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电位分析法一、计算题1.在-0.96V(v s S CE)时,硝基苯在汞阴极上发生如下反应:CJ f c N O z +4H+4e =Ce Hs N HO H+H20把 2101n g 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 26.7 C,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卜.电池:S CE|C1(X mo l/L)|I S E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A g-A g Cl,E ,=0.2223Vo 内参比溶液为 0.10mo l/L N a Cl和 1.0K1*0L10X lc T mo l/L N a F,计算它在L O X TR I OI/L F-,p H=7 的试液 中,25C时测量的电位值。rj xr4.由Cl浓度为lmo l/L 的甘汞电极和氢电极组成一电对,浸 入 100mL HC1试液中。已知摩尔甘汞电极作阴极,电极电位为 0.28V,E(H7 H2)=0.00V,氢气分压为 101325P a.J r(H)=1.008,A-(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HC15.C-+选择电极为负极与另参比电极组成电池,测得0.010mo l/L 的Ca 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0.27 1V。两种溶液的离子强度相同,计算求未知Ca 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.O X lCT mo l/L 氯化钠溶液中测得电池 电动势为60.O mV(钾电极为负极),在 L O X lO-mo l/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/p K o 计算*值。7 .在干净的烧杯中准确加入试液50.0mL,用铜离子选择电极(为正极)和另一个参比电极组成测量电池,测得其电动势 x=-0.0225V.然后向试液中加入0.10mo l/L Cu 的标准溶液0.50ml.(搅拌均匀),测得电动势=-0.0145V。计算原试液中CiT 的浓度。(25)vf*8.某钠离子选择电极,其 如 用 它 来 测 定 p N a+=3的溶液,要求误差小于5%,试液的p H值应如何控制?二、填空题9.需要消耗外电源的电能才能产生电流而促使化学反应进行的装置_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。凡发生还原反应的电极称为 极,按照习惯的写法,电池符号的左边发生 反应,电池的电动势等于.10 .电位法测量常以 作为电池的电解质溶液,浸入两个电极,一个是指示电极,另个是参比电极,在零电流条件下,测 吊:所 组 成 的 原 电 池.三、选择题II.在直接电位法分析中,指示电极的电极电位与被测离子活度的关系为A.与其对数成正比;B.与其成正比;C.与其对数成反比;D.符合能斯特方程式;12 .氟化翎单晶氟离子选择电极膜电位的产生是由于:A.氟离子在膜表面的氧化层传递电子;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.氟离子穿越膜而使膜内外溶液产生浓度差而形成双电层结构;D.氨离子在膜表面进行离子交换和扩散而形成双电层结构。13 .产生p H 玻璃电极不对称电位的主要原因是:A.玻璃膜内外表面的结构与特性差异;B.玻璃膜内外溶液中H.浓度不同;C.玻璃膜内外参比电极不同;D.玻璃膜内外溶液中H 活度不同;14.单点定位法测定溶液p H 值时,用标准p H 缓冲溶液校正p H 玻璃电极的主要目的是:A.为了校正电极的不对称电位和液接电位;B.为了校正电极的不对称电位;C.为了校正液接电位;D.为了校正温度的影响。15 .当p H 玻璃电极测量超出企使用的p H 范围的溶液时,测量值将发生 酸差 和 碱差。酸差 和 碱差使得测量PH值值将是:A.偏高和偏高;B.偏低和偏低 C.偏高和偏低;D.偏低和偏高16 .在含有NH3的Ag+溶液中,用银离子选择电极直接电位法测得的离子活度为:A.国的总浓度;B.游离A g f N H s)*的活度;C.游离熊+的活度;D.游离A g(NH3)2 的活度。Kp o t+=1.8 x 10-617 .K+选择电极对M/+的选择系数。当用该电极测定浓度为1.0 0 x 10-5 皿 1 L-1K+和L O O X IO-2 m o l-L T g2+的溶液时,由于Mg?+引起的K+测定误差为:A.l.S x l O-4%B.13 4%C,1.8%D.3.6%18 .玻璃膜N a4 选择电极对H+的电位选择系数N a+k,该电极用于测定1.0 x 10-5的Na*时,要满足测定的现对误差小于1%,则应控制溶液的p H:A.大于7 B.大于8 C.大于9 D.大于10Mg2+-ISE|Mg2+(1.00 xl0-3mol L)|SCE M o2+19 .电池:1,测得电动势为0.3 6 7 V。用一未知M g溶液代替上述的已知Mg+溶液,测得电动势为0.4 2 5 V。若电极的响应斜率为0.0 5 8/z。则未知Mg+溶液的pMg值为:A.5.5 0 B.5.0 0 C.4.5 0 D.4.0 02 0 .电池组成为0 -IS E%测量飒SCE,移取未知a 试液 2 5.0 0 m l,加入 T IS A B 2 5.0 0 m L,测得电动势为3 16.2 m V。向上述测量溶液中加入2.5 0 m L,L 0 0 x l 的C l标准溶液。