华中师范大学等六校合编《分析化学》(第4版)(下册)配套题库-章节题库-极谱法与伏安法【圣才出品】
华中师范大学等六校合编《分析化学》(第4版)(下册)配套题库-课后习题-极谱法与伏安法【圣才出品】
第十四章极谱法与伏安法1．极谱分析与普通电解分析有哪些相同和不同之处？答：（1）极谱分析与普通电解分析的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。
（2）极谱分析与普通电解分析的不同点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，另一个通常是很大的饱和甘汞电极；一般电解分析都使用面积大的电极。
②电解条件不同极谱分析的溶液是静止的，有利于产生浓差极化，且加入大量的支持电解质；电解分析是在搅拌的溶液中进行的。
③定量方法不同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；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分析量不同极谱分析是一种微量成分的分析方法；电解分析是一种常量成分的分析方法。
2．极限扩散电流主要受哪些因素的影响？在进行定量分析时，怎样消除这些影响？答：（1）影响极限扩散电流的因素①溶液组分的影响组分不同，溶液黏度不同，因而扩散系数不同。
②毛细管特性的影响汞滴流速m、汞滴周期t是毛细管的特性，将影响平均扩散电流大小。
③温度的影响除z外，温度影响公式中的各项，尤其是扩散系数D。
④滴汞电极电位的影响滴汞周期有赖于滴汞与溶液界面的表面张力，滴汞的电极电位影响表面张力，从而影响滴汞周期。
（2）消除影响的方法①分析时应使标准溶液与待测试液组分基本一致。
②实验中汞柱高度必须保持一致。
③控温精度必须在±0.5℃范围之内。
3．什么是底液？底液中的成分各起什么作用？答：（1）底液：含有支持电解质，除氧剂，络合剂及极大抑制剂的溶液。
（2）底液中的成分及其作用分别如下：①极大抑制剂：消除极大现象；②除氧剂：消除氢波或氧波的干扰；③络合剂：消除其他共存例子的干扰。
4．阐明下列术语的含义：电容电流；迁移电流。
答：（1）电容电流：又称充电电流，是残余电流的主要部分。
（2）迁移电流：由于电极对待测离子的静电引力导致更多离子移向电极表面，并在电极上还原而产生电流，称为迁移电流。
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E / (V ) 0.0694 1.88103T 2.9 106T 2
请写出正负极反应和电池反应。 解：正极反应为：
负极反应为：
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1.211V 0.3074V 0.4V 1.304V
因此当外加电压 U＝1.304V 时，铜才开始在阴极上析出。 （2）电解完毕时，溶液中 H＋的浓度[H＋]＝2.2mol/L。 根据能斯特方程，氢的析出电位
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此时外加电压
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2．在下列电化学分析方法中，不需要标准物的方法是（ ）。 A．电势分析法 B．极谱法 C．库仑滴定法 D．伏安法 【答案】C 【解析】库仑滴定法是从计时器获得电解所用的时间，根据 Faraday 定律，由电流强 度 i 和电解时间 t 即可算出被测物质的质量 m，不需要标准物。
3．在电解分析中关于实际外加电压描述正确的是（ ）。
著改变），也可以是另外加入的指示剂。此方法通过与被测物质的化学反应计量关系来计算 待测物的含量；
②电位滴定是以指示电极、参比电极及试液组成测量电池，在测量电池溶液中加入滴定 剂，通过物质相互反应量的关系计算待测物含量，通过观察滴定中的电位变化来确定滴定终 点；
③库仑滴定以恒电流进行电解，测量电解完全所消耗的时间，计量关系依赖于 Faraday 定律。根据电解过程中所消耗的电荷量求得被测物质含量，滴定终点的确定可以依赖于指示 剂、电流、光度、电位等的变化。
电极反应为：
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华中师范大学等六校合编《分析化学》(下册)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第十四章至第十六章【圣才
