分析化学下册武汉大学等编(第五版)作业参考答案 下载本文

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K2CrO4溶液中的5.0 × 104 mol·L

参考答案:

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的Cl时,估计方法的相对误差有多大?

误差%?

pot1/2KCl?acrO?2?,CrO2?44aCl??100%2.0?10?3?(0.01)1/2??100% ?45.0?10?40%

14-10 用氟离子选择电极测定水样中的氟离子,取25.00 mL水样,加入25.00mL TISAB溶液,测得

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电位值为-0.1372V(vs.SCE);再加入1.00× 103 mol·L1的F标准溶液1.00 mL,测量电位值为-0.1170V,电位的响应斜率为58.0 mV/pF。计算水样中的氟离子浓度(需考虑稀释效应)。

参考答案:设水样中F的浓度为cx,依题意则:

E = K + 58lg[F]

加标前: ?137.2?K?58lg25.00cx

25.00?25.0025.00cx?1.00?1.00?10?3加标后: ?117.0?K?58lg

25.00?25.00?1.0050cx?2?10?320.2 ?lg5851cx cx = 3.13× 105 mol·L1

14-13 为了测定Cu(II)-EDTA(CuY2)络合物的稳定常数K稳,组装了下列电池:

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Cu | Cu Y2(1.00× 104 mol·L1),Y4(1.00× 102 mol·L1) || SHE。测得该电池的电动势为0.277V,请计算络合物的K稳。

参考答案:络合平衡:Cu + Y ≒ Cu Y K稳-

2+4-2-

[CuY2?] ?2?4?[Cu][Y]? 已知: Cu2+ + 2e = Cu ECu2?/Cu?0.340V E??ECu2?/Cu? E?ESHE?0.059lg[Cu2?] 20.0591.00?10?4?E??0?0.340?lg?0.277 ?22K稳?1.00?10 K稳 = 8.20× 1018

14-15 将一钠离子选择电极和一饱和甘汞电极组成电池,测量活度为0.100 mol·L1的NaCl溶液时,得到电动势67.0mV;当测量相同活度的KCl溶液时,得到电动势为113.0mV。

(1)试求选择性系数;

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(2)若将电极浸在含NaCl(a = 1.00× 103 mol·L1)和KCl(a = 1.00× 102 mol·L1)的混合

溶液中,测得的电动势将为何值?

参考答案:(1)因Na-ISE电极电位为:EISE?K?0.0592lgaM? 测定NaCl溶液:ENa??K?0.0592lgaNa? ① 测定KCl溶液:EK??K?0.0592lg(aNa??KNa?,K??aKNa?'potZ?/ZK?)

pot EK??K?0.0592lgKNa?aK? ② ?,K?pot ①-②得:ENa??EK???0.0592(lgaNa??lgaK??lgKNa?,K?) pot 即:0.067?0.113??0.0592(lg0.100?lg0.100?lgKNa?,K?)

pot 得:lgKNa?2.777 ?,K?pot 所以:KNa?0.167 ?,K? (2)ENa?,K??K?0.0592lg(aNa??KNa?,K??aKNa? 将①中的K代入③:

'potZ?/ZK?) ③

'potENa?,K??ENa??0.0592lgaNa??0.0592lg(aNa?aKNa??K?Na?,K?Z?/ZK?)

?0.067?0.0592lg0.100?0.0592lg(1.0?10?3?0.167?1.0?10?2)

0.100?0.067?0.0592lg(1.0?1.67)?10?3?0.067?0.093?0.160V-

14-17 用pH玻璃电极作指示电极,以0.2 mol·L1 NaOH溶液电位滴定0.02 mol·L1 苯甲酸溶液,从

滴定曲线上求得终点时溶液的pH为8.22。二分之一终点时溶液的pH为4.18。试计算苯甲酸的解离常数。

参考答案:滴定一半时,有[A]=[HA],此时 pH = pKa = 4.18 所以苯甲酸的解离常数为:

Ka = 6.6× 105

14-19 采用下列反应进行电位滴定时,应选用什么指示电极?并写出滴定方程式:

--

(1)Ag+ + S2 (2)Ag+ + CN

(3)NaOH + H2C2O4 (4)Fe(CN)63 + Co(NH3)62+ (5)Al3+ + F (6)H+ +

(7)K4Fe(CN)6 + Zn2+ (8)H2Y2 +Co2+

参考答案:

