大学无机化学氧化还原
无机化学简明教程第7章 氧化还原反应可编辑全文
H+浓度为1mol·L-1的酸溶液中。不断地通入压力为101.3
kPa的氢气流，使铂黑电极上吸附的氢气达到饱和。这时，
H2与溶液中H+可达到以下平衡：
电极反应： 2H (aq) 2e = H2 g
电电对对：：H/H2
E
H /H2
= 0.000V
无机化学
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表示为: H+ H2(g) Pt
H2←
即: Cr(OH)3 (s) + 5OH- = CrO42- + 4H2O + 3e-
②
①×3+②×2得
2Cr(OH)3 (s) + 3Br2 (l) + 10OH- = 2CrO42- + 6Br- + 8H2O
2Cr(OH)3 (s) + 3Br2 (l) + 10KOH= 2K2CrO4 + 6KBr + 8H2O
() Pt Fe2 1.0mol L1 , Fe3 0.1mol L1 ‖ Cl 2.0mol L1 Cl2101325Pa Pt ()
无机化学
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例2：将反应: SnCl2 +FeCl3 SnCl4 +FeCl2 组成一个原电池，写出其电池组成及正负极的电极反应。
解： <–> Sn2+ – 2e
S4O62S4O62 S的氧S的化氧数化为数 为2.5 2.5 CCHH33CCOOOOHH CC的的氧氧化化数数为为00
无机化学
7
4、氧化还原电对
对氧化还原反应 Cu2+ + Zn = Zn2+ + Cu O1 R1 O2 R2
Cu2+ /Cu ， Zn2+ /Zn 称为氧化还原电对 氧化态和还原态成共轭关系:
无机化学：氧化还原与电极电势
解:
+2
2Fe
2+
(C1)
+Cl2 (100kPa)
0
→2Fe
+3 3+
(C2)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
+ 2Cl (C3)
-1
-
氧化反应:Fe2+(C1) - e- → Fe3+(C2) 还原反应:Cl2 (100kPa) + 2e- → 2Cl- (C3)
负极
正极
(-)Pt | Fe3+(C2), Fe2+(C1) ||Cl-(C3) |Cl2(P), Pt(+)
Cu2+ + 2e- → Cu Zn - 2e- → Zn 2+
Ox + ne = Red 共轭关系 HB H+ + B共轭酸碱对
Red - ne = Ox
一个氧化还原反应就是两对氧化还原电对物质之 间的电子转移反应 ne a Ox1 + b Red2 → c Red1 + d Ox2 包含氧化剂的电对称为氧化剂电对； 包含还原剂的电对称为还原剂电对。
氧化数降低的过程称为还原
氧化数升高的物质为还原剂
H2 + Cl2 →
0
0
氧化数升高
+1
氧化数降低
2HCl-1
Cl2 H2
氧化数降低
发生还原反应
氧化剂 氧化数升高 还原剂
发生氧化反应
三、氧化还原电对
任何一氧化还原反应都是由两个半反应组成的，一个 是氧化剂被还原的半反应，另一个是还原剂被氧化的 半反应。 氧化数
总的电池反应：
2e 2+ Cu + Zn
无机化学酸碱性和氧化性还原性
无机化学酸碱性和氧化性还原性无机化学是研究无机物质的性质、结构、组成和变化规律的科学。
酸碱性和氧化性还原性是无机化学中的两个重要概念，对于理解和应用无机化学具有重要意义。
一、酸碱性1.1 酸的定义和性质酸是指能够在水中释放出H+离子的化合物。
根据不同的理论，酸有多种定义。
其中，Brønsted-Lowry酸的定义最为常用，即酸是能够给出H+离子的物质。
例如，盐酸（HCl）和硫酸（H2SO4）都是常见的强酸。
酸具有以下性质：（1）酸能够和碱反应生成盐和水；（2）酸能够和金属反应产生氢气；（3）酸能够在水中电离，生成溶液电导性增强。
