1、第四章第四章 氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)第四節(jié)第四節(jié) 元素電勢(shì)圖及其應(yīng)用元素電勢(shì)圖及其應(yīng)用4.4.1 元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用把把同一元素不同氧化數(shù)物質(zhì)所對(duì)應(yīng)電對(duì)同一元素不同氧化數(shù)物質(zhì)所對(duì)應(yīng)電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì),按各物質(zhì)的氧化數(shù)由高按各物質(zhì)的氧化數(shù)由高到低的順序排列到低的順序排列,并在兩種物質(zhì)之間標(biāo)出并在兩種物質(zhì)之間標(biāo)出對(duì)應(yīng)電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。對(duì)應(yīng)電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。定定義義EB/VO2 HO2 H2O-0.076 0.8670.401-AO2 H2O2 H2O0.695 1.7631.229E /V0 -1 -24.4.1 元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用元素

2、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用應(yīng)用應(yīng)用 ：1計(jì)算電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)計(jì)算電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)EEEE A B C Dz1 z2 z3 z123E3z1 + z2 + z3 E1E2=zEz、z1、z2、z3 分別為各電對(duì)中氧化分別為各電對(duì)中氧化型型 與還原型的氧化數(shù)之與還原型的氧化數(shù)之差差 E3z1 + z2 + z3 E1E2Ez=4.4.1 元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用計(jì)算電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電計(jì)算電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)勢(shì)應(yīng)用應(yīng)用 ：1=z1 + z2 + z3 zEE1 E2E3z4 BrO3- - BrO- - Br2 Br- -z1 z2 z3 ? ? 1.0650.760.61z

3、例例1E /VB EB EB (BrO- -/Br2 2)=z2 z4 (BrO- -/Br- -) - z3 (Br2/Br- -) =(20.76-11.065)V1= 0.46VEB4.4.1 元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用應(yīng)用應(yīng)用 ：1=z1 + z2 + z3 zEE1 E2E3z4 BrO3- - BrO- - Br2 Br- -z1 z2 z3 ? 0.455 1.0650.760.61z例例1E /VB(BrO3- -/BrO- -)=Ez1 z (BrO3- -/Br- -) z4 (BrO- -/Br- -) EE=(60.61-20.76)V4= 0

4、.54V4.4.1 元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用應(yīng)用應(yīng)用 ：2判斷能否發(fā)生歧化反應(yīng)判斷能否發(fā)生歧化反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng) 2Cu+ Cu2+ + Cu Cu2+ Cu+ Cu0.159 0.520 0.340E /VAE (Cu2+/Cu+)=0.159VE (Cu+/Cu)=0.520V 結(jié)論結(jié)論: : (右右) (左左), Cu+易發(fā)生歧化反應(yīng)易發(fā)生歧化反應(yīng) EE4.4.1 元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用應(yīng)用應(yīng)用 ：3解釋元素的氧化還原特性解釋元素的氧化還原特性E /VA Fe3+ Fe2+ Fe0.771 -0.44 如如(1) 因因 (Fe2+/Fe

5、) 0 EEFe + 2H+ Fe2+ + H24.4.1 元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用應(yīng)用應(yīng)用 ：3解釋元素的氧化還原特性解釋元素的氧化還原特性E /VA Fe3+ Fe2+ Fe0.771 -0.44 如如所以所以Fe2+在空氣中不穩(wěn)定在空氣中不穩(wěn)定4Fe2+ + O2 + 4H+ 4Fe3+ + 2H2O(2) 因因 (O2/H2O)=1.229V (Fe3+/Fe2+) EE4.4.1 元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用應(yīng)用應(yīng)用 ：3解釋元素的氧化還原特性解釋元素的氧化還原特性E /VA Fe3+ Fe2+ Fe0.771 -0.44 如如故故

6、Fe2+不會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)不會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng) Fe + 2Fe3+ 3Fe2+ 在在Fe2+鹽溶液，加入少量金屬鐵鹽溶液，加入少量金屬鐵能避免能避免Fe2+被被空氣中氧氣氧化為空氣中氧氣氧化為Fe3+4.4.2 fGm N圖圖 將某元素一系列的氧化態(tài)與對(duì)將某元素一系列的氧化態(tài)與對(duì)應(yīng)的應(yīng)的fGm作圖，并將各點(diǎn)連接成線作圖，并將各點(diǎn)連接成線，即得出，即得出fGm -N圖。圖。 定義定義4.4.2 fGm N圖圖應(yīng)用應(yīng)用(1)(1)判斷某元素的不同氧化態(tài)在水溶液判斷某元素的不同氧化態(tài)在水溶液中的相對(duì)穩(wěn)定性中的相對(duì)穩(wěn)定性 酸性溶液中最穩(wěn)定的氧酸性溶液中最穩(wěn)定的氧化態(tài)是化態(tài)是H2O 堿性溶液中最穩(wěn)定的氧堿性

7、溶液中最穩(wěn)定的氧化態(tài)是化態(tài)是OH 4.4.2 fGm N圖圖應(yīng)用應(yīng)用(2)(2)比較各氧化態(tài)物質(zhì)在不同介質(zhì)中的比較各氧化態(tài)物質(zhì)在不同介質(zhì)中的氧化還原能力氧化還原能力 斜率較大的氧化還原電斜率較大的氧化還原電對(duì)中的氧化型物質(zhì)易被還對(duì)中的氧化型物質(zhì)易被還原原,如酸性介質(zhì)中如酸性介質(zhì)中H2O2H2O電對(duì)中的電對(duì)中的H2O2; 斜率較小的氧化還原電斜率較小的氧化還原電對(duì)中的還原型物質(zhì)易被氧對(duì)中的還原型物質(zhì)易被氧化，如堿性介質(zhì)中化，如堿性介質(zhì)中O2/HO2中的中的HO2 。 斜率較大的氧化還原電斜率較大的氧化還原電對(duì)中的氧化型物質(zhì)易被還對(duì)中的氧化型物質(zhì)易被還原原,如酸性介質(zhì)中如酸性介質(zhì)中H2O2H2O電對(duì)中的電對(duì)中的H2O2; 斜率較小的氧化還原電斜率較小的氧化還原電對(duì)中的還原型物質(zhì)易被氧對(duì)中的還原型物質(zhì)易被氧化，如堿性介質(zhì)中化，如堿性介質(zhì)中O2/HO2中的中的HO2 。4.4.2 fGm N圖圖應(yīng)用應(yīng)用(2)(2)比較各氧化態(tài)物質(zhì)在不同介質(zhì)中的比較各氧化態(tài)物質(zhì)在不同介質(zhì)中的氧化還原能力氧化還原能力 4.4.2 fGm N圖圖應(yīng)用應(yīng)用(3) 預(yù)測(cè)歧化反應(yīng)的發(fā)生預(yù)測(cè)歧化反應(yīng)的發(fā)生 某氧化態(tài)物質(zhì)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)若位某氧化態(tài)物質(zhì)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)若位于其相鄰氧化態(tài)連線的上方于其相鄰氧化態(tài)連線的上方，則該氧化態(tài)物質(zhì)易發(fā)生歧，則該氧化態(tài)物質(zhì)易發(fā)生歧化反應(yīng)；反之，若在下