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；
2）电极的两相界面和不相混的两种溶液，用一条竖线表
示，盐桥用两条竖线“||”表示，
3）两极间溶液注明活度，气体注明压力、温度，未注明，
系指25℃及100kPa
电池电动势：E电池=（E右- E左）+ E液接
3、电极—溶液界面的传质过程有几种？
三种，对流，电迁移，扩散传质。
4. 决定电化学电池的阴、阳极和正、负极的根据各是什么？( *)
答：凡是电极反应是氧化反应的，称此电极为阳极(anode)；
电极上发生的是还原反应的，称此电极为阴极(cathode)。
同时按物理学规定：电流的方向与电子流动的方向相反，电流总是从电位高的正极(positive pole)流向电位低的负极(negative pole)。电极的正和负是由两电极的电极电位相比较，正者为正，负者为负。
第十二章电位分析法
一、名词术语
电位分析法：是在电路的电流接近于零（平衡）条件下，以测定电池的电动势或电极电位为基础的电分析化学方法。
直接电位法：根据测量组成电化学电池的一个电极（指示电极）的电位值，从Nernst方程的关系直接求得被测定物质活度（或浓度）的分析方法。
电位滴定法：根据在滴定过程中指示电极电位的剧烈变化（突跃）来确定滴定终点，通过所消耗的滴定剂的体积和浓度来计算被测物质的含量的分析方法。离子选择性电极：一类对特定离子选择性响应的电极。
二、问题：
1、离子选择性电极的基本构造及作用。
内参比电极(Ag/AgCl)：导出膜电位；
内充液：稳定内参比电极及内膜电位；
敏感膜：将溶液中特定离子活度转成电位。
2、pH电极及F-离子电极膜电位的产生机理( *)(P240-244)
3、pH电极及F-离子电极电位表达式
PH电极； E玻 = E内参 + E膜
= E?AgCl/Ag0.059lgaCl-+ 0.059 lg( a1 / a2）
∴ E玻 = K + 0.059 lg aH+
E玻 = K - 0.059 pH试液
F-离子电极： E膜 = K - 0.059 lgaF- = K + 0.059 pF
4、pH电极操作定义及应用(P251)
5、比较法、标准曲线法、标准加入法原理、公式及应用（计算）(P252-254)
6、电位滴定确定终点的方法
在滴定液中插入指示电极和参比电极组成化学电池，随着滴定剂的加入，由于发生化学反应，待测离子的浓度不断发生变化，指示电极的电位由于浓度的突变而相应的突跃。通过测量电池电动势在滴定过程中的变化来确定终点。
7、离子选择性电极选择性取决于什么？对待测离子具有选择性？为什么
答：离子选择性电极敏感膜的组成与结构。
，都具有一个传感膜，或称敏感膜，是离子选择性电极的最重要的组成部分，也是决定该电极的性质的实体。不同敏感膜依据其组成与结构因此仅对相应的离子响应。
8. 直接电位分析法定量依据及方法（计算题P258 13、14）
第十四章极谱分析
1.名词术语
极谱法：用液态电极如滴汞电极作工作电极，其电极表面作周期性的连续更新，根据电解过程中的电流-电位曲线进行分析的方法。
极谱波：电解过程中的电位（压）—电流关系曲线。
伏安法：用固定电极如汞膜电极作工作电极，根据电解过程中的电流-电位曲线进行分析的方法。
伏安曲线：
扩散电流：在排除了其他电流的影响后，极限电流减去残余电流后的值，称为极限扩散电流，简称扩散电流。
残余电流：在极谱分析时，当外加电压未达分解电压时所观察到的微小电流，称为残余电流。
迁移电流：是由于电解池的阳极和阴极对电解液中的阴、阳离子的静电吸引力和排斥力，使离子迁移到电极表面产生电极反应所形成的电流。
支持电解质：
半波电位：（P284）
对流电流:是由于电解质的流动而使得离子到达电极表面产生电极反应所形成的电流。
充电电流:因滴汞生长，掉落形成的电流叫电解电流。
循环伏安法：以快速线性扫描的形式施加电压，只是单扫描法施加的是锯齿波电压，而循环伏安法施加的是三角波电压。
溶出伏安法：以电解富集和电解溶出测定相结合的一种电化学测定方法.
二、问题：
1、简要说明极谱波的形成（分三段说明），为什么到极限电流区，外加电压
增大时，扩散电流不再增大？
1、残余电流部分（图中AB段）
当外加电压尚未达到待测物质(Cd2+)的分解电压时，电极上没有Cd2+被还原，此时，仍有微小的电流通过电解池，这种电流称为残余电流。
2.电流上升部分（图中BD 段）
当外加电压继续增加，达到Cd2+的分解电压时，也就是滴汞电极电位变负到等于Cd2+的析出电压时， Cd2+在滴汞电极被还原析出金属铅并与汞生成铅汞齐。
电极反应 阴极Cd2++ 2e-+ Hg = Cd(Hg)
此时电解池中开始有电解电流通过，滴汞电极的电位由能斯特方程表示
3.极限扩散电流部分（DE 段）
当外加电压增加到某一数值时, 由于滴汞电极表面的Cd2+迅速还原, C(Cd2+)0趋于零，此时主体溶液浓度与电极表面之间的浓度差达到极限情况, 即达到完全浓差极化, 此时电解电流不再随外加电压增加而增大, 曲线出现一个平台, 此时产生的扩散电流称为极限扩散电流 id 。
20000592(Cd ).lg (Cd())de C E E C Hg θ+
=+
2、说明极谱过程特殊性表现在那两个方面？
（一）电极的特殊性。（二）电解条件的特殊性
3、写出极谱分析的定性定量依据；
2）定量依据：id=KC(Cd2+ ，通式：id=KC
即极限扩散电流正比于溶液中待测物质浓度，这就是极谱法的定量基础关系式。
3）定性依据：E1/2。
当扩散电流为极限扩散电流一半时滴汞电极的电位称为半波电位E1/2，它是定性的依据，因为当组分和浓度一定时，各种物质半波电位E1/2是一定的，它不随浓度的变化而改变。
4.简述循环伏安法、溶出伏安法的基本过程及原理。（P286-288）.(P289-290)
5、写出极谱定量依据及三种定量方法名称、公式。（P281）
6..极谱分析与普通电解分析有哪些相同和不同之处？
或为什么极谱过程是特殊的电解过程？
答：相同点：
都是电解过程，需要外加电压才能进行．极谱分析是控制电极电位的电解分析过程．
不同点：
(1) 所用电极不同
极谱分析使用一个通常是面积很小的滴汞电极，另一个通常是面积很大的饱和甘汞电极，而一般电解分析都使用二个面积大的电极。
(2) 电解条件的特殊性
极谱分析的溶液是静止的，以利产生浓差极化，且加入了大量的支持电解质，而电解分析是在搅拌的溶液中进行．
(3)极谱分析是利用被测物质所产生的氧化还原电流的强度来进行定量．而电解分析是将被测离子还原为金属或氧化为金属氧化物，最后称重进行定量．
(4)极谱分析是一种微量成份的分析方法，而电解分析是一种常量成份的分析方法．
色谱分析法
一、名词术语
色谱分析法:混合物在流动相的携带下通过色谱柱分离出几种组分的方法。
固定相：固定不动的相如：CaCO3 ，分离组分。
流动相：推动混合物流动的液体石油醚
气相色谱法：用气体作流动相的色谱法
气液色谱：气体作流动相，固定液作固定相。
气固色谱；气体作流动相，固体吸附剂作固定相。
液相色谱：用液体作流动相的色谱。
液－液色谱 :液体作流动相，固定液作固定相。
液－固色谱:液体作流动相，固体吸附剂作固体相。
吸附色谱:利用吸附剂表面对被分离的各组分吸附能力不同进行分离。
分配色谱 :利用不同组分在两相分配系数或溶解度不同进行分离。
离子交换色谱；利用不同组分对离子交换剂亲和力不同进行分离。
色谱流出曲线:组分从色谱柱流出时，各个组分在检测器上所产生的信号随时间变化，所形成的曲线叫色谱图。记录了各个组分流出色谱柱的情况，又叫称色谱流出曲线.
