注册设备工程师复习资料水化学课件六

14.7电化学分析法电位分析法;直接电位分析法;电位滴定法.一、电位分析法电位分析法:利用电极电位和活度或浓度之间的关系,并通过测量电极电位来测定物质含量的方法称电位分析法。

电位分析法分为：直接电位法和间接电位法(电位滴定法)2.电极电位和活度或浓度之间的关系—能斯特公式对电极反应：Ox＋ne-＝Red;忽略离子强度的影响,能斯特公式为:电位法中的专用电极即指示电极和参比电极3.指示电极:电极电位随待测物质含量变化而变化。分为两大类:(1)金属基电极①金属/金属离子电极Mn++ne-=M如Cu2+/Cu、、Ag＋/Ag、Zn2+/Zn、Hg2＋/Hg等.②金属/金属难溶盐电极如银-氯化银电极Ag,AgCl(固)︱Cl-(aCl-)AgCl(固)+e-=Ag+Cl-甘汞电极:Hg,Hg2Cl2(固)︱Cl-(aCl-)Hg2Cl2(固)+2e-=2Hg+2Cl-③均两相答氧都化斯还谢原肠电序极(惰父性觉电旁极)由婆惰素性妻金有属(铂光或貌金),插入音溶液峡中,和氧拼化态蒙及还栋原态共愧同构吸成.如凶铂胜丝愤插厉入F嘱e3+和Fe2改+溶具液迁中,其驰电童极蛋表粘示粉为:P友t世︱恩F选e3+,化Fe2+(2铜)膜电荡极-锦-餐-离子假选择挨性电疼极膜衔电申极:以撒固更态劣或许液渡态敲膜徒为脾传窗感师器练的封电剩极呜。且膜少电栏极蜓的薄膜面并不任能给矿出或侧得到神电子,而是闷有选笨择性铁地让传某种特定寄离子将渗透漫或交罪换并筹产生仓膜电殃位,其膜肉电位卡与溶蔬液中离调子的当活度(或浓书度)成正夏比,故味可莲作搅指饺示葬电厘极犬。分烦为趟：①暴玻灵璃押电薯极太－如p冷H值丸玻祥璃率电弓极皮。浸泡斗后的么玻璃堆膜示脾意图橡：内部每溶液︱水合脾硅胶怪层︱干软玻窃璃腥层︱水合滴硅胶蜘层︱外薯部电溶忍液H+H++Na＋N吸a＋Na＋+授H+H+另所外迁还漂有N墓a＋、K+、Ag＋等装玻堡璃令电鞠极封；②命微数溶懂盐溉晶杠体妈膜申电脏极惭－如F－选择楚电极棍；F-试液|膜堡（L顾a阳F3）|0姐.1抛mo养l·云L-却1N啊a症F，0.彩1m习ol丙·L-讽1Na谈Cl完|A寇gC雁l|岸Ag；③捐液惰体倚离常子蓄交满换鱼膜启电冬极弯－如钙灾电极混。目前弦我国怪已研幼制出辛十几凉种离狐子选突择电赢极，送还有NH3、H搭C灯N、S伶O2等气略敏电秘极,专门矩用于晨测定质气体惭。4.参疼比传电沿极暑：电撇极营电瓜位观在破测墓定择过剥程套中酬保浊持边不挂变,且吼再塑现哄性泻好辨。常属用显参惜比涌电仰极桂为饱记和膀甘告汞姥电王极(炼S池C汽E洪)。25oC造,另型外廊，党银-氯均化垫银何电溪极和常乐被史用船作击玻企璃蝇电歪极犹或浅离浆子宾选剥择室电竖极瓜的赛内吸参乐比虹电诸极东。二、直壁接电职位分淋析法:通过肢测定皇原电稳池电饥极电将位直出接测定拒被测头离子物的活恰度或授浓度鼻的方糕法。将俊指切示栽电饰极设和妙参酿比堤电勿极芽两赵个争电净极骄共络同普浸问入娃被顾测笋溶喘液烈中动构敬成然原电池筛，通缝过测右定原遇电池穴的电跑极电切位，挎可得涌被测梢溶液订的离梨子活畜度或浓度植。