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1531直接电位分析的应用教案.

1531直接电位分析的应用教案.
1531直接电位分析的应用教案.

扬州工业职业技术学院教案

(3)惰性金属电极(零类电极):由一种惰性金属如铂与含有可溶性的氧化态和还原态物质的溶液所组成。

(4)膜电极(离子选择性电极):以固态或液态膜为传感器,指示溶液中某离子的浓度。其膜电位与离子浓度的关系符合能斯特方程式。

2、参比电极:是测量电池电动势的基准。

(1)对参比电极的要求:a 、电位值稳定。

b 、电极电位重现性好。

c 、装置简便,容易制备,使用寿命长。

(2)常用的参比电极

a 、甘汞电极:

半电池的组成:Hg|Hg 2Cl 2(s)|KCl

电极反应: Hg 2Cl 2+2e=2Hg+2Cl —

饱和甘汞电极的电位稳定,再现性好,而且装置简单,容易保养,使用方便,因此广泛地用作参比电极。

b 、Ag —AgCl 电极:由银丝镀上一层氯化银,浸入一定浓度的KCl 溶液中,即构成此种电极。

半电池的组成:Ag|AgCl(s)|KCl

电极反应: AgCl +e=Ag+Cl —

电极电位计算:

(3)参比电极使用注意事项

a 、电极内部溶液的液面应始终高于试样溶液液面!

b 、上述试液污染有时是不可避免的,但通常对测定影响较小

任务3 直接电位分析的应用

一、电位法测定溶液的PH 值

电位法测 定溶液的PH 值常用饱和甘汞电极作参比电极,玻璃电极作指示电极,

1、理论依据

pH=-lg[H +] E=E 0+0.059 lg[H +]= E 0-0.059pH

2、pH 玻璃膜电极(硬质、非晶体)

pH K a K H M 0592.0lg 0592.0-=+=+?

3、溶液pH 值的测定

电位法测 定溶液的PH 值常用饱和甘汞电极作参比电极,玻璃电极作指示电极,置于待测溶液中组成 如下电池。

Ag│AgC l(s),Cl-(0.1mol.L-1),H+(0.1mol.L-1)│玻璃膜│待测pH 溶液 ‖KC l(饱和)|Hg 2Cl 2(s)│Hg(1

