《电化学原理与应用》课件

1电化学原理与应用电化学原理与应用第三章2目录目录3 3.1.1 氧化还原反应基本概念氧化还原反应基本概念3 3.3.3 电池电动势与电极电势电池电动势与电极电势3.4 3.4 影响电极电势的因素影响电极电势的因素3 3.5.5 电极电势及电池电动势的应用电极电势及电池电动势的应用3 3.6.6 电解与化学电源电解与化学电源3 3.2.2 原电池原电池 3 3.7 7 金属的腐蚀及其防止金属的腐蚀及其防止3Zn:还原剂，在反应过程中失去电子，使氧化剂还还原剂，在反应过程中失去电子，使氧化剂还原，表现还原性。自身被氧化。原，表现还原性。自身被氧化。Zn2+是它的氧化产物。H+：氧化剂，在反应过程中得到电子，使还原剂氧化剂，在反应过程中得到电子，使还原剂氧化，表现氧化性，自身被还原。氧化，表现氧化性，自身被还原。H2是它的还原还原产物。氧化与还原氧化与还原对立的统一体对立的统一体Zn+2H+=Zn2+H23.1氧化还原反应基本概念氧化还原反应基本概念4 氧化值是元素一个原子的荷电数，这种荷电数由假设把每一个键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。氧化值氧化值5v确定氧化值的方法如下：va 一些规定v在单质中，元素的氧化值皆为零。如白磷(P4)中磷的氧化值。v氧的氧化值在正常氧化物中皆为2；在过氧化物（如H202、BaO2等）中，氧的氧化值为-1，在超氧化合物（如KO2）中，氧化值为-1/2。在氟化物中（OF2）氧化值为+2。vb 在离子型化合物中，元素原子的氧化值就等于该原子的离子电荷。vC 在共价化合物中，将属于两原子的共用电子对指定给两原子中电负性更大的原子以后，在两原子上形成的电荷数就是它们的氧化数。共价化合物中元素的氧化数是原子在化合状态时的一种形式电荷数。vd 在结构未知的化合物中，某元素的氧化值可按下述规则求得：原子或离子的总电荷数等于各元素氧化值的代数和。分子的总电荷数等于零。6v 按以上规则，就可以求得各种化合物中不同元素的氧化数。v 例如:K2Cr2O7:Cr的氧化值为_ v Fe3O4:Fe的氧化值为_v Na2S2O3:S的氧化值为_v CaH2:H的氧化值为_v 7v v K2Cr2O7:Cr的氧化值为+6，v Fe3O4:Fe的氧化值为+8/3，v Na2S2O3:S的氧化值为+2。v CaH2:H的氧化值为-1。v由上述可知，氧化值是按一定规则指定的形式电荷数值，它是一个有一定人为性的、经验的概念。它可以是负数，也可以是正数，自然也可以是分数。81.1氧化氧化值法值法2.(1)配平原则配平原则整个反应被氧化的元素氧化值的升高总数与整个反应被氧化的元素氧化值的升高总数与被还被还原的元素氧化值的降低总数相等原的元素氧化值的降低总数相等.氧化还原方程式的配平氧化还原方程式的配平 写出未配平的基本反应式，在涉及氧化还原过程的有关原写出未配平的基本反应式，在涉及氧化还原过程的有关原子上方标出氧化值子上方标出氧化值.计算相关原子氧化值上升和下降的数值计算相关原子氧化值上升和下降的数值用下降值和上升值分别去除它们的最小公用下降值和上升值分别去除它们的最小公倍数，即得氧化倍数，即得氧化剂和还原剂的化学计量数剂和还原剂的化学计量数.平衡还原原子和氧化原子之外的其他原子，在多数情况下平衡还原原子和氧化原子之外的其他原子，在多数情况下是是H原子和原子和O原子原子.最后将箭头改为等号最后将箭头改为等号.(2)配平步骤配平步骤9用氧化值法配平氯酸与白磷作用生成氯化氢和磷酸的反应用氧化值法配平氯酸与白磷作用生成氯化氢和磷酸的反应.HClO3+P4HCl+H3PO4+50-1+5HClO3+P4HCl+H3PO4(-1)(+5)=-6(+5)0 4 0 4=+2010HClO3+3P410HCl+12H3PO410HClO3+3P4+18H2O10HCl+12H3PO410HClO3+3P4+18H2O=10HCl+12H3PO4Example Example 1 1Solution102半反应法（离子半反应法（离子电子法）电子法）(1)配平原则配平原则电荷守恒：得失电子数相等。电荷守恒：得失电子数相等。质量守恒：反应前后各元素原子总数相等。质量守恒：反应前后各元素原子总数相等。