仪器分析练习题及答案 (1).doc

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1.简述仪器分析法的特点。

答：

1．仪器分析法灵敏度高。

2．仪器分析法多数选择性较好。

3．仪器分析法分析速度较快，利于批量样品分析。

4．易于使分析工作自动化。

5．相对误差较大。

6．设备复杂、价格昂贵，对仪器工作环境要求较高。

第二章电分析导论

1.计算[Cu2+]=0.0001mol/L时，铜电极的电极电位（EθCu2+/Cu=0.337V）

2.已知电极反应Ag++e-＝Ag的EθAg+，Ag为0.799V，电极反应Ag2C2O4+2e-＝Ag+C2O42-的标准

电极电位EθAg2C2O4，Ag为0.490V，求Ag2C2O4的溶度积常数。

3.已知电极反应Zn2++2e-＝Zn的EθZn2+，Zn=-0.763V，Zn（CN）42-的稳定常数为5×1016。

求电极反应Zn（CN）42-+2e-＝Zn+4CN-的标准电极电位EθZn（CN）42-，Zn。

答案：

1.计算[Cu2+]=0.0001mol/L时，铜电极的电极电位（EθCu2+/Cu=0.337V）

解：

电极反应为：

Cu2++2e-＝Cu

按照能斯特方程，铜电极的电位为：

ECu2+/Cu=EθCu2+/Cu+RT/nFln[αCu2+/αCu]

金属的活度为常数，作为1，在非精度的情况下，可以认为αCu2+=[Cu2+]。

则求得（25℃时）

ECu2+/Cu=EθCu2+/Cu+RT/nFln[Cu2+]

=0.344+（0.059/2）•lg0.0001

=0.226V

2.已知电极反应Ag++e-＝Ag的EθAg+，Ag为0.799V，电极反应Ag2C2O4+2e-＝Ag+C2O42-的标准

电极电位EθAg2C2O4，Ag为0.490V，求Ag2C2O4的溶度积常数。

解：

根据能斯特方程：

EθAg2C2O4，Ag=EAg+，Ag

=EθAg+，Ag+0.059lg[Ag+]

=EθAg+，Ag+0.059lg（Ksp/[C2O42-]）1/2

已知EθAg2C2O4，Ag为0.490V，EθAg+，Ag为0.799V，令[C2O42-]=1

得到0.490=0.799+0.059lg（Ksp/1）1/2

lgKsp=-{（0.309×2）/0.059}=-10.475

Ksp=3.4×10-11

3.已知电极反应Zn2++2e-＝Zn的EθZn2+，Zn=-0.763V，Zn（CN）42-的稳定常数为5×1016。

求电极反应Zn（CN）42-+2e-＝Zn+4CN-的标准电极电位EθZn（CN）42-，Zn。

解：

根据电极反应Zn2++2e-＝Zn，在化学反应Zn2++4CN-＝Zn（CN）42-建立平衡时，[CN-]

和[Zn（CN）42-]均等于时的电极电位，即为EθZn（CN）42-，Zn。

EθZn（CN）42-，Zn=EθZn2+，Zn

=EθZn2+，Zn+（0.059/2）lg[Zn2+]

