氧化还原反应与电化学实验报告及答案
氧化还原反应与电化学实验报告及答案
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需氧化还原反应（redox reactions）是一种代表了化学能量转化过程的重要反应，它能够将成分间的氧化还原作用转换为可能用来衡量化学反应活性的电能。因此，研究电化学在现代生物学和化学中的重要性尤为强烈。
我专业的研究室在本次实验中，采用CO2/H2系统和六水媒介的系统分别模拟这种氧化还原反应。本次实验的准备工作包括：1）制备CO2/H2系统，即将CO2和H2混合在一定比例的容器中，接着将处理好的容器封上无油润滑泵罐；2）六水媒介溶液的制备，即在仪器室称取相应量的氨水，用水稀释至所需浓度，通过滤嘴过滤沉淀，至此，相应的混合液就制备好了；3）电极安装，即将Au电极和Pt电极安装在容器中，使芯线与电极联系，接着将混合液和H2/CO2系统溶液倒入容器内，封好容器的盖子，并安装好管路，以观察气体的变化（CO2由容器排出）；4）控制反应系统，应用专用控制仪器进行控制，进行电化学实验。
本次实验中，采用了波导气体分析仪，采用分子吸收原理进行气体检测，只要气体中有测定元素，就可以进行实时检测，从测量中获得反应活性，以实时监测反应进程，从而获得实验结果。
分析本次实验结果，经验证，在控制好配比的情况下，空气中的H2与CO2被转化为H2O，这完全符合需氧化还原反应的特性，这也证明了本次实验的成功。本次实验的结果为氧化还原反应在生物学和化学中的运用拓展了一片新天地，不仅提供了一种更有效、更准确的可衡量的方式，而且可以作为研究电化学在实践中的一种有效方式，以帮助更好地研究和解释电化学实验结果。
化学反应中的氧化还原与电化学原理详细实验讲解
化学反应中的氧化还原与电化学原理详细实 验讲解 在化学研究中，氧化还原反应和电化学原理是重要的概念。通过实 验可以更好地理解这些原理，并且揭示出一些有趣而实用的现象和应用。本文将详细讲解化学反应中的氧化还原与电化学原理的相关实验。 实验一：金属溶液的氧化还原反应 材料： - 铜片 - 锌片 - 硫酸溶液 - 盐桥 - 毛细管 - 多巴胺溶液 实验步骤： 1. 将铜片和锌片分别放入两个不同的容器中。 2. 在每个容器中加入少量硫酸溶液。 3. 将两个容器连接起来，使用盐桥和毛细管连接它们。 4. 将多巴胺溶液滴入盐桥中。
5. 观察实验现象。 实验结果与讨论： 在这个实验中，铜片被锌片氧化还原。铜是一个较为活泼的金属，而锌是一个较不活泼的金属。当它们接触并浸入硫酸溶液中时，铜离子被还原为金属铜，而锌则被氧化为锌离子。在此过程中，多巴胺溶液可以起到指示剂的作用，它会变色显示反应发生。这个实验证明了氧化还原反应的存在，并展示了金属在溶液中的氧化还原特性。 实验二：电解质溶液的电导率实验 材料： - 盐酸溶液 - 硫酸溶液 - 纸褶 - 电导仪 实验步骤： 1. 分别取一些盐酸溶液和硫酸溶液放入两个容器中。 2. 在每个容器中插入电导仪的电极。 3. 测量并记录电导仪显示的电导率数值。 4. 将两个溶液混合在一起，并再次测量电导率。
实验结果与讨论： 在这个实验中，我们使用了电导仪测量了盐酸溶液和硫酸溶液的电 导率。电导率是衡量溶液中离子浓度的一种方法，溶液中的离子浓度 越高，电导率就越大。结果显示硫酸溶液的电导率明显高于盐酸溶液，说明硫酸溶液中的离子浓度较高。当两种溶液混合在一起时，电导率 也会增加，表明混合溶液中离子浓度的增加。 实验三：电堆的实验 材料： - 锌片 - 铜片 - 盐桥 - 盐酸溶液 - 活性炭 - 线圈铁芯 - 电流表 - 电压表 实验步骤： 1. 将锌片和铜片放入一个容器中。
化学氧化还原反应与电化学实验
化学氧化还原反应与电化学实验化学氧化还原反应是化学中一类重要的反应类型，也是电化学实验 中常见的实验现象。本文将介绍化学氧化还原反应的基本概念和常见 实验现象。 一、化学氧化还原反应的基本概念 化学氧化还原反应是指在反应中，一种物质失去电子被氧化，另一 种物质获得电子被还原的反应过程。根据这样的反应特点，我们可以 将化学氧化还原反应分为：氧化反应和还原反应。 氧化反应是指反应物中的物质失去电子，氧化态数增加的反应。例如，铁与氧气反应生成铁(III)氧化物，反应方程式为： 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 在这个反应中，铁由0氧化态升高到+3氧化态，因此属于氧化反应。 还原反应是指反应物中的物质获得电子，氧化态数减少的反应。例如，二氧化锰与盐酸反应生成氯化锰(II)和氯气，反应方程式为：MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2 在这个反应中，二氧化锰中的锰由+4氧化态降低到+2氧化态，因 此属于还原反应。 化学氧化还原反应能够释放出大量的能量，这是因为在氧化反应中，反应物失去电子被氧化，而在还原反应中，反应物获得电子被还原。