用离子式写出主要反应物和产物（气体、纯液体、固体和用离子式写出主要反应物和产物（气体、纯液体、固体和弱电解质则写分子式）弱电解质则写分子式）.将反应分解为两个半反应式，配平两个半反应的原子数及将反应分解为两个半反应式，配平两个半反应的原子数及电荷数电荷数.根据电荷守恒，以适当系数分别乘以两个半反应式，然后根据电荷守恒，以适当系数分别乘以两个半反应式，然后合并、整理，即得配平的离子方程式；有时根据需要可将其合并、整理，即得配平的离子方程式；有时根据需要可将其改为分子方程式改为分子方程式.(2)配平步骤配平步骤11用半反应法配平下列反应方程式：用半反应法配平下列反应方程式：Example Example 2 2(1)MnO4-+SO32-=SO42-+Mn2+(2)(2)MnO4-+8H+5e-=Mn2+4H2O(3)SO32-+H2O=SO42-+2H+2e-(4)(3)2+5得(5)2MnO4-+16H+10e-=2Mn2+8H2O(6)+)5SO32-+5H2O=5SO42-+10H+10e-(7)2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2+5SO42-+3H2O(8)2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4=2MnSO4+6K2SO4+3H2OSolution12用半反应法配平：用半反应法配平：Cl2(g)+NaOHNaCl+NaClO3SolutionExample Example 3 3Cl2(g)+2e-=2Cl-Cl2(g)+12OH-=2ClO3-+6H2O+10e-5+得6Cl2(g)+12OH-=10Cl-+2ClO3-+6H2O化简得：3Cl2(g)+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O3Cl2(g)+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O13Solution配平方程式：配平方程式：Cr(OH)3(s)+Br2(l)+KOHK2CrO4+KBrCr(OH)3(s)+Br2(l)CrO42-+Br-Br2(l)+2e-=2Br-Cr(OH)3(s)+8OH-=CrO42-+3OH-+4H2O+3e-即:Cr(OH)3(s)+5OH-=CrO42-+4H2O+3e-3+2得2Cr(OH)3(s)+3Br2(l)+10OH-=2CrO42-+6Br-+8H2O2Cr(OH)3(s)+3Br2(l)+10KOH=2K2CrO4+6KBr+8H2OExample Example 4 414配平方程式：配平方程式：24+5得：SolutionExample Example 5 515SolutionC+2H2O=CO2+4H+4e-2Ca3(PO4)2+6SiO2+10H2O+20e-=6CaSiO3+P4+20OH-5+得：2Ca3(PO4)2+6SiO2+5C=6CaSiO3+P4+5CO2用半反应法配平方程式：用半反应法配平方程式：Ca3(PO4)2+C+SiO2CaSiO3+P4+CO2Example Example 6 616酸性介质：酸性介质：多多n个个O加加2n个个H+，另一边另一边加加n个个H2O。碱性介质：碱性介质：多多n个个O加加n个个H2O，另一边另一边加加2n个个OH-中性介质：中性介质：左边多左边多n个个O加加n个个H2O，右边加右边加2n个个OH-右边多右边多n个个O加加2n个个H+，左边加左边加n个个H2O 其实，往往是最简单的其实，往往是最简单的H H+、OHOH-和和H H2 2O O很难配平，一很难配平，一般来说：般来说：173.2原电池原电池 将氧化还原反应的化学能转变为电能的装置。将氧化还原反应的化学能转变为电能的装置。1、原电池的组成Zn+Cu2+=Cu+Zn2+rGm(298.15K)=-212.55kJmol-1Cu2+2e=Cu（还原反应）（还原反应）Zn-2e=Zn2+（氧化反应）（氧化反应）18铜锌原电池，亦叫铜锌原电池，亦叫Daniell 电池电池工作状态的电池同时发生三个过程：1.两个电极表面分别发生氧化反应和还原反应。2.