江苏师范大学无机化学课件7

1、第七章第七章 氧化还原反应氧化还原反应 电化学基础电化学基础 7.1 氧化还原反应的基本概念氧化还原反应的基本概念 7.2 电化学电池电化学电池 7.3 电极电势电极电势 7.4 电极电势的应用电极电势的应用 1 1掌握氧化值的基本概念和氧化还原反应方程式的配平；掌握氧化值的基本概念和氧化还原反应方程式的配平； 本章教学要求本章教学要求 3.3.理解标准电极电势的定义，掌握奈斯特方程，离子浓度对电极电势，理解标准电极电势的定义，掌握奈斯特方程，离子浓度对电极电势， 氧化还原反应方向的影响，介质的酸度对氧化还原反应方向的影响；氧化还原反应方向的影响，介质的酸度对氧化还原反应方向的影响； 2 2掌

2、握原电池和电池电动势的基本概念；掌握原电池和电池电动势的基本概念； 4 4根据标准态的电池电动势求平衡常数，标准电极电势与金属活动顺根据标准态的电池电动势求平衡常数，标准电极电势与金属活动顺 序的关系；序的关系； 5 5掌握判断氧化还原反应进行的方向和程度的方法；掌握判断氧化还原反应进行的方向和程度的方法； 6 6了解了解E-pH图和元素电势图的原理及应用。图和元素电势图的原理及应用。 7.1 氧化还原反应的基本概念氧化还原反应的基本概念 7.1.1 氧化值氧化值 7.1.2 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平 7.1.1 氧化值氧化值 1. 氧化值氧化值：是指某元素的一个原子的

3、荷电数， 该荷电数是假定把每一化学键中的电子指定 给电负性更大的原子而求得的。 有电子得失或电子转移的反应，被称 为氧化还原反应。 ) s (Cu)aq( Zn ) s (Zn)aq(Cu 22 得失电子+ + ）g（2HCl ）g（Cl）g(H 22 电子偏移+ 2. 确定氧化值的规则： 单质中，元素的氧化值为零。 在单原子离子中，元素的氧化值等于该离 子所带的电荷数 。 在大多数化合物中，氢的氧化值为 +1；只 有在金属氢化物中氢的氧化值为 -1。 通常，氧在化合物中的氧化值为-2；但是在 过氧化物中，氧的氧化值为-1；超氧化物中， 氧的氧化值为-1/2；在氟的氧化物中，如OF2 和O2F

4、2中，氧的氧化值分别为+2和+1。 例：7 I O IH 65 +的氧化值为 中性分子中，各元素原子的氧化值的代数 和为零 ，复杂离子的电荷等于各元素氧化值 的代数和。 3 8 Fe OFe 43 +的氧化值为 2.5 S O S 2 64 + 的氧化值为 2S O S 2 32 + 的氧化值为 3. 氧化值与化合价的区别： 化合价是指某元素一个原子与一定数目的 其他元素的原子相结合的个数比。 氧化值是人为指定的一种数值，可以是正 数、负数，甚至分数。 化合价是整数，而氧化值可以是分数。 4. 氧化还原反应的基本概念 氧化还原反应的实质是电子转移，反应 中某些元素的氧化值发生了改变。 反应物氧

5、化剂还原剂 氧化值变化降低升高 电子得失得电子失电子 表现性质氧化性还原性 自身反应还原反应氧化反应 5. 半反应： 任何一个氧化还原反应都是由两个 半反应组成：一个是还原剂被氧化的半反应， 一个是氧化剂被还原的半反应。 () s (Cu)aq( Zn) sZn)aq(Cu 22 + + 2e-)aq( Zn( ) sZn 2 + + ( ) s Cu2e-)aq(Cu 2 + + 6. 电对： 半反应中同一元素的两个不同氧化值的 物种组成电对。 氧化型/还原型 Cu2+/Cu Zn2+/Zn 任何氧化还原反应都由两个电对构成： 氧化型(2)+还原型(1) = 氧化型(1)+还原型(2) ()

