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文档简介
1、号线课程名称:邯郸学院200X-200X学年第X学期级本(专)科班期(中)末考试试卷(A/B)任课教师:考试时间:分钟题号-一-二二三四五总分满分得分阅卷人复核人考试性质(学生填写“v/” :正常考试()缓考补考()重修()提前修读()阳极,阴极2.液体接界电位也称同种电解质界面之间,产生的。它产生于具有由于离子扩散通过界面的2.液接电位,不同电解质,浓度不同,电位差3.极化是指电流通过电极与溶液象。电极电位与平衡电位之差称为分为,有微小近溶液的浓度与的。时,其电极电位平衡电位的现。依据极化产生的原因,可以把极化划。前者是由于电解过程中的浓度差引起的;后者是由于3.的界面,偏离,浓差极化,电化
2、学极化,电极表面,本体溶液,电极反应4.盐桥的作用速度慢引起当用AgCI晶体膜电极测Cl-时,用SCE作参比电极,满分得分(未注明者每空1分,共20分)1.恒阴极电位中,、判断题选用的盐桥内充液为解质溶液的目的经典极谱法中,在测试液内加入较高浓度的惰性电为了测量的相对误差 13的溶液的pH值时,会存在一种,称为.本试卷共44页第1页本试卷共44页第3页号线即测量的pH比实际值要,这是因为在电极响应的结果。16.在电位滴定中,用 AgNQ标准溶液电位滴定 C时,几种确定终点方法:在EV图上8.系统误差,碱差或钠差,低,钠离子的终点是;对于一次微商曲线终点是;而对于二9 .玻璃电极在使用前要浸泡2
3、4小时以上,其目的是次微商曲线是所对应的点。而饱和甘汞电极使用温度不得超过,这是因为当温度较高时,发生16.曲线突跃的转折点(拐点),曲线的最高点,二次微商等于零反应方程式17 在经典极谱分析法中,常采用三电极体系,按其在电解过程中充当的角色称9 .使不对称电位处于稳定值,80 C,歧化反应,Hg2Cl2 = Hg + HgC2为:。而金属基电极基于电子交换反应一般分10极谱法与伏安法不同之处在于。其工作电极,Ag/Ag+属于第,Ag/AgCl属于第,Pt/Fe3+,Fe2+属于的电位完全的控制;极谱电流完全10.工作电极使用滴汞电极,外加电压的控制;受扩散控制11 用离子选择性电极,以一次标
4、准加入法”进行定量分析时,应要求加入标准溶液的体积要,浓度要,这样做的目的是11.小,高,保持溶液的总离子强度相对不变。12 . T滴定时用滴定剂的选择性电极来指示终点。如图是使用17.工作电极,参比电极,对电极(辅助电极)18在测定试样溶液中的氟离子含量时,所用的缓冲溶液组成。氯化钠用以保持溶液,四类,1类电极,2类电极,TISAB有氯化钠、柠檬酸钠及,柠檬酸钠用以离子干扰,而HAc-NaAc缓冲溶液则使被测溶液的pH控制在0类电极HAc-NaAc银离子选择电极来测定 CI-、Br-、滴定曲线,已知滴定剂AgNOa浓度为0.2mol/L原始试样体积为10mL。则C、Br-、I-浓度分别-+0
5、0E/bV400 0-401012. 0.3moI/L , 0.3moI/L , 0.2moI/L13在只有一种共存离子j存在的条件下,被测阳离子i的选择性电极电位可用Nicolsky方程表示为:,式中电位选择性系,它表征了共存离子对被测离子的。电位选择性系数愈小,18总离子强度恒定,掩蔽Fe3+、A产,5.06.0 左右19被测离子达到电极表面发生电解反应,主要靠三种传质方式:相应产生析结果准确,通常用三种电流,其中只与被测的离子的浓度有有定量关系。另外两种电流消除,以保证分方法。19.(电)迁移、对流、扩散,迁移电流,对流电流,扩散电流,扩散电流,加入支持液,保持溶液静止20.以测定电解过
6、程中的电流 一电压曲线为基础的一大类电化学分析法称为表示电极对离子i的。例如一个pH电极对Na+选择性系数为10-5,表明用滴汞电极作的伏安法称为。形成波的高度与溶液中待测离子该电极对H+响应比对Na+响应灵敏13.RT的浓度有关,因而可作为的基础。电流等于扩散电流半时的滴汞电极nFIn(+心产丫), K,j,干扰程度,选择性越好,105 倍。14 . S滴定即直接用响应于待测离子的选择性电极来指示终点。如图400是使用铜离子选择电极来指示EDTA滴定Cu2+、C尹混合液的滴定曲的电位则称为,它可作为极谱的依据。20.伏安法,极谱法,定量分析,半波电位,定性分析线,已知EDTA浓度为0.01m
7、ol/L,原始试样体积为 20mL。贝U Cu2+、Ca2+浓度分别是。(不计体积变化)14. 0.005mol/L , 0.0075mol/L15.在氧化还原反应中,电极电位的产生是由于K/nV200010而膜电位 Wm的产生是由于的结果。若膜内外响应离子X活度分别为a和a,则膜电位Wm=15.电子得失,溶液与膜界面离子发生交换,13.可逆极谱波是在电极反应时,形成的,极谱波上的电流都受电活性物质与电极间的电子交换过程缓慢,的情况下形成的,极谱波上的电流主要受谱波的半波电位之差,即为不可逆过程所需的速率远比快的情况下所控制。而不可逆极谱波是由于溶液中的速率远比速率所控制。可逆和不可逆极13.
