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拍打式无菌均质器上列半反应式

 ③最后检查反应式两边,各种元素的原子数,及两边总的电荷数是否相等 (上式中,左边总电荷数=(1)+(5)+8=+2=右边的总电荷数),即可确 认此电极反应已配平。   上面介绍的配平电极反应的基本方法,也是配平复杂的氧化还原方程式的 离子电子配平法的基本要点。运用离子电子法配平氧化还原反应时,首先把 氧化还原反应分成氧化和还原两个半反应,每个半反应实质就是一个电极反应, 用上述方法分别配平两个半反应。然后根据氧化半反应与还原半反应中得失电 子总数应相等的规则,将两个半反应方程式分别乘以适当的系数,使氧化半反应 中放出的电子总数正好等于还原半反应中得到的电子总数。最后将两个半反应 式加在一起,变成完整的氧化还原总反应式,就完成了该氧化还原反应式的配 平。   例314 用离子

 

电子法配平下列氧化还原反应式:   ①CuS(s)+HNO3CuSO4+NO(g)   (酸性溶液中)  第四节 溶液中的电化学平衡及其应用107   ②P(s)+HNO3NO(g)+H3PO4(酸性溶液中)   ③KOH+Br2(l)KBr+KBrO3(碱性溶液中)   解:①CuS(s)+HNO3CuSO4+NO(g)   先将反应式拆成两个半反应:   氧化反应: CuS(s)Cu2++SO2+8e 4   还原反应: NO3+3eNO(g) 再用H2O和H+参与配平拍打式无菌均质器上列半反应式: 2+2   氧化反应: CuS(s)+4H2OCu+SO4+8e+8H+   还原反应: NO3+3e+4H+NO(g)+2H2O 将(氧化反应式)×3,(还原反应式)×8,使氧化半反应放出的电子总数与还原半反应得到的 电子总数相等,然后将两个半反应加在一起,就得到配平了的完整的氧化还原总反应式:       3CuS(s)+12H2O+8NO3+24e+32H+ 3Cu2++3SO2+24e+24H++8NO(g)+16HO 422+2 整理后得:3CuS(s)+8NO3+8H+3Cu+3SO4+8NO(g)+4H2O 或3CuS(s)+8HNO33CuSO4+8NO(g)+4H2O   ②P(s)+HNO3NO(g)+H3PO4 按同样方法配平。   氧化: P(s)PO3+5e,P(s)+4HOPO3+5e+8H+    ×3 424   还原: NO3+3eNO(g),NO3+3e+4H+NO(g)+2H2O   ×5   总反应式=(氧化半反应 ×3)+(还原半反应 ×5): 3P(s)+12HO+5NO+15e+20H+3PO3+15e+24H++5NO(g)+10HO 2342 3 整理后得:3P(s)+2H2O+5NO33PO4+4H++5NO(g) 或3P(s)+2H2O+5HNO33H3PO4+5NO(g)   ③KOH+Br2(l)KBr+KBrO3 先分成两个半反应:   氧化: Br2(l)2BrO3+10e,碱性条件下,用H2O和OH配平: Br2(l)+12OH2BrO3+6H2O+10e    1   还原:          Br2(l)+2e2Br×5   总反应式=(氧化半反应)+(还原半反应 ×5): Br2(l)+12OH+5Br2+10e2BrO3+6H2O+10e+10Br 整理得:6Br2(l)+12OH2BrO3+10Br+6H2O3Br2(l)+6OHBrO3+5Br+3H2O 或3Br2(l)

 

