高中化学竞赛课件：氧化还原反应.ppt

1、第二十一章 氧化还原反应Review：基本概念一、原子价和氧化数一、原子价和氧化数 原子价：原子价：表示元素原子能够化合或置换一价原子（H）或一价基团（OH）的数目。氧化数：氧化数：化合物中某元素所带形式电荷的数值。二、氧化还原反应二、氧化还原反应三、氧化剂和还原剂三、氧化剂和还原剂四、氧化还原对四、氧化还原对 Company Logo21.1 方程式的配平方程式的配平 Review：一、氧化数法一、氧化数法 基本原则：基本原则：反应中氧化剂元素氧化数降低值等于还原剂元素氧化数增加值，或得失电子的总数相等。具体步骤：（1）写出基本反应式。（2）找出氧化剂元素氧化数降低值和还原剂元素氧化数增加值

2、（3）按照最小公倍数的原子对各氧化数的变化值乘以相应的系数，使氧化数降低值和升高值相等。（4）将找出的系数分别乘在氧化剂和还原剂的分子式前面，并使方程式两边的数目相等。（5）检查反应方程式两边氧化数有变化的原子数目是否相等，如相等则反应方程式已配平。Company Logo二、电子离子法二、电子离子法 方法是：将反应式改写为半反应式，先将半反应式配平，然后将这些半反应式加合起来，消去其中的电子而配平。具体步骤：以在酸性介质中反应 MnO4-+SO32-Mn2+SO42-为例：1.离子形式写出 反应主要物质2.分别写出两个半反应 3.各自原子数和电荷数配平 5.得失的电子数相等（最小公倍数）4.

3、注意依据反应介质，选择H+或OH配平 Company LogoCr(OH)4+H2O2 CrO42+H2OCr(OH)4 CrO42H2O2 H2OCr(OH)4 CrO42+3eH2O2+2e2OH+4OH +4H2O2)Cr(OH)4+4OH CrO42+4H2O+3e3)H2O2+2e2OHCompany Logo21.2原电池原电池一、组成和反应 1.化学能转化为电能的装置Company Logo能自发进行的反应才具有能量，即G Cl2 Fe3+I2 Cu2+Sn4+Zn2+还原能力：Mn2+Cl-Fe2+I-Cu Sn2+ZnCompany Logo二、氧化还原反应方向判断 反应方向

4、性：rG(还原剂)此时，E 正极 负极 0 ，这样 rG-nFE Cl2/Cl-=1.36 反应可自发Company Logo又如：MnO2Cl-Mn2+Cl2 标态时自发吗?MnO2/Mn2+=1.24 I2/I Fe3+可以氧化 I。已知:I2/I=0.54 V,Fe3/Fe2=0.77 V 在上述体系中加入KCN，使cCN-=1.0K稳Fe(CN)63=1.01042,K稳Fe(CN)64=1.01035此时反应能否自发？此时cFe3+=cFe2+=1/K稳IIIIIIII636)(1稳稳KKccCNCNFeCompany Logo氧化剂的 Fe3/Fe2 Fe3/Fe2+0.0592l

5、g 0.77+0.0592lg 0.77+0.0592(-7)0.36 V还原剂I2/I-I2/I-0.54 Fe3/Fe2+此时Fe3+不能氧化I23FeFeccIIK1IIIK1稳稳K稳Fe(CN)63=1.01042,K稳Fe(CN)64=1.01035Company Logo三、反应程度K的求法rG RTlnK rG nFE RTlnK nFE 2.303 RTlgK nFE 298K时lgK 0592.02.298314.8303.296485oonEnE公式0592.0lgonEoKCompany Logo例：求反应2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+平衡常数解：根据反应设计电池如下

6、：(-)CuCu2+Fe3+，Fe2+Pt(+)E=正极 负极 Fe3+/Fe2+Cu2+/Cu 0.7710.3410.430V lgK=n E/0.0592 =20.430/0.0592=14.55 K 3.61014Company Logo例：求溶度积 Ksp 如：AgCl Ag Cl 解：据反应设计电池(-)Ag Ag Cl AgClAg(+)E=正极负极AgCl/Ag Ag/Ag=0.2220.7990.577K n E/0.05919.78 Ksp K 1.710-10Company Logo四、元素电位图A Cu2+0.152 Cu+0.521 Cu 0.34 B Cu(OH)2

7、 -0.08 Cu2O -0.358 CuA MnO4-_0.56_MnO42-_2.26_MnO2 _0.95_Mn3+_1.51_Mn2+-1.18_M (不稳定)（不稳定）_1.51_Company Logo元素电位图应用1.求未知电极电位2.判断歧化反应否氧化态图Company Logo例 用反应方程式表明 Fe3 能对 H2O2 的分解起催化作用。已知:+0.682V +1.77V A:O2 H2O2 H2O +0.771V -0.44V A:Fe3 Fe2 Fe Company Logo已知:Cu+e Cu 1=0.52 V CuCl+e-Cu+Cl-2 =0.14 V (1)请写

8、出(1)、(2)的能斯特方程式,并计算 CuCl 的 Ksp;(2)将上述两电对组成电池,写出电池符号、电池反应;(3)计算反应的rGm和 K;(4)当Cl=0.10 moldm3时,平衡常数K又为多少?Company Logo已知 25时半反应:Ag(aq)+e Ag(s)的 =0.80 V求:(1)反应 2Ag(s)+2H(aq)2Ag(aq)+H2 的 K1;(2)原电池自发反应:2Ag(s)+2H+(aq)+2I-(aq)=2AgI(s)+H2(g)当H+=I-=0.10 moldm-3,P H2=P 时的电动势为+0.03 V,求该电池的E 和上述反应的平衡常数K2 (3)Ksp A

9、gI;(4)Ag 能否从氢碘酸中置换出氢。Company Logo 21.5 化学电源一、一次电池1.锌锰电池(-)ZnZnCl2,NH4ClMn2O3 MnO2Ag(+)2.锌汞电池(-)ZnZnO,KOHHgO HgC(+)Company Logo二、二次电池1.铅蓄电池(-)PbPbSO4,H2SO4(1.251.30gcm-3)PbO2(+)2.铬镍电池(-)CdCd(OH)2,KOH(1.191.21gcm-3),Ni(OH)2 NiO(OH)C(+)三、燃料电池连续的电池(-)CH2(p)|KOH(aq)O2C(+)电池反应：2H2(g)+O2(g)2H2O(l)Company Logo 21.6 电解电解电镀 21.7 金属的腐蚀及防护腐蚀阴极保护法