仪器分析课后习题详解

高等教育出版社《仪器分析》张寒琦主编电化学分析课后习题详解汕头大学武伟10.4下列电池的电动势是0.275V:Mg2+的薄膜电极∣Mg2+(1.15×10-2mol∙L)‖SCEa)把已知浓度的镁离子溶液换成位置溶液时，电池电动势是0.412V，问次镁离子溶液的浓度是多少？b)假定接界电位的不确定性是±0.002V，问测定的镁离子的浓度在什么范围？解答：ES=K's+0.0592VP(Mg2+)SEX=K'X+0.0592VP(Mg2+)X两式做差得到：∆E=K's-K'X+0.0592V[P(Mg2+)S-P(Mg2+)X]因为在两次实验中使用的电极相同，所以K's-K'X=0，带入∆E=-0.137V，P(Mg2+)S=1.94到上面式子中，计算得到P(Mg2+)X=6.584，则测算的镁离子的浓度是：c=10−6.584=2.61×10−7mol/L将不确定性电位带入上面式子中得到：-0.137V±0.002V=0.0592V[P(Mg2+)S-1.94]可以得到，P(Mg2+)S=6.58±0.06，然后可以计算出其浓度的确定性范围。10.5将玻璃电极浸入10.00mol/L未知溶液中，测得的电位是-0.2331V，而后加入1.00mL2.00×10-2mol/L的标准Na溶液，再测其电位是-0.1846V，计算未知样品中Na的浓度。解答：EX=KX+0.059Vlog𝛾1𝐶𝑥E=K+0.059Vlog𝑉𝑋𝛾2𝐶𝑋+𝑉𝑆𝛾2𝐶𝑆𝑉𝑋+𝑉𝑆我们认为在加入标准物质前后，溶液的活度系数不发生变化，即𝛾1=𝛾2，而且使用同一电极，所以KX=K,则E-EX=0.059Vlog𝑉𝑋𝛾2𝐶𝑋+𝑉𝑆𝛾2𝐶𝑆(𝑉𝑋+𝑉𝑆)𝛾1𝐶𝑋=0.059Vlog𝑉𝑋𝐶𝑋+𝑉𝑆𝐶𝑆(𝑉𝑋+𝑉𝑆)𝐶𝑋=0.059Vlog10.00𝐶𝑋+1.00×2.00×10−211.00𝐶𝑋=0.0485解出来的到的结果是：cX=3.17×10-4mol/L10.9一般在海水中的镁的浓度是1300μg/mL，而钙的浓度是400μg/mL，Ca2+选择性电极的对于镁的选择性系数是0.014，计算用直接电位法测量海水中的Ca2+的浓度时，由于镁离子的存在而引起的误差。解答：根据题目中给出的条件可以知道：K22,potCaMg=0.014，根据相对误差的公式：相对误差=,potijK×ijzzjaja×100%=22220.014MgCaaa=0.0141300100%400=4.55%10.11一种氟离子选择性电极对OH的电位选择性系数K,potFOH=0.10如果样品中的F的浓度是1.0×10-2mol/L，允许测定的误差是5%，问溶液允许的最大pH是多少？解答：根据题目的要求有：5%≥1211.010100%OHFaa=20.101.010/OHamolL解出来得到：0.005/OHamolL，此时溶液的pH为11.7。在误差要求之下，溶液的pH的不能超过11.7