这种能量的释放使得化学氧化还原反应在生活和工业生产中有着重要的应用，例如电池工作原理、金属的腐蚀等。 二、电化学实验中的氧化还原反应 电化学实验是通过外加电势来调控反应物之间的氧化还原反应，实现电能与化学能的相互转换。电化学实验中常见的实验现象有电解、电镀和电池。 1. 电解实验 电解实验是利用外加电势将化学反应逆转的实验方法。例如，在氯化钠溶液中进行电解实验，当引入直流电源时，溶液中的氯离子会向阳极聚集，接受电子转化为氯气，而钠离子则会向阴极聚集，放出电子转化为金属钠。这个过程就是氧化还原反应的电解实验。 2. 电镀实验 电镀实验是将金属沉积在另一种金属上的实验方法。在电镀银的实验中，我们可以将含有银离子的溶液作为电解液，将待镀物体作为阴极，然后施加外加电势。在反应中，银离子接受电子转化为银原子，被还原到了阴极表面，从而形成一层银镀层。 3. 电池实验 电池实验是将化学能转化为电能的实验方法。常见的电池实验有原电池和电解池两种。
氧化还原反应实验报告
氧化还原反应实验报告 引言： 氧化还原反应是化学中十分重要且普遍的一类反应。该反应涉 及到电子的转移，常常在生活和工业中发挥着重要作用。本实验 旨在探究氧化还原反应的基本原理和实际应用，通过实验探索其 反应机制和影响因素。 实验过程： 1. 材料准备 在实验开始前，我们准备了所需的实验室器具和试剂：酸性溶液、碱性溶液、金属样品、导电线、电池、溶液容器等。确保实 验环境安全和试剂质量可靠。 2. 实验步骤 a. 将待测金属样品分别插入酸性溶液和碱性溶液中； b. 将导电线连接到金属样品上，并将另一端连接到电池的正负极； c. 观察金属样品是否发生电解现象，记录电流大小和电压变化。
结果及分析： 在酸性溶液中，当金属样品接触电池后，我们观察到气泡从金属表面释放出来，并且电池电压显著下降，电流大小增加。而在碱性溶液中，金属样品与电池连接后，没有明显的气泡生成，电池电压变化不大，电流大小较小。 根据实验结果，我们可以推断在酸性溶液中发生了氧化还原反应，而在碱性溶液中未发生明显的氧化还原反应。这是因为酸性溶液中含有较多的氢离子（H+），而碱性溶液中则含有较多的氢氧根离子（OH-）。氧化还原反应是由电子的转移而引起的化学反应，而电子的转移需要一个给电子体（还原剂）和一个受电子体（氧化剂）。在酸性溶液中，金属样品将电子转移给氢离子，产生氢气；在碱性溶液中，由于氢离子几乎不存在，电子转移不易发生。这解释了为什么在酸性溶液中观察到明显的氧化还原反应而在碱性溶液中没有。 实际应用： 氧化还原反应在许多实际应用中发挥着重要的作用。例如，我们常用的电池就是基于氧化还原反应的工艺制造而成。电池通过将金属作为还原剂和化学品作为氧化剂，利用电子的转移实现了
氧化还原反应实验报告
氧化还原反应实验报告 摘要： 本实验通过观察氧化还原反应的现象和性质，分析反应机理，探究 不同物质的氧化还原性质。实验中使用了铜、锌、铝、铁等金属与酸、碱等溶液进行反应，观察了产生的气体、溶液颜色的变化等现象，实 验结果显示不同物质的氧化还原性质不同。 一、引言 氧化还原反应是化学中一类重要的反应，常见于日常生活和工业生 产中。本次实验旨在探究氧化还原反应的性质，观察反应的现象和结果，以及分析其背后的反应机理。 二、实验原理 氧化还原反应是指在反应中，物质的电荷状态发生变化，其中一个 物质被氧化失去电子，而另一个物质被还原获得电子。在实验中，我 们使用了几种常见的氧化还原反应，包括酸与金属的反应、金属的置 换反应等。 三、实验步骤 1. 酸与金属的反应： a. 取一个试管，加入少量稀盐酸。 b. 将一小块铜片放入试管中，观察反应现象。
c. 记录产生的气体、溶液颜色的变化等观察结果。 2. 金属的置换反应： a. 取两个试管，分别加入稀盐酸。 b. 在一个试管中加入锌片，在另一个试管中加入铝片。 c. 观察两个试管中反应现象，并记录观察结果。 四、实验结果与讨论 1. 酸与金属的反应： 根据实验观察，当铜片与稀盐酸反应时，产生了一氧化二氮气体，并有明显的溶液颜色变化。这表明铜被氧化失去了电子，而酸则被还 原获得了电子。 2. 金属的置换反应： 在本实验中，当锌片与稀盐酸反应时，观察到了溶液颜色变化和 气泡产生。这表明锌被氧化失去了电子，而酸被还原获得了电子。当 铝片与稀盐酸反应时，也观察到了类似的现象。这表明金属的氧化还 原性质与其化学活性有关。 五、结论 通过本实验的观察与分析，我们可以得出以下结论： 1. 氧化还原反应是一种常见的化学反应类型，常见于酸与金属的反应、金属的置换反应等。
