电分析化学基础思考题与练习题

电极电位的形成和表示式以金属与其盐溶液组成的电极为例说明电极电位的形成。M电势差，即产生电极电位。电极电位是一种势垒，其大小是一种相对值，通常以标准氢电极〔SHE〕作为参照标准：确定某电极的电极电位时，将该电极与SHE组成一个原电池：SHE||待测电极测得该电池的电动势即为该电极的电极电位。〔留意：在电位表中，一般以SHE为标准，而在电分析化学的有用中，常常以饱和甘汞电极SCE为标准〕电极反响称为半电池反响，半反响通常写成复原反响的形式，即：电极电位表示式为：－－称为能斯特〔Nernst〕方程式在一些书中写为：式中：a,a分别为半反响中氧化态和复原态物质的活度，no R移数，φoa,a1mol/L-1〔1〕时的电极电位，称为该电极的标准电极电位。o RR(8.314J/mol·K，F96487C/mol〕，KK278K〔25oC〕时，方程式简化为：应特别指明的是方程式所表示的是电位φ与活度a1时，其电位才是标准电极电位φo，而活度与溶液的离子强度――表现为活度系数因此标准电极电位在实际应用上有它的局限性。假设考虑上述条件的影响，承受式量电位φo”〔或称条件电位〕将更具实际意义。所谓式量电位φo”1式量浓度〔1mol/L-1〕时的实际电位，以只考虑离子强度的影响为例说明之：a=γc γ为活度系数〔取决于离子强度〕 C为摩尔浓度所以:C＝C＝1mol·L-1时，O R因此NernstφO”Nernst式中的C电极的分类可分为两大类型：基于电子交换反响的电极和基于离子交换或集中的电极。一般分为五种电极：第一类电极金属与其离子溶液组成体系的电极(活性金属电极)||如：银、汞、铜、铅、锌、镉等电极图示式：半反响：电极电位：可见φ仅与Mn+的活度有关.其次类电极金属与其难溶盐〔或络离子〕〔或配位离子〕||如：银－氯化银电极〔Ag/AgCl，Cl-〕电极反响：电极电位〔25OC)：Ag/Ag+电极的电位为：所以:类似且常用的电极还有甘汞电极〔Hg/HgCl,Cl-〕；金属与其络离子组成的电极如2 2银－银氰络离子电极〔Ag/Ag(CN)-,CN-〕。2其次类电极的电极电位取决于阴离子的活度，所以可以作为测定阴离子的指示电〔尤其是饱和甘汞电极又常作为电化学中的二级标准电极。第三类电极〔或难离解络合物〔或络合物〕的阳离子所组成体系的电极。这两种难溶盐〔或络合物〕中，阴离一样，而阳离子一种是组成电极的金属的离子，另一种是待测离子。如:对于前者电极反响:AgCO +2e+Ca2+224

