分析化學習題解答(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 =Ec’= Ec176。+RT/nFlnPb2+=+247。2=Ecell理論= Ea’ Ec’=()=(2) I/S=,(3) IR==(4) V實際= Ea’ Ec’+Wa+IR=++=(5) t=Q/I=96487n/I=96487() 2/=7333s(6) V實際2= Ea’ Ec2’+Wa+IR=(+247。2)++=14. 解：電極反應(yīng)為：陽極：4OH 4e→2H2O+O2↑陰極：Ag++e→Ag(1) n(H+)= n(Ag+)=1247。=(2) pH=logH+=log()=15. 解：電極反應(yīng)：Ag++e→Ag E176。=(1) 原電解質(zhì)中c(Br)=247。= (2) 開始電極時，銀電極的電極電位為：E= E176。+RT/nFlnAg+=+(41013/)=16. 解：電極反應(yīng)為：陰極：Cu++2e→Cu Ec176。=NH4+似乎對這個體系沒有影響。17. 解：電極反應(yīng)為：2H+ +2e→H2↑ E176。=E’=Wc+RT/nFln(H+)2=247。2=Cd2++2e→Cd E176。=當Cd2+沉淀完全時，其剩余濃度為1107ME’= E176。+RT/nFlnCd2+=7=,所以鎘開始時可以被定量電沉積出，但不能沉淀完全。18. 解：(1)m=MIt/(96487n)=1103/(964871)=108g(2)m=MIt/(96487n)=103/(964871)=107g(3)m=MIt/(96487n)=(+4)103/(964871)=107g19. 解：t=Q/I=964872/==20. 解：在標準狀況下，；由PV/T=P’V’/T’計算得：760247。273=V’ 748247。283。 wNi=VM/(96487n)=(964872)=wCo=VM/(96487n)=(964872)=Ni%=247。100%=%Co%=247。100%=%21. 解：M=m/n=96487/(402)=22. 解：w=nM=60247。(964872) 1765=23. 答：當外加電壓小于分解電壓時，在電極上看不見有電解現(xiàn)象發(fā)生，只有極微量的電流通過電解池，這個電流就是“殘余電流”。因此殘余電流產(chǎn)生的原因是外加電壓小于分解電壓（法拉弟電流以及電容電流）。24. 答：所謂濃差極化，即金屬離子在電極表面由于迅速發(fā)生電極反應(yīng)，使金屬離子濃度顯著下降，電極表面與溶液主體之間濃度差，使陰極電位向更負或陽極電位向更正的方向偏移，此種現(xiàn)象稱為“濃差極化”。所以濃差極化產(chǎn)生的條件即：電極表面與溶液主體之間的濃度差。極譜分析的定量依據(jù)是擴散電流與溶液中待測離子濃度成正比（id=KC）。25. 答：極譜分析測定的是滴汞電極上的擴散電流，這個電流的大小，是由去極劑向電極表面擴散的速度所控制。要達到這種情況，就必須消除由于其它原因（對流運動和遷移運動）產(chǎn)生的去極劑向電極表面的運動。 對流運動是由于電極表面上不同區(qū)域的密度差異（密度梯度）以及攪動作用及溶液的振動等因素而引起的。由于電解時間比較短，因而密度梯度所產(chǎn)生的對流運動可以忽略不計。遷移運動是由于帶電荷的去極劑在電場中的運動引起的，它與電位梯度成正比，所產(chǎn)生的電流叫“遷移電流im”。為了消除遷移電流，要在被分析溶液中加入大量（被分析物質(zhì)濃度的50~100倍）的支持電解質(zhì)（惰性電解質(zhì)）。支持電解質(zhì)在溶液中電離為正離子和負離子，汞陰極對所有的正離子都有靜電引力，這時汞陰極表面被支持電解質(zhì)的正離子所包圍，因此對溶液中少量的被測陽離子的靜電引力可以減少到被忽略的程度。26. 答：不同金屬離子有不同的分解電位，在極譜圖上可以獲得不同的半波電位，因此半波電位可以作為極譜定性分析的依據(jù)。27. 答：MLp(npb)+ 219。 Mn+ + pLb由能斯特方程和尤考維奇方程得：(DE1/2為金屬配離子與相應(yīng)的簡單金屬離子的半波電位之差)，在不同配合劑濃度下測定DE1/2，用DE1/2 對lg[Lb]作圖，得一直線，截距RT/nFln Kd ，斜率為p(RT/nF)。