希望高手相助,小女子感激不尽^-^竞赛化学题目.

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：化学作业时间：2024/11/08 08:36:12

希望高手相助,小女子感激不尽^-^竞赛化学题目.
某学生为测定CuS的溶度积常数,设计如下原电池；正极为铜片浸在0.1摩尔每升的二价铜离子溶液中,在通入硫化氢气体使之达到饱和；负极为标准锌电极.测的电动势为0.760伏特.求CuS的溶度积常数.（фCu2+/Cu= 0.34 фZn2+/Zn=0.763 H2S K1=1.3/10000000 （7个0） K2=7.1/1000000000000000 (15个0) ）

通入硫化氢气体使之达到饱和
即当Cu2+完全反应生成0.2mol/L H+ 后,溶液中硫化氢气体还饱和,则溶液中硫化氢浓度为0.1 mol/L （这是分析化学常识）

计算溶液剩余的Cu2+可由下式直接求
Cu2+ + H2S= CuS ↓ + 2H+
X 0.1 mol/L 0.2 mol/L
（0.2）^2 /[0.1*X]=(Ka1*Ka2 )/Ksp-----（1）

正极：фCuS/Cu= ф0Cu2+/Cu+ 0.0591/2*lg[Cu2+] -----(2)
负极: фZn2+/Zn=-0.763 V
则:0.760 V=фCuS/Cu-(-0.763V)
фCuS/Cu=-0.003V 然后代入(2)式
解得:[Cu2+]=2.45*10^-12mol/L
再代入(1)式得
Ksp=5.7*10^-33
(没有按有效数字规则计算)

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当然也可由电池计算[Cu2+]
正极：фCuS/Cu= ф0Cu2+/Cu+ 0.0591/2*lg[Cu2+] -----(2)
负极: фZn2+/Zn=0.763
则:0.760 V=фCuS/Cu-(-0.763V)
фCuS/Cu=-0.003V 然后代入(2)式
解得:[Cu2+]=2.45*10^-12mol/L

然后再分布系数计算[S2-]
[S2-]=c(H2S)* Ka1*Ka2 /{[H+]^2 +[H+]*Ka1+ Ka1*Ka2 }
=0.1mol/L * [ (1.3*10^-7)*(7.1*10^-15) ] / { (0.2)^2 + 0.2*(1.3*10^-7) + (1.3*10^-7)*(7.1*10^-15)}=2.31*10^-20mol/L
Ksp(CuS)=[Cu2+]*[S2-]=(2.45*10^-12)*(2.31*10^-20)=5.7*10^-33

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