第六章 电分析化学导论 作业

第9章电分析化学法导论【9-1】解释下列名词。

原电池，电解池，电池电动势，电极电位，液接电位，标准电位，条件电位，平衡电位，浓差极化，电化学极化，超电位，指示电极，参比电极，工作电极。

答：原电池：将化学能编为电能的装置。

电解池：将电能变为化学能的装置。

电池电动势：流过电池的电流为零或接近于零时两电极间的电位差，以E池表示。

电极电位：任何电极与标准氢电极构成原电池所测得的电动势作为该电极的电极电位。

液接电位：在两个组成不同或浓度不同的电解质溶液互相接触的液-液界面间所存在的一个微小的电位差，称为液体接界电位，简称液接电位。

标准电位：298.15K时，以水为溶剂，当氧化态和还原态活度等于1时的电极电位。

条件电位：由于电极电位受溶液离子强度、配位效应、酸效应等因素的影响，因此使用标准电极电位ϕ0有其局限性。

对于一个实际体系在某一特定条件下，该电对的氧化型总浓度和还原型总浓度均为1mol·.L-1时的实际电位的实际电位。

平衡电位：在一个可逆电极中，金属成为阳离子进入溶液以及溶液中的金属离子沉积到金属表面的速度相等时，反应达到动态平衡，亦即正逆过程的物质迁移和电荷运送速度都相同，此时该电极上的电位值称为平衡电极电位。

浓差极化：发生电极反应时，电极表面附近溶液浓度与主体溶液浓度不同所产生的现象称为浓差极化。

电化学极化：由于电极反应的速率较慢而引起的电极电位对平衡电位值的偏离现象。

超电位：由于极化，使实际电位和可逆电位之间存在差异，此差异即为超电位η。

指示电极：用于无电极反应发生的平衡体系或在测量过程中溶液浓度不发生可觉察变化体系的电极。

参比电极：在测量过程中其电极电位几乎不发生变化的电极。

工作电极：有电极反应发生电极表面溶液浓度随电极反应发生显著变化体系的电极的电极。

【9-2】盐桥的作用是什么？对盐桥中的电解质溶液应有什么要求？答：盐桥的作用是尽可能降低液接电位。

盐桥电解质的要求是：（1）正、负离子的迁移速率大致相等（如KCl，KNO3, NH4NO3等），且可达到较高浓度；（2）与半电池中溶液不发生化学反应。

第六章电分析化学导论作业一、选择题(每题只有1个正确答案)(5分⨯8=40分)1. 下列方法中，能减小浓差极化的是( )。

[ C ]A. 减小电极面积B. 增大电流密度C. 强化机械搅拌D. 降低溶液温度2. 电化学极化是由于( )产生的。

[ A ]A. 反应本身的迟缓性B. 反应的可逆性C. 反应的不可逆性D. 反应速度太快3. 下列参比电极中，性能最好的是( )。

[ A ]A. 标准氢电极B. 玻璃电极C. 饱和甘汞电极(SCE)D. 氟电极4. 常用作内参比电极的电极是( )。

[ B ]A. 标准氢电极B. Ag-AgCl电极C. 饱和甘汞电极(SCE)D. 氟电极5. 常用作外参比电极的电极是( )。

[ C ]A. 标准氢电极B. Ag-AgCl电极C. 饱和甘汞电极(SCE)D. 1mol甘汞电极(NCE)6. 甘汞电极的电极电位的大小与装于电极内的KCl浓度有关，当KCl浓度为( )mol.L-1时，甘汞电极的电极电位最大。

[ A ]A. 0.1B. 0.5C. 1.0D. 4.67. 甘汞电极使用温度不能超过80℃，主要原因是（）。

[ C ]A. 装入的KCl 溶液高温变质B. 内部结构中的纤维高温发生变化C. 内部结构中的甘汞高温发生歧化反应D. 装入的KCl 溶液浓度发生变化8. 浓差极化是电解进行时，造成电极表面附近的金属离子的浓度与主体溶液浓度不再相同产生的，浓差极化的产生将影响阴极电位和平衡电位的关系，其影响为( )。

