高中化学竞赛课件：氧化还原反应.ppt

第十一章 氧化还原反应;§11.1 方程式的配平 ;二、电子－离子法 ;Cr(OH)4－+ H2O2 →CrO42－+H2O;§11.2原电池;能自发进行的反应才具有能量，即ΔG0的反应； 可利用的最大化学能等于ΔG的数值： 电功（非体积功）Wmax＝－ΔG. ;2.电池反应和电极反应;注意电极反应就是半反应，有关某个元素的得或失电子的反应；同样需要配平。;3、电池符号－图式表示;几种不同电极的表示;整反应→两个半反应→图式表示 ←(电极反应) ← ;二、反应ΔrG 与电池电动势关系;电功W＝I·V·t＝电量?电压 ＝n× 6.023 ×1023 ×1.602 ×10-19 ×E ＝n ×96485 ×E＝nFE;2.反应平衡常数与电池标准电动势的关系;例：铅蓄电池(-) Pb︱PbSO4 ,H2SO4(1.0M)︱ PbO2 (+) 放电反应: PbO2(s) + Pb(s) +2 H2SO4= 2PbSO4(s) + 2H2O 电池可逆电动势为2.10 V, 试求在25℃时电池反应的△rGmφ和反应平衡常数。;§ 11.3 电极电势;1.标准氢电极;2.其它常用的参比电极;二、电极电势Nernst方程;如甘汞电极 Hg2Cl2(s)+2e＝2Hg (l)+2Cl－ ? Hg2Cl2 /Hg= ?? Hg2Cl2 /Hg +;MnO4-+ 8H+ +5e- = Mn2++ H2O ;O2+2H2O+4e＝4OH－ ?? O2 /OH－＝0.401V pO2=po cOH-=1.0; Ag++e＝ Ag ?? Ag/Ag+=0.799 AgCl(s)+e＝Ag (s)+Cl－ ?? AgCl /Ag=? 标准态时：cCl-＝1.0 → cAg+=KspAgCl ?? AgCl /Ag= ? Ag+ /Ag = ? ? Ag+ /Ag +0.0592×lg cAg+ =0.799+0.0592 ×lg 1.8×10-10 =0.2217 V; Ag(NH3)2 + +e＝Ag (s)+2NH3 ?? Ag(NH3)2+/Ag 标准态时：cAg(NH3)2+ ＝1.0 cNH3=1.0 cAg+= ? cAg+= cAg(NH3)2+ / K稳· c2NH3＝1 / K稳;§ 11.4 电池电势和电极电势的应用;二、氧化还原反应方向判断;又如：MnO2＋Cl- → Mn2+＋Cl2 标态时自发吗? ??MnO2/Mn2+=1.24 ??Cl2/Cl-=1.36 ∴ 反应非自发;①标态下：2Fe3++2I－＝2Fe2++I2 自发否？;∴氧化剂的 ?Fe3＋/Fe2＋＝ ??Fe3＋/Fe2＋+0.0592lg ＝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I－;三、反应程度—K?的求法;例：求反应2Fe3+ + Cu ＝ 2Fe2+ + Cu2+平衡常数;例：求溶度积 Ksp 如：AgCl ←→ Ag＋＋ Cl－ ;四、元素电位图;元素电位图应用;例;已知: Cu＋+ e－←→ Cu ?1?= 0.52 V  CuCl + e-←→Cu + Cl- ?2 ? = 0.14 V;已知 25℃时半反应: Ag＋(aq) + e－＝ Ag(s) 的 ? ? = 0.80 V;§ 11.5 化学电源;二、二次电池;§ 11.6 电解