第八章 氧化还原平衡和氧化还原滴定分析 一、本章要点 1 熟悉、原 .doc

第八章 氧化还原平衡和氧化还原滴定分析 一、本章要点 1. 熟悉、原电池符号和电极反应式的写法。 2. 掌握能斯特方程式，会求任何条件的电极电势值。 3. 掌握电极电势的应用，了解电动势和平衡常数的关系及有关计算。 4. 熟悉元素电势图及其应用。 5. 掌握反应进行的完全程度的判据、理论终点电势的计算。 6. 熟悉氧化还原滴定曲线的绘制及滴定突跃，掌握氧化还原指示剂的理论变色点电势 及指示剂的选择原则。 7. 掌握高锰酸钾法、重铬酸钾法和碘量法的基本原理，滴定条件，影响结果准确度的因素及其分析应用。 二、示例解析 例1 已知反应： H3AsO4 + 2H+ + 2I- ＝ H3AsO3 + I2 + H2O 0.581(V), 计算标态时电动势。 计算反应的，并指出反应是否自发。 若溶液pH=7（其他条件不变）。该反应的方向如何？ 计算反应的平衡常数。 解： （1） （2） =-8876J·mol-1=-8.9(KJ·mol-1) (3) pH=7时，[H+]=10-7mol·L-1 =0.581+ =0.581-0.413=0.168(V)＜ ∴上述反应中强氧化剂为I2，强还原剂为H3AsO3，反应方向自右向左。 （4）lgK=16.9n=16.9×2×0.046=1.55 ∴ K=35.8 例3. 已知反应：MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O 问标态下反应进行的方向 HCl为10mol·时上述反应方向如何? 解： (1) 已知=1.23V，=1.36V ∴ 为强氧化剂，为强还原剂 ∴ 反应自右向左进行 =lg=1.23+lg=1.348 =lg=1.36+0.059lg=1.301 ∴ 在10mol·时，上反应Mn为强氧化剂，为强还原剂，因此，反应方向自左向右。 需要注意的是在这类题目中有和两个因素影响电极电位，在解题时，的影响易被忽略。 例4. 在酸性介质中已知下列电位图。 (1)求电位图有”?”中的值 (2)指出能发生歧化反应的物质 解： 设— 为 =1,=? — 为 =2，=2.26V — 为 =1，=？ —Mn 为 =2，=-1.18V — 为 =3，=1.69V — 为 =2，=1.23V — 为 =5，=？ 根据： + = 得：= ( - )=（3×1.69 – 2 ×2.26）／1=0.55(V) 根据： + = 得：= ( - ／= (2×1.23 – 1 ×0.95) ／1=1.51(V) 根据： + + + = 得：= ( + + ) ／ =(1×0.55 +2×2.26+1×0.95+1×1.51) ／5 =1.404(V) 根据 能歧化的原则，可判定和能歧化。 例5. 试通过计算说明下述反应能否自动地由左向右进行。 2Fe = Cu + 2Fe 解： 查表得=+0.77V, =+0.34V = - 正极为得电子，负极为失电子。 = — =0.77 - 0.34=0.43 0 该反应能自发地由左向右进行。 例6. 、 、 、Fe 、 、KMn 、KCl 、KBr 在酸性介质中都能用作氧化剂。试根据标准电极电位值，把上述物质按氧化能力的递增顺序排列，并写出对应的还原产物。 解： 查在酸性介质标准电极电位表知： = +1.776V，=1.33V，=+2.8V， = +0.77V， = +0.54V， = +1.51V， = +1.45V， = +1.44V 电对的愈大，其氧化态物质的氧化能力愈强，在标准态时，其氧化能力强弱顺序为： 氧化能力： 还原产物：、、、、、、、。 例7. 能否配制含有等浓度的和的酸性水溶液？为什么？ 解： 不能配制。因为=0.154V，是强的还原剂。=0.793V， 是氧化剂。两种离子相遇会发生氧化还原反应。 + Hg + 该反应=0.793 - 0.154=0.639(V)0，所以不能配制。 例8. 已知： + 3e = Al = -1.66V + 2e = = +0.154V 根据以上条件设计一原电池。(1)写出该电池的反应式;(2)用电池符号表示该电池