1氏.慌p悄H值的药电位目测定（1）pH测荣定奔原纽奉理指示偶电极轿：p粉H玻泊璃峡电昆极(且H＋专属悉性离荷子选取择电宗极)。参比丧电极纤：饱和冷甘汞俗电极(注意:内参指比电遇极为仁氯化瓣银电吵极)玻璃乡丰电极慎与饱篮和甘叶汞电集极和梁被测忌溶液县组成蕉工作勿电池,可表不示为:（惜－绑）Ag值,Ag绝Cl|HC很l|玻璃糠膜|水腰样四║K椅C功l(饱和)糕|撞H尼g2Cl2（稻固熟）梁，H墓g（船＋牌）不对凶称液接电池煤的电员位为莲：不对达称－阀玻渴璃节电鼓极脆薄巨膜册内吸外需两缸表邻面多不窄对傍称戚引么起祝的箱电掘位躁差.液接(L)－盏两氧种沈组际成纷或随浓榴度召不图同治的堵溶瓜液川界飘面会上虑，杆由朽于及离涛子饱扩邮散通悉过努界拆面度的倦迁敌移趁率瞎不垮同贪而舟引克起葵的扫液浸体往接妈界扣电狱位苍。其中;在一管定条团件下党都是牲常数,将其尤合并诸为K,则玻蜘璃凭极甘汞报电极25府℃K常勺数封：包矮括胳的刺参扇比厉电以极闲电役位恒、惯不扭对努称肯电鉴位见、添液蛛接方电面位等因班素要先保持材恒定逆，另紫外在格整个皂测定总过程佛中,要严幼格控冤制试验陵条件,保持周温度T恒定,搅贵拌就溶碑液,缩短丈电位封平衡辛时间(响应泪时或间)等。由屈于K值婚很写难革测拥定斑和递计炒算弟，威实储际钢应进用程时翠，耳以pH值已蜂确定健的标室准溶递液为骑基准计算品：经整遇理得岂：（2）限酸蝇度览计据pH的实走用定复义而本设计选的测迷定pH值的扔仪器稳。构成害：由电鬼极和浑电位粪计两迁部分象组成,电极哗和试先液组叹成工雁作电兼池;电尼池夕的耕电塌动单势护用迈电渴位涨计汁测脂量借。使用阿：使用犁时应谢使温拘度消保贸持枕恒拆定桶，并婚选护用浩与电待纵测效溶猫液p陪H接厅近浙的标准之缓冲朝溶液逼定位(不对秒称电探位、劫液接笨电位塞等因每素要月保持事恒定)。即竖将径酸烤度霞计危的刘电丘极讯浸屠入痒标甚准截溶液，钻直接愧在酸蔬度计虚上读贱出其p速H值。我摸国卵标稀准淹计躲量骨局盒制逆定袖了液六而种枯标峡准以溶拔液枕及矛其饼在0～6扒0车℃的pH值。蒜如：津邻苯悟二甲惊酸氢党钾（pH＝4距.茄0）姻、吓混序合反磷压酸劳盐（p冤H＝6.明86）、福四硼私酸钠久（p箭H＝9女.证1绞8）。注香意略：玻璃已电极蓝使用宫前需残要浸啄泡2点4珠h以上,目肃的能是塑使御不箩对被称电位躁处于些稳定畅值，记同时浙形成授水合忽硅胶姨层，亏保证H＋的示传弦递招。2.离子筹活度傻（或仙浓度谋）的即测定（1）耗离惑子露选牌择秤性搁电多极—膜电贯极离子舟选择惩性电霜极是携测定棍溶液并中某剥一特军定离丧子的舒活度版（或做浓度德）的网指示纺电极,其膜乔电牢位霞与木溶咳液迎中后离慰子转的不活纵度(或洪浓芝度)成娇正价比皮。（2）粱测映定验原湾理将离母子秋选驶择泼性帜电蛾极术和絮参旋比说电弓极插入躺试液壁中，辩可以组湖成测白定垦各逗种恼离仆子郑活魔度区的电池透。如氟离荣子选炒择性俊电极测疑定隆水阁样胃中沟的F-离颗子交时,电池茫组成自为:H丛g赴,Hg2C外l2（固绕）|饱雾和悲氯货化犬钾║F-水虹样|L鞋a墓F3|差0宜.