高考申論題
111年
[環境檢驗] 分析化學
第 一 題
📖 題組：
已知過錳酸鉀（KMnO4）可在酸性環境中將A2+離子氧化成A3+離子。某生以過錳酸鉀滴定 50.00 mL、0.100 M 的A2+離子時，發現滴定到達終點時的電位值（簡稱Eeq）與溶液的 pH 值有關，會隨 pH 值上升而下降，如下圖所示。已知過錳酸根與A3+離子的標準還原電位如下，根據所述，回答下列問題： A3+ + e- → A2+，E0 = x V vs NHE MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O，E0 = 1.50 V vs NHE
已知過錳酸鉀（KMnO4）可在酸性環境中將A2+離子氧化成A3+離子。某生以過錳酸鉀滴定 50.00 mL、0.100 M 的A2+離子時，發現滴定到達終點時的電位值（簡稱Eeq）與溶液的 pH 值有關，會隨 pH 值上升而下降，如下圖所示。已知過錳酸根與A3+離子的標準還原電位如下，根據所述，回答下列問題： A3+ + e- → A2+，E0 = x V vs NHE MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O，E0 = 1.50 V vs NHE
根據過錳酸根離子與A3+離子的還原半反應，分別列出相關的能斯特（Nernst）方程式。（10 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題考查能斯特（Nernst）方程式的基礎應用。解題關鍵在於確認每個半反應的轉移電子數（n），並正確寫出反應商（Q）。需注意將生成物濃度置於分子、反應物濃度置於分母，各物質濃度的次方必須與反應式的平衡係數相對應，且純水等純液體的活性視為1，不列入方程式中。
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【解題思路】利用能斯特方程式（Nernst equation） E = E0 - (0.0592/n) log Q （常溫 25℃ 下）將半反應的標準還原電位與物種濃度作連結。 【詳解】 一、能斯特方程式基本定義
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