6、 s (Cu)aq( Zn) sZn)aq(Cu 22 + + 配平原则配平原则： 电荷守恒电荷守恒：氧化剂得电子数等于 还原剂失电子数。 质量守恒质量守恒：反应前后各元素原子 总数相等。 7.1.2 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平 配平步骤： 用离子式写出主要反应物和产物(气 体、纯液体、固体和弱电解质则写分子式)。 分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧 化的半反应。 分别配平两个半反应方程式，等号两 边的各种元素的原子总数各自相等且电荷数 相等。 例1：配平反应方程式 )aq(SOK)aq(MnSO )aq(SOK)aq(KMnO 424 酸性溶液中 324 + + 确定两半

7、反应方程式得、失电子数目 的最小公倍数。将两个半反应方程式中各项 分别乘以相应的系数，使得、失电子数目相 同。然后，将两者合并，就得到了配平的氧 化还原反应的离子方程式。有时根据需要可 将其改为分子方程式。 +) 42 + +=+10e10H5SO O5H5SO 22 3 + +=+O8H2Mn10e16H2MnO 2 2 4 + +=+O4HMn5e8HMnO 2 2 4 + +=+2e2HSOOHSO 2 42 2 3 2+5得 O3HSOK6MnSO2 2424 += O3H5SO2Mn6H5SO2MnO 2 2 4 22 34 +=+ + + +MnSOSOMnO 22 4 2 34

8、3H SOSO5K2KMnO 4324 + 2 例2：配平 (aq)NaClO NaCl(aq)NaOH(aq)(g)Cl 3 2 + 5+得： O3HNaClO5NaCl6NaOH3Cl 232 +=+ O3HClO5Cl6OH3Cl 232 +=+ O6HClO210Cl12OH6Cl 232 +=+ +=+10eO6H2ClO12OHCl 232 =+2Cl2eCl 2 解： 化简得： )g( NO)aq(SOH)aq(AsOH)aq(HNO) s (SAs 4243332 + 28+3得 例3：配平方程式 28NOSO9HAsO6H O4H 28HNOS3As 4243 2332 +=

9、 + 28NO9SOAsO6H 10HO4HS3As 28NO 2 443 2323 += + + + +=+28e34H3SOAsO2HO20HSAs 2 443232 即： + + += + 28e40H3SOAsO2H O20H6HSAs 2 443 232 O2HNO3e4HNO 23 +=+ + NOSOAsOHNOSAs 2 443332 + ：解 解： O8H6KBrCrO2K 242 += O8H6Br2CrO 2 2 4 += 3+2得： KBrCrOKKOH 42 +(l)Br(s)Cr(OH) 23 + BrCrO2 4 + (l)Br2(s)Cr(OH)3+ 2Br2e

10、 = + (l)Br2 3eO4H3OHCrO8OH 2 2 4 +=+ (s)Cr(OH)3 3eO4HCrO5OH即： 2 2 4 +=+ (s)Cr(OH)3 10OH+ (s)Cr(OH)32(l)Br23+ 10KOH+(s)Cr(OH)32(l)Br23+ 例4：配平方程式 酸性介质： 多n个O+2n个H+，另一边 +n个H2O 碱性介质： 多n个O+n个H2O，另一边 +2n个OH- 小结： 中性介质： 左边多n个O加 n个H2O，右边加2n个OH- 右边多n个O加2n个H+，左边加n个H2O 介 质 反应式左边比右边左边比右边多多 一个氧原子 反应式左边比右边左边比右边 少少一

11、个氧原子 酸酸 性性 2H+ + “O2-” H2OH2O “O2-”+ 2H+ 碱碱 性性 H2O + “O2-” 2OH-2OH- “O2-” + H2O 中中 性性 H2O+ “O2-” 2OH-H2O “O2-” + 2H+ 7.2 电化学电池电化学电池 7.2.1 原电池的构造原电池的构造 * 7.2.2 电解池与电解池与Faraday定律定律 7.2.3 原原电池电动势的测定电池电动势的测定 7.2.4 原原电池的最大功与电池的最大功与Gibbs函数函数 7.2.1 原电池的构造原电池的构造 Cu-Zn原电池装置 /CuCu，/ZnZn 电对： 22+ 金属导体如 Cu、Zn 惰性

