H+/H2)0.000V；計(jì)算

53、計(jì)算K (HCN)值。值。 將將HCN/H2和和H+/H2組成電池，并以組成電池，并以E 值大的為正極。值大的為正極。 電極反應(yīng)電極反應(yīng)負(fù)極：負(fù)極：正極：正極： 2H+ +2e- = H2H2 + 2CN- = 2HCN + 2e-H+ CN- = HCN電池反應(yīng)電池反應(yīng)平衡時(shí)：平衡時(shí)：a1K=CNHHCN-=Kaalg1lglgKKK-=0592. 0)545. 0(000. 00592. 0-=zE21. 9=Ka (HCN)=6.1710-102. 計(jì)算溶度積常數(shù)計(jì)算溶度積常數(shù)例題例題2-17 已知已知E (Ag2S/Ag)- -0.657V；E (Ag+/Ag)+0.80 V，計(jì)算，計(jì)

54、算Ksp (Ag2S)值。值。將將Ag2S/Ag和和Ag+/Ag組成電池組成電池,并以并以E 值大的為正極。值大的為正極。 解：解： 電極反應(yīng)電極反應(yīng)負(fù)極：負(fù)極：正極：正極： Ag+ +e- = Ag2Ag + S2- = Ag2S + 2e-2Ag+ S2- = Ag2S電池反應(yīng)電池反應(yīng)平衡時(shí)：平衡時(shí)：sp1K=SA122-=gK22.490592. 0)657. 0(80. 020592. 0=-=zEsp1lglgKK =Ksp = 6.0310-50解出解出3. 計(jì)算配位個(gè)體的穩(wěn)定常數(shù)計(jì)算配位個(gè)體的穩(wěn)定常數(shù)將將Ag+/Ag和和Ag(NH3)2+/Ag在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下組成電在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下組成電池，

55、并以值大的電對(duì)作為原電池的正極。則池，并以值大的電對(duì)作為原電池的正極。則解：解：正極反應(yīng)：正極反應(yīng)： Ag+ + e- Ag負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)： Ag + 2NH3 Ag(NH3)2+ + e-電池反應(yīng)：電池反應(yīng)： Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)2+該電池反應(yīng)的平衡常數(shù)為：該電池反應(yīng)的平衡常數(shù)為：?KK=2323NHAg)Ag(NH穩(wěn)穩(wěn)K 穩(wěn)穩(wěn) =1.2107例題例題2-18 已知已知298.15K時(shí)，時(shí)，E (Ag+/Ag)=0.80V，E (Ag(NH3)2)+/Ag) =0.38V，計(jì)算，計(jì)算 Ag(NH3)2+的的K穩(wěn)穩(wěn)。 09. 70592. 0)38. 080. 0(1059

56、2. 0)(lglg=-=-=-EEzKK穩(wěn)穩(wěn)注意注意1 1）將所給電極組成電池）將所給電極組成電池2 2）寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)）寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)3 3）寫出電池反應(yīng)的平衡常數(shù)）寫出電池反應(yīng)的平衡常數(shù)4 4）找出電池反應(yīng)的平衡常數(shù)與所求常數(shù)的關(guān)系）找出電池反應(yīng)的平衡常數(shù)與所求常數(shù)的關(guān)系5 5）代入公式計(jì)算所求常數(shù)）代入公式計(jì)算所求常數(shù)選擇題選擇題在標(biāo)準(zhǔn)條件下，下列反應(yīng)均向正反應(yīng)方向進(jìn)行：在標(biāo)準(zhǔn)條件下，下列反應(yīng)均向正反應(yīng)方向進(jìn)行：CrCr2 2O O7 72-2- + 6Fe + 6Fe2+2+ + 14H + 14H+ + = 2Cr = 2Cr3+3+ +6Fe +6Fe3+3+ +

57、7H +7H2 2O 2FeO 2Fe3+3+ + Sn + Sn2+2+ =2Fe =2Fe2+2+ +Sn +Sn4+4+ 它們中間最強(qiáng)的氧化劑和最強(qiáng)的還原劑是：它們中間最強(qiáng)的氧化劑和最強(qiáng)的還原劑是： A. SnA. Sn2+2+ 和和FeFe3+3+ B.Cr B.Cr2 2O O7 72-2- 和和 SnSn2+2+ C. Cr C. Cr3+3+和和SnSn4+4+ D. Cr D. Cr2 2O O7 72-2-和和FeFe2+2+2. 2. 將將Zn+2AgZn+2Ag+ +=Zn=Zn2+2+2Ag+2Ag反應(yīng)組成原電池，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，該電池的電動(dòng)勢(shì)為反應(yīng)組成原電池，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，

58、該電池的電動(dòng)勢(shì)為E E=2 E=2 E(Ag(Ag+ +/Ag)- E/Ag)- E(Zn(Zn2+2+/Zn) B. E/Zn) B. E= E= E2 2(Ag(Ag+ +/Ag)- E/Ag)- E(Zn(Zn2+2+/Zn)/Zn)C. EC. E= E= E(Ag(Ag+ +/Ag)- E/Ag)- E(Zn(Zn2+2+/Zn) /Zn) D. ED. E= E= E(Zn(Zn2+2+/Zn)-E/Zn)-E(Ag(Ag+ +/Ag) /Ag) 3.3.已知：已知：MnOMnO2 2 + 2e + 4H + 2e + 4H+ + = Mn = Mn2+2+ + 2H + 2H2

59、2O (EO (E= =1.23V1.23V) )，ClCl2 2 + 2e =2Cl+ 2e =2Cl- - (E(E=1.36V=1.36V ),),可以用可以用MnOMnO2 2和濃鹽酸制備和濃鹽酸制備ClCl2 2, ,其原因是：其原因是：兩個(gè)兩個(gè)E E相差不大相差不大 B. B. 酸度增加酸度增加E E（MnOMnO2 2/Mn/Mn2+2+）也增大）也增大C. C(ClC. C(Cl- -) )增加，增加，E(ClE(Cl2 2/Cl/Cl- -) )減小減小 D. D. 以上三個(gè)因素都有以上三個(gè)因素都有4.4.已知：已知： E E(Ag(Ag+ +/Ag)=0.80 V, E/A

60、g)=0.80 V, E(I(I2 2/I/I- -)=0.54 V, E)=0.54 V, E(Cu(Cu2+2+/Cu)=0.34 V,/Cu)=0.34 V, 根據(jù)上述電極電勢(shì)判斷能起反應(yīng)的是根據(jù)上述電極電勢(shì)判斷能起反應(yīng)的是A.NiA.Ni2+2+ + Cu B.Cu + Cu B.Cu2+2+ + 2I + 2I- - C.Ag + I C.Ag + I- - D. Ag D. Ag+ + + Cu + Cu2.4.1 元素電勢(shì)圖及其應(yīng)用元素電勢(shì)圖及其應(yīng)用1. 元素電勢(shì)圖元素電勢(shì)圖酸性介質(zhì)電勢(shì)圖：酸性介質(zhì)電勢(shì)圖：H+ =1moldm-3，用用EA 表示表示。Mn在酸介質(zhì)中的電勢(shì)圖：在酸