电子流过外电路。3.离子流过电解质溶液。19正极反应：正极反应：Cu2+2e+2e-Cu负极反应：负极反应：Zn-2e2e-Z Zn2+电势电势:Zn低低,Cu高高电极名电极名:Zn负负,Cu正正电池反应电池反应：Cu2+ZnZn2+Cu20盐桥的作用：盐桥的作用：盐桥是一倒插的U型管或其它装置,内含KCl或KNO3溶液，可用琼脂溶胶或多孔塞保护，使KCl或KNO3溶液不会自动流出。补充电荷、维持电荷平衡。铜锌原电池由三个部分组成：两个半电池锌片与锌盐溶液，铜片与铜盐溶液。金属导线 盐桥212若干概念若干概念(1)半电池是原电池的主体组成半电池的导体和电对叫电极。在原电池中习惯用正极和负极的名称。电极的正负可根据电子运动方向来确定。分别在两个半电池上发生的氧化或还原反应叫作半反应，也叫电极反应。发生的氧化还原总反应称为电池反应。如：电池反应：Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)负极反应：Cu(s)=Cu2+(aq)+2e正极反应：2Ag+(aq)+2e=2Ag(s)22(2)(2)半反应（电极反应）涉及同一元素的氧化态和半反应（电极反应）涉及同一元素的氧化态和还原态：还原态：a(氧化态氧化态)+neb(还原态还原态)还原态物质，如上面所写的半反应中的Zn、Cu、Ag等；氧化态物质，如Zn2+、Cu2+、Ag+等。氧化态物质与还原态物质间这种互相依存、互相转化的“共轭”关系，与酸碱质子论中的“共轭酸碱对”极为相似。式中n 是电极反应中转移的电子数23(3)组成电对的氧化态和相应的还原态物质，通常称为氧化还原电对，用符号“氧化态/还原态”表示。如，铜锌原电池中的两个半电池的电对可分别表示为Zn2+/Zn和Cu2+/Cu。又如又如:Fe3+/Fe2+,O2/OH-,Hg2Cl2/Hg,MnO4-/Mn2+等。等。24(-)ZnZnSO4(c1)CuSO4(c2)Cu(+)(4)原电池装置可用图式表示。例如：Cu-Zn原电池可表示为:规定规定:负极写在左边，正极写在右边，以双垂线负极写在左边，正极写在右边，以双垂线(|)表示盐桥，以单垂线表示盐桥，以单垂线(|)表示两个相之间的界面。用表示两个相之间的界面。用“,”来分隔两种不同种类或不同价态的溶液。同时来分隔两种不同种类或不同价态的溶液。同时表示出相应的离子浓度或气体压力。表示出相应的离子浓度或气体压力。又如：Cu-Ag原电池可表示为:(-)CuCuSO4(c1)AgNO3(c2)Ag(+)253电极类型电极类型可用来组成半电池电极的氧化还原电对，除金属与其对应的金属盐溶液以外，还有非金属单质及其对应的非金属离子(如H+/H2，O2/OH-，Cl2/Cl-)、同一种金属不同价态的离子(如Fe3+/Fe2+，Cr2O72-/Cr3+，MnO4-/Mn2+)等。对于后两者，在组成电极时常需外加惰性导电材料(惰性电极)如Pt，以氢电极为例，可表示为：H+(c)|H2(p)|Pt26四类常见电极 电极类型电极类型电对电对(例例)电极的图式电极的图式金属电极金属电极Zn2+/ZnZn2+(c)|Zn非金属电非金属电极极Cl2/Cl-Cl-(c)|Cl2(p)|Pt氧化还原电极氧化还原电极 Fe3+/Fe2+Fe3+(c1),Fe2+(c2)|Pt难溶盐电极难溶盐电极AgCl/AgCl-(c)|AgCl|Ag27热力学指出，可逆、平衡、不做有用功时热力学指出，可逆、平衡、不做有用功时G=0，而，而做有用功时，体系自由能的减少等于所做的最大有用功。做有用功时，体系自由能的减少等于所做的最大有用功。电功（非体积功）W maxG电功W电量电压n6.02310231.60210-19En96485EnFEF=96485Cmol1法拉第常数4电池反应的电池反应的rGm与电动势与电动势E的关系的关系28 从热力学的化学反应等温式中，可得到下式：上式称为电动势的能斯特（W.Nernst）方程,电动势是强度性质的物理量,其值与反应式中化学计量数的选择无关。rGm=-nFE或或rGm=-nFE 29求298K时：()Pt|H2(100kPa)|H+(1moldm-3)|Cl(1moldm-3)|AgCl|Ag(+)电池的E。