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仪器分析试题库

电位分析法

一、计算题

1.在-0.96V（vsSCE）时，硝基苯在汞阴极上发生如下反应：

C6H5NO2+4H++4e-＝C6H5NHOH+H2O

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-（Xmol/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，EθAg/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，25oC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100mLHCl试液中。

已知摩尔甘汞电极作阴极，电极电位为0.28V，Eq（H+/H2）=0.00V，氢气分压为101325Pa。

Ar（H）=1.008，Ar（Cl）=35.4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1.0×10－2mol/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。

7.在干净的烧杯中准确加入试液50.0mL，用铜离子选择电极（为正极）和另一个参比电极组成测量电池，测得其电动势Ex＝-0.0225V。

然后向试液中加入0.10mol/LCu2＋的标准溶液0.50mL（搅拌均匀），测得电动势E＝-0.0145V。

计算原试液中Cu2＋的浓度。

（25oC）

8.某钠离子选择电极，其

，如用它来测定pNa＋＝3的溶液，要求误差小于5％，试液的pH值应如何控制？

二、填空题

9.需要消耗外电源的电能才能产生电流而促使化学反应进行的装置_______________。

凡发生还原反应的电极称为_________极,按照习惯的写法,电池符号的左边发生____________反应,电池的电动势等于________________________。

10.电位法测量常以____________________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______________。

三、选择题

11.在直接电位法分析中，指示电极的电极电位与被测离子活度的关系为

A．与其对数成正比；B．与其成正比；C.与其对数成反比；D.符合能斯特方程式；

12.氟化镧单晶氟离子选择电极膜电位的产生是由于：

A．氟离子在膜表面的氧化层传递电子；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．氟离子穿越膜而使膜内外溶液产生浓度差而形成双电层结构；

D．氟离子在膜表面进行离子交换和扩散而形成双电层结构。

13.产生pH玻璃电极不对称电位的主要原因是：

A．玻璃膜内外表面的结构与特性差异；B．玻璃膜内外溶液中H+浓度不同；

C.玻璃膜内外参比电极不同；D.玻璃膜内外溶液中H+活度不同；

14.单点定位法测定溶液pH值时，用标准pH缓冲溶液校正pH玻璃电极的主要目的是：

A．为了校正电极的不对称电位和液接电位；B．为了校正电极的不对称电位；

C．为了校正液接电位；D.为了校正温度的影响。

15.当pH玻璃电极测量超出企使用的pH范围的溶液时，测量值将发生"酸差"和"碱差"。

"酸差"和"碱差"使得测量pH值值将是：

A.偏高和偏高；B.偏低和偏低C.偏高和偏低；D.偏低和偏高

16.在含有

的

溶液中，用银离子选择电极直接电位法测得的离子活度为:

A.

的总浓度；B．游离

的活度；

C.游离

的活度；D.游离

的活度。

17.K＋选择电极对Mg2＋的选择系数

。

当用该电极测定浓度为

和

的溶液时，由于

引起的

测定误差为：

A．

B.134%C.1.8％D.3.6%

18.玻璃膜

选择电极对

的电位选择系数

，该电极用于测定

的

时，要满足测定的现对误差小于1%，则应控制溶液的pH：

A.大于7B.大于8C.大于9D.大于10

19.电池：

，测得电动势为0.367V。

用一未知

溶液代替上述的已知

溶液，测得电动势为0.425V。

若电极的响应斜率为0.058/z。

则未知

溶液的pMg值为：

A．5.50B.5.00C.4.50D.4.00

20.电池组成为

，移取未知

试液25.00ml，加入TISAB25.00mL，测得电动势为316.2mV。

向上述测量溶液中加入2.50mL，

的

标准溶液。

得到电动势为374.7mV，若电极的响应斜率为58.5mV/pCl-则未知试液中的

的浓度应为：

A.

；B.

；

C.

；D.

电位分析法答案

一、计算题

1.[答]

（1）求出含硝基苯的有机试样中硝基苯的量

m=QM/nF=26.7×123.0/4×96487=8.521×10-3g

（2）W（C6H5NO2）=（8.521/210）=0.0405

2.[答]设待测试液体积为Vx，浓度为cx，测得电位为E1；加入浓度cs

体积为Vs的标准溶液，又测得电位为E2。

由题可知:

E1=b-Slgf·cx

（1）

Vs·cs+Vx·cx

E2=b-Slgf’───────────

（2）

Vs+Vx

f’（Vs·cs+Vx·cx）

式

（1）-

（2）得E1-E2=Slg──────────────

f（Vs+Vx）cx

假定f=f’，则

Vs·cs

cx=────────────────

（Vs+Vx）·10-Vx

当Vx》Vs时

3.[答]

4.[答]

1.Pt｜H2（101325Pa）,HCl（xmol/L）ºKCl（1mol/L）,Hg2Cl2｜Hg

2.E=E（右）-E（左）=E（NCE）-E（H+/H2）

（H+/H2）=E（NCE）-E=-0.12

=E

（H+/H2）+0.0592lg（[H+]/pH2）=0.0592lg[H+]

lg[H+]=-0.12/0.0592=-2.0,[H+]=1.0×10-2mol/L

含HCl的质量m=3.7g

3.

