有色冶金原理(傅崇说版)部分课后习题解答 7

第七章习题与思考题

1．计算下列反应的 ΔG θ 值：

（1）MnO2+2Fe 2+ +4H + =Mn 2+ +2Fe 3+ +2H2O

（2）Fe(OH)2+2H + +2e=Fe+2H2O

（3）Fe(OH)2+2H + =Fe 2+ +2H2O

2. 当Zn(OH)2与纯水接触时，它将溶解到一定程度，并电 离成离子，试推倒当温度为298K时锌离子水解沉淀的平衡 条件。若 aZn 2+ =1,溶液的 PH=5.8 时，锌稳定存在是什么形 态？

3．当温度为 298K 时，反应Fe3++Ag=Fe2+Ag+的平衡常数

K=0.531，ε θ Fe 3+ /Fe 2+ =0.771V,试求 ε θ Ag+/Ag?

4. 金溶解于氰化物溶液中，形成稳定的Au(CN)2-配合离 子，其反应：

Au(CN)2 - +e=Au+2(CN) -

已知 ε θ Au + /Au=1.68V，Au(CN)2-的 Kd=10 -38 ,试求 298K 时的 ε θ Au(CN)2 - /Au?

解答：

1.解：（1）

( ) KJ G G G G G G rG H Fe MnO O H Fe Mn

496 . 118 )

0 4 ) 977 . 84 ( 2 534 . 430 ( ) 191 . 237 ( 2 ) 586 . 10 ( 2 43 . 223 4 2 2 2 2 2 2 3 2 298 - ´ + ´ + - - - ´ + - ´ + - = D + D + D - D + D + D = D + +

+ + q （2） +

D - D - D + D = D H OH Fe O H Fe G G G G G 2 2 2 2 ) ( 298 q =0+2×（-237.191）-（-483.921）-2×0 =9.539KJ

(3) +

D - D - D + D = D + H OH Fe O H Fe G G G G G 2 2 2 2 ) ( 2 298 q =-84.977+2×(-237.191)-(-483.921)-2×0 =-75.438KJ

2.解：Zn(OH)2=Zn 2+ +2OH

- K sp =[Zn 2+ ][OH - ] 2 =4.5×10 -17 H 2O=H + +OH - Kw=10

-14 (1) [Zn 2+ ][OH - ] 2 =K sp =4.5×10

-17 [H + ][OH - ]=Kw=10

-14 pH=-lg[H + ]

三式联立，得 Zn 2+ 开始沉淀的临界（平衡）pH 值为

pH=1/2lgK sp -lgKw-1/2loga Zn2+

=5.83- 1/2loga Zn2+

(2) pH=5.8 时，水解反应达到平衡 Zn 2+ 、Zn(OH)2 共存。

3.解： q

q q ZFE K RT G p -

= - = D ln ú û ù ê ë

é - - = - = + + q

q q e e Ag Ag Fe Fe ZF K RT 3 ln

=-8.314×298ln0.531=-1×96500[0.771- q e Ag Ag + ] 得 q e Ag

Ag + =0.787V 4.解： Au(CN)2 - +e=Au+2(CN)

- d K RT G ln 1 - = D (1) +）Au + +e=Au

2 2 ZFE G - = D Au(CN)2 - +e=Au+2(CN) - ZFE

K RT G - - = D ln 3 即：-8.314×298ln10 -38 -1×96500×1.68= Au

CN Au ZF - - 2 ) ( e q e Au ­ Au(CN)2 =-0.566V