测出的电动势为饱和甘汞电极和玻璃电极的电位差值,即

二、离子选择性电极

1、离子选择性电极的类型

第十四章 电位分析法

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。

电分析化学试题

1.下列参量中,不属于电分析化学方法所测量的是( c) A 电动势 B 电流 C 电容 D 电量 2.下列方法中不属于电化学分析方法的是(D ) A 电位分析法 B 伏安法 C 库仑分析法 D 电子能谱 3.分原电池正极和负极的根据是(A ) A 电极电位 B 电极材料 C 电极反应 D 离子浓度 4.分电解池阴极和阳极的根据是( A) A 电极电位 B 电极材料 C 电极反应 D 离子浓度 5.量电极的极化程度的参数是 ( C) A 标准电极电位 B 条件电极电位 C 过电位 D 电池的电动势 6.浓差极化是由于在电解过程中电极表面附近溶液的浓度与主体溶液的浓度差别引起的,它的大小与哪些因素有关( D) A 电极电位 B 溶液浓度 C 搅拌程度 D 电流密度 7.于极化的结果,下列说法正确的有A)A阴极电位变负 B阴极电位变正C阳极电位变正D阳极电位变负 8.列不符合作为一个参比电极的条件的是 (B ) A 电位的稳定性 B 固体电极 C 重现性好 D 可逆性好 9.汞电极是常用参比电极它的电极电位取决于 B)A 温度 B氯离子的活度C主体溶液的浓度DKCl的浓度 10.位分析中所用的离子选择电极属于(C ) A 极化电极 B 去极化电极 C 指示电极 D 膜电极 11.列哪项不是玻璃电极的组成部分(C )A Ag-AgCl电极B一定浓度的HCl 溶液C饱和KCl溶液 D 玻璃管 12.H玻璃电极膜电位的产生是由于 ( A) A 离子透过玻璃膜 B 电子的得失 C 离子得到电子 D 溶液中H+和硅胶层中的H+发生交换 13.璃电极IUPAC分类法中应属于 (B ) A 单晶膜电极 B 非晶体膜电极 C 多晶膜电极 D 硬质电极 14.体膜电极的选择性取决于 (D)A 被测离子与共存离子的迁移速度B被测离子与共存离子的电荷数C共存离子在电极上参与响应的敏感程度D共存离子与晶体膜离子形成微溶性盐的溶解度或络合物的稳定性 15.定溶液PH值时,所用的指示电极是:(D ) A 氢电极 B 铂电极 C 氢醌电极 D 玻璃电极 16.定溶液PH时,所用的参比电极是: ( A) A 饱和甘汞电极 B 银-氯化银电极 C 玻璃电极 D 铂电极 17.璃电极在使用前,需在去离子水中浸泡24小时以上,其目的是:( D) A 清除不对称电位 B 清除液接电位 C 清洗电极 D 使不对称电位处于稳定 18.体膜离子选择电极的灵敏度取决于 (B ) A 响应离子在溶液中的迁移速度 B 膜物质在水中的溶解度 C 行营离子的活度系数 D 晶体膜的厚度 19.氟离子选择电极测定溶液中F-离子的含量时,主要的干扰离子是 ( C) A Cl- B Br- C OH-D NO3- 20.实验测定溶液pH值时,都是用标准缓冲溶液来校正电极,其目的是消除何种的影响。 (D ) A 不对称电位 B 液接电位 C 温度 D 不对称电位和液接电位 21.用银离子选择电极作指示电极,电位滴定测定牛奶中氯离子含量时,如以饱和甘汞电极作为参比电极,双盐桥应选用的溶液为(A ) A KNO3 B KCl C KBr D K 22.pH玻璃电极产生的不对称电位来源于 (A ) A内外玻璃膜表面特性不同 B 内外溶液中H+浓度不同 C 内外溶液的 H+活度系数不同 D 内外参比电极不一样 23.M1| M1n+|| M2m+| M2在上述电池的图解表示式中,规定左边的电极为(D)A正极B参比电极C阴极D阳极 24.用离子选择电极标准加入法进行定量分析时,对加入标准溶液的要求为( D) A体积要大,其浓度要高 B 体积要小,其浓度要低 C 体积要大,其浓度要低 D 体积要小,其浓度要高

电位分析法教案

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

电位滴定法试题库(填空题)

电位滴定法试题库(填空题) 1.正负离子都可以由扩散通过界面的电位称为__扩散电位; __, 它没有__强制性和_选择_____性, 而渗透膜, 只能让某种离子通过, 造成相界面上电荷分布不均, 产生双电层,形成___选择;- Donnan ____电位。; 2.用氟离子选择电极的标准曲线法测定试液中F-浓度时, 对较复杂的试液需要加入总离子强度调节剂(TISAB)试剂, 其目的有第一_维持试样与标准试液有恒定的离子活度_______;第二__使试液在离子选择电极适合的pH范围内,避免H+或OH-干扰_______;第三__使被测离子释放成为可检测的游离离子 _________。 3.用直读法测定试液的pH值, 其操作定义可用式_______来表示。用pH玻璃电极测定酸度时, 测定强酸溶液时, 测得的pH比实际数值___偏高____, 这种现象称为 ___酸差___。测定强碱时, 测得的pH值比实际数值___偏低__, 这种现象称为_____钠差_____。 4.由LaF 单晶片制成的氟离子选择电极, 晶体中__F-___是电荷的传递者, ___ 3 La3+_是固定在膜相中不参与电荷的传递, 内参比电极是______ Ag|AgCl ___, 内参比电极由_____0.1mol/LNaCl和0.1mol/LNaF溶液______组成。 5.在电化学分析方法中, 由于测量电池的参数不同而分成各种方法:测量电动势为_电位分析法_;测量电流随电压变化的是_伏安法_,其中若使用_滴汞_电极的则称为极谱法_;测量电阻的方法称为_电导分析法_;测量电量的方法称为_库仑分析法__。 6.电位法测量常以___待测试液_______作为电池的电解质溶液, 浸入两个电极, 一个是指示电极, 另一个是参比电极, 在零电流条件下, 测量所组成的原电池___电动势____。