--

(1)银电极:Ag+ + S2 = Ag2S (2)银电极:Ag+ + CN = AgCN

(3)玻璃电极:2NaOH + H2C2O4 = Na2C2O4 + 2H2O

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(4)铂电极:Fe(CN)63 + Co(NH3)62+ = Fe(CN)64 + Co(NH3)63+

(5)汞电极:Al3+ + F = AlF3 (6)玻璃电极:

2+

(7)汞电极:2K4Fe(CN)6+ Zn = K2ZnFe(CN)6+ 2K+

--

(8)汞电极:H2Y2 +Co2+ =CoY2 + 2H+

第15章 伏安法与极谱法

15-5 在同一试液中,从三个不同的滴汞电极得到下表所列数据。试估算电极A和C的id/c值。 滴汞流量qm/(mg·s1) -A 0.982 6.53 B 3.92 2.36 4.86 C 6.96 1.37 滴下时间t/s id/c 参考答案:由公式 id = 607nD1/2m2/3t1/6c 可得:

id/c = K m2/3t1/6 ① 由B组数据求得扩散电流常数为: K?id/cmt2136?4.863.92?2.362316?1.71

所以:A组:id/c = K m2/3t1/6 = 1.71×0.9822/3×6.531/6 = 2.31 C组:id/c = K m2/3t1/6 = 1.71×6.962/3×1.371/6 = 6.55

15-8 Pb(II)在3mol·L1盐酸介质中还原时,所产生的极谱波的半波电位为-0.46V。今在滴汞电极电位为-0.70V时(已经完全浓差极化),测得下列各溶液的电流值为

溶液

(1)6mol·L1HCl 25mL,稀释至50mL

(2)6mol·L1HCl 25mL,加试样溶液10.00mL,稀释至50mL

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(3)6mol·L1HCl 25mL,加1×103 mol·L1 Pb2+标准溶液5.00mL,稀释至50mLH

电流i/μA 0.15

1.23 0.94

(1)计算试样溶液中铅的质量浓度(mg·mL1计);

(2)在本实验中,除采用通惰性气体除氧外,尚可用什么方法除氧?

参考答案:(1)设试液中Pb(II)浓度为cx,体积为Vx;加入的标准溶液浓度为cs,体积为Vs,于是根据i = kc可知:

hx?h0?kcxVx VcsVs V Hs?h0?k

hx?h0cV?xx

Hs?h0csVs

10.00cx1.23?0.15?

0.94?0.151?10?3?5.00-

cx = 6.8×104 mol·L1

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质量浓度为: ρx = 6.8×104 mol·L1×207g·mol1 = 0.14g·L1 = 0.14 mg·mL1

(2)本实验中所用溶液稀释后,溶液中HCl的浓度为3mol·L1,呈强酸性,故除采用通惰性气体除氧外,尚可用Na2CO3或Fe粉来消除氧的干扰。

15-10 用极谱法测定某溶液中的微量铅。取试液5mL,加1g·L1明胶5mL,用水稀释至50mL。倒出部分溶液于电解杯中,通氮气10min,然后在-0.2~-0.6V间记录极谱图,得波高50格。另取

5mL试液,加标准铅溶液(0.50mg·mL1)1.00mL,然后照上述分析步骤同样处理,得波高80格。

(1)解释操作规程中各步骤的作用;

(2)计算压缩卡Pb2+的含量(以g·L1计); (3)能不能用加铁粉、亚硫酸钠或能CO2除氧? 参考答案:

(1)加入1g·L1明胶是为了消除极谱极大,通氮气10min是为了驱除溶液中的氧,消除氧气还原所产生极谱波的干扰。

(2)设试样中Pb2+的含量为cx,则

h?kcxVx ① VcxVx?csVs ②

V H?k①÷②得:

cxVxh ?HcxVx?csVscsVsh0.50?1.00?50??0.167mg?mL?1?0.167g?L?1

(H?h)Vx(80?50)?5 cx?(3)在此介质中不能用铁粉、亚硫酸钠或通CO2来除氧。

因为在中性介质中加入还原铁粉,不能达到产生H2除去氧气的效果;Na2SO3虽可用于中性介质的溶液中,但这里有可能生成PbSO3沉淀;通CO2仅适用于酸性介质中。

15-11 在0.1mol·L1 KCl溶液中,Co(NH3)63+在滴汞电极上进行下列的电极反应而产生极谱波。

Co(NH3)63+ + e = Co(NH3)62+ E1/2 = -0.25V

Co(NH3)63+ + 2e = Co+ + 6NH3 E1/2 = -1.20V

(1)绘出它们的极谱曲线;

(2)两个波中哪个波较高,为什么? 参考答案: (1)