电位分析法习题
1.选择题
1-1 在直接电位法中的指示电极,其电位与被测离子的活度的关系为.( )
A. 成正比
B. 与其对数成正比
C. 符合能斯特公式
D. 无关
1-2 在下述电池的图解表示式中,规定左边的电极为( )
│F-(试液)|| SCE Ag,AgCl│Cl-,F-(恒定)│LaF
3
A. 正极
B. 负极
C. 阴极
D.工作电极
1-3 pH玻璃电极在使用前一定要在水中浸泡24小时, 目的在于()
A. 清洗电极表面,除去沾污的杂质
B. 活化电极,更好地形成水化层
C. 降低不对称电位和液接电位
D. 校正电极
1-4 离子选择电极产生膜电位,是由于()
A. Donan电位的形成
B. 扩散电位的形成
C. 扩散电位和Donan电位的形成
D. 氧化还原反应1-5 pH玻璃电极产生的不对称电位来源于( )
A. 内外溶液中H+ 浓度不同
B. 内外溶液的H+ 活度系数不同
C. 内外玻璃膜表面特性不同
D. 内外参比电极不一样
1-6 pH玻璃电极产生酸误差的原因是()A. 玻璃电极在强酸溶液中被腐蚀
B. H+ 与H
2O形成H
3
O+,结果H+降低,pH增高
C. H+ 浓度高,它占据了大量交换点位,pH偏低
D. 在强酸溶液中水分子活度减小,使H+ 传递困难,pH 增高
1-7 使pH玻璃电极产生钠差现象是由于( )
A. 玻璃膜在强碱性溶液中被腐蚀
B. 强碱溶液中Na+ 浓度太高
C. 强碱溶液中OH-中和了玻璃膜上的H+
D. 大量的OH-占据了膜上的交换点位
1-8 用pH玻璃电极测定pH约为12的碱性试液,测得pH 比实际值()
A. 高
B. 低
C. 两者相等
D. 难以确定
1-9 电位法测定时,溶液搅拌的目的()
A. 加速离子的扩散,减小浓差极化
B. 让更多的离子到电极上进行氧化还原反应
C. 缩短电极建立电位平衡的时间
D. 破坏双电层结构的建立
1-10 氟离子选择电极在使用前需用低浓度的氟溶液浸泡数小时,其目的()
A. 清洗电极
B. 检查电极的好坏
C. 检查离子计能否使用
D. 活化电极
1-11 用氟离子选择电极测定水中F-含量时,需加入TISAB 溶液,此时测得的结果是()
A. 水中F- 的含量
B. 水中游离氟的总量
C. 水中配合物中氟的总量
D. B和C的和
1-12 氟化镧单晶膜氟离子选择电极的膜电位的产生是由于( )
A. 氟离子在晶体膜表面氧化而传递电子
B. 氟离子进入晶体膜表面的晶格缺陷而形成双电层结构
C. 氟离子穿透晶体膜而使膜内外氟离子产生浓度差而形成双电层结构
D. 氟离子在晶体膜表面进行离子交换和扩散而形成双电层结构
1-13 Ag
S – AgX(X=Cl-,Br-,I-)混合粉末压成片,
2
构成的离子选择电极能响应的离子有()
A. Ag
B. S2-
C. 卤素和S2-
D. 卤素,S2-,Ag+
1-14 离子选择电极的电位选择性系数可用于( )
A. 估计电极的检测限
B. 估计共存离子的干扰程度
C. 校正方法误差
D. 计算电极的响应斜率
1-15选择电极对
的选择系数
。当用该电极测定浓度为
和的溶液时,由于
淮阴师范学院 仪器分析课程电位分析习题 一、选择题(每题2分,共20题,40分) 1在直接电位法中的指示电极,其电位与被测离子的活度的关系 为 ( 4 ) (1) 无关 (2) 成正比 (3) 与其对数成正比 (4) 符合能斯特公式 2玻璃膜钠离子选择电极对钾离子的电位选择性系数为 0.002,这意味着电极对钠离子的敏感为钾离子的倍数是 ( 2 ) (1) 0.002 倍 (2) 500 倍 (3) 2000 倍 (4) 5000 倍 3钾离子选择电极的选择性系数为6 pot Mg , K 10 8.1 2 - ? = + + K,当用该电极测浓度为1.0×10-5mol/L K+,浓度为 1.0×10-2mol/L Mg溶液时,由 Mg引起的 K+测定误差为( 3 ) (1) 0.00018% (2) 134% (3) 1.8% (4) 3.6% 4离子选择电极的电位选择性系数可用于( 2 ) (1) 估计电极的检测限 (2) 估计共存离子的干扰程度 (3) 校正方法误差 (4) 计算电极的响应斜率 5在电位滴定中,以?E/?V-V(?