第十四章极谱法与伏安法14.1复习笔记一、极谱分析法的基本原理1．极谱法的装置图14－1极谱分析基本装置1—储汞瓶2—汞3—塑料管4—毛细管5—试液6—电解容器7—甘汞电极2．极谱波的形成（1）极谱波极谱波是指当外加电压变化，使被测溶液中某物质能在滴汞电极上发生还原或氧化时，记录下的电流－电压关系的曲线。
图14－2镉离子极谱图（2）极谱波的形成①残余电流部分（AB）；②电流上升部分（BC）；③极限电流部分（CD）。
（3）定量分析的基础——极限扩散电流极限扩散电流是指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；i d与被测物的浓度成正比。
（4）定性分析的依据——半波电位半波电位是指当电流等于极限扩散电流的一半时相应的滴汞电极电位，符号为E1/2。
3．极谱过程的特殊性（1）电极的特殊性①极谱法的基础必须使滴汞电极在电解过程中完全极化，电流密度要小。
②滴汞电极的优点a．电极表面吸附杂质少，数据重现性好；b．在酸性溶液中可进行极谱分析；c．金属与汞形成汞齐使金属离子更易电解析出；d．汞易提纯。
③滴汞电极的缺点a．汞易挥发且有毒；b．不能用于比甘汞电极正的电位；c．残余电流较大，限制了其测定的灵敏度。
（2）电解条件的特殊性①溶液保持静止，对流切向运动可以忽略不计；②使用大量的支持电解质，电子迁移运动可以被消除。
二、极谱定量分析1．扩散电流方程式（1）Ilkovic方程式中，i d为平均极限扩散电流（μA），z为电子转移数，D为扩散系数（cm2·s－1），m为汞滴流量（mg·s－1），t为测量时，汞滴周期时间（s），c为待测物浓度（mmol·L－1）。
（2）极谱定量分析方法的类型①标准曲线法②标准加入法③直接比较法在相同实验条件下，分别测定已知浓度为c s的标准溶液与未知试液的扩散电流。
2．影响扩散电流的主要因素（1）溶液组分的影响组分不同，溶液黏度不同，因而扩散系数D不同。
华中师范大学等六校合编《分析化学》(第4版)(下册)配套题库-课后习题-电位分析法【圣才出品】
7．什么是离子载体？在液膜电极中离子载体的作用是什么？ 答：（1）离子载体的定义 离子载体是一类疏水性的中性有机分子，具有未成对的电子，能与响应离子配位形成稳
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定的配合物，可作为敏感膜的活性物质。常用的离子载体有抗生素（如颉氨霉素）、冠醚和 开链酰胺等几类。
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3．会出现什么情况？. 答：当新加工的玻璃电极的 pH 敏感膜与水接触时，水中的氢离子能够进入网络并取代 钠离子，占据钠离子的位置（该位置称为交换点位），但阴离子和高价阳离子不能进入网络。
5．试回答下列不同类型电位的起因： （1）玻璃膜电极中的不对称电位； （2）膜电极中界面扩散电位（Donnan 电位）； （3）液体接界电位； （4）氟离子晶体膜电位。 答：（1）玻璃膜电极中的不对称电位：由于在玻璃膜的加工和使用过程中造成膜的内、 外表面在结构和性质上出现差异造成的。 （2）膜电极中界面扩散电位（Donnan 电位）：液中氢离子的活度较低，水化胶层中 的氢离子就会扩散到溶液中去（反之亦然），导致玻璃膜／溶液界面两侧的正负电荷分布不 均匀，在两相界面上形成电双层结构，从而产生 Donnan 电位。 （3）液体接界电位：在两种组成不同或浓度不同的溶液接触界面上，由于溶液中的正 负离子扩散通过界面的迁移率不相等，破坏界面上的电荷平衡，形成双电层，产生电位差。
（2）离子载体在液膜电极中的作用 离子载体可与响应离子配位形成稳定的配合物，作为敏感膜的活性物质。
8．相对于普通的滴定分析，请列举出电位滴定的优缺点。 答：（1）电位滴定的优点 ①能够完全避免待滴定溶液本身自带颜色对读数的干扰； ②可以自动化滴定，效率高。 （2）电位滴定的缺点 ①对仪器的精度要求高，对检出限有一定的限制； ②对于某些微量滴定而言，效果不好。
华中师范大学等六校合编《分析化学》(第4版)(下册)配套模拟试题及详解(二)【圣才出品】
为
。测定值与真实值之间接近的程度称为
。
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【答案】精密度；准确度
2．原子吸收光谱分析中，要求光源发射线半宽度______吸收线半宽度，且发射线与吸 收线______完全一致。
【答案】小于；中心频率
3．不同浓度的同一物质，其吸光度随着浓度的增大而
量的奇偶性保持不变。不含氮或含偶数个氮的重排离子质量一定是偶数。
9．当两电对的电子转移数均为 2 时，为使反应完全度达到 99.9％，两电对的条件电位 差至少应大于（ ）。
