在含有Ni2+、Cd2+、Cu2+ 等杂质离子的粗制硫酸锌溶液中,采用加入锌

在含有Ni2+Cd2+Cu2+ 等杂质离子的粗制硫酸锌溶液中,采用加入锌粉以除去杂质离子,这为什么是可行的?如果杂质离子含量相同,那么,杂质离子还原沉积的次序如何?

答案

分析:查表比较EEE E的大小,就能看出锌粉加入后能否除去杂质。然后再从组成原电池的比较、确定离子的还原次序。

解:查表得:E= 0.7628 V E= 0.4026 V   E = 0.23 V     E= +0.3402 V 

从标准电极电位的数值可知:EEEE

这里锌为较强的还原剂,而Cd2+Ni2+Cu2+为较强的氧化剂,所以下列除杂离子的氧化还原反应是可以进行的。

Zn + Cd2+ = Zn2+ + Cd

Zn + Ni2+ = Zn2+ + Ni

Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu

同时反应后Zn变为Zn2+ 离子,又不引进新的杂质,因此用锌粉除杂质离子是较理想的。

由于杂质离子含量相同,可用标准电极电位来判断离子的还原次序。

在铜锌电池中  = E E= 0.3402 0.7628 = 1.1030 V

在镍锌电池中  = E E= 0.23 0.7628 = 0.5328 V

在镉锌电池中  = E E= 0.4026 0.7628 = 0.3602 V

所以Zn首先还原Cu2+,其次才是Ni2+Cd2+,故还原次序为Cu2+Ni2+Cd2+

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