为电位,V为滴定剂体积)作图绘制滴定曲线, 滴定终点为: ( ) (1) 曲线的最大斜率(最正值)点 (2) 曲线的最小斜率(最负值)点 (3) 曲线的斜率为零时的点 (4) ?E /?V 为零时的点
6氟化镧单晶膜氟离子选择电极的膜电位的产生是由于 ( 2 ) (1) 氟离子在晶体膜表面氧化而传递电子 (2) 氟离子进入晶体膜表面的晶格缺陷而形成双电层结构 (3) 氟离子穿透晶体膜而使膜内外氟离子产生浓度差而形成双电层结构 (4) 氟离子在晶体膜表面进行离子交换和扩散而形成双电层结构 7利用选择性系数可以估计干扰离子带来的误差, 若05.0pot j i, K , 干扰离子的活度为0.1mol/L, 被测离子的活度为0.2mol/L, 其百分误差为: ( 1 ) (1) 2.5 (2) 5.0 (3) 10 (4) 20 8 pH 玻璃电极在使用前一定要在水中浸泡几小时, 目的在于 ( 2 ) (1) 清洗电极 (2) 活化电极 (3) 校正电极 (4) 除去沾污的杂质 9在实际测定溶液 pH 时, 都用标准缓冲溶液来校正电极, 目的是消除 ( 3 ) (1) 不对称电位 (2) 液接电位 (3) 不对称电位和液接电位 (4) 温度影响 10用pH 玻璃电极测定pH 约为12的碱性试液,测得pH 比实际值( 2 ) (1)大 (2)小 (3)两者相等 (4)难以确定 11 A 离子选择电极的电位选择系数pot B A,K 越小,表示 ( 1 ) (1)B 干扰离子的干扰越小 (2)B 干扰离子的干扰越大 (3)不能确定 (4)不能用此电极测定A 离子 12氨气敏电极的电极电位 ( 1 )
第十四章电位分析法 14-1 电位分析法可以分成哪两种类型?依据的定量原理是否一样?它们各有何特点? 答:(1)电位分析法分为电位法和电位滴定法。 (2)两者依据的定量原理不一样。 电位法一般使用专用的指示电极,把被测离子的活(浓)度通过毫伏电位计显示为电位(或电动势)读数,由Nersnst方程求算其活(浓)度,也可把电位计设计为有专用的控制档,能直接显示出活度相关值,如Ph,由Nersnst方程求算其活(浓)度。 电位滴定法利用电极电位在化学计量点附近的突变来确定滴定终点,被测物质含量的求法依赖于物质相互反应量的关系。 (3)电位法和电位滴定法一样,以指示电极、参比电极及组成测量电池,所不同的是电位滴定法要加滴定剂于测量电池溶液里。电位滴定法准确度和精度高,应用范围广,且计量点和终点选在重合位置,不存在终点误差。 14-2 画出氟离子选择电极的基本结构图,并指出各部分的名称。 答:见课本P367。 14-3为什么说ISFET电极具有大的发展潜力? 答:场效应晶体管电极是一种微电子敏感元件及制造技术与离子选择电极制作及测量方法相结合的高技术电分析方法。它既有离子选择电极对敏感离子响应的特性,又保留场效应晶体管的性能,故是一种有发展潜力的电极方法。 14-4何谓pH玻璃电极的实用定义?如何测量pH? 答:pH玻璃电极的实用定义为: pHx=pHs+[(Ex-Es)F]/RTln10 测量pH的方法: 选定一种标准缓冲溶液,其pH值为已知,测得其电动势为Es,在相同测量条件下测得待测溶液的电动势Ex,通过上式即可求出待测溶液的pH值. 