已知K稳=[Zn（CN）42-]/[Zn2+][CN-]4＝5×1016

令[Zn（CN）42-]=[CN-]4=1mol/L

则[Zn2+]=1/K稳=1/5×1016=2×10-17mol/L

求得：

EθZn（CN）42-，Zn=-0.763+（0.059/2）lg（2×10-17）

=-0.763-0.493

=-1.26V

第三章电位分析

一、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（）

（1）KNO3

（2）KCl（3）KBr（4）KI

2.pH玻璃电极产生的不对称电位来源于（）

（1）内外玻璃膜表面特性不同

（2）内外溶液中H+浓度不同

（3）内外溶液的H+活度系数不同（4）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（）

（1）正极

（2）参比电极（3）阴极（4）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（）

（1）体积要大，其浓度要高

（2）体积要小，其浓度要低

（3）体积要大，其浓度要低（4）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（）

（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

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：

（）

（1）KNO3

（2）KCl（3）KBr（4）KI

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 （）

（1）带电荷的化合物，能自由移动

（2）形成中性的化合物，故称中性载体

（3）带电荷的化合物，在有机相中不能自由移动

（4）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 （）

（1）玻璃电极在强酸溶液中被腐蚀

（2）H+度高，它占据了大量交换点位，pH值偏低

（3）H+与H2O形成H3O+，结果H+降低，pH增高

（4）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1×10-5

mol/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（）

（1）3

（2）5（3）7（4）9

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是（）

（1）0.002倍

（2）500倍（3）2000倍（4）5000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（）

（1）0.00018%

（2）134%（3）1.8%（4）3.6%

12.碘化银晶体膜电极在测定氰离子时，其电极电位（）

（1）随试液中银离子浓度的增高向负方向变化

（2）随试液中碘离子浓度的增高向正方向变化

（3）随试液中氰离子浓度的增高向负方向变化

（4）与试液中银离子浓度无关

13.氨气敏电极的电极电位 （）

（1）随试液中NH4+或气体试样中NH3的增加而减小

（2）与

（1）相反

（3）与试液酸度无关

（4）表达式只适用于NH4+试液

二、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______________。

三、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.由AgCl-Ag2S混晶膜制成的氯离子选择电极，已知其选择性系数分别为：

=1×10-5=5×10-5

=3×102=2×106

试回答在测定[Cl-]=1×10-4mol/L时，如果允许误差为5%，若共存KNO3或K2SO4时，

物质的最大容许浓度是多少？

四、问答题（共4题20分）

1.用离子选择性电极测定离子活度时，若使用标准加入法，试用一种最简单方法求出电极

响应的实际斜率。

2.根据1976年IUPUC推荐，离子选择性电极可分为几类，并举例说明。

3简述使用甘汞电极的注意事项。

4为什么测量一电池的电动势不能用一般的电压表？

应用什么方法测量之？

答案：

一、选择题

1.

（1）2.

（1）3.（4）4.（4）5.

（2）6.

（1）7.

（1）8.（4）9.（4）

10

（2）11.（3）12.（3）13.

（1）

二、填空题（共5题25分）

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。

三、计算题（共4题20分）

1.根据标准加入法公式：

2答：

3.[答]

1.选用KNO3时

1×10-4×5

[KNO3]=───────=0.5mol/L

1×10-5×100

2.选用K2SO4时

1×10-4×5

[K2SO4]=（───────）=0.01mol/L

5×10-5×100

四、问答题（共4题20分）

1.[答]

使用标准加入法计算公式计算时必须知道该电极Nernst响应的实际斜率S。

不用作标准曲线，求算实际斜率的实验方法是，在完成试样的测定后，此时

E=b+Slgf·cx，用空白溶液将试液稀释1倍，此时

E'=b+Slg（fcx）/2，因此可按下试计算实际斜率：

S=（E-E'）/lg2

2.根据1976年IUPAC推荐，通常离子选择电极可以分为两大类：

（1）原电极

（2）敏

　　化离子选择电极，它们又可分为若干种。

例如用单晶膜的氟离子选择电极属原电极。

3.[答]

1.使用前将橡皮帽及侧管口橡皮塞取下，管内应充满饱和KCl溶液，且有少许

KCl晶体存在，并注意随时补充KCl溶液。

2.不能将甘汞电极长时间浸在待测液中，以免渗出的KCl污染待测溶液。

3.检查电极是否导通。

4.用完后洗净，塞好侧管口及橡皮帽，以防止KCl溶液渗出管外，将甘汞电极

浸泡在饱和KCl溶液里。

4.[答]

电池的电动势是指电池没有电流通过时两端的端电压，当用一般的电压表来测量

时，由于电池中有电流通过，而电池有内阻，这就产生电压降（E-iR=U）

此时用电压表测得的仅仅是端电压U。

另外，由于电流通过电池，在电池两电极上发生电化学反应，产生极化现象，也将影

响电动势的准确测量。

所以不能用一般的电压表来测量电池的电动势，而应用电位差计，利用补偿法原

理（使i=0）来测之。

第四章电解和库仑分析

一、选择题

1.由库仑法生成的Br2来滴定Tl+，Tl++Br2─→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]（）

（1）7.203×10-4

（2）1.080×10-3（3）2.160×10-3_（4）1.808

2.用银电极电解1mol/LBr-、1mol/LCNS-、0.001mol/LCl-,0.001mol/LIO3-和0.001mol/L

CrO42-的混合溶液,Eq（AgBr/Ag）=+0.071V,Eq（AgCNS/Ag）=+0.09V,Eq（AgCl/Ag）=+0.222V,Eq（AgIO3/Ag）=+0.361V,Eq（Ag2CrO4/Ag）=+0.446V，在银电极上最先析出的为（）

