仪器分析习题 第四章 电位分析法课件

1、第四章电位分析。1.电位测定的基础是什么？根据能斯特方程： e=e0ox/redtr/nf log(AOX/ared)，对于氧化还原体系，纯金属的活性为1，因此上述公式为：可以看出，可以通过测量电极电势来测量离子的活性(或浓度),这是电势分析法的理论基础。1 .举例说明它们的功能。指示电极：用于指示溶液中离子活性的变化，其电极电位随着溶液中离子活性的变化而变化。在一定的测量条件下，当溶液中的离子活度不变时，指示电极的电极电位不变。例如，在测量溶液的酸碱度时，玻璃电极可以作为指示电极，玻璃电极的膜电位与溶液的酸碱度成线性关系，可以指示溶液酸度的变化。测量电位时，参考电极：测量原电池的电动势，电动

2、势的变化应反映指示电极电位的变化。因此，有必要使用具有恒定电极电势的电极作为参考，该电极电势不随溶液中待测离子的活性或浓度的变化而变化。这种电极称为参比电极。例如，当测量溶液的酸碱度时，饱和甘汞电极通常用作参比电极。2，PPT学习。如何衡量这种选择性？由于离子选择电极都是由对特定离子具有特定响应的敏感膜制成的，因此它们可以用选择电极的选择性系数来表征，该系数被称为J离子对待测离子I的选择性系数。4.为什么离子选择电极对被测离子有选择性？如何衡量这种选择性？离子选择电极是用电位法测量溶液中某些特定离子活性的指示电极。各种离子选择电极一般由敏感膜及其支撑物、内参比溶液和内参比电极组成。产生电极电势

3、的机理是基于内部溶液和外部溶液之间的活性差异。核心部分是敏感膜，主要对被测离子作出响应，对其他离子没有响应或响应很小，因此每个离子选择电极都有一定的选择性。离子选择电极的选择性可以通过其选择性系数来估计。3，PPT学习与交流，5。直接位势法的主要误差来源是什么？应该如何减少或免除？溶液：的主要误差源是： (1)的温度，它主要影响能斯特响应的斜率，因此在测定过程中温度必须保持恒定。(2)电动势测量的准确性。一般来说，相对误差%=4nDE，所以测量电位的仪器必须有足够高的灵敏度和准确度。(3)干扰离子可与待测离子发生反应，可与敏感膜中相关成分发生反应的物质，以及影响敏感膜对待测离子响应的物质，可能

4、干扰测量并导致测量误差。因此，通常需要添加掩蔽剂，必要时必须分离干扰离子。(4)此外，溶液的酸碱度、待测离子的浓度、电极的响应时间和滞后效应可能影响测量结果的准确性。4.PPT学习和交流。6.为什么电位滴定的误差一般小于电位测定的误差？溶液：直接电位法是一种在零电流条件下，通过测量一次电池的电动势来确定被测物质含量的分析方法。电位滴定是基于测量电位的变化。因此，溶液组成的变化、温度的微小波动以及电位测量的准确性对电位滴定的测量影响很小。5.PPT学习和交流。7.简述离子选择电极的类型和一般工作原理，解决3360非晶膜电极和敏化电极等主要问题。晶体膜电极包括均质膜电极和非均质膜电极，非晶膜电极包

5、括刚性矩阵电极和可移动载体电极，敏化电极包括气敏电极和酶电极等。哭可移动载体电极由浸渍有某种液体离子交换剂的惰性多孔膜制成。它可以通过液膜中的敏感离子与溶液中的敏感离子的交换来识别和检测。敏化电极是指气敏电极、酶电极、细菌电极和生物电极。这种电极的结构特征是原始电极被薄膜或物质覆盖，这提高了电极的选择性。典型的电极是氨电极。以氨电极为例，气敏电极是基于界面化学反应的敏化电极，实际上是由一对离子选择电极和参比电极组成的化学电池。测试溶液中待测组分的气体扩散到气体渗透膜中并进入电池，从而引起电池中某些离子活性的变化。电池电动势的变化可以反映测试溶液中离子浓度的变化。6，PPT学习与交流，8。列举各

6、种反应电位滴定中使用的指示电极和参比电极，并讨论选择指示电极的原则。选择指示电极的原则是指示电极的电位响应值应准确反映离子浓度或活性的变化。7，PPT学会交流，9。当后续电池中的溶液为酸碱度为4.00的缓冲溶液时，后续电池的电动势为0.209V:玻璃电极H (a=x)饱和甘汞电极在298K时，当缓冲溶液被三种未知溶液替代时，毫伏表读数如下：(a)0.312V；0.088伏；尝试计算每种未知溶液的酸碱度。溶液：基于公式： pH=4.00(0.312-0.209)/0.059=5.75，同样适用于： (b) pH=1.95 (c) pH=0.17V，10给定电极选择系数KBr-，C1=-610-3

7、。解决方案：是已知的。将相关的已知条件代入上述公式，得到：e%=610-3 10-1/10-3 100=60%，8，PPT学习与交流，11。某钠电极，其选择性系数KNa，H=30。解决方案是： 30 aH /10-3 6，12。用标准加入法测定离子浓度时，在100毫升铜盐溶液中加入1毫升0.1摩尔升-1的铜(NO3) 2，电动势增加4mV，计算出铜的原始总浓度。解是：所以： CX=2.73 10-。13.以下是用0.1000摩尔l-1氢氧化钠溶液(:)对50.00毫升弱酸进行电位滴定的数据。绘制滴定曲线，并绘制DPh/DV-V曲线。通过第二层次的微观商法来确定终点。计算样品中弱酸的浓度。化学计

8、量点的酸碱值应该是多少？计算该弱酸的电离常数(根据滴定曲线上半中性点的酸碱度提示：)，10，学习并与PPT交流，求解：(a)根据上表，以E/V为纵坐标，V/mL为横坐标，绘制曲线图，得到左图所示的滴定曲线。(b)使用DPH/DV=(pH 2-pH 1)然后，用DPH/DV到V绘制一张地图，您可以得到下一页所示的一阶导数V曲线。11.PPT学习和交流。根据(b)的表格数据，您可以计算以下二阶导数，它显示终点应该在15.60和15.70之间。12.PPT学习和交流。(e)在同一示例中计算端子电位的方法相同，8.24(9.43-8.24)65/(651.532)=9.40，0.10 :(651.53

9、2)=x : 65x=0.098 0.10，因此端子体积为15.60 0 0.090(d)0.100050.00=C15.70 C=0当滴定到一半时，体积为15.698/2=7.85毫升。从酸碱度-电压曲线可以看出，酸碱度=5.60为14。用0.03318moll-1硝酸镧溶液对100.0mL氟化物溶液进行电位滴定，滴定反应如下：以氟离子选择电极为指示电极，以饱和甘汞电极为参比电极，得到如下数据：14、PPT研究与交换，(a)确定滴定终点，计算氟化钠溶液浓度。(b)已知由氟离子选择电极和饱和甘汞电极组成的电池的电动势和氟化钠浓度之间的关系可以由公式(4-22)表示，并且公式(4-22)中的k值可以由第一数据giv计算，解决： (a)参考教材。(b)将(a)中获得的aF-与上表中VLa=0.00mL时的电动势相结合，并使用以下公式获得k: (c