得到电动势为3 7 4.7 m V,若电极的响应斜率为5 8.5 m V/p C l则未知试液中的。的浓度应为:A.2.00 xlO_ 6mol L_ 1.B,3.00 x 10-6 mol L-1.C.4.00 x IO_ 6mol L_ 1.D,5.00 x IO_ 6mol L-1电位分析法答案一、计算题1.阁(1)求出含硝基苯的有机试样中硝基苯的量m=Q.H/nF=2 6.7X 1 2 3.0/4X 9 6 487=8.5 2 1 X1 0 3 g(2)(C JIs N O,)=(8.5 2 1/2 1 0 )=0.0 40 52.答设待测试液体积为K,浓度为c“测得电位为;加入浓度体 积 为K的标准溶液,又测得电位为E”由题可知:E、=b-S lgf c*(1)K,cs+K,c.E t=b-5 1 gzi-(2)K+KK,c.)式-(2)得 E、-E z=S i g-f (匕+K)c.假 定/=,则K ccx=-(匕+K)1 0 -K当 匕时=-(1 0。_1尸3.阁CCS-c-L O x IO T+O J O x IO”=0.2223-0.059 ta 0.101-0.059k-1.0 xl0-*=0.22234-0.0594-2x0.059=0.399V4.答1.Pt I H2(1 0 1 3 2 5 Pa),H C 1 (x mo l/L)0 KC 1 (1 mo l/L),H g;C l2 I H g2.=(右)-(左)=(N C E)-E(H正)(H /H2)=E(N C E)-=-0.1 2=E(H H2)+0.0 5 9 2 1 g(H /p,2)=0.0 5 9 2 1 g H=-0.1 2/0.0 5 9 2 =-2.0 ,H =1.0 X 1 02 mo l/L含H C 1的 质 量m=3.7 g3.阁-C a*=-ta 0.0 10+0-j;2 5 0=271190.0592Ca力=1.94xl0TgVL6 .答60mV c+0-0551 看JCgLOxlO_3=-0.060-(I)=90.8mV e+Q.055处 L O xM =0.0908.(2)(2)-(0看 =-2.7418匕 d u lH x U T17.答-0.0225=51+竽 桂 中.QJ.0 0为 一.O L 10 x0.50.f-0.014-5=a+-kj(jc4-J-C2J2 50.50(2)-(00.008=0.059 x+lO-8咏-x=1.15xlO-smoVL8.篝jSxlO xltr1%=30=i.7 x i(r,p H 应控制在大于6。二、填空题9.电解池;阴;氧化;外一 雨。1 0.待测试液;电动势。三、选择题1 1:(D)、1 2:(B)、1 3:(A)、1 4:(A),1 5:(C)1 6:(B)、1 7:(C)、1 8:(C)、1 9:(B)、2 0:(D)电位分析一、填空题1 .正负离子都可以由扩散通过界面的电位称为一,它没有_性和 性,而渗透膜,只能让某种离子通过,造成相界面上电荷分布不均,产生双电层,形成 电位。2 .用氟离子选择电极的标准曲线法测定试液中F 浓度时,对较复杂的试液需要加入 试剂,其目的有第_;第二_;第三_.3 .用直读法测定试液的p H 值,其操作定义可用式 来表示。用 p H 玻璃电极测定酸度时,测定强酸溶液时,测得的p H 比实际数值 这 种 现 象 称 为.测定强碱时,测得的p H 值 比 实 际 数 值,这种现象称为.4.由LaR 单晶片制成的氟离子选择电极,晶体中一 是电荷的传递者,是固定在膜相中不参与电荷的传递,内参比电极是 内参比电极由 组成。5 .在电化学分析方法中,由于测量电池的参数不同而分成各种方法:测量电动势为;测量电流随电压 变 化 的 是,其中若使用 电 极 的 则 称 为;测 量 电 阻 的 方 法 称 为;测量电量的方法称为.6 .电位法测量常以 作为电池的电解质溶液,浸入两个电极,一个是指示电极,另一个是参比电极,在零电流条件下,测量所组成的原电池_.7 .离子选择电极的选择性系数表明 离子选择电极抗 离子干扰的能力。系数越小表明8 .离子选择电极用标准加入法进行定量分析时,对 加 入 的 标 准 溶 液 要 求 体 积 要,浓度要目的是二、选择题1.用银离了选择电极作指示电极,电位滴定测定牛奶中氯离子含量时,如以饱和甘汞电极作为参比电极,双盐桥应选用的溶液为()A K N O,B K C 1C K B rD K I2.pH玻璃电极产生的不对称电位来源于()A内外玻璃膜表面特性不同B内外溶液中H,浓度不同C内外溶液的H-活度系数不同D内外参比电极不一样3.M|M,w|M/-|M?在上述电池的图解表示式中,规定左边的电极为()A正极B参比电极C阴极D阳极4.用离子选择电极标准加入法进行定量分析时,对加入标准溶液的要求为()A体积要大,其浓度要高B体积要小,其浓度要低C体积要大,其浓度要低D体积要小,其浓度要高5.离子选择电极的电位选择性系数可用于)A 估计电极的检测限B估计共存离子的干扰程度C校正方法误差D计算电极的响应斜率6 .用氯化银晶体膜离子选择电极测定氯离子时,如以饱和甘汞电极作为参比电极,应选用的盐桥为:()A K N O B K C 1C K B rD K I7 .中性投体电极与带电荷流动载体电极在形式及构造上完全相同。它们的液态教体都是可以自由移动的。它与被测离子结合以后,形成()A 带电荷的化合物,能自由移动B 形成中性的化合物,故称中性载体C带电荷的化合物,在有机相中不能自由移动D形成中性化合物,溶于有机相,能自由移动8 .p H 玻璃电极产生酸误差的原因是()A 玻璃电极在强酸溶液中被腐蚀B I T 度高,它占据了大量交换点位,p H 值偏低C H 与 M 形成H#,结果H*降 低,p H 增高I)在强酸溶液中水分子活度减小,使 H.传递困难,p H 增高9.玻璃膜钠离子选择电极对氢离子的电位选择性系数为1 0 0,当钠电极用于测定1 X1 0%o l/L N a,时,要满足测定的相对误差小于现,则试液的p H 应当控制在大于()A 3B 5C 7D 910.