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第十章 伏安法和极谱分析法 (书后习题参考答案) 1.在0.10 mol·L-1 KCl溶液中锌的扩散电流常数为3.42．问0.00200 mol·L-1的锌溶液，所得的扩散电流在下列条件下各为多少(微安)？所用毛细管汞滴落时间分别为3.00s，4.00s和5.00s，假设每一滴汞重5.00mg。 解：平均扩散电流公式为 扩散电流常数，汞滴质量为5mg，c=0.00200 mol·L-1=2 mol·L-1 (1) τ =3.00S, mg·s-1 则μA (2) τ =4.00S, mg·s-1 则μA (3) τ =5.00S, m=1mg·s-1 则μA ２.某金属离子作极谱分析因得两个电子而还原。该金属离子浓度为0.0002mol·L-1，其平均扩散电流为12.0(A，毛细管的m2/3(1/6值为1.60．计算该金属离子的扩散系数。 解：已知n=2, c=0.000200mol·L-1=0.200mmol·L-1, μA, 　　　　　 　　于是cm2·s-1 3.作一种未知浓度的铅溶液的极谱图，其扩散电流为6.00(A。加入10mL 0.0020mol·L-1 Pb2+溶液到50mL上述溶液中去，再作出的极谱图其扩散电流为18(A，计算未知溶液内铅的浓度。 解：　　代入已知数据，得 　　　　求得cx= 1.54×10-4mol·L-1 4.用未知浓度的铅溶液5.00mL稀释到25.0mL作极谱图，其扩散电流为0.40μA。另取这种铅溶液5.00mL和10.0mL的0.00100mol·L-1铅溶液相混合，混合液稀释到25.0mL，再作极谱图。此时波高为2.00μA。试计算未知溶液的浓度。 解：已知 ，于是 　　，求得cx= 5.00×10-4mol·L-1 5.用极谱法测定铟获得如下数据 溶 液 在-0.70V处观测到的电流/(A 25.0mL0.40 mol·L-1 KCl稀释到100.0mL 8.7 25.0mL0.40 mol·L-1 KCl和20.0mL试样稀释到100.0mL 49.1 25.0mL0.40 mol·L-1 KCl和20.0mL试样并加入 10.0 mL2.0×10-4 mol·L-1 In（Ⅲ）稀释到100.0mL 64.6 计算样品溶液中铟的含量(mg·L-1)。 解：标准加入法，需扣除空白值 　　ix=49.1-8.7=40.4(A, Δi=64.6-49.1=15.5(A 依题意，有　 　　则cx=2.608×10-4mol·L-1 即cx=2.606×10-4×114.8×103=29.9mg·L-1 6.在稀的水溶液中氧的扩散系数为2.6(10-5cm2/s。一个0.01 mol·L-1 KNO3溶液中氧的浓度为2.5(10-4 mol·L-1。在Ede=-1.50 V（vs SCE）处所得扩散电流为5.8μA， m及τ依次为1.85 mg/s及4.09 s，问在此条件下氧还原成什么状态？ 解：扩散电流公式，代入已知数据，得 　　 　　 ，氧被还原为-2价． 在所给条件下氧被还原为H2O（O2 + 2H2O + 4e = 4OH-） 7.在25℃时测定某一电极反应（Ox + ne ＝ Red）得下列数据： Ede(vs SCE)/V 平均扩散电流：i(/μA) -0.395 0.48 -0.406 0.97 -0.415 1.46 -0.422 1.94 -0.431 2.43 -0.445 2.92 平均极限扩散电流为3.24 (A，求：（1）电极反应的电子数；(2)电极反应是否可逆；（3）假定氧化态和还原态的活度系数和扩散系数相等，氧化还原体系的标准电位(vs SCE)。 解：(1)将所给数据列表，已知 编　号 项　目 1 2 3 4 5 6 Ede(vs SCE) -0.395 -0.406 -0.415 -0.422 -0.431 -0.445 平均扩散电流i((A) 0.48 0.97 1.46 1.94 2.43 2.92 0.760 0.369 0.0861 -0.174 -0.477 -0.960 　　 　　　因为或