习题与解答(2)

发布时间 : 星期四 文章习题与解答(2)更新完毕开始阅读

∣Pt

(1) 写出该电池的电极反应和总反应。

(2) 标出电极的极性,并说明电子和电流流动的方问。 (3) 计算电池的电动势并说明电池是原电池还是电解电池。 (4) 计算平衡时的平衡常数 解:。。。。

14 为什么原电池的端电压,正在工作的电解电池的外加电压都不等于相应可逆电池的电动势,其差值是如何形成的?

答:内阻问题,无论是电解池还是原电池,由于电池存在内阻,电流通过电池将使原电池的电动势降低,电解池的外电压增大。只有当电池电流很小时,电极才能保持其平衡电极电位。

第16章

1 测定溶液电导,为何采用高频交流电源?

答:采用高频电源可防止电极极化,从而防止组分电解。

2 简述无限稀释的离子摩尔电导率的含义,如何计算?

答:电解质溶液的摩尔电导随其浓度的增加而降低。只有当电解质溶液稀释到足够低的浓度时,电解质的摩尔电导才能达到极大值。此值称为无限稀释的摩尔电导。是溶液中正离

??子的摩尔电导λ0和负离子的摩尔电导λ0之和,在无限稀释的溶液中,对确定的溶剂和确

定的温度来说,离子摩尔电导是一个定值,与溶液中共存的其它任何离子无关。 3

电导池的两平行电极面积为1.25cm2,间距为1.50cm,用它测得某电解质溶液的电阻

1.09kΩ。求该溶液的电导率。

解:∵ k = G ·

l1l= · 其中R=1.09 kΩ,A=1.25cm2, l=1.50cm ?R?11.50=1.10×10-3(S·cm-1) ?1.091.25∴ 该溶液的电导率k =4

在25℃时测得浓度为0.02mol/L的KCl溶液的电阻为404.6Ω,该溶液的电导率标准值为0.002768S?cm-1。求出测量时使用的电导率的电导池常数。 解:已知R=404.6Ω,k =0.002768S?cm-1,

根据公式k = G · ∴电导池常数

5

l1l= · ?R?l= k×R=0.002768×404.6=1.12(cm-1) ?用电导池常数为0.53cm-1的电导池测定硝酸溶液的电导率22.7ms,计算溶液的硝酸的浓度。

13

解:已知电导池常数 根据公式:G?l=0.53cm-1, 电导G=22.7ms=22.7×10-3s ??C1000?1?, 查λH+=349.82 λNO3-=71.44 ?

∴C?6

1000G?22.7?10?3?1000????0.53?2.86?10?2(mol/L)

349.82?71.44在25℃时,用面积为1.11cm2相距1.00cm的两平行的铂黑电极测定纯水的电阻,求其理论值。

解:已知电导池常数

l=1/1.11=0.90, ?根据公式:电阻的理论值为

λC110?7(349.8?197.6)?1.11=607.6×10-10Ω G?.=

10001000lA7

计算25℃时0.1mol/L醋酸的电阻率。

解:∵ρ=1/k,k?8

10001000λC?,∴ρ==25.60(Ω·cm) ?C0.1?(349.82?40.9)1000在25℃时测得BaSO4饱和溶液的电导率为4.58μS?cm-1,所用水的电导率为1.52μS?

cm-1求BaSO4的Ksp。 解:k BaSO4 = k-k水 = 4.58×10-6 - 1.52×10-6=3.06×10-6(S·cm-1) BaSO4的解离平衡中Ba和SO4的活度是相同的,

100k0100?03.06?10?6λC ∵k? ∴C?=1.06×10-5 ??(63.64?79.8)?21000∴BaSO4的Ksp=(1.06×10-5)2=1×10-10

9 用0.01mol/L的NaOH电导滴定100ml浓度为0.001mol/L的HCl溶液。在滴定过程

中,忽略溶液体积变化,计算在加入滴定剂的体积为0.00、2.00、4.00、5.00、8.00、10.00、12.00、14.00、16.00、18.00ml时溶液的电导率,并绘制滴定曲线。 解:当体积为0.00时,[H+] = 0.001mol/L,

