1、電位分析法 習(xí)題一、選擇題1下列參量中，不屬于電分析化學(xué)方法所測量的是 ( )A 電動勢 B 電流 C 電容 D 電量2下列方法中不屬于電化學(xué)分析方法的是 ( )A 電位分析法 B 伏安法 C 庫侖分析法 D 電子能譜3區(qū)分原電池正極和負極的根據(jù)是 ( )A 電極電位 B 電極材料 C 電極反應(yīng) D 離子濃度4區(qū)分電解池陰極和陽極的根據(jù)是 ( )A 電極電位 B 電極材料 C 電極反應(yīng) D 離子濃度5下列不符合作為一個參比電極的條件的是 ( )A 電位的穩(wěn)定性 B 固體電極 C 重現(xiàn)性好 D 可逆性好6甘汞電極是常用參比電極，它的電極電位取決于 ( )A 溫度 B 氯離子的活度 C 主體溶液的

2、濃度 D K+的濃度7下列哪項不是玻璃電極的組成部分？ ( )A Ag-AgCl 電極 B 一定濃度的HCl 溶液C 飽和KCl溶液 D 玻璃管8測定溶液pH值時，常用的指示電極是： ( )A 氫電極 B 鉑電極 C 氫醌電極 D pH玻璃電極9玻璃電極在使用前，需在去離子水中浸泡24小時以上，其目的是： ( )A 清除不對稱電位 B 清除液接電位C 清洗電極 D 使不對稱電位處于穩(wěn)定10晶體膜離子選擇電極的檢出限取決于 ( )A 響應(yīng)離子在溶液中的遷移速度 B 膜物質(zhì)在水中的溶解度C 響應(yīng)離子的活度系數(shù) D 晶體膜的厚度11氟離子選擇電極測定溶液中F-離子的含量時，主要的干擾離子是 ( )A

3、 Cl- B Br- C OH- D NO3-12實驗測定溶液pH值時，都是用標準緩沖溶液來校正電極，其目的是消除何種的影響。A 不對稱電位 B 液接電位 C 溫度 D 不對稱電位和液接電位13pH玻璃電極產(chǎn)生的不對稱電位來源于 ( )A內(nèi)外玻璃膜表面特性不同 B 內(nèi)外溶液中H+ 濃度不同C 內(nèi)外溶液的 H+ 活度系數(shù)不同 D 內(nèi)外參比電極不一樣14用離子選擇電極標準加入法進行定量分析時，對加入標準溶液的要求為 ( ) A體積要大，其濃度要高 B 體積要小，其濃度要低C 體積要大，其濃度要低 D 體積要小，其濃度要高15離子選擇電極的電位選擇性系數(shù)可用于 ( )A估計電極的檢測限 B 估計共存

4、離子的干擾程度C 校正方法誤差 D 計算電極的響應(yīng)斜率16用氯化銀晶體膜離子選擇電極測定氯離子時，如以飽和甘汞電極作為參比電極，應(yīng)選用的鹽橋為： ( )A KNO3 B KCl C KBr D KI17pH玻璃電極產(chǎn)生酸誤差的原因是 （ ）A 玻璃電極在強酸溶液中被腐蝕B H+度高，它占據(jù)了大量交換點位，pH值偏低C H+與H2O形成H3O+，結(jié)果H+降低，pH增高D 在強酸溶液中水分子活度減小，使H+ 傳遞困難，pH增高18玻璃膜鈉離子選擇電極對氫離子的電位選擇性系數(shù)為 100，當鈉電極用于測定110-5mol/L Na+時，要滿足測定的相對誤差小于 1%，則試液的 pH 應(yīng)當控制在大于(

5、)A 3 B 5 C 7 D 919鉀離子選擇電極的選擇性系數(shù)為K+測定誤差為( )A 0.00018% B 134% C 1.8% D 3.6%20pH玻璃電極在使用前一定要在水中浸泡幾小時, 目的在于 ( )A清洗電極 B 活化電極 C 校正電極 D 除去沾污的雜質(zhì)21用鈣離子選擇性電極測定Ca2+的濃度，若電動勢測量誤差為1mV，那么由此產(chǎn)生的濃度相對誤差為：A. 2% B. 4% C. 8% D. 1%22. 下列哪種離子選擇性電極使用前，需在水中充分浸泡：A. 晶體膜電極 B. 玻璃電極C. 氣敏電極 D. 液膜電極二、填空題1正負離子都可以由擴散通過界面的電位稱為_, 它沒有_性和

