6-氧化还原化学.ppt

氢电极： Pt| H2 | H+ 　　或 Pt | H2| OH- 电极反应： 2H+(aq)+2e→H2 　或 2H2O+2e→OH-+H2 氧电极： Pt | O2| H2O,H+ 或 Pt | O2|OH- 电极反应：O2＋4H+＋4e→2H2O 或O2＋2H2O＋4e→4OH- 氯电极：Pt | Cl2|Cl- 电极反应： Cl2＋2e → 2Cl- 　　难溶盐电极：将金属覆盖一薄层该金属的难溶盐，然后浸入含有该难溶盐负离子的溶液中构成。 特点：不对金属可逆，而对难溶盐的负离子可逆。 甘汞电极：Hg-Hg2Cl2|Cl- Hg2Cl2＋2e→2Hg＋2Cl- 银－氯化银电极：Ag-AgCl|Cl- AgCl＋e→Ag＋Cl- 氧化还原电极：由惰性金属如Pt插入含有某种离子的两种不同氧化态的溶液中而构成。（Pt只起导电作用） 【例】写出电极与电池反应： ①(Pt)H2(g)|H2SO4(m)|Hg2SO4(s)-Hg(l) ②(Pt)H2(g)|NaOH(m)|O2(g)(Pt) 解：①(Pt)H2(g)|H2SO4(m)|Hg2SO4(s)-Hg(l) 左侧负极　H2－2e→2H＋ 右侧正极　Hg2SO4＋2e→2Hg＋SO42- 电池反应H2(g)＋Hg2SO4(s) →2Hg(l)＋H2SO4(m) ②(Pt)H2(g)|NaOH(m)|O2(g)(Pt) 负极　　　H2＋2OH--2e→2H2O 正极　　　1/2O2＋H2O＋2e→2OH- 电池反应　H2(g)＋1/2O2(g)→H2O(l) ③Pb(S)＋HgO(s) →Hg(l)＋PbO(s) 该反应涉及金属及其氧化物，故可选择微溶氧化物电极。反应中Pb氧化，Hg还原，故氧化铅电极为负极，氧化汞电极为正极： Pb(S)- PbO(s)｜OH-｜HgO(s)-Hg(l) 复核：负极　　Pb＋2OH-－2e→PbO＋H2O 　　　正极　　HgO＋H2O＋2e→Hg＋2OH- 电池反应　Pb(S)＋HgO(s) →Hg(l)＋PbO(s) ④H+＋OH-→H2O(l) 该反应有离子，电解质溶液比较明确，但反应中无氧化还原变化，故电极选择不明显。氢电极对H+和OH-均可逆，故设计电池为： （Pt）H2(g)|OH-||H+|H2(g) （Pt） 复核　负极　H2＋2OH-－2e→2H2O 　　　正极　2H+＋2e →H2 电池反应　　2H+＋2OH-→2H2O(l) ⑤H2+Cu2＋?2H＋+Cu 负极　　　　H2 - 2e— ? 2H＋ 　正极　　　　Cu2＋ + 2e- ? Cu 　电池　Pt，H2(P)|H＋(C1)║Cu2＋(C2)|Cu 解题小结：将反应设计成电池，要抓住三点，确定电解质溶液、确定电极（常见的有三类电极）、复核反应。 -ΔG0T，P＝Wr＝QE0＝nFE0　 解： 电极反应 O2+2H2O+4e＝4OH-， 4.5.1、化学电源 O2/H2O NO3-/N2 MnO2/Mn2+ Fe(OH)3/Fe2+ SO42-/HS- CO2/CH4 Natural sequence of redox reactions in aqueous environment 1. 分配理论 ? 第二节 水中无机污染物的迁移转化 7、水中有机物的氧化 {CH2O}+O2 CO2+H2O 微生物 使水质恶化 NH3、H2S、 CH4等 缺氧分解 不造成水质恶化 H2O、 CO2 NO3-、SO42-等 有氧分解 结 果 产 物 水体条件 ? 第二节 水中无机污染物的迁移转化 7、 水中有机物的氧化 DO variation with the distance from organic waste charge point 7、 水中有机物的氧化 图3-20 河流的氧下垂曲线（S.E. Manahan, 1984） 溶解氧含量 清洁区 分解区 腐败区 恢复区 清洁区 时间或距离 ? 第二节 水中无机污染物的迁移转化 例题 一位研究生在取水样时缺乏经验，现场测定水样的温度为25℃，pH=7.8，放在小卡车上的水样瓶被太阳晒着带回实验室，这时pH值已升至10.2，瓶中水样上方的pO2增至0.4atm，温度还是25℃。问这是什么原因造成的？水样的pE在现场和实验室改变了多少？ 解： 1/4O2 + H+ + e- =1/ 2 H2O pE0= +20.8 水样在现场: