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文档简介
1、氧化型氧化型还原型还原型一侧一侧各物种各物种相对浓相对浓度幂的度幂的乘积乘积电对在某电对在某一浓度的一浓度的电极电势电极电势电对的电对的标准电标准电极电势极电势摩尔气摩尔气体常数体常数热力学热力学温度温度电极反应电极反应中转移的中转移的电子数电子数法拉第法拉第常数常数氧化型氧化型 + ze- 还原型还原型E = E + zF氧化型氧化型还原型还原型RT10-3 影响电极电势的因素影响电极电势的因素 (Nernst方程式方程式)10-3-1、 酸度对电极电势的影响酸度对电极电势的影响 0.00EV3mol dm例例10-8: 2H+ + 2e- = H2 若若 H2 的分压保持不变,将溶液换成的
2、分压保持不变,将溶液换成 1HAc , 求其电极电势求其电极电势 解:解: 220.059Vlg2/HHEEPP5251.8 101.01.8 10aHKcH50.059Vlg1.8 102EE0.14VE 例例 10-9 :计算下面原电池的电动势:计算下面原电池的电动势332322( )()(10)(10)()( )Pt HPHmol dmHmol dmHPPt解:正极和负极的反应均为:解:正极和负极的反应均为:2H+ + 2e- = H2220.059Vlg2/HHEEPP2 20.059Vlg(10 )2EE3 20.059Vlg(10 )2EE2230.059V10lg()210EEE
3、EE池 上面提到的电池的正极和负极都是氢电极,上面提到的电池的正极和负极都是氢电极,两极之间的不同仅在于溶液的浓度有差别两极之间的不同仅在于溶液的浓度有差别 。我们。我们称这种原电池为称这种原电池为浓差电池浓差电池 +-2-3-2+-3-3-2正极反应为:2H (10 mol dm )+2e =H负极反应为:H =2H (10 mol dm )+2e2333(10)(10)()()Hmol dmHmol dmHH即:浓溶液稀溶液320.0590.059V10lg0lg0.059 V1110HEEH 生成物池池反应物( )注意:在反应式中出现注意:在反应式中出现 H+ 或或 OH- 时,酸度则会
4、时,酸度则会影响影响E和和E池池 10-3-2、电势、电势 - pH 图图一、电势一、电势 - pH 图的基本概念图的基本概念 以以E 值为纵坐标,以值为纵坐标,以 pH 为横坐标作图,即为横坐标作图,即得该电极反应的电势得该电极反应的电势 - pH 图。图。 34332220.56VH AsOHeH AsOH OE234330.059Vlg2H AsOHEEH AsO0.560.059VEpH0pH 0.56VE 2pH 0.44VE 一个重要的结论是:一个重要的结论是:电对的电势电对的电势 - pH 线的上方,是该电对的氧化型的稳定区;线的上方,是该电对的氧化型的稳定区;电对的电势电对的电
5、势 - pH 线的下方,是该电对的还原型的稳定区。线的下方,是该电对的还原型的稳定区。 氧化型氧化型H3AsO4稳定区稳定区还原型还原型H3AsO3稳定区稳定区I2 + 2e- 2I- E= 0.54 V 氧化型氧化型I2稳定区稳定区还原型还原型I-稳定区稳定区34332222H AsOIHH AsOIH O23323422IH AsOH OIH AsOH二、二、H2O 的电势的电势 - pH 图图 电对电对 H2O /H2 2 H+ + 2 e- H2 20.059Vlg2EEH电对电对 O2 / H2O O2+4H+4e- 2H2O 40.059Vlg4EEH1.23 0.059EpH0.