6.[答]

7.[答]

8.

pH应控制在大于6。

二、填空题

9.电解池；阴；氧化；E阴－E阳。

10.待测试液；电动势。

三、选择题

11：

（D）、12：

（B）、13：

（A）、14：

（A）、15：

（C）16：

（B）、17：

（C）、18：

（C）、19：

（B）、20：

（D）

电位分析

一、填空题

1.正负离子都可以由扩散通过界面的电位称为______,它没有_______性和______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______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____________试剂,其目的有第一________;第二_________;第三___________。

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_______,这种现象称为________。

测定强碱时,测得的pH值比实际数值______,这种现象称为__________。

4.由LaF3单晶片制成的氟离子选择电极,晶体中________是电荷的传递者,________是固定在膜相中不参与电荷的传递,内参比电极是________________,内参比电极由_____________________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______;测量电流随电压变化的是_____,其中若使用_______电极的则称为______;测量电阻的方法称为__________;测量电量的方法称为_________。

6.电位法测量常以____________________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______________。

7.离子选择电极的选择性系数表明_______离子选择电极抗______离子干扰的能力。

系数越小表明_______________________________________________。

8.离子选择电极用标准加入法进行定量分析时,对加入的标准溶液要求体积要________，浓度要_____，目的是____________。

二、选择题

1.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（）AKNO3BKClCKBrDKI

2.pH玻璃电极产生的不对称电位来源于（）

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

3.M1|M1n+||M2m+|M2在上述电池的图解表示式中，规定左边的电极为（）

A正极B参比电极C阴极D阳极

4.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（）

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

5.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

6.用氯化银晶体膜离子选择电极测定氯离子时，如以饱和甘汞电极作为参比电极，应选用的盐桥为：

（）AKNO3BKClCKBrDKI

7.中性载体电极与带电荷流动载体电极在形式及构造上完全相同。

它们的液态载体都是可以自由移动的。

它与被测离子结合以后，形成（）

A带电荷的化合物，能自由移动B形成中性的化合物，故称中性载体

C带电荷的化合物，在有机相中不能自由移动D形成中性化合物，溶于有机相，能自由移动

8.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BH+度高，它占据了大量交换点位，pH值偏低CH+与H2O形成H3O+，结果H+降低pH增高D在强酸溶液中水分子活度减小，使H+传递困难，pH增高

9.玻璃膜钠离子选择电极对氢离子的电位选择性系数为100，当钠电极用于测定1×10-5mol/LNa+时，要满足测定的相对误差小于1%，则试液的pH应当控制在大于（）A3B5C7D9

10.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A0.002倍B500倍C2000倍D5000倍

11.钾离子选择电极的选择性系数为

，当用该电极测浓度为1.0×10-5mol/LK+，浓度为1.0×10-2mol/LMg溶液时，由Mg引起的K+测定误差为（）

A0.00018%B134%C1.8%D3.6%

12.碘化银晶体膜电极在测定氰离子时，其电极电位（）

A随试液中银离子浓度的增高向负方向变化

B随试液中碘离子浓度的增高向正方向变化

C随试液中氰离子浓度的增高向负方向变化

D与试液中银离子浓度无关

13.在电位滴定中，以DE/DV－V（j为电位，V为滴定剂体积）作图绘制滴定曲线,滴定终点为A曲线的最大斜率（最正值）点B曲线的最小斜率（最负值）点

C曲线的斜率为零时的点DDE/DV为零时的点

14.pH玻璃电极在使用前一定要在水中浸泡几小时,目的在于（）

A清洗电极B活化电极C校正电极D除去沾污的杂质

15.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

三、简答题

1.请画图说明氟离子选择性电极的结构，并说明这种电极薄膜的化学组成是什么?