12、导体如 Pt、石墨棒 电极 (aq) Zn 2eZn(s)：)( 极 2 + 氧化反应电子流出负 Cu(s) 2e(aq)Cu：)( 极 2 + + 还原反应电子流入正 Cu(s)(aq) Zn(aq)Cu Zn(s) 电池反应： 22 + + 还原型 e 氧化型 + Z )( Cu )L(1.0molCu )L(1.0mol Zn Zn )( 1212 + + 书写原电池符号的规则： 负极“-”在左边，正极“+”在右边，盐 桥用“”表示。 原电池符号(电池图示)： 纯液体、固体和气体写在惰性电极一边 用“,”分开。 半电池中两相界面用“ ”分开，同相 不同物种用“,”分开，溶液、气体要注明c

13、B， pB。 电极类型与电极符号: 金属金属- -金属离子电极金属离子电极 电极反应电极反应 电极符号电极符号 Zn2+ + 2e- - Zn Zn (s) Zn2+ + (aq) 气体气体- -离子电极离子电极 电极反应电极反应 电极符号电极符号 2H+ (aq)+ 2e- - H2(g) Pt H2(g) H+ (aq) 金属金属- -金属难溶盐电极金属难溶盐电极 电极反应电极反应 电极符号电极符号 AgCl(s)+ e- - Ag(s)+ Cl- - (ag) Ag AgCl (s) Cl- - (aq) 氧化还原电极或浓差电极氧化还原电极或浓差电极 电极反应电极反应 电极符号电极符号

14、Fe 3+ (aq)+ e- - Fe 2+ (ag) Pt Fe 3+ (aq,c1), Fe 2+ (aq, c2) 113 2 12 L2.0mol2ClL0.1mol2Fe 101325PaClL1.0mol2Fe + + + + 例：将下列反应设计成原电池并以原电池 符号表示。 )(Pt ， 101325PaCl L2.0molCl L0.1molFe , L1.0molFe Pt )( 2 1 1312 + + 解：)(aq2Cl 2e)g(Cl 极 正 2 + )(aqFe e)(aqFe 极 负 32+ * 7.2.2 电解池与电解池与Faraday定律定律 1.电解池 利用电

15、能发生氧化还原反应的装置被称 为电解池。 2. Faraday定律 1834年，M. Faraday 提出电化学过程 的定量学说： 在电化学电池中，两极所产生或消耗 的物质B的质量与通过电池的电量成正比。 例如，铜电极，Z = 2，析出铜的质量 1mol电子所带电量： F=1.602177310-19C 6.022137 1023mol-1 =9.648531104Cmol-1 F被称为Faraday常数。 。 1 molg 2 55.63 m 当给定的电量通过电池时，电极上 所产生或消失B的质量正比于它的摩尔质量 被相应转移的电子数除的商。 7.2.3 原原电池电动势的测定电池电动势的测定

16、EMF 电动势，可以由数字电压表或 电位差计来测定。 )( Cu )L(1.0molCu )L(1.0molZn Zn )( + +1212 锌原电池标准电动势，例如，铜 EMF 。V10. 1=EMF 7.2.4 原原电池的最大功与电池的最大功与Gibbs函数函数 EMF 电动势（V） F 法拉第常数 96485（Cmol-1） Z 电池反应中转移的电子的物质的量 MFmr maxmr ZFEG WG = = MFmax ZFEW= 电功(J)=电量(C)电势差(V) 电池反应： 标准状态： MFmr ZFEG= 7.3 电极电势电极电势 7.3.1 标准氢电极和甘汞电极标准氢电极和甘汞电极