6、059EpH1、基本理论图形、基本理论图形水的电势水的电势-pH图图氢线氢线 氧线氧线 O2稳定区稳定区 H2稳定区稳定区 H2O稳定区稳定区 2 H+ + 2 e- H2 O2+4H+4e-2H2O 22+222.87VFCa2Ca2.87VCaFeFEeE ( 线)(线)2、具体应用中的实际图形、具体应用中的实际图形222224FH OHFO2222()CaH OCa OHH3、 铬体系的电势铬体系的电势 - pH 图图 2273222723862()762()8DHCr OHeCr OHH OCr OH OeCr OHOH或 32422()33234FJCr OHeCrOHIKCrOH
7、OeCrOOH 23332223()()2CFCreCrDECrOHCr OHIJCr OHOHCrOH O23223()33()3EFCr OHHeCrH OCr OHeCrOH或 10-3-2、沉淀生成对电极电势的影响、沉淀生成对电极电势的影响 例例10-10:向标准:向标准Ag-Ag+电极中加入电极中加入KCl,使得,使得 231.0 10Clmol dm, 求E值。 解: Ag = Ksp/Cl = 1.77 10 8 moldm 3 8AgCl/AgAg /Ag0.059lgAg 0.7990.059lg(1.77 10 )0.343VEE 例例 10-11:已知:已知: 17()8
8、.52 10spKAgI0.800VAgeAg EEAgIeAgI求的值。解: AgIAgI17()8.52 10sp AgIKAgIAg = Ksp/I = 8.52 10 17 moldm 30.059V0.059Vlglg1EEEAgz氧化型还原型170.800V0.059Vlg8.52 100.148VEAgCl(s) + e- Ag + Cl - +0.221减减小小减减小小减减小小电对电对 E/vEAg+spKAgI(s) + e- Ag + I - -0.152AgBr(s) + e- Ag + Br - +0.071Ag+ + e- Ag +0.799由上例可见,沉淀的生成对电
9、极电势的影响是很大的!由上例可见,沉淀的生成对电极电势的影响是很大的!氧化型形成沉淀氧化型形成沉淀 ,E,还原型形成沉淀还原型形成沉淀 ,E, 氧化氧化型和还原型都形成沉淀,看二者型和还原型都形成沉淀,看二者 sp 的相对大小的相对大小.K323232(FeFe)39sp(Fe (OH) )1732sp(Fe (OH) )1(FeFe)(2 0.769V, 2.8 10 4.86 10 FeFe NaOH OH 1.0mol L , ? EKKEE例 :已知,在和组成的半电池中加入,达到平衡时保持求此时32Fe(OH) /Fe (OH) )?323322132sp(Fe (OH) )sp(Fe
10、 (OH) ) Fe (OH) (s) Fe (aq) 3OH (aq) Fe (OH) (s) Fe (aq) 2OH (aq) OH 1.0mol L, Fe Fe KK解:当时323233223(Fe /Fe )(Fe /Fe )2sp(Fe(OH) )(Fe /Fe )sp(Fe(OH) )391732 Fe 0.059VlgFe 0.059Vlg2.8 10 0.769V0.059Vlg4.86 10 Fe (aq) e Fe (aq)EEKEK 0.55V 323232321(Fe (OH) /Fe (OH) )(Fe /Fe )(Fe (OH) /Fe (OH) )sp3(Fe
11、/Fe )sp232 OH 1.0mol L , 0.55V (Fe (OH) ) 0.059Vlg(Fe (OH) ) 0.55V Fe (OH) (s)e Fe (OH) (s)OH (aq)EEEKEK 当时即配位化合物的生成对电极电势的影响配位化合物的生成对电极电势的影响n若电对的 氧化型 ,因为生成配位化合物而变小 ,则E变小;若电对的 还原型 ,因为生成配位化合物而变小,则 E变大。 具体的计算,将在配位化合物一章中学习。 10-4 化学电源化学电源 10-4-1、化学电源简介、化学电源简介Zn - Mn 电池电池 (干电池干电池) 银锌电池银锌电池 铅蓄电池铅蓄电池 222242
