试题解答3电解分析与库仑分析

1、第三章电解分析与库仑分析思考与习题1. 计算0.lmolL-1硝酸银在pH=l的溶液中的分解电压。g=0, 4o2=+0.40V。 解答：2. 在电解中，如阴极析出电位为+0.281V,阳极析出电位为+1.513V,电解池的电 阻为1.5Q。欲使500niA的电流通过电解池，应施加多人的外加电压？ 解答：3. 电解硝酸铜时，溶液中其起始浓度为0.5molL'1,电解结束时降低到10-6mol?I/。 试计算在电解过程中阴极电位的变化值。解答：如果不考虑久则：Cu开始析出时：4. 在1 molL1硝酸介质中,电解O.lmolL-'Pb以PbO?析出时,如以电解至尚留 下0.01%

2、视为已电解完全，此时工作电极电位的变化值为多大？解答：阳极反应：Pb2+ + 2H2O = PbO2 + 4H- + 2e阴极反应：2H+ + 2e = H2开始析出时阳极电位：5. 用电重量法测定铜合金（含Cu约80%,含Pb约5%）中的铜和铅。取试样lg, 用硝酸溶解后，稀释至100mL,调整硝酸浓度为l.OmolLo电解时，Cf+在阴 极上以金属Cu形式析出，PL+在阳极上以PbO,形式析出，试计算此溶液的分 解电压。解答：MPb=207. 2Mcu=63. 5阳极反应：Pb2+ + 2 H2O = PbO2 + 4H+ + 4e阴极可能反应：Cu2+2e = Cu I6. 电解O.Ol

3、molL'1硫酸锌溶液。试问：在1 molL"1硫酸溶液中，金属Zn是否能在 钳阴极上析出？如溶液的pH为6,能否析出？（在锌电极上，/7h2=-0.7Vo） 解答：7. 用镀铜的钳网电极作阴极，电解O.OlmolLZir"溶液，试计算金属锌析出的最 低pH值，在铜电极上t1h2=-0.4V。解答：8. 用汞阴极恒电流电解pH为1的ZF溶液，在汞电极上，nH2=-1.0Vo试计算在 氢析出前，试液中残留的Zi严浓度。解答：9. 在1 molL'1硫酸介质中，电解1 molL-1硫酸锌与1 molL'1硫酸镉混合溶液，试问：（1）电解时，锌与镉何者先析

4、出？（2）能不能用电解法完全分离锌和镉？电解时，应采用什么电极？n 电极上）=-0.2v, n （汞电极上）=-i.ov处戶0,“Zn=O解答：(1)卩加+析=0.761+£塩+°-761V(2)锌析出时，C(P为由下式算出。此时应用汞电极，否则H：将析出。10. 用控制电位电解法电解O.lmol L，硫酸铜溶液，如控制电解时的阴极电位为 -0.10V (对SCE),使电解完成，试计算铜离子被电解析出的百分数。解答：11. 在lOOniL试液中，使用表面枳为lOcnF的电极进行控制电位电解，被测物质 的扩散系数为5X10-5cm-/s,扩散层厚度为2X10-3cnio如以电

5、流降至起始值的 0.1%时视作电解完全，需要多长时间？解答:D=5 X 10'5cm2/sA= 10cm2S=2 X 10-3cmV=100nil= 100cm3=0.0645 min"125.8x5x10"5x10100x2xl0sS = 0001=10% i。A -3=-k t t=46.51niiii.12.用控制电位法电解某物质，初始电流为2.20A,电解8mm后，电流降至0.29A, 估计该物质析出99.9%时所需的时间为多少？解答：io=2.20A t=8niin it=0.29Ait=0.29=ioXWk，t竺=102.20-0.88=kX8k=011

6、訐"9% =聶(f)/轟八呎10 k，t=l-0.999=0.001 -k t=-3t=-=273mm-0.11m=3.88X 105X 114.82 X 103=4.46mg13用控制电位库仑法测定In”，在汞阴极上还原成金属锢析出，初始电流为150 mA,以k=0.0058inin1的指数方程衰减，20niin后降到接近于零。试计算试液 中钢的含量。解答：(Mm=l 14.82)m=3.88 X105X 114.82 X 103=4.46mg14. 用控制电位库仑法测定E门 在lOO.OniL酸性试液中进行电解，E厂在钳阳极上氧化为Bq,当电解电流降至接近于零时，测得所消耗的电量

7、为105.5C。试计 算试液中Bi的浓度。解答：15. 在库仑滴定中，1 niAs-1相当于多少OH-的量？解答Q=1 niA?s =1?10-3A?s=1?10-3 库仑n=l, F=96500, M=1716. 某含氯试样2.000g,溶解后在酸性溶液中进行电解。用银作阳极并控制其电 位为+0.25V （对SCE）, C1-在银阳极上进行反应，生成AgClo当电解完合后， 与电解池串联的氢氧库仑计中产生48.5niL混合气体（25°C, 101325Pa）o试 计算该试样中氯的百分含量。解答17. 某含神试样5.000g经处理溶解后，将试液中的神用肘还原为三价神，除去过量还原剂,

8、 加碳酸氢钠缓冲液置电解池中，在120mA的恒定电流卜"，用电解产生的I：来进行库仑滴定HAsO；-,经9 nmi20s到达滴定终点，试计算试样中AsKh的百分含量。解答碘摩尔数叫10W60 = 3 48x10-5/w?/ =砸摩尔数 2x96500As2O3 摩尔数=1.74?10-5molAsO3%=174x10、Mg5xl00% =l74xl（T'x 197.845= 0.688%18用库仑滴定法测定水中的酚。取lOOniL水样经微酸化后加入澳化钾电解，氧 化产生的漠与酚反应：C6H5OH+3Br2=Br3C6H2OH I +3HBr通过的恒定电流为15.0111A,经8mm20s到达终点，计算水中的酚含量（以mg/L 表示）为多少？解答1.5x52x9650072苯酚=1.5x53x2x96500Q=15.0niAX 10-3 X 500s=2 X 96500 X "弘（”弘为 E"的摩尔数）=1.29?10-5mol补充习题1. 电解分析中，工作电极有什么特殊要求？电解液中为什么还要加入惰性电解质、缓冲液 和络合剂？2. 电解法分离金属离子时，控制阴极电位的作用是什么？3. 库仑分析法的基本依据是什么？如何在库仑分析中保证电流效率为100%?4. 电解分析与库仑分析在原理、仪器装置上各有什么特