玻璃膜钠离子选择电极对钾离子的电位选择性系数为0.0 0 2,这意味着电极对钠离子的敏感为钾离子的倍数是()A 0.002 倍B 500 倍C 2000 倍D 5000 倍11.钾离子选择电极的选择性系数为*,当用该电极测浓度为LO XltTm ol/LK,浓度 为1.0X10%ol/L Mg溶液时,由Mg引起的K测定误差为()A 0.00018%B 134%C 1.8%D 3.6%12.碘化银晶体膜电极在测定鼠离子时,其电极电位()A随试液中银离子浓度的增高向负方向变化B随试液中碘离子浓度的增高向正方向变化C随试液中鼠离子浓度的增高向负方向变化D与试液中银离子浓度无关13.在电位滴定中,以D/DV/(j为电位,/为滴定剂体积)作图绘制滴定曲线,滴定终点为:()A 曲线的最大斜率(最正值)点B曲线的最小斜率(最负值)点C曲线的斜率为零时的点D D /D V 为零时的点1 4 .p H 玻璃电极在使用前一定要在水中浸泡几小时,目的在于()A 清洗电极B活化电极C校正电极D除去沾污的杂质1 5.离子选择电极的电位选择性系数可用于()A 估计电极的检测限B估计共存离子的干扰程度C校正方法误差D计算电极的响应斜率三、简答题1 .请画图说明氟离子选择性电极的结构,并说明这种电极薄膜的化学组成是什么?写出测定时氟离子选择电极与参比电极构成电池的表达式及其电池电动势的表达式。2 .简单说明电位法中标准加入法的特点和适用范围?3 .简述玻璃膜电极产生不对称电位的因素?四、计算题1.用氟离子选择电极测定某一含F的试样溶液50.0 m L,测得其电位为8 6.5m V。加入5.0 0 X1 0 21n o i/L 氟标准溶液0.50 m L 后测得其电位为6 8.O m V。已知该电极的实际斜率为59.O m V/p F,试求试样溶液中的含量为多少(m o l/L)?2.氟离子选择电极的内参比电极为Ag-Ag C l,2 产0.2 2 2 3 V。内参比溶液为0.1 0 m o l/L N a C l和1.0 X=010l O-r a o l/L N a F,计算它在1.O X-o l/L F-,p H=7的试液中,2 5 C时测量的电位值。3 .用pH玻璃电极测定p H =5.0的溶液,其电极电位为+0.0 4 3 5V;测定另一未知试液时电极电位则为+0.0 1 4 5V,电极的响应斜率每pH改变为58.O m V,求此未知液的p H值。4 .某钠离子选择性电极其选择性系数约为3 0,如用该电极测p N a =3的钠离子溶液,并要求浓度测定误差小于觊,则试液的pH值必须大于多少?电位分析法习题参考答案一、填空题1 .扩散电位;强制;选择;D o n n a n。2.总离子强度调节剂(T I S AB):维持试样与标准试液有恒定的离子活度;使试液在离子选择电极适合的p H范围内,避 免/或0 H .干扰:使被测离子释放成为可检测的游离离子。pHz=pH|+*一 号3 .0-0592.偏高;酸 差;偏低:碱差或钠差。4 .F ;L as+;A g l A g C l;0.I mol/L Na C l 和 0.I mol/L Na F 溶液。5 .电位分析法;伏安法;滴汞;极谱法;电导分析法;库仑分析法。6.待 测试液;电动势.7 .A;B;抗干扰的能力越强。8.小;高;减小稀释效应。二、选择题1 .A 2.A 3.D 4.D 5.B 6.A 7.A 8.D 9.D 1 0 B1 1 .C 1 2.C 1 3.C 1 4.B 1 5.B三、简答题1.氟离子选择电极示意于图。Ag-AgQi参比电极J 0.1 mol/L NaCbO.Im ol/L NaF 内充液LaF3单晶力 口 0.5%EUF2电极薄膜是LaF,单晶掺杂0.5%EuFz,以增加导电性。测定时组成的电池为:Ag I AgCl,C1,F(恒定)|LaF F(试液)|SCEE=(Ag/AgCl)+-(RT/F)X in a r )=常数+(.RT/F)X in ar2.标准加入法是通过测量已知体积的试液和加入量较少但定量的标准溶液后的试液。它们具有相近的总离子强度和活度系数,将测量值根据电位与浓度的基本公式计算,求得含量。它适用于组成较为复杂,份数不多的试样分析。3.不对称电位是玻璃模内外物理化学性质不同引起的,如:半径不同,内外表面应力不同;内外表面化学腐蚀与沾污不同;内外膜浸泡水的时间不等,吸水量不同也会造成差异。四、计算题1.根据标准加入法公式:&C 5.00 x10 S T suts _=4/72x10 moVL2&=,*&=Q.2223-059 域 0.10-0.0591gLOxlO 4 4-0.10 x10*1.0 x10N=0.22234-0.0594-2x0.059=0.399V3.=-0.0 5 8 pH+0.0 4 3 5 =E -0.0 5 8X 5 (1)+0.0 1 4 5 =E -0.0 5 8 pH (2)解 和 式 则 pH =5.54.pNa =3 则 Na =1 0 mol/L这一浓度的 3%为:A Na-=1 0 :,X 3%=3 X 1 0 5 mol/LNa;H 同为一价离子,故则 H =1 06 mol :即 pH =6为使测量误差小于3%,试液之p H 值必须大于6。伏安极谱法-、选择题1 .极谱分析中在溶液中加入支持电解质是为了消除()(1)极 谱 极 大 电 流(2)迁移电流(3)残余电流(4)充电电流2.溶出伏安法的灵敏度很高,其主要原因是()(1)对被测定物质进行了预电解富集(2)在悬汞电极匕充电电流很小(3)电压扫描速率较快(4)与高灵敏度的伏安法相配合3 .直流极谱法中将滴汞电极和饱和甘 汞电极浸入试液中组成电解电池,两个电极的性质应为()(1)两个电极都是极化电极(2)两个电极都是去极化电极(3)滴汞电极是极化电极,饱和甘汞电极是去极化电极(4)滴汞电极是去极化电极,饱和甘汞电极是极化电极4.