电分析化学导论文档格式.docx
《电分析化学导论文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电分析化学导论文档格式.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
E=E⊙
（1）=
E⊙Cu2+/Cu+=E⊙
（2）=
=+KSPCuI
KSPCuI=*10-12
13-3电化学中的氧化还原反应与非电化学的氧化还原反应有什么区别？
答:
电化学的氧化还原是电子在电极上发生转移,有电流通过,方程式可写成两极的反应;
而非电化学的氧化还原没有电流,方程式不能拆开写.
13-4充电电流是如何形成的它与时间的关系有何特征能否通过降低和消除充电电流来发展灵敏的电分析方法
电极表面双电层类似一个电容器,当向体系施加电扰动的时,双电层所负载的电荷会发生相应该变,导致电流的产生,这一部分电流称为充电电流.当施加一个电位阶跃,充电电流随时间成指数衰减,时间常数为RC，不能通过降低或消除充电电流来发展灵敏的电分析方法。
13-5写出下列电池的半电池反应及电池反应，计算其电动势，并标明电极的正负。
（1）Zn︱ZnSO4（L）‖AgNO3（L）︱Ag
E⊙Zn2+/Zn=，E⊙Ag+/Ag=
解：
负极：
Zn=Zn2++2e-正极：
2Ag++2e-=2Ag
电池反应：
Zn+2Ag+=Zn2++2Ag
EZn2+/Zn=E⊙Zn2+/Zn+[Zn2+]/n
=
EAg+/Ag=E○Ag+/Ag+[Ag+]2/n
E=EAg+/Ag－EZn2+/Zn=
（2）Pt|vo2+（L）vo2+（L），HClO4（L）‖HClO4（L），Fe3+（L）Fe2+（L）|pt
E⊙vo2+/vo2+=，E⊙Fe3+/Fe2+=
VO2++H2O=VO2++2H++e-正极：
Fe3++e-=Fe2+
电池反应：
VO2++Fe3++H2O=VO2++Fe2++2H+
Evo2+/vo2+=1+EFe3+/Fe2+=+E=EFe3+/Fe2+－Evo2+/vo2+=
（3）Pt，H2（20265Pa）|HCl（L）||HCl（L）|Cl2
（50663Pa），Pt
E⊙H+/H2=0v，E⊙Cl－/Cl2=
H2=2H++2e-正极：
Cl2+2e-=2Cl－
电池反应：
H2+Cl2=2HCl
E=ECl2/Cl－－EH+/H2=+2）lg[50663/（×
101325）]－2）lg[（）2×
10325/20265]
=+
=
（4）Pb|PbSO4（固）,K2SO4L）||Pb（NO3）2（L）|Pb
E○Pb2+/Pb=－,Ksp（PbSO4）=×
10-8
解:
负极:
Pb+SO42-=pbSO4+2e-正极:
Pb2++2e-=Pb
Pb2++SO42-=pbSO4
EPb2+/Pb=－+2）=－
EpbSO4/Pb－+2）lg（Ksp/=－
E=EPb2+/Pb－EPbSO4/Pb=
（5）Zn|ZnO22-L）,NaOHL）|HgO（固）Hg
E⊙ZnO22-/Zn=,E⊙HgO/Hg=
解:
Zn+4OH-=ZnO22-+2H2O+2e-
正极:
HgO+H2O+2e-=Hg+2OH-
电池反应:
Zn+HgO+H2O=ZnO22-+2OH-
EZnO22-/Zn=+2）lg=
EHgO/Hg=+2）lg（1/=
E=EHgO/Hg-EZnO22-/Zn=
13-6已知下列半电池反应及其标准电极电位为:
IO3-+6H++5e-=1/2I2+3H2OE⊙=
ICl2-+e-=1/2I2+2Cl-E⊙=
计算半电池反应:
IO3-+6H++2Cl-+4e-=ICl2-+3H2O的E⊙值.