14-5何谓ISE的电位选择系数?写出有干扰离子存在下的Nernst方程表达式? 答:在同一敏感膜上,可以有多种离子同时进行不同程度的响应,因此膜电极的响应并没有绝对的专一性,而只有相对的选择性,电极对各种离子的选择性,用电位选择性系数表示,表征了共存离子对响应离子的干扰程度。 有干扰离子存在下的Nernst方程表达式为: Em=常数+RT/nF ln(a A+KA,B) 14-6 电位滴定的终点确定哪几种方法? 答:电位滴定的终点确定有三种方法: 1)E-V曲线法:电位对滴定体积的曲线,曲线的转折点所对应的滴 定体积为化学计量点的体积。常以电位突跃的“中点”为滴定终 点,其对应的体积为终点时的滴定体积。 2)△E/△V-V曲线法:称为一次微分曲线,其极大值对应的体积为 化学计量点的滴定体积。 3)△2E/△V2-V曲线法:称为二次微分曲线,其值为0时,对应于化 学计量点的体积。
第十一章电位分析法 一.教学内容 1.电位分析法的基本概念及基本原理 2.离子选择性电极的基本结构、类型、响应机理、特性参数以及相关的计算 3.电位分析的方法及应用 二.重点与难点 1.膜电位及离子选择电极电位的产生及表达式 2.各类离子选择性电极的响应机理,p H玻璃电极尤为重要 3.离子选择性电极的特性参数,尤以电位选择性系数为重要 4.离子选择性电极的应用 三.教学要求 1.牢固掌握电位分析法的基本原理 2.较好掌握离子选择电极的基本结构、各类电极的响应机理 3.深刻理解电位选择系数的意义及相关运算 4.掌握用电位法测定某些物理化学常数 5.能根据分析对象,选择合适的电极加以应用 6.了解一些新类型的电极 四.学时安排4学时 电位分析法的基本原理 电位分析法是利用电极电位与溶液中待测物质离子的活度(或浓度)的关系进行分析的一种电化学分析法。N e rn s t方程式就是表示电极电位与离子的活度(或浓度)的关系式,所以Ne r n st方
程式是电位分析法的理论基础。 电位分析法利用一支指示电极(对待测离子响应的电极)及一支参比电极(常用S C E)构成一个测量电池(是一个原电池)。 在溶液平衡体系不发生变化及电池回路零电流条件下,测得电池的电动势(或指示电极的电位) E=φ参比-φ指示 由于φ参比不变,φ指示符合N e r ns t方程式,所以E的大小取决于待测物质离子的活度(或浓度),从而达到分析的目的。 电位分析法的分类和特点 1. 电位分析法的分类 ?直接电位法――利用专用的指示电极――离了选择性电极,选择性地把待测离子的活度(或浓度)转化为电极电位加 以测量,根据N e rn s t方程式,求出待测离子的活度(或浓 度),也称为离子选择电极法。这是二十世纪七十年代初才 发展起来的一种应用广泛的快速分析方法。 ?电位滴定法――利用指示电极在滴定过程中电位的变化及化学计量点附近电位的突跃来确定滴定终点的滴定分析方 法。电位滴定法与一般的滴定分析法的根本差别在于确定 终点的方法不同。 2. 电位分析法的特点 ★离子选择电极法 ?应用范围广――可用于许多阴离子、阳离子、有机物离子的测定,尤其是一些其他方法较难测定的碱金属、碱土金 属离子、一价阴离及气体的测定。因为测定的是离子的活 度,所以可以用于化学平衡、动力学、电化学理论的研究 及热力学常数的测定。 ?测定速度快,测定的离子浓度范围宽。 ?可以制作成传感器,用于工业生产流程或环境监测的自动
仪器分析电位分析篇试题及答案
