第三章電位分析法講訴

1、第三章電位分析法7. pH玻璃電極與飽和甘汞電極組成如下測(cè)量電池： pH玻璃電極| H+(標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液或未知溶液)II SCE298K時(shí)若測(cè)得pH5.00標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的電動(dòng)勢(shì)為0.218V。若用未知pH溶液代替標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，測(cè)得三個(gè)未知 pH溶液的電動(dòng)勢(shì)分別為：(1) 0.060V; (2) 0.328V; (3) -0.019V試計(jì)算每個(gè)未知溶液的pH值。 解：由得,合并兩式得：(1)E 電池 K 0.0592pH Es K 0.0592pH s(1) pHx= pHS 寫(xiě)5了 5 pHx 5 (0.06Ex 0.060V 時(shí),ExK 0.0592pH x(2) (Ex 0.218)0.05

2、92°218)2.33(2)Ex 0.328V 時(shí),(3)8.電池Ex0.019V 時(shí),0.0592pHx 5(°328 °.218)6.86(8'059l2 0.218) pHx 50.9970.0592其電動(dòng)勢(shì)為Mg2+ 離子選擇電極 | Mg2+ (6.87X 10-3mol L一1) II SCE0.367V。(1)用一未知鎂溶液代替上述已知Mg2*溶液，測(cè)得電動(dòng)勢(shì)為0.446V，該電極的實(shí)際斜率為0.0296V/PMg2+,試計(jì)算未知溶液的pMg值。 若測(cè)定中的 液接不穩(wěn)定性為0.002V,那末Mg2+濃度在多大范圍內(nèi)變化？ 解： E K Slg

3、cMg2(1)由已知條件得，0.367 K 0.0296lg 6.87 10 3,K 0.303(V)由未知溶液電動(dòng)勢(shì) Ex 0.446V,K=0.303(V),S=0.0296(V/PMg2+)代入(1)式得EKSgg20.446 °.3O3 O.°296lgCMg2gCMg24.83,PMg= -lgCMg4.83 ( 2 )EKSlg CMg2液接當(dāng)液接0.002V時(shí)代入得：EKS lg CMg2液接°.446 °.3O30.0296lg CMg20.002 lg%24.76CMg21.74 10(mol/L)當(dāng)液接0.002V時(shí)代入得：EKS l

4、g CMg2液接0.446 °.3O30.0296lg CMg2O.0029CMg24.90CMg21.26 10 5(mol/L)第五章伏安法和極譜分析法6.用直流極譜法測(cè)定某試樣中鉛的含量。準(zhǔn)確稱(chēng)取1.000g樣品溶解后轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，加入5mL1mol LKNOs溶液，數(shù)滴飽和 Na2SO3溶液和3滴0.5%動(dòng)物膠，稀釋至刻度。然后移取 10.00mL 于電解池中，在-0.2 -1.0V間記錄極譜波。測(cè)得極限擴(kuò)散電流 id為9.20A，再加入1.0mg mL 1Pb2 標(biāo)準(zhǔn)溶液0.50mL ,在同樣條件下測(cè)得id為22.8 i A。試計(jì)算試樣中鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？扼要說(shuō)明加入

5、KNO 3、Na2SO3和動(dòng)物膠的作用是什么？解：由尤考維奇方程：i Kc加標(biāo)前：ix Kcx加標(biāo)后：；K(cVx CsVs)i0(Vx Vs)io CVx CsVs) i： (Vx Vs)Cx22.8c, 10 1 0.5兩式相除得:9.2(10 0.5)cx(22.8 10.5 9.2 10)cx 9.2 0.5 cx 0.0312(mg |mL-1)則試樣中鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù) W 0.0312 501.56 10 31 10007 .在一定底液中測(cè)得 1.25 X 103 mol -L1Zn"的極限擴(kuò)散電流id為7.12卩A，毛細(xì)管特性的t=3.47s, m=1.42mg - s1。

6、試計(jì)算Zn2+在該試液中的擴(kuò)散系數(shù)為多少？1 2 1解：由尤考維奇方程：i 607zD2m3t'c01 2 17.12 607 2 D2 1.42空 3.47® 1.251將各數(shù)值代入得：D2 3.02 10 3(注意各參數(shù)的單位)D 9.12 106(cms1)8 .在0.1 mol - LKCI底液中，5.00 X 103mol - L 1Cd2+的極限擴(kuò)散電流id為50.0卩A，若汞在毛細(xì) 管中的流速為18滴/ min , 10滴汞重3.82X 102g，求：(1) Cd2+在KCI溶液中的擴(kuò)散系數(shù)；(2) 若使用另一根毛細(xì)管，汞滴的滴落時(shí)間t為3.0s, 10滴汞重為