第十四章节电解及库仑分析法

第十四章节电解及库仑分析法 14-1.有下列五种电化学分析法: A :电位分析法 B :伏安分析 法 C :电导分析法 D :电解分析法 E :库仑分析法 (1)以测量沉积于电极表面的沉积物质量为基础的是( ) (2)以测量电解过程中被测物质在电极上发生电化学反应所消耗的电量为基础的是( ) (3)要求电流效率100%的是( ) 14-2.以下有关电解的叙述哪些是正确的? A .借外部电源的作用来实现化学反应向着非自发方向进行的过程; B .借外部电源的作用来实现化学反应向着自发方向进行的过程; C .在电解时,加直流电压于电解池的两个电极上; D .在电解时,加交流电压于电解池的两个电极上; 14-3.在电重量分析法中作为沉淀剂的是: A .电压 B .电流 C .电量 D .电能 E .电动势 14-4 以下哪个是错误的? A .在阴极上还原的不一定是阳离子; B .在阳极上氧化的不一定水阴离子; C .析出电位是相对一个电极而言; D .分解电压是对整个电解池而言 E .析出电位值越负越容易被还原 14-5.在分解电压中没有考虑的因素是: A .理论分解电压 B .极化产生的超电压 C .电解回路的iR 降 D .液体接界电位 E .膜电位 14-6 以下哪个因素与超电位无关? A .电极面积 B .电流密度 C .温度 D .析出物温度 E .电解质组成 14-7 与电解方程式的表达式无关的是 A .电极电位 B .超电位 C .电解池内阻 D .通过电解池的电流 E .液接电位 14-8在控制电位电解法的装置中,不包括以下哪个? A .电压表 B .电位计 C .电流表 D .可变电阻 E .甘汞电极 14-9右图为欲分离A 和B 两种离子的i-E 曲线,如果要使金属离子A 还原而B 不还原,则阴极电位E 必须控制在 A. ab D. E ->a E. E -

电位分析习题

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)
姓名
(1) 无关 式

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 ) (2) 成正比 (3) 与其对数成正比 (4) 符合能斯特公
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 (1) 0.002 倍 (2) 500 倍 ( 2 ) (3) 2000 倍 (4) 5000 倍
学号
pot ?6 3 钾离子选择电极的选择性系数为 K K ? , Mg 2? ? 1.8 ? 10 ,当用该电极测浓度为 1.0

线
系别
×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 Ki, j ? 0.05 , 干扰离子的活度
pot
班级
为 0.1mol/L, 被测离子的活度为 0.2mol/L, 其百分误差为:
(
1 )
第1页 共9页

第十一章 电分析导论

第十一章电分析导论 一、名词术语: 电化学分析法:电化学分析法又称为电分析化学法,它是应用电化学原理和实验技术建立起来的一类分析方法的总称。 平衡电位:前面所述平衡状态下的电位,电位与相应组分浓度符合Nernst关系。原电池:能自发地将化学能转化为电能的装置. 电解池:需要消耗外部电源提供的电能,使电池内部发生化学反应装置。 极化:当有较大电流通过电池时,电极的实际电极电位偏离平衡电极电位的现象称为电极的极化。 浓差极化:由于电极反应过程中电极表面附近溶液的浓度和主体溶液的浓度发生了差别所引起的极化。 电化学极化:由于电极反应较慢引起的极化现象,即某些动力学因素决定的。工作电极:在测试过程中,有较大电流通过,溶液的主体浓度发生显著变化的电极称为工作电极。 指示电极:能反映溶液中待测离子的活度或浓度的电极,在测试过程中,溶液主体浓度不发生变化的电极称为指示电极。 参比电极:在测量过程中,具有已知、恒定电位的电极称为参比电极。 极化电极:在电解过程中,插入试液的电极的电位完全随外加电压的变化而变化,或当电极的电位改变很大而电流改变很小时,这一类电极称为极化电极。去极化电极:当电极电位不随外加电压的变化而变化,或电极电位改变很小而电流改变很大时,这类电极称为去极化电极。 膜电极:具有敏感膜并能产生膜电位的电极。 膜电位:与特定的离子活度的关系符合能斯特公式。 扩散电流:由扩散传质引起的电流称为扩散电流。 对流电流:由对流传质引起的电流叫对流电流。 迁移电流:由电迁移引起的电流叫迁移电流。 二.问题: 1、理解原电池、电解池的原理 原电池: 阳极:发生氧化反应的电极(负极); 阴极:发生还原反应的电极(正极); 阳极≠正极 阴极≠负极 电极电位较正的为正极,电子由负极流向正极。 电解池: 阳极:发生氧化反应的电极(正极); 阴极:发生还原反应的电极(负极); 阳极=正极 阴极=负极 电子由阳极流向阴极 2、电池表示方法及电极电位、电动势计算(P226-229) 1)阳极及其有关的溶液都写在左边;

