第三章普通化学（八）

朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。第页/共页普通化学考试大纲四.氧化还原与电化学氧化还原的概念；氧化剂与还原剂；氧化还原电对；氧化还原反应方程式的配平；原电池的组成和符号；电极反应与电池反应；标准电极电势；电极电势的影响因素及应用；金属腐蚀与防护。第四节、氧化还原与电化学一.氧化还原反应概念1.氧化反应:物质失去电子的反应称氧化反应.例Zn-2e-1=Zn2+（化合价升高的过程）2.还原反应:物质得到电子的反应称还原反应.例Cu2++2e-1=Cu（化合价降低的过程）3.氧化还原电对：氧化态/还原态,如Zn2+/Zn、Cu2+/Cu4.氧化剂:得到电子（化合价降低）的物质是氧化剂,如Cu2+。5.还原剂:失去电子（化合价升高）的物质是还原剂,如Zn。6.歧化反应：在同一反应中，同一物质，既可作为氧化剂（元素化合价降低），又可作为还原剂（元素化合价升高），此反应称为歧化反应。3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O中，单质I2既是氧化剂又是还原剂。6.氧化还原反应方程式的配平:离子—电子法配平氧化还原反应方程式的步骤:(1)用离子式写出参加氧化还原反应的反应物和产物。如：MnO4-+Fe2+→Mn2++Fe3+(2)写出氧化还原反应的两个半反应:Fe2+→Fe3+;MnO4-+e-→Mn2+(3)配平半反应式Fe2+-e-→Fe3+MnO4-+8H++5e-→Mn2++4H2O;(4)按照氧化剂和还原剂得失电子总数相等的原则配平MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O例：1.MnO2+HCl=MnCl2+Cl2+H2O将反应配平后，MnCl2的系数为：A,1B,2C,3D,4MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O答案：A二.原电池与电极电势1.原电池:将化学能转化为电能的装置。例如铜锌原电池原电池的总反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu负极发生氧化反应：Zn-2e-1=Zn2+正极发生还原反应：Cu2++2e-1=Cu2.原电池的图式：(－）B︱B+（C）‖A+（C）∣A(+)“︱”代表相界,“‖”代表盐桥盐桥作用：补充电荷,保持两边溶液的电中性,维持电荷平衡，交流线路。铜锌原电池图式为：（－）Zn︱Zn2+（C1）‖Cu2+（C2）∣Cu(+)例题1．关于盐桥讲述错误的是A、电子通过盐桥流动；B、盐桥中的电解质可以中和两个半电池中过剩的电荷；C、可维持氧化还原反应的举行；D、盐桥中的电解质不参加电池反应。答案：A题2.问：已知原电池的符号为:(-)Pt│Fe3+,Fe2＋‖Sn4+，Sn2＋│Pt(+),则此电池反应的产物为:Fe3+,Sn4+(B)Fe3+,Sn2＋(C)Fe2＋,Sn4+(D)Fe2＋,Sn2＋答案：B负极的反应为:Fe2＋-e=Fe3+;正极的反应为:Sn4++2e=Sn2＋;3．电极电势：(1)标准氢电极：规定在任何温度下标准氢电极的电极电势为零，即φθ（H+/H2）=0.0000V标准氢电极为:Pt︱H2(100kPa)︱H+(1mol.dm-3)(2)标准电极电势φθ：标准状态，相对于标准氢电极的电极电势.如，φθ(Cu2+/Cu)=+0.34V说明：1)标准电极电势在一定温度下为一常数,不随电极反应形式的改变而变.例：Cu2++2e=Cu,φθ=+0.34V；Cu-2e=Cu2+φθ=+0.34V2)电极电势不随电极反应计量系数的改变而变化。例：电极反应：Cu2++2e=Cu,φθ=+0.34V电极反应：2Cu=2Cu2++4e，φθ=+0.34V例1.标准电极电势是A．电极相对于标准氢电极的电极电势；B．在标准状态下，电极相对于标准氢电极的电极电势；C.在任何条件下，可以直接使用的电极电势；D．与物质的性质无关的电极电势。答案：B4．电极电势的能斯特方程对随意给定的电极a（氧化态）+ne-=b（还原态）,298.15K时:注重事项：（1）先写公式的表达式，不要先急于直接带入数据；（2）公式中，“+”对应氧化态（高价态）在分子位置，还原态（低价态）在分母位置；（3）以计量系数为指数；（4）气态物质以“p/pθ”代替“C/Cθ”；Cθ=1moldm-3，可以省略；pθ=100kPa（5）纯固体、纯液体作为常数“1”（6）将已知数据带入斯特方程表达式中，定量计算；（7）E=φ(+)－φ(-)，按照电极电势的变化，可以分析电动势的变化。例1：已知氯电极的标准电极电势为1.358V，当氯离子浓度为0.1molL-1，氯气浓度为0.1×100kPa时，该电极的电极电势为：A,1.358V；B,1.328V；C,1.388V；D,1.417V解：（1）氯电极的电极反应：Cl2（g）+2e==2Cl-（aq）；（2）能斯特方程表达式（3）带入数据计算答案：C2.已知.某原电池的两个半电池都由AgNO3溶液和银丝组成,其中一个半电池的另一半电池的将二者连通后,其电动势为(A)0.00V(B)0.059V(C)0.80V(D)无法判断解：（1）银电极的电极反应：Ag（S）-e=Ag+（aq）；（2）能斯特方程表达式（3）带入数据计算（4）E=φ(+)－φ(-)=0.80-（0.80-0.059）=0.059V3.有原电池(-)Zn│ZnSO4(C1)‖CuSO4(C2)│Cu(+),如向铜半电池中