實驗十二氧化還原反應
一、實驗目的
1．理解電極電勢與氧化還原反應的關係和介質、濃度對氧化還原反應的影響。2．加深理解氧化態或還原態物質濃度變化對電極電勢的影響。3．進一步理解原電池、電解及電化學腐蝕等基本知識。
[教學重點]
電極電勢和氧化還原反應的關係。
[教學難點]
原電池、電解及電化學腐蝕等知識。
[實驗用品]
儀器：低壓電源、鹽橋、伏特計
藥品：0.5mol·l-1pb(no3)2、(0.5、1mol·l-1)cuso4、0.5mol·l-1znso4、
0.1mol·l-1ki、0.1mol·l-1fecl3、濃)hno3、(0.
01、0.1mol·l-1)kmno4、6mol·l-1naoh、0.1mol·l-1k2cr2o7、飽和kcl、濃nh3·h2o、飽和氯水、i2水、br2水、ccl4、酚酞溶液、na2s2o3、紅石蕊試紙
材料：導線、砂紙、電極（鐵釘、銅片、鋅片、碳棒）
二、實驗內容
（一）電極電勢和氧化還原反應
1．2fe3++2i-=2fe2++i2i2易溶於ccl4，ccl4層顯紫紅色2．fe3++br-不起反應，ccl4層無色
3．cl2+2br-=2cl-+br2br2溶於ccl4，ccl4層顯橙黃色
（二）濃度和酸度對電極電勢影響
1．濃度影響
在兩隻50ml燒杯中，分別注入30ml0.5mol·l-1znso4和0.5mol·l-1cuso4，在znso4中插入zn片，cuso4中插入cu片，中間以鹽橋相通，用導線將zn片cu片分別與伏特表的負極和正極相接。
測量兩電極之間的電壓。
現象：伏特表指標偏到e=0.80處解釋：(-)：zn2++2e-=zn
(+)：cu2++2e-=cu
cuso4溶液中加濃到沉澱溶解為止，形成深藍色溶液；
cu2++4nh3=[cu(nh3)4]2+[cu2+]下降,e變小，e=0.45v
znso4溶液中加濃至沉澱溶解為止;
zn2++4nh3=[zn(nh3)4]2+[zn2+]下降,e變大，e=0.76v最後達到平衡,e=0.8v接近初起值.2*．酸度影響
在兩隻50ml燒杯中，分別注入feso4、k2cr2o7溶液。feso4溶液中插入fe片，在k2cr2o7
溶液中插入c棒，將fe片、c棒通過導線分別與伏特表的負極和正極相接,中間用鹽橋連線，測量兩極電壓。
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現象：測得e=0.61v
解釋：(-)cr2o72-+6e-+14h+=2cr3++7h2o
(+)fe2++2e-=fe
在k2cr2o7中，慢慢加入1mol·l-1h2so4,再加入6mol·l-1naoh。
加h+後e=1.1v加oh-後e=0.36v
（三）濃度、酸度對氧化還原產物的影響
1．濃度對產物的影響
zn+4hno3(濃)=zn(no3)2+2no2↑(紅棕色)+2h2o4zn+10hno3(稀)=4zn(no3)2+nh4no3+3h2o2．酸度對產物的影響
kmno4+h+→mn2+肉色（無色）kmno4+h2o→mno2↓棕黑kmno4+oh-→mno42-綠色
（四）濃度、酸度對氧化還原反應方向的影響。
1．濃度影響
2fe3++2i-=2fe2++i2fe3++6f-=[fef6]3-
i2易溶於ccl4呈紫色，加入fe2+反應向逆方向進行、ccl4層顏色變淺；加入f-，生成[fef6]3-，[fef6]3-不能氧化i-，ccl4層無色。
2*．酸度影響
（五）酸度對氧化還原反應速率的影響
2mno4-+16h++10br-==2mn2++5br2+8h2o
[h+]越高，反應越快。硫酸是強酸，[h+]濃度高，反應速度快；醋酸是弱酸，[h+]不能全部電離出來，反應慢。
三、注意事項
1．加ccl4觀察溶液上、下層顏色的變化；2．有no2氣體生成的反應，應在通風櫥中做；3．注意伏特表的偏向及數值。
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