0059g Ic(Mnc [c(MnO)/c] 3.物质的氧化还原性 例如 PbS+4H,O,HAcPbSO,↓(白色)+4H,O 2Mn0:+6H+5H,02=2Mn2++502+8H20 4.电化学腐蚀及其防止 吸氧腐蚀 阳极 Fe=Fe2++2e 阴极 02+2H2,0+4e=4OH 差异充气腐蚀 ,0.059 Po./p 4 [c(OH-)/c 表面处,高oor大,为阴极: 深处。低,aor小,为阳极。 防腐蚀可用牺牲阳极法、外加电流法、缓蚀剂法。乌洛托品(六次甲基四胺) 可作钢铁在酸性介质中的缓蚀剂。 3.3仪器和药品 1.仪器 直流伏特计(0~3V)(公用)盐桥(公用)① 2.药品(浓度单位:mol·L1) 盐酸HC1(0.1,浓) 醋酸HAc(0.1) 硫酸H2S04(1.0,3.0) 氢氧化钠NaOH(3.0) 硫酸铜CuSO4(0.1) 三氯化铁FeCl3(0.1) 硫酸锌ZnS04(0.1) 溴化钾KBr(O.1) 氯酸钾KC1O3(0.1) 碘化钾KI(0.1) 铁氧酸钾K3Fe(CN)6](0.1) 硫酸亚铁FeSO4(0.1) 高锰酸钾KMnO4(0.01) 氯化钠NaCl(0.1)
9 2 2 4 4 4 4 4 MnO / MnO MnO / MnO 2 4 [c(MnO ) / c ] 0.0591g [c(MnO ) / c ] − − − − − − + ƒ 3.物质的氧化还原性 例如 PbS 4H O HAcPbSO ( ) 4H O + + 2 2 4 2 白色 2 4 2 2 2 2 2MnO 6H 5H O 2Mn 5O 8H O − + + + + = + + 4. 电化学腐蚀及其防止 吸氧腐蚀 阳极 2 Fe Fe 2e + = + 阴极 O 2H O 4e 4OH 2 2 − + + = 差异充气腐蚀 2 2 2 O O / OH O / OH 4 0.059 p / p 1g 4 [c(OH ) / c ] − − − = + 表面处 O2 P 高 2 O OH / − 大,为阴极; 深处 O2 P 低, 2 O OH / − 小,为阳极。 防腐蚀可用牺牲阳极法、外加电流法、缓蚀剂法。乌洛托品(六次甲基四胺) 可作钢铁在酸性介质中的缓蚀剂。 3.3 仪器和药品 1. 仪器 直流伏特计(0~3 V)(公用) 盐桥(公用)① 2. 药品(浓度单位:mol·L -1) 盐酸 HCl (0.1, 浓) 醋酸 HAc(0.1) 硫酸 H2SO4(1.0,3.0) 氢氧化钠 NaOH(3.0) 硫酸铜 CuSO4 (0.1) 三氯化铁 FeCl3(0.1) 硫酸锌 ZnSO4 (0.1) 溴化钾 KBr(0.1) 氯酸钾 KClO3(0.1) 碘化钾 KI(0.1) 铁氧酸钾 K3[Fe(CN)6](0.1) 硫酸亚铁 FeSO4(0.1) 高锰酸钾 KMnO4(0.01) 氯化钠 NaCl(0.1)
亚硫酸钠Na2SO3(0.1) 硝酸铅PbNO3)2 溴水B2(饱和) 过氧化氢H202(3%) 乌洛托品(CH2)6N4(20%) 碘水12(饱和) 酚酞(1%) 四氯化碳CC4 3.材料 锌片(带铜引线) 铜片(带铜引线) 铜线(粗、细) 小铁钉 马口铁小铁片 白铁小铁片 (试剂瓶只标铁片I,铁片I) 3.4实验内容 1.原电池的装配和电动势的粗略测定 按图3.4.1装配Cu-Zn原电池,观察伏特计指针偏转方向,并记录读数。(采 用50L烧杯作半电池),写出原电池符号、电极反应式及原电池总反应式。 伏特计 锌片 铜片 ZnSO溶液 CuSO,溶液 图3.4.1装配Cu-Zn原电池 2.浓度、介质对电极电势和氧化还原反应的影响 (1)KC1O3(0.1mol·L)和KI(0.1mol·L)在试管中混合时有无变化:加 热后有无变化:用3mo1·LH2SO4酸化后观察到什么现象。将溶液稀释一倍重 复上述实验。 (2)在三支试管中分别进行下列实验。 0
10 亚硫酸钠 Na2SO3(0.1) 硝酸铅 Pb(NO3)2 溴水 Br2(饱和) 过氧化氢 H2O2(3%) 乌洛托品(CH2)6N4(20%) 碘水 I2(饱和) 酚酞(1%) 四氯化碳 CCl4 3. 材料 锌片(带铜引线) 铜片(带铜引线) 铜线(粗、细) 小铁钉 马口铁小铁片 白铁小铁片 (试剂瓶只标铁片 I,铁片 II) 3.4 实验内容 1. 原电池的装配和电动势的粗略测定 按图 3.4.1 装配 Cu-Zn 原电池,观察伏特计指针偏转方向,并记录读数。(采 用 50 mL 烧杯作半电池),写出原电池符号、电极反应式及原电池总反应式。 图 3.4.1 装配 Cu-Zn 原电池 2. 浓度、介质对电极电势和氧化还原反应的影响 (1)KClO3(0.1 mol·L -1 )和 KI(0.1 mol·L -1 )在试管中混合时有无变化;加 热后有无变化;用 3 mol·L -1 H2SO4 酸化后观察到什么现象。将溶液稀释一倍重 复上述实验。 (2)在三支试管中分别进行下列实验