12、4Ag OH OeAgOH22()2ZnOHZn OHe22442422PbOSOHePbSOH O2442PbSOPbSOe燃料电池燃料电池 燃料电池的类型:燃料电池的类型:碱性燃料电池碱性燃料电池质子交换膜燃料电池质子交换膜燃料电池。 磷酸燃料电池。磷酸燃料电池。熔融碳酸燃料电池熔融碳酸燃料电池 固态氧燃料电池固态氧燃料电池22244OH OeOH22222HOHH Oe镍氢电池镍氢电池2( ),()( )Pt H KOHNaOHNiOOH或锂电池锂电池 LiLie锂离子电池(摇篮电池)锂离子电池(摇篮电池) 12626xxLiCoOLi CLiCoOC10-4-2、分解电压和超电压、分解
13、电压和超电压 1、分解电压、分解电压2 H2 + O2 2 H2O 224421.23VOHeH OE正极反应 负极反应:2220VHHeE1.23VEEE池现在要用电解的方法使反应逆转,即现在要用电解的方法使反应逆转,即拟以通电流的方法完成下面的反应:拟以通电流的方法完成下面的反应: 2 H2O 2 H2 + O2 22244H OOHe222HeH阳极反应:阳极反应:阴极反应:阴极反应:电解池的两极常用阳极和阴极表示;发生氧化电解池的两极常用阳极和阴极表示;发生氧化反应的是阳极,发生还原反应的是阴极。反应的是阳极,发生还原反应的是阴极。2、超电压、超电压 分解电压与理论分解电压之间的差称为
14、分解电压与理论分解电压之间的差称为超电压超电压。电解过程中超电压的产生和两极反应的超电压有关电解过程中超电压的产生和两极反应的超电压有关,它直接受极板材料和析出物质的种类影响。,它直接受极板材料和析出物质的种类影响。 例如,电解例如,电解 CuSO4 溶液,阴极产物是溶液,阴极产物是 Cu 。这与。这与根据电极电势判断的结论是一致的。根据电极电势判断的结论是一致的。 222E0.34V 2H2E0VCueCueH而实际上是而实际上是 Zn 在极板上析出。原因何在?原因就在极板上析出。原因何在?原因就是是 H2 在在 Zn 极板上析出时的超电压很大,显然大极板上析出时的超电压很大,显然大于于 0
15、.76 V , 难于析出难于析出 。致使。致使 Zn 在极板上沉积。在极板上沉积。 以以 Zn 为电极电解为电极电解 ZnSO4 的水溶液时,根据电极电的水溶液时,根据电极电势判断的结论是在阴极产生势判断的结论是在阴极产生 H2 。 2220.76V 2H20VZneZnEeHE 222.37VMgeMgE E值很小,足以克服氢气的超电压,故电解值很小,足以克服氢气的超电压,故电解MgSO4的水溶液时仍得到的水溶液时仍得到H2 10-5-1、元素电势图、元素电势图(latimer diagram)10-5 图解法讨论电极电势图解法讨论电极电势 一、一、 Latimer 图图 把不同氧化态间的标
16、准电极电位,按照氧化态把不同氧化态间的标准电极电位,按照氧化态依次降低的顺序,排列成图解的方式,称为依次降低的顺序,排列成图解的方式,称为元素的元素的电极电势图电极电势图。它是某元素各种氧化态之间标准电极。它是某元素各种氧化态之间标准电极电位的变化图解。电位的变化图解。VVVVV01.00V0.31V0.20V1.50VA2222 0.682V 1.77V /V O H O H O 11 Enn1.229V n = 21.761.491.591.07432AEBrOBrOHBrOBrBr0.930.540.451.07432BEBrOBrOHBrOBrBr二、元素电极电势图的应用二、元素电极电