17、 7.3.2 标准电极电势标准电极电势 7.3.3 Nernst方程式方程式 *7.3.4 E-pH图 图 7.3.1 标准氢电极和甘汞电极标准氢电极和甘汞电极 /HH 电对： 2 + 电极反应： 表示为：H+ H2(g) Pt 1. 标准氢电极(SHE) V000. 0/HH 2 = + E gH 2eaq)(H2 2 + + 标准氢电极装置图 2. 甘汞电极 )L2.8mol(Cl (s)ClHg (l) Hg，Pt 1 22 表示方法： ) KCl (L2.8mol)Cl( 1 饱和溶液饱和甘汞电极： =c 1 =Lmol0 . 1)Cl( 标准甘汞电极： c E(Hg2Cl2/Hg)

18、= 0.2415V +)aq(Cl 22Hg(l) 2e(s)ClHg :电极反应 22 ： V268. 0/Hg)Cl(Hg 22 =E 7.3.2 标准电极电势标准电极电势 1.标准电极电势 电对电对的标准电极电势： E )( 在标准状态下，用标准氢电极与其他各 种标准电极组成原电池测得的标准电动势为 该电极的标准电极电势: 标准电极电势有正负之分，在于它与标 准氢电极组成原电池时作为正极还是负极， 作为正极为正，作为负极为负。 原电池的标准电动势： + =EEEMF 电极的标准态： 组成电极的各离子浓度均为1 molL-1； 气体的分压为100.0kPa； 液体和固体都为纯的； 通常温度

19、指定为298.15 K 标准电极电势可以查附表六(P693-7)。 )( Cu )L(1.0molCu 12 + + 2.电极电势的测定 )L(1.0molH )(H ,Pt )( 1 2 + p V340. 0)/HH()/CuCu( 2 2 MF = + EEE V340. 0)/CuCu( 2 = + 则 E H2Cu H Cu 2 2 + + 采用还原电势； 3.标准电极电势表 E 小的电对对应的还原型物质还原性强； E 大的电对对应的氧化型物质氧化性强。 E 无加和性 一些电对的 E 与介质的酸碱性有关 酸性介质： ；碱性介质：EAEB V36. 1 (aq)Cl e(g)Cl 2

20、1 2 =+ E V36. 1 (aq)2Cl 2e)g(Cl2=+ E 电池反应： mr 与电极电势的关系4.G m(1)r 2 ) s (Cu 2e)aq(Cu )( G+ + + m(2)r2 )g( H 2e )aq(2H )(G+ mr2 2 )aq(2H ) s (Cu )g( H)aq(Cu G+ + 因为 mf2mf 0aq),(H , 0g),H( GG= + mf 0s)(Cu, G= 所以 m(1)r 2 mfmr aq),(Cu - GGG= + )()( mr 电对电对ZFEG= )H/(H /Cu)(Cu 2 2 MF EEE= + /Cu)(Cu 2 E= + M

21、Fmr 因为ZFEG= /Cu)(Cu m(1)r 2 mr 所以GZFEG= + /Cu)(Cuaq) ,(Cu 22 mf 即ZFEG= + = )()( mr 电对电对电极反应：ZFEG 1 mol147.062kJ = 1 mol147062J = 2 V7621. 0)/ZnZn( + =例：已知 E 。 2 mf aq)，(Zn + 求：G 2 Zn(s) e2)aq( Zn + +解： 2 mfmr aq)，(Zn + =GG 2 mr /Zn)(Zn + =ZFEG 22 mf /Zn)(Znaq)，(Zn + =ZFEG 12 mf 0.7621V)(molC964852aq

22、)，(Zn + = G 7.3.3 Nernst方程式方程式 代入得：F: mol96485C 1 = RT,Kmol8.314J 将 , 时298.15K 当 11 = 电池反应： 1.Nernst方程式 JRTlg2.303+= rGm rGm JRTZFEFElg2.303Z MFMF += F J RT EElg Z 2.303 MFMF = J Z . EElg V05920 )K298()K298( MFMF = = /MnMnO 2 4 + E ,298.15K= T时 e +Z 还原型氧化型电极反应： O4HMn 5e8HMnO 2 2 4 + +例： ) ) ( ( lg 3

