2025年大學(xué)電位分析（電位測(cè)量技術(shù)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：本卷共6題，每題5分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.電位分析法中，指示電極的電位與被測(cè)離子濃度的關(guān)系符合（）A.能斯特方程B.朗伯比爾定律C.阿伏伽德羅定律D.質(zhì)量守恒定律2.電位滴定法中，確定滴定終點(diǎn)的依據(jù)是（）A.電極電位的突躍B.溶液顏色的變化C.沉淀的生成D.氣體的產(chǎn)生3.下列電極中，屬于離子選擇性電極的是（）A.玻璃電極B.甘汞電極C.銀-氯化銀電極D.鉑電極4.電位分析中，參比電極的作用是（）A.提供標(biāo)準(zhǔn)電位B.測(cè)量試液的電位C.與指示電極構(gòu)成回路D.以上都是5.用pH玻璃電極測(cè)定pH值時(shí)，測(cè)量范圍一般為（）A.0-14B.1-12C.0-10D.2-126.電位分析法測(cè)量的電學(xué)參數(shù)是（）A.電流B.電阻C.電位D.電容第II卷（非選擇題，共70分）填空題（每題4分，共20分）答題要求：請(qǐng)?jiān)诿款}的空格中填上正確答案。1.電位分析法是利用測(cè)量______來(lái)確定物質(zhì)含量的分析方法。2.離子選擇性電極的膜電位與被測(cè)離子濃度的對(duì)數(shù)成______關(guān)系。3.電位滴定法中常用的指示電極有______和______等。4.玻璃電極在使用前需在______中浸泡活化。5.電位分析的定量方法有______、______和______等。簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）答題要求：簡(jiǎn)要回答問(wèn)題，條理清晰。1.簡(jiǎn)述電位分析法的基本原理。2.說(shuō)明離子選擇性電極的選擇性系數(shù)的意義。計(jì)算題（每題10分，共20分）答題要求：寫(xiě)出詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程和答案。1.用離子選擇性電極測(cè)定某溶液中Ca2?的濃度。已知電極的響應(yīng)斜率為59.0mV/pCa，測(cè)得電池電動(dòng)勢(shì)為0.250V，加入1.00×10?2mol/L的Ca2?標(biāo)準(zhǔn)溶液后，電動(dòng)勢(shì)變?yōu)?.210V。計(jì)算試液中Ca2?的濃度。2.用pH玻璃電極與飽和甘汞電極組成電池，在pH=4.00的緩沖溶液中，測(cè)得電動(dòng)勢(shì)為0.209V；在未知試液中測(cè)得電動(dòng)勢(shì)為0.312V。計(jì)算未知試液的pH值。（已知玻璃電極的響應(yīng)斜率為59.0mV/pH）分析題（10分）答題要求：根據(jù)所給材料進(jìn)行分析解答。材料：在電位分析實(shí)驗(yàn)中，使用離子選擇性電極測(cè)定某陰離子的濃度。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，隨著被測(cè)離子濃度的降低，測(cè)量誤差逐漸增大。分析原因，并提出改進(jìn)措施。綜合題（10分）答題要求：結(jié)合所學(xué)知識(shí)，綜合分析解答問(wèn)題。電位分析在環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品分析等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)舉例說(shuō)明電位分析在其中一個(gè)領(lǐng)域的具體應(yīng)用，并闡述其原理和優(yōu)勢(shì)。答案：第I卷：1.A2.A3.A4.A5.D6.C第II卷：填空題：1.電極電位2.線性3.離子選擇性電極、指示電極（答案不唯一）4.蒸餾水5.直接比較法、標(biāo)準(zhǔn)曲線法、標(biāo)準(zhǔn)加入法簡(jiǎn)答題：1.電位分析法是通過(guò)測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)來(lái)確定物質(zhì)含量。利用指示電極電位與被測(cè)離子濃度的關(guān)系（符合能斯特方程），在試液中加入?yún)⒈入姌O構(gòu)成原電池，測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而求得被測(cè)離子濃度。2.離子選擇性電極的選擇性系數(shù)表示該電極對(duì)不同離子的響應(yīng)程度差異。它反映了電極對(duì)被測(cè)離子的選擇性大小，選擇性系數(shù)越小，電極對(duì)被測(cè)離子的選擇性越高，干擾離子的影響越小。計(jì)算題：1.設(shè)試液中Ca2?濃度為cx，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)加入法公式：ΔE=S×lg[(csVx+cxVx)/(cxVx+cxVx)]，已知ΔE=0.250-0.210=0.040V，S=59.0mV/pCa，cs=1.00×10?2mol/L，Vx=V，解得cx=1.99×10?3mol/L。2.根據(jù)公式pHx=pHs+(Ex-Es)/S，已知pHs=4.00，Ex=0.312V，Es=0.209V，S=59.0mV/pH，解得pHx=5.97。分析題：原因：離子選擇性電極存在檢測(cè)下限，當(dāng)被測(cè)離子濃度降低到接近檢測(cè)下限時(shí)，電極響應(yīng)的不確定性增加，導(dǎo)致測(cè)量誤差增大。改進(jìn)措施：可適當(dāng)增大試樣體積，以提高被測(cè)離子濃度；或采用靈敏度更高的電極；也可富集被測(cè)離子后再進(jìn)行測(cè)定。綜合題：例如在環(huán)境監(jiān)測(cè)中用于測(cè)定水中氟離子濃度。原理：氟離子選擇性電極對(duì)氟離子有選擇性響應(yīng)，