5.离子选择性电极虽然有多种,但基本结构是由、、和内参比电极三部分组成。 5. 内参比溶液,敏感膜 电位分析法 一、计算题 1.在 -0.96V(vs SCE)时,硝基苯在汞阴极上发生如下反应: C 6H 5 NO 2 + 4H++ 4e-= C 6 H 5 NHOH + H 2 O 把 210mg含有硝基苯的有机试样溶解在 100mL甲醇中,电解 30min后反应完成。从电子库仑计上测得电量为 26.7C,计算试样中硝基苯的质量分数为多少? 2.将氯离子选择性电极和饱和甘汞电极接成如下电池: SCE||Cl-(X mol/L)│ ISE 试推导标准加入法测定氯离子的计算公式。 3.氟离子选择电极的内参比电极为Ag-AgCl,EθA g/AgCl=0.2223V。内参比溶液为 0.10mol/LNaCl和1.0×10-3mol/LNaF,计算它在1.0×-5mol/LF-,pH=7的试液中,25o C时测量的电位值。 4.由Cl-浓度为 1mol/L的甘汞电极和氢电极组成一电对,浸入 100mL HCl试液中。已知摩尔甘汞电极作阴极,电极电位为 0.28V,E q (H+/ H2)= 0.00V,氢气分压为 101325Pa。A r(H) = 1.008,A r(Cl) = 3 5.4该电池电动势为0.40V。 (1)用电池组成符号表示电池的组成形式 (2)计算试液含有多少克 HCl 5.Ca2+选择电极为负极与另一参比电极组成电池,测得0.010mol/L的Ca2+溶液的电动势为0.250V,同样情况下,测得未知钙离子溶液电动势为0.271V。两种溶液的离子强度相同,计算求未知Ca2+溶液的浓度。 6.流动载体钾电极与饱和甘汞电极组成测量电池,以醋酸锂为盐桥,在1.0×10-2mol/L氯化钠溶液中测得电池电动势为60.0mV(钾电极为负极),在1.0×10-2 mol/L氯化钾溶液中测得电池电动势为90.8mV(钾电极为正极),钾电极的响应斜率为 55.0mV/pK。计算值。
第四章 电化学与电位分析法 一、简答题 1.化学电池由哪几部分组成?如何表达电池的图示式?电池的图示式有那些规定? 2.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? 3.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? 4.电极电位及电池电动势的表示式如何表示?应注意什么问题?何谓式量电位?如何表示? 5.电极有几种类型?各种类型电极的电极电位如何表示? 6.何谓指示电极、工作电极、参比电极和辅助电极? 7.何谓电极的极化?产生电极极化的原因有哪些?极化过电位如何表示? 8.写出下列电池的半电池反应和电池反应,计算电动势。这些电池是原电池还是电解池?极性为何?(设T 为25℃,活度系数均为1) (1)Pt│Cr 3+(1.0×10-4mol·L -1),Cr 2+(0.10mol·L -1)‖Pb 2+(8.0× 10-2mol·L -1)│Pb 已知: 322//E 0.41,E 0.126Cr Cr Pb Pb V V θθ+++=-=- 已知: 2332//E 1.00,E 0.77VO VO Fe Fe V V θθ++++== (3)Pt,H 2(20265Pa)│HCl (0.100mol·L -1)‖HClO 4(0.100mol·L -1 )│Cl 2(50663Pa),Pt 已知: 22//E 0.0,E 1.359H H Cl Cl V V θθ +-== (4)Bi│BiO +(8.0×10-2mol·L -1),H +(1.00×10-2mol·L -1)‖I-(0.100mol·L -1),AgI(饱和)│Ag 已知: 17,//E 0.32,E 0.799,8.310sp AgI BiO Bi Ag Ag V V K θθ++-===? 9. 电位分析法的理论基础是什么?它可以分成哪两类分析方法?它们各有何特点? 10.以氟离子选择性电极为例,画出离子选择电极的基本结构图,并指出各部分的名称。 11.写出离子选择电极膜电位和电极电位的能斯特方程式。 ⑵
