化学反应摩尔焓变的测定

FeSO4氧化为Fe2(SO4)3而碘水与FeSO4不反应。

(2)中间价态物质的氧化还原性 中间价态物质如(H2O2、I2等)既可以与其低价态物质组成氧化还原电对(如H2O2/H2O、IO3/I2/I-),而用作氧化剂;又可以与其高价态物质组成氧化还原电对(如O2/H2O、IO3/ I2),而用作还原剂。以H2O2为例,它常用作氧化剂而被还原为H2O或OH-。

H2O2+2H++2e- 2H2O E? =+1.77V

但H2O2遇到强氧化剂如KMnO4或KIO3(在酸性介质中)时,则作为还原剂而被氧化,放出氧气。

O2+2H++2e 2H2O2 E? =+0.682V

H2O2还能在同一反应系统中扮演双重角色(氧化剂和还原剂)。例如,在Mn2+

和CH2(COOH)2存在下,H2O2(还原剂)和在酸性介质中的KIO3(氧化剂)发生氧化还原反应而生成游离碘(I2),I2和溶解中的淀粉形成蓝色包合物;此时过量的H2O2(氧化剂)又能将生成的I2(还原剂)氧化成为碘酸根离子,溶液蓝色消失;当碘酸根离子再次被过氧化氢还原生成碘I2时,溶液又变为蓝色[1]。反应如此“摇摆”发生,颜色也随之反复变化。直到过氧化氢等物质含量消耗至一定程度方才结束。主要反应式为:

2IO-3+2H++5H2O2 I2+5O2↑+6H2O 5H2O2+I2 2IO3+2H++4H2O

应当指出,实验所涉及的反应机理较为复杂,有些情况尚不甚清楚,一些副反应这里不作介绍。

4.电化学腐蚀及其防止

电化学腐蚀是由于金属在电解质溶液中发生与原电池相似的电化学过程而引

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起的一种腐蚀。腐蚀电池中较活泼的金属作为阳极(即负极)而被氧化,而阴极(即正极)仅起传递电子作用,本身不被腐蚀。通常钢铁在大气中的腐蚀是吸氧腐蚀。

阳极 Fe Fe2++2e-

阴极 1/2O2+H2O+2e- 2OH-

由于氧气浓度不同而引起的腐蚀称为差异充气腐蚀,实际上也是一种吸氧腐蚀。

在腐蚀性介质中,加入少量能防止或延缓腐蚀过程的物质叫做缓蚀剂。例如,乌洛托品(六次甲基四胺,商业上又称为H促进剂),可用作钢铁在酸性介质中的缓蚀剂。

阴极保护法有牺牲阳极法和外加电流法。后者是将欲保护金属与外加电源的负极相连,使其成为阴极。

三、实验用品 1.仪器与材料

表面皿(2个),烧杯(50ml,3只),试管,试管架,滴管,量筒(10ml,50ml),洗瓶,滤纸碎片,砂纸。

锌片(或锌棒),小锌条,铜片(或铜棒),铜丝(粗,细),铁片,小铁钉,一头连有鳄鱼夹的导线、直流伏特计(0~3V),盐桥[2]

2.试剂

盐酸HCL(0.1mol·L-1),浓硫酸H2SO(mol·L-1),氢氧化钠NaOH(6mol·L-1),43 硫酸铜CuSO4(0.1mol·L-1),三氯化铁FeCl3(0.1mol·L-1),硫酸亚铁FeSO4(0.1mol·L-1),氯酸钾KClO3(0.1mol·L-1),碘化钾Kl(0.1mol·L-1),溴化钾

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KBr(0.1mol·L-1),铁氰酸钾K3[Fe(CN)(0.1mol·L-1),高锰酸钾KMnO4(0.1mol·L-1), 6]硫氰酸钾(0.1mol·L-1),氯化钠NaCl(0.1mol·L-1),硫化钠Na2S(0.1mol·L-1,饱和),亚硫酸钠Na2SO3(0.1mol·L-1),硝酸铅Pb(NO3)2(0.1mol·L-1),硫酸锌ZnSO4(0.1mol·L-1),溴水Br2(饱和),过氧化氢H2O2(3%),碘水I2(饱和),锌粒(纯),乌洛托品(CH2)6N4(20%),酚酞(1%),四氯化碳CCl4

试液(Ⅰ)取410cm330%H2O2溶液,倒入大烧杯中,加水稀释至1000ml

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