8、电极反应,扩散速率,扩散速率,电极反应,扩散速率,过电位21 . pH玻璃电极的膜电位的产生是由于氢离子在玻璃膜表面进行形成的双电层结构;氟化镧单晶膜电极的膜电位是由于F进入,双电层结构;而晶体膜氯或溴电极是用 AgCl或 AgBr晶体掺加离子交换,晶体膜的缺陷,Ag2S和扩散而形成后压制成敏感膜。级本试卷共44页第5页本试卷共44页第4页号线22 .二、填空题(共16分)C. Hg|HgCl2(s)|KCI(饱和)D.Hg|Hg2Cl2(s)|KCI(饱和)1.极谱法的定性分析依据是,而定量分析的依据是。循环伏9下列哪种ISE相当于化学电池安法是通过在研究电极上施加电压的分析方法。A.钙电极
9、B.酶电极C.钾电极D.氟电极2.电解过程中,实际分解电压要比理论分解电压,使得阴极电位更10.玻璃电极测pH时,采用的定量分析方法是3.离子选择电极的电极电位修正公式为:A.校正曲线法B.增量法C.直接比较法D.一次标准加入法11用离子选择性电极以校正曲线法进行定量分析时,应要求A.试样溶液与标准溶液的离子强度相一致(A)若Ki,j1,该电极的主要响应离子为:、选择题(每题1分,共分)1.在电位法中离子选择性电极的电位应与待测离子的活度A.成正比C.符合扩散电流公式的关系2 .下例说法哪一种是正确的?B.试样溶液与标准溶液的离子强度都大于B.的对数成正比D.的对数成反比C.试样溶液与标准溶液
10、中待测离子的离子强度相一致D试样溶液与标准溶液中待测离子的活度相一致12 .用电位法测定溶液的 pH值时,玻璃电极与饱和甘汞电极分别作为A.工作电极和对电极B.指示电极和辅助电极C.指示电极和参比电极D.工作电极和参比电极A .阳离子选择性电极的电位随试液中阳离子浓度的增高向正方向变化B .阴离子选择性电极的电位随试液中阴离子浓度的增高向负方向变化C.阳离子选择性电极的电位随试液中被响应阳离子浓度的增高向负方向变化pD.阴离子选择性电极的电位随试液中被响应阴离子浓度的变化而变化3 .在电动势的测定中盐桥的主要作用是A.减小液体的接界电势B.增加液体的接界电势C.减小液体的不对称电势D.增加液体
11、的不对称电势13.对于一价离子的电极电位值测定误差,每 1mV勺产生的浓度相对误差(A. 1%B. 4%C. 8%D. 12%14.对于极谱波来说,其横坐标纵坐标分别为A. EIB. I EC. I CD.4. Ag-AgCl电极电位,决定于溶液中A. Ag浓度B. AgCl浓度C. Ag+和 AgCl 浓度D. C活度5.在自动电位滴定法测 HAc的实验中,绘制滴定曲线的目的是A.确定反应终点C.观察酚酞的变色范围6 .测水样pH值时,甘汞电极是A.工作电极B.指示电极7 .消除液接界电位后,电池的电动势A. E=0 正-B. E=0 负-0 正8.下列哪项是饱和甘汞电极的半电池组成A. P
12、t|Hg2Cl2(s)|KCI(饱和)B.观察反应过程pH变化D.确定终点误差C.参比电极D.内参比电极E表示为(式中0为电极电位)C. E=0 阳-D.B. Pt|HgCl2(s)|KCI(饱和).315.右图为10 moI/L的氯化铅,在1mol/L的KCI溶液中的极谱图,部分是极限扩散电流A. aB. bC. cD.16.在极谱分析法的Ilkovic方程中, ccr 1/22/3 1/6A. 607nD m tB. 607nD1/2毛细管常数是1/22/3 1/6C. nD m t其中哪D.2/31/6I t17.在极谱分析中,通常在试液中加入一定量的明胶,其母的是为了消除A.极谱极大B
13、.叠波C.氢波D.前波18.在极谱分析中,A.支持电解质19.A.C.20.消除氧波的方法是在测试溶液中加入B. Na2SQC.表面活性剂D.配合剂电位分析法测量的根据是电流和电位关系电位恒定,测量电流极谱分析法测量的根据是A电流和电阻的关系B.D.B.电阻和电位的关系21.测定溶液的pH时,使用的参比电极是A.玻璃电极B.银电极电流为0,测量电位电流恒定,测量电位C.电流和电位关系C.银-氯化银电极;22.测定水中微量氟时,需加入总离子强度调节缓冲溶液(TISABD.电流大小D.饱和甘汞电极,下列:1.NaCI; 2.NaAc;级本试卷共44页第6页本试卷共44页第6页号线3.HAC; 4.