氧化剂 介质 还原剂 现象 产物 KMnO, H,SO, (0.01molg) (3mol.L) Na,SO; 2~5滴 去离子水 (0.Imol-L) NaOH 逐滴加入 (3mol.L) 3.物质的氧化还原性 (1)0.1mol·LKI溶液与0.1 mol .L FeC13溶液在试管内反应。观察现象, 并用CCl4和K3Fe(CN)6]检验产物。 用K3Fe(CN)6]检验Fe2+,Fe3t,反应如下: 3fe2+2Fe(CN,户=Fe,[Fe(CNl2↓(蓝色) Fe+Fe(CN,=FeFe(CN)】(棕色) 用0.1mol·LKBr溶液代替0.1mol·LKI溶液进行上述实验,能发生什么 变化? 分别用碘水、溴水与0.1mol·L FeSO4作用,观察有什么变化? 根据以上实验,比较B2Br、I2I、Fe3+Fe2+三电对的电极电势大小,并指 出哪个是最强的氧化剂,哪个是最强的还原剂。 (2)往1支试管中加入10滴0.1mol·LPb(N0)2,加数滴0.1mol·L HAc酸化,滴加1~2滴0.1mol·LNa2S溶液,观察溶液变化;再加少量(数滴 3%)HO2溶液,记录现象并写出反应式。 往另一试管中加入5滴0.01mol·LKMnO4溶液,并用3mol·LSO4 溶液酸化,然后再滴加3%HO2,记录现象并写出反应式。 比较上述两实验,对氧化还原性作出结论。 4.金属腐蚀及防止 (1)腐蚀原电池的形式 (a)向用砂纸磨光的铁片上滴上1~2滴自配腐蚀液°,静置一段时间(约为 15min~20min),观察铁片上的变化,说明原因并写出反应式。 (b)取纯锌一小块,放入装有0.1mol·LHC1溶液的试管中,观察变化, 11
11 氧化剂 介质 还原剂 现象 产物 KMnO4 -1 (0.01mol L ) g 2~5 滴 H SO2 4 1 (3mol L ) − Na SO2 3 1 (0.1mol L ) − 逐滴加入 去离子水 NaOH1 (3mol L ) − 3.物质的氧化还原性 (1)0.1 mol·L -1 KI 溶液与 0.1 mol·L -1 FeCl3溶液在试管内反应。观察现象, 并用 CCl4 和 K3[Fe(CN)6]检验产物。 用 K3[Fe(CN)6]检验 Fe2+,Fe3+,反应如下: 2 3 6 3 6 2 3Fe 2[Fe(CN) ] Fe [Fe(CN) ] + − + = (蓝色) 3 3 Fe [Fe(CN) ] Fe[Fe(CN) ] 6 6 + − + = (棕色) 用 0.1mol·L -1 KBr 溶液代替 0.1mol·L -1 KI 溶液进行上述实验,能发生什么 变化? 分别用碘水、溴水与 0.1 mol·L -1 FeSO4 作用,观察有什么变化? 根据以上实验,比较 Br2/Br -、I2/I-、Fe3+/Fe2+三电对的电极电势大小,并指 出哪个是最强的氧化剂,哪个是最强的还原剂。 (2)往 1 支试管中加入 10 滴 0.1 mol·L -1 Pb(NO3)2,加数滴 0.1 mol·L -1 HAc 酸化,滴加 1~2 滴 0.1 mol·L -1 Na2S 溶液,观察溶液变化;再加少量(数滴 3%)H2O2溶液,记录现象并写出反应式。 往另一试管中加入 5 滴 0.01 mol·L -1KMnO4溶液,并用 3 mol·L -1 H2SO4 溶液酸化,然后再滴加 3% H2O2,记录现象并写出反应式。 比较上述两实验,对氧化还原性作出结论。 4.金属腐蚀及防止 (1)腐蚀原电池的形式 (a)向用砂纸磨光的铁片上滴上 1~2 滴自配腐蚀液①,静置一段时间(约为 15min ~ 20 min ),观察铁片上的变化,说明原因并写出反应式。 (b)取纯锌一小块,放入装有 0.1 mol·L -1 HCl 溶液的试管中,观察变化