C??H?0.001?349.82k???3.4982?10?4

10001000

当体积为2.00时,

14

(10?4?0.01?2.0?10?3)10?5(10?2)8?10?5???8?10?4mol/L, [H] =

0.10.10.1+

8?10?4?349.82k???2.8?10?4

10001000当体积为8.00时,

C??H?10?4?0.01?8.0?10?310?5(10?8)2?10?5???2?10?4mol/L, [H] =

0.10.10.1+

2?10?4?349.82k???7.0?10?5

10001000同样,当体积为10.00时,

C??H?10?4?0.01?10.0?10?310?5(10?10)??0,k?0 [H] =

0.10.1+

以后电导率的变化为正相关。

10 用0.01mol/L的NaOH滴定0.001mol/L的一元弱酸,不考虑稀释效应,计算等当点

的电导率。

解:不考虑稀释效应, 等当点时αNa+ =αOH- =(0.01-0.001)mol/L, ∴等当点的电导率k =

11000??i?i?1(?Na???Na???OH??OH?) 1000(代入数字计算)

11 电位分析的依据是什么?可以分为哪两类?

解:电位分析法需要采用两个电极,一个电极作为指示电极,它的电位与被测定物质的浓度有关;另一个电极作为参比电极,它的电位保持恒定。两个电极和试液组成电池,根据电池的电动势或指示电极的电极电位的变化对试样进行分析。 可以分为直接电位法和电位滴定法。

12 构成电位分析法的化学电池中的两电极称为什么?各自的特点是什么? 答;省略。

13 离子选择电极的电极电位是如何形成的?

答:离子选择电极的电位φISE是膜电位φM和内参比电极电位φi之和,且φi是定值,据式(15.22)对Mn+离子,其离子选择电极的电位为:

?ISE?????i?k?RTlna外 nF在298°K时,正离子和负离子选择电极的电位分别为:

?ISE?k?0.0591lga外 n 15

?ISE?k?0.0591lga外 n若膜的内外表面性质不一致,将产生不对称电位。

14 气敏电极在构造上与一般离子选择电极有什么不同之处? 答:省略。

15 评价离子选择电极质量参数有哪些?并简述其含义。

答: 能斯脱响应:校准曲线的响应变化服从能斯脱方程,称为能斯脱响应。

线性范围:一定的活度范围内,校准曲线呈直线 ,这个活度范围称为离子选择电极

响应直线范围。

检测下限:校准曲线逐渐弯曲点所对应的活度值称为检测下限。

pot 选择性系数Kij:表示j离子对i离子干扰能力的大小,选择性系数越小,表示i离

子抗j离子干扰的能力越大。 16 电导滴定和电位滴定各有何特点?

答:电导滴定法是以溶液的电导变化作为滴定终点的“指示剂”。容量分析中那些能引起溶液中的离子浓度变化的反应,如生成水、难离解的化合物或沉淀等反应,都能使溶液的电导在等当点出现转折,电导滴定曲线的转折点用来指示滴定终点。

电位滴定法就是以指示电极的电位变化作为滴定终点的“指示剂”。同样,测定指示电极的电位变化必须以指示电极、参比电极和试液组成电池。当滴定剂加入试液中,被测定离子的浓度将逐渐减少,指示电极的电位产生相应的变化。在接近终点时,指示电极的电位产生跃变,由此来确定滴定终点。

17 电重量法和库伦分析的共同特点是什么?有什么区别?

答:电重量法是用外加电源电解试液,电解后直接称量在电极上析出物质的重量来进行分析的方法;库仑分析的基本原理和电重量法相似,但是它的定量分析依据是电解过程中所消耗的电量。 电重量法只用来分析高含量的物质,而库仑法还可以用于微量物质的分析;与其它分析仪器不同,在分析过程中不需要标准物质或标准溶液。

18 计算0.1mol/L硝酸银在pH=1的溶液中的分解电压。(ηAg?0; ηO??0.40v)

2解:阴极:Ag++e-=Ag ,

阳极:

???0?0.059lg[Ag?]?0.80?0.059lg0.1?0.741V

11H2O?H??O2?e?, 2421/4???0?0.059lg[H?]pO?1.23?0.059?1.17V

E分=[φ阳+ η阳]- [φ阴+ η阴]=[1.17+0.4]-[0.741+0]= 0.829V

19 控制电位和控制电流库仑分析法是如何达到库仑分析的基本要求的?

答: 控制电位法是在控制阴极电位或阳极电位为一定值的条件下进行电解的方法。当试

16

联系合同范文客服:xxxxx#qq.com(#替换为@)