色谱峰：检测器单一组分的响应信号随时间变化，所形成的曲线叫该组分的色谱峰。
色谱图：组分从色谱柱流出时，各个组分在检测器上所产生的信号随时间变化，
所形成的曲线叫色谱图。
空气峰：空气进入色谱柱产生的谱峰。
峰高：—色谱峰最高点与基线之间的距离。
半峰宽（半宽度）：色谱峰高一半处对应的色谱峰宽度。
峰底宽度：由色谱峰两侧拐点作切线与基线交点间的距离。
分离度：相邻两个峰的保留值之差与两峰宽度平均值之比。
保留值：保留值是各组分在色谱柱中保留行为的量度，它反映组分
与固定相间作用力的大小，通常可用保留时间t 和所耗流动
相的体积及保留体积来表示。
保留时间：组分流经色谱柱时所需时间。进样开始到柱后出现最大值时所需时
间。操作条件不变时，一种组分有一个tR定值，定性参数。
死时间：不被固定相吸附或溶解的组分流经色谱柱所需的时间。
保留体积：组分从进样开始到色谱柱后出现最大值时所需流动相体积，组分通
过色谱柱时所需流动相体积： VR =t RF 0
死体积：不被固定相滞留的组分流经色谱柱所消耗的流动相体积称死体积，色谱
柱中载气所占的体积。
调整保留值：扣除了死体积的保留体积，真实的将待测组分从固定相中携带出
柱子所需的流动相体积。
V’R= t’RF 0
相对保留值：在相同操作条件下，组分2或组分i对另一参比组分1或s调整
保留值之比
柱效因子n ：
容量因子k：在一定温度，压力下，组分在两相中达到分配平衡时，固定相和流
动相中的质量比。
选择因子r
：描述两个相邻组分在同一固定相中热力学分布行为的重要参2,1
数，
柱效率：
反相色谱：固定液极性 < 流动相极性（RLLC）
极性大的组分先出柱，极性小的组分后出柱适
于分离非极性组分。
正相色谱：固定液极性 > 流动相极性（NLLC）
极性小的组分先出柱，极性大的组分后出柱，
适于分离极性组分。
梯度洗脱：梯度淋洗指在分离过程中使流动相的组成随时
间改变而改变。
程序升温：
分配系数：在一定温度，压力下，达到分配平衡时，组分在固定相和流动相中的质量浓度之比。
分配比：：在一定温度，压力下，组分在两相中达到分配平衡时，固定相和流动相中的质量比。
定量校正因子：单位峰面积对应组分的质量。
相对定量校正因子：样品中各组分的定量校正因子与标准物的定量校正因子之比。
二、问题；
1、简述色谱分离过程及色谱分离原理.
当试样由载气携带进入色谱柱与固定相接触时，被固定相溶解或吸附;
随着载气的不断通入，被溶解或吸附的组分又从固定相中挥发或脱附;
挥发或脱附下的组分随着载气向前移动时又再次被固定相溶解或吸附;
随着载气的流动，溶解、挥发，或吸附、脱附的过程反复地进行。
不同组分在两相间K不同，产生差速迁移，而分离。
色谱基本保留方程——说明分离原理
2、色谱中流动相与固定各起什么作用？
流动相：载带样品；固定相：分离各组分
各有什么意义?
3、色谱流出曲线、保留值、柱效因子n 、选择因子r
2,1
色谱流出线的意义：1）依据色谱峰数判断样品中单组份的最少个数；
2）依据色谱保留值——定性依据；
3）依据色谱峰高或面积——定量依据；
4）依据色谱保留值或区域宽度——色谱柱分离效能评价指标；
5）依据色谱峰间距——固定相或流动相选择是否合适的依据。
保留值的意义：对保留值的研究能揭示色谱过程的作用机理和分子（组分，固定相和流动相）结构特征，因而是色谱定性分析和色谱过程热力学特征的重要参数。
柱效因子n的意义：由式可见，柱子的理论塔板数与峰宽和保留时间有关。保留时间越大，峰越窄，理论塔板数就越多。柱效能也就越高。
选择因子r2，1的意义：r2,1越大，保留时间相差大，分离越好（但未考虑峰宽因素）。
4、色谱定性、定量和评价色谱分离情况的依据是什么？
答：色谱图或色谱流出曲线
5、塔板理论有何意义？得到哪些结论？( *)
(1)当色谱柱长度一定时，塔板数 n 越大(塔板高
度 H 越小)，被测组分在柱内被分配的次数越
多，柱效能则越高，所得色谱峰越窄。
(2)不同物质在同一色谱柱上的分配系数不同，用
有效塔板数和有效塔板高度作为衡量柱效能的
指标时，应指明测定物质。
6、写出速率理论方程，并说明各项意义(P308-310)
7、色谱定性分析原理、依据是什么?简述色谱分析法常用的进行定性分析实
验方法？
答：
1）依据：组分的保留值
2）实验方法（利用保留值进行定性）：在一定色谱条件下，每种物质都有确定的保留值，比较标准物质与未知物质的保留值是否相同进行定性。
①分别测标准和样品，比较它们的峰位和峰宽。
②加标增加峰高法: 比较加标前后峰高及峰面积;
8．评价色谱柱的选择性指标、分离效能指标及色谱分离总效能指标各是什么？评价色谱柱的选择性指标是选择性因子，依据色谱保留值或区域宽度——色谱柱分离效能评价指标；
分离度Ｒ——色谱柱的总分离效能指标
9. 写出色谱基本保留方程和色谱基本分离方程，并说明各方程意义。 色谱基本保留方程——保留值与K 、k 关系
或
色谱基本分离方程：
式中：分子反映了溶质在两相中分配行为对分离的影响，是色谱分离的热力学因素。分母反映了动态过程溶质区带的扩宽对分离的影响，是色谱分离的动力学因素。从中得到：两溶质保留时间相差越大，色谱峰越窄，分离越好。
10.画出气相色谱仪的结构框图，并说明各部分的功能。
气路系统：让载气连续运行，通过该系统获得纯净、流速稳定的载气
进样系统：将固体或液体样品在进入色谱柱之前瞬间气化快速定量地转入到色谱柱，
分离系统：由色谱柱组成，对试样的不同组分进行分离
温度控制系统：温度直接影响色谱柱的选择分离、检测器的灵敏度和稳定性。控制温度主要制对色谱柱炉、气化室、检测室的温度控制。
检测系统：将组分的质量或浓度转化为信号并检测。
记录系统：记录系统是一种能自动记录由检测器输出的电信号的装置。
11. 画出液相色谱仪的结构框图，并说明各部分的功能.
