90364-仪器分析-电位分析法
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电位分析法14-7计算下列电池的电动势,并标明电极的正负SCE ||0.1mol/LKF |单晶膜LaF |NaF 0.001mol/L Cl,0.1mol/LNa |AgCl Ag,3,0.244V E 0.222V,E SCE ΘA g A gCi,== 解:氟离子电极电位为:VE E VCl E F F E E E F SCE Ag AgCl F 082.0161.0244.0161.01.0lg 059.0222.0001.01.0lg059.0]lg[059.0][][lg 059.0,=-=-=∴=-+-=-+-=+=---Θ--ε内外内参膜14-8冠醚中性载体膜钾电极与饱和甘汞电极(以醋酸锂为盐桥)组成测量电池,在0.01mol/L 氯化钠由中测得电池电动势为58.2mV (钾电极为负极),在0.01mol/L 氯化钾溶液中测得电池电动势为88.8mV (钾电极为正极),钾电极的响应斜率为58.0mV/pK ,计算pot aK N K ,解:测定氯化钠溶液,设选择系数为:pot NaK K ,])Na [lg(058.0+⋅-=K K ε)1()01.0lg(058.00582.0N K ,⋅⋅⋅-=∴pota K K 测定pot Na K K ,时:)2(01.0lg 058.00888.0⋅⋅⋅-=K(1)+(2) 得:3,1092.2-⨯=potNaK K14-9晶体膜氯电极对-24CrO 的电位选择性系数为3102-⨯。
当氯电极用于测定pH 为6的0.01mol/L 铬酸钾溶液中mol/L 1055-⨯氯离子时,估计方法的相对误差有多大? 解:-24CrO 的干扰部分为---⨯⋅++⋅=⋅=++-24211212424][H ]H []CrO [224CrO a a a a a CrO CrO c K K K K K c δ=0.001 42/132/124,101)01.0(101][24---⨯=⨯⨯=⋅--CrO K pot CrOCl 相对误差为:%20%10010510144=⨯⨯⨯-- 14-10 用氟离子选择电极测定水样中的氟。
取水样25.00mL ,加离子强度调节缓冲液25mL ,测得其电位值为0.1372V (对SCE );再加入mol/L 1000.13-⨯标准氟溶液1.00mL ,测得其电位值为0.117V (对SCE ),氟电极的响应斜率为58.0mV/pF 。
考虑稀释效应的影响,精确计算水样中F -的浓度。
解:]F lg[059.0--=K ε)1(lg 058.01372.0⋅⋅⋅-=xc K)2(2610125lg058.01170.03⋅⋅⋅⨯+⋅-=-x c K得:)L mol (1038.215--⋅⨯=xc14-11某的标度每改变一个pH 单位,相当于电位的改变为60mV 。
今欲用响应斜率为50mV/pH 的玻璃电极来测定pH 为5.00的溶液,采用pH 为2.00的标准溶液来标定,测定结果的绝对误差为多大? 解:pH 计的斜率为mV/pH 60。
实际电压改变为: mV 15050)00.200.5(=⨯-=∆U 仪表测定的pH 变化为:50.2L60mV 150mVΔpH 1=⋅=- 因此,测量误差为:0.5(pH)3.002.50ΔpH ΔpH 实测-=-=-14-12某玻璃电极的内阻为100M Ω,响应斜率为59mV/pH ,测量时通过电池回路的电流为A 10111-⨯,试计算因电压降所产生的测量误差相当于多少pH 单位? 解:)V (10101101003116--=⨯⨯⨯=⋅=I R U内0.017pH 591010pH 33=⨯=-14-14今有4.00g 牙膏试样,用50mL 柠檬酸缓冲溶液(同时还含有NaCl )煮沸以得到游离态的氟离子,冷却后稀释至100mL 。
取25mL 用氟离子选择电极测得电极电位为-0.1823V (对SCE ),加入0.00107mg/L 氟离子标准溶液5mL 后电位值为-0.2446V ,请问牙膏试样中氟离子的质量分数是多少? 解:]F lg[059.0--=K ε)1(]F lg[059.01823.0⋅⋅⋅-=--K)2(301007.15]F [25lg059.02446.03⋅⋅⋅⨯⨯+-=---K得:=-]F [)L mol (1069.115--⋅⨯)(1021.3998.1800.2500.1001000.251069.1535F g m ---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=%0008.0%10000.41021.3%5F =⨯⨯=-m14-19采用下列反应进行电位滴定时,应选用什么指示电极?并写出滴定反应式。