14、氯化铵;5.柠檬酸钠中的哪几种化合物组成?C加速达到平衡D.有利于形成浓差极化A. 1、 2、 3、 4;B. 2、 3、 4、 5;C. 1、2、3、5;D. 1、3、4、518.在加入支持电解质、极大抑制剂、除氧剂后,极谱分析中的极限电流是指:23. pH玻璃电极膜电位的产生是由于A.残余电流和扩散电流B.残余、迁移和扩散电流A.氢离子透过玻璃膜B.氢离子得到电子C迁移电流和扩散电流D.残余电流和迁移电流C.电子的得失D.溶液中氢离子和玻璃膜水化层中的钠离子的交换作用19.极谱波的半波电位是:24.用pH计测定溶液的pH值,需要用标准pH溶液定位,就是将仪器指示A.扩散电流为极限扩散电流一
15、半处的电极电位A.定在零点B.定在pH=0C.定在pH=7D.定在标准溶液pH处B.从极谱波起始电位到终止电位一般处的电极电位25.不对称电位是指C极限电流一半时的电极电位A.指示电极与参比电极的标准电极电位不相等D.参与电极反应物质的析出电位B.测量溶液中不含待测离子时的电位20.下面哪一种说法是正确的C.电极膜内外待测离子浓度相等时的电位A.极谱波半波电位相同的都是同一种物质D.电极膜内外待测离子活度相等时的电位B.极谱波半波电位随被测离子浓度变化而变化26.电位分析中的标准加入法不要求的是:C.当溶液组成一定时,不同浓度的被测溶液的半波电位相同A.加入的标准溶液体积要小B.加入的标准溶液
16、浓度要大D.半波电位是极谱定量分析的依据C.加入标准溶液后,测量溶液离子强度变化小D.加入标准溶液后,测量电位无变化27.已知图示式为:Ma|M An+(G川Mm+(c2)iM B的化学电池是一个自发电池,则图中右边的电极为A.正极,阳极B.正极,阴极C.负极,阴极D.负极,阳极28.确定化学电池阴阳极的根据是21.极谱法中的极限扩散电流是A.电极表面附近被还原(或氧化)离子浓度趋于零时,所得到的扩散电流B.电极表面附近被还原(或氧化)离子浓度等于零时,所得到的扩散电流C.电极表面附近被还原(或氧化)离子浓度最大时,所得到的扩散电流D.较长时间所得到的扩散电流22.极谱定量分析时,为什么要求保
17、持标准溶液和试样溶液的组分基本一致(A.电极电位的高低B.电极材料的性质C.电极反应的性质D.离子的浓度A.使干扰物质保持一致B.使充电电流保持一致C.使被离子的扩散系数相一致D.使迁移电流大小保持一致22.极谱定性分析的依据是什么?其影响因素主要是什么?23.用直接比较法进行极谱定量分析时,下面那种说法是不对的A .半波电位;底液的组成和浓度B.半波电位;电极反应物质的浓度A.滴汞电极的汞柱高度应一致B.毛细管位置及汞滴滴下时间相同C.极限扩散电流;底液的组成和浓度D.极限扩散电流;电极反应物质的浓度C.试液组分保持一致D.试液体积必须相等23.经典极谱法定量分析的依据及数学表达式是24.阳
18、离子在滴汞电极氧化时,如果存在迁移电流,则测得极限电流A. Nernst方程式:半沁0+ RTzFlna Ox0 RedB. Ilkovic 方程式:id= 607 nD 占m?3t%CC. Faraday 定律:nFitD. Ran dles 方程式:=2.6905 n%D%AcA.等于极限扩散电流B.大于极限扩散电流C小于极限扩散电流D.等于极限扩散电流加残余电流25.下面那一种方法不适于消除氧波A.在中性或碱性溶液中加亚硫酸钠c.在弱酸性或碱性溶液中加入抗坏血酸B.在溶液中通入惰性气体氩D.在碱性溶液中通入二氧化碳17.在经典极谱分析中,一般不搅拌溶液,这是为了:5.当pH玻璃电极测量超
19、出其使用的pH范围的溶液时,测量值将发生酸差”和碱差”。A.消除迁移电流B减少充电电流的影响酸差”和碱差”使得测量pH值值将是:A.偏咼和偏咼;B.偏低和偏低C.偏高和偏低;D.偏低和偏高级本试卷共44页第7页本试卷共44页第9页号线7.K+选择电极对 Mg2+的选择系数kN;* 4=1.8 X 160当用该电极测定浓度为K+和 1.00 X T0mol/L Mg 2+的溶液时,由于 Mg2+引起的Q测定误差为:-4A. 1.8 X 10%;B. 134%C. 1.8%D. 3.6%pot8.玻璃膜Na+选择电极对电位选择系数 KNa4H +,要满足测定的现对误差小于A.大于7B.大于81.0
