Question

判斷H₂O₂與Fe²⁺ 混合時能否發(fā)生氧化還原反應？若能反應寫出反應的產(chǎn)物。

Answer 1

分析：H₂O₂與Fe²⁺在一定條件下都是既可作氧化劑，又可作還原劑的物質(zhì)。本題可分別從它們作氧化劑或作還原劑的E⁰分析，便可得出結論。

解：H₂O₂還原劑時，

H₂O₂ － 2e^－ = 2H⁺ + O₂；

H₂O₂作為氧化劑時，

H₂O₂ + 2H⁺  + 2e^－ = 2H₂O

Fe²⁺ 亦可做還原劑，本身變?yōu)镕e³，也可作氧化劑，本身變?yōu)镕e。

假定H₂O₂作還原劑，F(xiàn)e²⁺ 作氧化劑，應按下式進行反應：

H₂O₂ + Fe²⁺ = Fe + 2H⁺ + O₂

從E⁰值分析：

2H⁺ + O₂ + 2e^－  H₂O₂      E⁰ = +0.682 V

Fe²⁺ + 2e^－  Fe          E⁰ = －0.44 V

顯見   E＜E，上述反應不能進行。

再假定H₂O₂ 氧化劑，F(xiàn)e²⁺ 作還原劑，反應按下式進行：

2Fe²⁺ + H₂O₂ + 2H⁺ = Fe³⁺ + 2H₂O

Fe³⁺ + e^－  Fe^{2 +}          E⁰ = +0.771 V

2H⁺ + H₂O₂ + 2 e^－ 2H₂O   E⁰ = +1.77 V

顯見   E＞E，上述反應能自發(fā)進行。反應物是Fe³⁺ 和H₂O。