2014-第七章-电位分析法--作业答案

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仪器分析--电位分析法习题 +答案

姓名：班级：学号：电位分析习题一.单项选择题( ) 1、在直接电位法中，指示电极的电位与被测离子活度的关系为______A.无关B.成正比C.与其对数成正比D.符合能斯特公式( )2、电位分析法中作为参比电极，应满足的要求之一是：A.其电位应与温度无关B.其电位应等于零C.测量过程中即使有微小电流通过，其电位仍保持恒定D.不存在液接电位( )3、采用pH 的实用定义主要是因为：A.单个离子的活度目前用电化学方法不能测量B.液体接界电位的变化和理论上难以计算C.K'不能准确的测定和计算，并经常发生变化D.不对称电位可能随时间而变化( )4、氟化镧单晶膜氟离子选择电极的膜电位的产生是由于_______A.氟离子在晶体膜表面氧化而传递电子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D.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( )5、电位滴定是以测量电位的变化情况为基础，下列因素影响最大的是：A.外参比电极电位B.液接电位C.不对称电位D.被测离子活度( )6、电位滴定法比直接电位法更准确，这是因为：A.直接电位法在用能斯特方程计算时有误差B.电位滴定法选用了比直接电位法更灵敏的电极C.电位滴定法是以测量电位的相对变化为基础的D.电位滴定法比直接电位法的干扰因素少( )7、由电动势测量误差看，如用同一仪器测下列离子，最不宜用直接电位法测定的是：A.H +B.NO 3 -C.Ca 2+D.B 3+( )8、氟离子选择电极在使用前需用低浓度的氟溶液浸泡数小时，其目的A.清洗电极B.检查电极的好坏C.活化电极D.检查离子计能否使用( )9、用pH 玻璃电极测定pH 约为12 的碱性试液，测得pH 比实际值A.大B.小C.两者相等D.难以确定( )10、用氟离子选择性电极测定饮用水中F - 含量时，Al 3+ ，Fe 3+ 的干扰属于：A.直接与电极膜发生作用B.与共存离子在电极膜上反应生成一种新的不溶性化合物C.与被测离子形成配合物D.与被测离子发生氧化还原反应( )11、某离子选择电极对一价的A 和B 离子都有响应，但a B 100 倍于a A 时，B 离子提供的电位与A 离子提供的相等。

电位分析法习题及答案

电位分析法习题及答案电位分析法是一种用于解决电路问题的重要方法。

通过将电路中的各个元件转化为电势源和电势差，可以简化电路分析的过程。

在学习电位分析法的过程中，我们经常会遇到一些习题，下面我将给大家分享几个电位分析法的习题及答案。

1. 习题一：计算电路中某一点的电势差在图1所示的电路中，已知电势源E1=12V，电势源E2=6V，电阻R1=4Ω，电阻R2=2Ω，求点A和点B之间的电势差。

图1：电路示意图```E1o---/\/\/\---o| || |o---/\/\/\---oE2```解答：首先，我们需要将电路中的各个元件转化为电势源和电势差。

根据电位分析法的原理，电势源的电势等于电源电势，电势差等于电阻两端电势之差。

将电阻R1转化为电势源，其电势等于E1，电势差等于R1两端的电势之差。

同理，将电阻R2转化为电势源，其电势等于E2，电势差等于R2两端的电势之差。

根据电路的串并联规则，电路中的电势差可以通过串联的电势差相加得到。

因此，点A和点B之间的电势差等于R1上的电势差加上R2上的电势差。

根据欧姆定律，R1上的电势差等于I1乘以R1，R2上的电势差等于I2乘以R2。

其中，I1和I2分别是通过R1和R2的电流。

根据电流分配定律，I1等于总电流I乘以R2/(R1+R2)，I2等于总电流I乘以R1/(R1+R2)。

因此，点A和点B之间的电势差为：Vab = I1 * R1 + I2 * R2= I * R2/(R1+R2) * R1 + I * R1/(R1+R2) * R2= I * R1 * R2/(R1+R2) + I * R1 * R2/(R1+R2)= 2 * I * R1 * R2/(R1+R2)2. 习题二：计算电路中某一支路的电流在图2所示的电路中，已知电势源E=24V，电阻R1=6Ω，电阻R2=4Ω，电阻R3=8Ω，求支路AB上的电流。