1.2 碱的定义和性质碱是指能够在水中释放出OH-离子的化合物。
与酸类似，根据不同的理论，碱也有多种定义，其中Brønsted-Lowry碱的定义最常用，即碱是能够接受H+离子的物质。
例如，氢氧化钠（NaOH）和氢氧化钾（KOH）都是常见的强碱。
碱具有以下性质：（1）碱能够和酸反应生成盐和水；（2）碱能够与酸中的氢离子结合形成水分子；（3）碱在水中电离，生成溶液电导性增强。
1.3 酸碱中性和pH酸碱中性是指酸和碱在适当比例下可以中和彼此，形成中性的盐和水。
中性溶液的pH值为7。
pH值是描述溶液酸碱性强弱的指标，其越低表示酸性越强，越高表示碱性越强。
酸碱指示剂是一种能够通过颜色变化来检测溶液酸碱性的物质。
常用的指示剂包括酚酞、溴嘧啶蓝等。
通过观察指示剂的颜色变化，可以判断溶液是酸性、碱性还是中性。
二、氧化性还原性2.1 氧化还原反应的定义和特点氧化还原反应（简称氧化反应或还原反应）是指在化学反应中，物质失去电子的过程称为氧化，而获得电子的过程称为还原。
氧化剂是能够氧化其他物质的物质，而还原剂则是能够被氧化剂氧化的物质。
氧化还原反应具有以下特点：（1）反应中一定存在电子的转移；（2）氧化剂接受电子，还原剂失去电子；（3）氧化还原反应通常伴随着能量的释放或吸收。
无机化学第六章-氧化还原与电化学
Zn - 2e → Zn2+ Cu2+ + 2e → Cu
3)电池反应: 两半电池反应之和。 Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu
4) 原电池的符号表示：
(-)Zn︱Zn2+(aq)‖Cu2+(aq)︱Cu(+)
• 负极在左，正极在右。用符号（-）（+）表示。 • “︱”表示两相之间的界面。 • “‖”表示盐桥。 • 溶液的浓度、气体的压力也应标明。
C 4HNO 3 4NO 2 CO 2 2H2O
二、离子-电子法
MnO4 SO32 Mn 2 SO42
2 MnO4 8H 5e Mn2 4H2O（还原） 5 SO32 H2O 2e SO42 2H (氧化)
2MnO4 5SO32 6H 2Mn2 5SO42 3H 2O
Zn+CuSO4
ZnSO4+Cu
Zn
CuSO4
Cu-Zn原电池装置
原电池：将氧化还原反应的化学能转变 成为电能的装置。
2. 原电池的组成与表示方法
1)半电池(电极): 组成原电池的每个部分叫半电池。
Zn-ZnSO4 锌电极 失电子-负极
Cu-CuSO4 铜电极 得电子+正极
2)半电池反应:半电池中发生的反应。
2KMnO 4 5K 2SO3 3H 2SO 4 2MnSO 4 6K 2SO 4 3H 2O
配平下列反应：
K2Cr2O7+KI+H2SO4 K2SO4+Cr2(SO4)3+I2+H2O
Cl2+NaOH NaCl+NaClO3+H2O
6.2 原电池与电极电势 原电池的组成与表示方法
无机化学(上册)：第12章 氧化还原与电化学 习题与答案
第12章氧化还原与电化学习题与详细答案1．计算下列化合物中右上角带“*”元素的氧化态：KCl*O3，NaCl*O，H2O*2，O*3，S*8，C*60，KO*2，Na2S*2O3，Cr*2O72-，S*4O62-，N*H4+，N*2H4，Fe*3O4，Ni*(CO)4，Na[Co*(CO)4]，H[Mn*(CO)5]，[Fe*(CN)6]4-，[Fe(N*CS)6]3-.解：+5 +1 -1 0 0 0 -½ +2 +6 +2.5 -3KCl*O3，NaCl*O，H2O*2，O*3，S*8，C*60，KO*2，Na2S*2O3，Cr*2O72-，S*4O62-，N*H4+，-2 +8/3 0 -1 -1 +2 -3N*2H4，Fe*3O4，Ni*(CO)4，Na[Co*(CO)4]，H[Mn*(CO)5]，[Fe*(CN)6]4-，[Fe(N*CS)6]3-.2．