A．0.09V B．0.18V C．0.27V D．0.36V 【答案】B
10．关于玻璃电极叙述不正确的是（ ）。 A．玻璃电极属于离子选择性电极 B．玻璃电极可测定任意溶液的 pH 值 C．玻璃电极可用作指示电极 D．玻璃电极可用于测定浑浊溶液的 pH 值 【答案】B 【解析】一般玻璃电极的φ－pH 曲线只在一定范围内呈直线，在较强的酸、碱溶液中 会偏离直线关系。
8．对于麦氏重排，错误的是（ ）。 A．有双键和γ氢可以发生重排 B．有三键和γ氢可以发生重排 C．重排所得离子质量一定是偶数 D．离子也可能发生重排 【答案】C 【解析】麦氏重排裂解后，若失去奇数个氮原子，则质量奇偶性发生变化，否则离子质
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其产生的机理是（ ）。 A．MoO42－催化了 H2O2 的还原 B．H2O2 催化了 MoO42－的还原 C．MoO52－催化了 H2O2 的还原 D．MoO42－催化了 MoO52－的还原 【答案】C 【解析】MoO52－在电极反应中消耗，又在化学反应中得到补偿，起催化剂的作用。反 应过程中实际消耗的是氧化剂 H2O2。
分析化学第四版4版下册华中师范大学六校合编课后习题答案解析解答
目录第一章绪论1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第二章仪器分析数据处理方法2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第三章光学分析法导论3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第四章原子发射光谱法4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第五章原子吸收与原子荧光光谱法5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第六章分子发光分析法6.1 复习笔记6.2 课后习题详解第七章紫外－可见吸收光谱法7.1 复习笔记7.7 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第八章红外光谱法和Raman光谱法8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第九章核磁共振波谱法9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第十章质谱分析法10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第十一章电分析化学导论11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第十二章电位分析法12.1 复习笔记12.2 课后习题详解第十三章电解与库仑分析法13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 名校考研真题详解第十四章极谱法与伏安法14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 名校考研真题详解第十五章色谱法导论15.1 复习笔记15.2 课后习题详解15.3 名校考研真题详解第十六章气相色谱法16.1 复习笔记16.2 课后习题详解16.3 名校考研真题详解第十七章高效液相色谱法17.1 复习笔记17.2 课后习题详解17.3 名校考研真题详解第十八章毛细管电泳和其他分离技术18.1 复习笔记18.2 课后习题详解第十九章X射线光谱法19.1 复习笔记19.2 课后习题详解19.3 名校考研真题详解第二十章热分析方法20.1 复习笔记20.2 课后习题详解20.3 名校考研真题详解第一章绪论1.1 复习笔记一、仪器分析简介1．仪器分析和化学分析（1）化学分析化学分析是指基于化学反应及其计量关系来确定被测物质组成和含量的一类分析方法。
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第十章质谱分析法1．试说明质谱仪主要部件的作用及其工作原理。
答：质谱仪主要部件的作用及其工作原理如下：（1）真空系统：为了降低背景及减少离子间或离子与分子间的碰撞，离子源、质量分析器及检测器必须处于高真空状态。
（2）进样系统：质谱进样系统的目的是在不破坏仪器真空环境、具有可靠重复性的条件下将试样引入离子源。
（3）离子源：离子源的作用是使试样分子或原子离子化，同时具有聚焦和准直的作用，使离子汇聚成具有一定几何形状和能量的离子束。
