第四章 电重量分析和库仑分析推荐文档

1、 第四章 电重量分析和库仑分析 212+2+的混合试液，试8.00 10和Zn molLNi5用电解方法分离浓度均为问： (1) 哪一离子先析出？阴极电位应维持在什么范围内，才能使这两个金属离子分离（vs.SHE）？ (2) 要达到定量分离，阴极电位应维持在什么范围（vs.SHE）？ 2+Zn可分别计算在阴极上，析出电位越正的物质越容易还原。因此， 解：(1)2+的电极电位。其标准电极电位可从书中表2-1Ni查得。 和0.05922+?lgZn ZnZn20.0592?2)?10?0.763?lg(8 2?0.763?0.032?0.795(V)0.05922+?lgNi? NiNi20.05

2、92?2)10?lg(8?0.250? 2?0.250?0.032?0.282(V)2+先析出。阴极电位应维持在-0.795?-0.282V之间。由计算可知，Ni 2+2+-61。此时的电位L的浓度应降至10 mol（2）要达到定量分离Ni，Ni0.05922+?lgNi? NiNi20.0592?6lg10?0.250 2?0.250?0.178?0.428(V)定量分离时，阴极电位应维持在-0.795?0.428V 12+12+2+，CuCu和0.100 molL溶液中选择性沉积Sn0.100 mol6用电解法从L试问： (1) 阴极电位应控制在何值（vs.SCE）？ 分离的效果如何？(2

3、) 0.05922+?lgCu? CuCu20.0592?0.337lg0.1? ）解：（1 20.0296?0.3370.307(V)?0.05922+?lgSn SnSn20.0592 0.166(V)?lg0.1?0.136 21 2+2+2+-6L在阴极上，Cu先析出。要达到定量分离Cu10，Cu mol的浓度应降至0.05922+?lgCu? CuCu20.05926?0.337lg10? 此时的电位： 20.178?0.3370.159(V)?2+-0.408V0.065?-0.166V（vs.SHE）。即选择性沉积Cu0.307，阴极电位应维持在 vs.SCE）（）之间，可完全v

4、s.SHE由计算可知，只要将电极电位控制在(2)0.159?-0.166V（2+ 将Cu析出。2电极电解电流密度和0.100A电流下，用一对平滑7 在0.010AcmPt SO稀溶液，电解池的内阻为，计算电解时需要的外加电压为多少？2.00Na42 稀溶液的电极反应和电池反应分别为：NaSO解：电解421?+? 阳极：1.23V+2H2?eHO?OO22 22?+?2e2H0.00VH?阴极： H2 21O+HHO 电池反应：222 2 电解时需要的外加电压为： ?）?ir）?V?（?分解10.0592 ?ir?（）?）?lgpp?（2 HOO?H?22222 10.0592 20.1?1.2

5、3-0)+lg(1?1)?(0.85?0.068)?（2 22.35(V)0.2?1.23?0.918?1ZnSO溶液，pH4的醋酸盐缓冲溶液中，用铜电极电解0.010 molL 8在4在实验使用的电流密度下，H在铜电极上的超电位为0.75V；O在Pt阳极上的22超电位为0.50V，电解池的ir降为0.50V，试问 (1) 理论分解电压为多少？ (2) 电解开始所需要的实际外加电压为多少？ (3) 电解过程中电压变化吗？ 2+的浓度为多少？ (4) H开始释放时，溶液中Zn 2解：（1）理论分解电压等于原电池的电动势。两个电极的电极反应为： ?2+?ZnZn0.763V?2eZn 1?+?1.

6、23V?2eH2HO?O? O222 2 理论分解电压为：?E?Zn理O210.05920.0592?2?2 ?）?lgHp）?（lgZn?（?2 ZnOO222210.05920.059224? ）0.01?lg?（?0.7631?1.23?lg（10）? 2 22）?0.0592?（?0.7361.23?（?0.237）（V?1.82（2）电解开始所需要的实际外加电压为： V=理论分解电压+超电压+电解池电压降 分解=1.82+0.5+0.5=2.82（V） （3）电解过程中的电压将发生改变，参见p52图4.3中曲线2 2+的浓度，此时应先计算H释放时的开始释放时，溶液中4（）为了计算HZ