23、032 = c c ZF RT. EE 氧化型 还原型 氧化型)( 还原型)( lg 0.0592V )K298()K298(= c c Z EE 4 )Mn( )H()MnO( lg 5 V0592. 0 )/MnMnO( 2 8 2 4+ + + + c cc E )( )( c c ， 氧化型 还原型 )( c，还原型 )( c，氧化型 影响电极电势的因素 e 还原型氧化型电极反应：Z+ )( )( lg 3032 氧化型 还原型 c c ZF RT. EE= )( )( lg 3032 还原型 氧化型 c c ZF RT. EE+= 或 E则： 氧化型或还原型的浓度或分压 )/ClCl

24、O( 3A E ?)/ClClO( 时 L10.0mol)H( 3 1 = + Ec， L1.0mol)Cl()ClO( 1 3 = cc，求：当 介质的酸碱性 V45. 1)/ClClO( 3A = E已知例： 3 )Cl( )H()ClO( lg 6 0.0592V )/ClClO( 6 3A += + c cc E ) l (O3H)aq(Cl 6e)aq(6H)aq(ClO 解： 23 + + V51. 10 .10lg 6 V0592. 0 6 =+=1.45V 0.400V= )100 . 1lg( 4 V0592. 0 1.229V 414 += O)/H(O 22 E Lmol

25、100 . 1)H( 即 14pH 114 = + ，c V229. 1O)/H(O 298K 22A =，已知例：E ?O)/H(O 14pH )O( 222 =时，若：求Epp ?)/OH(O 2B = E / )H( / )O(lg 4 V0592. 0 O)/H(O 4 222A += + ccppE ) l (O2H 4e)aq(4H)g(O 解： 22 + + V 400. 0)O/HO( 22 =E Lmol0 . 1)OH( 即 14,pH 1 = 当c 0.400V)/OH(O 2B = E )aq(4OH 4e) l (O2H )g(O 22 + ， + Ag 1 L1.0

26、mol)Cl( =c Ag 2. 难溶化合物、配合物的形成对电极电势的影响 ) 108 . 1)AgCl( ?Ag)/(AgCl ?Ag)/(Ag Lmol0 . 1)Cl( s AgClNaCl Ag AgV799. 0Ag)/(Ag 10 sp 1 + + = = = KE Ec E 并求时，当 会产生加入电池中组成的半和 ，若在已知例： 难溶化合物的形成对电极电势的影响 0.222V= 108 . 1lgV0592. 00.799V 10 += )Ag/Ag( + E )aq(Cl)aq(Ag (s) AgCl+ + 解： Ag(s) e)aq(Ag+ + (AgCl)Cl( )Ag(

27、sp = + Kcc (AgCl)Ag( , Lmol0 . 1)Cl( sp 1 = + 时若Kcc )Ag( lgV0592. 0)Ag/Ag( += + cE AgCl)(lgV0592. 0)Ag/Ag( sp += + KE V222. 0= + )/AgAg( = E )aq(ClAg(s)eAgCl(s)+ 1 = + AgCl)()Ag( , Lmol0 . 1)Cl( sp 时当Kcc ) /AgAgCl(E + AgCl)(lgV0592. 0)/AgAg( sp +=KE AgI AgBr AgCl 减小 sp K (AgI/Ag) (AgBr/Ag) (AgCl/Ag)

28、EEE NaOH ，达到平衡时保持的半电池中加入 ?)FeFe( ,Lmol0 . 1)OH( 231 = + 求此时E c ，108 . 2)(OH) Fe( 39 3sp = K V769. 0)FeFe( 23 = + ，已知例：E FeFe 1086. 4)(OH) Fe( 2317 2sp = + 组成和，在K ?)(OH) Fe/Fe(OH)( 23 =E 解： , 时 L1.0mol)OH( 1 当c = )aq(3OH)aq(Fe (s)(OH) Fe 3 3 + + )aq(2OH)aq(Fe (s)(OH) Fe 2 2 + + )(OH) (Fe)(Fe 3sp 3 Kc