（1）AgBr

（2）AgCNS（3）AgCl（4）AgIO3

3.电解分析的理论基础是（）

（1）电解方程式

（2）法拉第电解定律

（3）Fick扩散定律（4）

（1）、

（2）、（3）都是其基础

4.以镍电极为阴极电解NiSO4溶液,阴极产物是（）

（1）H2

（2）O2（3）H2O（4）Ni

5.用Pt电极在含有盐酸肼（NH2-NH2·HCl）的氯化物溶液中电解Ｃｕ2+,

阴极反应是（）

（1）2Cl-→Cl2↑＋2ｅ-

（2）Pt＋4Cl-→PtCl42-＋2ｅ-

（3）Pt＋6Cl-→PtCl62-＋4ｅ-（4）N2H5+──→N2↑+5H++4ｅ-

6.微库仑滴定分析时，加入大量去极剂是为了（）

（1）增加溶液导电性

（2）抑制副反应，提高电流效率

（3）控制反应速度（4）促进电极反应

7.在恒电流库仑滴定中采用大于45V的高压直流电源是为了（）

（1）克服过电位

（2）保证100%的电流效率

（3）保持电流恒定（4）保持工作电极电位恒定

8.在控制电位电解法中，被测物电解沉积的分数与（）

（1）电极面积A，试液体积V，搅拌速度v，被测物质扩散系数D和电解时间t有关

（2）A，V，n，D，t有关，还有被测物初始浓度c0有关

（3）与A，V，n，D，t有关，而与c0无关

（4）与A，V，n，D，t及c0无关

9.高沸点有机溶剂中微量水分的测定，最适采用的方法是（）

（1）（直接）电位法

（2）电位滴定法（3）电导分析法（4）库仑分析法

10库仑分析与一般滴定分析相比（）

（1）需要标准物进行滴定剂的校准

（2）很难使用不稳定的滴定剂

（3）测量精度相近

（4）不需要制备标准溶液，不稳定试剂可以就地产生

11.在库仑分析中，为了提高测定的选择性，一般都是采用（）

（1）大的工作电极

（2）大的电流（3）控制电位（4）控制时间

12.用2.00A的电流，电解CuSO4的酸性溶液，计算沉积400mg铜，需要多少秒?

Ar（Cu）=63.54（）

（1）22.4

（2）59.0（3）304（4）607

13.微库仑分析与库仑滴定相比，前者主要特点是（）

（1）也是利用电生滴定剂来滴定被测物质

（2）也是利用电生滴定剂来滴定被测物质，而且在恒流情况下工作

（3）也是利用电生滴定剂来滴定被测物质，不同之处是电流不是恒定的

（4）也是利用电生滴定剂来滴定被测物质，具有一对工作电极和一对指示电极

二、填空题

1.在测定S2O32-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.控制阴极电位电解的电流--时间曲线按_____________衰减,

电解完成时电流______________________。

5.电解某物质的外加电压通常包括_____________,_______________和________。

6.随着电解的进行，阴极电位将不断变________，阳极电位将不断变_______，要使电流保持恒定值，必须_________外加电压。

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.微库仑分析法与库仑滴定法相似,也是利用________滴定剂来滴定被测物质,不同之处

是微库仑分析输入电流_______________,而是随_____________自动调节,这种分析

过程的特点又使它被称为_________库仑分析。

9.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______________________________。

三、计算题

1.将9.14mg纯苦味酸试样溶解在0.1mol/L盐酸中,用控制电位库仑法（-0.65V,vsSCE）测定,通过电量为65.7Ｃ,计算此还原反应中电子数n,并写出电池半反应.（苦味酸摩尔质量

=229g/mol）

2.用控制电位库仑法测定溴离子，在100mL酸性试液中进行电解，Br-在铂阳极上氧化为Br2。

当电解电流降低至最低值时，测得所消耗的电量为105.5Ｃ，试计算试液中Br-的浓度。

3.沉积在10.0cm2试片表面的铬用酸溶解后，用过硫酸铵氧化至＋6价态：

2S2O82-+2Cr3++7H2OCr2O72-+14H++6SO42-

煮沸，除去过量的过硫酸盐，冷却，然后用50mL0.10mol/LCu2＋发生的Cu（Ⅰ）

进行库仑滴定，计算当滴定用32.5mA电流，通过7min33s到达终点时，每平方厘米

试片上所沉积的铬的质量（Cr的相对原子质量为52.00）。

4.库仑滴定法常用来测定油样中的溴价（100克油样与溴反应所消耗的溴的克数），现称

取1.00g的食用油，溶解在氯仿中，使其体积为100mL，准确移取1.00mL于含有CuBr2

电解液的库仑池中，通入强度为50.00mA的电流30.0s，数分钟后反应完全。

过量Br2

用电生的Cu（Ⅰ）测定，使用强度为50.00mA的电流。

经12.0s到达终点。

试计算该

油的溴价为多