巷1m葬o咱l正/评L路N罪a亚F瓣,0托.缘瑞1m睬o芝l仪/脏L驶N蚁a齐C纪l|Ag胸Cl秋,A惨g离晋子挽选虹择呈性砌电套极驱与怎参萄比很电印极泡的兆电揉位裁差隙即教膜荡电钉位公拘式装为蜜：25驻℃±——若染电盯极对阳眼离子乘响应谨，取梯正号钓；对嗓阴离示子响础应，吊取负赚号。可皱见诸离而子危选袖择摘电葛极伴的膜电更位与绍被测激离子(艳i）坚的彩活子度渣成持正伴比,只要波用电篇位计渗测量答膜电遍位,便晕可拿求这得映被菌测品离赖子刻的丝式活逝度昨。若败水戏样决中惕有鱼干阅扰平离方子追存骨在,则膜洞电位和公式毯为:ai和aj－被测趴离子i和干度扰柿离抽子j的活欢度;ni和nj－分别脏为被伸测离国子和袋干扰舟离子随的电本荷数.Kij－离通子选湾择性便常数;Kij<柱1捡,表致示i离子乓选择剧电极归对干笼扰离侍子j的响应的瞒相对善大小睁。Ki席j越小歪表明督电极殊的选宁择性史越高角。如p脸H玻璃盒电极栗对Na+的主选牛择溉性骄常包数KH+/N仔a+=决1碧0-也1陕1,表明勺此电嘴极对H+相唇应东比条对N胖a+相敲应谜灵陶敏101杨1倍屑。（3）测存定方叔法①以鞋已行知废离勉子样活弦度厦的星标端准选溶闸液袭为宣基扮准赚计塔算寻：与测羡定p赏H值链的幅方串法漠一离样盛，可采蜓用已眉知离树子活坦度的助标准终溶炼液访为魔基般准参，通过畜比较爽水样珠和标诱准溶委液的挥两个销工作肥电池诱的戏电仆极冤电尾位禾来砍计敲算叉水涉样据中晋的西离刊子由活肿度敌。里若煮保顶持弓溶师液馅的离子油强度览固定斧，可械用浓私度代捧替活卸度。同理址可得稠：p胀C样，p傲C标_汗_罢_感_分拼别滑为旅水额样婶和妥标谦准胃溶金液棉中敬被寄测贪离衡子旬浓均度攻（mo阳l/烛L)的签负也对浴数;池.样、池.标__她_分别竖为水始样和店标准列溶液末的工姐作电孙池的时电极壮电位搂。②标准谎曲线序法：用测阁定离挥子的悔纯物垮质，渣配制做一系细列不燥同活学度的豪标准京溶液慰，测逐定的城膜电坝位与活洗度的德对数l通g叙a成直淋线关恨系,当蜡溶询液拦的缸离家子朴强傍度漫保牵持预不证变叙的古情区况聪下,膜电态位与浓吉度的末对数l专g摸c成直秧线关贱系用钞总另离此子烤强息度州调盛节刘缓拘冲横溶塘液铜保鉴持肯溶鞭液鼻的芝离绩子句强增度河相奇对稳定俊，分戚别希测宁定众各鹅溶纲液额的慨电嗓位初值达，劈燕并插绘掌制～lgci关系搜曲牧线伯。总离费子强盗度调映节缓然冲溶郊液（T咱I叮S堪A幼B）刷作甚用塔：a、保技持溶烧液的伪离子傻强度慎相对煤稳定（愉因室为判离株子宴活步度舰系雾数蓝保扒持公不喊变尺时肚，迁膜送电圆位才保与lgci呈线夏性关恋系）b、弯缓瞎冲葵和论掩踢蔽抛干钥扰赌离纹子不同份离子住可选铲用不槽同的绕总离尽子强板度调位节剂,如氟罗离子帖选择现电极逐测定条水样弊中F-离洪子乏时,采氧用询的TI药SA宰B为可：0点.福1百m趴o劝l洲/休L镜N声a各C宵l社+排0轨.饲2火5慎m拣o诸l赵/茶L立H浅A屋c屠+斯0齿.肝7医5剑m抖o坏l泽/孝L汽N誉a段A年c冤+0怪.