因为:
△rGm=△rGm1-△rGm2
即有:
-nFE⊙=-n1FE⊙1+n2FE⊙2
E○=（-n1FE○1+n2FE○2）/（-nF）
=（-5×
+/（-4）
13-7已知下列半电池反应以及其标准电极电位为
Sb+3H++3e-=SbH3E⊙=
计算半电池反应：
Sb+3H2O+3e-=SbH3+3OH-
在25℃时的E⊙值。
解E=E⊙SbH3/Sb+3）lg[OH-]3
E⊙=E⊙SbH3/Sb+3）lg[H-]3
E-E⊙=3）lg[H2O]3
∵E⊙=
∴E=E⊙+3）lg[H2O]3
=+3）lg[10-14]3
=
即25℃时E⊙为
13-8Hg∣Hg2Cl2,Cl-（b饱和）‖Mn+∣M
上述电池为一自发电池，在25℃时其电动势为，当Mn+的浓度稀释至
原来的1/50时，电池电动势为。
试求右边半电池的n值。
解E1=E⊙Mn+/M+n）lg[Mn+]-ESCE
E2=E⊙Mn+/M+n）lg[Mn+]′-ESCE
E1-E2=n）lg[Mn+]/[Mn+]′
∵E1=E2=[Mn+]/[Mn+]′=50
∴=n）㏒50
即n=2
13-9试通过计算说明下列半电池的标准电极电位是否相同的
H++e=（1/2）H2
（1）
2H++2e-=H2
（2）
由公式E=Eθ+（n）lg[ao]/[ak]
E
（1）=Eθ+n）lg[H+]/Pa（H2）1/2
=Eθ+lg[H+]/Pa（H2）1/2
E
（2）=Eθ+n）lg[H+]2/Pa（H2）
=Eθ+2）lg[H+]2/Pa（H2）
=Eθ+[H+]/Pa（H2）
∵Pa（H2）为一个标准大气压即Pa（H2）=1
∴E
（1）=E
（2）
故它们的标准电极是相同的
13-10已知下列半反应以及其标准电极电位为
Cu2++I-+e-=CuI
（1）E⊙
（1）=
Cu2++e-=Cu+
（2）E⊙
（2）=
∵Cu++I-+e-=CuI
∴[Cu+][I-]=KSPCuI
ECu2+/Cu+=E⊙Cu2+/Cu++[Cu2+]*[I-]/KSPCuI
=+KSPCuI
13-11已知25oC时饱和甘汞电极的电位Esce=+,银/氯化银的电极电位EAgcl/Ag=+（[Cl-]=当用100Ω的纯电阻连接下列电池时，记录到×
10-4A的起始电流，则此电池的内阻，即溶液的电阻是多少？
U=Esce-EAgcl/Ag=i=×
10-4AR=100+Ra代入公式，
=×
10-4（100+Ra）
Ra=Ω
电池内阻为Ω
13-12已知下列半反应以及其标准电极电位为
Sn2++2e-=SnE⊙
SnCl42-+2e-=Sn+4Cl-E⊙=
计算络合物平衡反应
SnCl42-=Sn2++4Cl-
的不稳定常数。
（25℃）
解ESn2+/Sn=E⊙Sn2+/Sn+2）lg[Sn2+]
SnCl42-=Sn2++4Cl-
∵[Sn2+][Cl-]4/[SnCl42-]=K稳
∴[Sn2+]=K稳*[SnCl42-]/[Cl-]4
ESn2+/Sn=E⊙Sn2+/Sn+2）㏒{K稳*[SnCl42-]/[Cl-]4}
且E⊙Sn2+/Sn=
当[SnCl42-]=[Cl-]=1mol*L-1ESn2+/Sn=
ESn2+/Sn=E⊙Sn2+/Sn+2）lgK稳
=+2）lgK稳
K稳=*10-2
13-13已知下列半电池反应及其标准电极电位
HgY2-+2e-=Hg+Y4-EΘ=
