.
所以Ag+先被还原。
设第二种离子Cu2+被还原时,第一种金属离子Ag+在溶液中的浓度为c(Ag+)
E(Ag?/Ag)?E?(Ag?/Ag)?0.0592lgcAg??0.799?0.0592lgcAg??E(Cu2?/Cu)?0.31V
c(Ag+)=5.4×10-9mol·L-1
2-16. 解答:在1 mol·L-1的HClO4溶液中,E?'(Cr2O7/Cr3?)?1.025V
17. 解答:(1)因:Eθ (Cr2O72-/Cr3+)=1.33V< Eθ (Cl2/Cl-)=1.36V
所以:Cr2O72-+6Cl-+14H+=2Cr3++3Cl2+7H2O 逆向进行
(2)(-)Pt|Cr3+(c1),Cr2O72-(c2),H+(c3)||Cl-(c4)|Cl2(p), Pt (+) 电极反应式:2Cr3++3Cl2+7H2O =Cr2O72-+6Cl-+14H+ (?) Cl2+2e= 2Cl-
(+) 2Cr3+-6e+7H2O= Cr2O72-+14H+ (3)
2?E(Cr2O7/Cr3?)?1.33?0.0592cCr2O72-E(Cr2O/Cr)?E(Cr2O/Cr)?lg6(cCr3?)22-73??'2-73??1.025?0.05921.0lg?1.08V ?326(1.0?10)0.0592lg(10?3)14?0.916V?E(Cl2/Cl?)?1.36V6
所以:Cr2O72-+6Cl-+14H+=2Cr3++3Cl2+7H2O 仍逆向进行
2?E?E(Cl2/Cl?)?E(Cr2O7/Cr3?)?1.36?0.916?0.44V
0.0592θθθθθ
18. Ecell=E(+)-E(-)= E(Pb2+/Pb)- E(Cu2+/Cu)?2lg?Kθsp =-0.126V-0.337V? 因为E lgK=?
θ
θ
0.05922
×lg(6.310-36)=0.579V
cell>0,所以放电能正常进行。
Z?Eθ
0.0592
=19.6, K=3.64×1019
θ
设放电终止时,CCu2+/CPb2+=x,则
E(+)=E(-)
0.05920.0592θ2+θ2+
E(Pb/Pb)+2lgCPb2+= E(Cu/Cu)?+2lgCCu2+ 代入数据可得,x=2.29×10?16
19. 解答:
(1)H+:O2+4e+4H+=2H2O ① E1=?
θ
OH?:O2+4e+2H2O=4OH? ② E2=0.401V
θ
???????4H++4OH?=?4H2O??????????????③??E3=0.0592lg
θ
1
4(Kθw)
① —?②可得,???4?E1-4?E2=?E3 所以, E1= E2 - 0.25E3=1.23V (2)2H2O+2e=H2+2OH?
Eθ(H2O/H2)=Eθ(H+/H2O)+
0.05922
θ
θ
θ
θθθ
lg?(Kθw)=?0.829V
2
(3)酸性溶液中,电池反应:(-)H2?2e=2H+
..
.
(+)O2+4e+4H+=2H2O
θθ
EA=E1?Eθ(H+/H2)=1.23V
碱性溶液中,电池反应:(-)2H2O+2e=H2+2OH? (+)O2+4e+2H2O=4OH?
θθ EB=E2?Eθ(H2O/H2)=0.401-(-0.829)=1.23V
(4)如果改变PH,其电动势不变。
先假设在酸性条件下形成电池
0.05920.0592θ
Ecell=Eθ(O2/H2O)+lg[H+]4?{Eθ(H+/H2)+lg[H+]2} =Eθ(O2/H2O)??E(H+/H2)
由此可见,电池的电动势为定值,与PH无关。碱性条件下也如此。
20. 解答:(1)因为(Co3+/Co2+)>Eθ(Cl2/Cl?),所以反应向左进行。 (2)Cl2+2Co(OH)2+2OH?=2Cl?+2Co(OH)3 E(Co(OH)3/Co(OH)2)=1.84+0.0592lg 所以,可以制取。
Cl2+2Co(OH)2+2OH?=2Cl?+2Co(OH)3(s)
2+21. 解答:2MnO?+2H2O=5MnO2+4H+ 4+3Mn
3×1.6×10?441.6×10?15
4
θ
2
=0.151V
Ecell=E+
θ
0.05926
lg
23(CMnO?4)×(CMn2+)
(CH+)4=1.70?1.23+
0.05926
lg
1.0×10?6×(CMn2+)3
1×10?20 当Ecell=0时,Mn2+不能再被还原。 CMn2+=2.85×10?21
因为Mn2+浓度很小,所以Mn2+已经除尽。
22. 解答:(1)In+ E(右)> E(左) 能发生歧化反应
23. 解答:MnSO4溶液起自催化作用,加快反应速率。
2+
2MnO?+5O2+8H2O 4+5H2O2+6=2Mn
55?3
n(H2O2)=2n(MnO?=1.457×10?3mol 4)=?2×0.02034×28.65×10
(4)
Tl+ E(右)< E(左) 不能发生歧化反应 Tl与1mol·L-1 HCl反应得到的产物是:Tl+和H2 Tl与1mol·L-1 Ce4+反应得到的产物是:Tl3+和Ce3+
(2)In与1mol·L-1 HCl反应得到的产物是:In3+和H2
(3) In与1mol·L-1 Ce4+反应得到的产物是:In3+和Ce3+
E?(In3?/In)?2?(?0.43)?1?(?0.15)??0.337V3
n(CaO2)=1.457×10?3mol
m(CaO2)= 1.457×10?3×72=0.1049g
0.1049
w(CaO2)=0.1511×100%=69.42%
..