（已知：1/2H2+AgClAg+HCl的rHm=40.4kJmol1rSm=63.6Jmol1）例例130rGmrHmTrSm=21.4kJmol1rGm=nFEn=1E=0.22V解：解：31而而rGm=-nFE可得：可得：当当T=298.15K时：时：已知K与rGm的关系如下：5电池反应的电池反应的K 与标准电动势与标准电动势E 的关系的关系323.3.1 3.3.1 电极电势的产生电极电势的产生如如:(Zn2+/Zn)，(Cu2+/Cu)，(O2/OH-)，(MnO4-/Mn2+)，(Cl2/Cl-)等等。原电池能够产生电流原电池能够产生电流,表明原电池两极间存表明原电池两极间存在电势差在电势差,即每个电极都有一个电势即每个电极都有一个电势,称为电极称为电极电势。用符号电势。用符号:(氧化态氧化态/还原态还原态)表示。表示。3.3电池电动势与电极电势电池电动势与电极电势33-溶解溶解沉淀沉淀双电层理论双电层理论金属进入溶液中，金属带多余的负电荷。金属离子回到金属表面，带正电荷。34M活泼活泼M不活泼不活泼稀稀溶解溶解沉积沉积沉积沉积溶解溶解-+-+-浓浓影响金属进入溶液的因素：金属的活泼性。溶液的浓度。形成的双电层，在金属与盐溶液之间产生了稳定的电势差。35 两电极的值大小(高低)不同，其差值即为电池的电动势E。E=(正极)-(负极)目前测定电极电势的绝对值尚有困难。在实际应用中只需知道的相对值而不必去追究它们的绝对值。解决问题的办法:国际上统一国际上统一(人为)规定:标准氢电极的电极电势 为零。3.3.2 3.3.2 标准电极电势标准电极电势36标准氢电极标准氢电极标准氢电极标准氢电极:将镀有一层疏松铂黑的铂片插入a(H+)=1的酸溶液中。在298.15K时不断通入p(H2)=100kPa的纯氢气流，铂黑很易吸附氢气达到饱和，同时对电化学反应有催化作用，使氢气很快与溶液中的H达成平衡。其可逆程度很高，这样组成的电极称为标准氢电极。表示为:H+H2(g)Pt37 未知未知的的测定测定:标准氢电极与待测电极组成原标准氢电极与待测电极组成原电池后电池后,测定其测定其电动势电动势E E。K+Cl-38例例2Zn-H2在标准条件下组成电池，Zn为负极，在25时测得电池的电动势E E =0.7618=0.7618 V。求(Zn2+/Zn)=?39上述讨论的电极电势，是在电对的氧化态物质与还原态物质处于可逆平衡状态，且在整个原电池中无电流通过的条件下测得的。这种电极电势称为可逆电势或平衡电势。解：根据E=(正极)-(负极)0.7618V=0 (Zn2+/Zn)可求出待测电极 (Zn2+/Zn)的标准电极电势。得：(Zn2+/Zn)=0.7618V4041参比电极参比电极使用标准氢电极不方便，一般常用易于制备、使用使用标准氢电极不方便，一般常用易于制备、使用方便且电极电势稳定的甘汞电极或氯化银电极等作方便且电极电势稳定的甘汞电极或氯化银电极等作为电极电势的对比参考，称为参比电极。为电极电势的对比参考，称为参比电极。42如：右图的如：右图的甘汞电极甘汞电极：PtHgHg2Cl2Cl-KCl溶液Hg2Cl2HgPt电极反应电极反应:Hg2Cl2(s)+2e-2Hg(l)+2Cl-(aq)标准甘汞电极标准甘汞电极:c(Cl-)=1.0molL-1(Hg2Cl2/Hg)=0.2628V饱和甘汞电极饱和甘汞电极:c(Cl-)=2.8molL-1(KCl饱和溶液)(Hg2Cl2/Hg)=0.2412V43以甘汞电极作为标准电极测定电极电势：以甘汞电极作为标准电极测定电极电势：电池符号：()HgHg2Cl2(s)KCl(2.8moldm-3)Mn+(1moldm-3)M(+)44标准电极电势表：标准电极电势表：根据上述方法，可利用标准氢电极或参比电极测得一系列待定电极的标准电极电势。书末附录中列出298.15K时标准状态下的一些氧化还原电对的标准电极电势,表中都是按代数值由小到大的顺序自上而下排列的。部分电对列表如下：部分电对列表如下：45电电 对对电电 极极 反反 应应/VNa+/Na Na+(aq)+e=Na(s)-2.71Zn2+/Zn Zn2+(aq)+2e=Zn(s)-0.7618H+/H22H+(aq)+2e=H2(g)0Cu2+/Cu Cu2+(aq)+2e=Cu(s)0.3419O2/OH O2(g)+2H2O+4e=4OH(aq)0.401F2/FF2(g)+2e=2F(aq)2.866氧化态物质氧化态物质氧化能力逐渐增强氧化能力逐渐增强还原态物质还原态物质还原能力逐渐增强还原能力逐渐增强46表的物理意义和注意事项表的物理意义和注意事项(1)(1)表中表中代数值按从小到大顺序编排。