(完整版)南京大学仪器分析课后习题答案

南京大学仪器分析答案

南京大学仪器分析答案

目录

目录 (01)

第二章习题答案 (02)

第三章习题答案 (04)

第四章习题答案 (07)

第五章习题答案 (12)

第六章习题答案 (16)

第七章习题答案 (19)

第八章习题答案 (26)

第九章习题答案 (29)

第十章习题答案 (31)

第十一章习题答案 (32)

第十二章习题答案 (34)

第十三章习题答案 (37)

第十四章习题答案 (41)

第十五章习题答案 (43)

第十六章习题答案 (46)

第十七章习题答案 (48)

第十八章习题答案 (51)

1.P23 电极电位的能斯特方程为：O R a a zF RT ln -

=Θϕϕ 注：P23指教材页码，下同。

若电池的反应式为：aA + bB ⇋ cC+dD 则在298.15K 时，该电池的电动势为 E = ()()()()b B a A d D c C a a a a Z E lg 0592.0-Θ

2.P14 条件电位校准了离子强度、配位效应、水解以及pH 的影响。

3.P17 0类金属电极不是。

4.P22 Cottrell 方程的数学表达式为：i=zFAD o c o /Dot πCottrell 方程表明：（1）在大量支持电解质存在下的静止溶液中，平面电极上的电解电流与电活性物质浓度成正比，这是定量分析的基础；（2）电解电流与电活性物质在溶液中的扩散系数的平方根成正比；（3）电解电流与时间的平方根成反比。

5. P22 法拉第定律表示通电电解质溶液后，在电极上发生化学变化的物质，其物质的量n 与通入的电量Q 成正比；通入一定量的电量后，电极上发生反应的物质析出质量m 与摩尔质量M 成正比。其数学表达式为：n=zF

Q 6. 解：首先写出原始的M |M 2+(c)电极的电极电位表达式，并将相关的配位平衡关系代入。然后再计算条件电位'

Θϕ的值。

首先写Cu 2+|Cu 电极电位的能斯特方程 []

+Θ+=2lg 2

0592.0Cu ϕϕ 由Cu 2+配合物的平衡关系得 [][][]-+-

422Y Cu CuY K ＝稳 [][][]-

-

+=４稳

Y K CuY Cu 22 将[Cu 2+]代入能斯特方程

[][][][]--

Θ--Θ++=+=4242lg 20592.01lg 20592.0lg 20592.0Y CuY K Y K CuY 稳稳ϕϕϕ 将已知数据代入，并计算条件电位'

Θϕ 219.0103.61lg 20592.0377.01lg 20592.018

'-=⨯++=ΘΘ＝稳K ϕϕV(vs.SCE) 7.解：（1）Cu 2+ + 2e ⇋ Cu Fe 3+ + e = Fe 2+ Cu + 2Fe 3+ = Cu 2++ 2Fe 2+

（3）E = (Θ++32Fe Fe ϕ—Θ+Cu Cu 2ϕ ) —[][][]232

22lg 20592.0+++Fe Fe Cu

= 0.700 — 0.337 —20592.0lg 22

01

.02.002.0⨯ = 0.336 (V) > 0 原电池

（4）E Θ=0.771—0.337=2

0592.0 lgK Θ lg K Θ= 4.59×1014

8. 解：(1)由题中所给的几种物质所知，构成电池的两支电极分别为：银电极和饱和甘汞电极(由Hg 、Hg 2Cl 2、KCl 溶液组成)，两半电池间用盐桥连接，电池的表示式为：

(-)Hg | Hg 2Cl 2, Cl -(饱和)‖Ag +(x c =)| Ag(+)

(2)若该电池的银电极的电位校正，则电池的电动势E 为

[]

()SCE Ag Ag E ϕϕ-+=+Θlg 0592.0 lg [Ag +]=-3.92

则未知Ag +的浓度为 [Ag +]＝1.12×10-4 mol ·L-1

(3)饱和甘汞电极为参比电极，银电极为指示电极。

(4)通常，盐桥内充满饱和KCl 琼脂溶液。在该电池中应充KNO 3,盐桥的作用是减小液接电位。

9.解：(1)电池的电极反应和总反应

阳极 2Ag + 2Ac-(0.200mol ·L-1) ⇋2AgAc + 2e

阴极 Cu 2+(0.100mol ·L -1) ⇋ Cu

电池总反应 2Ag + + Cu 2++ 2Ac-⇋2AgAc + Cu

注意：在溶液中[Ac -]的浓度为0.200mol ·L -1

(2)为了计算AgAc 的Ksp ，应写出电池的电动势的能斯特表示式

[]

⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-=-Θ+Θ][lg 10592.0lg 20592.02Ac K Cu E sp Ag Ag Cu Cu ϕϕϕϕ 查表2.1几个常用标准电极电位表，并将题中数据带入，得：

-0.372=0.337 + lg 2

0592.0(0.100) – 0.799 – 0.0592lg 200.0sp K lgK sp = 72.20592

.0161.0-=-K sp = 1.91×10-3(乙酸银) 注：若[Ac -]用0.100mol ·L -1代入计算，将得错误结果。

10. 解：Zn + 2Ag+ ⇋Zn 2+ + 2 Ag

E =（Θ

+Ag Ag /ϕ - Θ+Zn Zn /2ϕ）—20592.0[][]

++Ag Zn 2 =(0.799 + 0.763) —20592.0lg 23

.001.0=1.59 V 2

0592.0lgK Θ= 0.799 + 0.763 K Θ= 5.89 × 1052 ， K Θ大， 反应完全。 Ag +非常小，[Zn 2+] = 0.01 + 0.3= 0.31 mol ·L -1

K Θ= [][][]

+++

⇒Ag Ag Zn 22=23 × 10-27与答案有差别