二 只 5 0 m L容量瓶,分 别 为(1)、(2),在(1)号容量瓶中加入Cd 未知液5.0 m L,测得扩散电流为1 0N A,在(2)号容量瓶中加入Cd 未知液5.0 m L,再加0.0 0 5 m o l/LCd 标准溶液5.0 m L,测得扩散电流为1 5u A,未知溶液中Cd”的浓度是多少(m o l/L)?()(1)0.0 0 2 5 (2)0.0 0 5 (3)0.0 1 0 (4)0.0 2 05 .某金属离子可逆还原,生成二个极谱波,其直流极谱波的波高近似为1:2,请问在单扫极谱中它们的峰高比近似为()(1)1:2 (2)1:2 (4)相等6 .方波极谱法中采用2 2 5 H z 的频率是为了满足方波半周期时间t与时间常数/有以下关系()(1)t=R C(2)廿3 R C(3)0 RC(4)d RC7 .某有机化合物在滴汞上还原产生极谱波R+H,+e RH”请问其 ()(1)与R的浓度有关(2)与H -的浓度有关(3)与R H”的 浓 度 有 关(4)与谁都无关8 .交流极谱法,常常用来研究电化学中的吸附现象,这是由于()(1)交流极谱分辨率较高(2)交流极谱对可逆体系较敏感(3)交流极谱可测到双电层电容引起的非法拉第电流(4)交流极谱中氧的影响较小9 .在极谱分析中,在底液中加入配合剂后,金属离子则以配合物形式存在,随着配合剂浓度增加,半波电位变化的方式为()(1)向更正的方向移动(2)向更负的方向移动(3)不改变(4)决定于配合剂的性质,可能向正,可能向负移动1 0 .极谱定量测定时,试样溶液和标准溶液的组分保持基本一致,是 由 于()(D 被测离子的活度系数在离子强度相同时才一致(2)使被测离子的扩散系数相致(3)使迁移电流的大小保持一致(4)使残余电流的量一致1 1.方波极谱法的检出限受到下列哪种干扰电流限制?()(1)充 电 电 流(2)残 余 电 流(3)毛细管噪声电流(4)氧的还原电流1 2 .J P-1型单扫极谱仪,采用汞滴周期为7 s,在后2 s扫描,是由于()(1)前5 s可使被测物充分地吸附到电极上(2)滴汞后期,面积变化小.(3)前5 s可使测定的各种条件达到稳定(4)后期面积大,电流大1 3.在极谱分析中,通氮气除氧后,需静置溶液半分钟,其目的是()(1)防止在溶液中产生对流传质(2)有利于在电极表面建立扩散层(3)使溶解的气体逸出溶液(4)使汞滴周期恒定1 4.极谱分析中,与扩散电流无关的因素是()(1)电极反应电子数(2)离子在溶液中的扩散系数(3)离子在溶液中的迁移数(4)电极面积1 5 .与可逆极谱波的半波电位有关的因素是()(1)被测离子的浓度(2)支持电解质的组成和浓度(3)汞滴下落时间(4)通氮气时间1 6.若欲测定l O Z i o l/L的P b ,宜采用的分析方法是()(1)直 流 极 谱 法(2)方 波 极 谱 法(3)阳 极 溶 出 法(4)脉冲极谱法1 7.不可逆极谱波在达到极限扩散电流区域时,控制电流的因素是()(1)电极反应速度(2)扩散速度(3)电极反应与扩散速度(4)支持电解质的迁移速度1 8.在恒电位极谱分析中,滴汞电极的面积与汞的流速和滴下的时间t的关系是()产t,/e#3针(3)玳(4)产19.常规脉冲和微分脉冲极谱法的区别是()(1)示差脉冲是加一个等振幅的脉冲电压,它扣除了直流电压引起背景电流的影响(2)示差脉冲类似交流极谱,电容电流的影响较大(3)常规脉冲极谱,电容电流的影响较小(4)示差脉冲仅对常规脉冲的结果进行了数学上的微分处理20.请指出方波极谱加电压的方式()(D线性扫描电压,速度为200mV/min(2)线性扫描电压,速度为200mV/s(3)线性扫描同时加1:50250Hz的方波电压(4)线性扫描同时在每滴汞的后期加上个480ms的方波电压二、填空题21.极谱电流完全受去极剂向电极表面扩散所控制,加入大量的 以 清 除_电流,溶液保持一 以 消 除 _ 电流.22.溶出伏安法的操作步骤,通常分为二步,第一步是,目的 第二步是O23.双指示电极安培滴定法中,在电解池上外加电压约 V,当用可逆体系滴定可逆体系时,滴定曲线为 形状,滴定终点在 处。24.残余电流主要是由 和 组成.25.极谱波的性质,可以通过观察其电流与汞柱高的关系来决定,可逆极谱波波高与呈正比,不可逆极谱波只在极限扩散电流时波高与 成正比.26.在极谱分析中为了建立浓差极化,要求极化电极 溶液中被测物质的浓度,溶液 搅拌。27.析出电位与被测物质浓度_ _ _ _,半波电位与被测物质浓度,故后者可用于物质的28.用恒电位极谱法分析某试样中的P b,如果用悬汞电极,则极谱波的波形如。29.在极谱分析中,电流完全由-所控制的极谱波称为可逆波,电流受和 控制的极谱波称不可逆波。30.在恒电位下,由于充电电流随时间按 关系衰减,电解电流按 关系衰减,前者衰减比后衰减 因此方破族谱可消除充电电流的干扰。31.在Ilk o v ic电流公式中,不受温度影响的参数是。3 2 .金属离子M”在电极上反应可逆,其直流极谱波方程式表示为,极谱波的半波电位可以由 关系测量。3 3 .在阴极上,析出电位愈,愈易;在阳极上,析出电位愈,愈易03 4 .氢波和氢催化波都是由于 的还原而产生的极谱波,氢催化波是溶液中某些物质能_,在正常氢波较 的电位时还原出来。3 5 .平行催化波是0 +e f R依速率常数)R +Z 0物质Z应该是这样的一种物质,它本身 在电极上还原,但可以 而且Ko三、计算题3 6 .若 1.2 1 X M+在滴汞电极上还原,测得其扩散电流为6.7 2 m A,汞滴滴落时间为3.9 3 s,汞的流速为1.3 7 m g/s,计算该金属离子在试液中的扩散系数和扩散电流常数。3 7 .在 l m o l/L H C 1 电解质中,某金属离子的极谱还原波是可逆的,(1)用经典极谱法测得如下数据:电极电位,E(v s S C E)/V扩散电流,-0.5 1 52.0-0.5 3 94.0-0.5 6 16.0平均极限扩散电流为1 0.0 A,计算此还原波的j 和(2)汞柱高度为6 4 c m 时,平均极限扩散电流八=1 0.02,A;当汞柱高度升到8 1 c m 时,平均极限扩散电 流,为多少?