《仪器分析》思考题与习题答案

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1、第二章电化学分析法1．电极电位是否是电极表面与电解质溶液之间的电位差？单个电极的电位能否测量？答：电极电位是电极表面与电解质溶液之间的电位差.就目前为止,单个电极的电位不能测量.2.用离子选择性电极测定离子活度时，若使用标准加入法，试用一种最简单方法求出电极响应的实际斜率。答：标准加入法3.根据1976年国际纯粹与应用化学联合会（UPAC）推荐，离子选择性电极可分为几类？请举例说明。答：三类:晶体膜电极；.非晶体膜电极；敏化电极；4.电极电位和电池电动势有何不同？答：电池电动势等于阴极电极电位减去阳极电极电位5.简述一般玻璃电极的构

2、造和作用原理。答：玻璃电极下端是由特殊成分的玻璃吹制而成的球状薄膜，膜的厚度为30~100μm。玻璃管内装有pH值为一定的内参比溶液，通常为0.1mol/LHCl溶液，其中插入Ag-AgCl电极作为内参比电极。敏感的玻璃膜是电极对H+，Na+，K+等产生电位响应的关键。它的化学组成对电极的性质有很大的影响。石英是纯SiO2结构，它没有可供离子交换的电荷点，所以没有响应离子的功能。当加入Na2O后就成了玻璃。它使部分硅－氧键断裂，生成固定的带负电荷的硅－氧骨架，正离子Na+就可能在骨架的网络中活动。电荷的传导也由Na+来担任。当玻璃电

3、极与水溶液接触时，原来骨架中的Na+与水中H+发生交换反应，形成水化层。即上式中，G代表玻璃骨架。由图可知，在水中浸泡后的玻璃膜由三部分组成，即两个水化层和一个干玻璃层。在水化层中，由于硅氧结构与H+的键合强度远远大于它与钠离子的强度，在酸性和中性溶液中，水化层表面钠离子点位基本上全被氢离子所占有。在水化层中H+的扩散速度较快，电阻较小，由水化层到干玻璃层，氢离子的数目渐次减少，钠离子数目相应地增加。6.计算[OH–]=0.05mol/L，p(O2)=1.0×103Pa时，氧电极的电极电势，已知O2+2H2O+4e=4OH–，φθ=

4、0.40V。解：根据能斯特方程代入数据计算得j=0.438V7.试从有关电对的电极电势，如jθ（Sn2+/Sn）、jθ（Sn4+/Sn2+）及jθ（O2/H2O），说明为什么常在SnCl2溶液加入少量纯锡粒以防止Sn2+被空气中的氧所氧化？答：jθ值较大的电对中的氧化态物质能和jθ值较小的电对中的还原态物质反应。所以在SnCl2溶液加入少量纯锡粒以防止Sn2+被空气中的氧所氧化8.下列电池反应中，当[Cu2+]为何值时，该原电池电动势为零Ni(s)+Cu2+(aq)→Ni2+（1.0mol/L）+Cu(s)答：j(+)=φθ(Cu2

5、+/Cu)+(0.0592/2)lgc(Cu2+)=0.3402+(0.0592/2)lgc(Cu2+)j(-)=jθ(Ni2+/Ni)=-0.23VE=j(+)-j(-)=0即0.3402+(0.0592/2)lgc(Cu2+)=-0.23所以c(Cu2+)=4.69´10-209.下列说法是否正确？（1）电池正极所发生的反应是氧化反应；（2）jθ值越大则电对中氧化态物质的氧化能力越强；（3）jθ值越小则电对中还原态物质的还原能力越弱；（4）电对中氧化态物质的氧化能力越强则其还原态物质的还原能力越强。答：正确的是(2)10.由标准

6、钴电极和标准氯电极组成原电池，测得其电动势为1.63V，此时钴电极为负极。现已知氯的标准电极电势为+1.36V，问：（1）此电池反应的方向如何？解：氯被还原，钴被氧化（2）钴标准电极的电极电势是多少（不查表）？解：-0.27V（3）当氯气的压力增大或减小时，电池的电动势将发生怎样的变化？答：当氯气的压力增大，电池的电动势增大（4）当Co2+离子浓度降低到0.1mol/L时，电池的电动势将如何变化？答：电池的电动势增大11.下述电池中溶液，pH=9.18时，测得电动势为0.418V，若换一个未知溶液,测得电动势为0.312V，计算未知

7、溶液的pH值。玻璃电极饱和甘汞电极答：根据pH的实用定义公式:,代入数据得pH=7.3912.将ClO4－离子选择性电极插入50.00mL某高氯酸盐待测溶液，与饱和甘汞电极(为负极)组成电池，测得电动势为358.7mV；加入1.00mL、0.0500mol／LNaClO4标准溶液后，电动势变成346.1mV。求待测溶液中ClO4－浓度。答：根据，代入数据Cx=1.50´10-3mol/L13.将钙离子选择电极和饱和甘汞电极插入100.00mL水样中，用直接电位法测定水样中的Ca2+。25℃时，测得钙离子电极电位为-0.0619V(对

8、SCE)，加入0.0731mol/L的Ca(NO3)2标准溶液1.00mL，搅拌平衡后，测得钙离子电极电位为-0.0483V(对SCE)。试计算原水样中的Ca2+浓度？答：由标准加入法计算公式S=0.059/2Δc=(Vscs)/Vo