chapter-9-作业参考答案

第9章作业参考答案P233 4. 25℃时，下列电池的电动势为0.518 V（忽略液接电位）：

Pt | H2(100 kPa)，HA(0.01 mol·L-1)，A-(0.01 mol·L-1) || SCE

计算弱酸HA的K a值。

解电池组成为

Pt | H2(100 kPa)，HA(0.01 mol·L-1)，A-(0.01 mol·L-1) || SCE

E = φ(+) - φ(-)= φSCE–

而= 0.059lg[H+]

故E - φSCE = -0.059lg[H+]，0.518 – 0.244 = -0.059lg[H+]

[H+] = 2.29×10-5 mol·L-1

根据pH = p K a + lg

有pH = p K a，即K a = [H+] = 2.29×10-5 mol·L-1

6. 测得下列电池电动势为0.873 V(25 ℃)

Cd | Cd(CN)42- (0.08 mol·L-1) CN- (0.100 mol·L-1) || SHE

试计算Cd(CN)42-的稳定常数。

解电池组成为

Cd | Cd(CN)42- (0.08 mol·L-1) CN- (0.100 mol·L-1) || SHE

E = φ(+) - φ(-)= φSHE–

而＝＋

根据K稳＝

有0.873 V = 0.403 V –

K稳＝7.1×1018

11. 20.00 mL 0.1000 mol·L-1 Fe2+溶液在1 mol·L-1 H2SO4溶液中，用0.1000 mol·L-1 Ce4+溶液滴定，用Pt(+)，SCE(-)组成电池，测得电池电动势为0.50 V。此时已加入多少毫升滴定剂？

解E = φ(+) - φ(-) = - φSCE

= + - φSCE

0.50 = 0.68 + – 0.244

= 12

根据反应：Fe2+ + Ce4+ = Fe3+ + Ce3+，1 mol Fe2+与1 mol Ce4+反应

根据[Fe3+]/[Fe2+] = 12和nFe2+ + nFe3+ = 20 mL×0.100 mol·L-1

得：nFe3+ = 18.46×10－4 mol即有相当量的Ce4+加入

则加入Ce4+的体积为18.46×10-4 mol/0.100 mol·L-1 = 18.46 mL

12. 下列电池

Ag | Ag2CrO4，CrO42-(x·mol·L-1) || SCE

测得E＝－0.285 V，计算CrO42-的浓度（忽略液接电位）。已知K sp(Ag2CrO4) = 9.0×10－12。

解E = φ

- φ(-)= φSCE–

E = φSCE–- 0.059lg[Ag+]

而[Ag+] ＝= 0.799V

所以-0.285 = 0.244 – 0.799 -

[CrO42-] = 1.3×10-2 mol·L-1

14. 某种钠敏感电极的选择性系数约为30（说明H +存在将严重干扰Na＋的测定）。

如用这种点击测定pNa ＝3的Na＋溶液，并要求测定误差小于3％，则试液的pH必须大于几？

解

为被测离子活度；为干扰离子活度；K ij为电位选择性系数。

即30×[H+]/10-33%

得[H+] 10-6即pH 6。

17. 在25℃时用标准加入法测定Cu2＋浓度，于100mL铜盐溶液中添加0.1 mol·L-1 Cu(NO3)2溶液1mL，电动势增加4mV。求原溶液中总铜离子浓度。

解根据题意有

E1＝K’ ＋

E2＝K’ ＋

其中：c x为待测液的浓度，c s = 0.1mol·L-1为加入标准液的浓度。

V0＝100mL为待测液的体积，V s＝1mL为加入的标准物的体积。

电动势增量

ΔE＝E2－E1＝－

则c x= 2.64×10-3 mol·L-1