四、问答题3 8 .用盐桥来降低液接电位时,对选用的电解质有什么要求,为什么?3 9 .某极谱测定液由以下成分组成:除被测离子外,还有:(1)NH;-NH,C 1 (2)Na2S 0.,(3)动物胶,扼要说明加入各成分的作用是什么?仪器分析试卷答案一、选择题1 2)2.(1)3.(3)4.(3)5.(2)6.(4)7.(2)8.(3)9.(2)10.(2)11.(3)12.(2)13.(1)14.(3)15.(2)16.(3)17.(2)18.(1)19.(1)20.(3):、填空题21.支持电解质;迁移电流;静止;22.预电解过程;是为了富集被测痕量组分;对流电流。溶出过程。2 3.0.2;抛物线与直线交点处。2 4 .充电电流或电容电流试剂中杂质的电解电流25.汞柱高平方根 汞柱高平方根26.表面积小 要低 不能27 .有关:无关:定性分析。28.29 .扩散速度 电极反应速度 扩散速度30.exp(t/K C)t 快31.电极反应电子数32.0 =%+各 人 哈”修?33.正;还原;负;氧化。34.H 减低氢的超电位 正35.不能 氧化R 较大三、计算题36.(1)由尤考维奇方程得:T 5 6刍:v6O7xlxG.37)*,C3-93)lrtO-21xl(rBxl000y=3.48xl(rJcm%0 1=607D*=6O7x 1x048x106=3.59ctt*M37.(1)根据 =E g+0.059/z l g(/f)/|可知-0.515=EV2+0.059/2 l g(10.0-2.0)/2.0.-0.539 =EX,2+0.059/z l g(10.0-4.0)/4.0.解联立方程组,得 z=1 E rn=-0.55 V(2)已 知,h、=64 cm ,=10.0 m A A=81cmi j i 犷 7 叱江=Z nX(A i/m =10.0X 9/8=11.25m A四、问答题38.电解质的正负离子迁移数相等,减少界面电荷分离程度。电解质的浓度较大,离子迁移量主要由盐桥的电解质向试液移动。39 .(1)NH3-NH4C 1:支持电解质,用于消除被测离子的迁移电流:(2)Na2S 03:还原剂,用于消除溶液中的溶解氧;(3)动物胶:表面活性剂,用于消除滴汞电极表面各处电荷密度差异产生的极谱极大。伏安与极谱分析一、填空题1.在极谱分析中滴汞电极称_ _ _ _,又称_ _ _ _ _ _,饱和甘汞电极称为_ _ _ _ _ _,又称_ _ _ _ _ _.2.充电电流的大小,相当于浓度为 的物质所产生的扩散电流,其 电 性 符 号 为,它限制了普通直流极谱的灵敏度。新的极谱技术,如、就是克服了它的影响。3.可 逆 波 电 极 反 应 速 度,极谱波上任何一点的电流都是受 所控制;不可逆波电极反应速度,只有达到 电流时才受扩散控制。4.金属离子M与配体1:发生如下的配位、扩散、解离、电极上还原等 系列过程,从而产生 极谱还原波:M+a =M J-ML,(配位)(扩散)IM”+n e-M(Hg)+(还原)戊试回答:(1)受控制时该极谱波是可逆波(2)受一控制时该极谱波是不可逆波受.控制时该极谱波是动力波。5 .在经典极谱法中,极谱图上会出现电流峰,这个现象在极谱中称为,它是由于滴汞表面的 不均,致使表面运动导致电极表面溶液产生_ _ _ _ _,使还原物质增多。此干扰电流可加入 消除。6 .极谱分析的创始人是。7 .极谱分析是利用被测离子或它的配离子的 电流建立的一种分析方法。迁移电流的消除可在底液中加入 残余电流可用 解决,极大现象可加入来消除。8.极谱波的性质,可以通过观察其电流与汞柱高的关系来决定,可逆极谱波波高与 呈正比,不可逆极谱波只在极限扩散电流时波高与 成正比.9.在极谱分析中为了建立浓差极化,要求极化电极 溶 液 中 被 测 物 质 的 浓 度,溶液 搅拌。1 0 .单 扫 描 极 谱 和 经 典 直 流 极 谱 所 加 电 压 都 是,但 前 者 速 度:使 其 前 者 极 谱图 呈 一 形,后者呈_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 形。二、选择题1.在下列极谱分析操作中哪一项是错误的?()A通N?除溶液中的溶解氧B 加入表面活性剂消除极谱极大C 恒温消除由于温度变化产生的影响D 在搅拌下进行减小浓差极化的影响2 .交流极谱的灵敏度为1 0 m o l/L 左右,和经典极谱法相当,其灵敏度不高的主要原因是()A在电解过程中没有加直流电压B采用了快速加电压方式,有较大的充电电流C迁移电流太大D电极反应跟不L 电压变化速度3 .对=艮*可 逆电极反应,下列哪种说法是正确的?()A 氏2=(O x /R e d)B 与条件电位完全相等C。、的阴极波的半波电位与R 1“的阳极波的半波电位相等D阴极波和阳极波的半波电位不等4 .经典的直流极谱中的充电电流是()A 其大小与滴汞电位无关B 其大小与被测离子的浓度有关C其大小主要与支持电解质的浓度有关D 其大小与滴汞的电位,滴汞的大小有关5 .极谱分析时在溶液中加入表面活性物质是为了消除下列哪种干扰电流?()A极谱极大电流B迁移电流C残余电流D残留氧的还原电流6 .极谱扣除底电流后得到的电流包含()A 残余电流B 扩散电流C电容电流D 迁移电流7 .在电化学分析中溶液不能进行搅拌的方法是()A电解分析法B 库仑分析法C 极谱分析法D离子选择电极电位分析法8 .在酸性底液中不能用于清除溶解氧的方法是()A 通入氮气B 通入氢气C 加入N a2C 0:,D 力 口 入 N a 2 S 0;19 .在极谱分析方法中较好消除了充电电流的方法是()A经典极谱法B方波极谱法C交流极谱法D单扫描极谱法1 0 .在极谱分析中与被分析物质浓度呈正比例的电流是)A极限扩散电流B迁移电流C残余电流D极限电流1 1 .