20、0 X 10mol/L该电极用于测定 1.0 X 10的Na+时,1%,则应控制溶液的 pH :C.大于9D.大于10一、选择题(共30分)1.确定电化学电池阴极与阳极的依据是:A电极电位的大小C电极的电化学反应性质电极的材料电池的电动势2.下列电分析化学方法中,测定溶液不能进行搅拌的分析方法是:A电解分析法B库仑分析法C电位分析法3.氟化镧晶膜-氟离子选择电极的膜电位产生是由于:D极谱分析法9.电池:Mg 2 + iSE |Mg 2 卞1.00 X10 -mol / L) | SCE ,测得电动势为 0.367V。用一未知 Mg2+溶液代替上述的已知 Mg2+溶液,测得电动势为 0.425V
21、。若电极的响应斜率为Mg2+溶液的pMg值为:A. 5.50B. 5.00C. 4.50D. 4.000.058/z。则未知A氟离子在晶膜表面进行氧化-还原反应而传递电子B氟离子进入晶膜表面的晶格缺陷而形成双电层结构C氟离子穿透晶膜而使膜内外氟离子产生浓度差极化而形成双电层结构D氟离子在晶膜表面进行离子交换和扩散而形成双电层结构4.自动电位(pH)滴定分析中,通常采用下列那种方法来确定化学计量点:10.电池组成为 CI-ISE|CI哦寸量溶液|SCE,移取未知25.00mL,测得电动势为316.2mV。向上述测量溶液中加入Cl-试液 25.00ml,加入 TISA2.50mL, 1.00 XC
22、l-标准溶液。得到电动势为374.7mV,若电极的响应斜率为 58.5mV/pCl-则未知试液中的 C的浓度应为:-6A. 2.00x61t0oI/L-6B. 3.00 Xbmtol/L-6C. 4.00 X6fim:)l/LD. 5.00X6fim:)i/LA二阶微商法B指示剂法C死停终点法D电流突变法5.铜离子选择电极测定含Cu2+、Cu(NH3)22+、Cu(NH3)32+和CU(NH3)42+的氨络离子溶液,所8.某物质产生可逆极谱波,在一般的经典极谱法中,当汞柱高度为电流为12.6 uA当汞柱高度升至 64.0cm时,扩散电流将有多大?A. 39.8uAB. 22.4uAC.16.8
23、D.15.3 uA36.0cm时,测得扩散测得的活度为:A Cu2+B Cu2+和 Cu(NH3)2C所有氨络离子D四种离子之和6. 25时,用钙离子选择电极测定溶液中Ca2+浓度时,当原电池电动势的测量误差为: 0.5mV寸,贝U C/C 约为:A 5%B 8% 2%D 4%7.极谱法采用滴汞电极与饱和甘汞电极组成电解池,两个电极的性质应为:A两个电极都是极化电极B滴汞电极是去极化电极,饱和甘汞电极是极化电极9.在3mol/L盐酸介质中,Pb(n )和In(川)还原成金属产生可逆的极谱波,它们的扩散系数相同,分别为-0.46V和-0.66V,当1.00 X 10的Pb(n )与未知浓度的ln
24、(川)共存时,测得它们的极谱波高分别为 30mm和45mm,那么3A. 1.00 X 139nol/LB.1.50 X10nol/L31.关于离子选择电极,不正确的说法是A.不一定有内参比电极和内参比液C.不一定有离子穿过膜相32关于氟离子选择电极,正确的说法是A.随测试液中氟离子浓度的增高而向正方向变化B.随测试液中氟离子活度的增高而向正方向变化C.与测试液中OH浓度无关C两个电极都是去极化电极D饱和甘汞电极是去极化电极,滴汞电极是极化电极&可逆极谱波的极谱电流受下列那个因素控制:In(川)的浓度为:3C. 2.00 X 139nol/L3D. 2.50 X 130nol/LB.不一定有晶体