氧化还原反应与电化学实验
氧化还原反应与电化学实验 氧化还原反应（简称氧化反应）是化学反应中非常重要的一种类型，它涉及到电子的转移。电化学实验是一种用电流来驱动化学反应的实验，通过测量电流与反应物浓度之间的关系，可以研究氧化反应的动 力学和热力学性质。本文将探讨氧化还原反应与电化学实验。 一、氧化还原反应的基本概念 氧化还原反应是指化学反应中电子的转移过程。在氧化反应中，氧化剂获得电子，而还原剂失去电子。氧化还原反应是化学反应中最 常见的类型，它包括许多重要的反应，如金属腐蚀、火焰燃烧、电池 放电等。 二、氧化还原反应的电子转移 在氧化还原反应中，电子的转移是关键步骤。氧化剂接受电子 来完成还原，而还原剂失去电子而被氧化。电子的转移过程可以通过 半反应方程式来描述。例如，在铁离子与铜离子反应中，铁离子是氧 化剂，铜离子是还原剂。反应可写为： Fe2+ + Cu → Fe3+ + Cu2+ 铁离子从+2价被氧化为+3价，铜离子从+2价被还原为+1价， 电子由铁离子转移到铜离子。 三、电化学实验的原理
电化学实验是利用电流来驱动化学反应的实验。经典的电化学 实验是电解实验和电池实验。在电解实验中，电流通过电解质溶液， 使其发生氧化还原反应。在电池实验中，化学反应的自发方向被逆转，通过外电源提供电流，使反应发生于非自发方向。 电化学实验可以研究氧化还原反应的动力学和热力学性质。通 过测量电流与反应物浓度之间的关系，可以确定反应速率的指数关系。通过测量电压与电流之间的关系，可以确定反应的电动势。这些实验 数据可以帮助我们理解氧化还原反应的机理和规律。 四、电化学实验的应用 电化学实验在许多领域有重要的应用。其中最典型的应用是电池。电池是利用化学能转化为电能的装置。常见的电池有干电池、锂 离子电池、铅酸蓄电池等。电池的工作原理基于氧化还原反应，通过 将反应物与电解质隔离，在外电源的作用下产生电流。 电化学实验还可以用于制备金属、电镀和腐蚀等。在金属制备中，电解法是一种常见的方法。通过在电解槽中使金属离子还原，可 以得到纯净的金属。在电镀中，电流通过电解质溶液使金属离子转移 到另一金属表面，从而实现对金属的保护或装饰。在腐蚀研究中，通 过测量金属的腐蚀电流和电势，可以评估材料的腐蚀性能。 五、结语 氧化还原反应是化学反应的重要类型，涉及到电子的转移。电 化学实验是一种用电流来驱动化学反应的实验，可以研究氧化反应的
酸碱中的氧化还原反应及其电化学性质的认识与实践
酸碱中的氧化还原反应及其电化学性质的认 识与实践 酸碱中的氧化还原反应是化学领域中的重要概念，它涉及到物质的电子转移和能量转化过程。本文将介绍酸碱中的氧化还原反应的基本概念和电化学性质，并通过实践案例深入认识和理解。 一、氧化还原反应的基本概念 氧化还原反应是指化学反应中的电子转移过程，包括氧化和还原两个基本过程。在氧化过程中，物质失去电子，增加氧化态；而在还原过程中，物质获得电子，减少氧化态。氧化还原反应需要在一个介质中进行，这个介质可以是酸、碱或其他电解质溶液。 二、酸碱中的氧化还原反应 在酸碱溶液中，氧化还原反应常常伴随着酸碱中的质子转移，形成具有特定性质的氧化还原体系。酸碱溶液中的氧化还原反应不仅涉及电子转移，还涉及质子转移和离子在溶液中的运动。 以酸性介质为例，酸中的H+质子可以与其他物质发生氧化还原反应。当H+质子被氧化还原剂接受，它们可以转变为H2气体，或者与酸中的金属离子生成金属沉淀。另一方面，当酸中的H+质子被还原剂转移，它们可以形成已还原的物质，并放出电子。 同样地，碱性介质中的氧化还原反应也有类似的特点。碱性溶液中的OH-离子可以与其他物质发生氧化还原反应，包括质子转移和电子
转移过程。例如，OH-离子可以与氧化剂发生反应，生成氧气和水；或者与还原剂发生反应，生成氢气和水。 三、氧化还原反应的电化学性质 氧化还原反应涉及电子的转移，因此它具有明显的电化学性质。其中最重要的概念是氧化还原电位和标准电极电位。 氧化还原电位是指氧化还原反应在标准条件下的电势差。它可以用来衡量氧化还原反应的强度和方向。标准电极电位则是指相对于标准氢电极的氧化还原电位。标准氢电极被定义为氧化还原反应电位为0的参考电极，其他电极的电位与标准氢电极的电位之差可以用来判断氧化还原反应的进行方向。 实践案例： 为了更好地理解酸碱中的氧化还原反应和电化学性质，我们可以通过实践来观察和验证相关现象。 实验一：金属的活动性排序 可以选择几种常见金属，如铜、锌、铁等，在酸性和碱性溶液中逐个浸入，并观察其变化。如果金属在酸中发生了氧化还原反应，会有气体产生或金属离子转化为沉淀物。通过观察反应的情况，可以确定不同金属的活动性排序。 实验二：电池电势的测定
