实验十二?氧化还原反应?一、实验目的?1．?理解电极电势与氧化还原反应的关系和介质、浓度对氧化还原反应的影响。2．加深理解氧化态或还原态物质浓度变化对电极电势的影响。?3．进一步理解原电池、电解及电化学腐蚀等基本知识。?[教学重点]?电极电势和氧化还原反应的关系。?[教学难点]?原电池、电解及电化学腐蚀等知识。?[实验用品]?仪器：低压电源、盐桥、伏特计?药品：0.5?mol·L-1Pb(NO3)2、(0.5、1?mol·L-1)CuSO4、0.5?mol·L-1?ZnSO4、?0.1?mol·L-1KI、0.1?mol·L-1FeCl3、0.1?mol.L-1KBr、0.1?mol·L-1FeSO4、(1、3?mol·L-1)?H2SO4、6?mol·L-1HAc、(2?mol·L-1、浓)HNO3、(0.01、0.1?mol·L-1)KMnO4、6?mol·L-1NaOH、0.1?mol·L-1K2Cr2O7、饱和KCl、浓NH3·H2O、饱和氯水、I2水、Br2水、CCl4、酚酞溶液、Na2S2O3、红石蕊试纸?材料：导线、砂纸、电极（铁钉、铜片、锌片、碳棒）?二、实验内容?（一）电极电势和氧化还原反应?1．2Fe3++?2I-=?2Fe2++?I2?I2易溶于CCl4，CCl4层显紫红色?2．Fe3++?Br-不起反应，CCl4层无色?3．Cl2+?2Br-=?2Cl-+?Br2?Br2溶于CCl4，CCl4层显橙黄色?（二）浓度和酸度对电极电势影响?1．浓度影响?在两只50m?L烧杯中，分别注入30mL?0.5mol·L-1?ZnSO4和0.5mol·L-1?CuSO4，在ZnSO4中插入Zn片，CuSO4中插入Cu片，中间以盐桥相通，用导线将Zn片Cu片分别与伏特
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的负极和正极相接。测量两电极之间的电压。?现象：伏特表指针偏到E=0.80处?解释：(-)：Zn2++2e-=Zn?(+)：Cu2++2e-=Cu?CuSO4溶液中加浓NH3.H2O到沉淀溶解为止，形成深蓝色溶液；?Cu2+?+?4NH3?=?[Cu(NH3)4]2+?[Cu2+]下降,?E变小，E=0.45V?ZnSO4溶液中加浓NH3.H2O至沉淀溶解为止;?Zn2+?+?4NH3?=?[Zn(NH3)4]2+?[Zn2+]下降,?E变大，E=0.76V?最后达到平衡,?E=0.8V接近初起值.?2*．酸度影响?在两只50mL烧杯中，分别注入FeSO4、K2Cr2O7溶液。FeSO4溶液中插入Fe片，在K2Cr2O7溶液中插入C棒，将Fe片、C棒通过导线分别与伏特表的负极和正极相接,中间用盐桥连接，测量两极电压。?文档冲亿季，好礼乐相随miniipad移动硬盘拍立得百度书包现象：测得E=0.61V?解释：(-)?Cr2O72-+?6e-?+?14H+?=?2Cr3++?7H2O?(+)?Fe2++?2e-?=?Fe?在K2Cr2O7中，慢慢加入1mol·L-1H2SO4,再加入6mol·L-1NaOH。?加H+后E?=?1.1V?加OH-后E?=?0.36V?（三）浓度、酸度对氧化还原产物的影响?1．浓度对产物的影响?Zn?+?4HNO3(浓)?=?Zn(NO3)2+?2NO2↑(红棕色)+?2H2O?4Zn?+?10HNO3(稀)=?4Zn(NO3)2+?NH4NO3+?3H2O?2．酸度对产物的影响?KMnO4+?H+→Mn2+肉色（无色）?KMnO4+?H2O?→?MnO2↓棕黑?KMnO4+?OH-→?MnO42-绿色?（四）浓度、酸度对氧化还原反应方向的影响。?1．?浓度影响?2Fe3++?2I-=?2Fe2++?I2?Fe3++?6F-=?[FeF6]3-?I2易溶于CCl4呈紫色，加入Fe2+反应向逆方向进行、CCl4层颜色变浅；加入F-，生成[FeF6]3-，[FeF6]3-不能氧化I-，CCl4层无色。?2*．酸度影响?I2+?2AsO33-+?2H2O?=?2I-+?2AsO43-+?4H+?AsO33-+?H2O?-?2e-?=?AsO43-+?2H+?2I-?-?2e-?=?I2?（五）酸度对氧化还原反应速率的影响?2MnO4-+?16H++?10Br-==?2Mn2++?5Br2+?8H2O?[H+]越高，反应越快。硫酸是强酸，[H+]浓度高，反应速度快；醋酸是弱酸，[H+]不能全部电离出来，反应慢。?三、注意事项?1．加CCl4观察溶液上、下层颜色的变化；?2．有NO2气体生成的反应，应在通风橱中做；?3．注意伏特表的偏向及数值。
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