Question

判断H₂O₂与Fe²⁺ 混合时能否发生氧化还原反应？若能反应写出反应的产物。

Answer 1

分析：H₂O₂与Fe²⁺在一定条件下都是既可作氧化剂，又可作还原剂的物质。本题可分别从它们作氧化剂或作还原剂的E⁰分析，便可得出结论。

解：H₂O₂还原剂时，

H₂O₂ － 2e^－ = 2H⁺ + O₂；

H₂O₂作为氧化剂时，

H₂O₂ + 2H⁺  + 2e^－ = 2H₂O

Fe²⁺ 亦可做还原剂，本身变为Fe³，也可作氧化剂，本身变为Fe。

假定H₂O₂作还原剂，Fe²⁺ 作氧化剂，应按下式进行反应：

H₂O₂ + Fe²⁺ = Fe + 2H⁺ + O₂

从E⁰值分析：

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

Fe²⁺ + 2e^－  Fe          E⁰ = －0.44 V

显见   E＜E，上述反应不能进行。

再假定H₂O₂ 氧化剂，Fe²⁺ 作还原剂，反应按下式进行：

2Fe²⁺ + H₂O₂ + 2H⁺ = Fe³⁺ + 2H₂O

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

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

显见   E＞E，上述反应能自发进行。反应物是Fe³⁺ 和H₂O。