题目
在298K和标准压力下,用电解沉积法分离Cd2+、Zn2+混合溶液。已知Cd2+和Zn2+的浓度均为0.10mol·kg-1(设活度因子均为1),H2(g)在Cd(s)和Zn(s)上的超电势分别为0.48V和0.70V,设电解液的pH值保持为7.0。试问:(varphi )^theta ((Zn)^2+ZZn)=-0.763p, (varphi )^theta ((Cl)^2+|Cd)=-0.402J-|||-试问:(1)阴极上首先析出何种金属?-|||-(2)第二种金属析出时第一种析出的离子的残留质量摩尔浓度为多少?-|||-(3)H2是否有可能析出而影响分离效果?(12分)
在298K和标准压力下,用电解沉积法分离Cd2+、Zn2+混合溶液。已知Cd2+和Zn2+的浓度均为0.10mol·kg-1(设活度因子均为1),H2(g)在Cd(s)和Zn(s)上的超电势分别为0.48V和0.70V,设电解液的pH值保持为7.0。试问:

题目解答
答案



解析
步骤 1:计算Cd2+和Zn2+的析出电势
根据能斯特方程,计算Cd2+和Zn2+的析出电势。已知Cd2+和Zn2+的浓度均为0.10mol·kg-1,活度因子均为1,pH值为7.0,超电势分别为0.48V和0.70V。
步骤 2:确定首先析出的金属
比较Cd2+和Zn2+的析出电势,析出电势较大的金属首先析出。
步骤 3:计算第二种金属析出时第一种析出的离子的残留质量摩尔浓度
当第二种金属开始析出时,第一种金属的析出电势等于第二种金属的析出电势。根据能斯特方程,计算第一种金属的残留质量摩尔浓度。
步骤 4:判断H2是否有可能析出而影响分离效果
计算H2在Cd(s)和Zn(s)上的析出电势,比较其与金属析出电势的大小,判断H2是否有可能析出而影响分离效果。
根据能斯特方程,计算Cd2+和Zn2+的析出电势。已知Cd2+和Zn2+的浓度均为0.10mol·kg-1,活度因子均为1,pH值为7.0,超电势分别为0.48V和0.70V。
步骤 2:确定首先析出的金属
比较Cd2+和Zn2+的析出电势,析出电势较大的金属首先析出。
步骤 3:计算第二种金属析出时第一种析出的离子的残留质量摩尔浓度
当第二种金属开始析出时,第一种金属的析出电势等于第二种金属的析出电势。根据能斯特方程,计算第一种金属的残留质量摩尔浓度。
步骤 4:判断H2是否有可能析出而影响分离效果
计算H2在Cd(s)和Zn(s)上的析出电势,比较其与金属析出电势的大小,判断H2是否有可能析出而影响分离效果。