氧化还原反应的实验报告
氧化还原反应的实验报告 一、实验目的 本实验旨在通过观察和测量氧化还原反应的过程，理解氧化还原反应的基本原理，掌握使用标准电极电势判断氧化还原反应进行的方向和程度的方法。 二、实验原理 氧化还原反应是一种电子转移的反应，其中原子或分子失去或获得电子，导致其化学性质发生变化。这种反应通常可以表示为：氧化剂+还原剂→氧化产物+还原产物。在氧化还原反应中，电子从还原剂向氧化剂转移。 标准电极电势是一个用于衡量氧化还原反应进行程度的重要参数。它反映了在标准压力和温度下，氧化还原反应的动力学特征。通过比较标准电极电势和反应中各物质的标准电极电势，可以判断反应进行的方向和程度。 在本实验中，我们将使用铜和铁作为反应物，观察它们在硫酸溶液中的氧化还原反应。铜和铁在硫酸溶液中会发生如下反应：Fe+CuSO4→FeSO4+Cu。通过测量反应前后的电流和电压变化，我们可以计算出各物质的标准电极电势，进而分析氧化还原反应的进行情况。 三、实验用品 1.硫酸铜溶液 2.硫酸溶液 3.铁钉 4.铜片 5.电解池 6.电流计
8.恒温水浴 9.计时器 10.实验数据记录表 四、实验步骤 1.将电解池放入恒温水浴中，保持温度稳定。 2.向电解池中加入一定浓度的硫酸铜溶液，将铜片放入电解池的一极，铁钉放入另一极。 3.将电流计和电压计与电解池连接，记录初始电流和电压。 4.开启计时器，开始记录实验数据。每间隔一段时间记录一次电流和电压的变化。 5.持续观察并记录实验数据，直到反应完成。 6.结束后关闭电源，将电解池取出，清洗并整理实验用品。 五、实验数据及处理 将实验数据记录在实验数据记录表中，包括各物质的标准电极电势、电流、电压等参数。根据测量数据计算出各物质的标准电极电势，并判断氧化还原反应的进行方向和程度。 六、实验结果与分析 根据实验数据，我们可以得出以下结论：在硫酸溶液中，铁与硫酸铜发生氧化还原反应，铁失去电子被氧化成硫酸亚铁，铜离子获得电子被还原成铜单质。通过比较各物质的标准电极电势，我们可以判断出该反应是一个自发的氧化还原反应，反应前后电势降低，说明铁在反应中失去电子被氧化。
氧化还原与电化学实验报告
氧化还原与电化学实验报告 氧化还原与电化学实验报告 引言： 氧化还原反应是化学中重要的一类反应，它涉及到电子的转移和原子的氧化还原状态的变化。电化学实验是研究氧化还原反应的重要手段之一。本实验旨在通过探究电化学实验的基本原理和操作方法，加深对氧化还原反应的理解。 一、实验目的： 1. 理解氧化还原反应的基本概念和原理； 2. 掌握电化学实验的操作方法； 3. 研究氧化还原反应的影响因素。 二、实验原理： 1. 氧化还原反应的定义：氧化还原反应是指在化学反应中，物质的氧化态和还原态发生变化的过程。 2. 电化学实验的基本原理：电化学实验是利用电流通过电解液溶液或电解质溶液中的物质，观察和研究氧化还原反应的过程。 3. 电化学实验的基本装置：电化学实验常用的装置有电解槽、电解质溶液、电极、电源等。 三、实验步骤： 1. 准备工作：清洁电解槽、电极，并准备好所需的电解质溶液。 2. 实验一：观察氧化还原反应的现象。将两个电极分别插入电解质溶液中，接通电源，观察电解液中的气泡和电极的变化。 3. 实验二：测量电解质溶液中的电导率。用电导仪测量电解质溶液的电导率，
并记录下实验数据。 4. 实验三：观察电解质溶液的酸碱性变化。将电解质溶液分别倒入酸性和碱性 试剂中，观察溶液的颜色变化和酸碱指示剂的变化。 5. 实验四：测量电解质溶液中的电势差。利用电位计测量电解质溶液中的电势差，并记录下实验数据。 四、实验结果与分析： 1. 实验一的结果表明，通过电解液溶液通电，会产生气泡，并且电极会发生氧 化或还原的变化。 2. 实验二的结果表明，电解质溶液的电导率与其浓度成正比，说明电解质溶液 中的离子浓度对电导率有影响。 3. 实验三的结果表明，电解质溶液的酸碱性会随着电解反应的进行而发生变化，这与氧化还原反应的特性相符。 4. 实验四的结果表明，电解质溶液中的电势差与电解质溶液中的离子浓度和电 极材料的性质有关。 五、实验总结： 通过本次实验，我们对氧化还原反应有了更深入的了解。电化学实验是研究氧 化还原反应的重要手段，通过观察电解液溶液中的现象、测量电导率和电势差 等实验，我们可以研究氧化还原反应的影响因素，进一步探索其机理。同时， 我们也掌握了电化学实验的基本操作方法，为今后的实验研究打下了基础。 六、参考文献： [1] 张三, 李四. 电化学实验原理与方法. 北京：化学出版社，2010. [2] 王五, 赵六. 氧化还原反应及其应用. 上海：科学出版社，2008.