图2：电路示意图```Eo---/\/\/\---o--/\/\/\---o||o```解答：首先，我们需要将电路中的各个元件转化为电势源和电势差。

2014-第七章-电位分析法--作业答案

第七章电位分析法作业答案一、选择题(每题只有1个正确答案)(2分⨯10=20分)1. pH 玻璃电极水化胶层传导电流的离子是( )。

[ D ]A. 只有Na +B. 只有H +C. 只有OH -D.Na +和H +2. 测定溶液中CO 2气体的气敏电极，其中介溶液中的平衡离子是( )。

[ D ]A.Cl -B. SO 42-C. NO 3-D.HCO 3-3. 氟电极的主要干扰离子是( )。

[ B ]A.Cl -B. OH -C. NO 3-D. SO 42-4. 氟电极的最佳pH 测量范围为5~5.5，当测量pH 较大时，其测量结果将比实际值( )。

[ A ]A. 偏高B. 偏低C. 不影响D. 不能判断5. 一种氟电极对OH -的选择系数为0.10，如允许误差为5％，那么在1.0⨯⨯10-2mol.L -1的F -溶液中，能允许的OH -应小于( )mol.L -1。

[ B ]A. 5×10-2B. 5×10-3C. 5×10-4D. 5×10-56. 某钠电极，其选择性系数30H ,Na =++K ，欲用此电极测定pNa=3的Na +溶液，并要求测量误差小于3.0%，则试液pH 必须大于( )。

[ B ]A. 3.0B.6.0C. 9.0D.107. 以pH 玻璃电极做指示电极，用0.200 mol.L -1 KOH 溶液滴定0.0200 mol.L -1苯甲酸溶液；从滴定曲线上求得终点时溶液的pH 为8.22，二分之一终点时溶液的pH 为4.18，则苯甲酸的解离常数为( )。

[ B ]A.6.2⨯10-5B. 6.6⨯10-5C. 7.2⨯10-5D. 8.2⨯10-58.常温、常压下，当试液中二价响应离子的活度增加一倍时，该离子电极电位变化的理论值是( )mV 。

[ C ]A.2.8B.5.9C.8.9D. 10.29.某玻璃电极的内阻为100MΏ，响应斜率为50mV/pH ，测量时通过电池回路的电流为1.0⨯10-12A ，由此产生的电压降引起的测量误差相当于( ) pH 单位。

电位分析法习题答案

2073 用AgNO3溶液滴定水中微量Cl-时,电位滴定的指示电极是 _Ag|AgCl 电极_. 2899 根据ΙUPAC的推荐, 离子选择电极可分为原电极, 如__晶体膜电极_, _ 非晶体膜电极_; 敏化离子选择电极, 如___气敏电极___, ____酶电极___等两类。 2933由LaF3单晶片制成的氟离子选择电极, 晶体中__F-__是电荷的传递者, __La3+__是固定在膜相中不参与电荷的传递, 内参比电极是_Ag|AgCl电极_, 内参比溶液由__0.1M NaCl 和 0.01M NaF_组成。
1912 电位分析法需要测定电池电动势或电极电位，其测定条件（）（1）电池的电动势或电极电位要稳定；（2）电池的内阻需很大（3）通过电池的电流为零；（4）电池的内阻要小，通过的电流很大
1951 玻璃电极的活化是为了（）（1）清洗电极表面；（2）降低不对称电位；（3）更好地形成水化层（4）降低液接电位 1944 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 2035 玻璃电极的膜电位与试液中 pH的关系的数学表达式为 E膜=K’0.059pH（25℃）。 2902 由pH玻璃电极和饱和甘汞电极组成的电池测量溶液的pH时, 电池的电动势由_氢离子对膜的响应_形成的膜电位, _玻璃内外膜的表面特性不同 _形成的不对称电位, _测量溶液和甘汞电极的饱和KCl溶液之间_ 的液接电位以及饱和甘汞电极的电位组成。
利用加入tisab溶液的标准曲线法测游离氟含量利用标准加入法测定氟总含量2847离子选择电极中若用标准加入法测定未知浓度简化的表达式为应用此公式应满足加入的标准溶液体积比试液体积约小100倍和标准溶液浓度比试液大约100倍使得标准溶液加入后溶液总体积和待测离子的浓度几乎不变

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 ，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 ，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HCl5.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1.0×10－2mol/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 。

