化学竞赛氧化还原考点描述.ppt

* 一、氧化值（或氧化态） +3 +3 ?1 +4 +1 Na2[Fe(CN)5(NO)]的磁矩为零，给出铁原子的氧化态。Na2[Fe(CN)5(NO)]是鉴定S2?的试剂，二者反应得到紫色溶液，写出鉴定反应的离子方程式。 二、氧化还原方程式的配平 有机物转移的电子数估算： 例：C6H5C2H5?C6H5COOH+CO2 1、先配O C6H5C2H5+4H2O?C6H5COOH+CO2 2、再配H C6H5C2H5+4H2O?C6H5COOH+CO2+12H+ 3、根据电荷平衡得电子数 C6H5C2H5+4H2O?C6H5COOH+CO2+12H++12e– 写出酸性介质中KMnO4氧化乙苯的反应： 5C6H5C2H5+12MnO4–+36H+?5C6H5COOH+5CO2+12Mn2++28H2O 三、原电池 1、正极反应、负极反应的判断 2、原电池符号 3、电动势与电极电势 光合作用可以由CO2和H2O合成葡萄糖，同时放出O2。（1）写出这个方程式。若将上述反应的逆反应设计成一个原电池，产生电流。这样就可以实现由太阳能转化为电能。（2）写出此原电池的正极反应和负极反应。（3）经热力学计算该电池的标准电动势为1.24 V。已知??(O2/H2O)=1.23 V，求??(CO2/C6H12O6)= ？（4）设一长满绿藻的正方形游泳池，边长为10.0 m，在平均照度下，每cm2面积上可按上述电池产生1.00 mA电流。求该游泳池产生的总电力。 （1） 6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2 （2）正极反应： O2+4H++4e?=2H2O 负极反应： C6H12O6+6H2O=6CO2+24H++24e? （3）计算式和结果：?0.01 V （4）计算式和结果： 1.24 V×1.00×10?3A/cm2×(100 cm)2/m2×100 m2=1.24×103 W 四、电极电势的应用 （1） 判断氧化剂 、还原剂的相对强弱 （2）判断氧化还原反应进行的方向 E ＞ 0 反应正向自发进行； E ＜ 0 反应逆向自发进行。 对于非标准态下的反应： 反应正向进行； 0 0.2V E E 反应逆向进行。 0 0.2V - E E 判断 用 0.2V V 2 . 0 E E - （3）计算原电池标准电动势、原电池反应的?rGm?、K? ?G=Wmax’ ?G为负时，Wmax’已经包含了负号 Wmax’=–Q?E=–nFE ?G=–nFE ?G?=–nFE? F——96487 J·V–1·moL–1或96487 c·moL–1 例：Zn+Cu2+=Zn2++Cu ?G?=–2?96.487 kJ·V–1·moL–1?1.10 V=–212 kJ·moL–1 带单位运算！ 对于半反应或电极反应： ?=??+(0.0592/n)lg[氧化型]/[还原型] 对于半反应或电极反应： E=E?–(0.0592/n)lgJ(浓度商) H+/H2：2H+ + 2e == H2 能斯特方程的应用 1、浓度与气体压力对电极电势的影响 定量计算 定性分析：增大[氧化型]，?增大，氧化型氧化能力增强 增大[还原型]，?减小，还原型还原能力增强 注意：气体压力一定要除以100 kPa 五、非标准电极电势——能斯特方程 2、 pH值对电极电势的影响 (1)电极反应中出现H+、OH-时，?pH对? 有影响； (2)H+、OH-前的系数越大， pH对? 的影响越大。 (3)含氧化合物只有在酸性介质中才表现出氧化型。 (4)介质的酸碱性甚至影响产物, MnO4- 酸Mn2+(无色溶液); 中MnO2(棕色沉淀); 碱MnO42–(亮绿色溶液) ? ： 大 ? 小 氧化性： 强 ? 弱 (5)介质的酸碱性甚至影响反应物的质变 如: H2O2 + 2H+ + 2e == 2H2O O2 + 2H+ + 2e == H2O2 pH?, H2O2氧化性?, 充当氧化剂 pH?, H2O2还原性?, 充当还原剂 3、 弱酸、弱碱形成对电极电势的影响