题目

9.38 在298K时,用玻璃电极通过测下列电池的电动势值来求待测溶液的pH:-|||-9.38 在298K时,用玻璃电极通过测下列电池的电动势值来求待测溶液的pH:-|||-玻璃电极 |(H)^+(pH)|KCl 饱和)|Hg2Cl 2(s)|Hg(1)-|||-实验测得当溶液 =3.98 时,电池的电动势 _(1)=0.228V; 当溶液pH为pHx时,电池的电动势-|||-为 _(2)=0.3451V, 求pHx为多少?当电池中换用 =7.40 的缓冲溶液时,电池的电动势E3为-|||-多少?

题目解答

答案

解析

本题考查玻璃电极电池电动势与溶液pH的关系。解题核心在于理解玻璃电极的电动势公式：
$E = K + 0.05916 \cdot \text{pH}$
其中$K$为常数，包含参比电极和玻璃电极特性。通过两次测量建立方程，消去$K$即可求解待测pH。第二问利用已求得的$K$计算新pH对应的电动势。

第（1）题：求pHx

  1. 建立电动势方程
    当溶液pH分别为3.98和pHx时，电动势为$E_1$和$E_2$：
    $E_1 = K + 0.05916 \cdot 3.98$
    $E_2 = K + 0.05916 \cdot \text{pHx}$

  2. 消去常数$K$
    两式相减得：
    $E_2 - E_1 = 0.05916 \cdot (\text{pHx} - 3.98)$

  3. 代入数据计算
    $\text{pHx} = \frac{E_2 - E_1}{0.05916} + 3.98 = \frac{0.3451 - 0.228}{0.05916} + 3.98 \approx 5.96$

第（2）题：求E3

  1. 求常数$K$
    由$E_1 = 0.228\ \text{V}$时pH=3.98：
    $K = E_1 - 0.05916 \cdot 3.98 \approx 0.228 - 0.235 = -0.007\ \text{V}$

  2. 计算E3
    当pH=7.40时：
    $E_3 = K + 0.05916 \cdot 7.40 \approx -0.007 + 0.437 = 0.430\ \text{V}$