写出测定时氟离子选择电极与参比电极构成电池的表达式及其电池电动势的表达式。

2.简单说明电位法中标准加入法的特点和适用范围？

3.简述玻璃膜电极产生不对称电位的因素？

四、计算题

1.用氟离子选择电极测定某一含F－的试样溶液50.0mL，测得其电位为86.5mV。

加入5.00×10－2mol/L氟标准溶液0.50mL后测得其电位为68.0mV。

已知该电极的实际斜率为59.0mV/pF，试求试样溶液中F－的含量为多少（mol/L）？

2.氟离子选择电极的内参比电极为Ag－AgCl，EθAg/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，25oC时测量的电位值。

[

]

3.用pH玻璃电极测定pH=5.0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，电极的响应斜率每pH改变为58.0mV，求此未知液的pH值。

4.某钠离子选择性电极其选择性系数约为30，如用该电极测pNa=3的钠离子溶液，并要求浓度测定误差小于3%，则试液的pH值必须大于多少？

电位分析法习题参考答案

一、填空题

1.扩散电位；强制；选择；Donnan。

2.总离子强度调节剂（TISAB）；

维持试样与标准试液有恒定的离子活度；

使试液在离子选择电极适合的pH范围内，避免H＋或OH－干扰；

使被测离子释放成为可检测的游离离子。

3.

；偏高；酸差；偏低；碱差或钠差。

4.F－；La3＋；Ag|AgCl；0.1mol/LNaCl和0.1mol/LNaF溶液。

5.电位分析法；伏安法；滴汞；极谱法；电导分析法；库仑分析法。

6..待测试液；电动势。

7.A；B；抗干扰的能力越强。

8.小；高；减小稀释效应。

二、选择题

1.A2.A3.D4.D5.B6.A7.A8.D9.D10B11.C12.C13.C14.B15.B

三、简答题

1.氟离子选择电极示意于图。

电极薄膜是LaF3单晶掺杂0.5%EuF2，以增加导电性。

测定时组成的电池为：

Ag│AgCl,Cl-,F-（恒定）│LaF3│F-（试液）||SCE

E=

-[E（Ag/AgCl）+

-（RT/F）×lna

）

=常数+（RT/F）×lnaF-

2.标准加入法是通过测量已知体积的试液和加入量较少但定量的标准溶液后的试液。

它们具有相近的总离子强度和活度系数，将测量值根据电位与浓度的基本公式计算，求得含量。

它适用于组成较为复杂，份数不多的试样分析。

3.不对称电位是玻璃模内外物理化学性质不同引起的，如：

半径不同，内外表面应力不同；

内外表面化学腐蚀与沾污不同；

内外膜浸泡水的时间不等，吸水量不同也会造成差异。

四、计算题

1.根据标准加入法公式：

2

3.E=E-0.058pH

+0.0435=E-0.058×5

（1）

+0.0145=E-0.058pH

（2）

解

（1）和

（2）式则pH=5.5

4.pNa=3则[Na+]=10-3mol/L

这一浓度的3%为：

Δ[Na+]=10-3×3%=3×10-5mol/L

Na+,H+同为一价离子，故

则[H+]=10-6mol·L-1

即pH=6

为使测量误差小于3%，试液之pH值必须大于6。

伏安与极谱分析

一、填空题

1.在极谱分析中滴汞电极称______，又称______，饱和甘汞电极称为_______，又称______。

2.充电电流的大小,相当于浓度为__________的物质所产生的扩散电流，其电性符号为_______，它限制了普通直流极谱的灵敏度。

新的极谱技术,如___________、__________就是克服了它的影响。

3.可逆波电极反应速度__________，极谱波上任何一点的电流都是受__________所控制；不可逆波电极反应速度__________，只有达到____________电流时才受扩散控制。

4.金属离子M与配体L-发生如下的配位、扩散、解离、电极上还原等一系列过程，从而产生一极谱还原波：

Mn++pL-＝MLp───→MLp

（配位）（扩散）↓

Mn++ne-─→M（Hg）

+（还原）

pL-

试回答：

（1）受________控制时该极谱波是可逆波

（2）受________控制时该极谱波是不可逆波

（3）受________控制时该极谱波是动力波。

5.在经典极谱法中,极谱图上会出现电流峰,这个现象在极谱中称为_________________，它是由于滴汞表面的__________________不均，致使表面运动导致电极表面溶液产生______，使还原物质增多。

此干扰电流可加入_____________消除。

7.极谱分析是利用被测离子或它的配离子的_____________电流建立的一种分析方法。

迁移电流的消除可在底液中加入________________,残余电流可用_______________解决,极大现象可加入____________________来消除。

8.极谱波的性质,可以通过观察其电流与汞柱高的关系来决定,可逆极谱波波高与_____________________呈正比,不可逆极谱波只在极限扩散电流时波高与_________________成正比.

