仪器分析第8章电位法和永停滴定法练习题

1、第8章电位法和永停滴定法练习题1.计算下列电极的电极电位(25 C),并将其换算为相对于饱和甘汞电极的电位值：(1) Ag | Ag+(0.001mol/L)Ag /Ag Ag /Ag 0.059lgAg 0.7995 0.059lg 0.001 0.623(V)相对于饱和甘汞电极的电位:Ag /Ag (SCE) Ag /Ag(SHE) 0.2410.623 0.2410.382(V)(2) Ag | AgCl (固)| Cl (0.1mol/L)AgCl / AgAgCl / Ag 0.0591gCl 0.22230.059lg0.1 0.281(V)8相对于饱和甘汞电极的电位AgCl/Ag

2、 (SCE) AgCl/Ag(SHE) 0.2410.2810.241 0.040(V)(3) Pt | Fe3+ (0.01mol/L ) , Fe 2+ (0.001mol/L)Fe3 /Fe2Fe3 /Fe20.059lgiFeJFe /FeFe2 0.7710.059lg 0.010.830(V)0.0010.830 0.241 0.589(V)相对于饱和甘汞电极的电位Fe3 /Fe2 (SCE) Fe，鹿(SHE) 0.241 e ee e2 .计算下列电池25c时的电动势，并判断银极的极性。Cu | Cu2+ (0.0100mol/L) | Cl (0.0100mol/L) | A

3、gCl (固)| Ag斛： AgCl / AgAgCl/ Ag0.0591gCl 0.2223 0.059lg 0.0100 0.340(V)AgCl / AgAg/Ag 0.059lgAg Ag /Ag0.0591g KspCl 0.79950.059lg"500.01000.339(V)2Cu2 / CuCu2 / Cu0.05920791gCu 0.3370.059lg 0.0100 0.278(V)AgCl / AgCu 2/ Cu银电极为电池正极电池电动势 EAgCl / Ag Cu2 /Cu0.340 0.278 0.062(V)3 .计算下列原电池的电动势Hg | Hg

4、Y 2 (4.50 10 5mol/L) , Y 4 (x mol/L) | SCEY4 浓度分别为 3.33 10 1mol/L, 3.33 10 3mol/L, 3.33 10 5mol/L。查得：Hg2 /Hg 0.854lgKHnY221.8HgY斛:Hg2 /HgHg 2 /Hg0.059lg Hg 2 配位稳定常数2Hg2 /Hg0.0592, HgY lg-KHgY2 Y KHgY22HgY2 Hg2 Y4 Hg2 /Hg0.0591 4.50 10 52g 1021.8Y4 0.08540.059_ 5,4.50 10lg21.8100.059lgY4 0.0830.0592l

5、gY4 电池电动势 ESCEHg2 /Hg0.2410.0830.0594_lgY 0.1580.0594lgY 4当Y3.33101 mol / L ,0.1580.059Y43.33103 mol / L ,0.15820.059lg 3.33100.144(V)Y43.33105 mol / L ,0.15820.0592lg 3.33lg 3.3310100.085(V)0.026(V)4 .用下面电池测量溶液 pH玻璃电极 | H+(x mol/L) | SCE用pH= 4.00缓冲溶液，25c时测得电动势为 0.209V。改用未知溶液代替缓冲溶液，测得电动势分别为0.312V, 0

6、.088V。计算未知溶液 pH。解：两次测量法pHxpHsEx Es当 Ex1=0.312VpHx14.00Ex2=0.088VPHx24.000.0590.312 0.2090.0590.088 0.2095.755.在25c时，测得下列电池0.0591.95Hg | Hg2cl2 (固)ICl | Mn+ | M的电动势为0.100V,如将Mn+浓度稀释至1/50, 何值？解：按电池电动势计算公式电池电动势下降为 0.050V。求金属离子Mn+的电荷稀释前/MHg2cl2 /2Hg0.059 nlg M n nHg2Cl2/2Hg0.100稀释后n/M0.059 M n n 50Hg2Cl

7、2/2Hg0.05两式等号两边分别相减:噌(lgMn lg-) 0.05 n500.059 lg 50 n6.用流动载体钙电极测量溶液中0.05 解得 n=2解：按题意 E 参比 Ca2 /Ca 参比（K'0.0592丁1gCa )K 0.02951gCa2 该测量方法为一次标准加入法测阳离子浓度E0 K 0.0295 lgC0C0V0 CsVsE1 K 0.0295lgV0 Vs10E/SC0已知EiEo0.02951gC0V0 CsVsC0Vo Vs令 S= - 0.0295C0V0 CsVsV0C0 V0 VsV0 VsCsVsC0V0 VsCsVsV0 Vs 10 E/S 一V