基本部分： 高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统、记录系统 等五大部分组成（如下图）。
b R R b b R R b b R R W t t W W t t W W t t R )(22/)(1221121212-=+-=+-=）（l
g g R 0R 0R 000R KV V K 1V V k 1t t t t k t t t t k +=)+(=)+(=∴-=→-=—基本保留方程—
1）高压输液系统（泵）：
提供足够恒定的高压，使流动相以稳定的流量快速通过固定相
2）进样系统:阀进样：不必停泵，六通阀，将分离试样由进样器注入，随流动相一起进入进样阀，进入色谱柱
3）分离系统（色谱柱）—仪器的心脏:样品在此分离
4）检测系统:将组分的质量或浓度转化为信号并检测
5．附属系统
梯度淋洗(洗脱)装置
12.色谱定量分析时，为什么要引入定量校正因子＊？在什么条件下可以不用校正因子? ( *)
答：由于组分的峰面积与其重量或百分含量不成正比，也就是说，在同一类型的检测器上，重量或浓度相同的不同物质，在同一条件下，产生的信号是不一样的（得到的色谱峰面积却常常不同）；在不同类型的检测器上，同一种物质产生的
信号也是不一样的．因此，为使产生的响应信号（测出的峰面积）能定量代表物质的含量，就要对峰面积进行校正，即在定量计算时要引入校正因子。
在利用归一化法分析校正因子相同的物质,如同系物中沸点相近的组分测定,可不考虑校正因子;同时使用内标和外标标准曲线法时,可以不必测定校正因子.
13.有哪些常用的色谱定量方法?试比较它们的优缺点和使用范围? ( *)
外标法 外标法是色谱定量分析中较简易的方法．该法是将欲测组份的纯物质配制成不同浓度的标准溶液。使浓度与待测组份相近。然后取固定量的上述溶液进行色谱分析．得到标准样品的对应色谱团，以峰高或峰面积对浓度作图．这些数据应是个通过原点的直线．分析样品时，在上述完全相同的色谱条件下，取制作标准曲线时同样量的试样分析、测得该试样的响应讯号后．由标谁曲线即可查出其百分含量．
此法的优点是操作简单，因而适用于工厂控制分析和自动分析；但结果的准确度取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性．
内标法 当只需测定试样中某几个组份．或试样中所有组份不可能全部出峰时，可采用内标法．
具体做法是：准确称取样品，加入一定量某种纯物质作为内标物，然后进行色谱分析．根据被测物和内标物在色谱图上相应的峰面积(或峰高）)和相对校正因子．求出某组分的含量．
内标法是通过测量内标物与欲测组份的峰面积的相对值来进行计算的，因而可以在—定程度上消除操作条件等的变化所引起的误差．
内标法的要求是：内标物必须是待测试样中不存在的；内标峰应与试样峰分开，并尽量接近欲分析的组份．
内标法的缺点是在试样中增加了一个内标物，常常会对分离造成一定的困难。 归一化法 归一化法是把试样中所有组份的含量之和按100％计算，以它们相应的色谱峰面积或峰高为定量参数．通过下列公式计算各组份含量：
11100100%%%%A h is is i i n n A h is is
i i Af hf m or m Af hf ===
?=?∑∑ 由上述计算公式可见，使用这种方法的条件是：经过色谱分离后、样品中所有的组份都要能产生可测量的色谱峰． ·
该法的主要优点是：简便、准确；操作条件(如进样量，流速等)变化时，对分析结果影响较小．这种方法常用于常量分析，尤其适合于进样量很少而其体积不易准确测量的液体样品．
14. 判断组分出峰顺序
1）气-固色谱先流出的组分是？
2）指出下列物质在正相色谱中的洗脱顺序
（1）正己烷，正己醇，苯
（2）乙酸乙酯，乙醚，硝基丁烷
答：(1)苯、正已烷、正已醇；(2) 乙醚、硝基丁烷、乙酸乙酯
15.高效液相色谱法按固定相和分离机理不同分几类？简要说明各类色谱的分离原理。
电化学分析技术.
第五篇电化学分析技术 第一章电分析化学导论 电化学分析是利用物质的电化学性质来测定物质组成的分析方法。电化学性质表现于化学电池中，它包括电解质溶液和放置于此溶液中的两个电极，有时还包括与之相连系的电源装置。化学电池本身能输出电能的，称为原电池；在外电源作用下，把电能转换为化学能的称为电解池。电解池和原电池中发生的一切电现象，如溶液的导电、电极与溶液界面间的电位、电流、电量、以及电流~时间曲线、电流~电位曲线等都与溶液中所存在的电解质的含量有关。研究这些电现象与溶液中电解质浓度之间的关系是电化学分析的主要内容之一。因为电化学分析就是利用这些关系把被测物质的浓度转化为某种电讯息而加以测量的。在不同讯息的转换中，力图准确、灵敏并应具有一定的特效性，才能应用于分析。为此目的，电化学分析还应注意改进所使用的测量仪器以及实验方法和技术，因此本课程应当包括方法原理，仪器测量技术和实际应用等方面。 §1.1 电分析化学的发展 电分析化学的发展具有悠久的历史，它与化学、物理、生物、计算机等学科的发展紧密相关。早在1801年，铜和银的电解定性分析就已问世，经过半个多世纪才将电解分析用于铜的定量测定。1893年、1910年和1913年相继出现了电位分析、电导分析和库仑分析。1920年成功制备了pH 玻璃电极，简捷地测定了溶液pH。这是一个重要的发明，它推动了整个分析化学的发展，并为电位分析中酸碱滴定创造了重要的条件。1922年捷克化学家J Heyrovsky 首创极谱分析，标志着电分析方法的发展进入了新的阶段。此后相继出现了交流示波极谱、交流极谱、方波极谱和脉冲极谱等。1964年日本留学生Kuwana在R N Adams教授指导下，将电化学与光化学结合，提出了光谱电化学。1966年S Frant和J Ross首创固态膜和单晶(LaF3）膜的F－选择性电极。此后在世界范围内出现了研究离子选择性电极的热潮，制成了多种多样的阳离子和阴离子的选择性电极。1972年K B Oldham等和1975年M Goto等先后提出了卷积伏安法和去卷积伏安法。1973年R F Lane和A T Hubbard利用铂电极表面吸附具有不同基团的烯属类化合物，再吸附磺基水杨酸根，制成了第一支吸附型的测定Fe(Ⅲ)的化学修饰电极。这种电极突破了电极上电子授受的单一作用，通过物理的、化学的手段在电极表面接上
电分析化学导论
第十章电分析化学导论 一．教学内容 1．电分析化学的基本概念、分类及特点 2．电化学电池、图示式及电动势 3．电极及其分类、电极电位 二．重点与难点 1．电池电动势的正确图示及有关运算 2．电极电位的正确表达及有关运算 三．教学要求 1．清楚了解电分析化学的分类线索、整体内容 2．正确掌握电池电动势、电极电位的表达方法及各种相关元算 3．掌握电极的各种分类方法 四．学时安排3学时 电分析化学是仪器分析的一个重要分支，是建立在溶液电化学性质基础上的一类分析方法，或者说利用物质在其溶液的电化学性质及其变化规律进行分析的一类方法。电化学性质是指溶液的电学性质（如电导、电量、电流等）与化学性质（如溶液的组成、浓度、形态及某些化学变化等）之间的关系。 电分析化学的分类与特点 1. 电分析化学的分类 习惯上按电化学性质参数之间的关系来划分，可分为：电导分析法，电位分析法、电解与库仑分析法、极谱与伏发分析法等。而通常是划分为三个类型： 1.以待测物质的浓度在某一特定实验条件下与某些电化学参数