2Ag+CaCO24由于:，所以:对于后者，电极反响:HgY+2e+Cd2+ Hg+CdY可以得到:这种电极可以用于电位滴定中pM[HgY]/[MY]根本不变，所以:零类电极〔或与气体身不发生电极反响，只起电子转移的介质作用，最常用的是Pt||如:Pt|Fe3+(a1)，Fe2+(a2)，Pt|Ce4+(a1)，Ce3+(a2)，氢电极等。膜电极具有敏感膜并能产生膜电位的电极(基于离子交换或集中的电极)敏感膜指的是对某一种离子具有敏感响应的膜间的关系听从NernstNernst此外，较有有用意义的电极还有：微电极或超微电极用Pt丝或玻碳纤维做成的电极，其有很多优良的特性，用于某些特别的微体系，如生命科学的争论等化学修饰电极(CME)Pt或玻碳电极外表通过共价键合或强吸附或高聚物涂层方法，把具有某种功能的基团修饰在电极外表，做成具有特别性能的电极。参比-指示-工作-关心电极指示电极用来指示电极外表待测离子的活度几乎不变。工作电极用来发生所需要的电化学反响或响应激发信号化的体系的电极。如电解分析中的阴极等。参比电极必需有较好的可逆性、重现性和稳定性。常用的参比电极有SHE、Ag/AgCl、Hg/HgCl电极，2 2Hg/HgCl电极的Hg/HgCl电极的φ取决于a2 2-Cl,25oCCKCl(mol·L-1)0.11.0饱和φ(V)+0.3365+0.2828+0.2438关心电极－－或对电极在电化学分析或争论工作中，常常使用三电极系统，除了工作电极，参比电极外，递的场所以便和工作电极组成电流回路，这种电极称为关心电极或对电极。思考题与练习题化学电池由哪几局部组成？如何表达电池的图示式？电池的图示式有那些规定？电池的阳极和阴极，正极和负极是怎样定义的？阳极就是正极，阴极就是负极的说法对吗？为什么？电池中“盐桥“的作用是什么？盐桥中的电解质溶液应有什么要求？电极电位及电池电动势的表示式如何表示？应留意什么问题？何谓式量电位？如何表示？电极有几种类型？各种类型电极的电极电位如何表示？何谓指示电极、工作电极、参比电极和关心电极？何谓电极的极化？产生电极极化的缘由有哪些？极化过电位如何表示？写出以下电池的半电池反响和电池反响，计算电动势。这些电池是原电池还是电解池？极性为何？〔设T25℃,1〕(1Pt│C3〔1.0×1－mol·－1C2〔0.10mol·‖P2+(8.0×1－mol·－)│Pb)：答E=0.429V，是原电池案:(2)：答E=0.007V，是原电池案:(3Pt，H(20265Pa)│HCl〔0.100mol·L－1〕‖HClO(0.100mol·L－1)│Cl(50663Pa)，2 4 2)Pt：答E=1.448V，是原电池案:(4Bi│BiO+〔8.0×10－2mol·L－1〕，H+〔1.00×10－2mol·L－1〕‖I－(0.100mol·L－1)，AgI(饱和)│Ag：答E=－0.261V，是电解池案:以下半电池反响及其标准电极电位：Sb+3N++3e＝SbH3计算以下半电池反响Sb+3HO+3e＝SbH+3OH－125℃时的值2 3答－1.34V案:10电池：Hg│HgClCl－〔饱和〕‖Mn+│M25℃0.100VMn+的浓度稀2 2.1/500.050V〔n值〕。答n=2案:110.693V〔25℃〕.Pt，H(101325Pa)│HA〔0.200mol·L－1〕，NaA〔0.300mol·L－1〕‖SCE2，不考虑离子强度的影响，请计算HA的离解常数Ka。Ka=3.9×1－812以下电池的电动势为－0.138V〔289oK〕.Hg│Hg(NO)〔1.0×10－3mol·L－1〕，KI〔1.00×10－2mol·L－1〕‖SCE32试计算：K=6.5×1029

的协作稳定常数K。13以下半电池反响及其标准电极电位：.试计算：

的协作稳定常数K140.411V〔25℃〕.Pb│PbCl〔饱和〕，Cl－〔0.020mol·L－1〕‖SCE2K。SP

，不考虑离子强度的影响。请计算PbCl2K=1.7×1－515有一电池：Zn│Zn2+〔0.0100mol·L－1〕‖Ag+〔0.300mol·L－1〕│Ag.298oKAg+浓度为多少？：答E=1.59V，浓度=1.55×10－27mol·L－1案：自测题图示式为 的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，阳极确定电化学电池阴阳极时，以下说法正确的选项是发生氧化反响的电极是阳极，发生复原反响的电极是阴极；发生氧化反响的电极是阴极，发生复原反响的电极是阳极；电极电位高的电极是阳极，电极电位低的电极是阴极；电极电位低的电极是阴极，电极电位高的电极是阳极；消退液接界电位后，电池的电动势E〔式中为电极电位〕(A) (B) (C) (D)在以下化学电池中，Hg电极是哪一种电极？( )(A)正极，阳极 (B)正极，阴极； (C)负极，阳极； (D)负极，阴极。电极发生极化时，其电极电位比起其平衡的电位来说，移动的方向是阳极向正方向移动，阴极向负方向移动；阳极向负方向移动，阴极向正方向移动；阴、阳极均向正方向移动；阴、阳极均向负方向移动。以下两个半电极反响的 为那么， 的 应为〔A〕2.26V； 〔B〕1.23V； 〔C〕0.964V； 〔D〕0.135V。7.以下两个半电极反响的 为：那么，CuIK应为：SP〔A〕1.4×10－8； 〔B〕1.4×10－10； 〔C〕1.4×10－12； 〔D〕1.4×10－14。8.以下两个半电池反响的 为：那么，HgY2－协作物的logK应为稳〔A〕19.5； 〔B〕21.5； 〔C〕23.5； 〔D〕25.5。9.：Pb│PbSO〔s〕，KSO〔0.200mol·L－1〕‖Pb(NO〔0.100mol·L－1〕4 2 4 32│Pb该电池的电动势为〔A〕－0.177V； 〔B〕0.156V； 〔C〕0.177V； 〔D〕0.489V10.：Ag│AgNO〔0