浓度和酸度对电极电势的影响
1.
浓度对电极电势的影响
(1)在一50
mL烧杯中加入30
mL
1
mol·L1
CuSO4溶液,插入铜片作为正极;另一50
mL
烧杯中加入30
mL
1
mol·L1
ZnSO4溶液,插入锌片作为负极。用KCl盐桥将两电极溶液连接构成原电池,用万用电表测量电池的电动势。
(2)在搅拌下向CuSO4溶液中滴加浓NH3·H2O,至生成的沉淀刚好完全溶解,测出电池的电动势。
(3)再在ZnSO4溶液中滴加浓NH3·H2O至生成的沉淀刚好完全溶解,测出电池的电动势。
根据以上三个电池电动势的测定结果,用能斯特方程说明配合物的形成对电极电势的影响。
2.酸度对电极电势的影响
在两只50
mL烧杯中分别加入30
mL
1
mol·L1
FeSO4溶液和30
mL
0.4
mol·L1
K2Cr2O7溶液,再分别插入铁电极和碳电极,用KCl盐桥将两电极连接起来,测量电池电动势。
在K2Cr2O7溶液中慢慢加入1
mol·L1
H2SO4溶液,观察溶液颜色和电池电动势的变化;
再在K2Cr2O7溶液中滴加6
mol·L1
NaOH溶液,观察溶液颜色和电池电动势的变化。解释实验现象。
(三)浓度和酸度对氧化还原反应产物的影响
1.浓度对氧化还原反应产物的影响
在两支各有一粒锌粒的试管中,分别加入浓HNO3和0.5
mol·L1
HNO3溶液,观察实验
现象。反应完毕后,检验稀HNO3试管中是否存在NH4+
(气室法或者奈斯勒试剂法)。
2.
酸度对氧化还原反应产物的影响
在试管中加入少量0.
1mol·L1
Na2SO3溶液,然后加入0.5
mL
3
mol·L1
H2SO4溶液,再
加1~2滴0.01mol·L1
KMnO4溶液,观察实验现象,写出反应方程式。
分别以蒸馏水、6
mol·L1
NaOH溶液代替H2SO4重复进行实验,观察现象,写出反应方程式。
由实验结果说明介质酸碱性对氧化还原反应产物的影响,并用电极电势加以解释。
(四)酸度对氧化还原反应速率的影响
在两支各加入几滴0.
1
mol·L1
KBr溶液的试管中,分别加入几滴3
mol·L1
H2SO4和6
mol·L1
HAc溶液,然后各滴加l滴KMnO4溶液。比较紫色褪去速度,写出反应方程式。
(五)催化剂对氧化还原反应速度的影响
H2C2O4溶液和KMnO4溶液在酸性介质中能够发生如下反应:
5H2C2O4
+
2MnO4══
2Mn2CO2
+
8H2O
此反应的电动势虽然很大,但反应速度较慢。Mn2对反应有催化作用,所以随反应自身产生Mn2,形成自催化作用,反应速度变得越来越快。如果加入F把Mn2掩蔽起来,则反应仍然进行得很慢。
取支试管,分别加入1
mL
2
mol·L1
H2C2O4溶液、0.01
mol·L1
KMnO4溶液,再加入数滴1
mol·L1
H2SO4溶液,然后在第一支试管中加入2滴0.2
mol·L1
MnSO4溶液,往第三支试管中加入数滴10%
的NH4F溶液,混合均,观察支试管中红色的快慢情况,必要时可用小火加热进行比较。