电位分析法习题 1.选择题 1-1 在直接电位法中的指示电极,其电位与被测离子的活度的关系为.( ) A. 成正比 B. 与其对数成正比 C. 符合能斯特公式 D. 无关 1-2 在下述电池的图解表示式中,规定左边的电极为( ) │F-(试液)|| SCE Ag,AgCl│Cl-,F-(恒定)│LaF 3 A. 正极 B. 负极 C. 阴极 D.工作电极 1-3 pH玻璃电极在使用前一定要在水中浸泡24小时, 目的在于() A. 清洗电极表面,除去沾污的杂质 B. 活化电极,更好地形成水化层 C. 降低不对称电位和液接电位 D. 校正电极 1-4 离子选择电极产生膜电位,是由于() A. Donan电位的形成 B. 扩散电位的形成 C. 扩散电位和Donan电位的形成 D. 氧化还原反应 1-5 pH玻璃电极产生的不对称电位来源于( ) A. 内外溶液中H+ 浓度不同 B. 内外溶液的H+ 活度系数不同 C. 内外玻璃膜表面特性不同
D. 内外参比电极不一样 1-6 pH 玻璃电极产生酸误差的原因是 ( ) A. 玻璃电极在强酸溶液中被腐蚀 B. H + 与H 2O 形成H 3O +,结果H +降低,pH 增高 C. H + 浓度高,它占据了大量交换点位,pH 偏低 D. 在强酸溶液中水分子活度减小,使H + 传递困难,pH 增高 1-7 使pH 玻璃电极产生钠差现象是由于 ( ) A. 玻璃膜在强碱性溶液中被腐蚀 B. 强碱溶液中 Na + 浓度太高 C. 强碱溶液中OH - 中和了玻璃膜上的 H + D. 大量的 OH - 占据了膜上的交换点位 1-8 用pH 玻璃电极测定pH 约为12的碱性试液,测得pH 比实际值( ) A. 高 B. 低 C. 两者相等 D. 难以确定 1-9 电位法测定时,溶液搅拌的目的( ) A. 加速离子的扩散,减小浓差极化 B. 让更多的离子到电极上进行氧化还原反应 C. 缩短电极建立电位平衡的时间 D. 破坏双电层结构的建立 1-10 氟离子选择电极在使用前需用低浓度的氟溶液浸泡数小时,其目的( )
第十三章电化学分析法 一、选择题 1. 下列( )不是玻璃电极的组成部分。 A.Ag-AgCl 电极 B.一定浓度的HCl 溶液 C.饱和KCl溶液 D .玻璃管 2.测定溶液PH值时,所用的指示电极是: ( ) A.氢电极 B.铂电极 C.氢醌电极 D.玻璃电极 3.测定溶液PH时,所用的参比电极是: ( ) A.饱和甘汞电极 B.银-氯化银电极 C.玻璃电极 D.铂电极 4.在电位滴定中,以△E/△V为纵坐标,标准溶液的平均体积V为横坐标,绘制△E/△V~ V曲线, 滴定终点为:( ) A.曲线的最高点 B. 曲线的转折点 C.曲线的斜率为零时的点 D. △E/△V=0对应的 5.在电位法中离子选择性电极的电位应与待测离子的浓度() A.成正比 B.的对数成正比 C.复合扩散电流公式 D. 符合能斯特方程式 6.玻璃电极使用前一定要在水中浸泡24h以上, 其目的是( ) A.清洗电极 B.活化电极C.校正电极 D.检查电极好坏 7.25℃时, 标准溶液与待测溶液的pH值变化一个单位,电池电动势的变化为( ) A.0.058V B.58V C.0.059V D.59V 8.pH玻璃电极膜电位的产生是因为( ) A.电子得失 B. H+穿过玻璃膜C.H+被还原 D. 溶液中H+和玻璃膜水合层中的H+的交换作用 9.在离子选择性电极分析法中,( )说法不正确。 A. 参比电极电位恒定不变 B.待测离子价数愈高,测定误差愈大 C.指示电极电位与待测离子浓度呈能斯特响应 D.电池电动势与待测离子浓度成线性关系。 10.电位滴定与容量滴定的根本区别在于()。 A.滴定仪器不同 B.指示终点的方法不同