代数值按从小到大顺序编排。如如:(I2/I-)=0.5355)=0.5355V。(Cl2/Cl-)=1.3583)=1.3583V,(Br2/Br-)=1.066)=1.066V，可知：可知：Cl2 氧化性较强，而氧化性较强，而I-还原性较强。还原性较强。代数值越大，表明电对的氧化态越易得电子，即氧化态就代数值越大，表明电对的氧化态越易得电子，即氧化态就是越强的氧化剂；是越强的氧化剂；代数值越小，表明电对的还原态越易失电代数值越小，表明电对的还原态越易失电子，即还原态就是越强的还原剂。子，即还原态就是越强的还原剂。47(2)(2)代数值与电极反应中化学计量数的选配无关代数值与电极反应中化学计量数的选配无关代数值是反映物质得失电子倾向的大小，它与物质的数量无关。如：如：是强度性质的物理量，无加和性。又如：是强度性质的物理量，无加和性。又如：Cu2+2eCu1=0.34VCu+eCu2=0.522VCu2+eCu+31-2查表知：3=0.158V48(3)(3)代数值与半反应的方向无关。代数值与半反应的方向无关。如Cu2+2eCu与CuCu2+2e，数值相同。数值相同。表中表中电极反应以还原反应表示（故又称之谓“还原电势”），无论电对物质在实际反应中的转化方向如何，其 代数值不变。49对于任意给定的电极，电极反应通式为：离子浓度对电极电势的影响，可从热力学推导而得如下结论:a a(氧化态氧化态)+)+n ne e b b(还原态还原态)上式称为电极电势的能斯特方程。上式称为电极电势的能斯特方程。3.4影响电极电势的因素影响电极电势的因素5051 在能斯特方程式中：n n 为半反应中得失的电子数；为半反应中得失的电子数；纯液体、纯固体不表示在式中。纯液体、纯固体不表示在式中。电极反应中某物质若是气体，则用相对分压电极反应中某物质若是气体，则用相对分压 p p/p p 表示。表示。例如例如:O2+2H2O+4e 4OH-能斯特方程式表示为能斯特方程式表示为：有有 H H+、OHOH 参与时，当参与时，当 H H+、OHOH 出现在氧化型物质一边出现在氧化型物质一边时，时，H H+、OHOH 写在方程中的分子项中；写在方程中的分子项中；H H+、OHOH 出现在还原出现在还原方时，方时，H H+、OH OH 写在方程中的分母项中。写在方程中的分母项中。52例例3计算OH浓度为0.100moldm-3时，氧的电极电势(O2/OH-)。已知：p(O2)=100kPa，T=298.15K。53解：解：从附录10中可查得氧的标准电极电势：(O2/OH-)=0.401VO2(g)+2H2O+4e-4OH-=0.460V当c(OH-)=0.100 moldm-3时，氧的电极电势为：54若把电极反应式写成 O2+H2O+2e-=2OH-,此时电极电势的计算式为:经计算，结果不变。说明只要是已配平的电极反应，反应式中各物质的化学计量数各乘以一定的倍数，对电极电势的数值并无影响。55例例456解：解：57例例5计算当pH=5.00，c(Cr2O72-)=0.0100moldm-3，c(Cr3+)=1.0010-6moldm-3时，重铬酸钾溶液中的(Cr2O72-/Cr3+)值。58说明介质的酸碱性对含氧酸盐氧化性的影响较大。解：半反应式为：Cr2O72-+14H+6e2Cr3+7H2O Nernst方程为：=0.740 V593.5.1 3.5.1 计算原电池的电动势计算原电池的电动势 3.5电极电势及电池电动势的应用电极电势及电池电动势的应用60氧化态氧化态+ne-还原态还原态/v氧氧化化态态的的氧氧化化性性增增强强还还原原态态的的还还原原性性增增强强-3.045-0.7630.0000.3371.362.87Li+e-LiZn2+2e-Zn2H+2e-H2Cu2+2e-CuCl2+2e-2Cl-F2+2e-2F-值越大，电对氧化型值越大，电对氧化型物质物质氧化能力越强；同理氧化能力越强；同理 值越小，值越小，电对还原型物质还原能力越强。