用“氧化数法”配平以下列各氧化还原反应的方程式；（8）-（15）同时用“离子-电子法”配平：（1）AgNO3(s) → Ag(s) + NO2(g) + O2(g)（2）(NH4)2Cr2O7(s) → N2(g) + Cr2O3(s)（3）H2O2(aq) → H2O(l) + O2(g)（4）Cu(s) + HNO3（稀）→ Cu(NO3)2 + NO(g)（5）CuS(s) + HNO3（浓）→ CuSO4 + NO2(g)（6）H2S(g) + H2SO4（浓）→ S(s) + SO2(g)（7）C(s) + H2SO4（浓）→ CO2(g) + SO2(g) + H2O（8）SO2(g) + MnO4-→ Mn2+ + SO42-（9）Cr2O72- + H2O2→ Cr3+ + O2(g)（10）CrO42- + CN-→ Cr(OH)3(s) + OCN-（11）Cl2(g) + CN- + OH-→ Cl- + OCN-（12）I2(s) + OH-→ I- + IO3-（13）I- + IO3-→ I2(s) + H2O（14）I2(s) + S2O32-→ I- + S4O62-（15）NaBiO3(s) + Mn2+ + H+→ Bi3+ + MnO4-解：（1）氧化数+1 +5 -2 0 +4 -2 02 AgNO3(s) = 2 Ag(s) + 2 NO2(g) + O2(g)（2）(NH4)2Cr2O7(s) = N2(g) + Cr2O3(s) + 4 H2O（3）2 H2O2(aq) = 2 H2O(l) + O2(g)（4）3 Cu(s) + 8 HNO3（稀）= 3 Cu(NO3)2 + 2 NO(g) + 4 H2O（5）CuS(s) + 8 HNO3（浓）= CuSO4 + 8 NO2(g) + 4 H2O（6）H2S(g) + H2SO4（浓）= S(s) + SO2(g) + 2 H2O（7）C(s) + 2 H2SO4（浓）→ CO2(g) + 2 SO2(g) + 2 H2O（8）“氧化数法”：5 SO2(g) + 2 MnO4- + 2 H2O = 2 Mn2+ + 5 SO42- + 4 H+“离子-电子法”：5 SO2(g) + 10 H2O = 5 SO42- + 20 H+ + 10 e2 MnO4- + 10 e + 16 H+ = 2 Mn2+ + 5 SO42-两式相加，得：5 SO2(g) + 2 MnO4- + 2 H2O = 2 Mn2+ + 5 SO42- + 4 H+（9）“氧化数法”：Cr2O72- + 3 H2O2 + 8 H+ = 2 Cr3+ + 3 O2(g) + 7 H2O“离子-电子法”：3 H2O2 = 3 O2(g) + 6 H+ + 6 eCr2O72- + 14 H+ + 6 e = 2 Cr3+ + 7 H2O两式相加，得：Cr2O72- + 3 H2O2 + 8 H+ = 2 Cr3+ + 3 O2(g) + 7 H2O （10）“氧化数法”：2 CrO42- + 3 CN- + 5 H2O = 2 Cr(OH)3(s) + 3 OCN- + 4 OH-“离子-电子法”：3 CN- + 6 OH- = 3 OCN- + 3 H2O + 6 e2 CrO42- + 8 H2O + 6 e = 2 Cr(OH)3(s) +10 OH-两式相加，得：2 CrO42- + 3 CN- + 5 H2O = 2 Cr(OH)3(s) + 3 OCN- + 4 OH- （11）“氧化数法”：Cl2(g) + CN- + 2 OH- = 2 Cl- + OCN- + H2O“离子-电子法”：CN- + 2 OH- = OCN- + H2O + 2 eCl2(g) + 2 e = 2 Cl- + H2O两式相加，得：Cl2(g) + CN- + 2 OH- = 2 Cl- + OCN- + H2O（12）“氧化数法”：3 I2(s) + 6 OH- = 5 I- + IO3- + 3 