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1、氧化還原反應(yīng)和氧化還原平衡一,實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?,學(xué)會(huì)裝配原電池。2,掌握電極的本性,電對(duì)的氧化形成還原型物質(zhì)的濃度,介質(zhì)的酸度等因素對(duì)電極電勢(shì),氧化還原反應(yīng)的方向,產(chǎn)物,速率的影響。3,通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解化學(xué)電池電動(dòng)勢(shì)。二,實(shí)驗(yàn)用品,1,儀器;試管(離心,10ml),燒杯(100ml,250ml),伏特計(jì)(或酸度計(jì)),表面皿,U形管。2,固體藥品;瓊脂,氟化銨3,液體藥品;HCl(濃)HNO3(2mol/L濃),HAc(6mol/L),H2SO4(1mol/L),NaOH(6mol/L40%),NH3·H2O(濃),ZnSO4(1mol/
2、L),CuSO4(0.01mol/L1mol/L),KI(0.1mol/L),KBr(0.1mol/L),F(xiàn)eCl3(0.1mol/L),F(xiàn)e2(SO4)(0.1mol/L),F(xiàn)eSO4(1mol/L),H2O2(3%),KIO3(0.1mol/L),溴水(飽和),碘水(0.1mol/L),氯水(飽和),KCl(飽和),CCl4,酚酞指示劑,淀粉溶液(0.4%)。4,材料;電極(鋅片及銅片),回形針,紅色石蕊試紙(或酚酞試紙),導(dǎo)線,砂紙,濾紙。三,基本操作;試管操作,參見第三章三。四,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(一)氧化還原反應(yīng)和電極電勢(shì)(1
3、),在試管中加入0.5ml0.1mol/LKI溶液和兩滴0.1mol/LFeCl3溶液,搖勻后加入0.5mlCCl4,充分震蕩,觀察CCl4層顏色有無(wú)變化。(2),用0.1mol/LKBr溶液代替KI溶液驚醒同樣的實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象。(3),往兩支試管中分別加入3滴碘水,溴水,然后加入約0.5ml0.1mol/LFeSO4溶液,搖勻后,注入0.5mlCCl4,充分振蕩,觀察CCl4層有無(wú)變化。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,定性的比較Br2/Br—,I2/I—和Fe3+/Fe2+三個(gè)電對(duì)的電極電勢(shì)。[思考題]1.上述電對(duì)中哪個(gè)物質(zhì)是最強(qiáng)的氧化劑?
4、哪個(gè)是最強(qiáng)的還原劑?2.若用適量的氯水分別于溴化鉀,碘化鉀溶液反應(yīng)并加入CCl4,估計(jì)CCl4層的顏色。(二)濃度對(duì)電極電勢(shì)的影響(1),往一只小燒杯中加入約30ml1mol/LZnSO4溶液,在其中插入鋅片,往另一只小燒杯中加入約30ml1mol/L的CuSO4溶液,在其中插入銅片。用鹽橋?qū)⒍噙B,組成一個(gè)原電池。用導(dǎo)線將鋅片和銅片分別與伏特計(jì)(或酸度計(jì))的負(fù)極和正極相接,測(cè)量?jī)蓸O之間的電壓。(圖9——3)。在CuSO4溶液中注入濃氨水至生成沉淀溶解為止,形成深藍(lán)色的溶液,Cu2++4NH3==[Cu(NH3)4]2+9—
5、3測(cè)量電壓,觀察有何變化。再于ZnSO4溶液中加入濃氨水至生成的沉淀完全溶解為止;Zn2++4NH3==[Zn(NH3)4]2+測(cè)量電壓,觀察又有什么變化。利用Nernest方程式來(lái)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(2),自行設(shè)計(jì)并測(cè)定下列濃度差電池電動(dòng)勢(shì),將實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值比較。Cu
6、CuSO4(0.01mol/L)
7、
8、CuSO4(1mol/L)
9、Cu在濃差電池的兩極個(gè)連一個(gè)回形針,然后在表面皿上放一小塊濾紙,滴加1mol/LNa2SO4溶液,使濾紙完全潤(rùn)濕,再加入酚酞2滴。將兩極的回形針壓在紙上,使其相距約1mm,稍等片刻,觀察所壓處,哪一端顯
10、紅色。思考題1.利用濃差電池作電源電解Na2SO4水溶液實(shí)質(zhì)是什么物質(zhì)被電解?使酚酞出現(xiàn)紅色的一極是什么極?為什么?2.酸度對(duì)Cl2/Cl—,Br2/Br—,I2/I—,F(xiàn)e3+/Fe2+,Cu2+/Cu,Zn2+/Zn電對(duì)的電極電勢(shì)有無(wú)影響?為什么?(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).在3支均盛有0.5ml0.1mol/LNa2SO3溶液的試管中,分別加入0.5ml1mol/LH2SO4溶液及0.5ml蒸餾水和0.5ml6mol/L的NaOH溶液,混合均勻后,再各滴入2滴0.01mol/LKMnO4溶液
11、,觀察顏色的變化有何不同,寫出反應(yīng)式。(2).在試管中加入0.5ml0.1mol/LKI溶液和2滴0.1mol/LKIO3溶液,在加幾滴淀粉溶液,混合后觀察溶液顏色有何變化。然后加2到3滴1mol/LH2SO4溶液酸化混合液,觀察有什么變化,最后滴加2到3滴6mol/LNaOH式混合液顯堿性,又有什么變化,寫出有關(guān)反應(yīng)式。2,濃度的影響(1).往盛有H2O,CCl4和0.1mol/LFe2(SO4)3各0.5ml的試管中加入0.5ml0.1mol/LKI溶液,振蕩后觀察CCl4層的顏色。(2),往盛有CCl4,1mol/LFeS
12、O4和0.1mol/LFe2(SO4)3個(gè)0.5ml的試管中,加入0.5ml0.1mol/LKI溶液,振蕩后觀察CCl4層的顏色。與上一實(shí)驗(yàn)中CCl4層顏色有何區(qū)別?(3).在實(shí)驗(yàn)(1)的試管中,加入少許NH4F固體,振蕩,觀察CCl4層顏色的變化。說(shuō)明濃度對(duì)氧