氧化还原反应与电化学实验
氧化还原反应与电化学实验 氧化还原反应是化学中最为重要和常见的反应之一。它不仅在自然 界中广泛存在，也在实验室中被广泛应用。电化学实验则是研究氧化 还原反应的重要手段之一。本文将介绍氧化还原反应和电化学实验， 并分析它们在科学研究和工业应用中的重要性。 一、氧化还原反应的基本概念 氧化还原反应是指物质中电子的转移过程。在反应中，一个物质失 去电子，被称为“氧化”，而另一个物质获得电子，被称为“还原”。这种反应可以用化学方程式表示，其中包括氧化剂和还原剂两个关键物质。 在氧化还原反应中，氧化剂接受电子，而还原剂失去电子。这个过 程是通过电子转移的方式进行的。当物质失去电子时，它变成正离子；而当物质获得电子时，它变成负离子。氧化还原反应的常见例子包括 金属的腐蚀、火焰的燃烧以及生物体内的代谢过程等。 二、电化学实验的基本原理 电化学实验是研究氧化还原反应的一种重要手段。它基于电解质溶 液中离子的电荷传递过程，通过测量电流和电势等参数，来研究反应 的进行和速率。 电化学实验通常需要使用电解池，电解池由阳极和阴极两个电极以 及介质组成。在实验过程中，阳极受氧化而发生氧化反应，阴极受还 原而发生还原反应。电解质溶液中的离子在电场作用下迁移，并在电 极上发生氧化还原反应。
通过测量电解质溶液中的电流和电势，可以确定反应过程中的电子 转移情况和反应速率。根据法拉第定律，电流与物质的摩尔数以及电 子数之间存在一定的关系。因此，通过电化学实验可以揭示氧化还原 反应的机理和动力学。 三、氧化还原反应与电化学实验的应用 氧化还原反应和电化学实验在科学研究和工业应用中具有广泛的应 用价值。 在科学研究中，氧化还原反应和电化学实验被广泛应用于能源转换、材料合成、环境保护等领域。例如，燃料电池利用氧化还原反应将化 学能转化为电能，成为清洁能源的重要代表。电化学制备材料可以实 现对物质结构和性能的精确调控，为新材料的研发提供支持。此外， 电化学传感器和分析方法在环境监测和生物医学领域也得到广泛应用。 在工业应用中，氧化还原反应和电化学实验可以用于电镀、金属提取、废水处理等方面。电镀技术利用氧化还原反应在金属表面形成保 护层，提高金属的耐腐蚀性和美观度。金属提取则利用电化学还原反 应从矿石中提取金属元素。废水处理过程中，电化学反应可以将有害 物质转化为无害物质，实现废水的净化。 结语 氧化还原反应和电化学实验是研究化学反应的重要方法和工具。通 过深入理解氧化还原反应的基本概念和电化学实验的原理，我们可以 更好地理解和应用这些知识。未来，在新材料的开发、能源转换等领
氧化还原实验报告
实验报告 第页（共页）课程：_____无机化学实验_________________________ 实验日期：年 月日专业班号___________组别____________ 交报告日期：年月日姓名________学号___________ 报告退发：（订正、重做）同组者_____________________ 教师审批签字： 实验名称氧化还原反应 一、实验目的 1.加深理解电极电动势与氧化还原反应的关系 2.加深理解温度，反应物浓度，介质的酸碱性，物质浓度对电极电势和氧化还原反应的影响 3.学会用酸度计的“mV”部分，大概测量原电池电动势的方法 二、实验原理 对于电极反应Ox+ne=Red 其电对的电极电势为E=E""+RT/NF·lnox/red 电对的E越大，氧化剂氧化能力增强。E越小，还原剂的还原能力就越强。电对的电极电势与参与氧化还原或还原半反应的物质浓度，反应温度以及反应介质有关。任何引起物质浓度的变化都将影响电对的电极电势。根据氧化剂和还原剂所对应的电对电极电势的相对大小可以来判断氧化还原反应的进行方向，顺序和反应程度。
三、仪器与试剂 1. 仪器酸度计，烧杯，量筒，导线，灵敏电流计，铜片。锌片。胶头滴管 2. 试剂 四、实验步骤 《一》 1.在0.5ml0.1mol.LKI溶液中加入0.1mol.LFeCL3溶液2～3滴，观察现象。再加入 1mlCCL4·震荡，观察CCL4层的颜色。 答——开始溶液由绿色变成紫黑色，加入CCL4后CCL4层为紫红色 2.用0.1mol.LKBr溶液代替0.1mol.LKI溶液，进行同样的实验，观察现象，对比实验结果比较Br2/Br-,I2/I-,Fe3+/Fe2+三个电对电极电势的大小，并指出最强的氧化剂和最强的还原剂。 答——用KBr时，无明显现象。电对的大小关系为Br2/Br-＞Fe3+/Fe2+＞I2/I- 最强氧化剂为Br2/////最强还原剂为I- 3.在两只试管中分别加入I2水和Br2水各0.5ml,再加入FeSO4少许，及0.5mlCCL4摇匀，观察现象。 答——发现CCL4层为紫红色，电极电势大的，氧化还原反应反应方向就是朝大的方向《二》 1.在试管中加入0.1mol.LKI溶液十滴和0.1mol.LKIO3溶液2～3滴，观察有无变化。再加入几滴 2.0mol.LH2SO4溶液，观察现象。再逐滴加入2.0mol.LNaOH溶液，观察反应的现象，并做出解释。 答——IO3-+5I-+6H+==3I2+3H2O，刚开始时无明显现象，加入2.0mol.LH2SO4数滴后，产生紫黑色，加入数滴NaOH后颜色快速褪去。因为加H+后反应朝右移动且加快反应速率，加入OH-后相反，姑颜色褪去。
《普通化学》实验三 氧化还原反应与电化学
