05氧化还原反应.ppt

例5： MnO2 与HCl反应， 在下列哪一种情况下可以制得Cl2？（1）标准状态下；（2）c(HCl) = 10 mol·L-1，其它条件同上不变。 解： MnO2(s) + 4HCl = MnCl2 + Cl2(g) + 2H2O 正极：MnO2/Mn2+ 负极：Cl2/Cl- 正极反应：MnO2 (s) + 4H+ + 2e = Mn2+ + 2H2O ?正? = 1.23 V 负极反应： 2Cl- = Cl2 + 2e ?负? = 1.36 V (1) 标准状态下： E池? ＝ ?正? - ?负? = 1.23 - 1.36 = - 0.13 V 0 ∴所以反应不能自发向右进行，即不能制得Cl2 (2) c(HCl) = 10 mol·L-1 时： ?正 = ?正? - (0.0592/ 2) lg[c(Mn2+) / c4(H+)] = 1.23 - (0.0592/2) lg (1/ 104) = 1.348 V ?负 = ?负? - (0.0592/ 2) lg[c2 (Cl-) / (p(Cl2) / p ?)] = 1.36 - (0.0592/2)lg (100/1) = 1.301 V E池 ＝ ?正- ?负 = 1.348 - 1.301 = 0.047 0 ∴ 所以在此条件下，该反应能自发向右进行制得Cl2。这就是为什么在实验室用MnO2制备Cl2时必须用浓盐酸。 三、 选择氧化剂和还原剂 例6： 什么氧化剂可以氧化I-，而不能氧化Br- 和 Cl-？ 解： 经查表: 选择的氧化剂的? ? 必须在0.54--1.07V之间 ∴ ? ? (Fe3+/Fe2-) = 0.77 V可满足要求 四、 判断氧化还原反应进行的次序 一般地说，反应物组成原电池后， E池?或 E池大者，该反应速度就快。（注意：有时要考虑到动力学因素） 例7： Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2 E池? = 0.29 V Cl2 + 2I- = 2Cl- + I2 E池? = 0.82 V ∴如果溶液中同时存在Br-和I-，Cl2应该首先氧化I-。 五、 计算平衡常数和溶度积常数 -?rG ? = n F E池? -?rG ? = RT· ln K ? n F E池? = RT · ln K ? T = 298K时： ? 注意： 计算平衡常数K?时不能用E池 而一定要用E池?计算 例8： 计算下列反应的平衡常数 MnO4- + 5 Fe2+ + 8 H+ = Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O 解： (+)：MnO4- + 8 H+ + 5 e = Mn2+ + 4 H2O ?正? = 1.51 V (-)： Fe2+ = Fe3+ + e ?负? = 0.77 V ∴ E池? ＝ ?正? - ?负? = 1.51 - 0.771 = 0.739 V ∴ lg K ? = (5 ? 0.739) / 0.0592 = 62.42 （n为总反应的电子得失数，区别于半反应） ∴ K ? = 2.6 ? 1062 计算溶度积： 例9： 已知：AgCl (s) + e = Ag (s) + Cl- ? ? = 0.2223 V Ag+ + e = Ag (s) ? ? = 0.799 V 求：AgCl 的 Ksp ? 。 解： 把以上两个半电极反 应组成原电池。 ∵ ? ? (Ag+/Ag) ? ?(AgCl/Ag) ∴Ag+/Ag 为正极；AgCl/Ag为负极。 (+)： Ag+ + e = Ag (s) (-) ： Ag (s) + Cl- = AgCl (s) + e 电池反应： Ag+ + Cl- = AgCl (s) AgCl Ag 1 M 0.5767 E池? ＝ ?正? - ?负 ? = 0.799 - 0.2223 = 0.5767 V lg K ?