仪器分析课后习题答案

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】