H2O“离子-电子法”：I2(s) + 12 OH- = 2 IO3- + 6 H2O + 10 e5 I2(s) + 10 e = 10 I-两式相加，约简系数，得：3 I2(s) + 6 OH- = 5 I- + IO3- + 3 H2O（13）“氧化数法”：5 I- + IO3- + 6 H+ = 3 I2(s) + 3 H2O“离子-电子法”：10 I- = 5 I2(s) + 10 e2 IO3- + 12 H+ + 10 e = I2(s) + 6 H2O两式相加，约简系数，得：5 I- + IO3- + 6 H+ = 3 I2(s) + 3 H2O（14）“氧化数法”：I2(s) + 2 S2O32- = 2 I- + S4O62-“离子-电子法”：2 S2O32- = S4O62- + 2 eI2(s) + 2 e = 2 I-两式相加，得：I2(s) + 2 S2O32- = 2 I- + S4O62-（15）“氧化数法”：5 NaBiO3(s) + 2 Mn2+ + 14 H+ = 5 Bi3+ + 5 Na+ + 2 MnO4- + 7 H2O “离子-电子法”：2 Mn2+ + 8 H2O= 2 MnO4- + 16 H+ + 10 e5 NaBiO3(s) + 30 H+ + 10 e = 5 Bi3+ + 5 Na+ + 15 H2O两式相加，得：5 NaBiO3(s) + 2 Mn2+ + 14 H+ = 5 Bi3+ + 5 Na+ + 2 MnO4- + 7 H2O 3．含氰（CN-）工业废水可以用漂白粉[有效成份Ca(ClO)2]或氯气或H2O2在碱性介质中进行氧化处理后排放，写出各反应方程式。
无机化学——氧化还原反应与电极电势
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例 6-2 求Fe3O4中Fe的氧化值。 解： 已知O的氧化值为-2。设Fe的氧化值为x，则 3x + 4( 2)＝ 0
x = +8/3
所以Fe的氧化值为+8/3
2018/10/4
第六章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法
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由上题可知氧化值可为正值也可为负值，可以 是整数、分数也可以是小数。 注意：在共价化合物中，判断元素原子的氧化值时， 不要与共价数(某元素原子形成的共价键的数目)相混 淆。例如：
2018/10/4
第六章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法
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例6-3配平反应：KMnO4 +K2SO3MnSO4+K2SO4+H2O (酸性介质) 解： (1) MnO4 + SO32 Mn2+ +SO42 (2) MnO4Mn2+ ； SO32SO42 (3) MnO4 + 8H+ +5e = Mn2+ + 4H2O SO32 + H2O = SO42 +2H+ +2e (4) MnO4 + 8H+ +5e = Mn2+ + 4H2O 2 +) SO32 + H2O = SO42 +2H+ +2e 5 2MnO4 + 5SO32 + 6H+ = 2Mn2+ + 5SO42 + 3H2O 所得离子反应方程式等式两边各原子数目和电荷数目应该相等。 (5) 2KMnO4 + 5K2SO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2O 在配平时，酸性介质用什么酸？一般以不引入其他杂质和引 进的酸根离子不参与氧化还原反应为原则。上例中反应产物有 SO42，宜以稀H2SO4为介质，因其既无氧化性又无还原性。
无机化学常见反应总结
