測驗6填空題:1.已知Pb(IO3)2在0.02mol

L-1Pb(NO3)2溶液中的溶解度為1.80×10-6mol

L-1，Pb(IO3)2的Ksp為

。2.已知25

C時，F(xiàn)e(OH)3的Ksp=2.64×10-39。若要將0.01mol/LFe(NO3)3水溶液中的Fe3+離子沉淀完全，溶液的pH值應(yīng)控制在

。3.已知:Ag(NH3)2+

的Kf1=1.7×103,Kf2=6.47×103。Ag(NH3)2+的累積生成常數(shù)

2為

。4.鎂、鈣等堿土金屬都能在高溫下與氮氣反應(yīng)生成組成為M3N2的氮化物。這些氮化物遇水即分解，其產(chǎn)物為

和

。選擇題:1.已知La2(C2O4)3的Ksp為1.7×10-28,La2(C2O4)3的飽和溶液中La2(C2O4)3的濃度為:A.1.10×10-6mol/l，B.2.20×10-6mol/lC.2.57×10-6mol/l，D.1.95×10-6mol/l2.下列哪種難溶物在稀硝酸中不溶解：

A.PbCO3B.Pb(OH)2C.PbCl2D.都溶解3.已知Ca3(PO4)2的Ksp為2×10-29。Ca3(PO4)2飽和溶液的濃度（mol·L-1，不考慮離子的水解）為：A.(108Ksp)1/5B.(Ksp)1/5/108C.(Ksp/108)1/5D.108(Ksp)1/5計算題:洗照片時所用定影液的主要成分是Na2S2O3

5H2O，它能溶解未被感光的AgBr。（1）寫出Na2S2O3

溶解AgBr的反應(yīng)方程式？。（2）計算AgBr在1.0mol

L-1Na2S2O3水溶液中的溶解度（用mol

L-1表示）。(AgBr的Ksp=5.35×10-13,Ag(S2O3)23-

的Kf=4.0×1013)

Zn+Cu2+=Zn2++Cu（電荷轉(zhuǎn)移、元素的氧化態(tài)發(fā)生變化）

氧化半反應(yīng)：Zn=Zn2++2e-

還原半反應(yīng)：Cu2++2e-=Cu（半反應(yīng)體現(xiàn)了電荷轉(zhuǎn)移的實質(zhì)，化學(xué)反應(yīng)與電化學(xué)反應(yīng)的區(qū)別）1.氧化還原反應(yīng)第十章氧化還原反應(yīng)和電化學(xué)

元素氧化數(shù)的計算原則：任何單質(zhì)（包括各種同素異形體）的氧化數(shù)為零。例如：I2、Br2、Cu、Zn……..b.兩元離子化合物中，離子的電荷數(shù)等于元素的氧化數(shù)。例如：NaClNa+(+1)Cl-(-1)CaCl2Ca2+(+2)Cl-(-1)

1.1.元素的氧化數(shù)

人們把反映電子偏移情況的“形式電荷數(shù)”稱為氧化數(shù)，也稱為氧化態(tài)如：HOHH：+1，O：-2c共價化合物中：

F(-1)O(-2)H(+1)

在此三個元素的氧化數(shù)基礎(chǔ)上，計算其它元素的氧化數(shù)。

電中性化合物中，各元素氧化數(shù)的代數(shù)和為零。

多原子離子中，各元素氧化數(shù)的代數(shù)和為該離子的電荷數(shù)。例如：C2H6O(O:-2,H:+1,C:-2)2x+16+(-2)=0,x=-2CO32-(O:–2,C:+4),x+(-2)3=-2,x=+4MnO4-(O:–2,Mn:+7)Cr2O72-(O:–2,Cr:+6)、CrO2-

(O:–2,Cr:+3)*例外堿金屬和堿土金屬的氫化物，H：-1

NaH，CaH2，NaBH4，LiAlH4

O與F在一起，F(xiàn)：-1，O的氧化數(shù)為“+”值

O2F2，O：+1；OF2，O：+2

過氧化物，O：-1H2O2

超氧化物，O：-1/2KO2

臭氧化物，O：-1/3KO3

氧化數(shù)可以是分數(shù)或小數(shù)（平均的形式電荷數(shù)）價態(tài)（化合價）必須是整數(shù)聯(lián)式硫酸根

OO

-O–S–S–S–S

–O-

OOS的氧化數(shù)：4x+(-2)6=-2,x=+2.5

S的化合價：0，+5低氧化物如Rb9O2O-2，Rb4/9氧化數(shù)升高，氧化反應(yīng)，發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是還原劑，Zn氧化數(shù)降低，還原反應(yīng)，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是氧化劑，Cu2+