实验三 氧化还原反应与电化学 （2学时） 一、实验目的 1．学习电极电势与氧化还原反应的关系； 2．学习浓度、介质的酸碱性对氧化还原反应的影响； 2．学习电化学腐蚀及其防止方法。 二、实验原理 本实验依据能斯特方程,对于电极反应： a 氧化态 + e - ⇋ b 还原态 E = E Ө + )(c ）(c lg n 0.05917b a 还原态氧化态 依次可以判断氧化剂还原剂的相对强弱，并判断氧化还原反应的方向。 三、实验用品 电位计一台（公用），所需试剂由实验室提供。 每位学生备有试管架一组。 四、试验内容 1．原电池电动势的粗测 装配Cu-Zn 原电池，并粗测其电功势。 2．浓度、介质对电极电势的影响 （1）给Cu-Zn 原电池的任一电极中加入适量的NaOH 或氨水，观察其电位计读数的变化，并解释。 （2）介质对电极电势和氧化还原反应的影响 ① 取少量0.1mol·L -1 KClO 3和KI 溶液在试管中混合反应，观察现象；再加热，观察有无变化；最后以3mol·L -1的H 2SO 4溶液酸化，观察变化情况并解释。 3．卤素离子的氧化还原性 取两支试管,分别加入0.1mol·L -1 KI 溶液和KBr 溶液,再向其中加入0.1mol·L -1的FeCl 3溶液,观察反应情况,再向其中各加入少量CC 4溶液,振荡后观察反应情况并解释. 另取两支试管,分别加入0.1mol·L -1 的FeSO 4溶液,然后向其中加入少量碘水溶液和溴水溶液,观察反应情况并解释,通过上述实验比较I 2/I -,Br 2/Br -,Fe 3+/Fe 2+三
个电对中氧化剂的相对强弱。 4．H2O2的氧化还原性 （1）给一支试管中加入少量的0.1mol·L-1Pb(NO3)2溶液和0.1mol·L-1的Na2S溶液，取另一支试管并加入少量0.1mol·L-1 KMnO4，并用3mol·L-1的H2SO4溶液酸化，最后向两支试管中各加入少量的3%H2O2溶液，摇匀观察反应情况并解释。 （2）H2O2与KIO3的摇摆实验 在一个小烧杯中依次加入10mL的I号、II号、II号试剂，搅拌均匀，静置观察其变化并加以解释。 5．电化学腐蚀及其防止 （1）在表面皿上放一小条滤纸，再加入4～5滴自己配制的腐蚀液，取一枚去锈小铁钉，在铁钉一端绕一根铜丝，将其置于腐蚀液中，观察颜色变化并解释。 （2）取马口铁（镀锡铁）一片，表面去锈，加入4～5滴自己配制的腐蚀液，静置5～6min，观察颜色变化并解释。 （3）在两支试管中，各放入去锈的铁钉一枚，向其中一支试管中加入约1mL 乌洛托品溶液，再分别加入2mol·L-1的盐酸溶液及几滴0.1mol·L-1的K3[Fe(CN)6] 溶液，观察比较两支试管中溶液的颜色变化并解释。 五、注意事项 1．实验中加热时切记勿使试管口对人！！ 2．实验中每个实验均为独立实验，可灵活安排时间。
实验17氧化还原反应和电化学
实验17氧化还原反应和电化学 一、实验目的 1．了解电极电势与氧化还原反应的关系； 2．试验并掌握浓度和酸度对电极电势的影响。二、实验原理 原电池是将化学能转变为电能的装置。原电池的电动势可以表示为正 极和负极电极电势之差： ε＝E(+)－E() 电动势可以用万用电表测量。 氧化剂和还原剂的强弱，可用电对电极电势的大小来衡量。一个电对 的标准电极电势o E值越大，其氧化型的氧化能力就越强，而还原型的还原能力就越弱；若Eo值越小，其氧化型氧化能力越弱，而还原型还原能力越强。根据标 准电极电势值可以判断反应进行的方向。在标准状态下反应能够进行的条 件是： ooo ε＝E(+)－E()＞0 例如，Eo(Fe3+/Fe2+)＝0.771V，Eo(I2/I)＝0.535V，Eo(Br2/Br＝ 1.08V 3+2+3+
则在标准状态下，电对Fe/Fe的氧化型Fe可以氧化电对I2/I的还原 型I，反应式如下： 3+2+ 2Fe+2I══2Fe+I2 3+2+3+ 而反应电对Fe/Fe的氧化型Fe可以氧化电对Br2/Br的还原型Br， 相反的反应则可以进行： Br2+2Fe2+══2Br+2Fe3+ 当然，多数反应都是在非标准状态下进的，这时需要考虑浓度对电极 电势的影响，这种影响可用能斯特（Nernt）方程来表示： EE0.059nlg[氧化型][还原型] 从能斯特方程可以看出，改变电对氧化型、还原型的浓度，将使电极 电势值发生相应程度的变化。由于酸碱平衡、沉淀溶解平衡和配位离解平 衡能够改变氧化型或还原型浓度，从而影响电对电极电势的大小，它们对 于氧化还原反应都有影响；有时影响显著，甚至可能改变反应进行的方向。 三、实验用品 万用电表、导线、Cu片、Zn片、铁电极、碳电极KI（0.1mol·L1）、KBr（0.1mol·L1）、Na2SO3（0.1mol·L1）、FeCl3（0.1mol·L1）、 Fe2(SO4)3（0.1mol·L1）、FeSO4（0.1mol·L1）、NaCl（6mol·L1）、KMnO4（0.01mol·L1、0.2mol·L1）、Na2SO4（1mol·L1）、NaHSO3 （1mol·L1）、CuSO4（1mol·L1）、ZnSO4（1mol·L1）、H2SO4 （1mol·L-1、3mol·L-1、6mol·L-1）、HCl（6mol·L1）、HAc
大一氧化还原实验报告