17、势图的应用1、 酸性的强弱:酸性的强弱: 1.701.141.450.545632AEH IOIOHIOII0.700.140.450.5423632BEH IOIOIOII在强酸中,高碘酸的存在形式为在强酸中,高碘酸的存在形式为 H5IO6 ,基本不发生电,基本不发生电离。故高碘酸是一种弱酸。同理,次碘酸也较弱。因为在离。故高碘酸是一种弱酸。同理,次碘酸也较弱。因为在酸中它的存在形式是酸中它的存在形式是 HIO 。而而 HIO3 和和 HI 则是强酸,因为在酸中它们的存在形式分则是强酸,因为在酸中它们的存在形式分别为别为 IO3- 和和 I- 。当当pH = 14 时,高碘酸时,高碘酸 H5
18、IO6 只电离出只电离出 2 个个 H+ 。2 、计算不相邻物种之间电对的电极电势、计算不相邻物种之间电对的电极电势1.141.4532VVIOHIOI 如何求得不相邻的如何求得不相邻的 IO3- 和和 I2 组成的电对的电极电势?组成的电对的电极电势? 32542(1)1.14VIOHeHIOH OE221(2)1.45V2HIOHeIH OE3221653(3)?V2IOHeIH OE由于电极反应(由于电极反应(3)=(1)+(2),因此有),因此有 :(3)(1)(2)rmrmrmGGG rmGzE F 池可以写出有关电极电势的公式:可以写出有关电极电势的公式: 类似于公式类似于公式 (
19、)rmGzEF 电极3125( 4)( 1)E FE FE F 3(3)5rmGE F 1(1)4rmGE F 2(2)1rmGE F 123414 1.14 1 1.451.20V55EEE r1111m(1)r2222m(2)r3333m(3)rm( )Ae B B e C C e D AeD xxxxxzE Gz FE zE Gz FE zE Gz FEz E Gz FE xE( (Z Zx x) )应用推广:应用推广: 312123EEEzzzABCD E Z1 E Z2 E Z1 123rrrrm( )m(1)m(2)m(3)1122331 122331 12233123 xxxxx
20、xzzzzGGGGz FEz FEz FE z FEz Ez Ez E z E z Ez E z E Ezzz3. 判断某种氧化态的稳定性判断某种氧化态的稳定性 0.401.362ClOClCl221120.402ClOH OeClOHEV2211.362CleClEV21EE2220.96ClOHClClOH OEV氧化数由 中变成一高,一低,这种反应称为歧化反应歧化反应。 判断某元素中间氧化态是否发生歧化反应的方法判断某元素中间氧化态是否发生歧化反应的方法 BCEEA右左()()EE右左发生歧化反应发生歧化反应 ()()EE右左发生逆歧化反应发生逆歧化反应 0.770.4532FeFeFe
21、 0.1530.5212CuCuCu 123 a b EEE求、和判断哪些物种可以歧化?例:已知例:已知 Br 的元素电势图如下的元素电势图如下132 0.451.07BrOBrOBrBr E2 E3 E0.61123(0.61 60.45 1 1.07 1)V0.54V4(0.45 1 1.07 1)V 0.76V2(0.61 6 1.07 1)V 0.52V5 EEE (a)(b)320 .5 4 V0 .4 5 V1 .0 7 VB rOB rOB rB r 0.52V0.76V2BrBrO、可以歧化显然,显然,练习:已知下列钒的各种氧化态的还原电位图:练习:已知下列钒的各种氧化态的还原
22、电位图: VVVVV01.00V0.31V0.20V1.50V现有三种还原剂:Zn、Sn2+、Fe2+,试选择适当的还原剂,实现钒的下列转变: (a) V到V ,(b) V到V ,(c) V到V。 2+Zn/Zn0.76EV 3+2+Fe /Fe0.77EV 4+2+Sn/Sn0.15EV 已知:10-5-2、自由能、自由能 - 氧化数图氧化数图 在某在某pH下针对某元素作图。横坐标为各种氧化数,纵坐标下针对某元素作图。横坐标为各种氧化数,纵坐标为由单质分别氧化或还原成各种氧化态的自由能为由单质分别氧化或还原成各种氧化态的自由能 。经。经常用到的是常用到的是pH=0或或pH=14,他们对应的分
