2014-第七章-电位分析法--作业标准答案
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。
分析化学第7章课后知识题目解析
第七章氧化还原滴定1.条件电位和标准电位有什么不同？影响电位的外界因素有哪些？答：标准电极电位E′是指在一定温度条件下（通常为25℃）半反应中各物质都处于标准状态，即离子、分子的浓度（严格讲应该是活度）都是1mol/l（或其比值为1）（如反应中有气体物质，则其分压等于1.013×105Pa，固体物质的活度为1）时相对于标准氢电极的电极电位。
电对的条件电极电位（E0f）是当半反应中氧化型和还原型的浓度都为1或浓度比为，并且溶液中其它组分的浓度都已确知时，该电对相对于标准氢电极电位（且校正了各种外界因素影响后的实际电极电位，它在条件不变时为一常数）。
由上可知，显然条件电位是考虑了外界的各种影响，进行了校正。
而标准电极电位则没有校正外界的各种外界的各种因素。
影响条件电位的外界因素有以下3个方面；（1）配位效应；（2）沉淀效应；（3）酸浓度。
2．是否平衡常数大的氧化还原反应就能应用于氧化还原中？为什么？答：一般讲，两电对的标准电位大于0.4V（K>106），这样的氧化还原反应，可以用于滴定分析。
实际上，当外界条件（例如介质浓度变化、酸度等）改变时，电对的标准电位是要改变的，因此，只要能创造一个适当的外界条件，使两电对的电极电位超过0.4V ，那么这样的氧化还原反应也能应用于滴定分析。
但是并不是平衡常数大的氧化还原反应都能应用于氧化还原滴定中。
因为有的反应K虽然很大，但反应速度太慢，亦不符合滴定分析的要求。
3.影响氧化还原反应速率的主要因素有哪些？答：影响氧化还原反应速度的主要因素有以下几个方面：1）反应物的浓度；2）温度；3）催化反应和诱导反应。
4.常用氧化还原滴定法有哪几类？这些方法的基本反应是什么？答：1）高锰酸钾法．2MnO4+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O.MnO2+H2C2O4+2H+==Mn2++2CO2+2H2O2) 重铬酸甲法. Cr2O72-+14H++Fe2+===2Cr3++Fe3++7H2OCH3OH+Cr2O72-+8H+===CO2↑+2Cr3++6H2O3)碘量法3I2+6HO-===IO3-+3H2O，2S2O32-+I2===2I-+2H2OCr2O72-+6I-+14H+===3I2+3Cr3++7H2O5.应用于氧化还原滴定法的反应具备什么条件？答：应用于氧化还原滴定法的反应，必须具备以下几个主要条件：（1）反应平衡常数必须大于106，即△E>0.4V。
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
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。
90364-仪器分析-电位分析法
电位分析法14-7计算下列电池的电动势，并标明电极的正负SCE ||0.1mol/LKF |单晶膜LaF |NaF 0.001mol/L Cl,0.1mol/LNa |AgCl Ag,3，0.244V E 0.222V,E SCE ΘA g A gCi,== 解：氟离子电极电位为：VE E VCl E F F E E E F SCE Ag AgCl F 082.0161.0244.0161.01.0lg 059.0222.0001.01.0lg059.0]lg[059.0][][lg 059.0,=-=-=∴=-+-=-+-=+=---Θ--ε内外内参膜14-8冠醚中性载体膜钾电极与饱和甘汞电极（以醋酸锂为盐桥）组成测量电池，在0.01mol/L 氯化钠由中测得电池电动势为58.2mV （钾电极为负极），在0.01mol/L 氯化钾溶液中测得电池电动势为88.8mV （钾电极为正极），钾电极的响应斜率为58.0mV/pK ，计算pot aK N K ,解：测定氯化钠溶液，设选择系数为：pot NaK K ,])Na [lg(058.0+⋅-=K K ε)1()01.0lg(058.00582.0N K ,⋅⋅⋅-=∴pota K K 测定pot Na K K ,时:)2(01.0lg 058.00888.0⋅⋅⋅-=K(1)+(2) 得：3,1092.2-⨯=potNaK K14-9晶体膜氯电极对-24CrO 的电位选择性系数为3102-⨯。