间的直接关系为基础的分析方法。如电导法、电位法、库仑法、极谱与伏安法等。 2.以滴定过程中，某些电化学参数的突变作为滴定分析中指示 终点的方法（注意：不是用指示剂），如电位滴定、电导滴定、电流滴定等。 3.经电子作为"沉淀剂"，使试液中某待测物质通过电极反应转化 为固相沉积在电极上、由电极上沉积产物的量进行分析的方法，如电解分析法（也称电重量法）。 按照IU PA C（国际纯粹和应用化学联合会）1975年的推荐意见，分成三类： 1.既不涉及到双电层，也不涉及到电极反应的方法，如电导分 析和高频滴定。 2.只涉及到双电层，但不涉及到电极反应的方法，如表面张力 法和非法拉第阻抗测量法 3.涉及到电极反应的方法，如电位分析法、电解分析法、库仑 分析法、极谱和伏安分析法。 本课程学习的是第三类方法 2. 电分析化学的特点 1.所使用的仪器较简单、小型、价格较便宜。因测量的参数为电信号，传递方便，易实现自动化和连续化； 2.测定快速、简便； 3.某些新方法的灵敏度高，可作痕量或超痕量分析，选择性也较好； 4.不仅可以作组分含量分析，还可以进行价态、形态分析，也可以作为其他领域科学研究的工具。 化学电池的组成 简单的化学电池由两组金属――电解质溶液体系组成。这种
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；
第二章电化学分析法概论
第二章电化学分析法概论 教师：李国清 一. 教学目的： ⑴掌握电化学电池的结构和表示方法 ⑵了解电极电位、液体接界电位、电极极化的形成过程 ⑶了解电极的作用及分类 二. 教学重点： ⑴掌握电池的表示方法 ⑵了解电极的极化和电极的分类 三．教学难点： 电池的表示方法、电极的分类 四．教具：多媒体计算机。 五．教学方法：讲授、演示、提问、讨论。 六．教学过程： §1. 电化学分析的定义及特点： 一、电化学分析： 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称电化学分析。它是以溶液电导、电位、电流和电量等电化学参数与被测物质含量之间的关系作为计量基础。 二、电化学分析法优点： 1、准确度高 精密的库仑滴定分析法，不需要标准物质做比较，仅参考法拉第常数，误差为0.0001% 2、灵敏度高； 一般可测到10-4 ~ 10-8 mol/L，伏安分析法可测到10-10 ~ 10-12 mol/L 3、选择性好 可通过控制化学电池的某些条件，大大提高测定的选择性 4、分析速度快； 5、测定范围宽：电导、电位、电解分析法可测定常量组分，而极谱和伏安分析法可以测定痕量组分 6、仪器设备简单
§2. 电化学分析方法分类 电化学分析方法主要有下面几类： 1.电导分析法 2.电位分析法 3.电解分析法 4.库仑分析法 5.极谱法和伏安法 1．电导分析法 （1）电导滴定法：通过电导的突变来确定滴定终点，然后计算被测物质的含量。（2）直接电导法：直接测定溶液的电导值而测出被测物质的浓度。 2．电位分析法 电位分析法：用一指示电极和一参比电极与试液组成电化学电池，在零电流条件下测定电池的电动势，依此进行分析的方法。包括：⑴直接电位法⑵电位滴定法3．电解分析法 电解分析法：应用外加电源电解试液，电解后称量在电极上析出的金属的质量，依此进行分析的方法。也称电重量法。 4. 库仑分析法 库仑分析法：应用外加电源电解试液，根据电解过程中所消耗的电量来进行分析的方法。分为： ⑴控制电位库仑分析法：直接根据被测物质在电解过程中所消耗的电量来求含量。 ⑵库仑滴定法：用恒电流在100%的电流效率下进行电解，使电解过程中产生一种物质，该物质与被测物进行定量的化学反应，反应的化学计量点可用指示剂或电化学方法来指示，根据电解电流和电解消耗的时间按法拉第电解定律计算分析物的量。 5．极谱法和伏安法 两者都是以电解过程中所得的电流—电压曲线为基础来进行分析的方法。 ⑴极谱法：使用滴汞电极或其它表面能够周期性更新的液体电极，称为极谱法。 ⑵伏安法：使用表面静止的液体或固体电极，称为伏 安法。
电化学分析方法
杨航锋化学工程2111506055 电化学分析法 电化学分析法是应用电化学原理和技术，利用化学电池内被分析溶液的组成及含量与其电化学性质的关系而建立起来的一类分析方法。操作方便，许多电化学分析法既可定性，又可定量；既能分析有机物，又能分析无机物，并且许多方法便于自动化，可用于，在生产、等各个领域有着广泛的应用。 电化学分析法可分为三种类型。第一种类型是最为主要的一种类型，是利用试样溶液的浓度在某一特定的实验条件下与化学电池中某种电参量的关系来进行定量分析的，这些电参量包括电极电势、电流、电阻、电导、电容以及电量等；第二种类型是通过测定化学电池中某种电参量的突变作为滴定分析的终点指示，所以又称为电容量分析法，如电位滴定法、电导滴定法等；第三种类型是将试样溶液中某个待测组分转入第二相，然后用重量法测定其质量，称为电重量分析法，实际上也就是电解分析法。习惯上按电化学性质参数之间的关系来划分，可分为：电导分析法、电位分析法、电解与库仑分析法、极谱与伏安分析法等。 1.电位分析法 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。Nernst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Nernst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SCE）构成一个测量电池（是一个原电池）如上图所示。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Nernst方程式，所以E的大晓取决于待测物质离子的活度（或浓度），从而达到分析的目的。 1.1电位分析法的分类 直接电位法――利用专用的指示电极――离子选择性电极，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Nernst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。 1.1.1 直接电位法特点 1.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、一价阴离子及气体的测定。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。 2.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检测；可以微型化，做成微电极，用于微区、血液、活体、
电分析化学导论
十三章电化学分析导论 13-1为什么不能测定电极的绝对电位，我们通常使用的电极电位是如何得到的？ 答：不能。电池都是至少有两个电极组成的，根据它们的电极电位，可以计算出电池的电动势。但是目前还无法测量单个电极的电位绝对值，而只能使用另一个电极标准化，通过测量电池的电动势来获得其相对值。 我们使用的电极电位是以标准氢电极作为标准，即人为规定起电极电位为零，将它与待测电极组成电池，所测得的电池电动势即为该电极的电极电位。应该注意的是，当测量的电流较大或溶液电阻较高时，一般测量值中常包含有溶液的电阻所引起的电压降iR，所以应当加以校正。 13-2能否通过测定电池电动势求得弱酸或弱碱的电离常数、水的离子积、溶解积和络合物的稳定常数？试举例说明。 答：可以。 例如：已知下列半反应以及其标准电极电位为 Cu2++I-+e-=CuI (1) E⊙(1)= Cu2+ + e- = Cu+ (2) E⊙(2)= 计算CuI的溶度积。 解E Cu2+/Cu+= E⊙Cu2+/Cu++ [Cu2+]/[ Cu+] ∵Cu++I-+e-=CuI ∴[Cu+][I-]=K SPCuI 即[Cu+]= K SPCuI/[I-] E Cu2+/Cu+= E⊙Cu2+/Cu++ [Cu2+]*[I-]/K SPCuI 当[Cu2+]=[I-]=1mol*L-1 E= E⊙(1)= E⊙Cu2+/Cu+= E⊙(2)= =+K SPCuI K SPCuI=*10-12 13-3电化学中的氧化还原反应与非电化学的氧化还原反应有什么区别？ 答:电化学的氧化还原是电子在电极上发生转移,有电流通过,方程式可写成两极的反应;而非电化学的氧化还原没有电流,方程式不能拆开写.
