问个关于电化学的题。。

卧龙传说 2008-12-18 13:31

23. 铁置换铜的反应节能、无污染,但因所得的镀层疏松、不坚固,通常只用于铜的回收,不用作铁器镀铜。能否把铁置换铜的反应开发成镀铜工艺呢?
从化学手册上查到如下数据:
φ
өFe2+/Fe = 0.440V, φ
ө Fe3+/Fe2+ = +0.771V
φ
өCu2+/Cu = +0.342V,



φө Cu2+/Cu+ = +0.160V
Kw = 1.0×1014,

Ksp,CuOH = 1.0×1014
Ksp,Fe(OH)2 = 8.0×1016,
Ksp,Fe(OH)3 = 4.0×1038
回答如下问题:
(1)造成镀层疏松的原因之一可能是夹杂固体杂质。为证实这一设想,设计了如下实验:向硫酸铜溶液中加入表面光洁的纯铁块。请写出四种可能夹杂的固体杂质的生成反应方程式。
(2)设镀层夹杂物为CuOH(固),实验镀槽的pH=4CuSO4的浓度为0.040mol×dm3,温度为298K,请通过电化学计算说明在该实验条件下CuOH能否生成。
(3)提出三种以上抑制副反应发生的化学技术途径,说明理由

错了就54

高二学化学 2008-12-19 18:57

lgK=n(φ+ - φ-)/0.059
求出Cu2+/Cu+的平衡常数,算出Cu+的浓度,再用Ksp算是否沉淀
大约是这样?

卧龙传说 2008-12-19 23:24

或者谁能说下这个式子是怎么划得?
Cu2++Cu+2H2O=2CuOH+2H+
(+) Cu2++H2O+e=CuOH+H+
(-) Cu+H2O-e=CuOH+H+
Φ正=Φ Cu2+/CuOH+0.0592lg[Cu2+]/[H+]
=Φ Cu2+/Cu++0.0592lg1/K sp(CuOH) +0.0592lg[Cu2+]/[H+]
=0.314V

key_to_that 2008-12-20 00:32

这个不就是代入了Nernst方程嘛...
Φ =φ(标准)+RT/nF*ln[氧化型]/[还原型]
至于那个0.0592就是298K时代入数据得到的

卧龙传说 2008-12-20 12:04

[quote]原帖由 key_to_that 于 2008-12-20 00:32 发表
这个不就是代入了Nernst方程嘛...
Φ =φ(标准)+RT/nF*ln[氧化型]/[还原型]
至于那个0.0592就是298K时代入数据得到的 [/quote]
Φ正=Φ Cu2+/CuOH+0.0592lg[Cu2+]/[H+] 
  =Φ Cu2+/Cu++0.0592lg1/K sp(CuOH) +0.0592lg[Cu2+]/[H+]
  =0.314V


这一步转化为ksp的过程?

key_to_that 2008-12-20 12:06

用ksp计算出浓度再代入

卧龙传说 2008-12-20 12:56

[quote]原帖由 key_to_that 于 2008-12-20 12:06 发表
用ksp计算出浓度再代入 [/quote]
方便给我详细得导下吗。。

key_to_that 2008-12-20 15:07

这个随便什么书上都有....
比如武大的无机

key_to_that 2008-12-26 23:06

好吧,这题终于完美解决了。花了近1个星期的时间.