29、= + )(OH) (Fe)(Fe 2sp 2 Kc= + V55. 0 = 39 1086. 4 108 . 2 lgV0592. 0V769. 0 17 += )Fe/Fe( 23+ E )aq(Fe e)aq(Fe 23 + + )(Fe )(Fe lgV0592. 0)Fe/Fe( 2 3 23 += + + + c c E )Fe(OH)( )Fe(OH)( lgV0592. 0)Fe/Fe( 2sp 3sp23 += + K K E 0.55V= . 0 55V= + )/FeFe( 23 = E , Lmol0 . 1)OH( 1 = 时当c )(OH) /Fe(OH) (Fe

30、23 即E )(OH) (Fe )(OH) (Fe lgV0592. 0 )/FeFe( 2sp 3sp23 += + K K E )(OH) /Fe(OH) (Fe 23 E )aq(OH) s (OH) Fe e) s (OH) Fe 23 + 小结： 氧化型形成沉淀 ，E; 还原型形成沉淀 ，E。 )Ag/Ag( /Ag)S(Ag 2 + E E 氧化型和还原型都形成沉淀，看二者 的相对大小。若 (氧化型) (还原 型)，则 E；反之，则 E。 KspKspKsp ?)/CuCu(L1.0mol)Cu(NH( 212 43 = + 时，E c ,L1.0mol)NH( 中，加入氨 池 1

31、 3 = 水，当c Cu 氨水+2 Cu 12 433 Lmol0 . 1)Cu(NH()NH( + =cc 配合物的生成对电极电势的影响 ，0.3394V)/CuCu( 2 = + ：已知例E 电 半 Cu/Cu 。在1030. 2)Cu(NH( 2122 43f = + K ?)Cu/)Cu(NH( 2 43 = + 并求 E 解： 时 Lmol01)Cu(NH()NH( 12 433 + =当.c c )aq()Cu(NH )aq(4NH)aq(Cu 2 433 2+ + 2+ )NH()Cu( )Cu(NH( f 4 3 2 43 + = K cc c )Cu(NH( 1 )Cu( 2

32、 43f 2 + + = K c 0.0265V= 1030. 2 1 lg 2 V0592. 0 0.3394V 12 += )Cu /Cu( 2+ E )Cu(lg 2 V0592. 0 )Cu /Cu( 22 += + cE ) s (Cu 2e)aq(Cu 2 + + )Cu(NH( 1 lg 2 0592V. 0 )Cu /Cu( 2 43f 2 += + + K E 思考： , Lmol0 . 1)Cu(NH()(NH 12 433 时当 + = =c c )aq(4NH) s (Cu 2e)aq()Cu(NH 3 2 43 + + V0265. 0/Cu)Cu(Cu)/)(Cu(

33、NH 22 43 + = = E E Cu)/)(Cu(NH 2 43 即 + E /Cu)Cu( Cu)/)(Cu(NH 22 43 + (还原型)， 则E；反之，则 E。 K f K fK f )aq(4NHCuCl(s) 3 + ),/CuCu()CuCl()(Cu(NH 2 sp 2 43f 及，借助 + EKK ) /CuCl)Cu(NH( 2 43 ？如何求得 + E 7.3.4 E-pH图图 对于有H+或OH-离子参加的电极反应， 介质的pH值变化可以引起电极电势的改变， 根据Nernst方程作E-pH图可以看出pH对E的影 响。 1. H+/H2和和O2/H2O的的E-pH 图

34、图 在等温等浓度的条在等温等浓度的条 件下，以电对的电极电势件下，以电对的电极电势 为纵坐标，溶液的为纵坐标，溶液的pH值值 为横坐标，绘出的为横坐标，绘出的E- -pH 关系图关系图. 水的稳定区水的稳定区 -1.6 -1.2 -2.0 2.0 1.6 1.2 0.8 0.4 0 -0.4 -0.8 0 2 4 6 8 10 12 14 pH /V d 氧化剂在水中放氧气 a H2O/H2氢线 b O2/H2O氧线 C 还原剂在水中放出氢气 考虑实际放电速度缓考虑实际放电速度缓 慢，氢线和氧线都各自推慢，氢线和氧线都各自推 出去出去0.5V，得两条虚线。，得两条虚线。 可以推测出氧化剂和可以