第二章 电位分析法 思考与习题 1.计算下列电池的电动势,并标明电极的正负。 Ag,AgCl|0.1mol ?L -1NaCl,1?10-3 mol ?L -1NaF|LaF 3单晶膜|0.1 mol ?L -1KF ┊SCE 解答: 电极右为正,左为负 左电极:右电极:内参左右 0.08580.15920.245E 0.1592V 0.059lg100.059lg0.10.059lg0.10.218210 0.1 lg 10.0590.059lg α0.245V 33Cl Cl AgCl,,Ag M SCE +=-==+--=--=+===---- ο ?????? 2.考虑离子强度的影响,计算全固态溴化银晶体膜电极在0.01mol .l -1溴化钙试液 中的电极电位,测量时与饱和甘汞电极组成电池体系,何者作为正极? 解答: 为正。 组成测量体系时,与SCE SCE 0.245V 0.171V 20.059lg0.0 0.071V 0.059lg SCE Br AgBr Ag,ISE -∴==-=-=?α??ο 3.用pH 玻璃电极测定pH=5的溶液,其电极电位为+0.0435V ;测定另一未知试 液时,电极电位则为+0.0145V 。电极的响应斜率为58.0mV/pH ,计算未知液的 pH 值。 解答 ?=k-0.058pH ∴?s =0.0435=k-0.058?5.0 ?x =0.0145=k-0.058?pH x 5.5058 .0=+-= s x s x pH pH ?? 4.硫化银膜电极以银丝为内参比电极,0.01mol .L -1硝酸银为内参比溶液,计算它 在1×10-4 mol .L -1 S 2- 强碱性溶液中的电极电位。 解答:
第十三章原子吸收分光光度法 一、选择题 1.钠原子的基态能级用光谱支项32S1/2表示,其具体含义是() A、n=3,L=0,S=0,J=0 B、n=3,L=l,S=l/2,J=1/2 C、n=3,L=0,S=l/2,J=1/2 D、n=3,L=0,S=l/2,J=3/2 2.原子吸收分光光度计中,目前最常用的光源是() A、火焰 B、空心阴极灯 C、氖灯 D、交流电弧 3.原子吸收分光光度分析中光源的作用是() A、提供试样蒸发和激发所需的能量 B、产生紫外光 C、发射待测元素的特征谱线 D、产生具有足够强度的散射光 4.关于原子吸收光谱,下列叙述不正确的是() A、由原子外层电子能级跃迁而产生 B、测定样品必须是气态 C、不仅反映原子或离子的性质,而且与分子结构有关 D、可确定样品的元素组成 5.关于原子吸收分光光度计下列叙述错误的是() A、光源是空心阴极灯 B、原子化器为石墨炉或火焰原子化器 C、分光系统在原子化器前面 D、检测器为光电倍增管 6.空心阴极灯中对发射线宽度影响最大的因素是() A、阴极材料 B、填充气体 C、灯电流 D、阳极材料 7.原子化器的主要作用是() A、将试样中的待测元素转化为气态的基态原子 B、将试样中的待测元素转化为激发态原子 C、将试样中的待测元素转化为中性分子 D、将试样中的待测元素转化为离子 8.由原子无规则运动所产生的谱线变宽称为() A、自然变宽 B、电场变宽 C、劳仑茨变宽 D、多普勒变宽 9.产生原子吸收光谱线的多普勒变宽的原因是() A、原子在激发态时所停留的时间 B、原子的热运动 C、外部电场对原子的影响 D、原子与其他原子或分子的碰撞10.非火焰原子化法的主要优点为() A、谱线干扰小 B、操作简单