25、敏感膜D.只能用于正、负离子的测定D.上述三种都不对A电极的反应速率C与电极反应伴随的化学反应速率9.极谱法分析中,极谱波的半波电位是:A扩散电流为极限扩散电流半时的电极电位B从极谱波起始电位到终止电位一半处的电极电位电极表面的浓差扩散过程电极的吸附作用C极限电流一半时的电极电位D参与电极反应物的析出电位10.用2.00A的电流,恒电流电解 CuSQ的酸性溶液,若需电解沉积计算需要多少时间(S),已知:M(cu)= 63.54。(A 22.4B 59.0C 30411.进行库仑分析的先决条件是:A溶液保持静止C对于分析物质的电流效率为100%D 607必须采用去极化电极必须符合法拉第定律400
26、mg的金属铜,请级33.本试卷共44页第11页本试卷共44页第10页号线12.库仑滴定法的特点中,下列说法错误的是:6.液接电位1.电量较为容易控制和准确测量B需要配制和保存标准溶液它产生于具有不同电解质或浓度不同的同种电解质溶液界面之间,由于离子的扩散通方法的灵敏度和准确度较高D易实现自动滴定过界面的速度不同,产生的微小的电位差。玻璃电极的膜电位(9残余电流A.随溶液中氢离子活度的增高向负方向移动答:在电解过程中,外加电压虽未达到被测物质分解电压时,产生的微小电流通过电解B.随溶液中氢离子活度的增高向正方向移动池,这种电流称为残余电流。它由电解电流和充电电流两部分组成,其中是充电电流主要C.
27、随溶液中氢氧根离子活度的增高向正方向移动部分。D.随溶液pH的增高向负方向移动2.严重限制经典极谱分析检测下限的因素是(1使用玻璃电极应注意事项?A.电解电流B.扩散电流C.极限电流D.充电电流答:玻璃电极初次使用时,定要先在蒸馏水或O.1mol/L盐酸溶液中浸泡24小时以上,3.与直流极谱相比,单扫描极谱大大降低了的干扰电流是(每次用毕应浸泡在蒸馏水中。玻璃电极壁薄易碎,操作应注意。玻璃电极一般不能在低于A.电容电流B.迁移电流C.残余电流D.极谱极大5C或高于60 C的温度使用。4.氟化镧晶体膜离子选择性电极膜电位的产生是由于氟离子(2在极谱分析中,为什么要在电解池中加入电解质?A.在晶体
28、表面氧化而传递电子(答:因为极谱分析适用于低浓度的试液,加入大量的电解质用以消除溶液中待测离子对流B.在晶体表面进行离子交换和扩散形成双电层结构和迁移而产生的迁移电流及减少溶液的内阻。C.穿透晶体膜使膜内外氟离子产生浓差形成双电层结构3.在极谱分析中,溶液为什么不能搅动?D.进入晶体膜表面的晶格缺陷形成双电层结构答:不搅动溶液,使溶液保持静止,是为了防止溶液对流,使电解电流完全受电极表面离5.提高库仑滴定准确度的关键因素之一是(子扩散速度的控制。A.使被测物以100%的电流效率进行电解B.保持电压恒定3.为什么滴汞电极要用到一个容积较大的贮汞瓶?(4 分)C.保证足够长的时间D.加入支持电解质
29、3(答4分):由llkovic方程:id=607nD1/2m23 严C6.根据氟离子选择电极的膜电位和内参比电极来看,在电极的内充液中一定含有(方程中的m、t取决于毛细管的直径和长度,所以m3t1/6称为毛细管常数kc,都与汞柱的A.定浓度的F-和C-B.定浓度的H+压力P有关,且m与P成正比;t与P成反比。但由于 P与汞的高度h成正比。C.定浓度的F-和H+D.定浓度的CI-和H+所以:m=k1h; t=k2/h,毛细管常数:7.下列伏安分析法中,灵敏度最高的是(A.脉冲极谱法B.交流示波极谱法Kc2/3t1/62/3= (k1h)Ih丿=kx h1/2C.溶出伏安法D.方波极谱法8.使用氟
30、离子选择电极时,如果测量溶液的pH比较高,则发生(A.溶液中的OH-与氟化镧晶体中的 F进行交换B.溶液中的OH-破坏氟化镧晶体的结构C.氟化镧晶体发生溶解D.形成氧化膜可只有保持h一致才能减少测定误差。所以我们在实验操作中,用一个容积较大的贮汞瓶以保证在整个测定中 h基本不变。8.写出下列电池的半电池反应和电池反应,计算电动势。这些电池是原电池还是电解池?电流方向?极性为何?写出半电池电极反应方程式及总反应方程式。(设T为25C ,活度系数均为1)(1) Pt|Cr3+(1.0 X-4mol/L),Cr2+(0.10mol/L) II Pb2+(8.0 xmol/L)|Pb、名词解释及简答题