若已知n，便可求得配合物離子的配位數(shù)p與離解常數(shù)Kd。28. 解： 如圖可知，=，x=29. 解：該題使用標準加入法測未知Cd2+的濃度。 計算得：C1=30. 解： 所以，有圖得：(1) ，所以n=2(2) E1/2= ，可能為Pb2+離子 (3) 該電極反應(yīng)基本可逆。31. 解：(1)，其中，為平均極限擴散電流(mA)；n為電極反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移數(shù)；D為被測物質(zhì)在溶液中的擴散系數(shù)(cm2/s)；m為汞滴流速(mg/s)；t為滴汞周期(s)；C為被測物質(zhì)濃度(mmol/L)。擴散系數(shù)： (2) 32. 解：MLp(npb)+ 219。 Mn+ + pLb由能斯特方程和尤考維奇方程得：(DE1/2為金屬配離子與相應(yīng)的簡單金屬離子的半波電位之差)，在不同配合劑濃度下測定DE1/2，用DE1/2 對lg[Lb]作圖，得一直線，截距RT/nFln Kd ，斜率為p(RT/nF)。 。33. 解：MLp(npb)+ 219。 Mn+ + pLb 由能斯特方程和尤考維奇方程得：(DE1/2為金屬配離子與相應(yīng)的簡單金屬離子的半波電位之差)，在不同配合劑濃度下測定DE1/2，用DE1/2 對lg[Lb]作圖，得一直線，截距RT/nFln Kd ，斜率為p(RT/nF)。若已知n，便可求得配合物離子的配位數(shù)p與離解常數(shù)Kd。 P= (247。2)=≈4,所以，配合物的形式為Cd(NH3)4.lgKd= (247。2)= Kd=1027. K穩(wěn)定=1/ Kd=1/1027=1026.第七章 比色分析法1. 解：A=lgT==A=abC, 吸光系數(shù)a=A/bC=(2)=(L/gcm)A=εbC, 摩爾吸光系數(shù)ε=A/bC=(2247。50247。)=103(L/molcm)2. 解：T1=80%, A1=lgT1=因為A=abC, a,C固定，則A∝b, 所以A2=5=T2=10A2=, ==%3. 解：A=abC, A1/A2=C1/C2, , C2==106g/mLC2=106g/mL247。103=104mol/L4. 解：A=εbC, C=(1041)=105 M(苦味酸胺)=(1051)=444由于苦味酸與該有機胺在作用時，脫去一分子水形成苦味酸胺，因此該有機胺的分子量M=444+18229=2335. 答：在測定工作曲線時，選用蒸餾水作為參比溶液；在測定樣品時，因為樣品溶液中Co2+有色，所以選用不加KIO4的待測液作為參比溶液。常見錯誤：(1)認為KIO4也有顏色，則參比選用自己配制的Co2+，KIO4濃度接近于樣品的溶液；(2)在中性條件下加入KIO4溶液，避免Mn2+被氧化，但中性條件下Mn2+可能被氧化；(3)不知道Co2+有色，而認為KIO4也有顏色，選用酸性的KIO4溶液作為參比；(4)，認為Co2+，KIO4都有顏色，則在樣品中加入酸性的KIO4，同時加入無色的掩蔽劑，掩蔽Mn2+，使得參比配制繁瑣。6. 解：A=εbC, ε,b固定，則A∝C,(5247。250), C1=104mol/L Mn%=(104)/1100%=%7. 解：設(shè)應(yīng)該稱取該化學物x克，A=εbC，=1041(x247。125247。1247。200), x=8. 解：A=εbC，設(shè)鋼樣中錳的百分含量為x,(1x)/()=103, x=%9. 解：(1) =100%=% =100%=%(2) 為了提高測定準確度，即降低相對誤差，則應(yīng)該增大T值，又因為A=lgT，A與T成反比，因此要減小A，而A=εbC，所以應(yīng)該減小b。(3)10. 解：從所給數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，當pH增大到10時，吸光度值不再隨之增大，表明此時該指示劑已經(jīng)完全電離，[In]=1103mol/L，所以ε=(11031)=102當pH=7時，C2=1103247。=104mol/LKa=107104247。