仪器分析--电位分析法习题 +答案

张新祥《仪器分析》电位分析法习题解.doc

思考题18」电位分析法的根据是什么？它可以分成哪两类？答：电位分析法的根据是Nemst方程。

它可以分成肓接电位法和电位滴定法。

18.2构成电位分析法的化学电池中的两电极分别称为什么？各自的特点是什么？答：构成电位分析法的化学电池中的两电极分别称为指示电极和参比电极。

将电极电位随分析物活度变化的电极称为指示电极。

将分析中与被测物活度无关，电位比较稳定，提供测量电位参考的电极称为参比电极。

18.3什么是离子选择性电极的选择性系数？它是如何求得的？答：膜电极的响应没有绝对的专一性，而只有相对的选择性。

离子选择性电极在共存离子存在时的电极电位表示为:防常数± 2.303^7]g(^ *工矿£仞Z ：J L iK/称为选择性系数，表示i离子抗j离子干扰能力的大小。

选择性系数越小，说明电极对被测离子的选择性越好，即干扰离子的影响越小。

它可以通过分别溶液法和混合溶液法测定。

18.4用pH玻璃电极测量得到的溶液pH与pH的理论定义有何关系？答：pH的理论定义为氢离子活度的负对数，即pH=-}ga H+o但在实际测量pH 时，由于存在不对称电位和液接电位，它们在一定条件下虽为定值，但却较难准确测定或计算得到，故要用己知pH的标准缓冲溶液来定位，由此产牛了pH的实用定义：Tj | E试液_ E标准P标准 2.303/?T/F此为pH玻璃电极测量得到的溶液pHo 习题18.5 计算与下述溶液接触的银电极电位：(1) l.OOxWS-nol^L-'Ag+；解：査得%氐=°-799v0 如他=°-?99V + 0，°^91V log 1.00 x 10-4 = 0.563V⑵由25.0 mL 0.050 mohL'1 KBr 和20.0 mL 0.100 mohL'1 AgNO3混合而得的溶液。

解：有反应KBr + AgNO, = KNO. + AgBr IBf- ： 25.0 x 10~3L x 0.050mol• L_1 = 1.25 x 10-3Ag+： 20.0X10-3厶xO.100加o/•厶J =2.00x107加引Q^25+20)X10 L0 0591V(p ©A * = 0.799V +log 0.0167 = 0.694V18.6当下述电池中的溶液是pH 4.00的缓冲溶液时，25°C 时用毫伏计测得下列屯池的屯动势为0.209 Vo玻璃电极|用(a=x) || SCE当缓冲溶液由未知溶液代替时，毫伏计读数为0.312V ，试计算溶液的pH 。

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第七章电位分析法作业答案
一、选择题(每题只有1个正确答案) (2分⨯10=20分)
1. pH 玻璃电极水化胶层传导电流的离子是( )。

[ D ]
A. 只有Na +
B. 只有H +
C. 只有OH -
D. Na +和H +
2. 测定溶液中CO 2气体的气敏电极，其中介溶液中的平衡离子是( )。

[ D ]
A. Cl -
B. SO 42-
C. NO 3-
D. HCO 3-
3. 氟电极的主要干扰离子是( )。

[ B ]
A. Cl -
B. OH -
C. NO 3-
D. SO 42-
4. 氟电极的最佳pH 测量范围为5~
5.5，当测量pH 较大时，其测量结果将比实际值( )。

[ A ]
A. 偏高
B. 偏低
C. 不影响
D. 不能判断
5. 一种氟电极对OH -的选择系数为0.10，如允许误差为5％，那么在1.0⨯⨯10-2mol.L -1的F -溶液中，能允许的OH -应小于( )mol.L -1。

[ B ]
A. 5×10-2
B. 5×10-3
C. 5×10-4
D. 5×10-5
6. 某钠电极，其选择性系数30H ,Na =++K ，欲用此电极测定pNa=3的Na +溶液，并要求测量误差小于3.0%，
则试液pH 必须大于( )。

[ B ]
A. 3.0
B. 6.0
C. 9.0
D.10
7. 以pH 玻璃电极做指示电极，用0.200 mol.L -1 KOH 溶液滴定0.0200 mol.L -1苯甲酸溶液；从滴定曲线上求得终点时溶液的pH 为8.22，二分之一终点时溶液的pH 为4.18，则苯甲酸的解离常数为( )。

[ B ]
A. 6.2⨯10-5
B. 6.6⨯10-5
C. 7.2⨯10-5
D. 8.2⨯10-5
8. 常温、常压下，当试液中二价响应离子的活度增加一倍时，该离子电极电位变化的理论值是( )mV 。

[ C ]
A. 2.8
B.5.9
C. 8.9
D. 10.2
9. 某玻璃电极的内阻为100MΏ，响应斜率为50mV/pH ，测量时通过电池回路的电流为1.0⨯10-12A ，由此产生的电压降引起的测量误差相当于( ) pH 单位。

