高中化学实验六 氧化还原反应电化学

(0.5mol ·L–1)点滴板穴中，各放入一块表面擦净的锌片， 观察锌片表面和溶液颜色有无变化？以表面擦净的铅粒 （ 或 铅 片 ） 代 替 锌 片 ， 分 别 与 ZnSO4(0.5mol · L–1) 和 CuSO4(0.5mol ·L–1)溶液反应，观察有无变化？根据实验 结果定性比较Zn、Pb、Cu电极电势的大小。 根据实验结果，说明电极电势与氧化还原反应方向的关系。
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4. 摇摆反应（过氧化氢的氧化还原性） （1）试剂配制（实验室已准备好）
配制A、B、C三种溶液。 A:量取400 ml H2O2(30%)稀释到1000mL； B:称取40g KIO3和量取40mL H2SO4(2 mol · L–1)，稀释到
1000mL；（此溶液相当于HIO3溶液） C:（辅助试剂）：称取15.5g丙二酸，3.5g MnSO4·2H2O和 0.5g淀粉（先溶于热水）稀释到1000mL。
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4. 摇摆反应（过氧化氢的氧化还原性） (2 ) 实验方法：
往试管中按任意顺序加入A、B、C三种溶 液各1mL混合均匀，少许时间溶液由无色 变蓝色，又由蓝色变无色，如此反复十余 次，最后变为蓝色。
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4. 摇摆反应（过氧化氢的氧化还原性）
（3）反应机理： (a) 摇摆反应的基本反应为：
Leabharlann BaiduT 298.15K时,
E(298K)

E
θ
(298K)
0.0592V z
lg
c(还原型) c(氧化型)
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二、实验原理
浓度和酸度影响氧化还原反应的方向。
EMF
(298K)

EMθF
(298K)

0.0592V z
lgJ
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二、实验原理
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3. 催化剂对氧化还原反应速率的影响
在1mL H2SO4(2 mol ·L–1)中，加入3mL蒸馏水和5 滴MnSO4(0.002 mol ·L–1)溶液混合后分成两份： 往一份中加入黄豆大小量的K2S2O8，微热，观察 溶液有无变化；往另一份中加1滴 AgNO3(0.1mol ·L–1)溶液和同样量K2S2O8，微热， 观察溶液颜色变化。写出有关反应，解释之。
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2. 浓度和酸度对电极电势及氧化还原反应的影响。
（1）浓度的影响 （ a ） 在 两 只 30mL 的 烧 杯 中 ， 分 别 注 入 5mL
ZZ中nn间SSOO以44(中0盐.插1桥m入o相l锌·通L片–。1，)和用C5导umS线LO4C将中u锌S插O片入4(0和铜.1铜片m片o，l 分·组L别成–1)与两溶伏电液特极，计。在 （或万用表代替）的负极和正极相连，近似测量两极间 的电势差。 生取成出的盐沉桥淀，溶在解C为u止SO，4溶形液成中深注蓝入色1溶:1液氨，水再（放约入15盐滴桥），至 观水察（电约1池8滴的）电至势生差成有沉何淀变完化全？溶再解在为Zn止SO，4溶观液察中电加势1差:1又氨 有何变化？
EMF（或EθMF）值仅从热力学角度衡量 反应的可能性和进行的程度，它和平衡 到达的快慢，即反应速率的大小无关。
Eθ = 0.50V >0
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三、实验用品
1. 仪器 伏特计或万用表，烧杯二只（50mL）,盐桥（充有琼脂的
饱和KCl溶液的U型管）。 2. 药品 酸：HCl (1mol ·L–1,浓)，H2SO4 (2mol ·L–1, 3moL ·L–1),
HAc (6mol ·L–1) 碱：NaOH (6mol ·L–1), NH3·H2O（1：1）
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三、实验用品
盐 ： Pb(NO3 )2 (0.5mol · L–1), CuSO4 (0.1mol · L–1 , 0.5moL ·L–1), ZnSO4 (0.1mol ·L–1 , 0.5mol ·L–1) , KI (0.1mol ·L–1 ), FeCl3 (0.1mol ·L–1), FeSO4 (0.1mol ·L– 1), K2Cr2O7 (0.1mol ·L–1), KMnO4 (0.01mol ·L–1), KBr (0.1mol ·L–1), AgNO3 (0.1 mol ·L–1), MnSO4 (0.002 mol ·L–1)
固体：MnO2, K2S2O8, KIO3, MnSO4·2H2O, 铅粒，锌片， 作电极用锌片，铜片，铁片，炭棒，丙二酸
3. 其它：CCl4,溴水，碘水，H2O2(3%)，淀粉，砂纸，导 线，淀粉KI—试纸
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四、实验内容及要求（1、2部分实验两人合做）
1. 电极电势与氧化还原反应的关系 （ 1 ） 分 别 在 5 滴 Pb(NO3)2 (0.5mol · L– 1) 和 5 滴 CuSO4
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一、实验目的 1. 掌握电极电势对氧化还原反应的影响 2.了解氧化型或还原型物质浓度、溶液酸度
改变对电极电势的影响。 3. 进一步理解氧化还原反应的可逆性。 4. 了解原电池的装置和反应。
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二、实验原理 氧化还原过程也就是电子的转移过程。 电极电势 能斯特（Nernst）方程式
利用能斯特方程式解释实验现象。
原电池的构造——铜锌原电池
Cu-Zn原电池
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（2）酸度的影响
(a) 在 两 只 30mL 的 小 烧 杯 中 ， 分 别 注 入 5mL FeSO4 (0.1mol ·L–1)和K2Cr2O7 (0.1 mol ·L–1)溶液。在FeSO4中插 入铁片，K2Cr2O7中插入炭棒，组成两电极，中间以盐桥 相通。将铁片和炭棒通过导线分别与伏特计的负极和正极 相接，近似测量两极间的电势差。在K2Cr2O7溶液中，加 入9滴H2SO4（3mol.l－1），混合均匀，观察电势差变化； 再逐滴加入2mL NaOH (6.0 mol ·L–1)，混合均匀，观察电 势差又有何变化？解释之。