(1104)= 107第八章 常用的化學分離方法： 為使Al3+完全沉淀則[OH]=(1032247。106)1/n=109 pOH=109= pH==； 若pH偏高，則Al(OH)3溶解，1013, [H+]=1013247。106=107 pH=107=； ＜pH＜. 2. 解：設(shè)碘在四氯化碳中的含量為x，D=(CA)有/(CB)水=x/(247。3x) x=NaS2O3 ～ I2 1 4？ ？=102247。4247。103= 3. 解：Rf =a/b lA/lO = 。 lB/lO= =2cm lO=10cm 4. 解：剩余nOH== m mol，其余的OH則被交換出的H+中和，樹脂的交換容量為｛ (100247。25)｝/1= m mol/g 5. 解：設(shè)KBr和NaCl的摩爾數(shù)分別為：x和y x+y=103 + = x=104 mol y=103 molx %=% y %=% 6. 解： 當pH=1時，[H+]=101，抑制了上述平衡向右移動，[A]/[HA]=104，該弱酸大部分以分子的形式存在，因此D≈KD≈30；當溶液的pH=5時，[H+]=105，[A]/[HA]=2，該酸只有1/3在水中以分子的形式存在，C水=3[HA]，因此D=10；萃取率E%=D/(D+1), pH=1時，E%=30/31, pH=5時，E%=10/11.7. 解：lgD=n(pHpH1/2)；pH=(1/n)lgD+ pH1/2在D=1%~99%時，pH值分別為：pH(In3+)=(1/n)lgD+ pH1/2=(1/3)2+ =。 pH(In3+)=(1/n)lgD+ pH1/2=(1/3)2+ =pH(Th4+)=(1/n)lgD+ pH1/2=(1/4)2+ =；pH(Th4+)=(1/n)lgD+ pH1/2=(1/4)2+ =pH(Cd2+)=(1/n)lgD+ pH1/2=(1/2)2+ =；pH(Cd2+)=(1/n)lgD+ pH1/2=(1/2)2+ =pH(Ag+)=(1/n)lgD+ pH1/2=(1/1)2+ =；pH(Ag+)=(1/n)lgD+ pH1/2=(1/1)2+ =﹤pH(In3+)﹤﹤pH(Th4+)﹤ ﹤pH(Cd2+)﹤ ﹤pH(Ag+)﹤因此，In3+，Th4+，Cd2+間可以相互分離，但Ag+不能與Cd2+完全分離。第九章 現(xiàn)代分離技術(shù)與分析法1. 答：范第脫姆方程H=A+B/v+Cv，描述了分離柱理論塔板高度H與流動相流速v之間的大致關(guān)系。 式中第一項A為分子渦流擴散項，反映了由于流動相在柱內(nèi)流動時，遇上了固定相填充顆粒的阻擋，從而改變流向使被分離組分在柱內(nèi)產(chǎn)生紊流的結(jié)果。A=2λdp（λ為柱的填充不規(guī)則因子，dp為填充料平均顆粒直徑），因此dp越小即填充顆粒直徑越小越有利于提高柱效，A項與流動相流速無關(guān)。 B/v項為組分分子（縱向）擴散項。分子擴散與組分在柱內(nèi)的濃度梯度有關(guān)，也與組分在柱內(nèi)的停留時間長短有關(guān)，停留時間越短，濃度擴散的程度就越不嚴重，故該項與流動相流速v成反比。Cv為傳質(zhì)阻力項，反映了組分在固定相和流動兩相之間達到平衡需要一定的時間，因而該項與流動相流速v稱正比，流速越快，組分在柱內(nèi)的保留時間越短，組分就越難在兩相間達到平衡。因此為了提高柱效，降低理論塔板高度，應(yīng)該選擇一個合適的流動相流速。2. 答：當采用角鯊?fù)闉楣潭ㄒ簳r，非極性固定液對樣品的保留作用主要靠色散力，分離時樣品組分按沸點從低到高的順序流出色譜柱；當采用聚氰甲基硅氧烷為固定液時，組分與該極性固定液分子之間的作用主要靠靜電力，組分按極性從小到大的順序流出，非極性組分先流出。3. 答：進樣速度太慢會造成色譜峰加寬，影響分離效果。4. 答：在GC中，采用程序升溫法，一方面可以縮短分析時間，另一方面可以使含有高沸點化合物及低沸點化合物的混合物獲得較好的分離。在HPLC中，在分離過程中使兩種或兩種以上不同極性的溶劑按一定程序連續(xù)改變它們之間的比例，從而使流動相的強度、極性、pH值或離子強度相應(yīng)地變化，達到提高分離效果，縮短分析時間的目的。5. 答：反相色譜：固定相極性小于流動相極性，組分按極性從大到小的順序流出。(1)：乙醚