电对还原型物质还原能力越强。显然，表中下面电对的氧化态可以显然，表中下面电对的氧化态可以氧化上面电对的还原态，有人把它叫作对角线规则。氧化上面电对的还原态，有人把它叫作对角线规则。3.5.2 3.5.2 氧化剂和还原剂相对强弱的比较氧化剂和还原剂相对强弱的比较 61有一含有有一含有Cl-、Br-、I-的混合溶液，欲使的混合溶液，欲使I-氧化氧化为为I2，而而Br-和和Cl-不发生变化。在常用的氧化剂不发生变化。在常用的氧化剂H2O2、Fe2(SO4)3和和KMnO4中选择哪一种合适？中选择哪一种合适？例例662查标准电极电势表得：查标准电极电势表得：解：解：63例例7下列三个电极中在标准条件下哪种物质是最强的氧化剂？若其中MnO4-/Mn2+的电极改为在pH=5.00的条件下，它们的氧化性相对强弱次序将怎样改变？已知：(MnO4-/Mn2+)=1.507V(Br2/Br-)=1.066V(I2/I-)=0.5355V64解：(1)在标准状态下可用 的大小进行比较。值的相对大小次序为：(MnO4-/Mn2+)(Br2/Br-)(I2/I-)所以在上述物质中MnOMnO4 4-是最强的氧化剂，I I-是最强的还原剂，即氧化性的强弱次序是：MnOMnO4 4-BrBr2 2 I I2 2(2)(2)pH=5.0时时,根据计算得(MnO4/Mn2+)=1.034V。此时电极电势相对大小次序为：(Br2/Br-)(MnO4-/Mn2+)(I2/I-)这就是说，当KMnO4溶液的酸性减弱成pH=5.00时，氧化性强弱的次序变为：Br2MnO4-I2。653.5.3氧化还原反应方向的判断把反应设计成原电池,由进行判断。E0时,反应自发。E0时,逆反应自发。E=0时,平衡态。当外界条件一定时，反应处于标准状态，反应的方向当外界条件一定时，反应处于标准状态，反应的方向就取决于氧化剂或还原剂的本性。就取决于氧化剂或还原剂的本性。66v强氧化剂1+强还原剂2=弱氧化剂2+弱还原剂1v判断方法可以将此氧化还原反应拆成两个半电池反应，计算出后，比较。67判断反应判断反应2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+能否自发能否自发由左向右进行？由左向右进行？例例868因为因为,故上述反应可故上述反应可由左向右自发进行。由左向右自发进行。查标准电极电势表得：查标准电极电势表得：解：解：又如反应：2Mn2+5S2O82+8H2O=2MnO4+10SO42+16H+69例例9 9 试试判判断断以以下下反反应应在在H浓浓度度为为1.00105mol dm-3溶溶液液中中进行时的方向进行时的方向(其余物质处于标准态其余物质处于标准态)。2Mn2+5Cl2+8H2O2MnO4-+16H+10Cl-70介质介质(H H+浓度浓度)对该反应影响很大对该反应影响很大，当c(H+)10-5moldm-3时，由于其它物质均处于标准状态，则根据能斯特方程式计算可得：解:若用标准电极电势作为判据，(MnO4/Mn2+)=1.507V，(Cl2/Cl-)=1.358V，似乎氧化态物质Cl2与还原态物质Mn2+不能发生反应。71两半反应式为：Cl2+2e=2ClMn2+4H2O=MnO4+5e+8H+=1.034V-可见,c(H+)对(Cl2/Cl)无影响，对(MnO4/Mn2+)有重大影响。-反应向右进行。723.5.4氧化还原反应进行程度的衡量73求下列反应在求下列反应在298K时的平衡常数时的平衡常数K 。Zn+Cu2+Zn2+Cu例例1074查标准电极电势表得：查标准电极电势表得：解：解：75求：PbSO4的溶度积。已知：PbSO4+2e-Pb+SO42-=-0.359V2-Pb2+2e-Pb=-0.126V例例113.5.5求溶度积常数76把以上两电极反应组成原电池，设电把以上两电极反应组成原电池，设电极极 Pb2+/Pb为负极，为负极，PbSO4/Pb为正极：为正极：所以所以解：解：正极：PbSO4+2e-Pb+SO42-负极：Pb-2e-Pb2+电池反应为：电池反应为：77作业作业:p1074,12(3),13(2),14,1678Cu2+2eCu1=0.34VCu+eCu2=0.522VCu2+eCu+3=0.158V79勤勤学学善善思思