23、别是他们对应的分别是H+=1moldm-3和和OH-=1moldm-3,正对应于在酸性介质和碱性介质中讨,正对应于在酸性介质和碱性介质中讨论标准电极电势时所用的标准态浓度。论标准电极电势时所用的标准态浓度。mrG(a)首先以各种氧化态于单质)首先以各种氧化态于单质I2组成电对组成电对(b)写出各电对的电极反应式和它的电极电势)写出各电对的电极反应式和它的电极电势(c)再利用公式)再利用公式 求出各电对或者各求出各电对或者各个反应的个反应的 值,即可做出图值,即可做出图EFzEGmrmrG以碱介质中(以碱介质中( pH = 14 )碘元素为例)碘元素为例 1、 自由能自由能 - 氧化数图的做法氧
24、化数图的做法 碱性介质中碘体系的自由能碱性介质中碘体系的自由能- -氧化数图氧化数图电对中单质为氧化型的,纵坐标为电对中单质为氧化型的,纵坐标为 rmG电对中单质为还原型的,纵坐标为电对中单质为还原型的,纵坐标为 rmG(1)判断氧化还原性质)判断氧化还原性质 2、 自由能自由能-氧化数图的应用氧化数图的应用 两点间连线的斜率越大,相应电对的标准电极电两点间连线的斜率越大,相应电对的标准电极电势越高势越高. 这意味着,比较任何两条线的斜率,可对这意味着,比较任何两条线的斜率,可对相应电对组成的氧化还原反应进行热力学判断相应电对组成的氧化还原反应进行热力学判断. 斜率斜率较大的电对中的氧化型可以
25、氧化斜率较小的电对中较大的电对中的氧化型可以氧化斜率较小的电对中的还原型的还原型.( )rmGakE Fz (2)判断歧化反应)判断歧化反应 由于在元素电势图的横坐标上,低氧化数在左,由于在元素电势图的横坐标上,低氧化数在左,高氧化数在右,高氧化数在右, 所以若某一个氧化态位于两侧两氧所以若某一个氧化态位于两侧两氧化态的连线的上方,则会出现上化态的连线的上方,则会出现上 述的述的 k (左)(左) k (右)(右) 的情况的情况 即该氧化态不稳定,将发生歧即该氧化态不稳定,将发生歧化反应。化反应。 相反,若某一个氧化态位于两侧两氧化态相反,若某一个氧化态位于两侧两氧化态的连线的下方,则该氧化态
26、稳定。位于两侧两氧化的连线的下方,则该氧化态稳定。位于两侧两氧化态将发生逆歧化反应。态将发生逆歧化反应。 10-6 氧化还原平衡和电极电势的应用氧化还原平衡和电极电势的应用(1) 确定金属的活动性顺序确定金属的活动性顺序(2) 计算原电池的电动势计算原电池的电动势(3) 判断氧化剂和还原剂的相对强弱判断氧化剂和还原剂的相对强弱(4) 判断氧化还原反应进行的方向判断氧化还原反应进行的方向(5) 选择合适的氧化剂和还原剂选择合适的氧化剂和还原剂(6) 判断氧化还原反应进行的次序判断氧化还原反应进行的次序(9) 利用原电池测定各种平衡常数利用原电池测定各种平衡常数(7) 估计反应进行的程度估计反应进
27、行的程度(8) 配平氧化还原反应方程式配平氧化还原反应方程式1.确定金属的活动性顺序确定金属的活动性顺序 试确定金属试确定金属Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Zn、Pb在水溶液中的活动性顺序在水溶液中的活动性顺序.由以上数据可知,活动性顺序为:由以上数据可知,活动性顺序为: MnZnCrFeCoNiPbFe 2Co 2FeCo2Cr 3NiCrNiMnZn22MnZn2PbPb0.440V0.2770.246V0.74V1.18V0.763V0.126VEEEEEEE查标准电极电势表得:查标准电极电势表得:2. 计算原电池的电动势计算原电池的电动势 计算下列原电池在计算下列原电池在298K时的电
28、动势,指出时的电动势,指出正、负极,写出电池反应式正、负极,写出电池反应式. Pt | Fe2+ (1.0 mol.L-1), Fe3+ (0.10 mol.L-1) | NO3 -(1.0 mol.L-1), HNO2 (0.010 mol.L-1 L), H+(1.0 mol.L-1) | Pt查表知:查表知:Pt | Fe2+ (1.0 mol.L-1), Fe3+ (0.10 mol.L-1) |NO3 -(1.0 mol.L-1), HNO2 (0.010 mol.L-1 L), H+(1.0 mol.L-1) | PtNO3 + 3H+ + 2e - HNO2 + H2O E0=0
