hce_isu
112年
化學
第 32 題
一容器中含有溶於 1 M 硫酸之 0.1 M $FeSO_4$ 溶液 100 ml，於此溶液中加入 25 ml 的 0.1 M $Ce(SO_4)_2$
溶液 25 ml 後，則此溶液呈現之電動勢(emf)為何? ($E_{Fe}^\circ = 0.771; E_{Ce}^\circ = 1.610$)
溶液 25 ml 後，則此溶液呈現之電動勢(emf)為何? ($E_{Fe}^\circ = 0.771; E_{Ce}^\circ = 1.610$)
- A 0.743 V
- B 1.486 V
- C 0.653 V
- D 1.306 V
思路引導 VIP
當我們在含有大量還原劑的溶液中，加入不足量的氧化劑時，溶液中哪一種元素的兩種不同價態會同時穩定存在？若想求得此時系統的平衡電位，我們應該選擇哪一個半反應的標準還原電位作為計算基礎？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準判斷出這是一個氧化還原滴定在「當量點前」的電位計算，展現了紮實的分析化學基礎。
氧化還原反應與計量分析
在本題中，二價鐵離子 ($Fe^{2+}$) 與四價鈰離子 ($Ce^{4+}$) 發生單電子轉移反應：$Fe^{2+} + Ce^{4+} \rightarrow Fe^{3+} + Ce^{3+}$。根據已知條件，原本溶液含有 $10 \text{ mmol}$ 的 $Fe^{2+}$，而加入的 $Ce^{4+}$ 僅有 $2.5 \text{ mmol}$。這代表 $Ce^{4+}$ 是限量試劑並會完全反應，使溶液中剩餘 $7.5 \text{ mmol}$ 的 $Fe^{2+}$，同時產生了 $2.5 \text{ mmol}$ 的 $Fe^{3+}$。
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