第 2 题

铜盐的水溶液。

1.00\times10^{-2}

mol dm

^{-3}

硝酸铜(II)溶液的 pH 为 4.65。(2.1) 写出水合

\ce{Cu^{2+}}

离子生成共轭碱的方程式。(2.2) 计算相应酸碱对的p

K_a

。(2.3) 已知

K_{sp}(\ce{Cu(OH)2}) = 1\times10^{-20}

，

\ce{Cu(OH)2}

在什么pH开始沉淀？(2.4) 用

E^0(\ce{Cu+/Cu}) = +0.52

V和

E^0(\ce{Cu^{2+}/Cu+}) = +0.16

V写出

\ce{Cu+}

的歧化反应并计算平衡常数。(2.5) 计算将

1.00\times10^{-2}

mol铜(I)溶于

1.0\ \mathrm{dm^3}

水后所得溶液的组成（mol dm

^{-3}

）。

第 3/4 步：歧化常数

← 上一步下一步 →

2\ce{Cu+} \rightleftharpoons \ce{Cu^{2+}} + \ce{Cu};\qquad \log K = \frac{E^0(\ce{Cu+/Cu}) - E^0(\ce{Cu^{2+}/Cu+})}{0.059} = \frac{0.36}{0.059}\ \Rightarrow\ K \approx 10^{6}

分析

歧化由 $\ce{Cu+} + e^- \rightarrow \ce{Cu}$ （阴极， $E^0 = 0.52$ V）和 $\ce{Cu+} \rightarrow \ce{Cu^{2+}} + e^-$ （阳极）组成。 $E^0_{\mathrm{cell}} = 0.52 - 0.16 = 0.36$ V，对 $n = 1$ ， $\log K = E^0/0.059$ ，故 $K = [\ce{Cu^{2+}}]/[\ce{Cu+}]^2 \approx 10^{6}$ 。

常见错误. 两电对的

E^0

均为正并不妨碍歧化；关键在于

E^0(\ce{Cu+/Cu}) > E^0(\ce{Cu^{2+}/Cu+})

。