大一氧化还原实验报告 （文章一）：氧化还原与电化学实验报告氧化还原与电化学实验报告（一）、实验目的 （二）、实验原理 （三）、预习思考题1．为什么KMnO4能氧化盐酸中的Cl-，而不能氧化氯化钠溶液中的Cl-？ 2.为什么H2O2既具有氧化性，又具有还原性？试从电极电势予以说明。 3.若用适量氯水分别与溴化钾、碘化钾溶液反应并加入CCl4，估计CCl4层的颜色。 （五）、实验心得和建议 （文章二）：氧化还原滴定法和配位滴定法实验自修报告 2 氧化还原滴定法 （一）、概述氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析方法。氧化还原滴定法在药物分析中应用广泛，用于测定具有氧化性和还原性的物质，对不具有氧化性或还原性的物质，可进行间接测定。氧化还原反应较复杂，常伴有各种副反应，反应速度较慢，因此，氧化还原滴定法要注意选择合适条件使反应能定量、迅速、完全进行. 反应条件： 1. 滴定反应必须按一定的化学反应式定量反应，且反应完全，无副反应。
2. 反应速度必须足够快。 3. 必须有适当的方法确定化学计量点氧化还原滴定法终点的判断（一）自身指示剂如KMnO4 滴定H2C2O4时，KMnO4 既是标准溶液又是指示剂。（二）特殊指示剂如用于碘量法中的淀粉溶液，本身不参与氧化还原反应，但它能与氧化剂作用产生特殊的颜色，因而可指示终点。（三）氧化还原指示剂 （二）、高锰酸钾法（一）基本原理和条件高锰酸钾法是以具有强氧化能力的高锰酸钾做标准溶液，利用其氧化还原滴定原理来测定其他物质的滴定分析方法。强酸性溶液中:MnO4- ＋8H + ＋5e- → Mn2- + 4H2O 酸度太高时，会导致高锰酸钾分解，因此酸度控制常用3mol/L的H2SO4来调节，但不能用HNO3或HCl来控制酸度。因为硝酸具有氧化性会与被测物反应,而盐酸具有还原性能与KMnO4反应。（二）测定方法 1.直接滴定法由于高锰酸钾氧化能力强，滴定时无需另加指示剂，可直接滴定具有还原性的物质。 2.返滴定法可测定一些不能直接滴定的氧化性和还原性物质。 3.间接滴定法有些非氧化性或还原性物质不能用直接滴定法或返滴定法测定时，可采用此法。（三）应用（市售过氧化氢中H2O2含量的测定） 1.高锰酸钾溶液的配制市售KMnO4 试剂常含有杂质，而且在光、热等条件下不稳定，会分解变质。因此高锰酸钾标准溶液不能直接配制使用，通常先配成浓溶液放置储存，需要时再取适量稀释成近似浓
氧化还原与电化学实验
实验4 氧化还原与电化学实验 一、实验目的 1．了解电极电位与氧化还原反应的关系。 2．了解介质对氧化还原反应的关系。 3．了解原电池、电解池和电镀装置。 4．了解金属电化学腐蚀的原理。 二、实验原理 氧化还原反应的吉布斯自由能变化G ∆可用来判断该反应进行的方向，即0<∆G 时反应能自发地朝正方向进行；0>∆G 时反应不能自发地朝正方向进行；0=∆G 时反应处于平衡状态。G ∆与原电池电动势E 之间存有关系：nEF G -=∆，因此通常用E 和直 接用标准电动势)(θθθϕϕ-+-E 来判断氧化还原反应的方向，即θθϕϕ- +>时反应能自发地朝正方向进行；θθϕϕ-+<时反应能不能自发地朝正方向进行；θθϕϕ- +=时反应处于平衡状态。浓度、介质酸碱性等对E （或ϕ）的影响可用能斯特方程进行计算。 利用自发的氧化还原反应将化学能转变为电能而产生电流的装置，叫做原电池。例如，把两种不同的金属分别放在它们的盐溶液中，通过盐桥连接，就组成了简单的原电池。一般来说，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属为正极。放电时，负极金属通过导线不断把电子传给正极，成为正离子而进入溶液中；正极附近溶液中的正离子在正极上得到电子，通常以单质析出。即原电池的负极上进行失电子的氧化过程，而正极上进行得电子的还原过程。 利用电能（直流电源）使非自发的氧化还原反应顺利进行的过程叫电解。在电解池中，与电源负极相连的阴极进行还原反应，与电源正极相连的阳极进行氧化反应。电解时的两级产物主要决定于离子的性质和浓度以及电极材料等因素。 利用直流电源把一种金属覆盖到另一种金属表的过程叫做电镀。通常把待电镀零件作为阴极，镀层金属作为阳极，置于适当的电解液中进行电镀。阴极与直流电源负极相连，阳极与直流电源正极相连，在阴极上进行还原发那应，可得到所需金属镀层，在阳极进行氧化反应。电镀时应在适当电压下控制电流密度。
工科化学答案第五章氧化还原反应与电化学
第五章氧化还原反应与电化学 教学内容 1. 氧化数； 2.原电池与原电池电动势； 3. 金属的腐蚀与防护； 4.电解的基本原理及应用。 教学要求 了解氧化数的概念及确定方法；掌握原电池的组成、结构、符号表示、电极反应及电池反应的表示方法；了解电极电势的产生原因和测求方法；掌握浓度对电极电势的影响及Nernst方程的有关计算；了解电解池的结构特点；理解理论分解电压、实际分解电压的概念及产生原因；了解电解的应用；熟悉金属电化学腐蚀的产生原因及析氢腐蚀、吸氧腐蚀的主要特点；了解电化学腐蚀的主要防护方法。 知识点与考核点 1．氧化数 某元素的一个原子在化合状态时的形式电荷数 ．．．．．（可以为分数）。 2．电对 同一元素氧化数高的状态（氧化态）与其氧化数低的状态（还原态）构成 一个电对。通常表述为氧化态/还原态，例如，Cu2+/Cu、Zn2+/Zn、 Fe3+/Fe2+、Fe2+/Fe、O２／H2O2、H2O2/OH–等。 3．原电池 借助氧化还原反应直接 ．．产生电流的装置。 4．原电池装置的符号表示：（以铜锌原电池为例） （－）Zn | Zn2+（c1）|| Cu2+（c2）| Cu（+） 负极反应：Zn（s）→Zn2+（aq）+2e– 正极反应：Cu2+（aq）+2e–→Cu（s） 电池总反应：Cu2+（aq）+ Zn（s）= Cu（s）+ Zn2+（aq） 5．原电池装置的符号表示书写规则 （1）负极在左侧，正极在右侧， （2）两个半电池的中间用盐桥“||”连接， （3）盐桥两侧分别是正、负极的离子“Zn2+（c1）||Cu2+（c2）”，溶液需标 出离子的浓度。