试题解答(电位分析法)

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:

仪器分析之库仑分析法试题及答案

库仑分析法一、填空题 1。在测定S 2O 3 2—浓度的库仑滴定中,滴定剂是_________,实验中将____ _____ 极在套管中保护起来, 其原因是____________________________, 在套管中应加足_______________溶液, 其作用是_______________________。 2。用于库仑滴定指示终点的方法有______________, , 。其中,____________方法的灵敏度最高。3。在库仑分析中,为了达到电流的效率为100%,在恒电位方法中采用_______________,在恒电流方法中采用________________。 4. 库仑分析中为保证电流效率达到100%,克服溶剂的电解是其中之一,在水溶液中, 工作电极为阴极时, 应避免_____________, 为阳极时, 则应防止______________。 5. 在库仑分析中, 为了达到电流的效率为100%,在恒电位方法中采用_______________,在恒电流方法中采用________________. 6. 库仑分析也是电解,但它与普通电解不同, 测量的是电解过程中消耗的_________________因此, 它要求____________________为先决条件. 7。法拉第电解定律是库仑分析法的理论基础,它表明物质在电极上析出的质量与通过电解池的电量之间的关系,其数学表达式为 _____________ 。 8。恒电流库仑分析,滴定剂由_______________________,与被测物质发生反应,终点由________________来确定, 故它又称为___________________________。 二、选择题 1。由库仑法生成的 Br 2来滴定Tl+, Tl++ Br 2 ─→ Tl+2Br-到达终点 时测得电流为 10.00mA,时间为 102。0s,溶液中生成的铊的质量是多少克? [Ar (Tl) = 204。4] () A 7.203×10—4B 1。080×10—3 C 2。160×10—3_ D 1。808 2. 库仑滴定中加入大量无关电解质的作用是 ( )

第八章 电位分析法

第八章电位分析法 8.1 测得下列电池的电动势为0.972V(25℃):Cd|CdX2,X—(0.0200mol/L)||SCE 已知,忽略液接电位,计算CdX2的K sp。 8.2 当下列电池中的溶液是pH=4.00的缓冲溶液时,在25℃测得电池的电动势为0.209V: 当缓冲溶液用未知溶液代替时,测得电池电动势如下:①0.312V;②0.088V;③-0.017V。试计算每一种溶液的pH值。 解根据公式

8.3 用标准甘汞电极作正极,氢电极作负极与待测的HCl溶液组成电池。在25℃时,测得E=0.342V。当待测液为NaOH溶液时,测得E=1.050V。取此NaOH 溶液20.0mL,用上述HCl溶液中和完全,需用HCl溶液多少毫升? 8.4 25℃时,下列电池的电动势为0.518V(忽略液接电位): 计算弱酸HA的K a值。

8.5 已知电池 测得E=0.672V。计算HA的离解常数(忽略液接电位)。 8.6 测得下列电池电动势为0.873V(25℃): 试计算Cd(CN)42—的稳定常数。

8.7 为了测定CuY2-的稳定常数,组成下列电池: 25℃时,测得电池电动势为0.277V,计算K CuY2-值。

8.8 有下列电池 30℃时,测得E=0.07V。计算溶液中[Sn4+]/[Sn2+] 比值(忽略液接电位)。 8.9 在60mL溶解有2 mmolSn2+溶液中插入铂电极(+)和SCE (-),用0.10 mol·L-1的Ce4+溶液进行滴定,当加入20.0mL滴定剂时,电池电动势的理论值应是多少?

8.10 在0.01mol·L-1FeSO4溶液中,插入铂电极(+)和SCE (-),25℃时测得E=0.395V,有多少Fe2+被氧化为Fe3+? 8.11 20.00mL0.1000mol·L-1Fe2+溶液在1mol·L-1H2SO4溶液中,用0.1000mol·L-1Ce4+溶液滴定,用铂电极(+)和SCE (-)组成电池,测得电池电动势为0.50V。此时已加入多少毫升滴定剂?

