仪器分析(第三版)朱明华编课后题答案4.ppt

1、第四章：解决问题。1.电位分析法的基础是什么？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。2、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

2、动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而改变。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。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。产生电极电势的机制是基于内部溶液

3、和外部溶液之间的活性差异。它的核心部分是敏感膜，主要对被测离子有反应，但对其他离子无反应或反应很小。因此，每种离子选择电极都有一定的选择性。离子选择电极的选择性系数可以用来测量其选择性。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？求解：的误差源主要包括： (1)温度，它主要影响能斯特响应的斜率，因此在确定过程中有必要保持温度恒定。(2)电动势测量的准确性。一般情况下，相对误差为%=4nDE，因此电位测量仪必须具有足够高的灵敏度和准确度。(3)可与待测离子发生反应的干扰离子、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的响应的物质可能会干扰测量并导致测量误差。因此，通常

4、有必要添加掩蔽剂，并在必要时分离干扰离子。(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会影响测量结果的准确性。6.为什么电位滴定的误差一般小于电位滴定的误差？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。7.简述离子选择电极的类型和一般工作原理。溶液3360主要包括晶体薄膜电极；非晶膜电极和敏化电极等。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

5、等。晶体膜电极是一种由晶体组成的敏感膜，通常以氟为代表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。8。列举各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

6、电极的电位响应值应准确反映离子浓度或活性的变化。9.当下列电池中的溶液是酸碱度等于4.00的缓冲溶液时，用毫伏表在298K下测量的下列电池的电动势为0.209V:玻璃电极氢(a=x)饱和甘汞电极。当缓冲溶液被三种未知溶液替代时，毫伏表读数如下：(a)0.312伏；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，对于： (b) pH=1.95 (c) pH=0.17V，10也是如此。已知电极的选择性系数为KBr-，C1-=610-3。已知溶液：将已知条件代入上述公式，得到：e%=610-3 10-1/10-3 100=

7、60%。11.某钠电极，其选择性系数KNa，H=30。如果用该电极测量pNa，溶液为：30 AH/10-36，12。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(根据滴定曲线中点的酸碱度提示：)，并根据上表求解： (a)，以伏安

8、为纵坐标，伏安为横坐标，可得到左图所示的滴定曲线。 (b)使用DpH/DV=(pH2-pH1)/(V2-V1)下一页所示的一阶导数v曲线可通过绘制DpH/DV与v的关系图获得。(c)可从表(b)中的数据计算出以下二阶导数，可以看出终点应在15.60和15.70之间。 (e)在同一例中计算终点电位的方法与8.24(9.43-8.24)65/(651.532)0.10 :(65 1.532)=x : 65x=0.098 0.10相同，因此终点体积为15.60 0 0.098=15.698(毫升)，(d)0.100050.00=c1c在半滴定时，体积为15.698/2=7.85毫升，酸碱度=5.60，即离解常数PKA=5.60，可从酸碱度-体积曲线中找到。14.用0.03318molL-1硝酸镧溶液滴定100.0mL氟化物溶液，滴定反应为：用于滴定(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用公式(4-22)表示，公式(4-22)中的k值可用给定的第一个数据计算。(c)在加入50.00毫升滴定剂后，使用第(b)项中获得的常数计算氟离子浓度。加入50.00毫升滴定剂后，计算游离La3的浓