无机及分析化学第三版
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标准条件 与 标准电极电位
标 离子：浓度为1mol·dm-3；
了解内容
准 状
气体：指定温度下，分压为101325Pa；
态 固体、液体：指定温度下，101325Pa下最稳定状态；
标准电极 ： 参与电极反应的所有物质均处于标准状态。
表示为：
氧化型 还原型
非标准状态表示为：
氧化型 还原型
例 写出298.15K时下列电极反应的能斯特方程式
例：KClO3 + FeSO4 → KCl + Fe2(SO4)3 (稀H2SO4介质中）
步骤：
1. 将反应物和产物以离子形式写出；
ClO3- + Fe2+ → Cl- + Fe3+
★ 弱电解质、沉淀要以分子形式给出
2.把整个氧化还原反应分成氧化和还原两个半反应;（一分为二)
氧化反应： Fe2+ → Fe3+ 还原反应： ClO3- → Cl-
4. 弱电解质、难溶电解质不允许拆成离子，要写分子式。
氧化数法 配平化学反应方程式
自己看
原电池的定义
原电池：利用氧化还原反应将化学能转变成电能的 装置。
Zn
KCl
Cu
ZnSO4
Zn + Cu2+
CuSO4
Zn2+ + Cu
原电池的组成
原电池是由两个半电池组成。半电池中 的导体称为电极。原电池的电极有正负极之 分，电子密度较大的电极称为负极，电子密 度较小的电极称为正极。
Mn04－
Mn2+
还原反应
Cl－
Cl2
氧化反应
2.配平半反应
Mn04－ +8H+ +5e ＝ Mn2++4H2O
2Cl－ ＝ Cl2 + 2e
3. 两个半反应相加，消去电子
2× （Mn04－ +8H+ +5e ＝ Mn2++4H2O）
＋
5× （2Cl－ ＝ Cl2 + 2e ）
2MnO4－＋10Cl－＋16H＋＝2Mn2＋＋5Cl2＋8H2O
原电池的电动势——原电池中两半电池之间的电位差
E = φ正极 - φ负极
电极电位的产生：金属与溶液荷不同电荷——双电层——电 位差——产生电极电位。
标准电极电位及其测量：绝对电极电 位无法得到，但很容易测量两个电极 之间的电位差（比如万用表测干电池 电压）。因此，人们规定标准条件下 氢电极的电极电位为零，测量标准条 件下待测电极与标准氢电极之间的电 位差，就很容易得到该电极的标准电 极电位。（类比海拔高度）
解： 设Cr的氧化值为x，已知O的氧化值为-2 ，则：
2x + 7×(-2) = -2 x = +6
设Fe的氧化值为x，已知O的氧化值为-2 ，则:
3 x + 4 ×(-2) = 0
x=+ 8
3
由以上例子可见, 元素的氧化值可以是整数、零, 也可以是分数。
离子— 电子法 配平化学反应方程式
我们讨论的反应多在水溶液中进行，即：一般以离子形式进行，用该方法较简便。
小诀窍
★ 酸性介质中：多氧的一边加H+；少氧一边加H2O ★ 碱性介质中：多氧的一边加H2O ；少氧的一边加OH-
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
应注意！
1. 酸性介质中，反应式两边不能出现OH2. 碱性介质中，反应式两边不能出现H+
3. 中性介质中，根据情况，可加H+ 或者 OH-
3. 分别配平两个半反应式；
氧化反应： Fe2+ → Fe3+ + e 还原反应： 6e + 6H+ + ClO3- → Cl- + 3H2O
4. 依据氧化还原反应得失电子总数必须相等的原则， 将两个半反应合并成一个配平的离子方程式。
Fe2+ = Fe3+ + e )×6
+)
6e + 6H+ + ClO3- = Cl- + 3H2O
2H++2e
H2
lg 0.059
[H ]2
2
PH2/P
Hg2Cl2（s）+2e
2Hg（l）+2Cl-
lg 0.059
1
2
[Cl_ ]2
MnO4- + 8H+ + 5e
Mn2+ + 4H2O
lg 0.059 [MnO4 ][H ]8
5
[Mn2 ]
(二) 酸度 在许多电极反应中,H+、OH-和H2O作为介质参加
反应, pH的改变会影响电极电位。
example
电极反应:
Cr2O72-+14H++6e
2Cr3++7H2O φ =1.232V
