Question

无机化学求答案，要全部步骤

3.已知φθ (MnO4- /Mn2+) = 1.51V ，φθ(Br2 /Br-) = 1.07V，φθ(Cl2 /Cl-) = 1.36V 。欲使Br-和Cl-混合液中Br-被MnO4-氧化，而Cl-不被氧化，溶液pH应控制在什么范围（假定系统中除H+外，其它物质均处于标准态）？
4．溶液中含有Fe3+、Mn2+，它们的浓度都是0.1mol·dm-3，若要求Fe(OH)3沉淀完全，而Mn2+不沉淀，需要控制什么样的pH范围？（设离子沉淀完全的浓度≤1.0×10-6mol·L-1，已知Ksp[Fe(OH)3] = 1.1×10-36，Ksp[Mn(OH)2] = 4.0×10-14）
5.在0.10 mol·L-1 K[Ag(CN)2] 溶液中, 加入KCl , 使Cl- 浓度为0.1mol·L-1 , 是否有AgCl沉淀生成? （已知Ksp (AgCl)=1.8×10-10 , Kf {[Ag(CN)2]-}=1.0×1021 ）

Answer 1

3.需要满足：1.07V ＜ φ (MnO4- /Mn2+) ＜1.36V
MnO4- + 8 H+ + 5 e - == Mn2+ + 4 H2O
φ (MnO4- /Mn2+) = φθ(MnO4- /Mn2+) -0.0592/5 lg c(Mn2+)/[c(MnO4-)×c(H+)^8]
=1.51-0.0592×8÷5×lg 1/c(H+)
当 φ (MnO4- /Mn2+) = 1.07V
lgc(H+) = -4.54 pH = 4.54
当 φ (MnO4- /Mn2+) = 1.36V
lgc(H+) = -1.58 pH = 1.58
应控制pH 为1.58 ~ 4.54

4.Fe3+沉淀完全时［Fe3+≤1.0×10-6mol·L-1
Ksp[Fe(OH)3] = c(Fe3+)×[c(OH-)]^3
则Fe3+沉淀完全时所需[OH-]的最小值为：[OH-] ={Ksp[Fe(OH)3]/c(Fe3+)}^1/3
=（1.1×10-36÷0.1）^ 1/3 = 4.79×10-12mol・L-1
pH=14-pOH=14-［-lg（4.79×10-12）］=2.68，此即为所控制溶液pH的下限。
同理 Mn2+开始沉淀时所需 [OH-]为：
[OH-]=1.58×10-5mol・L-1
pH=14-pOH=14-［-lg（1.58×10-5）］=9.2，此即为所控制溶液pH的上限。
所以范围是2.68-9.2

5. Ag+ + 2CN- == Ag(CN)2 -
平衡时浓度为x 2x 0.1-2x
Kf = (0.1-x )/[x · (2x)^2] = 1.25×10^ 21
所以x =2.7×10^-8
[Ag+]=2.7×10^-8
J = cAg×c(Cl- ) =2.7×10^-8×0.1=2.7×10^-9
J＞Ksp,AgCl
所以会有AgCl沉淀析出