6、_性, 而滲透膜, 只能讓某種離子通過, 造成相界面上電荷分布不均, 產(chǎn)生雙電層，形成_電位。2用氟離子選擇電極的標準曲線法測定試液中F-濃度時, 對較復(fù)雜的試液需要加入_試劑, 其目的有第一_；第二_；第三_。3用直讀法測定試液的pH值, 其操作定義可用式_來表示。用pH玻璃電極測定酸度時, 測定強酸溶液時, 測得的pH比實際數(shù)值_, 這種現(xiàn)象稱為 _。測定強堿時, 測得的pH值比實際數(shù)值_, 這種現(xiàn)象稱為_。4由LaF3單晶片制成的氟離子選擇電極, 晶體中_是電荷的傳遞者, _是固定在膜相中不參與電荷的傳遞, 內(nèi)參比電極是_, 內(nèi)參比溶液由_組成。5在電化學(xué)分析方法中, 由于測量電池的參數(shù)

7、不同而分成各種方法:測量電動勢為_方法；測量電流隨電壓變化的是_方法,其中若使用_電極的則稱為_方法； 測量電阻的方法稱為_；測量電量的方法稱為_。6電位法測量常以_作為電池的電解質(zhì)溶液, 浸入兩個電極, 一個是指示電極, 另一個是參比電極, 在零電流條件下, 測量所組成的原電池_。7離子選擇電極的選擇性系數(shù)KA,B表明_離子選擇電極抗_離子干擾的能力。系數(shù)越小表明_。8離子選擇電極用標準加入法進行定量分析時, 對加入的標準溶液要求體積要_， ，當用該電極測濃 度為1.010-5mol/L K+，濃度為 1.010-2mol/L Mg溶液時，由 Mg引起的濃度要_，目的是_。9. 常用的儀器分

8、析方法，按其分析原理，通?？煞譃橐韵聨最?，即： 、 、 和其它儀器分析方法。10.電位分析用到的兩個電極，它們分別是 和 電位分析法根據(jù)其原理不同可分為 和 。三、正誤判斷1電化學(xué)分析法僅能用于無機離子的測定。 （ ）2電位測量過程中，電極中有一定量電流流過，產(chǎn)生電極電位。 （ ）3液接電位產(chǎn)生的原因是由于兩種溶液中存在的各種離子具有不同的遷移速率。（ ）4液接電位的產(chǎn)生是由于兩相界面處存在著電阻層。 （ ）5參比電極必須具備的條件是只對特定離子有響應(yīng)。 （ ）6參比電極的電極電位不隨溫度變化是其特性之一。 （ ）7甘汞電極的電極電位隨電極內(nèi)KCl溶液濃度的增加而增加。 （ ）8參比電極具有不

9、同的電極電位，且電極電位的大小取決于內(nèi)參比溶液。 （ ）9Hg電極是測量汞離子的專用電極。 （ ）10晶體膜電極具有很高的選擇性，這是因為晶體膜只讓特定離子穿透而形成一定的電位。（ ）11甘汞電極和Ag一AgCl電極只能作為參比電極使用。 （ ）12具有不對稱電位是膜電極的共同特性，不同類型膜電極的不對稱電位的值不同，但所有同類型膜電極（如不同廠家生產(chǎn)的氟電極），不對稱電位的值相同。 （ ）13玻璃膜電極使用前必須浸泡24 h，在玻璃表面形成能進行H十離子交換的水化膜，故所有膜電極使用前都必須浸泡較長時間。 （ ）14離子選擇電極的電位與待測離子活度成線性關(guān)系。 （ ）15改變玻璃電極膜的組成