若Cr2O72-和Cr3+的浓度均为1mol·L-1, 求298.15K, pH=6时的电极电位。
例: 配平在碱性条件下进行的下列反应
Mn04－
+
2－
SO3
MnO2+ SO42－
MnO4－
2－
SO3
MnO2 SO42－
百度文库
还原反应 氧化反应
MnO4－＋2H2O＝MnO2＋4OH－－3e
SO32－＋2OH－＝SO42－＋H2O＋2e
2Mn04－+ 3SO32－＝ 2MnO2 +?3SO42－+ 2OH－
6Fe2+ + 6H+ + ClO3- = 6Fe3+ + Cl- + 3H2O
∵反应是在稀H2SO4介质中，∴可以写出相应的分子方程式：
6FeSO4 + KClO3 + 3H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + KCl + 3H2O
例: 配平
MnO4_+H++Cl-
Mn2++Cl2+H2O
1.分成氧化、还原两个半反应
（1）负极写左边，正极写右边；负极 发生氧化反应，正极发生还原反应；
（2）两相或不相混溶的两种溶液之间的界面，用单竖线 “|”表示；使用盐桥消除液接电位，用双竖线“ ”表 示；同一相中多种组分用“，”隔开； （3）电解质位于两电极之间； （4）气体或准相电极反应，用惰性固体导电材料作电极， 以传导电流； （5）电池中的溶液应表明浓（活）度，气体标明温度和 压力。
负极反应：
Zn → Zn2+ + 2e (还原剂电对作负极，氧化反应) 正极反应：
Cu2+ + 2e - → Cu (氧化剂电对作正极, 还原反应)
电池反应 Zn + Cu2+
Zn2+ + Cu
原电池的书写
➢ 原电池图解表达式书写规定： (-) Zn | ZnSO4(c1) || CuSO4 (c2) | Cu (+)
第六章 氧化还原反应
一般：
H — +1（有时候也为-1）； O — -2（有时候也为-1，+1）
例如
碳的氧化数 CO CO2 CH4 C2H5OH +2 +4 -4 -2
硫或铁的氧化数 S2O32- S2O82- Fe3O4 +2 +7 +8/3
example
试计算Cr2O72-中Cr的氧化值和Fe3O4中Fe的氧化值
标 离子：浓度为1mol·dm-3；
了解内容
准 状
气体：指定温度下，分压为101325Pa；
态 固体、液体：指定温度下，101325Pa下最稳定状态；
标准电极 ： 参与电极反应的所有物质均处于标准状态。
表示为：
氧化型 还原型
非标准状态表示为：
氧化型 还原型
例 写出298.15K时下列电极反应的能斯特方程式
例：KClO3 + FeSO4 → KCl + Fe2(SO4)3 (稀H2SO4介质中）
步骤：
1. 将反应物和产物以离子形式写出；
ClO3- + Fe2+ → Cl- + Fe3+
★ 弱电解质、沉淀要以分子形式给出
2.把整个氧化还原反应分成氧化和还原两个半反应;（一分为二)
氧化反应： Fe2+ → Fe3+ 还原反应： ClO3- → Cl-
4. 弱电解质、难溶电解质不允许拆成离子，要写分子式。
氧化数法 配平化学反应方程式
自己看
原电池的定义
原电池：利用氧化还原反应将化学能转变成电能的 装置。
Zn
KCl
Cu
ZnSO4
Zn + Cu2+
CuSO4
Zn2+ + Cu
原电池的组成
原电池是由两个半电池组成。半电池中 的导体称为电极。原电池的电极有正负极之 分，电子密度较大的电极称为负极，电子密 度较小的电极称为正极。
Mn04－
Mn2+
还原反应
Cl－
Cl2
氧化反应
2.配平半反应
Mn04－ +8H+ +5e ＝ Mn2++4H2O
2Cl－ ＝ Cl2 + 2e
3. 两个半反应相加，消去电子
2× （Mn04－ +8H+ +5e ＝ Mn2++4H2O）
＋
5× （2Cl－ ＝ Cl2 + 2e ）
2MnO4－＋10Cl－＋16H＋＝2Mn2＋＋5Cl2＋8H2O
原电池的电动势——原电池中两半电池之间的电位差
E = φ正极 - φ负极
电极电位的产生：金属与溶液荷不同电荷——双电层——电 位差——产生电极电位。