[ A ]A. 使阴极电位比平衡电位更负B. 使阴极电位比平衡电位更正C. 使阴极电位等于平衡电位D. 无法判断阴极电位和平衡电位之间的正负二、解释下列名词(5分⨯2=10分)1. 过电位指实际电极电位与平衡电位之差称为过电位。

2. 浓差极化当电解进行时，由于电极表面附近一部分离子在电极上还原析出，而溶液中的离子又来不及扩散至电极表面附近，因此，电极表面附近的离子的浓度与主体溶液浓度不再相同，但电极电位却由其表面浓度决定，所以，电极电位就不等于其平衡时的电极电位，两者之间存在偏差，这种现象称为浓差极化。

电化学分析习题及答案1．电位测定法的根据是什么？答：对于一个氧化还原体系：Ox + ne- = Red根据能斯特方程式：对于纯金属，活度为1，故上式变为：可见，测定了电极电位，即可测定离子的活度(或浓度)，这就是电位测定法的理论依据。

2．何谓指示电极及参比电极？试各举例说明其作用答：指示电极：用来指示溶液中离子活度变化的电极，其电极电位值随溶液中离子活度的变化而变化，在一定的测量条件下，当溶液中离子活度一定时，指示电极的电极电位为常数。

例如测定溶液pH时，可以使用玻璃电极作为指示电极，玻璃电极的膜电位与溶液pH成线性关系，可以指示溶液酸度的变化。

参比电极：在进行电位测定时，是通过测定原电池电动势来进行的，电动势的变化要体现指示电极电位的变化，因此需要采用一个电极电位恒定，不随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化的电极作为基准，这样的电极就称为参比电极。

例如，测定溶液pH时，通常用饱和甘汞电极作为参比电极。

3．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：因为离子选择性电极都是由对特定离子有特异响应的敏感膜制成。

可以用选择性电极的选择性系数来表征。

称为j离子对欲测离子i的选择性系数。

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：离子选择性电极是以电位法测量溶液中某些特定离子活度的指示电极。

各种离子选择性电极一般均由敏感膜及其支持体，内参比溶液，内参比电极组成，其电极电位产生的机制都是基于内部溶液与外部溶液活度不同而产生电位差。

其核心部分为敏感膜，它主要对欲测离子有响应，而对其它离子则无响应或响应很小，因此每一种离子选择性电极都具有一定的选择性。

可用离子选择性电极的选择性系数来估量其选择性。

5．直接电位法的主要误差来源有哪些？应如何减免之？答：误差来源主要有：(1)温度：主要影响能斯特响应的斜率，所以必须在测定过程中保持温度恒定。

(2)电动势测量的准确性：一般相对误差%=4n E，因此必须要求测量电位的仪器要有足够高的灵敏度和准确度。

电分析化学导论教案(含多场合)电分析化学导论教案一、教学目的本课程旨在让学生了解电分析化学的基本原理和方法，掌握电化学分析的基本技术，培养学生的实际操作能力和创新思维能力，为后续专业课程学习和科研工作打下坚实基础。

二、教学内容1.电分析化学概述电分析化学是研究物质在电场作用下产生的化学现象及其应用的科学。

本课程主要介绍电分析化学的基本原理、方法和技术，包括电位法、电解法、库仑法、伏安法等。

2.电化学基础知识（1）电极与电解质溶液界面现象（2）电极过程动力学（3）电极反应类型及电极电位3.电位法（1）电极电位与溶液中离子活度的关系（2）参比电极与指示电极（3）直接电位法与间接电位法4.电解法（1）电解原理与电解过程（2）电解装置与电解操作（3）电解分析法的应用5.库仑法（1）库仑滴定原理（2）库仑滴定装置与操作（3）库仑滴定法的应用6.伏安法（1）伏安分析原理（2）伏安分析仪与操作（3）伏安分析法的应用7.电分析化学新技术及应用（1）化学修饰电极（2）生物电分析化学（3）光谱电化学（4）电化学传感器三、教学方法1.理论教学：采用课堂讲授、案例分析、小组讨论等多种教学方式，使学生在理解基本原理的基础上，掌握电化学分析的方法和技术。