Hg2++2e-=HgEΘ=
计算络合物生成反应：
Hg2++Y4-≒HgY4-
的稳定常数的lgK值（25℃）。
电极反应为
HgY2-+2e-=Hg+Y2-①
Hg2++2e-=Hg②
1中EHg2+／Hg=EΘHgY2-／Hg=EΘHg2+／Hg+2）lg1/K稳+2）lg[HgY2-]/[Y4-]
令上式中[HgY2-]=[Y4-]=1mol/L，得上式仅有K稳为未知数，
得：
EHg2+／Hg=EΘHgY2-／Hg=EΘHg2+／Hg+2lg1/K稳
=+lg1/K稳
=lgK稳
得lgK稳≈
13-14已知下列电池中溶液的电阻为Ω，如不计极化，试计算要得到的电流时
所需施加的外加电源的起始电压是多少？
Pt︱V（OH）+4×
10-4mol/L），VO2+（×
10-3mol/L）,H+×
10-3mol/L）‖Cu2+×
10-2mol/L）︳Cu
EΘVO-/VO2+=+,EΘCu2+/Cu=+
电极反应
阳极：
Cu–2e-=Cu2+
阴极：
V（OH）4++2H++e-=VO2++3H2O
电极电极电势：
阳极：
E=EΘCu2+/Cu+2）lg[Cu2+]
=+2）lg×
10-2）
E=EΘV（OH）4+/V02++[V（OH）4+][H+]2/[VO2+]
=+=
（1）为原电池：
U=E阴–E阳–IR
=––
（2）为电解池：
E=E阳–E阴
=–
=-
U=｜E｜+IR
=+
13-15已知电池
Pt︳Fe（CN）4-6×
10-2mol/L）,Fe（CN）3-6×
10-3mol/L）‖Ag+×
10-2mol/L）︳Ag
内阻为Ω，计算电流流过时所连接的外接电源的起始电压是多少？
EΘFe（CN）3-6/Fe（CN）4-6=+，EΘAg+/Ag=+
电极反应:
Ag–e-=Ag+
Fe（CN）63-+e-=Fe（CN）64-
电极电势：
EFe（CN）63-/Fe（CN）64-=EΘFe（CN）63-/Fe（CN）64-+[Fe（CN）63-]/[Fe（CN）64-]
=+×
10-3/×
EAg+/Ag=EΘAg+/Ag+[Ag+]
=+=
电阻电势：
E=IR=×
（1）为原电池：
U=E阴–E阳–IR
=––
=V
E=E阳–E阴
U=｜E｜+IR
13-16已知Hg2Cl2的溶度积为×
10-18，KCl的溶解度为330g/L溶液，EΘHg2+／Hg=+，试计算饱和甘汞电极的电极电位。
解：
EHg2Cl2/Hg=EΘHg2Cl2/Hg-αCl-1
EΘHg2Cl2/Hg=EΘHg2+/Hg+2）lgKspHg2Cl2
αCl-=330g/L̸̸̸̸mol=L
EHg2Cl2/Hg=EΘHg2+/Hg+2）lgKspHg2Cl2-αCl-
=+2）×
10-18-
13-17电导池内由两个面积为的平行电极，它们之间的距离为,在储满某电解质溶液后，测得电阻为Ω，计算该溶液的电导率。
G=A/L·
ķ=1/RR=G·
L/A=·
×
102=S·
m-1
13-18在25℃时，用面积为，相距的两个平行的铂黑电极来测定纯水的电阻，其理论值为多少欧姆？
已知Λ∞m,OH-=×
Λ∞m,h=×
10-2。
纯水中PH值为7故可知CH+=10-7COH-=10-7
G=1/Ɵ∑Ci∧∞=A/L（10-7×
10-2+10-7×
10-2）=×
10-11
G=1/R=1/×
10-11=Ω
升级会员 