电位分析法部分习题解答

电位分析法部分习题解答 基本要求:了解金属基电极的响应特征, 了解指示电极和参比电极的作用原理, 掌握ISE 的组成、响应机理、膜电位及ISE 的性能指标, 掌握pH 的实用定义及测定离子活(浓)度的方法, 了解电位滴定的原理和终点的确定方法。 重点:金属基电极的响应特征,pH 的实用定义,测定离子活(浓)度的方法。 难点:ISE 的组成、响应特征,膜电位及ISE 的性能指标。 参考学时:3学时 10、若离子选择性电极的电位表达式为: )lg(303.2j A A K F RT E ?++ =α常数 试问: (1)j A K ?>>1时,该离子选择性电极主要对什么离子有响应?对什么离子有干扰? (2)j A K ?<<1时,主要对什么离子有响应?对什么离子有干扰? 解:(1)当j A K ?>>1时,电极主要对j 离子有响应,A 离子有干扰; (2)当j A K ?<<1时,电极主要对A 离子有响应,j 离子有干扰。 21、用离子选择性电极法分别测定H +,Ca 2+时,二者的活度均变化一个数量级时,电极电位将发生多大变化? 解: 阳离子膜a n K E log 059 .0+ =(25℃) 对于H +,n =1 +H a 活度变化一个数量级,电极电位将变化59mV ; 对于Ca 2+,n =2 +2Ca a 活度变化一个数量级,电极电位将变化30mV 。 22、当下列电池中的溶液是pH=4.00的缓冲溶液时,在25℃测得电池的电动势为0.209V :

玻璃电极 | H +(α=x )|| SCE 当缓冲溶液由未知溶液代替时,测得电池电动势分别为(a )0.312V ,(b )0.088V ,(c )-0.017V 。试计算每种未知溶液的pH 值。 解:由pH 的实用定义: s pH 0591 .0pH +-= s x x E E (25℃) a )74.574.100.40591 .0209 .0312.0pH pH s =+=-+=x b )95.10591.0209 .0088.000.4pH =-+ =x c )176.00591 .0209 .0017.000.4pH =--+=x 23、用甘汞电极和pH 玻璃膜电极组成电池时,写出溶液的pH 值与电位值的关系,并计算电动势产生0.001V 误差时,所引起的pH 误差。 解:由 pH 0591.0MF +'=K E (25℃) 可得: 0591 .0pH MF E ?= ? 当MF E ?=0.001V 时,所引起的pH 误差为: 017.00591 .0001 .0pH == ? 24、以SCE 作正极,氟离子选择性电极作负极,放入0.001mol ·L - 1的氟离子溶液中,测得电动势E 为-0.159V 。换用含氟离子的未知试液,测得电动势E 为-0.212V ,计算未知试液中氟离子的浓度。 解:25℃,加有TISAB 时,氟选电极的电位]log[0591.0F --=-F K E 而--=F E E E SCE MF ]) lg[ 0591.0(212.0)001.0lg 0591.0(519.0---=-=--=-=F K E E K E E SCE x SCE s 联立解之 [F -] = 1.27×10-4(mol ·L - 1) 26、一个天然水样中大约含有1.30×103μg ·mL -1Mg 2+和4.00×102μg ·mL - 1Mg 2+,用Ca 2+离子电

电位分析法及应用

电分析方法的电化学仪器装置较为简单,操作方便,尤其适合于化工生产中的自动控制和在线分析。活体分析 液接电位可用盐桥尽量消除 电位分析法通过在零电流条件下测定电池的电动势或电极电位,应用能斯特方程,进行分析测定的方法。 E = E+ - E- + EL 电极的分类分类 方法 类型定义 按组成及机理第一类 电极 金属/金属离子电极的分类第二类 电极 金属/难溶盐或络离子 第三类 电极 金属/两种共同阴离子的难溶盐或络 离子 零类电 极 惰性材料电极(指示气体或均相反 应) 膜电极有敏感膜且能产生膜电位离子选择性 电极 按作用参比电 极 电极电位不随测定溶液和浓度变化而变 化的电极,作为基准,以显示指示电极电 位的变化。例如测定溶液pH时,用 甘汞电极作为参比电极 标准氢电极、 饱和甘汞电 极、银-氯化 银电极 指示电 极 电极电位则随测量溶液和浓度不同而变 化的电极,可用于指示溶液中离子活度的 变化例如测定溶液pH时用玻璃电 极极作为指示电极,玻璃电极的膜电位与溶 液pH成线性关系,可指示溶液酸度变化 五类电极 一、电极的构造、原理及特性指标 (一)电极及其分类(参比与指示) (二)离子选择性电极的种类和结构 (三)离子选择电极的特性 (一)电极及其分类(参比与指示) 1.参比电极:电极电位不随测定溶液和浓度变化而变化的电极,其中 ①标准氢电极(SHE)Pt / H2(101325 Pa), H+(a=1) 基准(一级标准) 在任何温度下,标准氢电极的电极电位为0,其他电极的电位为以氢电极为标准的相对值。 ②甘汞电极(NCE→饱和SCE),电极反应:Hg2Cl2 + 2e- = 2Hg + 2 Cl- 半电池符号:Hg,Hg2Cl2(固)KCl

