实验十四 氧化还原反应和氧化还原平衡
[实验目的]
学会装配电池。掌握电极的本性、电对的氧化型或还原型物质的浓度、介质的酸度等因素对电极电势、氧化还原反应的方向、产物、速率的影响。通过实验了解化学电池电动势。
[实验用品]见教材。
[基本操作]
一、氧化还原反应和电极电势
(1)在试管中加入0.5mL0.1MKI溶液和2滴0.1MFeCl溶液，摇匀后加入0.5mLCCl，34充分振荡，观察CCl层颜色有无变化。 4
(2)用0.1MKBr溶液代替KI溶液进行同样实验，观察现象。
(3)往两支试管中分别加入3滴碘水、溴水，然后加入约0.5mL0.1MFeSO溶液，摇4匀后，注入0.5mLCCl充分振荡，观察CCl层有无变化。 44--3+2+根据以上实验结果，定性地比较Br/Br、I/I和Fe/Fe三个电对的电极电势。 22
[思考题]
1.上述电对中哪个物质是最强的氧化剂,哪个是最强的还原剂,
2.若用适量氯水分别与溴化钾、碘化钾溶液反应并加入CCl，估计CCl层的颜色。 44
二、浓度对电极电势的影响 -1)往一只小烧杯中加入约30mL1mol?LZnSO溶液，在其中插入锌片;往另一只(14-1小烧杯中加入约30mL1mol?LCuSO溶液，在其中插入铜片。用盐桥将二烧杯相连，组成4
一个原电池。用导线将锌片和铜片分别与伏特计(或酸度计)的负极和正极相接，测量两极之间的电压(图9-3)。
在CuSO溶液中注入浓氨水至生成的沉淀溶解为止，形成深蓝色的溶液: 42+2+Cu+4NH=[Cu(NH)] 334
测量电压，观察有何变化。
再于ZnSO溶液中加入浓氨水至生成的沉淀完全溶解为止: 42+2+ Zn+4NH=[Zn(NH)]334
测量电压，观察又有什么变化。利用Nernst方程式来解释实验现象。
(2)自行设计并测定下列浓差电池电动势，将实验值与计算值比较。 -1-1Cu,CuSO(0.01mol?L)‖CuSO(1mol?L),Cu 44
在浓差电池的两极各连一个回形针，然后在
表
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面皿上放一小块滤纸，滴加1mol)-1LNaSO溶液，使滤纸完全湿润，再加入酚酞2滴。将两极的回形针压在纸上，使其相距24
约1mm，稍等片刻，观察所压处，哪一端出现红色。
[思考题]
1.利用浓差电池作电源电解NaSOi水溶液实质是什么物质被电解,使酚酞出现红色24
的一极是什么极,为什么, 1--3+2+2+2+2.酸度对Cl/Cl、Br/Br、I/I、Fe/Fe、Cu/Cu、Zn/Zn电对的电极电势有无影222
响,为什么,
三、酸度的影响 -1-1(1)在3支均盛有0.5mL0.1mol?LNaSO溶液的试管中，分别加入0.5mL1mol? LHSO2324-1溶液及0.5mL蒸馏水和0.5mL6mol?LNaOH溶液，混合均匀后，再各混入2滴-10.01mol?LKMnO溶液，观察颜色的变化有何不同，写出方程式。 4-1-1(2)在试管中加入0.5mL0.1mol?LKI溶液和2滴0.1mol?LKIO溶液，再加几滴3-1淀粉溶液，混合后观察溶液颜色有无变化。然后加2,3滴1mol?LHSO溶液酸化混合液，24-1观察有什么变化，最后滴加2,3滴6mol?LNaOH使混合液显碱性，又有什么变化。写出
1
有关反应式。
2.浓度的影响 -1-1(1)往盛有HO、CCl和0.1mol?LFe(SO)各0.5mL的试管中加入0.5mL0.1mol?LKI24243
溶液，振荡后观察CCl层的颜色。 4-1-1(2)往盛有CCl、1mol?LFeSO和0.1mol?LFe(SO)各0.5mL的试管中。加入44243-10.5mL0.1mol?LKI溶液，振荡后观察CCl颜色有何区别, 4
(3)在实验(1)的试管中，加入少许NHF固体，振荡，观察CCl层颜色的变化。 44
说明浓度对氧化还原反应的影响。
四、酸度对氧化还原反应速率的影响 -1-1在两支各盛0.5mL0.1mol?LKBr溶液的试管中，分别加入0.5mL1mol?LHSO和24-1-16mol?LHAc溶液，然后各加入2滴0.01mol?LKMnO溶液，观察2支试管中红色褪去的4速度。分别写出有关反应方程式。
[思考题]
这个实验是否说明KMnO溶液在酸度较高时，氧化性较强，为什么, 4
五、氧化数居中的物质的氧化还原性 -1-1(1)在试管中加入0.5mL0.1mol?LKI和2,3滴1mol?LHSO,再加入1,2滴3%HO，2422
观察试管中溶液颜色的变化。
[思考题]为什么HO既具有氧化性，又具有还原性,试从电极电势予以说明。 22
[实验习题]
1.从实验结果讨论氧化还原反应和哪些因素有关。
2.电解硫酸钠溶液为什么得不到金属钠,
3.什么叫浓差电池,写出实验二(2)电池符号，电池反应式，并计算电池电动势。
4.介质对KMnO的氧化性有何影响,用本实验事实及电极电势予以说明。 4
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