8、oV0VsCsVsV0 Vs 10 E/S V0EE1 E00.41170.46950.0578(V)V0 = 25.00mlVs=1.00mlCs=5.45X 10 2mol/LC0_ 2 一5.45 101.0026.00 10 0.0578/ 0.0295一一一 一 52.33 10 mol/L25.00Ca2+的浓度。将其插入 25.00ml溶液中，以参比电极为正极组成化学电池，25C时测得电动势为 0.4695V,加入1.00ml CaCl2标准溶液（5.45 X 10 2mol/L）后，电动势降至0.4117V。 计算样品溶液中C广的浓度。10 .用下列电池按直接电位法测定草酸根离

9、子浓度。Ag | AgCl （固）| KCl（饱和）| C 2O2 （未知浓度）| Ag 2GQ （固）| Ag11导出pGQ与电池电动势之间的关系式。（Ksp, Ag2C2Q= 2.95 10 ）；(2)若将一未知浓度的草酸钠溶液置于此电解池，在25c测得电池电动势为 0.402V, Ag-AgCl电极为负极。计算未知溶液的pQQ。解：在饱和KCl溶液中，Ag-AgCl电极电位 AgCl/Ag0.199V （参见 年。），查得 Ag /Ag 0.7995V（1） 列出Ag-Ag 2C2O4电极电位与pC2O4关系式:Ag2c204/AgAg / Ag 0.059lgAg Ksp =Ag +2

10、C2O42 1/2Ag / Ag0.059lgKsP2C2O4 Ag / Ag0.0590.79952 0.059lg Ksp0.059.一- 21g C2O40.488920.059-11lg 2.95 100.059PC2O4PC2O4 2（2） PC2O4与电池电动势之间关系式电池电动势 EAg 2c 2O4/AgAgCl / Ag0.0590.4889 20.290 小 2(3) 求 E=0.402V 时，pC2O4=?0.059PC2O4PC2O40.1990.402PC2O40.290 PC2O420.402 0.290 2 3.800.05911 .已知25c下列电池电动势为 0

11、.3674V。Mg2+膜电极 | Mg2+(6.87X 10 3mol/L) | SCE(1)当用未知溶液代替上述已知Mg 2+溶液时，测得电池电动势为 0.4467V ,求此未知溶液的pMg为多大?(2)若溶液替代引起液接电位 Ej的不稳定性为± 1mV , Mg2+浓度测定产生的相对误差有多大？浓度波动范 围为多少？解：离子选择电极电位K'0.059lg Mg 2 Mg 2+膜电极| Mg2 (6.87X 10 3mol/L) | SCE电池电动势 ESCEK'0.0592 广0.059lg Mg2 (即 E K lgc)2对两次测量法有:Es0.059Ex20.

12、059lg CsExEs2 0.059lg Cxlg Cs lg Cx0.44670.36740059 lg 6.87 10 3 lg Cx=1.41 10 5mol/LlgCx=4.85 pMg=4.85CMg2+=10 4.85液接电位引起的浓度相对误差39 n E 39 2 0.001 0.0787.8%C浓度波动范围：1.41 10 51 7.8%1.41 0.11 10 5mol/L12.用NaOH标准溶液（0.1250 mol/L）滴定50.00ml某一元弱酸的部分数据如下表。体积/ml0.004.008.0020.0036.0039.20pH2.402.863.213.814.7

13、65.50体积/ml39.9240.0040.0840.8041.60pH6.518.2510.0011.0011.24求：（1）内插法计算酸溶液的浓度；（2）计算弱酸的离解常数 Ka。解：根据题意可得下列数据处理表体积（ml）pHpHVpH VVpHVV2 PH V236.004.760.743.200.2337.6039.205.501.010.721.4039.561.171.960.6039.926.511.740.0821.7539.9620.350.4050.8840.008.251.750.0821.8740.040.120.081.5040.0810.001.000.721.3940.44-20.480.40-51.2040.8011.000.240.800.3041.20-1.090.76-1.4341.6011.24从上表得： （终点在 40.0040.08ml之间）VNaOH40.00V 终