无机化学常见反应总结无机化学是研究无机物质的组成、结构、性质和变化规律的学科。
无机化学反应是无机化学的核心内容，也是无机化学的基础。
本文将对无机化学中常见的反应进行总结，包括酸碱反应、氧化还原反应、络合反应和沉淀反应等，以便读者更好地理解和掌握无机化学的基本知识。
一、酸碱反应酸碱反应是指酸与碱在一定条件下发生中和反应的化学反应。
常见的酸碱反应有中和反应、强酸强碱溶液的中和反应、强酸弱碱溶液的中和反应等。
例如，盐酸与氢氧化钠的中和反应可以表示为：HCl + NaOH → NaCl + H2O酸与碱中和反应既可以在水溶液中发生，也可以在固体之间发生。
二、氧化还原反应氧化还原反应是指物质中电子的转移过程。
在氧化还原反应中，发生氧化的物质称为被氧化剂，接受氧化物的物质称为还原剂。
氧化还原反应常见的类型有金属与非金属元素的反应、金属与酸的反应、金属与金属离子的反应等。
例如，铁与氧气发生氧化反应可以表示为：4Fe + 3O2 → 2Fe2O3三、络合反应络合反应是指两个或多个分子或离子中的一个或多个配位键成键而形成络合物的化学反应。
配位键通常是由一个或多个配体与一个中心金属离子相连接形成的。
络合反应不仅发生在配位化合物中，也可以发生在溶液中。
例如，Cu2+与NH3发生络合反应可以表示为：Cu2+ + 4NH3 → [Cu(NH3)4]2+四、沉淀反应沉淀反应是指在溶液中两种离子结合，并形成难溶的沉淀物质的化学反应。
在沉淀反应中，通常发生两种溶液中的离子之间的置换反应，产生一种难溶的沉淀。
例如，硝酸银与氯化钠溶液发生沉淀反应可以表示为：AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3沉淀反应在实验室中被广泛应用于检测离子的存在和浓度的测定。
以上仅是无机化学常见反应的简要总结，还有许多其他类型的反应，如水解反应、酸化反应、还原反应等等。
通过对无机化学常见反应的了解，可以更好地理解和掌握无机化学的基础知识，更好地应用于实际化学问题的解决中。
氧化还原反应-无机化学
刘晓瑭
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例:（1）检验司机是否酒后开车的反应：
3CH3C-1H2OH+2C+6r2O72- +16H+=3CH3+C3 OOH+4+C3r3++11H2O
氧化剂： Cr2O72- 还原剂：CH3CH2OH CH3CH2OH被Cr2O72-氧化成CH3COOH，表现出还原性； Cr2O72-被CH3CH2OH还原成Cr3+，表现出氧化性。
❖单质：氧化数为零。 ❖氢：氧化数一般为+1；
在金属氢化物（如 NaH）中为-1。 ❖氧：氧化数一般为-2；
在过氧化物（如H2O2、NaO2等）中为-1； 在超氧化物（如KO2）中为-0.5； 在含氟氧键时（OF2）为+2。 ❖离子：简单离子的氧化数等于其电荷数；
复杂离子中各元素氧化数代数和等于其电荷数。
2020/11/5
刘晓瑭
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理解氧化数的概念应注意：
（1）氧化数与化合价、共价键数不同： 氧化数表示的是单质或化合物中原子的形式电荷数。
离子化合物：元素的氧化数 = 原子所带的电荷数 共价化合物：元素的氧化数 = 电子偏移的对数
化合价是指某元素的一个原子与一定数目的其它 元素的原子相结合的个数，表示的是一个原子结合 其它原子的能力。
氧化还原反应-无机化学
7.1基本概念
7.1.1 氧化与还原 7.1.2 原电池 7.1.3 电极电势和电动势
2020/11/5
刘晓瑭
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1.氧化还原的定义
氧化——失去电子的过程； 还原——得到电子的过程； 还原剂——失去电子的物质； 氧化剂——得到电子的物质； 氧化还原反应——有电子得失的反应。 表示为：