Question

大学无机化学

Answer 1

先查二个电极的标准电极电势：
正极：φθ（HClO2 / HClO) = 1.65V
负极：φθ（Cr2O7 2- /Cr3+) = 1.23V
（1）计算电池标准电动势
Eθ = φθ（HClO2 / HClO) - φθ（Cr2O7 2- /Cr3+) = 1.65-1.23=0.42（V）
（2）求Cr3+离子的浓度
由能斯特公式及平衡关系：
E = Eθ - （0.0592 / 6）lg [HClO]^3[Cr2O7 2-][H+]^8 / [HClO2]^3[Cr3+]^2
0.15 = 0.42 - （0.0592 / 6）lg [HClO]^3[Cr2O7 2-][H+]^8 / [HClO2]^3[Cr3+]^2
将题目已知的各浓度代入上式，求出[Cr3+]来。
（3）求电池标准平衡常数
lg Kθ = nEθ / 0.0592 = 6*0.42 / 0.0592
Kθ = 3.7*10^42
（4）判断产物颜色
按反应方程式比例关系：HClO2是过量的，即Cr3+可以反应完全，生成Cr2O7 2-，所以溶液显示橙色。pH=0表示酸性溶液，此时Cr(VI)以橙色Cr2O7 2-形式存在，否则碱性条件会以黄色的CrO4 2-的形式存在。