7、4.20X 102g，計(jì)算新的極限擴(kuò)散電流值。1 2 1 解：(1)由尤考維奇方程：i 607zD2m珂6c0得：D (iy)2607 zm3t 6c0汞的流速為：3.82 10 2 18 1000-1m1.15mgs10 1 60 1滴汞滴落的時(shí)間t60183.33s607zm3t6c°)2r50.0、小5“2 1、213.77 10 (cm |s ) (2)633607 2 (1.15)3 (3.33)(5 1010 )使用另一根毛細(xì)管后，汞的流速為:4.20 10 2 100010 3.01.40mg|s-1則新的擴(kuò)散電流為:12 1 12 1id 607zD2m3t6c。 6

8、07 2 (3.77 10 5尸(1.40)3 (3.0)6 (5 10 3 10)55.9(叭)9 .若去極劑在滴汞電極上還原為可逆波。在汞柱高度為64.7cm時(shí)，測(cè)得極限擴(kuò)散電流為1.71卩A。當(dāng)汞柱高度升至?xí)r 83.1cm，極限擴(kuò)散電流為多少？1解：由公式id kh21當(dāng) h 為 64.7cm 時(shí)，有 1.71k(64.7)21當(dāng) h 為 83.1cm 時(shí)，有 id k(83.1)21兩式相除得 id(83.1)： 1.71 1.94( pA)(64.7尸10.在 0.10 mol LNaCIOd溶液中，Ni2+ 的半波電位為一1.02V(vs.SCE)。在 0.10 mol L1NaC

9、lO4 和0.10 mol L 一1乙二胺(en)溶液中，半波電位為1.46V。試計(jì)算Ni(en)的穩(wěn)定常數(shù)。0.0592 0.0592p解：由(1/2)c ( 1/2)slg K穩(wěn)lgXzz將已知數(shù)據(jù)代入，其中p=31.461.020.05922lg K穩(wěn)0.05922Ig0.10lg K穩(wěn) 17.86517K 穩(wěn) 7.33 1012.在0.5 mol L 1NaOH溶液中CrO42-在滴汞電極上還原得一極譜波。當(dāng) CrO42-濃度為2.00X 10 3mol L1,2 1在1.10V(VS.SCE)時(shí)測(cè)得的極限擴(kuò)散電流 id為23.2 p A。在0.84V時(shí)測(cè)得的電流i為4.45 p A。

10、若3込旳220在該溶液中,的擴(kuò)散系數(shù)為 1.00 x 10 5cm2 s 1,試求z和 值。1 2 1解：由 i 607zD"m3t6c0id1 2 1607D2m't6c0223.21607 (1.00 10 5)2 2.00 2.00 10 3 1030.0592 id ide 1/2lg zi代入已知數(shù)據(jù)，得由-0.84二0.059223.2 4.451/2 lg34.450.841/2 0.0121/20.852V15用單掃描極譜法測(cè)定某試液中Ni2+的含量。在含25.00mL含Ni2+的試液(已加支持電解質(zhì)，動(dòng)物膠并除。2)中測(cè)得的峰電流ip為2.36 p A。當(dāng)加

11、入0.50mL2.87 x 102mol L 1Ni2+標(biāo)準(zhǔn)溶液后測(cè)得ip為3.79卩A，試求試液中的 Ni2+濃度。解：由ip kc加標(biāo)前：2.36 kcx加標(biāo)后：3.79k(cVx CsVs)(Vx Vs)k© 0.025 0.5 10 3 2.87 102)(0.025 0.5 103)兩式相除得：cx 9 10 4mol |l-1第六章色譜法導(dǎo)論5.柱長(zhǎng)100cm，某組分停留在固定相中的時(shí)間分?jǐn)?shù)為0.70,在流動(dòng)相中則為 0.30。計(jì)算:(1) 組分的移動(dòng)速度是流動(dòng)相線速的幾倍？(2) 組分洗脫出柱的時(shí)間是它停留在流動(dòng)相中時(shí)間的幾倍？解：(1 )設(shè)組分的保留時(shí)間為tR 則組分

12、在流動(dòng)相中的時(shí)間是 0.3tR組分的移動(dòng)速度U ，流動(dòng)相的移動(dòng)速度Um tR0.3tR組分和流動(dòng)相速度之比 u : um 0.3(2)組分洗脫出柱的時(shí)間與它停留在流動(dòng)相中時(shí)間之比為：3.30.3tR6 .某組分的移動(dòng)速度與流動(dòng)相速度之比為0.10，柱內(nèi)流動(dòng)相的體積為 2.0mL,若流動(dòng)相的流量為10mL.min-1，則該組分滯留在固定相中的時(shí)間為多少？若固定相體積為0.5mL，則組分的分配系數(shù)為多少？解：由題意知：組分的移動(dòng)速度為設(shè)柱長(zhǎng)為L(zhǎng),則由u 0.1umtR01Um0.1Lt0tR 10t0丄2.0t00.2min10則組分保留時(shí)間tR 10t010組分滯留在固定相中的時(shí)間為：0.22m

