無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) p區(qū)非金屬元素---鹵素

1、 濃差電池：電極材料和電解質(zhì)相同，但電解質(zhì)濃度不同的原電池。 電化學(xué)電池的一種，有電極濃差電池和溶液濃差電池兩類。 其電動(dòng)勢(shì)取決于物質(zhì)的濃度差，是由于一種物質(zhì)從高濃度狀態(tài)向低濃 度轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生的。 Nernst 方程：對(duì)于氧化還原半反應(yīng)： 操作 改變濃度，測(cè)量?jī)呻姌O間的電壓 1、按上圖裝配原電池，測(cè)量?jī)呻姌O間的電壓 30 mL 1 mol·L-1 ZnSO4 (CuSO4 記錄：E11095 mV 解釋：根據(jù)Nernst方程：E E+E E(Cu2+Cu E (Zn2+Zn E (Cu2+Cu E (Zn2+Zn 0.059/2 lg C Cu2+C Zn2+ 0.342 (0.763

2、 0.059/2 lg C Cu2+C Zn2+ E1.105 0.059/2 lg C Cu2+C Zn2+ 2、在正極（Cu2+Cu）加入濃氨水后 記錄：E2661 mV 解釋：Cu2+濃度降低，E(Cu2+Cu降低，E1.105 3、在負(fù)極（Zn2+Zn）加入濃氨水后 記錄：E21272 mV 解釋：Zn2+濃度降低，E（Zn2+Zn）降低，E1.105 0.059/2 lg C Cu2+C Zn2+ E升高。 0.059/2 lg C Cu2+C Zn2+ ，E降低。 思考題：1、用濃差電池作電源電解Na2SO4水溶液實(shí)質(zhì)是水的電解，2H2OO22H2 滴入酚酞后，與正極相連的一端出現(xiàn)

3、紅色。OH 移到溶液的陽(yáng)極，失去電子，被氧化。 2、有些還原還原半反應(yīng)有H+或OH參加，此時(shí)溶液的酸度將影響電極電位。書中所列電對(duì) 的E不受酸度的影響。 三、酸度和濃度對(duì)氧化還原反應(yīng)的影響 1、酸度的影響 （1）試管：0.5 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO3 加入：0.5 mL 1 mol·L-1 H2SO4 2滴 0.01 mol·L-1 KMnO4 現(xiàn)象：KMnO4很快退去，溶液無色。 原理： （酸性中為強(qiáng)氧化劑+7 +2） 加入：0.5 mL H2O 2滴 0.01 mol·L-1 KMnO4 現(xiàn)象：棕色沉淀(MnO2。(中性或弱酸性中

4、原理： （+7 +4） 加入：0.5 mL 6 mol·L-1NaOH 現(xiàn)象：溶液為綠色 原理： +6） 2滴 0.01 mol·L-1 KMnO4 ( MnO42的顏色 。 （在弱堿中為較弱的氧化劑，+7 (2 試管：0.5 mL 0.1 mol·L-1 KI 2 滴 現(xiàn)象：溶液為黑色。 原理：反應(yīng)慢 繼續(xù)加入 1 mol·L-1 H2SO4酸化。 現(xiàn)象：溶液為藍(lán)色 原理： 0.1 mol·L-1 KIO3 淀粉 ( 生成I2使淀粉呈藍(lán)色 。 （酸性） E 1.085 V 繼續(xù)加入 6 mol·L-1 NaOH顯堿性。 現(xiàn)象：溶液藍(lán)

5、色消失變?yōu)闇\黃色 。 原理： E 0.26 V 2、濃度的影響 （1）H2O KI。 現(xiàn)象；CCl4層為粉紅色（I2）,上層為黃色 解釋：2Fe3+ 2I 2Fe2+ I2 CCl4 0.1 mol·L-1 Fe2(SO43 各 0.5 mL 的試管中 0.5 mL 0.1 mol·L-1 (21 mol·L-1 FeSO4 mol·L-1 KI。 CCl4 0.1 mol·L-1 Fe2(SO43 各 0.5 mL 的試管 0.5 mL 0.1 現(xiàn)象: CCl4層油狀物（無I2生成）,上層為淺黃色 解釋； I2 反應(yīng)不能進(jìn)行。 值減少， Fe

6、2(SO43氧化性降低。 使 2Fe3+ 2I 2Fe2+ (3 在（1）的試管中加入少許NH4F固體，震蕩。 現(xiàn)象：粉紅色變?yōu)樘壹t色（無色？） 解釋：加入NH4F后，生成FeF63，F(xiàn)e3+濃度降低，使 2Fe3+ 2I 2Fe2+ I2反應(yīng)不能 進(jìn)行。 結(jié)論 同一氧化性物質(zhì)的氧化能力受酸度及濃度（氧化型、還原型離子的濃度）的影響。 四、酸度對(duì)氧化還原反應(yīng)速率的影響 操作：0.5 mL 0.1 mol·L-1 KBr 0.5 mL 1 mol·L-1 H2SO4 現(xiàn)象：強(qiáng)酸性中紫紅色很快退去。 原理：強(qiáng)酸性中 10 Br+ 16H+ + 2MnO4 5Br2 + 2Mn2

7、+ + 8H2O 2 滴 0.01 mol·L-1 KMnO4 E (Br2/ Br1.09 V 2 滴 0.01 mol·L-1 KMnO4 0.5 mL 0.1 mol·L-1 KBr 0.5 mL 6 mol·L-1 HAc 現(xiàn)象：紫紅色不退去 原理：弱酸性中：反應(yīng)速率慢，甚至不發(fā)生反應(yīng)。 E (Br2/ Br1.09 V KMnO4與KBr不發(fā)生反應(yīng)。 五、氧化數(shù)居中的物質(zhì)的氧化還原性 H2O2中O元素的氧化數(shù)為1，可得到電子變?yōu)? (H2O 或失去電子 0 (O2 (1 0.5 mL 0.1 mol·L-1 KI 23 滴 1 mol·L-1 H2SO4 12 滴 3% H2O2。 現(xiàn)象：黃紅棕色桔黃色（棕色，I2的顏色） 原理：H2O2作氧化劑。 2I + 2H+ + H2O2 I2 + 2H2O H2O2 + 2H+ + 2e H2O E 1.77 V E (I2/ I 0.54 V (2 2 滴 0.01 mol·L-1 KMnO4 3 滴 1 mol·L-1 H2SO4 2 滴 3% H2O2。 現(xiàn)象：紫紅色消失 原理：H2O2作還原劑。 H2O2可作氧化劑又可作還原劑， (1 H2O2 + 2H+ + 2e