分析化学习题答案_下册_第三版高等教育出版社_华中师范大学_陕西(6)

2019-01-05 12:35

斜率 ?x0.0592??0.0606 63?3得x?3 ?络合物组成:Mx 截距 K?E1—

20.0592lgKc=-1.18677 3得Kc=1.2?10

16.解: 在0.0V处,只有Fe?III????Fe?II?,得到Fe?II?,浓度等于Fe?III?的浓度, 即:CF?II?'?CF?III?

ee25 由尤考方程得:

12.5?KCF?III? ①

e在-1.5V处Fe?III???溶液中发生还原反应Fe?II?的总浓度为CF?II?+CF?II?' ?Fe?0?。

ee?30.0=2KCFe?II?'?CFe?II?

即:30.0=KCF?II??CF?III?

ee即: 15.0=KCF?II??CF?III? ② ee①

??????? — 得:

CFe?III?CFe?II??CFe?III??12.55? 156CFe?II?I5? ?

CFe?I?I1 第十一章 电解及库仑分析法

1.答:分解电压:在电解时,能够使被电解物质在两电极上产生迅速,连续的惦记反应,所需的最低外加电压。

只有当外加电压达到能克服此电解池的反电动势时,电解才能继续进行,i-U曲线上的电解电流才能随外加电压的增大显著上升。

2.答:在控制电流电解分析中,由于电解电流大,并且基本恒定,因此电解效率高,分析速度快。但由于阴极电位不断负移,其它种离子也有可能沉积下来,所以选择性差。

由于控制阴极电位能有效的防止共存离子的干扰,因此选择性好。该法既可作定量测量,又可广泛地用作分离技术,常用于多种金属离子共存情况下的某一种离子的测定。

6.答:库仑分析的先决条件是电流效率为100%。电流效率是指被测物质所消耗的电量(Qt)与通过电解池的总电量(Qt)

实际应用中由于副反应的存在,使100%的电流效率很难实现,其主要原因为:

1.溶剂的电极效应 常用的溶剂为水,其电极反应主要是H的还原和水的电解。利用控制工作电极电位和溶液PH的办法能防止氢或氧在电极上析出。若用有机溶剂及其它混合溶液作电解液,为防止它们的电解,应事先取空白溶液绘制 —U曲线,以确定适宜的电压范围及电解条件。 2.电活性杂质在电极上的反应 试剂及溶剂中微量易还原或易氧化的杂质在电极上反应也回影响电流效率。可以用纯试剂作空白加以校正消除;也可以通过预电解除去杂质,即用比所选定的阴极电位负0.3—0.4V的阴极电位对试剂进行预电解,直至电流降低到残余电流为止。

3.溶液中可溶性气体的电极反应 溶解气体主要是空气中的氧气,它会在阴极上还原为H2O或H2O2。除去溶解氧的方法是在电解前通入惰性气体(一般为氮气)数分钟,必要时应在惰性气氛下电解。

4.电解自身参与反应 如电极本身在电解液中溶解,可用惰性电极或其它材料制成的电极。 5.电解产物的再反应 常见的是两个电极上的电解产物会相互反应,或一个电极上的反应产物又在另一个电极上的反应。防止的办法是选择合适的电解液或电极;采用隔膜套将阳极或阴极隔开;将辅助电极置于另一容器内,用盐桥相连接。

6.共存元素的电解 若式样中共存元素与被测离子同时在电极上反应,则应预先进行分离。

7.解:

错误!未找到引用源。

?Ag???Ag?,Ag???0.0592lg?Ag????Ag

?0.799?0.0592lg0.01?0

=0.681V

?Cu??Cu2?,Cu??

0.05922??lg?Cu??Ag ??20.0592lg2 ?0.337?2 =0.346V

?Ag??Cu?Ag先析出

(2)Ag析出完全时电位为:

,???5?Ag?10??Ag ?Ag??Ag?,Ag?0.0592lg????5 ?0.799?0.0592lg0.01?10?0

???? =0.385V

,?Ag??Cu ,?Ag??Cu

?Ag?和Cu2?可完全分离。阴极控制电位在0.385V或0.385-0.346V之间

0.0592lg?Cu2??????Cu 20.0592lg0.1?0 ?0.337?28.解: ?Cu??Cu2?,Cu?? =0.307V

0.0592lg0.1??Sn 20.0592lg0.1?0 ??0.136?2 ?Sn??Sn2?,Sn?? =-0.166V

?Cu??S n ?阴极上Cu先析出

Cu析出完全时,阴极电位为:

0.0592lg?0.1?10?5???Cu 20.0592 =0.337-6?+0

2 ?Cu??Cu2?,Cu?,? =0.159V

,?Cu??Sn ?Cu和Sn可完全分离

?阴极电位控制在0.159V或-0.166?0.159V之间,即可完全分离Cu和Sn。

0.0592lg0.1?0.70 9.解:?Zn??0.763?2 =-0.793V+0.70=-0.093V ?Cd??0.403?0.0592lg0.1?0.48 2 =-0.433V+0.48=0.047 ?Cd先析出

Zn开始沉积时电位为?Zn??0.093V

0.05922??lg?Cd???0.48 20.0592lg?Cd2?? ?0.093??0.403????0.48 2? ?Cd??Cd?2?,Cd2??6?Cd?1.81?10mol/l ???10.解:U??a??c??a??c?iR 阴极:2H??2e?H2

?c=0

阳极:2H2O?4e?O2?4H?

0.0592lg4?PO2??H???4 ?a??O2,H2O? ?1.23? =1.23

1

0.0592lg1?14 4?U??a??c??a??c?iR

=1.23-0+0.487-0+0 =1.717V

11.解:?Zn??0.763? =-0.822V

?H ?H2?0?0.0592lg??????H2

0.0592lg0.01?0 2 -0.822=-0.0592pH+(-0.40) pH=7.1 ? pH>7.1 12.解:it?it10?kt 0.23?2.50?10?k?600

?K?1.727?10?3?s?1?

Ct?C010?Kt

t??

1Ct1lg??lg0.01%?2316s?38.6min kC01.727?10?313.解:Q?it?20?15?60?18000c

mCu?Q18000M??63.546?5.93g zF2?96485mcl??Q1800035.453?2Mcl2???6.61g zF2?96485Mcl2第十二章 色谱分析法

1.简要说明气相色谱法的分离原理。

答:利用不同物质在固定相和流动相中具有不同的分配系数,当两相作相对移动时,使这些物质在

两相间进行反复多次分配,原来微小的分配差异产生了很明显的分离效果,从而依先后顺序流出色谱柱。

2.气相色谱仪有哪些主要部件,各有什么作用?

答:气相色谱仪的主要部件有:高压气瓶、气化室、恒温箱、色谱柱、检测器。

高压气瓶:储存载气。

气化室:将液体或固体试样瞬间气化,以保证色谱峰有较小的宽度。 色谱柱:分离试样。

恒温箱:严格控制色谱柱的温度。 检测器:检测从色谱柱中流出的样品。

3.试述热导池检测器及氢火焰电离检测器的工作原理。

答:热导池检测器是基于被分离组分与载气的导热系数不同进行检测的,当通过热导池池体的气体

组成及浓度发生变化时,引起热敏元件温度的改变,由此产生的电阻值变化通过惠斯登电桥检测,其检测信号大小和组分浓度成正比。

氢火焰电离检测器是根据含碳有机物在氢火焰中发生电离的电理而进行检测的。 4.根据速率理论方程式,讨论气相色谱操作条件的选择。 答:见课本214~216页。

5.试述速率理论方程式中A、B/μ、Cμ三项的物理意义。

答:A:涡流扩散项,在填充色谱中,当组分随载气向柱出口迁移时,碰到填充物颗粒阻碍会不断

改变流动方向,使组分在气相中形成紊乱的类似“涡流”的流动,因而引起色谱峰的变宽。

B/μ:分子扩散项,是由于色谱柱内沿轴向存在浓度剃度,使组分分子随载气迁移时自发地产生

由高浓度向低浓度的扩散,从而使色谱峰变宽。

Cμ:传质阻力项。

6.如何选择气—液色谱固定液? 答:(1)极性组分,一般选择非极性固定液。

(2)中等极性的组分,一般选用中等极性的固定液。 (3)强极性组分,选用强极性固定液。

(4)极性与非极性组分的混合物,一般选用极性固定液。

7.色谱定性和定量分析的依据是什么?各有哪些主要定性和定量方法。 答:色谱定性分析的依据是:保留值。 主要的定性分析方法:(1)利用保留值与已知物对照定性。 (2)利用保留值经验规律定性。 (3)根据文献保留数据定性。

色谱定量分析的依据是:被测组分的质量与其色谱峰面积成正比。 主要的定量分析方法:(1)归一化法。 (2)内标法。 (3)标准曲线法。

8.进行色谱定量分析时,为什么需使用定量校正因子?何种情况下可不使用校正因子? 答:见课本231页。 9.进行气相色谱分析时,其实验条件如下:柱温为125℃,进口压力为130.0kPa,出口压力为100kPa,

用皂膜流量计于27℃测得柱出口载气流量为29.5mL·min-1,在此温度下的水蒸气分压为2.70kPa,


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