当氯电极用于测定pH 为6的0.01mol/L 铬酸钾溶液中mol/L 1055-⨯氯离子时，估计方法的相对误差有多大？ 解：-24CrO 的干扰部分为---⨯⋅++⋅=⋅=++-24211212424][H ]H []CrO [224CrO a a a a a CrO CrO c K K K K K c δ=0.001 42/132/124,101)01.0(101][24---⨯=⨯⨯=⋅--CrO K pot CrOCl 相对误差为：%20%10010510144=⨯⨯⨯-- 14-10 用氟离子选择电极测定水样中的氟。
《仪器分析》课后习题答案参考
《仪器分析》课后习题答案参考第一章电位分析法1～4 略5.（1）pMg x=5.4（2）3.65×10-6– 4.98×10-66. -17%7. 4.27×10-4%8.（1）=5.4×10-4lg=-2.31=5.0×10-3（2） Cl- =1.0×10-2 mol/L9. pH x ==5.74R入=1011Ω10. Cx=8.03×10-4 mol/L第二章电重量分析和库仑分析法1. 1.64 V2. -1.342，0.2383. 1.08 V，0.4V，7333 s4. Co先析出，阴极电位应维持在-0.313 – -0.795V之间阴极电位应维持在-0.455 – -0.795V之间5 Bi：0.283-0.190V（vs.SHE）；-0.005 - -0.098（vs. Ag/AgCl）Cu：0.310-0.159V（vs.SHE）；0.022 - -0.129（vs. Ag/AgCl）Ag：0.739-0.444V（vs.SHE）；0.451 – 0.156（vs. Ag/AgCl）控制阴极电位大于0.310V（vs.SHE），可以使Ag分离，Cu2+和BiO+不能分离。
6 ，7 , ,89.10. t= 4472s11 6.1×10-4 mol/Lpt阴极产生OH-，改变pH使副反应发生，故pt阴极应用玻璃砂芯套管隔离第三章 伏安法和极谱分析法1～3 略4. 当pH=7时，当pH=5时，5. （1） 线性回归方程: y =6.0733x + 0.3652（2）0.536 mmol/L6. M C x 41023.2-⨯=7. 22.7 μA8. 0.0879. 1.75 ×10-3mol/L10. -0.626 V11. 5.9×10-3第四章气相色谱法1～14 略15. 8.5%，20.6%，60.9%16. 2.15%，3.09%，2.75%，6.18%，85.84%17. （1）4.5, （2）48mL,（3）5.4min,（4）103,（5）1866,（6）1.07nm18. （1）8.6，（2）1.4419. （1）n有效(A) = 636.59n有效(B) = 676(2) 2 m20.（1）0.45 ，（2）7111121.（1）4，（2）4，（3）,22. （1）3236,2898,2820,3261,（2）3054（3）0.33m第五章高效液相色谱法1～16 略17. 26.24%，27.26%18. 1600，6.7，7.3，1.1，0.8，7 m19. 0.63,2.38,2.65,4.034021,3099，2818,3394，595,1535，1486,217820. 5.1%21. 0.47%第六章原子发射光谱仪1～8 略9. 2.57 eV10. 0.573%。
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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CO2气体的气敏电极，其中介溶液中的平衡离子是( )。
[ D ]
A. Cl-
B. SO42-
C. NO3-
D. HCO3-
3. 氟电极的主要干扰离子是( )。
[ B ]
A. Cl-
B. OH-
C. NO3-
D. SO42-
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，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Ag2S电极比普通离子接触型Ag2S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Fe3+、Al3+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CO2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) CO2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CO2与H2O发生下列反应：(2分)
总平衡为：
反应平衡常数为：(3分)
由于中介溶液中HCO3-是平衡离子，浓度很大，不会因渗入CO2而发生明显变化，可认为其浓度为常数，故：(2分)。