电位分析习题

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 .0 pot 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 )

电位滴定法试题库(选则题)

电位滴定法试题库(选则题) 1.用pH计测定未知溶液前应(A)pH计。 A: 标定 B: 滴定 C: 定位 D: 调灵敏度 2. pH计标定所选用的pH标准缓冲溶液同被测样品pH值应(B)。A: 相差较大 B: 尽量接近 C: 完全相等 D: 无关系 3.用pH计测量溶液pH时,首先要( B)。 A: 消除不对称电位 B: 用标准pH溶液定位 C: 选择内标溶液 D: 用标准pH溶液浸泡电极 4.电位滴定终点的确定通常采用(C )。 A: 标准曲线法 B: 标准加入法 C: 二阶微商法 D: 内标法 5.玻璃电极属于(B)。 A: 单晶膜电极 B: 非晶体膜电极 C: 敏化电极 D: 多晶膜电极 6.氟电极内溶液为一定浓度的(B)溶液。 A: 氯离子

B: 氯离子+氟离子 C: 氟离子 D: 氢离子 7.玻璃电极内、外溶液的pH相等时,电极的电位(B)。 A: 等于零 B: 等于不对称电位 C: 小于零 D: 等于对称电位 8.以下哪些情况下,pH计需重新标定?(ABCD ) A: 定位旋钮有变动 B: 干燥过较久的电极 C: 溶液温度与标定时的温度的较大差异 D: 换过了新的电极 E: 用蒸馏水冲洗过 9.下列参量中,不属于电分析化学方法所测量的是 ( C ) A 电动势 B 电流 C 电容 D 电量 10.列方法中不属于电化学分析方法的是 ( D ) A 电位分析法 B 伏安法 C 库仑分析法 D 电子能谱 11.分原电池正极和负极的根据是 ( A ) A 电极电位 B 电极材料 C 电极反应 D 离子浓度 12.分电解池阴极和阳极的根据是 ( A ) A 电极电位 B 电极材料 C 电极反应 D 离子浓度 13.量电极的极化程度的参数是 ( C )

仪器分析之库仑分析法试题及答案 ()

库仑分析法一、填空题 1. 在测定S 2O 3 2-浓度的库仑滴定中, 滴定剂是_________,实验中将_________ 极在套管中保护起来, 其原因是____________________________, 在套管中应加足_______________溶液, 其作用是_______________________. 2. 用于库仑滴定指示终点的方法有______________,,。其中, ____________方法的灵敏度最高。 3. 在库仑分析中, 为了达到电流的效率为100%, 在恒电位方法中采用_______________,在恒电流方法中采用________________。 4. 库仑分析中为保证电流效率达到100%, 克服溶剂的电解是其中之一, 在水溶液中, 工作电极为阴极时, 应避免_____________, 为阳极时, 则应防止______________。 5. 在库仑分析中, 为了达到电流的效率为100%, 在恒电位方法中采用_______________,在恒电流方法中采用________________。 6. 库仑分析也是电解, 但它与普通电解不同, 测量的是电解过程中消耗的_________________因此, 它要求____________________为先决条件。 7. 法拉第电解定律是库仑分析法的理论基础,它表明物质在电极上析出的质量与通过电解池的电量之间的关系,其数学表达式为 _____________ 。 8. 恒电流库仑分析, 滴定剂由_______________________,与被测物质发生反应, 终点由________________来确定, 故它又称为___________________________。二、选择题 1.由库仑法生成的 Br 2来滴定Tl+, Tl++ Br 2 ─→ Tl+ 2Br-到达终点时测得 电流为 10.00mA,时间为 102.0s,溶液中生成的铊的质量是多少克? [A r(Tl) = 204.4] ( ) A 7.203×10-4 B 1.080×10-3 C 2.160×10-3_ D 1.808 2. 库仑滴定中加入大量无关电解质的作用是 ( ) A 降低迁移速度 B 增大迁移电流 C 增大电流效率 D 保证电流效率 100% 3. 库仑分析的理论基础是 ( ) A电解方程式 B 法拉第定律 C 能斯特方程式 D 菲克定律