Zn+Cu2+=Zn2++Cu

還原劑氧化劑1.2.離子-電子法配平氧化還原方程式(半反應(yīng)法)步驟：a.根據(jù)氧化數(shù)的變化分別寫出氧化半反應(yīng)和還原半反應(yīng)的骨架反應(yīng)b.

配平半反應(yīng)方程式兩邊的原子和電荷數(shù)c.

根據(jù)得失電子數(shù)相同，將配平的半反應(yīng)組合成凈的總反應(yīng)

酸性水溶液

（H+，H2O，e-）1.配平氧化數(shù)（氧化態(tài)）有變化的那種元素的原子數(shù)2.在缺m個氧原子的一側(cè)加m個H2O分子，把O原子數(shù)配平3.在缺n個氫原子的一側(cè)加n個H+

離子，把H原子數(shù)配平4.在缺負電荷的一側(cè)加數(shù)量合適的電子，把反應(yīng)式二側(cè)的電荷數(shù)配平，即得配平的半反應(yīng)方程式例如：H2O2+I-

I2+H2O(氧)2I-

=I2+2e-(還)H2O2+2H+

+2e-=2H2O配平后：H2O2(aq)+2H+(aq)+2I-(aq)=I2(s)

+2H2O(l)

H2O2+2H3O++2I-

=I2+4H2O

C6H5CHO+Cr2O72-C6H5COOH+Cr3+(氧)C6H5CHO+H2O=C6H5COOH+2H++2e-(還)Cr2O72-+14H++6e-=2Cr3++7H2O3(氧)+(還):3C6H5CHO+3H2O+Cr2O72-+14H+

=3C6H5COOH+6H++2Cr3++7H2O

整理后：3C6H5CHO+8H3O++Cr2O72-

=3C6H5COOH+2Cr3++12H2O堿性溶液（OH-，H2O，e-）1.先配平氧化數(shù)有變化的那種元素的原子數(shù)2.在多m個O原子的一側(cè)加m個H2O分子，同時在反應(yīng)式另一側(cè)加2m個OH-

離子，把O原子數(shù)配平3.在多n個H原子的一側(cè)加n個OH-離子，同時在反應(yīng)式的另一側(cè)加n個H2O分子，配平H原子數(shù)4.在缺負電荷的一側(cè)加數(shù)量合適的電子，把電荷數(shù)配平，即得配平的半反應(yīng)方程式

ClO-+CrO2-

CrO42-+Cl-(氧)CrO2-+4OH-

=CrO42-+2H2O+3e-(還)ClO-

+2e-

+H2O

=Cl-+2OH-2(氧)+3(還):2CrO2-+8OH-+

3ClO-+3H2O

=2CrO42-+4H2O+3Cl-+6OH-

整理后：3ClO-(aq)+2CrO2-(aq)

+2OH-(aq)

=2CrO42-(aq)+3Cl-(aq)

+H2O(l)

又如：Br2Br-+BrO3-(氧)Br2+12OH-=2BrO3-+6H2O+10e-(還)Br2+2e-=2Br-

(氧)+5(還):6Br2+12OH-=2BrO3-+10Br-+6H2O整理后：

3Br2(l)

+6OH-(aq)=5Br-(aq)+BrO3-(aq)+3H2O(l)在堿性條件下配平下列半反應(yīng)：

NO2-(aq)

N2H4(aq)

（1）2NO2-

→N2H4（多4個O的一側(cè)加4個H2O，另一側(cè)加8個OH-）（2）4H2O+2NO2-→N2H4+8OH-（多4個H的一側(cè)加4個OH-，另一側(cè)加4個H2O）（3）4H2O+4H2O+2NO2-

→N2H4+8OH-+4OH-（加10e平衡電荷）

(4)10e-+4H2O(l)+4H2O(l)+2NO2-(aq)

