武漢大學(xué)《分析化學(xué)》(第5版)(下冊(cè))課后習(xí)題(電分析化學(xué)導(dǎo)論) 【圣才出品】

十萬種考研考證電子書、題庫視頻學(xué)習(xí)平臺(tái)第13章電分析化學(xué)導(dǎo)論13-1為什么不能測(cè)定電極的絕對(duì)電位？我們通常使用的電極電位是如何得到的？答：（1）不能測(cè)定電極的絕對(duì)電位的原因?yàn)椋涸诘葴亍⒌葔簵l件下，Gibbs自由能的減少等于對(duì)外所作的最大非膨脹功，由熱力學(xué)公式(G)nEF可知：由于絕對(duì)零rT,P度T＝0K不可能達(dá)到，因此絕對(duì)電位無法測(cè)定。（2）由于無法計(jì)算電極的絕對(duì)電位，因此我們通常使用的電極電位都是相對(duì)值，是以標(biāo)準(zhǔn)氫電位作為標(biāo)準(zhǔn)而得到的。13-2能否通過測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)求得弱酸或弱堿的解離常數(shù)、水的離子積、溶度積和絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)？試舉例說明。答：（1）能。由電池反應(yīng)的能斯特方程可知，通過測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)能夠求得弱酸或弱堿的解離常數(shù)、水的離子積、溶度積和絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)。（2）如求298K時(shí)水的離子積常數(shù)K：W設(shè)計(jì)如下電池Pt|H(p)|H(a)OH(a)|H(p)|Pt22HOH負(fù)極反應(yīng)：正極反應(yīng)：-1/13十萬種考研考證電子書、題庫視頻學(xué)習(xí)平臺(tái)0.828V電池反應(yīng)13-3電化學(xué)中的氧化還原反應(yīng)與非電化學(xué)的氧化還原反應(yīng)有何區(qū)別？答：電化學(xué)中的氧化還原反應(yīng)與非電化學(xué)的氧化還原反應(yīng)的區(qū)別如下：（1）電化學(xué)中的氧化還原中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)被限制在不同的區(qū)域進(jìn)行，兩個(gè)電極之間形成電勢(shì)差，還可以根據(jù)需要控制氧化還原反應(yīng)的時(shí)間和反應(yīng)程度；（2）非電化學(xué)的氧化還原反應(yīng)在同一區(qū)域發(fā)生反應(yīng)，能夠迅速進(jìn)行，通過分子、原子或離子間電子轉(zhuǎn)移而完成反應(yīng)過程。13-4充電電流是如何形成的？它與時(shí)間的關(guān)系有何特征？能否通過降低或消耗充電電流來發(fā)展靈敏的電分析方法。答：（1）充電電流的形成：兩電極表面雙電層相當(dāng)于一電容器，當(dāng)體系受到電擾動(dòng)時(shí)，雙電層所負(fù)載的電荷電量也會(huì)發(fā)生改變，從而形成電流，這一部分電流稱為充電電流。E（2）充電電流與時(shí)間的關(guān)系：，其中i為充電電流，C為電極/溶液界iet)cRc面雙電層電容，R為線路電阻和電解池電阻的總和，E為向體系施加的電位階躍的值。上式表明，充電電流隨時(shí)間成指數(shù)函數(shù)關(guān)系，并隨時(shí)間的延長(zhǎng)充電電流呈指數(shù)衰減。（3）不能。因?yàn)槌潆婋娏餍纬傻囊凰查g電流值很大，如果使用靈敏的電分析儀器很2/13十萬種考研考證電子書、題庫視頻學(xué)習(xí)平臺(tái)可能會(huì)毀壞儀器。13-5寫出下列電池的半電池反應(yīng)及電池反應(yīng)，計(jì)算其電動(dòng)勢(shì)，并標(biāo)明電極的正負(fù)。（1）Zn|ZnSO(0.100molL)AgNO(0.010molL)|Ag1143（2）E1.00V，EVOVO2,Fe22（3）Pt,H(20265Pa)|(0.100L)(0.100L)|(50663Pa1122EV,EVH,H,22（4）Pb|PbSO，KSO(0.200molL)Pb(NO)(0.100molL)|Pb1142432（5）Zn|ZnO(0.010molL),NaOH(0.500molL)|HgO)|Hg2211解：（1）負(fù)極：正極:Zn(s)2eL)21電池反應(yīng):3/13十萬種考研考證電子書、題庫視頻學(xué)習(xí)平臺(tái)（2）負(fù)極：HOVOeVO2H2(aq)(aq)22(aq)正極：FeaqeFeaq32+電池反應(yīng)：1HO+VOmolLFe0.02molLVOmolL+2HmolL+Fe0.002m211+21+2（3）負(fù)極：正極:H(g)2e2H(aq)2（4）將電池反應(yīng)：PbSO(s)PbSO設(shè)計(jì)成電池。2244負(fù)極反應(yīng)：Pb(s)2e(aq)2因此。4/13十萬種考研考證電子書、題庫視頻學(xué)習(xí)平臺(tái)對(duì)于電池Pb|PbSO()KSO(0.200molL)Pb(NO)(0.100molL)|Pbs，1142432負(fù)極反應(yīng)：正極反應(yīng)：Pb(s)SO(aq)2ePbSO(s)244（5）負(fù)極：Zn(s)2eZnO(aq)22＝1.373V13-6已知下列半電池反應(yīng)及其標(biāo)準(zhǔn)電極電位為計(jì)算半電池反應(yīng)：解：由熱力學(xué)公式rGnEF可知：m5/13十萬種考研考證電子書、題庫視頻學(xué)習(xí)平臺(tái)，即13-7已知下列半電池反應(yīng)及其標(biāo)準(zhǔn)電極電位為Sb3HeSbH3計(jì)算半電池反應(yīng)：Sb3HOeSbHOH23E在25℃時(shí)的值。解：根據(jù)題意設(shè)計(jì)如下電池：以半電池Sb＋3H＋3e＝SbH作負(fù)極，半電池Sb＋3HO＋3e＝SbH＋3OH＋－－－323為正極組成原電池，電極及電池反應(yīng)為：E負(fù)極反應(yīng)：正極反應(yīng)：SbHeSb3H(aq)0.51