35、推测出氧化剂和 还原剂在水中的稳定性区还原剂在水中的稳定性区 域。域。 1. Fe-H2O系统的系统的E-pH 图图 Fe2+/Fe的E-pH线 Fe2+(aq)+2e=Fe(s) E与pH无关，一条水平线，截距- 0.4089V。线在a线下方，H+可氧化Fe，生 成H2和Fe2+。 Fe3+/Fe2+的E-pH线 Fe3+(aq)+e=Fe2+(aq) E与pH无关，一条水平线，截距0.769V。 线上方Fe3+优势，线下方Fe2+优势，线在b 线下方。O2能氧化Fe2+为Fe3+。 Fe3+/Fe(OH)3的E-pH线 Fe3+(aq)+3OH-(aq)=Fe(OH)3(s) Ksp=Fe

36、3+OH-3=2.810-39 反应中无电子转移与E无关，一条垂直 线，pH=1.15。pH1.15, Fe(OH)3; pH5.84, Fe(OH)2; pH1，强氧化剂；E 反应逆向进行。 0 0.2V- MFMF EE 判断用 0.2V V2 . 0 MFMF EE= Fe OH 2 22 +发生的反应： 与 解： )aq(OH 2e)aq(2H)g(O 222 + + V6945. 0=E ) l (O2H 2e)aq(2H)aq(OH 222 + + V763. 1=E )aq(Fe e)aq(Fe 23 + + + =E 0.769V + ) s (Fe 2e)aq(Fe 2 +

37、0.4089V =E ) l (O2H)aq(Fe2)aq(2H )aq(Fe2)aq(OH 2 32 22 + + )Fe/Fe( )OH/OH( 23 222MF = + EEE 进行？ 时的标准态下能否向右25 在 ？ )g(Cl 取 制 HCl 浓 能用 实验室中为 )2( 2 什么 ) 1 ( 试判断反应：例 0 0.131V1.360V1.2293V= 1212 1 lg 2 V0592. 0 0.131V 24 = )aq(2Cl)aq(4H) s (MnO2+ + 方法二： ) l (O2H)g(Cl)aq(Mn 22 2 + + / )Cl(/ )H( / )Mn (/ )C

38、l( lg 2 V0592. 0 24 2 2 MFMF = + + cccc ccpp EE 0 0.06V 1.30V1.36V= )/ClCl()/MnMnO( 2 2 2MF = + EEE 7.4.3 确定氧化还原反应进行的限度确定氧化还原反应进行的限度 , 时K15.298 T = 或 lg2.303 mr KRTG= MFmr ZFEG= lg2.303 MF 因为KRTZFE= lg 3032 MF K ZF RT. E= V0257. 0 ln MF ZE K= V0592. 0 lg MF ZE K= 2.107V= )V955 . 0(512V. 1= 4224 )aq(

39、6H)aq(OC5H)aq(2MnO+ + 解： 例：求反应 2 2 2 ) l (O8H)aq(2Mn)g(10CO + + 的平衡常数 。 K 4222 2 4MF )OCH/CO()Mn/MnO( = + EEE MF 563 0.0592V 2.107V10 0.0592V lg= = ZE K 356 10=K 试求AgCl的溶度积常数。 解：设计一个原电池： 例：已知298K时下列电极反应的E 值： 0.7991V=E 0.2222V=E Ag(s) e)aq(Ag+ + )aq(ClAg(s) e(s) AgCl+ Ag(s) e)aq(Ag+ + )aq(ClAg(s) e(s) AgCl+ (s) AgCl )aq(Cl)aq(Ag+ + 1 sp K K= g(s)A)L1.0mol(gA)L1.0mol(Cl AgCl(s) g(s)A 11+ 0.5769V = 0.222V0.7991V += MF )Ag/AgCl()Ag/Ag( = + EEE