=N2H4(aq)+8OH-(aq)+4OH-(aq)整理后：10e-+8H2O(l)+2NO2-(aq)

=N2H4(aq)+12OH-(aq)2.原電池原電池（化學(xué)電池）：通過氧化還原反應(yīng)使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。它通過反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。原電池即是一種化學(xué)電源，它由兩種不同成分的電化學(xué)活性電極分別組成正負極，兩電極浸泡在能提供傳導(dǎo)作用的電解質(zhì)中，當(dāng)連接在某一外部載體上時，通過轉(zhuǎn)換其內(nèi)部的化學(xué)能來提供電能。作為一種電的貯存裝置，當(dāng)兩種金屬（通常是性質(zhì)有差異的金屬）浸沒于電解液之中，它們可以導(dǎo)電，并在“極板”之間產(chǎn)生一定電動勢。電動勢大小（或電壓）與所使用的金屬有關(guān)，不同種類的電池其電動勢也不同。蓄電池：原電池制成后即可以產(chǎn)生電流，但在放電完畢即被廢棄。蓄電池又稱為二次電池，使用前須先進行充電，充電后可放電使用，放電完畢后還可以充電再用。蓄電池充電時，電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能；放電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。經(jīng)歷可逆的氧化還原反應(yīng)（充電，放電）過程。電池簡史1780年意大利解剖學(xué)家伽伐尼在做青蛙解剖時，兩手分別拿著不同的金屬器械，無意中同時碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到電流的刺激，而只用一種金屬器械去觸動青蛙，卻并無此種反應(yīng)。伽伐尼于1791年發(fā)表相關(guān)結(jié)果。1799年，意大利物理學(xué)家伏特把一塊鋅板和一塊銀板浸在鹽水里，發(fā)現(xiàn)連接兩塊金屬的導(dǎo)線中有電流通過。于是，他就把許多鋅片與銀片之間墊上浸透鹽水的絨布或紙片，平疊起來。用手觸摸兩端時，會感到強烈的電流刺激。伏特用這種方法成功制成了世界上第一個電池“伏特電堆”。這個“伏特電堆”實際上就是串聯(lián)的電池組。1836年，英國的丹尼爾對“伏打電堆”進行了改良。他使用稀硫酸作電解液，得到保持平衡電流的鋅─銅電池，又稱“丹尼爾電池”。此后，又陸續(xù)有“本生電池”和“格羅夫電池”等問世。但是，這些電池都存在電壓隨使用時間延長而下降的問題。1860年，法國的普朗泰發(fā)明出用鉛做電極的電池。這種電池的獨特之處是，當(dāng)電池使用一段時間電壓下降時，可以給它通以反向電流，使電池電壓回升。因為這種電池能充電，可以反復(fù)使用，所以稱它為“蓄電池”。然而，無論哪種電池都需在兩個金屬板之間灌裝液體，因此搬運很不方便，特別是蓄電池所用液體是硫酸，在挪動時很危險。1860年，法國的雷克蘭士用鋅和汞的合金棒作為負極，而它的正極是盛裝著研碎二氧化錳和碳混合物的一個多孔的杯子，在此混合物中插有一根碳棒作為電流收集器。負極棒和正極杯都被浸在作為電解液的氯化銨溶液中。此系統(tǒng)被稱為“濕電池”，雷克蘭士制造的電池雖然簡陋但卻便宜。1887年，英國人赫勒森發(fā)明了最早的干電池。負極被改進成鋅罐（即電池的外殼），電解液變?yōu)楹隣疃且后w，不會溢漏，便于攜帶，基本上這就是現(xiàn)在廣泛使用的碳鋅電池。

2.1.化學(xué)電池

正極：Cu2++2e-=Cu

（陰極），還原反應(yīng)

負極：Zn=Zn2++2e-（陽極），氧化反應(yīng)鋅-銅電池電池反應(yīng)：Zn+Cu2+

=Zn2++Cu正極-電子流入-陰極負極-電子流出-陽極原電池電解池電子流動的方向電流方向?qū)Ь€：溝通兩片金屬，使電子能在兩者之間傳遞；鹽橋（KCl水溶液，瓊脂）：溝通兩個溶液，使正、負離子能在兩個溶液之間遷移。為使原電池持續(xù)地工作，導(dǎo)線和鹽橋二者缺一不可電極符號：RedOx，“”表示固液兩相的界面ZnZn2+，ZnZn2+(amol/L)，Zn(s)Zn2+(amol/L)CuCu2+，CuCu2+(bmol/L)，Cu(s)Cu2+(bmol/L)