插入一根铜线与锌块接触,记录发生的现象,并解释之。 (c)在装有1mol·LH2SO4溶液的试管中(两支试管)分别投入铁片I, 铁片II,在各试管中再加入2~3滴K3F(CN)6]溶液,观察变化,并判断哪片是 马口铁,哪片是白铁。 [提示] 3Zn2++2[Fe(CN)6'=Zn,IFe(CN)6h(黄色) (2)金属腐蚀的防止 (a)在两支试管中各加入约2mL0.1 mol HCI,并滴入1~2滴0.1molL KF(CN)],在其中一试管中滴加10滴乌洛托品,另一试管中滴加10滴去离 子水,分别投入1枚无锈铁钉。观察溶液现象,并说明原因。 (b)用自配腐蚀液润湿表面皿上的滤纸片,把两枚铁钉置于滤纸片上,两 铁钉间隔约1~2cm,两铁钉分别与Cu-Zn原电池的正极或负极相连,静置一段 时间后,会有什么变化,说明原因,并写出相应的反应式。 3.5思考题 1.通过实验比较Br2、I2、Fe3+氧化性的强弱以及Br、I、Fe2+还原性的强弱。 2.介质不同时KMnO4与NaSO3进行的反应产物为何不同? 3.含什么类型杂质的金属较纯金属容易被腐蚀? 0y
12 插入一根铜线与锌块接触,记录发生的现象,并解释之。 (c)在装有 1 mol·L -1 H2SO4 溶液的试管中(两支试管)分别投入铁片 I, 铁片 II,在各试管中再加入 2~3 滴 K3[Fe(CN)6]溶液,观察变化,并判断哪片是 马口铁,哪片是白铁。 [提示] 2 3 6 3 6 2 3Zn 2[Fe(CN) ] Zn [Fe(CN) ] + − + = (黄色) (2)金属腐蚀的防止 (a)在两支试管中各加入约 2mL0.1 mol·L -1 HCl,并滴入 1~2 滴 0.1 mol·L -1 K3[Fe(CN)6],在其中一试管中滴加 10 滴乌洛托品,另一试管中滴加 10 滴去离 子水,分别投入 1 枚无锈铁钉。观察溶液现象,并说明原因。 (b)用自配腐蚀液润湿表面皿上的滤纸片,把两枚铁钉置于滤纸片上,两 铁钉间隔约 1~2cm,两铁钉分别与 Cu-Zn 原电池的正极或负极相连,静置一段 时间后,会有什么变化,说明原因,并写出相应的反应式。 3.5 思考题 1.通过实验比较 Br2、I2、Fe3+氧化性的强弱以及 Br-、I -、Fe2+还原性的强弱。 2.介质不同时 KMnO4 与 Na2SO3进行的反应产物为何不同? 3.含什么类型杂质的金属较纯金属容易被腐蚀?
4银氨配离子配位数的测定 4.1内容提要 在硝酸银溶液中加入过量氨水,使其形成银氨配离子,然后用容量 法滴定至终点。以lg{VBr.mL}-lg{VNH:/mL}绘图求得银氨配离子的配位数n。 4.2实验目的 1.应用已学过的关于配合平衡和多相离子平衡的原理,测定银氨配离子 [AgNH3nJ十的配位数n。 2.计算银氨配离子的K稳 4.3实验关键 1.仔细观察终点,保持总体积基本相同 2.数据处理要准确 4.4预备知识 1.复习有关配位平衡、沉淀、溶解的知识 2.复习有关滴定操作的方法和注意事项 4.5实验原理 将过量的氨水加入到硝酸银溶液中,生成银氨配离子[AgNH)十。往此溶液 中加入溴化钾溶液,直到刚出现的溴化银沉淀不消失(浑浊)为止。这时,在混 合溶液中同时存在两种平衡,即配合平衡: Ag*+nNH3[Ag(NH3)] [Ag(NH3)]=K稳 [Ag][NH3] (1) 和沉淀-溶解平衡: AgBr(s)Ag*+Br [Ag][Br]=Ksp (2) 6
13 4 银氨配离子配位数的测定 4.1 内容提要 在硝酸银溶液中加入过量氨水,使其形成银氨配离子,然后用容量 法滴定至终点。以 lg{VBr-/mL}-lg{VNH3/mL}绘图求得银氨配离子的配位数 n。 4.2 实验目的 1. 应用已学过的关于配合平衡和多相离子平衡的原理,测定银氨配离子 [Ag(NH3)n] +的配位数 n。 2. 计算银氨配离子的 K 稳 4.3 实验关键 1. 仔细观察终点,保持总体积基本相同 2. 数据处理要准确 4.4 预备知识 1. 复习有关配位平衡、沉淀、溶解的知识 2. 复习有关滴定操作的方法和注意事项 4.5 实验原理 将过量的氨水加入到硝酸银溶液中,生成银氨配离子[Ag(NH3)n] +。往此溶液 中加入溴化钾溶液,直到刚出现的溴化银沉淀不消失(浑浊)为止。这时,在混 合溶液中同时存在两种平衡,即配合平衡: Ag + + nNH3 [Ag(NH3 )n ] + [Ag + ][NH3 ] n [Ag(NH3 )n ] + = K稳 (1) 和沉淀-溶解平衡: + AgBr(s) Ag +Br ⎯⎯⎯⎯→ [Ag + ] [Br = - ] Ksp (2)