9.在极谱分析中为了建立浓差极化,要求极化电极___________,溶液中被测物质的浓度_________,溶液____________搅拌。

10.单扫描极谱和经典直流极谱所加电压都是_______________，但前者速度____________；使其前者极谱图呈______________形，后者呈_______________形。

二、选择题

1.在下列极谱分析操作中哪一项是错误的?

（）

A通N2除溶液中的溶解氧B加入表面活性剂消除极谱极大

C恒温消除由于温度变化产生的影响D在搅拌下进行减小浓差极化的影响

2.交流极谱的灵敏度为10-5mol/L左右，和经典极谱法相当，其灵敏度不高的主要原因是

A在电解过程中没有加直流电压B采用了快速加电压方式，有较大的充电电流

C迁移电流太大D电极反应跟不上电压变化速度

3.对

可逆电极反应,下列哪种说法是正确的?

（）

AE1/2＝（Ox／Red）BE1/2与条件电位完全相等

COx的阴极波的半波电位与Red的阳极波的半波电位相等D阴极波和阳极波的半波电位不等

4.经典的直流极谱中的充电电流是（）

A其大小与滴汞电位无关B其大小与被测离子的浓度有关

C其大小主要与支持电解质的浓度有关D其大小与滴汞的电位,滴汞的大小有关

5.极谱分析时在溶液中加入表面活性物质是为了消除下列哪种干扰电流?

（）

A极谱极大电流B迁移电流C残余电流D残留氧的还原电流

6.极谱扣除底电流后得到的电流包含（）

A残余电流B扩散电流C电容电流D迁移电流

7.在电化学分析中溶液不能进行搅拌的方法是（）

A电解分析法B库仑分析法C极谱分析法D离子选择电极电位分析法

8.在酸性底液中不能用于清除溶解氧的方法是（）

A通入氮气B通入氢气C加入Ｎａ2ＣO3D加入Ｎａ2ＳO3

9.在极谱分析方法中较好消除了充电电流的方法是（）

A经典极谱法B方波极谱法C交流极谱法D单扫描极谱法

10.在极谱分析中与被分析物质浓度呈正比例的电流是（）

A极限扩散电流B迁移电流C残余电流D极限电流

11.在任何溶液中都能除氧的物质是（）

AN2BCO2CNa2SO3D还原铁粉

12.某未知液10.0mL中锌的波高为4.0cm，将0.50mL1×10-3mol/L的锌标准溶液加到该未知液中去，混合液中锌的波高增至9.0cm,未知液中锌的浓度是多少（mol/L）?

（）

A1.34×10-4B2×10-4C3.67×10-4D4×10-4

13.交流极谱与经典极谱相比（）

A交流极谱的充电电流大,但分辨率高B交流极谱的充电电流大,分辨率也差

C交流极谱的充电电流小,分辨率也差D交流极谱的充电电流小,分辨率高

14.在极谱分析中,通氮气除氧后,需静置溶液半分钟,其目的是（）

A防止在溶液中产生对流传质B有利于在电极表面建立扩散层

C使溶解的气体逸出溶液D使汞滴周期恒定

15.迁移电流来源于（）

A电极表面双电层的充电过程B底液中的杂质的电极反应

C电极表面离子的扩散D电解池中两电极间产生的库仑力

三、简答题

6.在0.1mol·L-1氢氧化钠介质中，用阴极溶出伏安法测定S2-。

以悬汞电极作为工作电极，在-0.40V时电解富集，然后溶出。

（l）分别写出富集和溶出时的电极反应式。

（2）画出它的溶出伏安曲线。

四、计算题

1.用极谱法测定铟获得如下数据

溶液

在-0.70V处观测到的电流/mA

25.0mL0.40mol·L-1KCl稀释到100.0mL

8.7

25.0mL0.40mol·L-1KCl和20.0mL试样稀释到100.0mL

49.1

25.0mL0.40mol·L-1KCl和20.0mL试样并加入

10.0mL2.0×10-4mol·L-1In（Ⅲ）稀释到100.0mL

64.6

计算样品溶液中铟的含量（mg·L-1）。

2.将3.000g锡矿试样,经溶样化学处理后配制成250mL溶液,吸取25.0mL试样进行极谱分析,其极限扩散电流为24.9μA,然后在电解池中再加入5.0mL6.0×10-3mol/L的标准锡溶液,测得混合溶液的极限扩散电流为28.3μA,