3.两种组成不同或组成相同、浓度不同的电解质溶液接触界面两边存在的电位,称为液体接界电位,即液接电位。离子在溶液中扩散速率的差异是产生液接电位的主要原因。
4.电极的电位随溶液中待测离子的活度(或浓度)变化而变化的电极称为指示电极。常用的指示电极有金属一金属离子电极、金属一金属难溶盐电极、惰性金属电极和膜电极。金属一金属离子电极只有一个相界面,称为第一类电极;金属一金属难溶盐电极有两个相界面,称为第二类电极;惰性金属电极仅起传递电子作用,不参与电极反应,又称为零类电极。膜电极以固体膜或液体膜为传感体,用以指示溶液中某种离子浓度,是最常用的指示电极。 5.6.7.略
四、计算题
1. 解(1)UO2/U电极反应为
UO2+4H+2e ? U+ 2H20 (负极) Fe/Fe电极反应为 Fe+e? Fe (正极) (2)分别计算两电对的电极电位和电池电动势 φFe3+/Fe2+ = 0.771+0.0592 lg φUO22+/U4+ = 0.334+
0.059220.0250.01003+
2+
3+
2+
2+
+
4+
2+
4+
=0.7946(V)
4 lg
0.0150?0.03000.200=0.1204(V)
E =0.7946 - 0.1204 = 0.674(V)>0 故该电池是原电池。
2.解 查表得
Hg2++ 2e ? 2Hg (1) φ=0.852V φ=0.852 -
2+
4-
0.059162lg[Hg2+]
Hg+ Y? HgY2-
Y的副反应系数 αY=[Y总]/[Y] KHgY=
[HgY[Hg2?2?4-4-
]4?][Y]=
[HgY[Hg2?2?]][Y总]/?Y0.059162
E= - 0.331= φ+ - φ- =0.852 - [Hg]=2.50×10-18(mol/L)
2+
lg[Hg2+]
设仅考虑Y的酸效应,则pH=6时lgαY=4.65,αY = 4.467×10 KHgY =
[HgY[Hg2?2?4-4
]][Y总]/?Y=
0.00500(2.436?10?18)?0.0150/(4.467?10)+
4 = 6.11×1021
3.解 φ+=φSCE = 0.242V,φ-=φH+/H2= 0.0592lg[H] E = φ+ - φ-
在HCl溶液中,有 0.276 = 0.242 - O.05921g[H+]
[H]=0.2665(mol/L)
在NaOH溶液中,有 1.036=0.242—0.0592lg(10-14)+ 0.0592lg[OH-] [OH-]=0.2583(mol/L)
在混合溶液中,有 0.954=0.242—0.0592lg[H]
+-13
[H] =9.40×10(mol/L);[OH-]=0.010 64(mol/L)
+
+
设混合溶液中有NaOH x mL,HCl(100一x)mL,则 0.2563x一(100一x)×0.2665=0.010 64×100 x=53.0(mL) 100一x=47.0(mL)
故混合溶液中有NaOH溶液53.0mL,HCl溶液47.0mL。 4.Ag2C2O4/Ag的电极电位与pC2O4 的关系式为
φAg2C2O4=φ°+0.0592lg( =φ°+
0.0592Ksp[C2O42?])1/2
=0.7995+
20.05922lgKsp-
0.05922lg[C2O42-]
0.05922lg(2.95×10-11) + pC2O4
pC2O4
=0.4878+ 电池电动势
0.05922E=φAg2C2O4/Ag- φAgCl/Ag = 0.4878+ (2) 0.402= 0.289 + 5. 由下式计算
Ex - Es = -0.059220.05922 pC2O4-0.199 = 0.289 +
0.05922 pC2O4
pC2O4 pC2O4=3.82
2.303RTnF2(lgcx-lgcs)
[lgcx-lg(6.87×10-3)
0.4467 -0.3674 = --5
0.0592cx=1.44×10(mol/L)
从浓度相对误差与电动势测量误差的关系式得
?cc=39n△E=39×2×(±0.001)= ±7.8%
浓度的波动范围:1.44×10-5×(1±7.8%)=(1.44 ±0.11)×10-5(mol/L)
6.解 E = K′+ 0.0592pHs
K′=0.418 - 0.0592×9.18 = - 0.125
0. 312 = -0.125 + 0.0592pHx pHx=0.312 + (0.125/0.0592)=7.38
a7. 解 由Kx,y=
x/nY推导出
(aY)Xn(1) 相对误差(%)=
KCa,Na?(aNa)aCa2/1×100% =
0.0016?0.203.30?10?42?4×100% =19.4%
(2) aNa=aCa?相对误差(%)=
3.30?10?2= 0.064(mol/L)
KCa,Na?1000.0016?1008.用简式计算 (3) c0.500?1.000 =
(100?1.00)10(54.2?26.8)/59.2?100 = 2.59×10-3(mol/L)