第四章电化学与电位分析法

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: 2 2//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

90364-仪器分析-电位分析法

电位分析法 14-7计算下列电池的电动势,并标明电极的正负 SCE ||0.1mol/LKF |单晶膜 LaF |NaF 0.001mol/L Cl,0.1mol/LNa | AgCl Ag,3 , 0.244V E 0.222V ,E SCE ΘA g A gCi,== 解:氟离子电极电位为: V E E V Cl E F F E E E F SCE Ag AgCl F 082.0161.0244.0161.01.0lg 059.0222.0001 .01 .0lg 059.0] lg[059.0][][lg 059.0,=-=-=∴=-+-=-+-=+=--- Θ- -ε内 外内参膜 14-8冠醚中性载体膜钾电极与饱和甘汞电极(以醋酸锂为盐桥)组成测量电池,在0.01mol/L 氯化钠由中测得电池电动势为58.2mV (钾电极为负极),在0.01mol/L 氯化钾溶液中测得电池电动势为88.8mV (钾电极为正极),钾电极的响应斜率为58.0mV/pK ,计算pot a K N K , 解:测定氯化钠溶液,设选择系数为:pot Na K K , ])Na [lg(058.0+?-=K K ε )1 ()01.0lg(058.00582.0N K ,???-=∴pot a K K 测定pot Na K K ,时:)2(01.0lg 058.00888.0???-=K (1)+(2) 得:3,1092.2-?=pot Na K K 14-9晶体膜氯电极对-24 CrO 的电位选择性系数为3102-?。当氯电极用于测定pH 为6 的0.01mol/L 铬酸钾溶液中mol/L 1055-?氯离子时,估计方法的相对误差有多大? 解:-24 CrO 的干扰部分为 ---??++?= ?=+ +- 24 2 112 124 24 ][H ]H []CrO [2 24CrO a a a a a CrO CrO c K K K K K c δ

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。

电位分析法

被测物质的最低量可以达到 10 mol/L 数量级。 第一章 电位分析法 第 一节 基本原理 1、电化学分析概述 根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法。它是 以电导、电位、电流和电量等电参量与被测物之间的关系做为计量的基 础。 依据物质电化学性质来测定物质组成及含量的分析方法称为电化学 分析或电分析化学。 它通常是使待分析的试样溶液构成一化学电池(原电池或电解池), 然后根据所组成电池的某些电物理量(如两电极间的电位差,通过电解 池的电流或电量,电解质溶液的电阻等)与其化学量之间的内在联系来 进行测定。 电化学分析法的特点: (1)灵敏度、准确度高,选择性好 -12 (2)电化学仪器装置较为简单,操作方便 直接得到电信号,易传递,尤其适合于化工生产中的自动控制和 在线分析。 (3)应用广泛 传统电化学分析:无机离子的分析; 测定有机化合物也日益广泛; 有机电化学分析;药物分析; 电化学分析在药物分析中也有较多应用。 活体分析。 根据所量的电参量的不同,电分析化学方法可分为三类: 第一类:在某些特定条件下,通过待试液的浓度与化学电池中某些电 参量的关系进行定量分析,如电导、电位、库仑极谱及伏 安分析 第二类:通过某一电参量的变化来指示终点的电容量分析好电位滴定

第三类:通过电极反应把被测物质,转变为金属或其它形式的搓化物,用重 量法测定基会量。 2、电化学电池 2.1原电池 能自发的将本身的化学能变成电能,这种化学电池称为原电池。 以铜锌原电池为例 锌电极、负极(阳极):Z n→Z n2++2e氧化反应 铜电极、正极(阴极):C u2++2e→C u还原反应 2.2电解池 实现某种电化学反应的能量由外电源供给则这种化学电池称为电解 池仍以铜电极和锌电极为例。 锌电极、负极(阴极):Z n2++2e→Z n还原反应 铜电极、正极(阳极):C u→C u2++2e氧化反应应注意:阳极、阴极是对实际发生的反应而言,阳极发生氧化反应,阴极发 生还原反应; 正极、负极是对电荷的流向而言,电子流出为负极,电子流入为正极。 2.3电池的表示方法 Zn ZnSO4(a1)CuSO4(a2)Cu E电池=E右-E左

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