（4）质量分析器：质量分析器的作用是将离子源产生的离子按m/z的大小分离聚焦。
（5）离子检测器和记录系统：经离子检测器检测后的电流，经放大器放大后，用记录仪快速记录到光敏记录纸上，或者用计算机处理结果。
2．有一束含有各种不同m/z值的离子，在一个具有固定狭缝位置和恒定电位的质谱仪中运动，磁感应强度慢慢地增加，首先通过狭缝的是最低还是最高m/z值的离子？为什么？答：首先通过狭缝的是m/z值最小的离子，因为固定狭缝位置，恒定电位和扫描磁场强度与质荷比成正比。
3．何谓分子离子？在质谱图中如何确定分子离子峰？答：（1）分子离子：有机化合物的分子在高真空下，被电子流轰击出一个电子，形成一个带正电的正离子，称为分子离子。
（2）分子离子峰的m/z 值就是中性分子的相对分子质量。
4．写出氯仿中所有12C、13C、35Cl、37Cl 可能的同位素组合。
在质谱图上的分子离子区内有哪些同位素峰？答：氯仿可能的同位素组合有：12CH 35Cl 3，12CH 37Cl 3，13CH 35Cl 3，13CH 37Cl 3，12CH 35Cl 137Cl 2，12CH 35Cl 237Cl 1，13CH 37Cl 135Cl 2，13CH 37Cl 35Cl 1。
5．计算下列物质（M＋2）＋峰相对于M ＋峰的丰度。
（1）C 10H 6Br 2；（2）C 3H 7ClBr；（3）C 6H 4C12。
解：丰度比为35Cl:37Cl＝3:1，79Br:81Br＝1:1（1）C 10H 6Br 2：1,1,2a b n ===，()121n a b +=++，所以[][]2:2:1M M +++=。
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3．从精密度好就可以断定分析结果可靠的前提是
。分析实验中记录的数字不仅
表示出
，而且还要正确地反映
。
【答案】消除了系统误差；数值的大小；测量的精确程度
三、判断题 增加平行测定的次数可以提高分析结果的准确度。（ ） 【答案】错 【解析】增加平行测定的次数可以提高分析结果的精密度。
四、简答题 为什么测定值的准确度高要以精密度好为先决条件？ 答：测定值的准确度高要以精密度好为先决条件的理由如下： （1）精密度是指使用同一种方法对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度。 精密度是随机误差的量度。一种好的方法应有比较小的相对标准偏差，即较好的精密度。
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（2）准确度是指被测物质含量的测定值与其真实值相符合的程度。准备度是分析过程 中系统误差和随机误差的综合反映，它决定着分析结果的可靠程度。
（3）测定值的准确度高要以精密度好为先决条件，其原因是方法具有较好精密度并且 消除系统误差之后，才有较好的准确度。
大小用
表示。
【答案】真实值；正确；误差
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性；它的
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2．用相同的方法对同一个试样平行测定多次，得到的 n 次测定结果相互接近的程度称
为
。测定值与真实值之间接近的程度称为
。精密度的好坏可用各类
来衡
量。
【答案】精密度；准确度；偏差
4．关于提高分析准确度的方法，以下描述正确的是（ ）。 A．增加平行测定次数，可以减小系统误差 B．作空白试验可以估算出试剂不纯等因素带来的误差 C．回收试验可以判断分析过程是否存在偶然误差 D．只要提高测量值的精密度，就可以提高测量的准确度 【答案】B
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第十四章极谱法与伏安法
一、选择题
1．极谱分析中加入支持电解质和亚硫酸钠的目的分别是（）。
A．消除迁移电流和残余电流
B．消除迁移电流和极谱极大
C．消除极谱极大和残余电流
D．消除迁移电流和除氧
【答案】D
2．经典极谱法灵敏度低的主要原因是（）。
A．溶液中的杂质离子
B．溶液中的溶解氧
C．充电电流
D．电迁移电流
【答案】C
3．极谱分析中常使用三电极系统，其目的是（）。
A．控制工作电极电位
B．控制工作电极电流
C．消除迁移电流
D．使参比电极的电流保持不变
【答案】A
4．极谱分析中产生极限扩散电流的条件是（）。
A．产生浓差极化现象
B．使用较大面积的铂片电极
C．使用三电极系统
D．保持滴汞电极电位不变
【答案】A
5．极谱分析中，在加入支持电解质、极大抑制剂和除氧剂后，极谱分析中的极限电流是指（）。