在任何溶液中都能除氧的物质是()A N2B C O,C N a z S O*D还原铁粉1 2 .某未知液10.0 m L中锌的波高为4.0c m,将0.5 0m L l X 10 3m o l/L的锌标准溶液加到该未知液中去,混合液中锌的波高增至9.0c m,未知液中锌的浓度是多少(mol/D?()A 1.34X 101B 2X 10C 3.6 7 X 101D 4X 10 113.交流极谱与经典极谱相比()A交流极谱的充电电流大,但分辨率高B交流极谱的充电电流大,分辨率也差C交流极谱的充电电流小,分辨率也差D交流极谱的充电电流小,分辨率高14.在极谱分析中,通氮气除氧后,需静置溶液半分钟,其 目 的 是()A防止在溶液中产生对流传质B有利于在电极表面建立扩散层C使溶解的气体逸出溶液D使汞滴周期恒定15.迁移电流来源于()A电极表面双电层的充电过程B底液中的杂质的电极反应C电极表面离子的扩散D电解池中两电极间产生的库仑力三、简答题1.何谓迁移电流?怎样消除?2.当达到极限扩散电流区域后,外加电压的改变是否不再引起滴汞电极的电位及参加电极反应的物质在电极表面附近浓度的变化?3.请简述方波极谱能消除电容电流影响的原理。4.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?5 .为什么方波极谱比交流极谱的灵敏度高?6 .在 0.Imol氢氧化钠介质中,用阴极溶出伏安法测定S:以悬汞电极作为工作电极,在-0.40 V时电解富集,然后溶出。(1)分别写出富集和溶出时的电极反应式。(2)画出它的溶出伏安曲线。四、计算题1.用极谱法测定锢获得如下数据溶 液在-0.7 0V 处观测到的电流/m A25.O m L O.40 m o l L 1 K C 1 稀释到 100.0m L8.725.O m L O.40 m o l -L 1 K C 1 和 20.0m L 试样稀释到100.0m L49.125.O m L O.40 m o l L 1 K C 1 和 20.0m L 试样并加入10.0 m L 2.O X 10 m o l L1 I n (I I I)稀释到 100.O m L6 4.6计算样品溶液中锢的含量(m g L )。2.将3.000g 锡矿试样,经溶样化学处理后配制成2 5 0m L 溶液,吸取2 5.0m L 试样进行极谱分析,其极限扩散电流为2 4.9 u A,然后在电解池中再加入5.0m L 6.0X 1 0-3 m o l/L 的标准锡溶液,测得混合溶液的极限扩散电流为2 8.3 u A,计算试样中锡的质量分数.伏安与极谱分析习题参考答案一、填空题1 .工作电极极化电极参比 电 极 去极化电极2 .1 0 5m o l/L 正 或 负 方 波 极 谱 脉 冲 极 谱3 .很 快 扩散 速 度 较 慢 极限扩散4.扩散作用;电极反应;化 学(离解)反应。5 .极 谱极大表面张力切向运动表面活性物质6 .J.H eyr o vsk y7 .扩散,支持电解质,扣除底电流,表面活性剂8 .汞柱高平方根,汞柱高平方根9.表面积小,要低,不能1 0.线性扫描电压,较快,平滑峰状,锯齿平台波二、选择题1.D 2.B 3.C 4.D 5.A 6.B 7.C 8.D 9.B 1 0 A1 1.A 1 2.C 1 3.A 1 4.A1 5.D三、简答题1.由于电解池的正极和负极对被测定离子存在着静电引力,使电解电流增加的那部分电流称为迁移电流,也称非法拉第电流。加入足够浓度的支持电解质,就可以消除迁移电流。2.滴汞电极是极化电极,其电位始终随外加电压而变 产-处,根据能斯特方程式E、,近E y R T八z RX ln c,见。改变,参加电极反应物质在电极表面附近的浓度c,必须随之而改变,以保持能斯特平衡,达到极限扩散电流区域后,f,更趋近于零。3.方波信号加上后,电容电流下降的速度比电解电流的快,所以在后期测量时,电解电流的比例较大,信噪比提高了。4.影响极限扩散电流的主要因素有下面几项:(1)滴汞电极毛细管特性的影响.汞的流速和汞滴滴卜.的时间都会影响扩散电流,即汞柱高度影响扩散电流.一般来说,汞柱高度每增加1cm,扩散电流大约增加2%.因此实验中应保持汞柱的高度不变.(2)溶液组分的影响.扩散电流随扩散系数的增加而增加,而溶液的组份不同,其粘度也不同,并且粘度小,被测物质的扩散系数就越大.在分析中,试液和标准溶液组份力求一致.(3)温度的影响.从扩散电流方程式可知,扩散电流与扩散系数D有关,而D受温度的影响较大.在严格的条件 一般使用恒温装置.在实际分析中,试液和标准溶液的温度相近,故可以不考虑温度的影响.5.在交流极谱中,于叠加了交流电压,滴汞电极表面的双电层迅速充电和放电,产生较大的电容电流,因而其灵敏度与经典极谱相比并没有提高.方波极谱所记录通过电解池的电流中,电容电流趋于0,主要是电解电流,因此灵敏度较普通极谱法高,也比方波极谱法高。6.6)富集:Hg+S2-2e=HgS 溶出:HgS+2e=Hg+S2四、计算题1 .标准加入法,需扣除空白值=4 9.1-8.7=4 0.4 m A,A 六6 4.6-4 9.1=1 5.5 m A40-4 _ y1?5=2.0 x10 6 c-i)依题意,有 1 A d d-A则 c*=2.6 0 8 X 1 0 m o l L 即 c,=2.6 O 6 X 1 O1X H 4.8 X 1 03=2 9.9 m g L 12 .解:根据标准加入法计算式CSVS/Ke x =-月(4+内)-力收已知:C s =6.0 X 1 0 m o l/L;f/s=5.O m LH=2 8.3 m A A x=2 4.9 m A 收=2 5.O m L6.O X 1 0 ;,X5 X 2 4.9?x =-3.3 0 X 1 0 m o l/L2 8.3 X 3 0 -2 4.9 X 2 5i r(S n)=3.3 X 1 0 (2 5 0/1 0 0 0)X 1 1 8.6 9/3.0 0=0.0 3 2 6高效液相色谱习题一:选择题1.