标准电极电位及其测量：绝对电极电 位无法得到，但很容易测量两个电极 之间的电位差（比如万用表测干电池 电压）。因此，人们规定标准条件下 氢电极的电极电位为零，测量标准条 件下待测电极与标准氢电极之间的电 位差，就很容易得到该电极的标准电 极电位。（类比海拔高度）
解： 设Cr的氧化值为x，已知O的氧化值为-2 ，则：
2x + 7×(-2) = -2 x = +6
设Fe的氧化值为x，已知O的氧化值为-2 ，则:
3 x + 4 ×(-2) = 0
x=+ 8
3
由以上例子可见, 元素的氧化值可以是整数、零, 也可以是分数。
离子— 电子法 配平化学反应方程式
我们讨论的反应多在水溶液中进行，即：一般以离子形式进行，用该方法较简便。
小诀窍
★ 酸性介质中：多氧的一边加H+；少氧一边加H2O ★ 碱性介质中：多氧的一边加H2O ；少氧的一边加OH-
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
应注意！
1. 酸性介质中，反应式两边不能出现OH2. 碱性介质中，反应式两边不能出现H+
3. 中性介质中，根据情况，可加H+ 或者 OH-
3. 分别配平两个半反应式；
氧化反应： Fe2+ → Fe3+ + e 还原反应： 6e + 6H+ + ClO3- → Cl- + 3H2O
4. 依据氧化还原反应得失电子总数必须相等的原则， 将两个半反应合并成一个配平的离子方程式。
Fe2+ = Fe3+ + e )×6
+)
6e + 6H+ + ClO3- = Cl- + 3H2O
2H++2e
H2
lg 0.059
[H ]2
2
PH2/P
Hg2Cl2（s）+2e
2Hg（l）+2Cl-
lg 0.059
1
2
[Cl_ ]2
MnO4- + 8H+ + 5e
Mn2+ + 4H2O
lg 0.059 [MnO4 ][H ]8
5
[Mn2 ]
(二) 酸度 在许多电极反应中,H+、OH-和H2O作为介质参加
反应, pH的改变会影响电极电位。
example
电极反应:
Cr2O72-+14H++6e
2Cr3++7H2O φ =1.232V
若Cr2O72-和Cr3+的浓度均为1mol·L-1, 求298.15K, pH=6时的电极电位。
例: 配平在碱性条件下进行的下列反应
Mn04－
+
2－
SO3
MnO2+ SO42－
MnO4－
2－
SO3
MnO2 SO42－
百度文库
还原反应 氧化反应
MnO4－＋2H2O＝MnO2＋4OH－－3e
SO32－＋2OH－＝SO42－＋H2O＋2e
2Mn04－+ 3SO32－＝ 2MnO2 +?3SO42－+ 2OH－
6Fe2+ + 6H+ + ClO3- = 6Fe3+ + Cl- + 3H2O
∵反应是在稀H2SO4介质中，∴可以写出相应的分子方程式：
6FeSO4 + KClO3 + 3H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + KCl + 3H2O
例: 配平
MnO4_+H++Cl-
Mn2++Cl2+H2O
1.分成氧化、还原两个半反应
（1）负极写左边，正极写右边；负极 发生氧化反应，正极发生还原反应；
（2）两相或不相混溶的两种溶液之间的界面，用单竖线 “|”表示；使用盐桥消除液接电位，用双竖线“ ”表 示；同一相中多种组分用“，”隔开； （3）电解质位于两电极之间； （4）气体或准相电极反应，用惰性固体导电材料作电极， 以传导电流； （5）电池中的溶液应表明浓（活）度，气体标明温度和 压力。
负极反应：
Zn → Zn2+ + 2e (还原剂电对作负极，氧化反应) 正极反应：
Cu2+ + 2e - → Cu (氧化剂电对作正极, 还原反应)
电池反应 Zn + Cu2+
Zn2+ + Cu
原电池的书写
➢ 原电池图解表达式书写规定： (-) Zn | ZnSO4(c1) || CuSO4 (c2) | Cu (+)
第六章 氧化还原反应
一般：
H — +1（有时候也为-1）； O — -2（有时候也为-1，+1）
例如
碳的氧化数 CO CO2 CH4 C2H5OH +2 +4 -4 -2
硫或铁的氧化数 S2O32- S2O82- Fe3O4 +2 +7 +8/3
example
试计算Cr2O72-中Cr的氧化值和Fe3O4中Fe的氧化值