电化学分析法导论
第七章 电化学分析法导论 (书后习题参考答案) 1．对于下述电池，（1）写出两电极上的半电池反应；（2）计算电池的电动势；（3）如题中的写法，这些电池是原电池还是电解池？假设温度为25℃，活度系数均等于1。 ① Pt|Cr 3+（1.0×l0-4 mol·L -1）, Cr 2+（1.0×10-1 mol·L -1）‖Pb 2+(8.0×10 –2mol·l -1)│Pb 已知 Cr 3+ + e ? Cr 2+ E o = –0.41V Pb 2+ +2e ? Pb E o = –0.126V 解：(a)半电池反应：阳极 Cr 2+ – e ? Cr 3+ 阴极 Pb 2+ + 2e ? Pb (b) 429.0100.1100.1lg 059.041.0)108lg(2059.0126.01 42 =??-+?+-=---V (c)由于E C ＞0，所以为原电池． ② Cu|CuI(饱和)，I -(0.100 mol·L -1)‖I -(1.00×10-3 mol·L -1)，CuI(饱和) |Cu 已知 Cu + + e ? Cu E o = 0.521V K SP,CuI =1.1×10-12 解：(a) 半电池反应：阳极 Cu – e ? Cu +, Cu – e + I - ? CuI 阴极 Cu + + e ? Cu, CuI + e ? Cu + I - (b) 118.01000.1100 .0lg 059.0][][lg 059.0][][lg 059.03 =?===--- ++右左左右R I I Cu Cu V (c) 由于E C ＞0，所以为原电池． 2．计算下述反应的标准电位 -2242)O Zn(C +2e ?Zn+2－ 242O C 已知络合物-2242)O Zn(C 的生成常数为2.3×107 ，Zn 2++2e ?Zn 的E o = –0.763V 解： 2 2422242/0 2 24222 42/02/0][] )([lg 2059.0lg 2059.0][)]([lg 2059.0]lg[2059.0222-- - - ++-=?+=+=+++O C O C Zn K E O C K O C Zn E Zn E E Zn Zn Zn Zn Zn Zn 所以980 .0)103.2lg(2059 .0763.07/)(02242-=?--=--Zn O C Zn E V 3．根据以下标准电位 Ag 2CrO 4+2e ?2Ag+- 24CrO E o =0.446V Ag ++e ?Ag E o = 0.799V 计算Ag 2CrO 4的溶度积常数。 解： 左右左右电池]lg[059.0]lg[059.0+ +-=-=Cu Cu E E E ] [][lg 059.0]lg[2059.023/02/0232++ +--+=-=++ +Cr Cr E Pb E E E E Cr Cr Pb Pb 左右电池
第二章电化学分析概论
第二章 电化学分析概论 6．已知（298K ） Cu 2＋ ＋2e Cu θ?＝0.337V(vs.SHE) Cu 2+＋Y 4－ CuY 2－ K 稳 ＝6.3×1018 计算： CuY 2－＋2e Cu+Y 4－ 的条件电位为多少？(参见P16例1) 解：由电极反应Cu 2＋＋2e Cu ，可知其电极电位的能斯特方程为： θ2+1θ2+2.303lg[Cu ]0.0592 lg[Cu ](T=298K) 2 RT zF ???=+ =+ ① 由Cu 2+＋Y 4－ CuY 2－ 可得， 222244CuY CuY ,[Cu ][Cu ][Y ][Y ] K K -- + +-- ????????=稳稳＝ ② 将②代入①得： 22θ θ 144CuY CuY 0.05920.05920.0592lg lg lg 2[Y ]22[Y ] K K ???----????????=+=-+稳 稳 由条件电位定义得 0'θ180.05920.0592 lg 0.337lg 6.3100.3370.5560.219(V)22K ??=- =-?=-=-稳∴电池反应CuY 2－＋2e Cu+Y 4－ 的条件电位等于－0.219V 7．298K 时电池 Cu|Cu 2＋(0.0200mol·L －1)‖Fe 2＋(0.200mol·L －1)，Fe 3＋(0.0100mol·L －1)，H ＋(1.00mol·L －1)|Pt (1) 写出该电池的电极反应和总反应。 (2) 标出电极的极性并说明电子和电流流动的方向。
(3) 计算电池的电动势并说明该电池是原电池还是电解池。 (4) 计算平衡时的平衡常数。 解：（1）电极反应： Cu 2＋＋2e Cu （负极） Fe 3++e Fe 2+（正极） 电池反应：2Fe 3++ Cu Cu 2＋+ 2Fe 2+ （2）负极：Cu|Cu 2＋(0.0200mol·L －1)；正极：Fe 2＋(0.200mol·L －1)，Fe 3 ＋ (0.0100mol·L －1)，H ＋(1.00mol·L －1)|Pt 电子流动方向：负极→正极 电流流动方向：正极→负极 （3） 2+ 2+ 2+2+Cu ,Cu θ1Cu ,Cu Cu θCu 2.303lg 0.0592 lg (T=298K)2 0.0592 0.337lg 0.02=0.287(V) 2 RT c zF c ???=+=+=+ 3+3+2+ 2+3+3+2+ 2+ 0' Fe 2Fe ,Fe Fe 0' Fe Fe ,Fe Fe 2.303lg 0.0592lg (T=298K)0.01 0.70.0592lg =0.623(V)0.2 c RT nF c c c ?? ? =+=+=+ 210.6230.2870.336(V)0E ??=-=-=> ∴该电池是原电池 （4）电池反应：2Fe 3++ Cu Cu 2＋+ 2Fe 2+的能斯特方程为： 2+2+3+2 θθθCu Fe 2Fe 0.05920.0592 lg lg c c E E E K z c z =-=- 当电池反应达到平衡时，E ＝0，则
电化学分析法(最全)汇总
电化学分析法 [日期：2011-06-24] 来源：作者：[字体：大中小] 电化学分析法（electroanalytical chemistry）是根据电化学原理和物质在溶液中的电化学性质及其变化而建立起来的一类分析方法。这类方法都是将试样溶液以适当的形式作为化学电池的一部分，根据被测组分的电化学性质，通过测量某种电参量来求得分析结果的。 电化学分析法可分为三种类型。第一种类型是最为主要的一种类型，是利用试样溶液的浓度在某一特定的实验条件下与化学电池中某种电参量的关系来进行定量分析的，这些电参量包括电极电势、电流、电阻、电导、电容以及电量等；第二种类型是通过测定化学电池中某种电参量的突变作为滴定分析的终点指示，所以又称为电容量分析法，如电位滴定法、电导滴定法等；第三种类型是将试样溶液中某个待测组分转入第二相，然后用重量法测定其质量，称为电重量分析法，实际上也就是电解分析法。 电化学分析法与其他分析方法相比，所需仪器简单，有很高的灵敏度和准确度，分析速度快，特别是测定过程的电信号，易与计算机联用，可实现自动化或连续分析。目前，电化学分析方法已成为生产和科研中广泛应用的一种分析手段。 第一节电势分析法 电势分析法是一种电化学分析方法，它是利用测定原电池的电动势(即用电势计测定两电极间的电势差)，以求得物质含量的分析方法。电势分析法又可分为直接电势法(potentiometric analysis)和电势滴定法(potentiometric titration)。 直接电势法是根据测量原电池的电动势，直接求出被测物质的浓度。应用最多的是测定溶液的pH。近些年来，由于离子选择性电极的迅速发展，各种类型的离子选择性电极相继出现，应用它作为指示电极进行电势分析，具有简便、快速和灵敏的特点，特别是它能适用于其它方法难以测定的离子。因此，直接电势法在土壤、食品、水质、环保等方面均得到广泛的应用。 电势滴定法是利用电极电势的变化来指示滴定终点的分析方法。电势滴定法确定的滴定终点比指示剂确定的滴定终点更为准确，但操作相对麻烦，并且需要仪器，所以电势滴定法一般适用于缺乏合适的指示剂，或者待测液混浊、有色，不能用指示剂指示滴定终点的滴定分析。 基本原理 在电势分析法中，构成原电池的两个电极，其中一个电极的电极电势能够指示被测离子活度(或浓度)的变化，称为指示电极；而另一个电极的电极电势不受试液组成变化的影响，具有恒定的数值，称为参比电极。将指示电极和参比电极共同浸入试液中构成一个原电池，通过测量原电池的电动势，即可求得被测离子的活度(或浓度)。 例如某种金属M与其金属离子Mn+组成的指示电极Mn+/M，根据能斯特公式，其电极电势可表示为：