+6KOHKBrO3+5KBr+3H2O   4.电极电位的应用 108第三章 溶液中的化学平衡    电对或由其组成的电极的电极电位,包括标准电极电位或在指定状态下的 电极电位,是一类十分重要的理化参数,是电对组分氧化还原能力高低的标志, 是判别某一指定的氧化还原反应(或电池反应)能否自发进行,及反应方向和反 应程度的最主要判据,有着广泛而重要的应用。现对其主要应用简要介绍如下:   (1)判断电池反应的方向,计算电池的电动势   任何原电池总可分解为两个半电池,每个半电池各由一对氧化还原电 对组成一个电极。组成原电池的正、负电极的电位差值就是原电池的电动势 E: 电池 E=EE 电池+   按物理学规定,原电池的电动势恒为正值,即E+总是大于E,所以由任何 两组电对组成原电池时,总是由电位高(电位值更正)的电对构成电池的正极, 而由电位低(电位值更负)的电对构成电池的负极。只需求得指定状态下该两 组电对的实际电极电位值,即可确定电池的正负极。而在电池反应中,正极发生 的总是还原反应,负极发生的总是氧化反应。由此即可判断电池反应的方向。 2+2+ 例如,用Zn/Zn和Cu/Cu两个电对组成原电池,假定体系处于标准状态 2+2+3砓2+ 下,即c(Zn)=c(Cu)=1mol·dm。由于E(Cu/Cu)=+0.34V, 砓2+2+2+ E(Zn/Zn)=0.76V,所以组成的原电池的Cu/Cu极为正极,而Zn/Zn 极为负极。它们相应的电极反应为: 2+   正极(还原):Cu+2eCu(s) 2+   负极(氧化):Zn(s)Zn+2e 由此可知整个电池反应式为: 2+2+ Cu+Zn(s)Zn+Cu(s) 反应方向为自左至右,而该电池的电动势可从两个电极电位之差算出: E电池=E+E=(+0.34V)(0.76V)=1.10V   (2)判断电对组分物质的氧化(或还原)性的强弱   对若干组电对在指定状态下的电极电位进行比较,即可确定各电对组分物 质在相应状态下的氧化还原能力的强弱。在所有电对中实际电极电位最高的电 对中的氧化态物质是所有电对中氧化能力最强的氧化剂,它与其中任何一个电 对组成电池时总是作为正极,发生还原。而在所有电对中实际电极电位最低的 电对中的还原态物质,则是所有电对中还原能力最强的还原剂。它与其中任何 一个电对组成电池时总是作为负极,发生氧化。   而电对的标准电极电位,表征了在标准状态下电对的氧化还原性。即排除 了电对组分物质浓度的影响,而直接表征了电对组分物质的氧化还原特性。标  第四节

 

 溶液中的电化学平衡及其应用109 砓 准电极电位E越高(越正),表明组成该电对的氧化态物质本身(排除了浓度的 砓 影响)得电子能力越强,是愈强的氧化剂。而标准电极电位E越低(越负),则 表明组成该电对的还原态物质本身失电子能力更强,是愈强的还原剂。所以若 不考虑浓度因素的影响,一般说来,电极电位表34中,电位值高的电对中的氧 化态物质多为强氧化剂(如F2、S2O28、MnO4、Cr2O27等)。而电位值低的电对中 的还原态物质多为传统的强还原剂(如K、Na、Al、Zn等)。   例315 已知E砓(Fe3+/Fe2+)=0.7 77V,E砓(CrO2/Cr3+)=1.23V,E砓(MnO/ 274 Mn2+)=1.51V,试写出各电对中可做氧化剂的物质,并比较它们的氧化能力。   解:题述电对的组分中能在氧化还原反应中作为氧化剂的物质只能是其中的氧化态物 3+2 质。它们是Fe、Cr2O7和MnO4。   而按相应电对的标准电极电位大小: 砓2+砓23+砓3+2+ E(MnO4/Mn)>E(Cr2O7/Cr)>E(Fe/Fe)   可知上述电对组分中的氧化态物质本身(排除了浓度因素)氧化能力的强弱: MnO>CrO2>Fe3+ 427 即在这些电对中MnO4是最强的氧化剂。   (3)判断氧化还原反应的方向   任何氧化还原反应都可看成是由一个氧化反应和一个还原反应组合而成 的。因此可把任何一个氧化还原反应拆成氧化和还原两部分(就像把一个电池 反应拆成两个半反应一样),每一个半反应由一对电子对间的电子得失构成。

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点击次数:  更新时间:2016-11-21 09:38:34  【打印此页】  【关闭