陕0榜0炎1截m贯o肤l凑/俱L柠收檬奴酸润钠(p削H=仇5,总构离靠子苦强祸度喇为1穷.体7孩5胀)。其中HA愁c-走Na赏Ac为缓和冲溶克液；应柠檬启酸掩层蔽F烧e3荐+,兰A谎l3顿+。③标喇准猾加氧入论法德：主握要为用详于测钳定匹水健样医中缎离谊子剃的晓总卸浓驰度菊（仁含第游象离应的听和医络你合隔的混）催。设某侄一试杆液体测积为V0，其待解测离料子的攻总浓蒙度为cx，测堤定煌的旁工萄作搜电投池跪电吵位悲为1，则：式中颗：χ1为游约离态较待测卡离子籍占总虹浓度肠的分好数；γ1是组活穿度矿系潮数;cx是裤待况测旗离及子的的建总特浓专度禾。往幅试却液倾中井准链确勉加咳入章一附小壤体久积Vs(约洪为V0的1/余10功0)的侨用怨待梅测帅离遭子典的纯物年质配统制的席标准锅溶液,浓度池为cs(约遍为cx的10喂0倍)。堂由享于V0>Vs，轰可盈认救为汽溶绑液芒体稼积贷基予本隐不牛变谦。浓度螺增量理为：⊿c=csVs/V0再次置测定碧工作方电池禽的电灭位为2：可蜘以蔑认芒为γ2≈γ1。顽，χ2≈χ1,则电华位变蚀化量旷：只倘要彻测泉出墓△,便可技计算麻出被芹测离壁子的洪浓度Cx。标准牢加入芝法优孩点:a肤.不需珠做标稼准曲厦线;b伤.只俯需墨一俘种浮标楚液广便可织求秘出壮待甩测载离这子乘的趁总律浓闹度,是轨离夜子归选矛择费电递极台测织定文一捧种傻离简子咏总租浓狡度勤的惹有村效帐方厅法港。（4）颂影庙响如电定位秀测序定冶准肯确魔性侵的捉因嘴素①柏测妈量业温缘瑞度呆：影响克主要逢表现奸在对夸电极零的标坑准电淋极电担位、柔直线弟的斜腐率和软离子锈活度辉的影趟响上药。在疯测量帝过程匠中应烫尽量保持墓温度配恒定槐。②理线怎性江范视围鹿和皂电火位饮平派衡刘时议间谊（卧响怨应翠时矛间超）锋：一表般苹线绒性值范勉围盆在10-1～10-暂6mo去l壳/惩L；平牧衡较时究间油越食短削越闲好给。盛测涨量义时霞可通叔过求搅击拌贿使概待善测辰离升子岭快疾速桌扩漫散低到筒电闷极连敏膏感唐膜稿，卧以崖缩盘短币平迟衡餐时钞间兽。测量所不同付浓度卵试液抓时，南应由传低到忍高测火量。③溶垄液特闪性：溶婚液酷特貌性压主匆要序是营指坑溶零液欧离怎子察强夕度罩、pH及申共择存贿组咬分斯等翅。溶液厅的总款离子删强度剑应保瞧持恒花定。④电位湿测量屈误差纲：当猪电丛位汁读团数罚误刚差缴为1观m望V时，一铲价德离锐子恶，狂相企对阅误窑差富为3两.裤9命%二价阴离子,相拼对钱误朵差逝为7.帖8%故电辞位猫分编析纽奉多块用棕于袄测求定掉低锦价耽离冠子愤。宣相衡对塞误膨差饿较算小捡。三、鸡电位哗滴定浆法:向贤水窑样忽中谈滴跟加副能遥与秩被溉测款物涉质衰进湿行恋化捐学牵反晚应羽的猾滴帜定桃剂,利用化学猪计量栽点时逢电极拉电位弦的突料跃来孕确定惩滴定香终点缠；根龄据滴雅定剂的篮浓律度霉和凳用蛋量她，沃求殃出招水右样计中惭被修测猎物工质含的钳含像量础和拢浓传度汇。存它钢与勿滴定逗分窑析促法清不朴同嗓的开是兴，服不江需的要价指糊示逮剂虚来备确欠定级来贿指歪示坝滴饺定如终膀点晒，而是嫩根据包指示狂电极借的电铺位“奖突跃执”指疤示终花点。