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仪器分析课后答案2-18章 方惠群
= 6.86
8.解:
PMgx
=PMgs
+
Ex Es 0.0296
=
-lg(
6.87
×
10-3)
+
0.446 0.367 0.0296
=2.16
+2.67
=
4.83
(2)测定时电位±0.002V变化而引起的得Mg2+浓度变化
PMgx = 2.16 +
0.446 0.367 0.002 0.0296
328.0309.0
(10 58.0
50.00
1 )-1
=
8.88
×10-6mol·L-1
12.不要求。 13.解: (1) 电极的实际斜率 s 由式(3.22)得
s = 2 1 = lg 2
2 1 0.30
(2) NH4+浓度由式(3.20)计算
=
96.1 (78.3) 0.30
量 M 成正比。其数学表达式为:n= Q zF
6. 解:首先写出原始的M|M2+(c)电极的电极电位表达式,并将相关的配位平衡关系代入。然
后再计算条件电位 ' 的值。
首先写Cu2+|Cu电极电位的能斯特方程
0.0592 2
lg
Cu 2
由Cu2+配合物的平衡关系得
K稳=
cI
c 反对数
1
(3)
s
c CsVs Vx
(2) 根据以上讨论,可由式(3)先计算出I-的浓度。
4
1.00 9.00 104
cI
反对数
100 235 291
56.0
1
9.00 106 9
1.00 106
mol·L-1
计算出I-的浓度后,有两种方法计算混合试液中CN-的含量。
aCN 1.20 106 2.28 106
a CN
=1.08×10-6
mol·L-1
15.
解:滴定时用银电极为指示电极,它的电极电位为:
Ag
0.0592 lg
Ag
当 滴 定 到 终 点 时 , [Ag+]=[I-]= K SP
将 [Ag+] 代 入 电 极 电 位 关 系 式 得 终 点 时 电 位
1
k
s
lg(a CN
K a ) pot CN ,I I
(1)
在pH = 4 时,CN-以HCN形式存在,则电位值 2 = -235mV是I-的贡献。
由式(1)得
2
k
s
lg
K pot CN ,I
a I
(2)
题中后面的测定步骤相当于用标准加入法求I-的浓度。利用式(3.6)得
d b
条件电位校准了离子强度、配位效应、水解以及 pH 的影响。
0 类金属电极不是。
4.P22 Cottrell方程的数学表达式为:i=zFADoco/ Dot Cottrell方程表明:(1)在大量支持
电解质存在下的静止溶液中,平面电极上的电解电流与电活性物质浓度成正比,这是定量分 析的基础;(2)电解电流与电活性物质在溶液中的扩散系数的平方根成正比;(3)电解电流 与时间的平方根成反比。 5. P22 法拉第定律表示通电电解质溶液后,在电极上发生化学变化的物质,其物质的量 n 与通入的电量 Q 成正比;通入一定量的电量后,电极上发生反应的物质析出质量 m 与摩尔质
'
0.0592 2
lg
1 =0.377 K稳
0.0592 2
lg
6.3
1 1018
0.219 V(vs.SCE)
7.解:(1)Cu2+ + 2e ⇋ Cu
Fe3+ + e = Fe2+
Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe 2+
3 E = ( ( )
第二章习题答案
1.P23 电极电位的能斯特方程为: RT ln aR zF aO
ห้องสมุดไป่ตู้
注:P23 指教材页码,下同。
若电池的反应式为:aA + bB ⇋ cC+dD 则在 298.15K 时,该电池的电动势为
2.P14 3.P17
E
=
E
0.0592 Z
lg
aC a A
c aD a aB
3.P51 电解一开始,电解池中通过较稳定的电流,阴极电位迅速负移至金属离子的还原电位。
