电位分析习题解答.doc

电位分析习题解答班级 姓名 学号 一、填空题1、电池电动势的正负取决于 I的方向 ，在电池图解表示式中有E电池 E E 。所以在测量某电极的电极电位时,其电池的图解表示式为 标准氢电极待测电极 ；但一般用作电位测量的电池图解表示式为 参比电极待测溶液指示电极 。2、玻璃电极在使用前，需在去离子水中浸泡24h 以上，目的是 活化电极，使不对称电位趋于稳定；饱和甘汞电极半电池组成是 Hg，Hg2Cl2KCl（饱和） ，其使用温度不得超过 80 ，这是因为当温度较高时 Hg2Cl2HgHgCl 。3、对于可逆电池反应，当电池反应达到平衡时，电池电动势E0与平衡常数K的关系为：，与自由能关系为 GnFE 。4、盐桥的作用是 勾通内电路，消除液体接界位 。5、在氧化还原反应中，电极电位产生的原因是 电子得失或转移 ，而膜电位的产生是由于 溶液和膜界面发生了离子交换和离子扩散 。6、在电位分析中常用的参比电极是 Hg-Hg2Cl2 和 Ag-AgCl 。7、跨越玻璃膜内外两个溶液之间产生的电位差，称为 膜电位 。8、最早使用的离子选择性电极是 pH玻璃电极 。离子选择性电极测定的是 离子的活度 ，而 不是离子的浓度 。9、在电位滴定中，几种确定终点方法之间的关系是，在EV图上的 拐点 ，就是一次微商曲线上的 最高点 ，也是二次微商曲线 为零 的点。 二、选择题1、在电位法中作为指示电极,其电位应与待测离子的浓度 ( D )A 成正比 B 符合扩散电流公式的关系；C 的对数成正比 D 符合能斯特公式的关系。2、下列说法哪一种是正确的? （ D ）A 阳离子选择电极的电位随试液中阳离子浓度的增高向正方向变化B 阴离子选择电极的电位随试液中阴离子浓度的增高向负方向变化C 阳离子选择电极的电位随试液中被响应的阳离子浓度的增高向负方向变化D 阴离子选择电极的电位随试液中被响应的阴离子活度的变化而变化3、关于离子选择电极,不正确的说法是 （ D ）A 不一定有内参比电极和内参比溶液B 不一定有晶体敏感膜;C 不一定有离子穿过膜相D 只能用于正负离子的测量。4、关于离子选择电极的响应时间，不正确的说法是 （ A ）A 浓试样比稀试样长B 光滑的电极表面和较薄的膜相会缩短响应时间C 共存离子对响应时间有影响D 一定范围内温度升高会缩短响应时间5、离子选择电极的电位选择性系数可用于 （ B ）A 估计电极的检测限 B 估计共存离子的干扰程度C 校正方法误差 D 估计电极的线性响应范围。6、用玻璃电极测量溶液的PH值时，采用的定量分析方法为 （ B ）A 校正曲线法 B 直接比较法C 一次加人标准法 D 增量法。7、用离子选择电极以校正曲线法进行定量分析时，应要求 （ A ）A 试样溶液与标准系列溶液的离子强度相一致B 试样溶液与标准系列溶液的离子强度大于1C 试样溶液与标准系列溶液中待测离子的活度相一致D 试样溶液与标准系列溶液中待测离子的离子强度相一致8、pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于 ( A )A 内外玻璃膜表面特性不同 B 内外溶液中 H+ 浓度不同C 内外溶液的 H+ 活度系数不同 D 内外参比电极不一样三、简答题1、在下列滴定体系中应选用什么电极作指示电极？（1）用S2-滴定Ag+ （2）用Ag+ 滴定I-（3）用F滴定Al3+ （4）用Ce4滴定Fe2+（1）Ag电极 （2）I-选择电极或Ag电极（3）F离子选择电极（4）零类电极2、请画图说明氟离子选择性电极的结构，并说明这种电极薄膜的化学组成是什么?写出测定时氟离子选择电极与参比电极构成电池的表达式及其电池电动势的表达式。答：氟离子选择电极示意如图。 电极薄膜是 LaF3单晶掺杂 EuF2，以增加导电性。 测定时组成的电池为：Ag，AgClCl-，F-(恒定)LaF3F-(试液)| SCE3、用PH计测定溶液的PH值时，为什么必须使用标准缓冲溶液？如何测定？根据PH电极测定时其式中的 包括不对称电位，在实际测定时用标准缓冲溶液进行定位来加以消除。