29、.94 V解解Fe3+ + e - Fe2+ E0=0.771 V将各物质相应的浓度代入将各物质相应的浓度代入Nernst方程式方程式由于由于电池反应式:电池反应式:E= E(+) - E(-)= 0.94 - 0.771 = 0.169VE (NO3 /HNO2) E (Fe3+ /Fe2+ ) -NO3 + 3H+ + 2Fe 2+ = HNO2 + H2O +2Fe3+ -3. 判断氧化剂和还原剂的相对强弱判断氧化剂和还原剂的相对强弱 显然,下面电对的氧化态可以氧化上面电对的还原态显然,下面电对的氧化态可以氧化上面电对的还原态,有人把它叫作对角线规则。,有人把它叫作对角线规则。Cl22+
30、3Zn+2e-Zn-0.7628-0.44020.00000.3370.5350.7701.0851.3583Fe2 +2e-+Fe+ 2e-2 +H2+ 2e-+H2NiNi-0.23+ 2e-2 +CuCu+ 2e-I2I-2Fe2 + 2e-FeBr2(l)Br-+ 2e-2+ 2e-2Cl-氧化型还原型+ne- /V氧化型的氧化性增强还原型的还原性增强22E对电对对电对MnO4-/Mn2+、Hg2+/Hg、Cl2/Cl-,在标准状态下,在标准状态下,MnO4-是最强的氧化剂,若在是最强的氧化剂,若在pH=5.00的条件下,它们的条件下,它们的氧化性相对强弱次序将发生怎样的变动?的氧化性
31、相对强弱次序将发生怎样的变动? E (MnO4-/Mn2+) = + 1.49 V,E (Hg2+/Hg) = + 0.851 V, E (Cl2/Cl-) = +1.3583 V 当当 pH=5.00 时,时,MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O E( MnO4- / Mn2+) = E ( MnO4- / Mn2+) + E(MnO4-/Mn2+) = +1.02 V此时此时 E (Cl2/Cl-) E (MnO4-/Mn2+) E (Hg2+/Hg)所以氧化性大小的次序为:所以氧化性大小的次序为: Cl2 MnO4- Hg2+8420.05917lg5MnOHM
32、n当当E为负值时,为负值时,rGm0,则正反应非自发;,则正反应非自发;当当E为正值时,为正值时,rGm0,则正反应能自发。,则正反应能自发。Fe 3Cu 2CuFe20.771V0.337VEE 因为因为 , 还原性还原性Cu Fe2+ 氧氧化性化性Fe3+ Cu2+ ,故上述反应可由左向右自发进行,故上述反应可由左向右自发进行Fe 3Cu 2CuFe2EE4. 判断氧化还原反应进行的方向判断氧化还原反应进行的方向 判断反应判断反应 2Fe3+ + Cu 2Fe2+ + Cu2+ 能能否自发由左向右进行?否自发由左向右进行? 查标准电极电势表得:查标准电极电势表得:例例 试判断反应:试判断反
33、应:10Br - +2MnO4- + 16H+2Mn2+ + 8H2O + 5Br2在在标态下、标态下、pH=1 和和 pH=6反应的方向,假设其他离子浓度为反应的方向,假设其他离子浓度为c E (MnO4-/Mn2+) = + 1.49 V; E (Br2/Br-) = +1.08 V 。当当 pH=1 时,时,2MnO4- + 16H+ + 10e- 2Mn2+ + 8H2O E( MnO4- / Mn2+) = E ( MnO4- / Mn2+) + = +1.49 +0.0592V(-1.6) = +1.396V 所以所以 E (MnO4-/Mn2+) E (Br2/Br-)21642