13、intR住Vmt0 Vs7 一柱內(nèi)的固定相體積為 分A的分配系數(shù)。由K k'1080.2 601.5mL,t0 2 0.2 1.8min2360.5死體積為16.6mL，組分108sA在該柱上保留體積為 76.2mL ,計(jì)算組Vr' Vm76.2 16.6 16.6V0Vs16.61.58 .在一色譜柱上，組分A、B和非滯留組分的保留時(shí)間分別為6.0、16.0和1.0min,問(wèn):(1) BBB解：K k'宜Vmt。Vs39.7解：(1)的分配比是A的幾倍？滯留在固定相中的時(shí)間是 A的幾倍? 的分配系數(shù)是A的幾倍？t '由公式k' 亙tR 't0A

14、的分配比為：k' 宜t0B與A的分配比之比為：B的分配比為：k'16 116 1115:5(2) B滯留在固定相中的時(shí)間為:A滯留在固定相中的時(shí)間為：tR'B與A滯留在固定相中時(shí)間之比：(3)B的分配系數(shù)為：KA的分配系數(shù)為：KtR' 16 1156 15k'B與A的分配系數(shù)之比為:k'51515： 5=31559.一柱長(zhǎng)為50.0cm,從色譜圖上獲得庚烷的保留時(shí)間為 少？塔板高度又為多少？tR 259 25.54(話)2 5.54 ()2 803250 0.062cm=0.62mm803解:10 從色譜圖上測(cè)得組分 X和Y的保留時(shí)間分別為 問(wèn)該

15、兩峰是否達(dá)到完全分離？解：分離度 RstR(丫)tR(X)s 12【W(wǎng)b(X) Wb(Y)所以?xún)煞迥軌蛲耆蛛x。11.峰底寬為解：59 s,半峰寬為4.9 s,計(jì)算該柱的理論塔板為多10.52和11.36min，兩峰的峰底寬為 0.38和0.48min ,10.5211.361 （0.38 0.48）084 1.95 1.50.43一色譜柱長(zhǎng)122cm,160C時(shí)空氣、庚烷和辛烷的保留時(shí)間分別為0.90、1.22和1.43min，辛烷的0.20min，計(jì)算分離度達(dá)到 由已知數(shù)據(jù)知：tR'(辛烷)1.43 0.901.5時(shí)的柱長(zhǎng);k'(辛烷)tR'（庚烷）1.22 0.9

16、0_tR'（辛烷）1.43053 1.660.32t00.9090 0.5916戌（）2（罕好1k2Rs=1.5 時(shí)22 1 k? 221.66 2 1 0.59 2n 16戌（）2（十）2 16 （1.5）2（）2（）2 16551k21.66 10.59辛烷的理論塔板數(shù)為：nY俶沽）2Wb（Y）由公式n當(dāng)分離度為理論塔板高度Hyk216 （魯L 122818當(dāng)分離度為Rs=1.5時(shí)，所需柱長(zhǎng)12.若用He為載氣，(1)最小塔板高度；8180.149 cmL HYn 0.149 1655247 cmVan Deemter 方程中，A=0.080cm , B=0.024cm 2 s-1

17、, C=0.040s。試求:(2)最佳線速。解(1) HminA 2 BC 0.080 2 0.024 0.040 0.142cm:(2)Uopt0.0240.775cm s 113.15.05 和(1)(3)C一色譜柱的效率相當(dāng)于14.82min。試問(wèn)：該柱能將這個(gè)化合物分離到什么程度? 若保留時(shí)間不變，分離度要達(dá)到 在分離度1.0時(shí)，若塔板高度為0.0404.2 x 103個(gè)理論塔板數(shù)，對(duì)于十八烷和2-甲基十七烷的保留時(shí)間分別為1.0,需要理論塔板數(shù)多少?0.10m m,應(yīng)采用多少柱長(zhǎng)?解：由已知條件，設(shè)n=4.2 x 103, tR 114.82,tR,215.05(1) 由公式代入已知

18、數(shù)據(jù):Wb,14tR,1Wb,2n4tR,2nRsWb16(俎)2Wb4tR14.82 -0.915min4.2 1034 15.05.4.2tR,10.929 min103tR,22%WbJ15.05 14.821-(0.9150.929)20.25 1.50.922所以該柱不能將兩化合物分開(kāi)。(2)RstR,2tR,11(Wb,1 Wb,2)Rs2(tR,1 tR,2)tR,2 tR,1n 6.7 104(3)柱長(zhǎng)為1 2(15.05 14.82)15.05 14.82tR,2 tR,1 ztR,1 tR,2(匚)59.742600.23L Hn 0.10 6.71046.7m第十三章紫外-可見(jiàn)吸收光譜法16、用分光光度法分析含有Cr和IVtn的合金試樣。稱(chēng)取試樣0.246g,用酸溶 解并稀釋至25C,00mL&準(zhǔn)確移取該溶液5(hnL,在催化劑他*的存在下用 KgSA將心和Me轉(zhuǎn)化為SOT和MnQ并將它稀輝至iOO.OOmLo用1cm 吸收池，在波長(zhǎng)440nm和545nm處分別測(cè)得吸光度為0*932和(L77B,已知：Jt/nm2岳*e眄4405453699$112350試計(jì)算合金試樣中Mn和Ct的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少