电分析化学法导论
第9章电分析化学法导论 【9-1】解释下列名词。 原电池，电解池，电池电动势，电极电位，液接电位，标准电位，条件电位，平衡电位，浓差极化，电化学极化，超电位，指示电极，参比电极，工作电极。 答：原电池：将化学能编为电能的装置。 电解池：将电能变为化学能的装置。 电池电动势：流过电池的电流为零或接近于零时两电极间的电位差，以E池表示。 电极电位：任何电极与标准氢电极构成原电池所测得的电动势作为该电极的电极电位。 液接电位：在两个组成不同或浓度不同的电解质溶液互相接触的液-液界面间所存在的一个微小的电位差，称为液体接界电位，简称液接电位。 标准电位：298.15K时，以水为溶剂，当氧化态和还原态活度等于1时的电极电位。 条件电位：由于电极电位受溶液离子强度、配位效应、酸效应等因素的影响，因此使用标准电极电位?0有其局限性。对于一个实际体系在某一特定条件下，该电对的氧化型总浓度和还原型总浓度均为1mol·.L-1时的实际电位的实际电位。 平衡电位：在一个可逆电极中，金属成为阳离子进入溶液以及溶液中的金属离子沉积到金属表面的速度相等时，反应达到动态平衡，亦即正逆过程的物质迁移和电荷运送速度都相同，此时该电极上的电位值称为平衡电极电位。 浓差极化：发生电极反应时，电极表面附近溶液浓度与主体溶液浓度不同所产生的现象称为浓差极化。 电化学极化：由于电极反应的速率较慢而引起的电极电位对平衡电位值的偏离现象。 超电位：由于极化，使实际电位和可逆电位之间存在差异，此差异即为超电位η。 指示电极：用于无电极反应发生的平衡体系或在测量过程中溶液浓度不发生可觉察变化体系的电极。参比电极：在测量过程中其电极电位几乎不发生变化的电极。 工作电极：有电极反应发生电极表面溶液浓度随电极反应发生显著变化体系的电极的电极。 【9-2】盐桥的作用是什么？对盐桥中的电解质溶液应有什么要求？ 答：盐桥的作用是尽可能降低液接电位。盐桥电解质的要求是：（1）正、负离子的迁移速率大致相等（如KCl，KNO3, NH4NO3等），且可达到较高浓度；（2）与半电池中溶液不发生化学反应。 【9-3】为什么不能测定电极的绝对电位？通常使用的电极电位是如何得到的？ 答：电池都是至少有两个电极组成的，根据它们的电极电位，可以计算出电池的电动势。但是目前还无法测量单个电极的电位绝对值，而只能使用另一个电极标准化，通过测量电池的电动势来获得其相对值。我们使用的电极电位是以标准氢电极作为标准，即人为规定起电极电位为零，将它与待测电极组成电池，所测得的电池电动势即为该电极的电极电位。应该注意的是，当测量的电流较大
第八章 电分析化学导论
第八章 电分析化学导论 1、液接电位是怎样产生的？ 答：液接电位产生于具有不同电解质或浓度不同的电解质溶液界面之间，由于离子扩散通过界面的速率不同有微小的电位差产生。 2、阳极和阴极，正极和负极是怎样定义的？ 答：阳极和阴极是根据电极反应的性质定义的。发生氧化反应的为阳极，发生还原反应的为阴极。正、负极是根据电极电位高低来分类的，电极电位高的，电子流入的一极为正极，电极电位低的，电子流出的一极为负极。 3、何谓指示电极和参比电极？ 答：指示电极：在电化学测试过程中，溶液主体浓度不发生变化的电极； 参比电极：在测试过程中，具有恒定电位的电极。 4、写出下列电池的半电池反应及电池反应，计算其电动势，该电池是电解池还是原电池？ Zn | ZnSO 4(0.1mol/L) || AgNO 3(0.01mol/L) | Ag 解： 左： Zn － 2e = Zn 2+ 右： Ag + e = Ag V Zn E E Zn Zn 793.01.0lg 2 059 .0764.0]lg[2059.02/2-=+-=+ =++θ 左 V Ag E E Ag g 681.001.0lg 059.0799.0]lg[059.0/A =+=+=+ +θ右 E = E 右－E 左 = 0.681－（－0.793）= 1.474V > 0 故是原电池。 5、下列电池的电动势为0.413V Pt , H 2(101325Pa) | HA(0.215mol/L), NaA(0.116mol/L) || SCE E SCE = 0.2443V ，计算弱酸HA 的解离常数。 解：左 H 2 － 2e = 2H + 因电池电动势E = E 右－E 左 ，则 V E E E S C E H H 169.0413.02443.02 /-=-=-=+ 即 V H H E E H H H H 169.0]l g [059.00]l g [059 .02 2 //-=+=+=++++θ [H +] = 1.37×10－ 3mol/L 431039.7215 .0116 .01037.1][]][[---+?=??==HA A H K a 或：pH = 2.86 因 ] [][lg HA A pK pH a -+= 代入数值求得：K a = 7.41×10－ 4 6、下述电池的电动势为0.921V
仪器分析习题 Y3习题の电化学分析法导论-电位分析法-电解与库伦分析法
选择题 1.下列参量中，不属于电分析化学方法所测量的是() 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() A电位分析法B伏安法C库仑分析法D电子能谱 3.区分原电池正极和负极的根据是() A电极电位B电极材料C电极反应D离子浓度 4.区分电解池阴极和阳极的根据是() A电极电位B电极材料C电极反应D离子浓度 5.衡量电极的极化程度的参数是() 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() A电极电位B溶液电阻C搅拌程度D电流密度 7.对于极化的结果，下列说法正确的有（） 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.下列不是作为一个参比电极的条件的是() A电位的稳定性B固体电极C重现性好D可逆性好 9.甘汞电极是常用参比电极，它的电极电位主要取决于() A温度B氯离子的活度C主体溶液的浓度DKCl的浓度 10.电位分析中所用的离子选择电极属于() A极化电极B去极化电极C指示电极D理想电极 1~5：C、D、C、A、C；6~10：C、AC、B、B、C ****************************************************************** 11.下列哪项不是玻璃电极的组成部分？() AAg-AgCl电极B一定浓度的HCl溶液 CKCl溶液D玻璃膜