10、可制成對其他陽離子響應(yīng)的玻璃電極。 （ ）16玻璃電極的不對稱電位可以通過使用前在一定pH溶液中浸泡消除。 （ ）17不對稱電位的存在主要是由于電極制作工藝上的差異。 （ ）18氟離子選擇電極的晶體膜是由高純LaF3晶體制作的。 （ ）19Kij稱為電極的選擇性系數(shù)，通常Kij1，Kij值越小，表明電極的選擇性越高。20離子選擇性電極的選擇性系數(shù)是與測量濃度無關(guān)的常數(shù)，可以用來校正干擾離子產(chǎn)生的誤差，使測量更準確。 （ ）21離子選擇性電極的選擇性系數(shù)在嚴格意義上來說不是一個常數(shù)，僅能用來評價電極的選擇性并估算干擾離子產(chǎn)生的誤差大小。 （ ）22待測離子的電荷數(shù)越大，測定靈敏度也越低，產(chǎn)生的誤

11、差越大，故電位法多用于低價離子測定。 （ ）23用總離子強度調(diào)節(jié)緩沖溶液（TISAB）保持溶液的離子強度相對穩(wěn)定，故在所有電位測定方法中都必須加人TISAB。 （ ）24pH測量中，采用標準pH溶液進行定位的目的是為了校正溫度的影響及校正由于電極制造過程中電極間產(chǎn)生的差異。 （ ）25測定溶液的pH通常采用比較的方法，原因是由于缺乏標準的pH溶液。 （ ）26標準加人法中，所加入的標準溶液的體積要小，濃度相對要大。 （ ） （ ）四、簡答題1電位測定法的根據(jù)是什么？2何謂指示電極及參比電極？試各舉例說明其作用3為什么離子選擇性電極對欲測離子具有選擇性？如何估量這種選擇性？4直接電位法的主要誤差

12、來源有哪些？應(yīng)如何減免之？5為什么一般來說，電位滴定法的誤差比電位測定法??？6簡述離子選擇性電極的類型及一般作用原理7列表說明各類反應(yīng)的電位滴定中所用的指示電極及參比電極，并討論選擇指示電極的原則。8.設(shè)溶液中 pBr = 3, pCl =1. 如用溴離子選擇性電極測定Br- 離子活度,將產(chǎn)生多大誤差?已知電極的選擇性系數(shù)KBr-, Cl-=610-3.9.某鈉電極,其選擇性系數(shù)KNa+,H+ =30. 如用此電極測定pNa等于3的鈉離子溶液,并要求測定誤差小于3%,則試液的pH必須大于多少?10.用標準加入法測定離子濃度時, 于100mL銅鹽溶液中加入1mL 0.1mol.L-1Cu(NO3

13、)2后,電動勢增加4mV,求銅的原來總濃度.電化學(xué)分析習(xí)題解答一、選擇題15 C、D、A、C、B、 610 B、C、 D、D、B、1115 C、D、A、D、B、 1620 A、D、D、C、B、2122 C、B二、填空題1擴散電位； 強制； 選擇； Donnan。2總離子強度調(diào)節(jié)劑（TISAB）；維持試樣與標準試液有恒定的離子活度；使試液在離子選擇電極適合的pH范圍內(nèi)，避免H或OH干擾；使被測離子釋放成為可檢測的游離離子。3； 偏高； 酸差； 偏低； 堿差或鈉差。4F；La3； Ag|AgCl；0.1mol/LNaCl和0.1mol/LNaF溶液。5電位分析法； 伏安法；滴汞；極譜法； 電導(dǎo)分析

14、法；庫侖分析法。6待測試液；電動勢 。7A；B；抗干擾的能力越強。8?。桓?；減小稀釋效應(yīng)。三、正誤判斷 、四、簡答題1電位測定法的根據(jù)是什么？答：對于一個氧化還原體系：Ox + ne- = Red根據(jù)能斯特方程式：E = E0Ox/Red + TR/nF log (aOx/aRed)對于純金屬，活度為1，故上式變?yōu)椋?0E=EM+n+/M可見，測定了電極電位，即可測定離子的活度(或濃度)，這就是電位測定法的理論依據(jù)。2何謂指示電極及參比電極？試各舉例說明其作用答：指示電極：用來指示溶液中離子活度變化的電極，其電極電位值隨溶液中離子活度的變化而變化，在一定的測量條件下，當溶液中離子活度一定時，指