A．迁移电流和扩散电流
B．残余电流、迁移电流和扩散电流
C．残余电流和扩散电流
D．残余电流和迁移电流
【答案】C
【解析】加入支持电解质消除了迁移电流。
在排除其他电流的影响后，极限电流等于残余电流与扩散电流的值相加。
6．溶出伏安法可采用的工作电极为（）。
A．玻璃电极
B．Ag∕AgCl电极
C．滴汞电极
D．悬汞电极
【答案】D
【解析】溶出伏安法是使被测定的物质，在适当条件下电解一定的时间，然后改变电极的电位，使富集在该电极上的物质重新溶出，其使用的工作电极是悬汞电极。
7．在极谱分析中，加入一些表面活性剂的作用是消除（）。
A．氧波
B．残余电流
C．迁移电流
D．极大
【答案】D
8．极谱波形成的根本原因是（）。
A．电化学极化的存在
B．电极表面附近产生浓差极化
C．溶液中被测物质向电极表面扩散
D．滴汞表面的不断更新
【答案】B
【解析】在极谱分析过程中，ABCD四项所述现象都存在，但极谱波形成的根本原因是由于电极表面附近产生浓差极化。
9．几种极谱分析方法中，有关电解池加电压的方式，下列哪种叙述是正确的？（）A．单扫描极谱：滴汞生长前期，于两电极间加一锯齿形脉冲电压（0.2V/min）
B．交流极谱：在经典直流极谱极化电压上叠加一小振幅的高频（225～250Hz）正弦电压（几微伏到几十微伏）
C．方波极谱：在经典直流极谱极化电压上叠加一小振幅的低频（50Hz）方波电压（通常不大于50mV）
D．脉冲极谱：滴汞生成后期某一时间，于一缓慢变化的直流电压上叠加一个持续时间较长（40～80ms）的方形脉冲电压
【答案】D
【解析】A项，单扫描极谱是在一个滴汞生长的后期，在电解池两极上快速施加一锯齿波脉冲电压；B项，交流极谱是在经典直流极谱电压上叠加一小振幅（几毫伏到几十毫伏）的低频正弦电压；C项，方波极谱是在直流线性扫描电压上叠加一低频率（一般为225Hz）小振幅（10～30mV）的交流方形波电压。
二、填空题
1．极谱分析中常使用三电极系统，三电极是指，，。
【答案】工作电极（或玻碳电极，铂电极）；参比电极（或银∕氯化银电极，SCE）；辅助电极（或对电极，铂电极）
2．极谱分析中常用的工作电极是______电极，而伏安法中常用______电极。
【答案】滴汞；固体电极（或悬汞电极、玻璃态石墨电极、Pt电极）
3．极谱分析中的残余电流由______电流和______电流组成。
【答案】微量杂质的还原；充电
三、简答题
1．简述阳极溶出伏安法的原理及特点。
答：（1）阳极溶出伏安法的原理
被测物质在适当的电位下电解一定的时间，使其在工作电极上富集，然后改变电极电位，使富集在工作电极上的物质重新溶出，并得到的伏安曲线，当其他条件固定不变时，峰高与溶液中金属离子的浓度成比例，故可进行定量分析。
（2）阳极溶出伏安法的特点
由于该方法增加了一个富集过程，使其灵敏度比一般的伏安分析要高很多，故在超纯物质分析中具有实用价值，并且较多应用于金属离子的测定。
2．对于可逆极谱波，极谱波上每一点都受扩散速度所控制，而对于不可逆极谱波呢？
答：不可逆波电极反应的速率相对于电活性物质从溶液向电极表面扩散的速率来说要慢得多。
对于不可逆极谱波而言，一般在波的底部，电流大小完全由电极反应的速度所控制；在波的中部，电流同时受到电极反应速度和扩散速度的控制；当达到极限电流时，则完全受到扩散速度控制。
3．极谱干扰电流有哪些？请分别说出消除方法。
答：极谱干扰电流的种类及其消除办法为：
（1）残余电流，包括电解电流和电容电流。
其中微量杂质和未除尽的微量氧还原产生的电解电流可通过注意所用试剂和水的纯度，来避免出现过高的空白值，也可通过作图法来扣除；而电容电流的影响则只能通过建立新的测量技术来降低；
（2）迁移电流，可通过加入支持电解质来消除；
（3）氧波，可通入惰性气体如氢气、氮气等，或在中性和碱性溶液中加入少量亚硫酸钠来消除，分析过程中通N2保护等；
（4）氢波，尽量在中性或碱性溶液中进行测量，或控制扫描电位在氢波出现之前。
4．在酸性介质中，Cu2＋的半波电位约为0V，Pb2＋的半波电位约为－0.4V，Al3＋的半波电位在氢波之后。
试问：用极谱法测定铜中微量的铅和铝中微量的铅时，何者较易？为什么？
答：用极谱法测定上述微量的铅时，铝中微量的铅更容易测定。
这是因为在酸性介质中，当滴汞电极电位大于－1.5V时，此时不会产生氢离子还原的干扰，使得测量微量元素更容易。
四、计算题
1．根据Cottrell方程式来测量扩散系数D。
如果在极谱中测得2×10－4mol·L－1的某物质的极限扩散电流为0.520μA，汞滴的生长周期为2s，汞滴落下时的体积为0.5mm3，电子转移数为2，试计算该物质的扩散系数。
解：汞滴近似看作一圆球形，由题意可知，汞滴的表面积为。