cVcx?ssVx?Vs??E/SVx?10??? 代入数值得:
V?Vxs???3?1?1?0.18231.07?10?5.0?0.244625.0?0.0592cx?10?10-5 mg·L-1 ??= 1.71×
25.0?5.0?25.0?5.0?1.71?10?5?0.100?8?100%?4.28?10% 牙膏试样中氟离子的质量分数是34.00?10答:略。
5.将一钠离子选择电极和一饱和甘汞电极组成电池,测量活度为0.100 mol·L-1的NaCl溶液时,得到电动势67.0 mV;当测量相同活度的KCl时,得到电动势113.0 mV。(1)试求选择性系数;(2)若将电极浸在含NaCl(a =1.00×10-3 mol·L-1)和KCl(a =1.00×10-2 mol·L-1)的混合溶液中,测得电动势将为何值?
解:(1)已知:E1 = 67.0 mV,E2 = 113.0 mV,a Na+= 0.100 mol·L-1,a K+= 0.100 mol·L-1
E1 = K-S lg a Na+
① ②
E2?E1113.0?67.0????0.777 S59.2E2 = K-S lg Kpota K+ ②-①并整理得:lgKpot = ?Kpot = 0.167
(2)a’Na+= 1.00×10-3 mol·L-1,a’K+= 1.00×10-2 mol·L-1
则电动势E = K-S lg (a’ Na++ Kpota’K+ ) ③-①并整理得: E = E1-S lg
a'Na??Kpota'K?aNa?③
1.00?10?3?1.67?1.00?10?2?67.0?59.2lg?160mV
0.100答:略。
6.用玻璃电极作指示电极,以0.2 mol·L-1的氢氧化钠溶液电位滴定0.0200 mol·L-1的苯甲酸溶液,从滴定曲线上求得终点时溶液的pH为8.22,二分之一终点时溶液的pH为4.18,试计算苯甲酸的离解常数。
解:设HA为苯甲酸,其解离常数Ka=c(H3O+)c(A-)/c(HA)
二分之一终点时, c(HA) = c(A-)/ Ka = c(H3O+) pKa= pH = 4.18
Ka=6.6×10-5
答:苯甲酸的离解常数Ka=6.6×10-5。
7.用电导池常数为0.53cm-1的电导池测得某硝酸溶液的电导为22.7mS,计算该硝酸溶液的物质的量浓度。已知Λ∞m,NO3-=7.144×10-3S? m2?mol-1
Λ∞m,H+=3.4982×10-2S? m2?mol-1
G=22.7ms=22.7×10-3S
解:已知:θ=0.53cm-1=53m-1
Λ∞m,NO3-=7.144×10-3S? m2?mol-1 Λ∞m,H+=3.4982×10-2S? m2?mol-1
G=(1/θ) ×∑ciΛ∞m =(1/θ) ×c(Λ∞m,NO3-+Λ∞m,H+) G ×θ 22.7×10-3×53
c = ————————— = ——————————— Λ∞m,NO3-+Λ∞m,H+ 7.144×10-3+3.4982×10-2 =28.6 mol? m-3 =0.0286 mol? L-1
答:该硝酸溶液的物质的量浓度为0.0286 mol? L-1。
8.已知Hg2Cl2的溶度积为2.0×10-18,KCl的溶解度为330g?L-1溶液,EΘHg2+,Hg=+0.80V,试计算饱和甘汞电极的电极电位。 解: 已知:Ksp(Hg2Cl2)=2.0×10-18
[Cl-]=330g?L-1/74.5 g?mol-1=4.43mol?L-1
EΘHg,Hg=+0.80V
2+
2
Hg2Cl2 +2e = 2Hg + 2Cl- Hg2Cl2 = Hg22+ + 2Cl- Hg22+ +2e = 2Hg
2+2
E = EΘHg,Hg + (0.0592/2)lg[Hg22+]
= EΘHg,Hg +(0.0592/2)lg Ksp(Hg2Cl2)-0.0592lg[Cl-]
2+2
= +0.80 + (0.0592/2)lg2.0×10-18-0.0592lg4.43 = 0.24V
答: 饱和甘汞电极的电极电位是0.24V。
9. 1.0×10-3mol·L-1的K2CrO7溶液在波长450nm和530nm处的吸光度分别为0.200和0.050。1.0×10-4mol·L-1的KMnO4溶液在波长450nm处无吸收,在530nm处的吸光度为0.420。今测得某K2CrO7和KMnO4混合溶液在波长450nm和530nm处的吸光度分别为0.380和0.710。试计算该混合溶液中K2CrO7和KMnO4的浓度。假设吸收池长为10 mm。(8分)
解:已知:c1=1.0×10-3 mol·L-1,A1 (450nm)=0.200,A1 (530nm)=0.050;
c2=1.0×10-4 mol·L-1,A2 (450nm)=0,A2 (530nm)=0.420。 设混合溶液中K2CrO7和KMnO4的浓度分别为cx 和cy
A (450nm)=0.380, A (530nm)=0.710
?450nm1A1450nm0.200???2.0?102?3bc11.0?1.0?10A1530nm0.050???50?3bc11.0?1.0?10450nmA2??0bc2530nmA20.420???4.2?103?4bc21.0?1.0?10??530nm1450nm2?
530nm2450nm450nm450nm A ?? cy ① cx? ?2?0.3801530nm530nm530nm A ?? cy? 0.710 ② cx? ?21代入数据得: 2.0×102 cx =0.380
cx=1.90×10-3 mol·L-1 50×1.90×10-3+4.2×103cy=0.710 cy=1.46×10-4 mol·L-1
答:混合溶液中K2CrO7和KMnO4的浓度分别为1.90×10-3 mol·L-1和1.46×10-4 mol·L-1。
10. 用原子吸收法测锑,用铅做内标。取5.00mL未知锑溶液,加入2.00mL 4.13μg/mL的铅溶液并稀释至10.00mL,测得ASb/APb=0.808,另取相同浓度的锑和铅溶液,测得ASb/APb=1.31,计算未知液中锑的质量浓度。
解:设在10.00mL溶液中,锑的质量浓度为c1,又已知在10.00mL溶液中,铅的质量浓度为c2=0.826μg/mL
依据A = kc 并由题意得:
ASb?k1c1APb?k2c2
ASbk1c1??0.808 ① APbk2c2ASbk1cAk 1?Sb?1.31 ② ?APbk2ck2APb将②式代入①式得:
0.808?1.31?c1 ∴c1=0.509μg/mL c2则原未知溶液中锑的质量浓度为 0.509×10.00/5.00=1.018μg/mL
答:未知液中锑的质量浓度为1.018μg/mL。
11.解:已知物质A和B在一根18 cm长的柱上的保留时间分别为16.40和17.63 min。不被保留组分通过该柱的时间为1.30 min。峰底宽度为1.11和1.21 min,计算(1)柱的分离度;(2)柱的平均塔板数;(3)踏板高度;(4)达到1.5分离度所需的柱长度。(8分)
解:已知:L=18 cm tR1=16.40 min tR2=17.63 min tM=1.30 min
W1=1.11 min W2=1.21 min (1)由分离度定义可得 R=2(tR2-tR1)/(W1+W2)
=2(17.63-16.40)/(1.11+1.21)=1.06 (2)由式N1=16(tR1/W1)2=16(16.40/1.11) 2 =3493
和N2=16(tR2/W2)2=16(17.63/1.21) 2 =3397
N平均=(3493+3397) =3445