随着电解反应的进行,氧化态浓度降低,阴极电位负移。由于[氧化态]/ [还原态]每变化十
倍,电位才负移 59.2 mV,因此阴极电位变化缓慢,在曲线上出现平坦部分。当另一电极反应 Z
开始时,再出现平坦。
4.P61 微库仑分析法的原理:在电解池中放入电解质溶液和两对电极,一对为指示电极和参比
8. 解:(1) 由题中所给的几种物质所知,构成电池的两支电极分别为:银电极和饱和甘汞电
极(由Hg、Hg2Cl2 、KCl溶液组成),两半电池间用盐桥连接,电池的表示式为:
(-)Hg| Hg2Cl2, Cl-(饱和)‖Ag+( c x )| Ag(+)
(2) 若该电池的银电极的电位校正,则电池的电动势 E 为
CuY 2 Cu 2 Y 4
Cu2
CuY 2 K 稳 Y4
将[Cu2+]代入能斯特方程
0.0592 2
lg
CuY 2 K稳 Y 4
0.0592 2
lg
1 K稳
0.0592 2
lg
CuY 2 Y 4
将已知数据代入,并计算条件电位 '
ZB
,E 为电池电动势;常数项 b 包括离子选择电极的
内外参比电极电位、电极膜不对称电位及液接电位;a 为离子的活度;z 为离子的电荷数;下
标
A
为主响应离子;B
为干扰离子;
K
pot A,B
为电位选择系数。
4.不要求; 5. 不要求。
6.P42 使用离子计(或pH计)进行测定时,选用的离子计的输入阻抗应≥1011Ω,最小分
E
Ag
0.0592 lg
Ag
SCE
lg[Ag+]=-3.92 则未知Ag+的浓度为 [Ag+]=1.12×10-4 mol·L-1
(3)饱和甘汞电极为参比电极,银电极为指示电极。
(4)通常,盐桥内充满饱和KCl琼脂溶液。在该电池中应充KNO3,盐桥的作用是减小液接电位。
10. 解:Cx = Cs Vs
× (10Δ /S - 1)-1 = 0.50 ×
0.10
155134
(10 59.0
—1)-1
=
1.575
×
10-6
g/mol
Vx
25.00
F =
1.575 106 100 0.2
= 7.9 ×10-4
11. Cx = 2×5.000 × 10-4 ×
0.50
K · a ] pot
Na ,K
K
- 0.203 =k + 0.0592lg[1.25×10-3+0.24×0] k= - 0.031 V
3
2 0.031 0.0592 lg 1.50 103 0.24 1.20 103 0.194 V(vs.SHE)
终=
Ag
0.0592 lg
K SP
代入已知数据
终=0.799 0.0592 lg(9.3 1017 ) 12
=0.799—0.475 = 0.324 V 终点时电位计上的读数=0.324-0.242=0.082 V
5
1.P51 电解方程
第四章习题答案 V分解=[( )-( )]+ ir
(2) 为了计算 AgAc 的 Ksp,应写出电池的电动势的能斯特表示式
E
Cu
Ag
Cu
0.0592 2
lg
Cu
2
Ag
0.0592 1
lg
[
K sp Ac
]
查表 2.1 几个常用标准电极电位表,并将题中数据带入,得:
-0.372=0.337 + 0.0592 lg (0.100) – 0.799 – 0.0592lg K sp
度为 0.1mV,量程±1000 mV以及稳定性要好。
7. 解:(1)方法一 :直接根据下式计算,将数据代入得未知溶液 pH
PHx = PHs + Ex Es =5.00 + 0.328 0.218 = 6.86
0.0592
0.0592
方法二 :若公式记不清楚,可根据题意,由测量电池的排列得电动势
= ( ) ( ) ir =理论分解电压+超电压+电压降 为阳极超电位,是正值, 为阴极超电位,是负值。
2.P53 数学表达式 it i010Kt
含义:当电解开始时电流较大,随后很快衰减。当电流趋近与零时,表示电解完成,控
制电位电解过程中,电流随时间而衰减。
2
K =
Zn 2 Ag 2
Ag
= 23 × 10-27