在液相色谱法中,提高柱效最有效的途径是()A.提高柱温B.降低板高C.降低流动相流速D.减小填料粒度2.在液相色谱中,为了改变柱子的选择性,可以进下列那种操作()A.改变固定液的种类B.改变栽气和固定液的种类C.改变色谱柱温D.改变固定液的种类和色谱柱温3.在液相色谱中,范第姆特方程中的哪一项对柱效的影响可以忽略()A.涵流扩散项B.分子扩散项C.流动区域的流动相传质阻力D.停滞区域的流动相传质阻力4.在高固定液含量色谱柱的情况下,为了使柱效能提高,可选用()A.适当提高柱温B.增加固定液含量C.增大载体颗粒直径I).增加柱长5.在液相色谱中,为了提高分离效率,缩短分析时间,应采用的装置是()A.高压泵B.梯度淋洗C.贮液器I).加温6.1 9 4 1年建立了液-液分配色谱法,对气相色谱法发展做出了杰出贡献,因此于1 9 5 2年荣获诺贝尔化学奖的科学家是()A.茨维特B.康斯登马丁C.范特姆特D.马丁和辛格7.在液相色谱中,某组分的保留值大小实际反映了哪些部分的分子间作用力?()A.组分与流动相B.组分与固定相C.组分与流动相和固定相D.组分与组分8.在液相色谱中,通用型检测器是()A.示差折光检测器B.极谱检测器C.荧光检测器D.电化学检测器9.在液相色谱中,为了获得较高柱效能,常用的色谱柱是()A.直形填充柱B.毛细管柱C.U形柱D.螺旋形柱1 0.纸色谱的分离原理,与下列哪种方法相似?()A.毛细管扩散作用B.萃取分离C.液-液离子交换I).液-固吸附简答题1 .在液相色谱中,色谱柱能在室温下工作,不需恒温的原因是什么?2.何谓梯度洗脱,适用与哪些样品的分析?与程序升温有什么不同?3 .在H P L C法中,对流动相有哪些基本要求?4 .液-液色谱法中,什么叫正相液相色谱法?什么叫反相液相色谱法?三:计算题1 .一液体混合物中,含有苯、甲苯、邻二甲苯、对二甲苯。用气相色谱法,以热导池为检测器进行定量,苯的峰面积为1.2 6 c m20甲苯为0.9 5 c m2,邻二甲苯为2.5 5 c m2,对二甲苯为1.0 4 c m 求各组分的百分含量?(重量校正因子:苯0.7 8 0,甲苯0.7 9 4,邻二甲苯0.8 4 0.对二甲苯0.8 1 2)。2 .用热导池为检测器的气相色谱法分析仅含乙醇、庚烷、苯和乙酸乙酯的混合试样测得它们的峰面积分别为:5.0 0 c m;9.0 0 c m:4.0 0 c m?和7.0 0 c m;它。们的重量相对校正因子分别为:0.6 4、0.7 0、0.7 8和0.7 9。求它们各自质量分数。3 .用一理论塔板数n为6 4 0 0的柱子分离某混合物。从色谱图上测得组分A的W.“为1 4 m i n 4 0 s,组分B的6.B为 1 5 m i n.求:(1)组分A、B的分离度居。(2)假设保留时间不变,要使A、B两组分刚好完全分开,需要理论塔板数。高效液相色谱习题参考答案一、选择题1.D 2.C 3.B 4.A 5.B 6.D 7.C 8.A 9.A 1 0.B二、简答题1 .答:由于组分在液-液两相的分配系数随温度的变化较小,因此液相色谱柱不需恒温。2 .答:梯度洗脱就是在分离过程中,让流动相的组成、极性、PH值等按一定程序连续变化。使样品中各组分能在最佳的K卜.出 峰。使保留时间短、拥挤不堪、甚至重叠的组分,保留时间过长而峰形扁平的组分获得很好的分离,特别适合样品中组分的K值范围很宽的复杂样品的分析。梯度洗脱十分类似气相色谱的程序升温,两者的目的相同。不同的是程序升温是通过程序改变柱温,而液相色谱是通过改变流动相组成、极性、PH值来达到改变K的目的。3 .一般考虑有以下儿方面:1 .与色谱柱不发生不可逆的化学作用;2 .能溶解被测组分;3 .粘度尽可能小;4 .与采用检测器性能相匹配;5 .毒性小,易纯化且价廉。4.固定相的性质为极性,流动相的性质为非极性,分析极性化合物,这样的液一液色谱法称为正相液相色谱。固定相的性质为非极性,流动相的性质为极性,分析非极性及极性化合物,这样的液一液色谱法称为反相液相色谱。三:计算题1.4*=1.2 6 c m /木=0.9 5 c m,A=2.5 5 c m2 A T1+2B r到达终点时测得电流为1 0.0 0 mA,时间为1 0 2.0 s,溶液中生成的钝的质量是多少克?U(T1)2 0 4.4 ()A 7.2 0 3 X1 0 4B 1.0 8 0 X1 0 3C 2.1 6 0 X1 0 3_D 1.8 0 82 .库仑滴定中加入大量无关电解质的作用是()A降低迁移速度B增大迁移电流C增大电流效率I)保证电流效率1 0 0%3 .库仑分析的理论基础是()A电解方程式D菲克定律4.库仑滴定法的“原始基准”是()A标准溶液B基准物质C电量D法拉第常数5.控制电位库仑分析的先决条件是()A 1 0 0%电流效率B 1 0 0%滴定效率C控制电极电位I)控制电流密度6 .微库仑滴定分析时,加入大量去极剂是为了 ()A增加溶液导电性B抑制副反应,提高电流效率B法拉第定律 C控制反应速度C能斯特方程式D促进电极反应7.在恒电流库仑滴定中采用大于45V的高压直流电源9.在库仑分析中,为了提高测定的选择性,一般是为了()都 是 采 用()A克服过电位 A大的工作电极B保 证100%的电流效率 B大的电流C保持电流恒定 C控制电位D保持工作电极电位恒定 D控制时间8.微库仑分析与库仑滴定相比,前者主要特点是()1 0.库仑分析与一般滴定分析相比()A也是利用电生滴定剂来滴定被测物质 A需要标准物进行滴定剂的校准B也是利用电生滴定剂来滴定被测物质,而且在恒流情B很难使用不稳定的滴定剂况下工作C测量精度相近C也是勺用电生滴定剂来滴定被测物质,不同之处是电流不是恒定的 D不需要制备标准溶液,不稳定试剂可以就地产生D也是利用电生滴定剂来滴定被测物质,具有一对工作电极和一对指示电极三、简答题1.库仑分析要求100%的电流效率,请问在恒电位和恒电流两种方法中采用的措施是否相同,是如何进行的?2.应用库仑分析法进行定量分析的关键问题是什么?3.