.
24.解答:
2+
(1)MnO?+8H+=5Fe3++4H2O+Mn2+ 4+5Fe2+ 1molMnO?4可以氧化5molFe。
?3(2)n(Fe2+)=5n(MnO?=3.500×10?3mol 4)=5×0.03500×20.00×10
m(FeSO4)=n(Fe2+)×M(FeSO4)=0.5320g w(FeSO4)=
25.解答:
2?+2+ 2MnO?+10CO2+4H2O 4+5C2O4+8H=2Mn
??3 未反应的n(C2O2?=7.500×10?4mol 4)=2.5n(MnO4)=2.5×0.02000×15.00×10
2??3
n(Ca2+)=n总(C2O2?×0.1000?7.500×10?4?????? 4)?n(C2O4)=40.00×10
m(FeSO4)
m总
×100%=59.11%
=3.250×10?3mol
250ml溶液中,n(Ca2+)=10×3.250×10?3=3.250×10?2mol m(CaCl2)=n(Ca2+)×M(CaCl2)=3.608g
26. 解答:
3×0.05923×0.0592θ′
突跃范围:E还+n=0.68+=0.8567V 1
还
θ′ E氧?
3×0.0592n氧
=1.45?
3×0.0592
5
=1.414V
滴定曲线突跃的范围是:0.8567V~1.414V。
2+ Eeq=(Eθ(Fe3+/Fe2+)+5×Eθ(MnO?4/Mn))/6=1.322V 2+ Eeq偏向于MnO?4/Mn, 不对称电对偏向n大的电对一侧。
27.解答:
?+3+ Cr2O2?+3I2+7H2O 7+6I+14H=2Cr
n(I2) =3n(Cr2O72-)=3×0.1578/294=1.610×10-3 mol
2?? 2S2O2?3+I2=2I+S4O6 ?3 n(S2O2?3)=2n(I2)=3.220×10mol
n(S2O2?3)
V
C(Na2S2O3)=
28.解答:
=0.1053mol·L?1
2Ca(ClO)2+4HCl=2CaCl2+2Cl2+2H2O+O2 Cl2+2I?=2Cl?+I2
2?? 2S2O2?3+I2=2I+S4O6
?3 n(Cl2)=n(I2)=0.5n(S2O2?3)=1.972×10mol
m(Cl2)=0.1400g
0.1400
W(Cl2)=2.622×100%=5.342%
..
.
29.解答:
(1)Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O (2)2Cu2++4I?=I2+2CuI
?3
n(Cu2+)=2n(I2)=2×0.5×n(S2O2?3)=2.790×10mol
0.1773
m(Cu)=0.1773g, w(Cu)=0.2426×100%=73.08%
(3)因为淀粉会与I2络合,使得结果偏低。
(4)加入KSCN的目的是使CuI释放吸附的I2,提高测定的准确度。因为加入过早,SCN?有可能直接还原Cu2+,造成结果偏低。
(5)pH太高Cu2+ 盐发生水解。 pH太低,I-与水中溶解的O2反应生成I2的速度快,引起较大的误差。
(6)防止生成铜氨配离子,使下一部反应无法顺利进行
(7)加入NH4HF2的目的是:①使Fe3+生成稳定的无色络合物,防止其对I?的氧化②形成缓冲溶液,控制溶液的PH为3~4。
+2+
30. MnO2+C2O2?+2H2O 4+4H=2CO2+Mn n(MnO2)=n反应(C2O2?4) 2?+2+2MnO?+10CO2+4H2O 4+5C2O4+8H=2Mn
??3
n剩余(C2O2?4)=2.5 n(MnO4)=1.645×10mol
??n反应(C2O2?4)=
0.7049134
mol?1.645×10?3mol=3.615×10?3mol
n(MnO2)=3.615×10?3mol
m(MnO2)=0.3145g
0.3145
w(?MnO2)=×100%=59.79%
0.5261
+2+31.?MnO?4+8H+5e=Mn+4H2O
+3+ Cr2O2?+7H2O 7+14H+6e=2Cr
n(MnO?4)
56
所以V= 32.lgKθ=
33.解答:
c(Cr2O2?7)
×=27.78mol
lgKθ×0.0592
E
Z·E
0.0592
Z==?2
(1)[Cl?]=1.47 mol·L?1的电极为(anode)负极 (2) standard emf(标准电动势):E=0.000V (3) Ecell=0.0592lg
Cl?
大
Cl?小
θ
=0.102V
(4)The [Cl?] which in the cathode of the cell will increase.The other will decrease.
34.解答:
θ
(1)O2+4H3O++4e= 6H2O E1=1.299V
..
.
θ
H2O2+2H3O++2e=4H2O E2=1.77V θ O2+2H3O++2e=H2O2+2H2O E3=? θθθ 4E1 =2E2+2E3 θ???????????E3=0.69V
(2)酸性
θθ
(3) H2O2不能稳定存在,因为E右>E左, 会发生歧化反应.
35.解答:
Ecell=Eθ(Ag+/Ag)?E(PbSO4/Pb) ???????E(PbSO4/Pb)=0.220-0.546= -0.326V ???????E(PbSO4/Pb)=?E(Pb/Pb)+????????0.326=?0.13+
0.05922
Kθ
θ
2+
0.05922
lg
Kθsp
C(SO2?4)
sp?8
lg0.05,得Kθsp(PbSO4)=1.19×10
..