仪器分析习题课(电化学分析部分).ppt

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1、仪器分析习题课(电化学分析部分)1.电位分析法的理论基础是什么？答：电位分析法的实质是通过测量在零电流条件下两电极的电位差（即测量所构成的原电池电动势）为基础的定量分析方法。直接电位法是通过测量电池电动势来确定待测离子活度的方法。其根据为能斯特公式。能斯特公式表示了电极电位E与溶液中对应离子活度之间的定量关系。将指示电极（离子选择电极）与参比电极构成原电池，由于指示电极的电极电位是随溶液中待测离子的活（浓）度的变化而变化，并与其呈能斯特响应，而参比电极的电位值稳定并已知，因此，由能斯特方程表达式：只要测定了原电池的电动势，即可由上述之

2、公式计算出被测离子的活度（浓度）。2.何谓指示电极？参比电极？举例说明。答：构成电池的两个电极中，其中一个具有稳定并已知的电位值，用作比较标准的电极称为参比电极；而另一只电极的电极电位是随溶液中待测离子的活（浓）度的变化而变化并指示待测离子活（浓）度，称为指示电极。电位分析法中使用的指示电极和参比电极很多，常用的指示电极如pH玻璃电极，氟离子选择电极等；常用的参比电极有：甘汞电极和银一氯化银电极。4.为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性?如何估量这种选择性?答：离子选择性电极的选择性主要取决于电极的敏感膜。它与特定的被测离子通过离

3、子交换而达成平衡，形成膜电位，该膜电位与被测离子浓度呈能斯特响应。但离子选择性电极的选择性是相对的，它除了对被测离子有响应外，对其它离子也有不同程度的响应。一般用选择性系数Ki,j估量电极的选择性。Ki,j愈小，说明电极的选择性越好。选择性系数Ki,j定义为：引起离子选择电极的电位有相同变化时，所需的被测离子活度与所需的干扰离子的活度的比值。6.为什么一般说来，电位滴定法的误差比电位测定法小?答：电位滴定法是基于电位突跃来确定滴定终点的方法。电位滴定法的误差与普通容量分析一样，主要取决于滴定过程的操作误差，这种误差一般在千分之几。而直

4、接电位法的误差主要取决于仪器的测定精度，即电位的测量，其误差一般在百分之几。9.当下述电池中的溶液是pH等于4.00的缓冲溶液时，在25℃时用毫伏计测得下列电池的电动势为0.209V：玻璃电极│H+(α=x)‖饱和甘汞电极当缓冲溶液由三种未知溶液代替时，毫伏计读数如下：(a)0.312V；(b)0.088V；(c)-0.017V。试计算每种未知溶液的pH。解：已知：pHs=4.00Es=0.209由电位法测定pH的基本公式—能斯特方程：25℃时：将上述之已知条件带入公式中，计算K值为：K=-0.027V再由已知之测定的未知溶液的电位，

5、计算溶液的pH为①当Ex1=0.312vpH=5.75②当Ex2=0.088vpH=1.95③当Ex3=-0.017vpH=0.17或直接由pH的操作实用定义公式：带入上述之已知条件于公式中，计算溶液的pH。（25℃时）10.设溶液中pBr=3，pCl=1。如用溴离子选择性电极测定Br-离子活度，将产生多大误差?已知电极的选择性系数。则pCl=1的溶液对pBr=3的溶液的测定百分误差为：解：已知11.某钠电极，其选择性系数值约为30。如用此电极测定pNa等于3的钠离子溶液，并要求测定误差小于3％，则试液的pH必须大于多少?解：已知对于

6、pNa=3的钠离子溶液，要求测定误差<3％则有则试液的pH：pH＞612.用标准加入法测定离子浓度时，于100mL铜盐溶液中加入lmL、0.1mol·l-1Cu(NO3)2后，电动势增加4mV，求铜的原来总浓度。解：已知V0=100mLVs=lmLCs=0.1mol·l-1ΔE=4mV带入标准加入法计算公式：即：铜盐溶液中铜的总浓度为2.73×10-3mol·l-1。13.下面是用0.1000mol·L-1NaOH溶液电位滴定50.00mL某一元弱酸的数据：V/mLpHV/mLpHV/mLpH0.002.9014.006.6017.0

7、011.301.004.0015.007.0418.0011.602.004.5015.507.7020.0011.964.005.0515.608.2424.0012.397.005.4715.709.4328.0012.5710.005.8515.8010.0312.006.1116.0010.61(a)绘制滴定曲线；(b)绘制ΔpH/ΔV～V曲线；(c)用二级微商法确定终点；(d)计算试样中弱酸的浓度；(e)化学计量点的pH应为多少?(f)计算此弱酸的电离常数(提示：根据滴定曲线上的半中和点的pH)。解：由已知条件，列表，由表中

8、所列之数据分别绘制曲线。(a)绘制滴定曲线；(b)绘制ΔpH/ΔV～V曲线；(c)用二级微商法确定终点；滴定终点应在15.60～15.70mL之间对应于15.60mL对应于15.70mL设滴定终点为(15.60+x)mL