7、n22+?2e2HH 电极电位，其电极反应为：2 0.0592+2?lgH? HHH22220.0592?42?0.75lg10?0? 20.987(V)?2+的浓度 ，Zn在此电位下0.05922?lgZn?0.763?0.987? 2?2 7.57?lgZn2?8-1Lmol?2.69Zn?10 12+1HClO的molmolLL100mLNi溶液中，将镍沉积和0.400 9从含0.200 4在Pt阴极上， Pt阳极上放出O。若通过电解池的电流维持为0.450A，电解池22，试求：4.5cm ，Pt电极的面积为内阻2.00 (1) 理论分解电压； (2) ir降； (3) 开始电解所的外加

8、电压； 2+1时，需要电解时间多长？0.010 molL (4) 当Ni 浓度为 解：（1）两电极的电极反应为： ?2+?Ni?Ni0.250V?2e 阴极：Ni 1?+?阳极： ?22HeOHO?1.23V 2O2 22理论分解电压即原电池电动势： ?E?Ni理O210.05920.0592?2?2? ）p?（lgNi?（?lgH2 ZnOO222210.05920.0592 2）lg0.20.25?（?）?1.23?lg（0.4?1 2 22）0.021?（0.25?（1.23?0.024）?）V?1.477（(2)电解池的电压降ir=0.452=0.9（V） 2IJ) =/A=0.45/

9、4.5=0.1(A/cm）电流密度为：（32J时，O在Pt电极上的超电压为4.1p50 由表知=0.1A/cm1.3V 2 电解开始所需要的实际外加电压为： +电解池电压降V=理论分解电压+超电压分解 V）=1.477+1.3+0.9=3.677（12+1 变为4）Ni0.010 mol由0.200 molLL时，析出镍的物质的量（ 0.1=0.019(mol)n=0.20.1-0.0196487?nZF0.019?2 由法拉第定律：135.8(min)8147.79(s)?t 0.45i含苯酚的试液放入烧杯中，再加入10.0mL10用库仑滴定法测定苯酚含量。将1 ：来滴定C0.1 molLH

10、OHNaBr溶液。由电解产生Br一定量的HCl和526 ?e?Br22Br 2 HBrOH?3CHCOH?3HBrBr365226 计算试液中苯酚的浓度为多少？电流强度为6.43mA，到达终点所需时间112s,it解：由法拉第定律得： MV?1000 ZFit 苯酚的浓度为：1000?M? ZFV3?112?6.4310?-1?4?)(molLM?1000?1.24?10，将已知数据代入 据题意知，Z=6 1096487?6? 氨性试液中加入过量的50.0mL 11用库仑滴定法测定水中钙的含量，在 2+4-2-，则到达终点来滴定CaHgNHY0.0180A，使其电解产生的Y若电流强度为3 的毫

11、克数为多少？3.50min，计算每毫升水中CaCO需34- 解：电解产生Y的电极反应为：3-2-+HYHgNHY+2e+NHHg+2NH 334 it 根据法拉第定律MV?1000 ZF CaCO表示，上式为水中钙的含量，以360?it0.018?3.5-14?)(mol?1000?3.92M?10L?1000 5096487?ZFV2? 的毫克数(换算为每毫升水中CaCO相对分子质量为100.8)34?1000?3.9210100.8-1-1mL0.0395mg?)(mgcmL? CaCO1000?1 3 12用库仑滴定法测定防蚁制品中砷的含量。称取样品6.39g，溶解后用肼将As(V)还原

12、为As()。在弱碱性介质中，由电解产生的I来滴定As() ： 2 ?I?22Ie 2 2?2?2CO?HAsOHO?I?2HCOHAsO?2I 224332 的质量分数为多电流强度为95.4mAO，计算样品中As，到达终点需14min 2s32 少？ )的物质的量由法拉第定律计算得解：As(3?3?842?95.4?(14?60?2)?10it95.4?104?）?n?4.16?10(mol 96487ZF2?96487?2样品中AsO的质量分数为 321-4?(74.92?2?4.16?1016?3) 2-3W=4.16 10?6.44?W= 6.39 13用库仑滴定法测定蛋白质中氮的含量。蛋白质样品经硫酸消化，使氮转- ，用电解产生的OBr至，取1.00mL调节pH8.6化为硫酸铵，并稀释至100.0mL来滴定： ?HO?Br2?2OHOBre 2?OBr2NH?33BrHON?3 232 。计算蛋白质中含氮多少电流强度为10.0mA，到达终点需要159.2smg？- OBr的物质的量为：解：电解产生的3?159.2?1010it6?）?n?8.25(mol?10 96487ZF2?-6-6(mol) 10102/3=5.50n=8.2N的物质的量：5-6 ）100=7.70（mg蛋白质中含氮量W=5.501014.0113若AgL1.00 14用控制电位库仑