文档介绍：无机化学实验
氧化还原反应和氧化还原平衡
实验目的:
1、学会装配原电池。
2、掌握电极的本性、电对的氧化型或还原型
3、掌握物质的浓度、介质的酸度对电极电势、
氧化还原反应的方向、产物、速率的影响。
4、了解化学电池电动势。
实验用品:
仪器:试管、烧杯、伏特汁(或酸度计)、检流器、表面皿固体药品:锌粒、铅粒、铜片、琼脂、***化铵
液体药品:HCl(浓)、 HNO3(2 1mo1·L-1 、浓)、
HAc(6 mo1·L-1)、 H2SO4(1mo1·L-1)、
NaOH(6 mo1·L-1、40%)、 NH3·H2O(浓)、
ZnSO4(1 mo1·L-1)、 KI(·L-1)、
CuSO4( mo1·L-1、1 mo1·L-1)、
KBr( mo1·L-1)、 FeCl3( mo1·L-1)、
Fe2(SO4)3( mo1·L-1) FeSO4(1 mo1·L-1)、
H2O2(3%)、 KIO3 ( mo1·L-1)、
碘水、溴水( mo1·L-1)、***水(饱和)、
KCl(饱和)、 CCl4 酚酞指示剂、
淀粉溶液(%)
材料:电极(锌片、钢片、铁片、炭棒)、红色石蕊试纸、
导线、砂纸
实验内容:
一、氧化还原反应和电极电势
(1) ·L-1 KI+2 D ·L-1 FeCl3 + ,振荡,l4 层的颜色变化。
I- +Fe3+ =I2 +Fe2+
I- 被氧化成I2 ,Fe3+ 被还原成Fe2+
I2 被CCl4 萃取,l4 溶剂,
使CCl4层变成紫红色。
由反应说明:EI2/ I- <E Fe3+/ Fe2+
(2) ·L-1 KBr+2 D ·L-1 FeCl3 + ,
振荡,l4 层的颜色变化。

Br-+Fe3+ ≠不反应
CCl4 层颜色不变化,说明二者没有发生氧化还原反应。
从而说明:EBr2/ Br->E Fe3+/ Fe2+
( 3 )
3D I2 水+·L-1 FeSO4溶液,摇匀+ ,振荡
3D Br2 水+ ·L-1 FeSO4溶液,摇匀+,振荡,l4 层的颜色变化。
I2 水的试管中,CCl4 层无变化,仍为紫色,说明I2与Fe2+不反应
Br2 水的试管中,CCl4 层变成无色,
说明Br2与Fe2+发生氧化还原反应。
Br2 +Fe2+ = Br - +Fe3+
由以上两实验说明:E Br2/ Br- > EI2/ I-
二、浓度对电极电势的影响
(1)在两只小烧杯中,分别注入ZnSO4(1 mo1·L-1)和CuSO4(1 mo1·L-1),在硫酸锌溶液中插入锌片,硫酸铜溶液中插入铜片组成两个电极,中间以盐桥相通。用导线将锌片和铜片分别与伏特计(或酸度计)的负极和正极相接。测量两极之间的电压。如图:
原电池
负极:Zn=Zn2++2e
正极:Cu2+-2e =Cu
根据奈斯特方程:E=Eф-

则有E=Eф-
实验(1),在盛有CuSO4溶液的烧杯中+浓NH3·H2O 至出现深蓝色,观察电压变化。
Cu2++OH-= Cu(OH) 2↓蓝色
生成深蓝的配离子。
很稳定。
从而使烧杯中Cu2+浓度降低。[Cu2+] 减小,由方程可
知,电压应变小,观察到伏特计表针向左偏转。
实验(2),在盛有ZnSO4溶液的烧杯中+浓
NH3·H2O, 至白色沉淀全部溶解,观察电压变化。
Zn2++OH-= Zn(OH)2 ↓白色
无色

由于生成的很稳定,烧杯中
Zn2+浓度降低,[Zn2+]减小,据方程可知,E增大,
伏特计指针向右偏转。
(2)设计浓差电池
1 mo1·L-1 CuSO4作正极+回形针→阳极
mo1·l-1CuSO4作负极+回形针→阴极+酚酞
阳极: 4OH--2e=2H2O+O2
阴极:2H2O +2e=H2+2OH-
由电极反应知,阴极产生OH-,从而阴极附近变成红色。