34、2 0.05917lg10MnOHMn反应正向进行反应正向进行解:解: 10Br - +(2MnO4- + 16H+ ) (2Mn2+ + 8H2O) + 5Br2 还原剂还原剂1 氧化剂氧化剂 2 还原剂还原剂2 氧化剂氧化剂1标态下标态下 E (MnO4-/Mn2+) E (Br2/Br-) , 反应正向进行反应正向进行当当 pH=6 时,时,E( MnO4-/Mn2+) = E (MnO4-/Mn2+) + = +1.49 +0.0592V(-1.6 6) = +0.922VE (MnO4-/Mn2+) 0.2V Fe3+ 作氧化剂,作氧化剂, Sn2+作还原剂,反应正向进行。作还原剂,
35、反应正向进行。由此可得:由此可得:lgK = zE / 0.05917 = 2 0.62 / 0.05917 = 21.0 K = 1.0 1021例例 试通过计算说明下列氧化还原反应进行的方向试通过计算说明下列氧化还原反应进行的方向和程度。和程度。Sn2+(aq)+2Fe3+(aq) = Sn4+(aq)+2Fe2+(aq) 例例 计算下列反应:计算下列反应: Ag+(aq) + Fe2+(aq) Ag(s) + Fe3+(aq) 在在298.15K时的平衡常数;时的平衡常数; 如果反应开始时如果反应开始时,Ag+= 1.00 moldm-3, Fe2+ = 0.10 moldm-3, 求达
36、到平衡时求达到平衡时Fe3+的浓度的浓度( )( )1 (0.79990.771)lg0.4880.05920.05923.08z EEkVk 解解 (1)查表得)查表得VFeFeEVAgAgE771. 0/7999. 0)/(23)( Ag+(aq) + Fe2+(aq) Ag(s) + Fe3+(aq)始态浓度始态浓度 1.00 0.10 0终态浓度终态浓度 1.00-x 0.10-x x(2)设达平衡时,)设达平衡时,Fe3+ = x molL-132333.08(1.00)(0.10)0.0740.074FeKAgFexxxxFemol dm应用标准电极电势表,完成并配平下列方程式应用
37、标准电极电势表,完成并配平下列方程式 MnO4- + Br- + H+ 8. 配平氧化还原反应方程式配平氧化还原反应方程式 查表,找出氧化剂查表,找出氧化剂 MnO4- 和还原剂和还原剂 Br- 的相的相应电对应电对MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O E =1.51VBr2 + 2e- 2Br- E =1.07V 求电子得失数相等求电子得失数相等 2) MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O+ 5) Br2 + 2e- 2Br-2MnO4- + 10Br- + 8H+ 2Mn2+ + 5Br2 + 4H2O依据反应前后原子个数相等,写成分子方程式依据
38、反应前后原子个数相等,写成分子方程式2KMnO4 + 10KBr + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5Br2 + 4H2O + 6K2SO49. 利用原电池测定各种平衡常数利用原电池测定各种平衡常数 例:求下列反应在例:求下列反应在298 K时的平衡常时的平衡常K Zn + Cu2+ (1.0 mol/L) = Zn2+ (1.0mol/L)+Cu Zn + Cu2+ (1.0 mol/L) = Zn2+ (1.0mol/L)+Cu解:解:查标准电极电势表得:查标准电极电势表得:22ZnCu/Cu/Zn0.337 V()0.763V()EE 为正极为负极(1)一般化学反应的)一般化学反应的 K0.059VlgEKz池( )( )Cu/Cu/Zn237222Zn:0.337 V( 0.763 V)1.10 V2 1.10Vlg37.20.059 V0.059 VZn1.58 10CuEEEEEzEKK 池则所以n 在实际工作中,许多难溶电解质饱和溶液的离在实际工作中,许多难溶电解质饱和溶液的离子浓度极低,用直接测定离子浓度的方法求
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