31、(每题1分,共分)本试卷共44页第12页本试卷共44页第12页已知:WCr3z + =q41V&Pb2b=-0.126VEM左右=(Ag七Ag解:+ 0.059lgAg+)/ Bg + 里59 鈕0十咒屮2”V.3/E=半左-半右屮Pb2恤+字IgP产卜恰加+0.059lg器丿0.799 +0.059lg 心P(AgI)lo.126 + 005%8.0天 10, L I2 L丿-0.158-(-0.646) =0.488V因为,E0,左:发生氧化反应:右:发生还原反应:_0.41 +0.059Ig1、0.10 丿_0.32 +10x 1.00X 10一4】门八3丿0.799+0.059lg8.
32、3x 100.100 丿-(0.32 - 0.100)= 0.091 - 0.220= -0.311V右:因为,E0,该电池为原电池。电流由右Pb (CIO3-)流向左Pt ( H2)左:发生氧化反应:右:发生还原反应:+H2- 2e= 2H ,阳极;原电池的负极。- +2CIQ + 12H + 12e= CI2 + 6H2O,总反应式:2CIO3- + 5H2 + 2H+= CI2 + 6H2O已知:解:阴极;原电池的正极。Bi|BiO+(8.0 X -1moI/L),H+(1.00 x -2moI/L) I I-(0.100moI/L),AgI(饱和)|AgCpOBiO禹=0.327,驚札
33、=0.799V,Ks 卩两)=8.3咒107答:对于一个氧化还原体系:Ox + ne- = Red, 根据能斯特方程式:E = Eox/Red + TR/nF log (aOx/aRed)对于纯金属,活度为1,故上式变为:0RTE=EMn+/M+ In aM 叶可见,测定了电极电位,即可测定离子的活度(或浓度),这就是电位测定法的理论依据12.何谓指示电极及参比电极 ?试各举例说明其作用.答:解:指示电极:用来指示溶液中离子活度变化的电极 ,其电极电位值随溶液中离子活度的 变化而变化,在一定的测量条件下,当溶液中离子活度一定时,指示电极的电极电位为常数例如测定溶液pH时,可以使用玻璃电极作为指
34、示电极,玻璃电极的膜电位与溶液pH成线性关系,可以指示溶液酸度的变化参比电极:在进行电位测定时,是通过测定原电池电动势来进行的,电动势的变化要体现指示电极电位的变化,因此需要采用一个电极电位恒定,不随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化的电极作为基准,这样的电极就称为参比电极 .例如,测定溶液pH时,通常用饱和甘汞电极作为参比电极.4. (6分)简述在电化学电池中,浓差极化是如何产生的 法、电解与库仑分析法、伏安与极谱法分析中的利弊。?请扼要指出浓差极化在电位分析5. (7分)极谱分析中主要的干扰电流有几种?使用哪些措施可以分别减少或消除这些干 扰电流?1.电位测定法的根据是什么 ?答:对于一个
35、氧化还原体系:Ox + ne- = Red本试卷共44页第14页本试卷共44页第14页号线根据Nernst方程式:Ox .Red对于纯金属,活度为1,故上式变为:RTnF可见,测定了电极电位,即可测定离子的活度Ina Oxa RedMn协RTnF(或浓度),这就是电位测定法的理论依据。2.何谓指示电极及参比电极 ?试各举例说明其作用.解:指示电极用来指示溶液中离子活度变化的电极,其电极电位值随溶液中离子活度的变化而变化,在一定的测量条件下,当溶液中离子活度一定时,指示电极的电极电位为常数。例如测定溶液pH时,可以使用玻璃电极作为指示电极,玻璃电极的膜电位与溶液pH成线性关系,可以指示溶液酸度的