测定时：Hg，Hg2Cl2|饱 和KCl待测 液|玻璃膜| HCl(0.1mol.L-1) | AgCl， Ag 玻璃电极4、试以PH玻璃电极为例，简述膜电位的形成机理。玻璃电极的玻璃膜系由硅氧键及带负电荷的晶格氧原子组成， 在晶格里，体积较小的但活动能力较强的正离子主要是Na+离子，与晶格氧离子靠库仑力形成离子键，当玻璃电极浸泡在水中时，水中的H+离子进入玻璃晶格取代Na+的点位，发生了交换反应 由于晶格氧离子与H+的键合力约为Na+键合力的1014倍，所以反应的平衡常数很大，有利于正反应的进行。于是在玻璃膜的外层形成一层很薄的溶胀的硅酸水化层，即水合硅胶层。在玻璃膜的中部是干玻璃区。点位全为Na+离子所占据。玻璃膜的内表面与内参比溶液接触，也发生上述过程，同样也形成水合硅胶层。因此，在水中浸泡后的玻璃膜是由三部分组成，即两个水合硅胶层和一个干玻璃层。 当已浸泡好的玻璃电极置于待测溶液中时，由于水合硅胶层与试液接触，由于硅胶层表面和试液的H+活度不同，形成活度差，H+便自发地从活度大的一方向活度小的一方迁移，并建立下述平衡。因而改变了胶液两相界面的电荷分布，产生一定相界电位（）。同理，玻璃内侧的水合硅胶层与内参比溶液的界面也存在相界电位（）。显然，相界电及的大小与两相间H+的活度有关，并服从能斯特方程。因此跨跃玻璃膜产生了膜电位。5、液接电位是怎样产生的？液接电位：在两种不同离子的溶液或两种不同浓度的溶液接触界面上存在着微小的电位差，称为液接电位。是由于两种不同溶液中存在的各种离子具有不同的迁移速度而引起的。如果两种溶液组成相同，浓度不同，接触时高浓度区向低浓度区扩散，由于正负离子迁移速率不同溶液两边分别带有电荷，形成双电层，出现液接电位。四、综合计算1、PH玻璃电极和饱和甘汞电极组成如下测量电池：PH玻璃电极H（ax）SCE 在25时，测得PH为5.00标准缓冲溶液的电动势为0.218V；若用未知PH溶液代替标准缓冲溶液，测得电动势为0.06V，计算未知溶液的PH。解：以上两式相减得2、由Cl浓度为 1molL1 的甘汞电极和氢电极组成一电对，浸入 100mLHCl试液中。已知摩尔甘汞电极作阴极，电极电位为 0.28V，q (H+/ H2)0.00V，氢气分压为101.325KPa。Ar（H）1.008，Ar（Cl）35.4，该电池电动势为0.40V。（1）用电池组成符号表示电池的组成形式（2）计算试液含有多少克HCl。解： （1）Pt，H2(101.325KPa)HCl(xmol.L-1)KCl(1mol.L-1)Hg2Cl2，Hg（2）EE(右)-E(左)E (NCE)E(H+/H2) E(H+/H2)E(NCE)E0.280.400.12 = E (H+/H2) + 0.0592lg(H+/pH2) = 0.0592lgH+ lgH+ = - 0.12/0.0592 = - 2.0 , H+ = 1.010-2 mol.L1含 HCl 的质量 m= 3.7 g3、以甘汞极和氟离子选择电极组成如下电池：SCE试液或标准溶液|氟离子选择电极当氟离子浓度为0.001mol.L-1时，测得的电动势为15.8mV；于同样的池中，放入未知浓度的含氟试液，测得电动势为21.7mV。已知电极响应分斜率为59.0mVPF，计算未知液的PF值。解：已知 答：4、用氟离子选择电极作正极，SCE作负极，取不同体积的含氟标准溶液（cF-2.010-4mol.L-1）,加入一定量的TISAB，稀释至100mL，进行电位法测定，测得数据如下：F标准溶液体积，VmL0.00 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00测得的电池电动势，EmV400 391 382 365 347 330 314取试液20.00mL，在相同条件下测定，E359mV。（1）绘制EPF标准曲线；（2）计算试液中F的浓度。解：F标准溶液体积，VmL0.00 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00测得的电池电动势，