南京大学仪器分析课后习题答案

南京大学仪器分析答案2010.12....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.......................................................................47第十八章习题答案.......................................................................50....第二章习题答案1.P23电极电位的能斯特方程为：ORaazFRTln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=bBaAdDcCaaaaZElg0592.0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.P170类金属电极不是。4.P22Cottrell方程的数学表达式为：i=zFADoco/DotCottrell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=zFQ6.解：首先写出原始的M|M2+(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'的值。首先写Cu2+|Cu电极电位的能斯特方程2lg20592.0Cu由Cu2+配合物的平衡关系得422YCuCuYK＝稳４稳YKCuYCu22将[Cu2+]代入能斯特方程4242lg20592.01lg20592.0lg20592.0YCuYKYKCuY稳稳将已知数据代入，并计算条件电位'219.0103.61lg20592.0377.01lg20592.018'＝稳KV(vs.SCE)7.解：（1）Cu2++2e⇋CuFe3++e=Fe2+Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+（3）E=(32FeFe—CuCu2)—23222lg20592.0FeFeCu=0.700—0.337—20592.0lg2201.02.002.0=0.336(V)0原电池....（4）E=0.771—0.337=20592.0lgKlgK=4.59×10148.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、Hg2Cl2、KCl溶液组成)，两半电池间用盐桥连接，电池的表示式为：(-)Hg|Hg2Cl2,Cl-(饱和)‖Ag+(xc)|Ag(+)(2)若该电池的银电极的电位校正，则电池的电动势E为SCEAgAgElg0592.0lg[Ag+]=-3.92则未知Ag+的浓度为[Ag+]＝1.12×10-4mol·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KNO3,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Cu2+(0.100mol·L-1)⇋Cu电池总反应2Ag++Cu2++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][lg10592.0lg20592.02AcKCuEspAgAgCuCu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+lg20592.0(0.100)–0.799–0.0592lg200.0spKlgKsp=72.20592.0161.0Ksp=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+⇋Zn2++2AgE=（AgAg/-ZnZn/2）—20592.0AgZn2=(0.799+0.763)—20592.0lg23.001.0=1.59V20592.0lgK=0.799+0.763K=5.89×1052，K大，反应完全。Ag+非常小，[Zn2+]=0.01+0.3=0.31mol·L-1K=AgAgZn22=23×10-27与答案有差别....第三章习题答案1.P25kISE20592.0lgaＭ2.g=内参比+m+d3.P33BAZZBpotBAAAaKaZbE,lg0592.0，E为电池电动势；常数项b包括离子选择电极的内外参比电极电位、电极膜不对称电位及液接电位；a为离子的活度；z为离子的电荷数；下标A为主响应离子；B为干扰离子；potBAK,为电位选择系数。4.不要求；5.不要求。6.P42使用离子计（或pH计）进行测定时，选用的离子计的输入阻抗应≥1011Ω，最小分度为0.1mV,量程±1000mV以及稳定性要好。7.解：（1）方法一：直接根据下式计算，将数据代入得未知溶液pHPHx=PHs+0592.0EsEx=5.00+0592.0218.0328.0=6.86方法二：若公式记不清楚，可根据题意，由测量电池的排列得电动势E=甘—（k－0.0592PH）=b+0.0592PH将测定标准缓冲溶液和未知溶液时获得的数据分别代入上式，有0.218=b+0.0592×5.000.328=b+0.0592×PHx解以上两式得未知溶液的PHxPHx=5.00+0592.0218.0328.0=6.868.解：PMgx=PMgs+0296.0EsEx=-lg(6.87×10-3)+0296.0367.0446.0=2.16+2.67=4.83（2）测定时电位±0.002V变化而引起的得Mg2+浓度变化PMgx=2.16+0296.0002.0367.0446.0=4.901.26×10-5mol·L-1PMgx=2.16+0296.0002.0367.0446.0=4.761.74×10-5mol·L-1Mg2+浓度在1.26×10-5～1.74×10-5mol·L-1浓度范围内变化。9.解：=k+0.0592lg[Naa+potKNaK,·Ka]-0.203=k+0.0592lg[1.25×10-3+0.24×0]k=-0.031V194.01020.124.01050.1lg0592.0031.0332V（vs.SHE）10.解：Cx=CsVxVs×(10Δ/S-1)-1=0.50×00.2510.0(0.5913415510—1)-1=1.575×10-6g/molF=2.010010575.16=7.9×10-4....11.Cx=2×5.000×10-4×00.5050.0(1100.580.3090.328)-1=8.88×10-6mol·L-112.不要求。13.解：(1)电极的实际斜率s由式(3.22)得s=2lg12=30.012＝30.0)3.78(1.96＝59.1mV/pNH4+(2)NH4+浓度由式（3.20）计算Cx=1SC反对数=11.59)1.96(1.8000.5010000.150.03反对数=865.010000.15=1.16×10-5mol·L-1(NH4+)14.解：(1)由题意知，在H=12时，测得的电位值1=-250mV是CN-和I-的贡献。)lg(,1IpotICNCNaKask(1)在pH=4时，CN-以HCN形式存在，则电位值2=-235mV是I-的贡献。由式(1)得IpotICNaKsk,2lg(2)题中后面的测定步骤相当于用标准加入法求I-的浓度。利用式(3.6)得1sccI反对数(3)xssVVCc(2)根据以上讨论，可由式(3)先计算出I-的浓度。664100.019100.091.0562912351001000.900.1反对数Icmol·L-1计算出I-的浓度后，有两种方法计算混合试液中CN-的含量。(3)第一种方法首先将式(1)和式(2)合并整理，得11021,sIpotICNCNaKa其次