实验六氧化还原反应与电化学 1.实验目的 )了解介质和反应物浓度对氧化还原的影响 (2)了解氧化态或还原态浓度的变化对电极电势的影响 (3)实验自身氧化还原反应 (4)了解原电池和电解池 2.实验内容提要 2.1电极电势与氧化还原反应的关系 (1)将0.5mLO. moll- KI溶液和2滴0.1 mol L- FeCI3溶液在试管中混匀后,加入 0.5 mLCC4。充分振荡,观察CCl4的颜色有何变化 实验现象:CCl4层呈现紫红色。 反应方程式:2Fe3++2I→2Fe2+I2 (2)用05mL0.1 molL KBr溶液和2滴0.1 mol L FeCl3溶液在试管中混匀后,加 入0.5 mLCC4。充分振荡,观察CCl4的颜色有何变化 实验现象:CCl4层无变化,不反应 (3)取两支试管,分别加入几滴溴水和碘水,然后再分别滴加0.1 molL- FeSO4溶 液,观察现象。 实验现象:溴水退色,碘水不变色 反应方程式:2Fe2+Br2→2Fe计+2B 22酸度对氧化还原反应速率的影响 在两支盛有0.5mL0. Imol.L- KBr溶液的试管中,往一试管中加0.5mL3m H2SO4,在另一试管中加0.5mL6 moIL HAC,然后往两支试管中各加入2 滴0.01 mol L KMnO4溶液,观察现象 实验现象:在装有HSO4的试管中,紫色褪去的较快。 反应方程式:2Mn0+10Br-+16H→2Mn2 5Br,+ 8H2O 2.3浓度对氧化还原的影响 (1)往两支各盛一粒锌粒的试管中,分别加入3mL浓HNO3和05 mol L- HNO3溶 液。观察它们的反应产物有无不同? 实验现象:Zn粒与浓HNO3剧烈反应,生成红棕色气体;而与稀HNO3反应较 慢,放置半小时后进行NH4的检验,发现红色石蕊试纸变蓝
实验六 氧化还原反应与电化学 1. 实验目的 （1）了解介质和反应物浓度对氧化还原的影响 （2）了解氧化态或还原态浓度的变化对电极电势的影响 （3）实验自身氧化还原反应 （4）了解原电池和电解池 2.实验内容提要 2.1 电极电势与氧化还原反应的关系 （1）将 0.5mL0.1mol·L-1KI 溶液和 2 滴 0.1mol·L-1FeCl3 溶液在试管中混匀后，加入 0.5mLCCl4。充分振荡，观察 CCl4的颜色有何变化。 实验现象：CCl4 层呈现紫红色。 反应方程式：2Fe3+ + 2I -→ 2Fe 2+ + I2 （2）用 0.5mL0.1mol·L-1KBr 溶液和 2 滴 0.1mol·L-1FeCl3 溶液在试管中混匀后，加 入 0.5mLCCl4。充分振荡，观察 CCl4 的颜色有何变化。 实验现象：CCl4 层无变化，不反应。 （3）取两支试管，分别加入几滴溴水和碘水，然后再分别滴加 0.1mol·L-1FeSO4 溶 液，观察现象。 实验现象： 溴水退色，碘水不变色。 反应方程式： 2Fe 2+ + Br2 → 2Fe3+ + 2Br – 2.2 酸度对氧化还原反应速率的影响 在两支盛有 0.5mL0.1mol·L-1KBr 溶液的试管中，往一试管中加 0.5mL3mol·L-1 H2SO4，在另一试管中加 0.5mL6mol·L-1HAc，然后往两支试管中各加入 2 滴 0.01 mol·L-1KMnO4 溶液，观察现象。 实验现象 ：在装有 H2SO4的试管中，紫色褪去的较快。 反应方程式： 2MnO4 - + 10Br – + 16H+ → 2Mn2+ + 5Br2 + 8H2O 2.3 浓度对氧化还原的影响 （1）往两支各盛一粒锌粒的试管中，分别加入 3mL 浓 HNO3和 0.5mol·L-1 HNO3 溶 液。观察它们的反应产物有无不同? 实验现象：Zn 粒与浓 HNO3剧烈反应，生成红棕色气体；而与稀 HNO3反应较 慢，放置半小时后进行 NH4 + 的检验，发现红色石蕊试纸变蓝
反应方程式:Zn+4HNO3(浓)→Zn(NO3)2+2NO2↑+2H2O 4Zn+10HNO(稀)→4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O (2)向盛有05mL02molL硫酸亚铁铵eSO1(NH4)SO46H2O溶液的离心试管 中,加入1~2滴碘水,混合后观察碘水颜色是否退去?然后再滴加0.1 mol L AgNO 边加边摇,观察有什么变化?离心沉淀,向上层清液中加几滴10% NH4SCN溶液观察颜 色变化? 实验现象:开始时碘水的颜色不退:逐滴加入Ag№O3后出现灰白色沉淀;离心沉 降后的清液滴加10% NHSCN,溶液出现血红色 反应方程式:12+2Fe2+2Ag→2Ag↓+2Fe3 Fe'+ nSCN-[Fe(sCn)P"n 24自身氧化还原反应 (1)在干燥的试管中,放入少量固体KClO3及MnO2,混合均匀,在酒精灯上加热, 检査有无气体放出。然后将残渣用水溶解,用AgNO3溶液检査生成的CI离子。 实验现象:可使带余烬火柴可复燃:残渣用水溶解后加入AgNO3有白色沉淀产生 反应方程式:2KClO3→2KCl+3O2↑ Cr+Ag→AgCl (2)于试管中注入少量H2O2溶液,加入少许MnO2粉末,检查有无氧气放出。 实验现象:可使带余烬火柴可复燃。 反应方程式:2H2O2→2H2O+O2↑ 2.5原电池 在一只烧杯加入30mL1.0mo-L'CuSO4溶液,在另一只烧杯加入30mL 1.0molL' ZnSo4溶液,然后在CuSO4溶液内放一同片,在ZnSO4溶液内放一锌片,将 两种溶液用盐桥连接,并分别用导线将铜片与伏特计的正极相连接,将锌片和伏特计的 负极相连接,观察伏特计的读数 伏特计的读数:1053mV 在CuSO4溶液中加入浓氨水至生成的沉淀溶解为止,测量电压变化 伏特计的读数:870mV 再在ZnSO4溶液中加入浓氨水至生成的沉淀溶解为止,测量电压变化。 伏特计的读数:1052mV。 2.6电解