36、变化。参比电极在进行电位测定时,是通过测定原电池电动势来进行的,电动势的变化要体现指示电极电位的变化,因此需要采用一个电极电位恒定,不随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化的电极作为基准,这样的电极就称为参比电极。例如,测定溶液通常用饱和甘汞电极作为参比电极。3.为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性?如何估量这种选择性?解:因为离子选择性电极都是由对特定离子有特异响应的敏感膜制成,可以用选择性电极的选择性系数K,j来表征。Ki,j/ Ji nj(dj)及影响敏感膜对欲测离子响应的物质均可能干扰测定蔽剂,必要时还须分离干扰离子。,引起测量误差,因此通常需要加入掩另外溶液的pH,欲测离子的浓度,
37、电极的响应时间以及迟滞效应等都可能影响测定结果的准确度。6.为什么一般来说电位滴定法的误差比电位测定法小解:直接电位法是通过测量零电流条件下原电池的电动势,根据Nernst方程式来确定待测物质含量的分析方法。而电位滴定法是以测量电位的变化为基础的,因此,在电位滴定法中溶液组成的变化,温度的微小波动,电位测量的准确度等对测量影响较小。7.简述离子选择性电极的类型及一般作用原理解:主要包括晶体膜电极;非晶体膜电极和敏化电极等.晶体膜电极又包括均相膜电极和非均相膜电极两类,而非晶体膜电极包括刚性基质电极和活动载体电极,敏化电极包括气敏电极和酶电极等.晶体膜电极以晶体构成敏感膜,其典型代表为氟电极淇电
38、极的机制是:由于晶格缺陷pH时,(空穴)引起离子的传导作用,接近空穴的可移动离子运动至空穴中,一定的电极膜按其空穴大小、形状、电荷分布,只能容纳一定的可移动离子,而其它离子则不能进入,从而显示了其选择性。活动载体电极则是由浸有某种液体离子交换剂的惰性多孔膜作电极膜制成的。通过液膜中的敏感离子与溶液中的敏感离子交换而被识别和检测。敏化电极是指气敏电极、酶电极、细菌电极及生物电极等。这类电极的结构特点是在原电极上覆盖一层膜或物质,使得电极的选择性提高。典型电极为氨电极。式中K,j称为j离子对欲测离子i的选择性系数.4.为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性?如何估量这种选择性?以氨电极为例,气敏
39、电极是基于界面化学反应的敏化电极,事实上是一种化学电池,由一对离子选择性电极和参比电极组成。试液中欲测组分的气体扩散进透气膜,进入电池内部,解:离子选择性电极是以电位法测量溶液中某些特定离子活度的指示电极。各种离子选择从而引起电池内部某种离子活度的变化。而电池电动势的变化可以反映试液中欲测离子浓性电极一般均由敏感膜及其支持体,内参比溶液,内参比电极组成,其电极电位产生的机制都是基于内部溶液与外部溶液活度不同而产生电位差。其核心部分为敏感膜,它主要对欲测离子有响应,而对其它离子则无响应或响应很小,因此每一种离子选择性电极都具有定的选择性。可用离子选择性电极的选择性系数来估量其选择性。5.直接电位
40、法的主要误差来源有哪些解:误差来源主要有:度的变化。8.列表说明各类反应的电位滴定中所用的指示电极及参比电极,并讨论选择指示电极的原?应如何减免之?(1)温度:主要影响能斯特响应的斜率,所以必须在测定过程中保持温度恒定。反应类型指示电极参比电极酸碱滴定玻璃电极甘汞电极氧化还原滴定铂电极甘汞电极沉淀滴定离子选择性电极或其它电极玻璃电极或双盐桥甘汞电极络合滴定铂电极或相关的离子选择性电极甘汞电极则.选择指示电极的原则为指示电极的电位响应值应能准确反映出离子浓度或活度的变化(2)电动势测量的准确性。一般相对误差%=4 nDE因此必须要求测量电位的仪器要有足够高的灵敏度和准确度。(3)干扰离子,凡是能
