仪器分析课后习题答案
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第十二章
【12.5】 如果要用电解的方法从含1.00×10-2mol/L Ag +,2.00mol/L Cu 2+的溶液中,使Ag+完全析出(浓度达到10-6mol/L)而与Cu 2+完全分离。铂阴极的电位应控制在什么数值上?(VS.SCE,不考虑超电位) 【解】先算Cu 的 起始析出电位:
Ag 的 起始析出电位:
∵ Ag 的析出电位比Cu 的析出电位正 ∴ Ag 应当先析出
当
时,可视为全部析出
铂阴极的电位应控制在0.203V 上,才能够完全把Cu2+ 和Ag+分离
【12.6】
(5)若电解液体积为100mL ,电流维持在0.500A 。问需要电解多长时间铅离子浓度才减小到
0.01mol/L ?
【解】(1)阳极: 4OH - ﹣4e - →2H 2O+O 2 Ea θ
=1.23V 阴极:Pb 2++2e - → Pb Ec θ
=﹣
0.126V
()220.059,lg 0.3462
Cu Cu Cu Cu v ϕϕΘ++
⎡⎤=+
=⎣⎦(,)0.059lg[]0.681Ag Ag Ag Ag v ϕϕΘ++=+=6[]10/Ag mol l +-=3
3
-63
SCE =0.799+0.059lg10=0.445v
0.445v-0.242v=0.203v ϕϕϕϕ'=-=
Ea=1.23+(0.0592/4)×4×lg10﹣5=0.934V
Ec=﹣0.126+(0.0592/2)×lg0.2=﹣0.147V
E=Ec﹣Ea=﹣1.081V
(2)IR=0.5×0.8=0.4V
(3)U=Ea+ηa﹣(Ec+ηc)+iR=2.25V
(4)阴极电位变为:﹣0.1852
同理:U=0.934+0.1852+0.77+0.4=2.29V
(5)t=Q/I=nzF/I=(0.200-0.01)×0.1×2×96487/0.500=7.33×103S 【12.7】
【12.8】用库仑滴定法测定某有机一元酸的摩尔质量,溶解 0.0231g纯净试样于乙醇与水的混合溶剂中, 以电解产生的 OH-进行滴定,用酚酞作指示剂,通过0.0427A 的恒定电流,经6min42s到达终点,试计算此有机酸的摩尔质量。【解】 m=(M/Fn)×it
t=402s;i=0.0427;m=0.0231g;F=96485;n=1
解得 M = 129.8g/mol
【13.9】在0.10mol/L KCl溶液中,Pb2+离子的浓度为2.0x10-3mol/L,极谱分析得到Pb2+的扩散电流为20μA,所用毛细管的m2/3·t1/6为2.50mg2/3·s1/6。极谱分析的电极反应为Pb2+ + 2e→Pb。计算Pb2+离子在此溶液中的扩散系数。
【解】id=607·z·D1/2m2/3t1/6C
代入数据(注意单位)D=1.08×10﹣5cm2·s-1
【13.10】6.在稀的水溶液中氧的扩散系数为 2.610-5cm2/s。一个0.01 mol·L-1 KNO3溶液中氧的浓度为2.510-4 mol·L-1。在Ede=-1.50 V(vs SCE)处所得扩散电流为5.8μA, m及τ依次为1.85 mg/s及4.09 s,问在此条件下氧还原成什么状态?
【解】
还原成H2O
【13.11】
【13.13】
【解】
【13.14】
第十五章【15.6】
【15.10】
【15.11】
000'25223
(1) 1.77
'152131
(2)0.57
'13
(3) 6.5
2(4)'25223min
rB rB BA rA rA AB BA rA A rB t t t r t t t r r t k t t --=====--======-=
【15.12】
【15.13】
12233115
(1)()()0.414
4148151(2)8100()472340.414(3),106276k R k n n n R n -==⨯=+=⇒=⨯==212ααR 由()块
R =1.5时,同理块
【15.14】
11(1)'14113min r r o t t t =-=-=220'17116min
r r t t t =-=-=
第十六章【16.10】
【解】
【16.16】