2.实验教学：结合理论教学，开展实验教学，培养学生的实际操作能力和创新思维能力。

3.现代教育技术：利用多媒体、网络等现代教育技术手段，丰富教学资源，提高教学效果。

四、考核方式1.平时成绩：包括课堂表现、作业、实验报告等。

2.期中考试：笔试，主要考查学生对电化学基础知识、电位法、电解法、库仑法、伏安法等理论知识的掌握。

3.期末考试：笔试，综合考查学生对电分析化学的基本原理、方法、技术的理解和应用能力。

4.实验考核：实验操作和实验报告，主要考查学生的实际操作能力和实验结果分析能力。

五、教学进度安排1.电分析化学概述（2学时）2.电化学基础知识（6学时）3.电位法（6学时）4.电解法（4学时）5.库仑法（4学时）6.伏安法（4学时）7.电分析化学新技术及应用（2学时）8.实验教学（12学时）六、教学资源1.教材：选用权威、实用的电分析化学教材。

电化学分析习题及参考答案一、填空题1、原电池的写法，习惯上把极写在左边，极写在右边，故下列电池中Zn︳ZnSO4︳CuSO︳Cu 极为正极，极为负极。

42、当加以外电源时，反映可以向相反的方向进行的原电池叫，反之称为，铅蓄电池和干电池中，干电池为。

3、在电位滴定中，几种确定终点方法之间的关系是：在E-V图上的就是一次微商曲线上的也就是二次微商的点。

4、极谱定性分析的依据是，定量分析的依据是。

5、电解分析通常包括法和法两类，均可采用和电解过程进行电解。

6、在电极反应中，增加还原态的浓度，该电对的电极电位值，表明电对中还原态的增强。

反之增加氧化态的浓度，电对的电极电位值，表明此电对的增强。

7、电导分析的理论依据是。

利用滴定反应进行时，溶液电导的变化来确定滴定终点的方法叫法，它包括和8、极谱分析的基本原理是。

在极谱分析中使用电极作参比电极，这是由于它不出现浓度差极化现象，故通常把它叫做。

9、电解过程中电极的电极电位与它发生偏离的现象称为极化。

根据产生极化的原因不同，主要有极化和极化两种。

10 、离子选择性电极的电极斜率的理论值为。

25℃时一价正离子的电极斜率是；二价正离子是。

约为30。

如用此电极测定PNa等于3的钠离子溶液，并11、某钠电极，其选择性系数KNa+,H+要求测定误差小于3%,则试液的PH值应大于________。

12、用离子选择性电极测定浓度为1.0⨯10-4mol/L某一价离子i，某二价的干扰离子j的浓=10-3)度为4.0⨯10-4mol/L，则测定的相对误差为。

( 已知Kij13、玻璃电极在使用前，需在蒸馏水中浸泡24h以上，目的是，饱和甘汞电极使用温度不得超过℃，这是因为温度较高时。

二、选择题1、进行电解分析时，要使电解能持续进行，外加电压应（）。

A 保持不变B 大于分解电压C 小于分解电压 D等于分解电压 E 等于反电动势2、用NaOH直接滴定法测定H3BO3含量能准确测定的方法是（）A 电位滴定法B 酸碱中和法C 电导滴定法D 库伦分析法E 色谱法3、已知在c(HCl)=1mol/L的HCl溶液中：ΦCr2O72-/Cr3+=1.00V, ΦFe3+/Fe2+=0.68V。