電池符號：

(-)Zn

Zn2+(amol/L)

Cu2+(bmol/L)

Cu(+)i.負極寫在左邊，正極寫在右邊。作為電極的導(dǎo)電材料寫在兩邊的外側(cè),兩個電極的溶液寫在內(nèi)側(cè)。

ii.“

”表示物相之間的界面。

iii.“

”表示溝通兩個半電池的鹽橋。

如果兩個電極插在同一個溶液中，則沒有鹽橋

電極的類型：a.金屬電極：金屬材料不僅僅作為導(dǎo)體，而且直接參與半反應(yīng)Cu=Cu2++2e-CuCu2+(amol/L)b.惰性電極：導(dǎo)電材料不直接參與半反應(yīng)，只是作為導(dǎo)體及時傳遞電子。惰性的導(dǎo)電材料：Pt，Au，石墨等Fe2+=Fe3++e-PtFe2+(amol/L),Fe3+(bmol/L)c.氣體電極：在結(jié)構(gòu)上與惰性電極一樣Pt絲H2=2H++2e-PtH2(aatm)H+(bmol/L)Pt,H2(aatm)H+(bmol/L)2Cl-=Cl2+2e-Pt,Cl-(bmol/L)Cl2(catm)將兩個氣體電極插在HCl溶液中組成原電池：(-)Pt,H2(aatm)HCl(bmol/L)Cl2(catm),Pt(+)

例題：將下列氧化還原反應(yīng)設(shè)計成原電池

H2(g)+Sn4+(aq)=Sn2+(aq)+2H+(aq)

解：氧化反應(yīng)：H2(g)=2H+(aq)+2e-

還原反應(yīng)：Sn4+(aq)+2e-

=Sn2+(aq)

該反應(yīng)的電池符號：(-)Pt

H2(aatm)

H+(bmol/L)

Sn4+(cmol/L),Sn2+(dmol/L)

Pt(+)2.2.電池的電動勢和電極電勢電池的電動勢（電池電勢）

原電池的正、負兩極的電極電勢差稱電池電勢，用、E池或E等表示

E=E正-E負電極電勢：還原電勢

Mn+(aq)+ne-

→M(s)Eθ(Mn+

M)(-)Zn

Zn2+(1.0mol/L)

Cu2+(1.0mol/L)

Cu(+)E池

=1.10VZn+Cu2+=Zn2++Cu(-)Cu

Cu2+(1.0mol/L)

Ag+(1.0mol/L)

Ag(+)

E池

=0.46VCu+2Ag+=Cu2++Ag求：(-)Zn

Zn2+(1.0mol/L)

Ag+(1.0mol/L)

Ag(+)Zn+2Ag+=Zn2++2AgE池

=0.46+1.10=1.56V

電極電勢是怎樣產(chǎn)生的？“雙電層模型”

Zn=Zn2++2e-在溶液和金屬的接界面的二側(cè)就形成了帶正負電荷的雙電層。當(dāng)半反應(yīng)達到平衡時，雙電層就具有確定的電勢差，這個電勢差就是電極電勢電極電勢是怎樣測定的？

標(biāo)準(zhǔn)氫電極

aH+

=1.000mol/LPH2

=1.000atm在任何溫度下，標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電勢規(guī)定為0.0000V2H+(aq)+2e-=H2(g)E

(H+H2)=0.0000V2H3O+(aq)+2e-=H2(g)+2H2O(l)E

(H3O+H2)=0.0000V(-)Pt,H2(1atm)H+(1.0mol/L)

Cu2+(1.0mol/L)

Cu(+)

電池電勢：

E

=E

(Cu2+Cu)E

(H+H2)=0.340V標(biāo)準(zhǔn)電極電勢：

E

(Cu2+Cu)

=0.340V(-)Zn

Zn2+(1.0mol/L)H+(1.0mol/L)H