无机及分析化学，解答题

Question

四、计算题（每题10分，共计30分）
1、某反应的活化能为7660 J·mol-1，试计算该反应从100 K升温到200 K时反应增大的倍数。
2、在1000 mL0.050 mol·L-1HAc和NaAc混合溶液中加入0.010 molHCl（设溶液体积保持不变），求此溶液的PH（已知HAc的pKa=4.75）。
3、Mg(OH)2的溶度积为： Ksp= 4.5×10-14, 饱和Mg(OH)2的水溶液的pH值是多少？
4、Cl-、Br-、I-都能与Ag+生成难溶性盐，当三种混合离子浓度均为0.01 mol·L-1时，加入Ag+，它们沉淀顺序如何？已知Ksp（AgCl）=1.56×10-10, Ksp（AgBr）=7.7×10-13, Ksp（AgI）=1.5×10-16
5、利用半反应2H+ + 2e- = H2 的标准电极电势和醋酸的电离常数计算半反应
2HAc + 2e- = H2 + 2Ac- 的标准电极势。 （已知HAc的Ka=1.75×10-5）

Answer 1

1、k=Ae^(-Ea/RT)
Lnk =LnA -Ea/RT
Lnk2- Lnk 1= -Ea/R（1/T2 - 1/T1）=-7660/8.314 *(1/200 -1/100)=4.606
k2/k1=100
即100倍

2、加盐酸前：n（HAc）=0.050mol n(Ac-)=0.050mol
加盐酸后：n（HAc）=0.060mol n(Ac-)=0.040mol
显然还是缓冲溶液
pH=pKa +lg n(Ac-)/n(HAc)=4.75+lg 0.04/0.06=4.57

3、Mg（OH）2<==> Mg2+ + 2OH-
s 2s +10^-7
由于Ksp较大
因此: s *( 2s +10^-7)^2=4.5×10-14
近似为:s *( 2s)^2=4.5×10-14
S=2.24×10^-5
2S=4.48×10^-5
POH=4.34
pH=9.66

4、由于KspAgCl >KspAgBr >KspAgI
因此沉淀顺序：AgI >AgBr>AgCl

5、要求2HAc + 2e- = H2 + 2Ac- 的标准电极势意味着：
c(HAc)=1mol/L c(Ac-)=1mol/L p0(H2)=100Kpa
KaHAc=c(H+)*c(Ac-)/c(HAc)=c(H+)
c(H+)=1.75×10-5mol/L

根据能斯特方程式可得:
2HAc + 2e- = H2 + 2Ac- 的标准电极势=φ0H+/H2 + 0.0591 ×lg{ [c(H+)/C0]/ (pH2/P0)^1/2}
=0V +0.0591V×lg{1.75×10-5}
=-0.28V