工程化学教案 第四章 碱性介质，可加OH(两边均可) 中性介质，可加H,也可加OH 只要是水溶液，不管是酸性、碱性或中性都可加水（两边均可） 一般地： 酸性或中性介质中，如果某一边多一个氧，则该边可加2H,另一边加一个H0。 碱性或中性介质中，如果某一边多一个氧，则该边可加一个H0,另一边加2个0H。 显然，本反应处于酸性介质： Cu2S+4H0-2C2*+S02+8Hr NO:+4H* NO+2H20 (3)配平电荷数（两边加若干个电子） Cu2s+4H20→2C2++S02+8H+10e (a) NO.-44Ht+3N0+2H0 (6) 根据氧化剂、还原剂得失电子数相等原则，用最小公倍数法，将两个半反应式各乘适当 系数，使得失电子数相等，然后相加，消去电子及重复项（合并同类项），则得配平的 离子方程式： (a)X3+(b)X10得：3CuS+10NO3+16H→6C2++3S02-+10NO+8H0 (⑤)检查（两边原子数及电荷数是否相等），若需要，再写成化学方程式。 右边的6Cu2*,写成6Cu(NO), ,这样多了12个NO, 测左边应增加12个NO 用HNO米写，左边共应有22个HNO,(里面包括这边的16H),右边的3S0:2-写 成3hSO4,得 3CU2S+22 H NO3 =6 Cu (NO3 )2+3 H2 S04+10NO+8H2O §4一2原电池 一、原电池 1、定义：能使氧化还原反应产生电流，把化学能转变为电能的装置。 一般氧化还原反应中，氧化剂和还原剂热运动相遇时，发生了电子转移，由于分子 热运动无一定方向，因此，不会形成电子的定向移动一电流，而常以热能形成表现出来。 所以，人们设计一个装置，让电子转移变成电子的定向移动，这种装置就是原电池 这里的关键是使氧化剂和还原剂的电子转移通过 定的电路， 定向的、有秩序地进行。 如，将Zn片放到CuSO:液中。现象：Zn逐渐溶解，兰色CuSO:溶液逐渐变浅，红色 Cu在Zn片上析出，溶液温度逐渐升高。这是Zn与CuSO4直接反应结果(Zn十CuSO4= ZnSO4+Cu),无申流产生。 但如将Zn片插入盛ZnSO4溶液的烧杯中，Cu片插入盛CSO4溶液的另一烧杯中，用 导线把两金属片连接起来，两烧杯的溶液用盐桥沟通（如图41），可观察到：Z片逐渐溶 解，Cu片上有金属C山析出，检流计指针发生偏转，说明导线上有电流通过。上述装置 实现了使氧化还原反应产生电流，把化学能转变成电能，称为原电池。原电池由两个半电 池（或两个电极）组成，每一半电池由一种元素的不同氧化态即氧化还原电对组成，高价态 可作氧化剂，低价态可作还原剂。如上述铜锌电池，Cu、CuSO4组成铜半电池，Zn、ZnSO4 组成锌半申池 工作状态的化学电池同时发生三个过程 ●两个电极表面分别发生氧化反应和还原反应 ●电子流过外电路 ●离子流过电解质溶液 4 工程化学教案 第四章 • • 4 碱性介质，可加 O H－（两边均可） 中性介质，可加 H+，也可加 O H－ 只要是水溶液，不管是酸性、碱性或中性都可加水（两边均可） 一般地： 酸性或中性介质中，如果某一边多一个氧，则该边可加 2 H+，另一边加一个 H2O。 碱性或中性介质中，如果某一边多一个氧，则该边可加一个 H2O，另一边加 2 个 O H－。 显然，本反应处于酸性介质： Cu2S ＋4H2O→ 2Cu2+＋SO4 2－＋8 H+ NO3 －＋4H+ → NO＋2H2O ⑶配平电荷数（两边加若干个电子） Cu2S ＋4H2O→ 2Cu2+＋SO4 2－＋8 H+ ＋10e （a） NO3 －＋4H+ ＋3 e → NO＋2H2O （b） 根据氧化剂、还原剂得失电子数相等原则，用最小公倍数法，将两个半反应式各乘适当 系数，使得失电子数相等，然后相加，消去电子及重复项（合并同类项），则得配平的 离子方程式： （a）×3＋（b）×10 得： 3Cu2S＋10NO3 －＋16H+ → 6Cu2+＋3SO4 2－＋10NO＋8H2O (5)检查（两边原子数及电荷数是否相等），若需要，再写成化学方程式。 右边的 6Cu2+，写成 6 Cu（NO3）2，这样多了 12 个 NO3 －，则左边应增加 12 个 NO3 －， 用 H NO3 来写，左边共应有 22 个 H NO3（里面包括这边的 16 H+），右边的 3SO4 2－写 成 3 H2 SO4，得 3Cu2S＋22 H NO3 = 6 Cu（NO3）2＋3 H2 SO4＋10NO＋8H2O §4—2 原电池 一、原电池 1、定义： 能使氧化还原反应产生电流，把化学能转变为电能的装置。 一般氧化-还原反应中，氧化剂和还原剂热运动相遇时，发生了电子转移，由于分子 热运动无一定方向，因此，不会形成电子的定向移动—电流，而常以热能形成表现出来。 所以，人们设计一个装置，让电子转移变成电子的定向移动，这种装置就是原电池。 这里的关键是使氧化剂和还原剂的电子转移通过一定的电路，定向的、有秩序地进行。 如，将 Zn 片放到 CuSO4 液中。现象：Zn 逐渐溶解，兰色 CuSO4 溶液逐渐变浅，红色 Cu 在 Zn 片上析出，溶液温度逐渐升高。这是 Zn 与 CuSO4 直接反应结果（Zn＋CuSO4 = Zn SO4＋Cu），无电流产生。 但如将 Zn 片插入盛 Zn SO4 溶液的烧杯中，Cu 片插入盛 CuSO4 溶液的另一烧杯中，用 导线把两金属片连接起来，两烧杯的溶液用盐桥沟通（如图 4-1），可观察到：Zn 片逐渐溶 解，Cu 片上有金属 Cu 析出，检流计指针发生偏转，说明导线上有电流通过。上述装置就 实现了使氧化-还原反应产生电流，把化学能转变成电能，称为原电池。原电池由两个半电 池（或两个电极）组成，每一半电池由一种元素的不同氧化态即氧化还原电对组成，高价态 可作氧化剂，低价态可作还原剂。如上述铜锌电池，Cu、CuSO4 组成铜半电池，Zn、ZnSO4 组成锌半电池。 工作状态的化学电池同时发生三个过程： ● 两个电极表面分别发生氧化反应和还原反应 ● 电子流过外电路 ● 离子流过电解质溶液