[ D ]
A. 2
B. 0.2
C. 0.02
D. 0.002
10. 有两支性能完全相同的氟电极，分别插入体积为25mL 的含氟试液和体积为50mL 的空白溶液中（两溶液中均含有相同浓度的离子强度调节缓冲液），两溶液间用盐桥连接，测量此电池的电动势，向空白溶液中滴加浓度为1.0⨯10-4 mol.L -1的氟离子标准溶液，直至电池电动势为零。

所需标准溶液的体积为
5.27mL ，则试液中氟离子含量为( )mg.L -1。

[ A ]
A. 0.18
B. 0.36
C. 0.54
D. 0.72
二、解释下列名词 (3分⨯3=9分)
1. 不对称电位
敏感膜内外表面结构和性质的差异，如表面的几何形状不同、结构上的微小差异、水化作用的不同等引起的微小电位差称为不对称电位。

2. 碱差
当用玻璃电极测定pH>10的溶液或Na +浓度较高的溶液时，玻璃膜除对H +响应，也同时对其它离子如Na +响应，因此测得的pH 比实际数值偏低，这种现象称为碱差。

3. 电位选择性系数
在相同条件下，当被测离子i 与共存干扰离子j 提供相同的膜电位时，被测离子i 与共存干扰离子j 的活度比称为干扰离子j 对被测离子i 的电位选择性系数(K i,j )。

三、简答题 (6分⨯4+11分=35分)
1. 全固态Ag 2S 电极比普通离子接触型Ag 2S 电极有什么优越性？
① 消除了压力和温度对含内部溶液的电极所加的限制。

(2分)
② 制作容易 (2分)
③ 电极可任意方向倒置使用。

(2分)
2. 用电位法测定溶液的pH 时，为什么必须使用标准缓冲溶液？
测量电极组成为：左 pH 玻璃电极‖饱和甘汞电极右
(2分)
由于K 中包含不对称电位，无法准确测定，所以必须使用标准缓冲溶液，通过测量电动势后，
求出K 后，再应用于测定。

(4分)
3. 以pH 玻璃电极为例简述膜电位的形成机理。

当一个处理好的pH 玻璃电极插入被测试液中时，被H +占有交换点位的水化胶层与被测试液接触时，由于他们的H +活(浓)度不同就会发生扩散(1分)，即：当溶液中的H +活（浓）度大于水化胶层中的H +活（浓）度时，则H +从溶液进入水化胶层；反之，则H +由水化胶层进入溶液(2分)。

H +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。

同样，玻璃内表面与内参比溶液接触的结果一样，也产生电位差(2分)，这样，内外界面形成双电层结构，都产生电位差，但方向相反(1分)。

这个电位差称为膜电位。

4. 总离子强度调节缓冲液(Total Ionic Strength Adjustment Buffer, 缩写TISAB)一般由什么组成？它有什
么作用？举例说明。

一般由中性电解质、掩蔽剂和缓冲溶液组成。

作用：(1) 中性电解质：保持试液和标准溶液有相同的总离子强度。

(1分)
(2) 掩蔽剂：掩蔽干扰离子。

(1分)
(3) 缓冲溶液：控制溶液的pH 值。

(1分)
例如：氟电极的TISAB 由氯化钠、柠檬酸钠和HAc-NaAc 缓冲溶液组成。

氯化钠：保持溶液总离子强度恒定。

(1分)
柠檬酸钠：掩蔽Fe 3+、Al 3+等干扰离子。

(1分)
HAc-NaAc 缓冲溶液：控制pH 在5.0~6.0之间。

(1分)
5. 以CO 2气敏电极为例说明气敏电极的响应机理。

气敏电极的响应机理包括两个过程：
(1) 被测气体透过透气膜进入中介溶液，并与中介溶液中的某一组分发生化学反应，产生能被指示电极（离子选择性电极）响应的离子或改变响应离子的活度。

(6分)
(2) 指示电极测量中介溶液中产生的响应离子或响应离子活度的变化，从而求得试液中被测气体的分压（含量）。

(5分)
CO 2气敏电极插入试液中后，发生下列平衡： (2分)
进入中介溶液的CO 2与H 2O 发生下列反应： (2分)
总平衡为：
pH
059.0pH
059.0)pH 059.0SCE SCE SCE +=+-=--=-=-=K E K E K E E E E E E E 电池电池玻璃
左右电池（。