12.pH玻璃电极膜电位的产生是由于() 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() 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.晶体膜电极的选择性取决于() 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.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 16.测定溶液PH时，一般所用的内参比电极是：() A饱和甘汞电极B银-氯化银电极C玻璃电极D铂电极 17.玻璃电极在使用前，需在去离子水中浸泡24小时以上，其目的是：() 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.晶体膜离子选择电极的灵敏度取决于() 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响应离子的活度系数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() ACl-BBr-COH-DNO3- 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。() 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 11~15：B、D、B、C、D；16~20：B、D、B、C、D *********************************************************************
第六章 电分析化学导论 作业
第六章电分析化学导论作业 一、选择题(每题只有1个正确答案)(5分?8=40分) 1. 下列方法中，能减小浓差极化的是( )。[ ] A. 减小电极面积 B. 增大电流密度 C. 强化机械搅拌 D. 降低溶液温度 2. 电化学极化是由于( )产生的。[ ] A. 反应本身的迟缓性 B. 反应的可逆性 C. 反应的不可逆性 D. 反应速度太快 3. 下列参比电极中，性能最好的是( )。[ ] A. 标准氢电极 B. 玻璃电极 C. 饱和甘汞电极(SCE) D. 氟电极 4. 常用作内参比电极的电极是( )。[ ] A. 标准氢电极 B. Ag-AgCl电极 C. 饱和甘汞电极(SCE) D. 氟电极 5. 常用作外参比电极的电极是( )。[ ] A. 标准氢电极 B. Ag-AgCl电极 C. 饱和甘汞电极(SCE) D. 1mol甘汞电极(NCE) 6. 甘汞电极的电极电位的大小与装于电极内的KCl浓度有关，当KCl浓度为( )mol.L-1时，甘汞电极 的电极电位最大。[ ] A. 0.1 B. 0.5 C. 1.0 D. 4.6 7. 甘汞电极使用温度不能超过80℃，主要原因是（）。[ ] A. 装入的KCl 溶液高温变质 B. 内部结构中的纤维高温发生变化 C. 内部结构中的甘汞高温发生歧化反应 D. 装入的KCl 溶液浓度发生变化 8. 浓差极化是电解进行时，造成电极表面附近的金属离子的浓度与主体溶液浓度不再相同产生的，浓差极 化的产生将影响阴极电位和平衡电位的关系，其影响为( )。[ ] A. 使阴极电位比平衡电位更负 B. 使阴极电位比平衡电位更正 C. 使阴极电位等于平衡电位 D. 无法判断阴极电位和平衡电位之间的正负 二、解释下列名词(5分?2=10分) 1. 过电位 2. 浓差极化 三、简答题(10分?2=20分) 1. 如何消除液接电位？简述其消除原理。
电化学分析法
第六章：电化学分析法 1. 答：液体接界处存在的点位差称为液接点位。 液体接界电位产生的基本原因是由于溶液中离子扩散速度不同引起的。例如两个不同浓度的盐酸溶液，通过多孔隔膜接触时，在这两溶液的界面上HCl将从浓的一边向稀的一边扩散。因为氢离子的扩散速度比氯离子的扩散速度快，所以在稀溶液的一边出现了多余的氢离子而带正电，在较浓溶液一边则由于有过剩的氯离子而带负电。当达到某一动态平衡时，在它们之间建立了一个双电层，产生了电位差，即液接电位。 2. 答：使用离子选择性电极选择性的测定某种离子浓度原理是：以电极电位与待测离子活度之间的关系为基础，通过测量电池电动势，测得电极电位进而获得待测离子强度。电池电动势包括内外参比电极电位，液接电位，不对称电位等，有干扰离子存在时还有干扰离子引起的膜电位，离子强度等因素的变化可能会引起这些电极电位的变化，因此在测量前要使用标准溶液进行较正，若前后离子强度发生变化，势必会影响到待测离子的浓度测量。 3. 解：根据pH的操作定义：pH x= pH s+(E x-E s)/0.0592 (1) pH x=4.00+(0.312-0.209)/0.0592=5.74; (2) pH x=4.00+(0.088-0.209)/0.0592=1.96; (3) pH x=4.00+(-0.017-0.209)/0.0592=0.18. 4. 解：pMg x= pMg s+(E x-E s)/(0.0592/2); pMg x=-lg(1.15×10-2)+(0.412-0.275)/0.0296=6.57; 若实际电位值为0.411，则pMg x=-lg(1.15×10-2)+(0.411-0.275)/0.0296=6.53, αMg=10-6.53=2.93×10-7mol/L; 若实际电位值为0.413，则pMg x=-lg(1.15×10-2)+(0.413-0.275)/0.0296=6.60, αMg=10-6.60=2.50×10-7mol/L; 所以Mg2+的活度范围为：2.93×10-7~2.50×10-7mol/L。 5. 解：指针实际为50/60=5/6个pH，因此pH计显示pH值为4-5/6=，因此误差为-3=。 6. 解：采用标准加入法：Cx=Cs×Vs/(10nF E/2.303RT-1)Vx Cx=1×10-2×0.5/(100.03/0.055-1)×50=3.98×10-5 7. 解：(1) (2)等当点的pH为8.84，此时，NOH的体积为15.65Ml (3)强碱滴定弱酸HA，初略计算突跃起点为：pH起点=pK a+3
期末各章仪器分析思考题
仪器分析思考题 第二章光学分析法导论 1、解释名词：原子光谱、分子光谱、发射光谱、吸收光谱、分子分子荧光光谱、磷光光谱和化学发光光谱。拉曼光谱、分子振动光谱、分子转动光谱、光谱项和光谱支项。 2、阐明光谱项中各符号的意义和计算方法 第三章紫外可见光谱法 1.紫外-可见吸收光谱（光度）法特点？ 3. 分子吸收光谱中，吸收峰的波长与什么因素有关？吸收峰的强度与什么因素有关？ 4. 分子存在哪几种运动形式？紫外可见吸收光谱是由分子的什么运动形式产生的？ 5. 有机化合物分子中的电子跃迁类型由哪几种？ 6. 理解以下概念：发色团、助色团、红移、紫移。 7. R 吸收带、K 吸收带、B 吸收带各有什么特点？这些吸收带分别属于哪些基团的特征吸收？ 8.K 吸收带的最大吸收波长和吸收强度与化合物分子的什么结构因素有关？ 9. B 吸收带是苯环的特征吸收，苯环上的取代基对B吸收带有什么影响？ 10 溶剂的极性对吸收峰的波长和形状产生什么影响？ 11紫外可见分光光度计主要由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 12简述双波长分光光度法的测定原理。它的主要优点是什么？其选择测定波长的原则是什么？ 第四章红外光谱法