(1)Ag ++S 2-= (2)Ag ++CN -= (3)NaOH+H 2C 2O 4=(4)=++-26336)Co(NH Fe(CN)(5)Al 3++F -=(6)H ++=(7)K 4Fe(CN)6+Zn 2+= (8)H 2Y 2-+Co 2+=解:(1)以银电极为指示电极。
32AgNO S Na 滴定以32322NaNO S Ag AgNO S Na +=+(2)以银电极为指示电极。
以KCN AgNO 滴定3323)(2KNO CN KAg AgNO KCN +=+(3)以玻璃电极为指示电极。
氢氧化钠滴定草酸。
O 2H O C Na O C H 2NaOH 2422422+=+(4)以铂电极为指示电极,++26336)滴定Co(NH Fe(CN)+++++=+3632626336)Co(NH Fe(CN))Co(NH Fe(CN)(5)以氟离子选择电极为指示电极,以滴定NaF AlCl 3--+=+363AlF 6F AI(6)以玻璃电极为指示电极,盐酸滴定吡啶。
+HCl= +Cl-(7)以铂电极为指示电极,向溶液中加入少量+36Fe(CN) 以62Fe(CN)K 滴定+2Zn 。
2632246][Fe(CN)Zn K 2K 3Zn 2Fe(CN)=++++-(8)以J 型汞电极为指示电极,加入少量-2HgY 。
以EDTA 滴定+2Co 。
CoY Co Y 2=++(1)计算下列反应的标准电极电位:-+→+Br Cu(s)e CuBr(s)已知9sp ΘCu,Cu 105.2K 0.515V,E -⨯==+(2)写出用铜离子指示电极作为电池的阳极,饱和甘汞电极作为阴极,用来测量溶液中Br-的电池图解表达式。
(3)是推导上述电池电动势和PBr 的关系。
(4)如果上述电池电动势的值为-0.071V,试求PBr 的值。
解:(1)电极反应:-+→+Br Cu(s)e CuBr0.026V100.059lg5.20.515E 1mol.L]令[Br ;][Br 105.20.059lg 0.515]/[Br 0.059lgk E ]0.059lg[Cu E E 9ΘCu CuBr,19sp ΘCu,Cu ΘCu,Cu Cu CuBr,2=⨯+==⨯+=+=+=------+++(2)电池图解式如下:极:阴 Hg |Cl Hg |)(c Cl ||)(c Br |CuBr(s)|Cu(s)阳极2212--(3)])0.059lg[Br 0.059lgk (E E E E εsp ΘCu CuBr,甘Cu CuBr,甘--+-=-==K-0.059PBr(4)pBr =4.90.0590.071)(0.0260.24440.059εE E ΘCu CuBr,甘=---=--2.(1)计算下列反应的标准电极电位:-+=+3443AsO 3Ag(s)3e (s)AsO Ag 已知22sp ΘAg,Ag 101.2K 0.80V,E -⨯==+(2)写出用银离子指示电极作为电池的阴极、饱和甘汞电极作为阳极,用来测量溶液中-34AsO 的电池图解表达式。
(3)试推导上述电池电动势和P -34AsO 的关系。
(4)如果上述电池电动势的值为0.312V,试求P -34AsO 的值。
解 (1)1/3341/3spΘAg,Ag ΘAg,Ag Ag,AsO Ag )(AsO k 0.059lg E]0.059lg[Ag EE43-++=+=++令1341.00mol.L][AsO --= 0.37V lgk 30.0590.80E sp ΘAg ,AsO Ag 43=+= (2)+---Ag(s)(|(s)AsO Ag |AsO ||)(c Cl |Cl Hg |)Hg 4334122(3)4甘34ΘAg ,AsO Ag pAsO 30.059K E ]lg[AsO 30.059E ε43+=--=- (4)依(3)可求得:4pAsO 30.0590.24440.370.312+-=pAsO 4=9.6。