电位分析法试题及答案解析

电位分析法试题及答案解析

一、计算题（56分）

1.在-0.96V(vs SCE)时，硝基苯在汞阴极上发生反应：“C 6H 5NO 2+4H +

+4e -

＝C 6H 5NHOH+H 2O ”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 ，E

θAg/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100mLHCl 试液中。已知摩尔甘汞电极作阴极，电极电位为0.28V ，E θ(H +/

H 2)=0.00V ，氢气分压为101325Pa 。A r(H)=1.008，A r(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.Ca 2＋

选择电极为负极与另一参比电极组成电池，测得0.010mol/L 的Ca 2＋

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Ca 2＋

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1.0×10－2

mol/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。

10

.0Pot

OH ,F =--K Pot

Na ,K ++K

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E x ＝-0.0225V 。然后向试液中加入0.10mol/LCu 2＋

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Cu 2＋

的浓度。（25o

C ）

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（24分）

1.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________________________。

2.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（20分）

1. 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

2. 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

3. 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 4. 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。

5. 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

6. 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 、Ag +

的总浓度 B 、游离Ag （NH 3）+

的活度 C 、游离Ag +

的活度 D 、Ag （NH 3）2+

游离的活度。 7. K ＋

选择电极对Mg 2＋

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 、1.8×10-4

% B 、13.4% C 、1.8％ D 、3.6%

pot

H Na ++

K

8. 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7

B、大于8

C、大于9

D、大于10

9. 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、5.50

B、5.00

C、4.50

D、4.00

10. 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.解：(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=8.521×10-3

g (2)W (C 6H 5NO 2)=(8.521/210)=0.0405

2.解：设待测试液体积为V x ，浓度为c x ，测得电位为E 1；加入浓度c s 体积为V s 的标准溶液，测得电位为E 2。 由题可知:

E 1=b -S lg f ·c x (1)

V s ·c s +V x ·c x

E 2=b -S lg f ’──────── (2) V s + V x f ’

(V s ·c s +V x ·c x )

式(1)-(2)得E 1-E 2=S lg ─────────

f (V s +V x )c x 假定f =f ’，则 V s ·c s

c x = ────────

(V s +V x )·10-V x

当V x 》V s 时 1

/)()110(21---+?=

S E E S

X S

S X V V c V c

3.解：

4.解：1）Pt ｜H 2(101325Pa),HCl(xmol/L)KCl(1mol/L),Hg 2Cl 2｜Hg 2）E =E (右)-E (左)=E (NCE)-E (H +

/H 2) (H +

/H 2)=E (NCE)-E =-0.12

=E θ

(H +/H 2)+0.0592lg([H +]/p H2)=0.0592lg[H +

] lg[H +

]=-0.12/0.0592=-2.0,[H +

]=1.0×10-2

mol/L ∴含HCl 的质量m=3.7g 5.解：

6.解：

7.解：

m ol/L 1094.1]Ca [7119

.22

059.0250

.0271.0]010.0lg[]Ca lg[3

22-++?==-+-=-3

pot B

A,B A,2SCE 2

pot B A,SCE 108.1lg 7418

.2lg )

1()2()2(0908.0100.1lg 0551.0 mV 8.90)1(060.010

0.1lg 0551.0 mV 60---?=-=-???????=?+=-???-=?+=-K K c E E K c E E k k mol/L

1015.1)

10lg(2059.0008.0)

1()2()

2()50.5050.010.0lg(2059.00145.0)1()lg(2

059

.00225.033

θθ--?=+=-?????++=-???????????????????+=-

x x

x x E x E

8.解：

∴pH 应控制在大于6。

二、填空题

1.电解池；阴；氧化；E 阴－E 阳。

2.待测试液；电动势 。

三、选择题

1、D ；

2、B ；

3、A ；

4、A ；

5、C ；

6、B ；

7、C ；

8、C ；

9、B ；10、D

6

32H 3

H 107.130

10105%

510

30----?=??==?+

+

c c