41、与欲测离子起反应的物质,能与敏感膜中相关组分起反应的物质,以1 .产生浓差极化的条件是什么?级本试卷共44页第16页本试卷共44页第16页号线解:使用小面积的极化电极如滴汞电极或微铂电极,溶液保持静止(不搅拌)2 .在极谱分析中所用的电极,为什么一个电极的面积应该很小,而参比惦记则应具有大面积?解:使用小面积的电极作阴极,可以使电极上具有较高的电流密度,以保证产生浓差极化.而使用大面积汞池电极作阳极,可以使电解过程中阳极产生的浓差极化很小,阳极的电极电位保持恒定,从而使极化电极的电位完全由外加电压所控制.3 在极谱分析中,为什么要加入大量支持电解质?加入电解质后电解池的电阻将降低,但电流不会增
42、大,为什么?解:加入支持电解质是为了消除迁移电流.由于极谱分析中使用滴汞电极,发生浓差极化后,电流的大小只受待测离子扩散速度(浓度)的影响,所以加入支持电解后,不会引起电流的增大.4当达到极限扩散电流区域后,继续增加外加电压,是否还引起滴汞电极电位的改变及参加电极反应的物质在电极表面浓度的变化?解:极谱分析中,由于滴汞电极的电位受外加电压所控制,所以当达到极限扩散电流区域后,继续增加外加电压,会引起滴汞电极电位的改变但由于滴汞电极表面待测离子浓度已经降低到很小,甚至为零,而溶液本体中待测离子尚来不及扩散至极化电极表面,所以不会引起电极表面待测离子浓度的变化.5 残余电流产生的原因是什么?它对极
43、谱分析有什么影响?解:残余电流的产生主要有两个原因,为溶液中存在微量的可以在电极上还原的杂质,二为充电电流引起.它对极谱分析的影响主要是影响测定的灵敏度.6 .极谱分析用作定量分析的依据是什么?有哪几种定量方法?如何进行?解:根据极谱扩散电流方程式:id=607nD%1%,当温度、底液及毛细管特性不变时,极限扩散电流与浓度成正比,这既是极谱定量分析的依据。极谱定量方法通常有直接比较法,标准曲线法,标准加入法等三种。(1)直接比较法Cxhxhs(2)标准曲线法首先绘制标准曲线,然后在相同条件下测定未知液,再从工作曲线上找出其浓度(3)标准加入法未知液有:hx=KCX加入体积Vs;浓度Cs的标准溶
44、液后,浓度变为C,测得波高H。因为V +Vs,有:V +Vs与上式联合解得:CxhXVSCSH(V+Vs)-hxV7.举例说明产生平行催化波的机制.解:极谱催化波属于一种极谱动力波,其中化学反应与电极反应平行:A + neR E Electrode ruatlion)A - Z(Chemical reaction)当氧化剂X在电极上具有很高的超电位时,就可以保证上述催化循环进行下去,由于大量消耗的氧化剂是X,它可以在溶液中具有较高浓度,保持不变,产生的催化电流与催化剂十ne5V12+A则被不断地消耗和再生,总浓度基本A的浓度成正比.+MnO4 + SH+-SYb-+曲+4比08.方波极谱为什么
45、能消除电容电流?解:根据方波电流产生的机制,即:ic-t方波电压通过电解池产生的电容电流随时间而很快地衰减,eRC因此,只要时间足够长,就可以将电容电流衰减至最小,甚至可以忽略不计.9.比较方波极谱及脉冲极谱的异同点.解:充电电流限制了交流极谱灵敏度的提高,将叠加的交流正弦波该为方波,使用特殊的时间开关,利用充电电流随时间很快衰减的特性(指数特性),在方波出现的后期,记录交流极化电流信号,而此时电容电流已大大降低,故方波极谱的灵敏度比交流极谱要高出两个数量级.方波极谱基本消除了充电电流,将灵敏度提高到10-7mol/L以上,但灵敏度的进一步提高则受到毛细管噪声的影响脉冲极谱是在滴汞电极的每一滴汞生长后期,叠加一个小振幅的周期性脉冲电压,在脉冲电压后期记录电解电流.由于脉冲极谱使充电电流和毛细管噪声电流都得到了充分衰减,提高了信噪比,使脉冲极谱成为极谱方法中测定灵敏度最高的方法之一根据施加电压和记录电流方式的不同,脉冲极谱分为常规脉冲极
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