电矩位饿滴以定尝的荷用蓬途抗：（1）无亭合适狼的指签示剂会；(蛋2授)有色捡、浑逢浊、受有胶隐体物互覆盖象指示绒剂产浪生的虚颜色巨；（3）岸混狸合悄离糖子扩的暑连雕续扣滴牢定困；如：C课l－、B油r－、I－不振可处用啦分浇步麦沉乞淀上滴雨定画，图可霜使仙用剩电缺位疑滴碧定粱连么续耽测颗定,被疾滴瘦定认的买先夸后疼次伪序肝为I－、Br－、C释l－。（4）当非师水的滴生定浴（扔滴园定押体笛系掏不仍含蒜水滥，切但泊大戒多愿数捷指士示察剂污都妈是蓄水拜溶伪液器）沸。（5）若要帽求锻被缴测弓物联质咏浓脚度拆大饿于10－3m泰o飘l板/香L。1.滴商定齿曲仇线每滴享加一更次滴讨定剂戴，平葬衡后徐测量围电位,将相与应揉的棕电秃极屿电兄位挂数皱值()和浇滴欠定客剂屑用排量(V）脏作归图聋得呈到～V滴定胁曲线坛。达宋到暗化泪学休计麦量膏点胶时,电罚极送电狠位捎有购一行突蔑跃,即可毕确定题终点糠。2敢.电位承滴定睁终点茂确定昏方法通常鼠采用东三种刃方法疤来确丛定电绞位滴阵定终叠点。(挪1皂)-V曲线贤法：堆如图叶（a）匹所拨示环。滴定宾曲线帝对称萄且电革位突忧跃部手分陡绪直。巴绘制—V曲线侄方法例简单佛，但姻准确炮性稍珍差。(参a尝)—V曲盾线(2姥)礼Δ/粉ΔV-V曲线法：包如图属（b）所颂示。由电宿位改泄变量讲与滴程定剂吴体积玩增量透之比签计算雁。Δ/择ΔV-V曲线艰上存捐在着渐极值枯点，柿该点走对应淡着-V曲线荒中的圣拐点蛛。(b攀)△/月△耕V－V曲线(3米)添Δ2/教ΔV2-V曲线争法：Δ2/则ΔV2表毯示-V曲敌线缓的洽二煌阶利微围商屠。(c械)△2/蛋△宅V2—毒V曲线Δ2/ΔV2值由鞭下式横计算思：一次辈微商△/速△继V－V曲线鞭的最生高点脑恰是二谋次斤微杆商△2/魔△开V2=恢0所对乖应的客点,求Δ2/忙ΔV2=却0时讲对鼻应通的V值,即得咏到终箭点时章所加葱滴定规剂的护体积料。3.电思位丹滴酬定脉仪:近红年挽来,普遍浸应用欧自动拍电位幸滴定酿仪,简介便,快虚速.4、电添位轨滴杠定哗法放的鹊电素极电位朝滴定悟法对鸦于酸猛碱贺滴膀定租、内络迟合等滴雀定搏、错沉辫淀冻滴锈定惭、使氧源化膨还刊原霜滴庄定扮都强适激用棵。串根闸据路不妨同图的双反喇应插选页择捡不米同蜂的冠指遗示兼电骗极,然后劲根据废电位珍的突亡跃确艰定终馆点。滴定方法参比电极指示电极酸碱滴定甘汞电极玻璃电极沉淀滴定甘汞电极、玻璃电极银电极、硫化银薄膜电极、离子选择电极氧化还原滴定甘汞电极、玻璃电极、钨电极铂电极络合滴定甘汞电极铂电极、汞电极、银电极、氧银离子选择电极例题1.离镇子清选炕择野性约电细极呀的帅选话择航性拣常内用钟选副择惹常愧数Ki章j的大夸小来锁衡汪量首（B）。A、Kij的值战越大互表明鲜电极逢选择秀性越拒高B、Kij的值离越小气表明石电极北选择躁性越勾高C、Ki喜j的棚值雨不脖直咽接呜用瓦来触衡勾量压电欧极磨选冶择轻性D、电璃极鹿选胶择丹性也与cjKij的津乘废积负有旷关2聚.测量pH时，暖需要胆用标架准p故H溶盆液翻定耻位圆，皇这晕是揉为坦了陕（D）势。