Question

已知在1mol/L HCl介质中, 若将20ml 0.10mol/Fe3+溶液与40ml 0.050mol/lSnCl2溶液混合

,计算达到平衡时的电位。（Efe3+/fe2+=0.68v,ESn4+/Sn2+=0.14v）

Answer 1

2Fe3+ +Sn2+= 2Fe2+ +Sn4+
标准电动势=E0Fe3+/Fe2+ - E0Sn4+/Sn2+=0.68v-0.14v=0.54v>0.2v
说明反应完全进行
也可计算平衡常数 lgK0=2*0.54v/0.0591v
K0=1.88*10^18
因此平衡时[Fe2+]=20ml *0.10mol/L /60mL=0.033mol/L
[Sn4+]=40ml *0.05mol/L /60mL=0.033mol/L

由于平衡时电动势为0

即Ee3+/Fe2+=ESn4+/Sn2+
E0(Fe3+/Fe2+) +0.0591lg [Fe3+]/[Fe2+]=E0(Sn4+/Sn2+ ) +0.0591/2 lg [Sn4+]/[Sn2+]
0.68v +0.0591lg[Fe3+]/0.033 =0.14v +0.0591/2 lg 0.033/[Sn2+]
0.54v -0.0591lg0.033 -0.0591/2 lg0.033 =- 0.0591/2 lg[Sn2+] -0.0591 lg[Fe3+]
0.67v=-0.0591 /2 lg[Sn2+]*[Fe3+]^2
lg[Sn2+]*[Fe3+]^2=-22.72

显然还缺少条件

如果用平衡常数来计算:
K0=[Fe2+]^2 *[Sn4+]/[Fe3+]^2 *[Sn2+]
只能求出[Fe3+]^2 *[Sn2+]
因此无法求出单个电极的电极电势

追问

额，你算的平衡浓度时完全反应了吧，就不存在平衡了啊

追答

两个电极平衡时的电极电势未知

只知它们相等

Answer 2

2Fe3＋
＋Sn2＋
=2Fe2＋
＋Sn4＋
所以平衡时Sn4＋=Sn2＋，而铁离子完全反应，所以此时体系的电位等于Sn4＋/Sn2＋的电位，即0.14V。