15、示電極的電極電位為常數(shù)。例如測定溶液pH時，可以使用玻璃電極作為指示電極，玻璃電極的膜電位與溶液pH成線性關(guān)系，可以指示溶液酸度的變化。參比電極：在進行電位測定時，是通過測定原電池電動勢來進行的，電動勢的變化要體現(xiàn)指示電極電位的變化，因此需要采用一個電極電位恒定，不隨溶液中待測離子活度或濃度變化而變化的電極作為基準，這樣的電極就稱為參比電極。例如，測定溶液pH時，通常用飽和甘汞電極作為參比電極。3為什么離子選擇性電極對欲測離子具有選擇性？如何估量這種選擇性？答：因為離子選擇性電極都是由對特定離子有特異響應(yīng)的敏感膜制成.可以用選擇性電極的選擇性系數(shù)來表征.4直接電位法的主要誤差來源有哪些？應(yīng)如何

16、減免之？RTlnaMn+nFKi,j=ai(aj)ni/nj稱為j離子對欲測離子i的選擇性系數(shù).答：誤差來源主要有：(1)溫度：主要影響能斯特響應(yīng)的斜率，所以必須在測定過程中保持溫度恒定。(2)電動勢測量的準確性：一般相對誤差%=4nE，因此必須要求測量電位的儀器要有足夠高的靈敏度和準確度。(3)干擾離子：凡是能與欲測離子起反應(yīng)的物質(zhì)，能與敏感膜中相關(guān)組分起反應(yīng)的物質(zhì)，以及影響敏感膜對欲測離子響應(yīng)的物質(zhì)均可能干擾測定，引起測量誤差，因此通常需要加入掩蔽劑，必要時還須分離干擾離子。(4)另外溶液的pH，欲測離子的濃度，電極的響應(yīng)時間以及遲滯效應(yīng)等都可能影響測定結(jié)果的準確度。5為什么一般來說，電位

17、滴定法的誤差比電位測定法??？答：直接電位法是通過測量零電流條件下原電池的電動勢，根據(jù)能斯特方程式來確定待測物質(zhì)含量的分析方法。而電位滴定法是以測量電位的變化為基礎(chǔ)的，因此，在電位滴定法中溶液組成的變化、溫度的微小波動、電位測量的準確度等對測量影響較小。6簡述離子選擇性電極的類型及一般作用原理答：主要包括晶體膜電極、非晶體膜電極和敏化電極等。晶體膜電極又包括均相膜電極和非均相膜電極兩類，而非晶體膜電極包括剛性基質(zhì)電極和活動載體電極，敏化電極包括氣敏電極和酶電極等。晶體膜電極以晶體構(gòu)成敏感膜，其典型代表為氟電極。其電極的機制是：由于晶格缺陷（空穴）引起離子的傳導(dǎo)作用，接近空穴的可移動離子運動至空穴

18、中，一定的電極膜按其空穴大小、形狀、電荷分布，只能容納一定的可移動離子，而其它離子則不能進入，從而顯示了其選擇性?；顒虞d體電極則是由浸有某種液體離子交換劑的惰性多孔膜作電極膜制成的。通過液膜中的敏感離子與溶液中的敏感離子交換而被識別和檢測。敏化電極是指氣敏電極、酶電極、細菌電極及生物電極等。這類電極的結(jié)構(gòu)特點是在原電極上覆蓋一層膜或物質(zhì)，使得電極的選擇性提高。典型電極為氨電極。以氨電極為例，氣敏電極是基于界面化學(xué)反應(yīng)的敏化電極，事實上是一種化學(xué)電池，由一對離子選擇性電極和參比電極組成。試液中欲測組分的氣體擴散進透氣膜，進入電池內(nèi)部，從而引起電池內(nèi)部某種離子活度的變化。而電池電動勢的變化可以反映試液中欲測離子濃度的變化。7列表說明各類反應(yīng)的電位滴定中所用的指示電極及參比電極，并討論選擇指示電極的原則。選擇指示電極的原則為指示電極的電位響應(yīng)值應(yīng)能準確反映出離子濃度或活度的變化。8.設(shè)溶液中 pBr = 3, pCl =1. 如用溴離子選擇性電極測定Br- 離子活度,將產(chǎn)生多大誤差?已知電極的選擇性系數(shù)KBr-, Cl-=610-3.n/najij解:已知 相對誤差%=Ki,j100% ai將