A、避白免非产岔生额酸掩差B、避豪免丙产厕生博碱缓差C、消在除渗温弄度封的星影缠响;D、消除籍不对咬称电罚位和肤液接确电位殖的影否响3立.电位惧分析芒法主兄要用慌于低显价离雅子测恩定的骄原因些是（D）堤。A、低价狡离子哄的电器极易赞制作廊，高自价离哪子的齿电极坟不易雄制作蔬、B、高帖价还离聚子何的强电收极决还炒未仁研污制删出锦来C、能斯溪特方茄程对忆高价愚离子绞不适像用D、测惑定考高留价睬离量子鸭的撤灵披敏填度关低弱，绵测成量旧的虚误兆差絮大4.直螺接箭电遵位裳法尤测着定右溶哭液梅中插离废子贡浓产度隆时蜘，登通秆常炒采严用螺的喉定顾量邻方薄法包是坛（C）A、内桥标巴法B、外标脑法C、标准搅加入泊法D、比较左法5.玻乔璃脖电译极听不险包倘括共（C）。A、A背g烫-Ag扛Cl内参矩比电视极;陕B、一定码浓度垦的HC均l溶液;C、饱活和KC冒l溶圾液;D、玻璃蝴膜.1脖4、玻璃愿电极悠在使繁用前需要扫浸泡2漏4至h以泻上,目的案是：DA、雀清纵洗捡电沈极弟；B、鄙消体除奶不翼对蜂称锦电沸位肢；C、侦消汤除元液烂接朋电挤位妇；D、桐使莲不斤对蛾称攀电晒位屋处蒙于月稳偿定煤值开。15、测候定致溶愧液侄溶痕液pH值涂时内，颗所德用咱的盯指趣示皮电蜡极扶是熄：CA、Pt电浪极秧；B、物银截－毛氯剩化悼银荡电悔极破；C、玻欧璃电诱极；D、同氢免电箭极泳。1决6、测定句溶液介溶液pH值时惊，所猎用的泛参比钥电极刮是：DA、Pt电再极图；B、银盲－氯仙化银极电极犹；C、样玻去璃级电宫极茄；D、饱伏和甘晕汞电饮极。6.离孟子确选应择陡电艰极律的壮一村般战组唤成币分腥为药（A）。A、内博参落比巩电载极导、岁内胁参膀比胸溶浑液莲、窄功节能狂膜雷、辫电骂极肯管B、内参摆比电障极、知饱和KC犬l溶液航、功重能膜作、电映极管C、内壳参仓比出电听极、p示H缓冲凶溶液啦、功广能膜吊、电骆极管D、内参矮比电饥极、嘴功能佳膜、砌电极神管7.有魔关紫离统子兄选逮择固性务电促极喊选由择另性邪系姓数杂的晌正舟确杜描肠述咸为嚼（c）伪。A、一个握精确标的常识数，东可用汗于对厌干扰守离子挺产生弄的误若差进玩行校读正B、一个悉精确膛的常殃数，裹主要粒用于芳衡量补电极尊是选古择性C、不仪是匙严苦格剂意属义圆上骆的杂常肚数刑，步用牧于灰估望计详干清扰军离顿子姨给钢测宏定柜带摩来廊的高误火差D、电极柏选择必性系懒数是哨生产角厂家础衡量芽产品明质量敢所给仰定的蚀一个较指标短。1烦0密.氟离滥子选密择电辩极法咳中，注使用槽的离诱子强论度缓沾冲液极通常眠含有从醋酸窝盐，怕其pH值为经（B）踢。A、4域.淡5刘—牲5集.港5B、5.紧0—肢5.掘5C、5.赞5—孙6.留0苏D、6丑.伶0帜—闸6敢.斯511煌.用妇氟叮离上子现选冰择绑性灶电变极医测壶定垮溶塘液步中F-离攀子稿时名，陶其烟电秋池华的联组剪成额为偷：(测B丢)A、Ag伶|A连gC担l|叮KC咸l（夺饱墓和肝）|担|舰F-试液|膜岗（La织F3）|浙0勤.事1搞m快o境l霜·刷L-般1Na湿F，0猎.插1钞m市o严l浮·旅L-庆1Na蛮Cl便|A倘gC傅l|错Ag；B、Hg喉|H白g2Cl2|睡K鲜C倚l（饱刻和）|