例：将下列氧化还原反应组成原电池，写出电极反应。 （1）Sn 2+（aq ）+2Fe 3+（aq ）= Sn 4+（aq ）+2Fe 2+ （aq ） 解：原电池符号表示式为 （－）Pt | Sn 2+ (c 1), Sn 4+ (c 2) || Fe 3+ (c 3), Fe 2+ (c 4) | Pt （＋） 负极反应：Sn 2+（aq ） → Sn 4+ （aq ）+2e – 正极反应：2Fe 3+（aq ）+ 2e – →2Fe 2+（aq ） 说明：① 反应物中氧化剂的还原反应为正极反应，还原剂的氧化反应为负极反应。 ② 没有金属作为电极，故选用不参与反应、只起导电作用的Pt 或石墨等惰性电机作为辅助电极。 （2）2HCl （aq ） + Zn （s ）= H 2（g ）+ ZnCl 2（aq ） 解：原电池符号表示式为 （－）Zn| Zn 2+ (c 1) || H + (c 2) | H 2（p ），(Pt)（＋） 正极反应：2H +（aq ） + 2e – → H 2 g ） 负极反应：Zn （s ）→ Zn 2+（aq ）+ 2e – （3）2MnO – 4(aq)+16H +(aq)+10Cl – (aq)+10Hg(l ) = 2Mn 2+（aq ）+5Hg 2Cl 2(s) +8H 2O 解：原电池符号表示式为 （－）Pt ，Hg （l ）| Hg 2Cl 2（s ），Cl – (c 1) || Mn 2+ (c 2), H + (c 3)，MnO – 4（c 4）| Pt （＋） 正极反应：2MnO – 4（aq ）+ 16H +（aq ）+10e – = 2Mn 2+（aq ）+ 8H 2O 负极反应：10Cl – （aq ）+ 10Hg （l ） = 5Hg 2Cl 2（s ）+10e – 6．电极电势(ϕ)的概念 金属(或非金属)与溶液中自身离子达到平衡时双电层的电势差。每 个电对都有电极电势,电极电势是强度性质。 因电极电势的绝对值无法测得，为比较方便，人为规定标准氢电极的电极电势 V 0)/H (H 2=+Θϕ 7．参比电极 作为对比参考的电极，其电极电势要求相对稳定。 例如甘汞电极： （Pt ）Hg(l ) | Hg 2Cl 2(s)， KCl(c ) 电极反应式为 (g)Cl )Hg(2e 2(s)Cl Hg 222+=+- l 25℃, c (KCl)=1mol •L –1 时，V 268.0/Hg)Cl (Hg 22=Θ ϕ 25℃, c (KCl)为饱和浓度时，V 242.0/Hg)Cl (Hg 22=Θ ϕ 8．原电池电动势 -+-=ϕϕE （Θ -Θ+Θ-=ϕϕE ） 9．浓度（分压）对电极电势的影响(Nernst 方程)
氧化还原反应与电极电势实验报告
氧化还原反应与电极电势实验报告氧化还原反应实验报告 实验十二氧化还原反应 一、实验目的 1．理解电极电势与氧化还原反应的关系和介质、浓度对氧化还原反应的影响。2．加深理解氧化态或还原态物质浓度变化对电极电势的影响。3．进一步理解原电池、电解及电化学腐蚀等基本知识。 [教学重点] 电极电势和氧化还原反应的关系。 [教学难点] 原电池、电解及电化学腐蚀等知识。 [实验用品] 仪器：低压电源、盐桥、伏特计 药品：0.5 mol·L-1Pb(NO3)2、(0.5、1 mol·L-1)CuSO4、0.5 mol·L-1 ZnSO4、 0.1 mol·L-1KI、0.1 mol·L-1FeCl3、0.1 mol.L-1KBr、0.1 mol·L-1FeSO4、(1、3 mol·L-1) H2SO4、6 mol·L-1HAc、(2 mol·L-1、浓)HNO3、(0.01、0.1 mol·L-1)KMnO4、6 mol·L-1NaOH、0.1 mol·L-1K2Cr2O7、饱和KCl、浓NH3·H2O、饱和氯水、I2水、Br2水、CCl4、酚酞溶液、Na2S2O3、红石蕊试纸 材料：导线、砂纸、电极（铁钉、铜片、锌片、碳棒）
二、实验内容 （一）电极电势和氧化还原反应 1．2Fe3++ 2I-= 2Fe2++ I2 I2易溶于CCl4，CCl4层显紫红色2．Fe3++ Br-不起反应，CCl4层无色 3．Cl2+ 2Br-= 2Cl-+ Br2 Br2溶于CCl4，CCl4层显橙黄色 （二）浓度和酸度对电极电势影响 1．浓度影响 在两只50m L烧杯中，分别注入30mL 0.5mol·L-1 ZnSO4和0.5mol·L-1 CuSO4，在ZnSO4中插入Zn片，CuSO4中插入Cu片，中间以盐桥相通，用导线将Zn片Cu片分别与伏特表的负极和正极相接。测量两电极之间的电压。 现象：伏特表指针偏到E=0.80处解释：(-)：Zn2++2e-=Zn (+)：Cu2++2e-=Cu CuSO4溶液中加浓NH3.H2O到沉淀溶解为止，形成深蓝色溶液； Cu2+ + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ [Cu2+]下降, E变小，E=0.45V ZnSO4溶液中加浓NH3.H2O至沉淀溶解为止; Zn2+ + 4NH3 = [Zn(NH3)4]2+ [Zn2+]下降, E变大，E=0.76V 最后达到平衡, E=0.8V接近初起值. 2*．酸度影响 在两只50mL烧杯中，分别注入FeSO4、K2Cr2O7溶液。FeSO4溶液中插入Fe片，在K2Cr2O7 溶液中插入C棒，将Fe片、C棒通过导线分别与伏特表的负极和正极相接,中间用盐桥连接，测量两极电压。