1.红外光谱产生的条件是什么？红外吸收光谱图有哪些特点？红外与紫外吸收光谱法的比较。 2.根据键力常数计算键的伸缩振动频率。 3.多原子分子的振动形式分为哪几种类型？ 4.如何确定分子的振动数目？造成红外吸收峰数目与分子振动数目不相等的主要原因有哪些？ 5.影响红外吸收峰峰位及强度的因素有哪些？ 6.熟悉常见基团的特征吸收频率，根据特征吸收确定分子结构。 7.比较红外吸收光谱仪与紫外可见分光光度仪的异同 9.傅里叶变换红外吸收光谱仪的特点 10.红外光谱制样方法有哪些？ 11.如何计算分子的不饱和度？会利用红外光谱进行简单的有机化合物结构解析。 第五章分子发光分析法思考题 1、解释名词：振动弛豫、内转换、外转换、系间窜越、猝灭效应、重原子效应、荧光激发光谱、荧光发射光谱 2、荧光与磷光的比较。 3、简述影响荧光效率的因素。 5、试从原理和仪器两方面比较吸光光度法和荧光分析法的异同。 6、试从原理和仪器两方面比较荧光、磷光和化学发光分析法。 7、化学发光要满足那些条件？ 第六章原子发射光谱法思考题 1、理解以下概念：激发电位、电离电位、共振线、最后线、灵敏线、黑度、原子线、离子线、色散率、分辨率。 2、原子发射光谱分析仪的光源有哪几种类型？各有什么特点？
电化学分析
第9章电化学分析法导论 一、选择题 1、盐桥导电是由于_______。 A、水分子迁移 B、离子对迁移 C、离子迁移 D、自由电子运动 2、在电位分析法中，指示电极的电极电位与待测离子的浓度关系______。 A、成正比 B、符合能斯特方程 C、符合扩散电流公式 D、与浓度的对数成正比 3、电解池是_____。 A、将化学能装化为电能的装置 B、将电能转化为化学能的装置 C、是自发进行电化学反应的场所 D、利用电化学反应产生电流的装置 4、以下叙述正确的是______。 A、电极极化就是电极的电极电位偏离了由能斯特方程计算出来的平衡电位 B、电池的电动势为负值时就是原电池，否则就是电解池 C、原电池的反应时非自发进行的 D、液接电位可以通过盐桥完全消除 5、盐桥的作用是_______。 A、消除不对称点位 B、连接参比溶液和待测溶液 C、传导电流消除液接电位 D、加速离子的扩散速率 6、甘-汞电极属于_______。 A、第一类电极 B、第二类电极 C、零类电极 D、薄膜电极 7、超电位的产生是由于_______引起的。 A、外加电压过高 B、外加电压过低 C、电化学极化和浓差极化 D、整个电路回路中产生的电压降 8、以下叙述正确的是______。 A、电极电位的大小取决于电对本性，而与反应温度、氧化态物质、还原态物质浓度、压力等无关 B、标准氢电极的电极电位等于0.000V的条件是温度为25℃
C、参比电极的电极电位随溶液中离子活度的改变而改变 D、电极电位值偏离平衡电位的现象成为电极的极化 9、在消除液接电位时，盐桥的使用条件不正确的是_______。 A、盐桥中不含被测离子 B、电解质中正负离子迁移速率应基本相等 C、保持盐桥内离子浓度的离子强度5-10倍于被测溶液。 D、两种溶液的浓度比必须大于10? 10、某电极的标准电极电位是在_________时的电位。（多选） A、组成该电极的电对氧化型活度和还原型活度相等 B、活度为1mol/kg C、该电对相对于标准氢电极的电位 D、浓度为1mol/kg 二、填空题 1、超电位是___________和_______________之和。 2、电极极化是指__________________________________________________。 3、电极的极化现象分为________________ 和_______________。 4、电池的电动势是指当_______________时两电极间的电位差。 5、NHE是指________电极，MCE是指_________电极，SCE是指_________电极。 6、液接电位是_________________________________________________。 7、在浓度相同时，两种离子的扩散速率相差越大,液接电位越_______。 8、影响超电位的因素有_____________、_____________、_____________和____________。 9、在电化学极化的情况下，流过电极的电流受_____________的限制，而在浓差极化时，电流是受___________________限制的。 10、用能斯特方程计算的平衡电极电位取决于___________的电活性物质离子浓度。 三、简答题 1. 盐桥的作用 2. 盐桥的使用条件 3. 浓差极化和电化学极化的区别和联系 4. 怎么消除浓差极化 5. 什么是超电位以及影响超电位的因素
第八十二章课后习题参考答案教师.doc
第八章 电分析化学导论 8-1.解 液接电位：它产生于具有不同电解质或浓度不同的同种电解质溶液界面之间，由于离子扩散通过界面的速率不同，有微小的电位差产生，这种电位差称为液体接界电位。 8-2. 解 正极和负极是物理上的分类，阳极和阴极是化学上的称呼。负极（电子流出的级），发生氧化反应，正极（电子流入的级），发生还原反应； 阳极，接电源的正极，氧化反应；阴极接电源的负极，发生还原反应。 8-3. 解 指示电极：在化学测试过程中，溶液的主体浓度不发生变化的电极。 参比电极：在测量过程中，具有恒定电位的电极。 8-4.解：左半电池：-++→e Zn Zn 22 右半电池：Ag e Ag →+- 电池反应：+++→+222Zn Ag Ag Zn [] V E E 7925.0)1.0lg(2 059 .0763.0Zn lg 20.05920-=+-=+ =+左 [] V Ag E E 6815.0lg 059.00=+=+右 V V V E E E 474.1)7925.0(6815.0=--=-=左右 所以，该电池是原电池。 8-5.解：222H e H ?+-+ [] 20)(lg 2/059.0++=H E E V E E E 1687.0413.02443.0-=-=-=右左 所以， [] 1687.0)(lg 2 059 .02-=+H [] 4 104.7215 .0116 .0lg 859.2lg 2859 .0lg -+?=?+=+=-=?- a a HA A a pK pK C C pK pH H
8-6.解：左右E E E -= 所以，V E E E 6767.0921.02443.0-=-=-=右左 -+- +?X Cd CdX 4224 [][][][][ ][] 4 24 0224 4 20[-- + --+ = ??= X CdX s K Cd CdX X Cd K p sp [][] [] 11 12 4 24 2107.7103.1?=??=?=--- + K K X CdX sp K Cd sp 8-7.解：左右E E E -= E E E -=右左=0.2443-0.893=-0.6687V -++?X Cd CdX 222 [][][] 22 20CdX X Cd K sp -+ ?= 所以sp K 0=1.91210-? 第九章 电位分析法 9-1. 解 当被氢离子全部占有交换点位的水化胶层与试液接触时，由于它们的氢离子活度不同就会产生扩散，即 H +水化层→ H + 溶液 当溶液中氢离子活度大于水化层中的氢离子活度时，则氢离子从溶液进入水化层，反之，则氢离子由水化层进入溶液，氢离子的扩散破坏了膜外表面与试液间两相界面的电荷分布，从而产生电位差，形成相界电位，同理，膜内表面与内参比溶液两相界面也产生相界电位。 9-2. 解 因为在实际测定中，溶液的pH 是通过与标准缓冲溶液的pH 相比较而确定的,若不是标准溶液，则会产生误差。