反应方程式：Zn + 4HNO3(浓) → Zn(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O 4Zn + 10HNO3(稀) → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O （2）向盛有 0.5 mL0.2mol·L-1 硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]溶液的离心试管 中，加入 1~2 滴碘水，混合后观察碘水颜色是否退去？然后再滴加 0.1mol·L-1 AgNO3, 边加边摇，观察有什么变化？离心沉淀，向上层清液中加几滴 10%NH4SCN 溶液观察颜 色变化？ 实验现象：开始时碘水的颜色不退；逐滴加入 AgNO3 后出现灰白色沉淀；离心沉 降后的清液滴加 10%NH4SCN，溶液出现血红色。 反应方程式：I2 + 2Fe2+ + 2Ag+ → 2AgI↓ + 2Fe3+ Fe3+ + nSCN- → [Fe(SCN)n] 3-n 2.4 自身氧化还原反应 （1）在干燥的试管中，放入少量固体 KClO3 及 MnO2，混合均匀，在酒精灯上加热， 检查有无气体放出。然后将残渣用水溶解，用 AgNO3 溶液检查生成的 Cl- 离子。 实验现象：可使带余烬火柴可复燃；残渣用水溶解后加入 AgNO3 有白色沉淀产生。 反应方程式：2KClO3 → 2KCl + 3O2↑ Cl- + Ag+ → AgCl↓ （2）于试管中注入少量 H2O2溶液，加入少许 MnO2粉末，检查有无氧气放出。 实验现象 ：可使带余烬火柴可复燃。 反应方程式：2H2O2 → 2H2O + O2↑ 2.5 原电池 在一只烧杯加入 30mL 1.0mol·L-1CuSO4 溶液，在另一只烧杯加入 30mL 1.0mol·L-1ZnSO4溶液，然后在 CuSO4 溶液内放一同片，在 ZnSO4溶液内放一锌片，将 两种溶液用盐桥连接，并分别用导线将铜片与伏特计的正极相连接，将锌片和伏特计的 负极相连接，观察伏特计的读数。 伏特计的读数：1053mV； 在 CuSO4溶液中加入浓氨水至生成的沉淀溶解为止，测量电压变化。 伏特计的读数：870mV； 再在 ZnSO4 溶液中加入浓氨水至生成的沉淀溶解为止，测量电压变化。 伏特计的读数：1052mV。 2.6 电解
利用上面实验中原电池产生的电流,电解硫酸钠溶液。把连接铜片和锌片上导线的 另一端插入盛有0.5molL'NaSO4溶液的蒸发皿中,在阴极附近滴一滴酚酞溶液,观察 阴极与溶液界面处发生的现象。 实验现象:两极有气泡产生,阴极附近变红 反应方程式:2H2O→2H2+O2↑ 3.注意事项 (1)在做锌粒与浓硝酸的反应时,应在通风橱中进行 (2)在做氧气的检验时,如气量太小,只能支持火柴不熄灭; (3)在做原电池反应中,离子浓度变化对电动势的影响时,加入氨水形成配合物, 注意加入氨水时一定要将盐桥取出,边滴加边不断搅拌,至沉淀完全溶解之后再放入盐 桥,测量电动势。 4.思考题 (1)把锌片加入含有相同浓度的铜离子和铅离子的混合溶液中时,哪种金属先析出? (2)电解硫酸钠溶液时,为什么得不到金属钠? (3)原电池的正极同电解池的阳极以及原电池的负极与电解池的阴极,其电极反应 的本质是否相同? (4)原电池是根据什么原理构成的?如果没有检流计,可用什么化学方法检验是否 有电流产生?
利用上面实验中原电池产生的电流，电解硫酸钠溶液。把连接铜片和锌片上导线的 另一端插入盛有 0.5 mol·L-1Na2SO4溶液的蒸发皿中，在阴极附近滴一滴酚酞溶液，观察 阴极与溶液界面处发生的现象。 实验现象 ：两极有气泡产生，阴极附近变红。 反应方程式：2H2O → 2H2 + O2↑ 3. 注意事项 （1）在做锌粒与浓硝酸的反应时，应在通风橱中进行； （2）在做氧气的检验时，如气量太小，只能支持火柴不熄灭； （3）在做原电池反应中，离子浓度变化对电动势的影响时，加入氨水形成配合物， 注意加入氨水时一定要将盐桥取出，边滴加边不断搅拌，至沉淀完全溶解之后再放入盐 桥，测量电动势。 4.思考题 （1）把锌片加入含有相同浓度的铜离子和铅离子的混合溶液中时，哪种金属先析出？ （2）电解硫酸钠溶液时，为什么得不到金属钠？ （3）原电池的正极同电解池的阳极以及原电池的负极与电解池的阴极，其电极反应 的本质是否相同？ （4）原电池是根据什么原理构成的？如果没有检流计，可用什么化学方法检验是否 有电流产生？