试比较电解分析和库仑分析的相似处和不同点。4.阐明为什么间接库仑滴定法比直接恒流库仑法更为实用。四、计算题1.用控制电位库仑法测定溪离子,在100ml.酸性试液中进行电解,B r在钳阳极上氧化为Bn。当电解电流降低至最低值时,测得所消耗的电量为105.5 C,试计算试液中B r的浓度。2.一个0.1 mol L CuSO,溶液,其中&S0,的浓度为1 mol-L 用两个钳电极进行电解,氧在钳上析出的超电位为0.40 V,氢在铜上析出的超电位为0.60 V。(1)外加电压达到何值Cu才开始在阴极析出。(2)若外加电压刚好等于氢析出的分解电压,当电解完毕时留在溶液中未析出的铜的浓度是多少?库仑分析法习题参考答案一、填空题1.12,阴极,防止试液酸度改变,K I,起导电作用.2.化学指示剂法、电位法、光度法、永停终点法;永停终点法。3.恒定电位;加入辅助电解质。4.氢气析出;氧气产生5.恒定电位;加入辅助电解质。6.电量;100%的电流效率。1.m =(物n构 X i t8.电极反应产生;化学指示剂或电化学方法;库仑滴定法。二、选择题1.B 2.D 3.B 4.D 5.A 6.B 7.C 8.C 9.C 10.D三、简答题1.恒 电位法是恒定电位,但电量的测量要求使用库仑计或电积分仪等装置。恒电流法是通入恒定的电流,采用加入辅助电解质,产生滴定剂的方法,电量的计算采用,X 3但要求有准确确定终点的方法。2.(1)保证电极反应的电流效率是100%地为欲测离子所利用(或者说电极上只有主反应,不发生副反应)。(2)能准确地测量出电解过程中的电量。(3)能准确地指示电解过程的结束。3.相同点:都是电解过程,不需要基准物质或标准溶液,可测定高含量组分.都可分为控制电位和控制电流两种方法.不同点:电解分析用于电重量分析或分离.库仑分析是依据法拉第定律,测定电解过程中消耗的电量.可用于痕量组分的分析.4.间接库仑滴定法比直接恒电流库仑法更易控制电流效率为100斩库仑分析的理论依据是F ar ad y (法拉第)定律,只有当电流效率为1 0 0%时,通过溶液或者电解时所消耗的电量才能完全用于被测物质进行电极反应,恒定电流对被测物质进行电解,很难保证电流效率为1 0 0%.四、计算题1.2 B r =B r2+2 e则析出B的浓度:QX 1 0 0 0-=1.0 9 X 1 0 ;m o l/LFX100&=Q.337+0兰 05巴9/0.100=0.3072.(1)2 VE后&+&-反=1.2 2+0.4 0-0.3 0 7=1.3 1 3 V(2)=0+0.059tf=0.059|g 1-0.60=-0.60T 即Q一0 6ov-0.60=0.337+5 Q?C u2,=1.7 3 X 1 0 ;um o l I?气相色谱法练习-:选择题1 .在气相色谱分析中,用于定性分析的参数是()A保留值 B峰面积 C分离度 D半峰宽2 .在气相色谱分析中,用于定量分析的参数是()A保留时间 B保留体积 C半峰宽 D峰面积3 .良好的气-液色谱固定液为)A蒸气压低、稳定性好B化学性质稳定C溶解度大,对相邻两组分有一定的分离能力D A、B 和 C4.使用热导池检测器时,应选用下列哪种气体作载气,其效果最好?()A H2 B H e C A r D N25 .试指出下列说法中,哪一个不正确?气相色谱法常用的载气是()A氢气 B氮气 C氧气 D氨气6 .色谱体系的最小检测量是指恰能产生与噪声相鉴别的信号时()A进入单独一个检测器的最小物质量B进入色谱柱的最小物质量C组分在气相中的最小物质量D组分在液相中的最小物质量7 .在气-液色谱分析中,良 好 的 载 体 为()A粒度适宜、均匀,表面积大B表面没有吸附中心和催化中心C化学惰性、热稳定性好,有一定的机械强度D A、B 和 C8 .热导池检测器是一种()A浓度型检测器B质量型检测器C只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器D只对含硫、磷化合物有响应的检测器9 .使用氢火焰离子化检测器,选用下列哪种气体作载气最合适?()A H2 B H e C A r D N21 0 .下列因素中,对色谱分离效率最有影响的是()A柱温B载气的种类C柱压 D固定液膜厚度二:简答题1.气相色谱仪的基本设备包括哪儿部分?各有什么作用?2.简要说明气相色谱法的分离原理。3.为什么可用分离度作为色谱柱总分离效能指标?4.如何选择气液色谱的固定液?5.试述热导池及氢焰离子化检测器的原理?6.色谱定量分析时,为什么要引入定量校正因子?7.试述塔板理论和速率理论的要点?三:计算题1.热导池检测器的灵敏度测定:进纯苯1 m L,苯的色谱峰高为4 m V,半峰宽为1 m i n,柱出口载气流速为2 0 m L/m i n,求该检测器的灵敏度(米的比重为0.8 8 g/m L)。若仪器噪声为0.0 2 m V,计算其检测限。2.一 根 2 m长的填充柱的操作条件及流出曲线的数据如下:流量 2 0 m L/m i n (5 0)柱温 5 0 柱前压力:1 3 3.3 2 k p a 柱后压力1 0 1.3 2 k P a空气保留时间0.5 0 m i n 正己烷保留时间3.5 0 m i n正庚烷保留时间4.1 0 m i n计算正己烷,正庚烷的校正保留体积;若正庚烷的半峰宽为0.25 m in,用正庚烷计算色谱柱的理论塔板数和理论塔板高度;求正己烷和正庚烷的分配比k l和k2o3.正庚烷与正己烷在某色谱柱上的保留时间为94s和8 5 s,空气在此柱上的保留时间为1 0 s,所得理论塔板数为3900块,求此二化合物在该柱上的分离度?4.在某色谱柱上,:组分的相对保留值为1.211。若有效板高度为0.1cm,为使此组分在该色谱柱上获得完全分离,求所需色谱柱的最低长度?气相色谱法习题参考答案一、选择题1.A 2.D 3.D 4.A 5
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