第一部分电位分析法复习

电位分析法一、概论：电位分析法是通过化学电池的电流为零的一类方法二、电位分析法指示电极分类1、第一类电极：金属及其离子溶液2、第二类电极：金属及其难溶盐（或络合离子）3、第三类电极：金属与具有两种共同阴离子的难溶盐或难解离的络合离子4、第零类电极：惰性金属Pt 、Au 、C 等三、参比电极与盐桥1、参比电极1标准氢电极：在任何温度下电位值都为零，但一般不使用，因为操作麻烦又贵。

2甘汞电极和银-氯化银电极：电极电位可从P362查表获得甘汞电极：)/(|)(),(22L xmol KCl s Cl Hg l Hg 银-氯化银电极：)/(|)(),(L xmol KCl s AgCl s Ag 2、盐桥1作用：联通电路，消除或减小液接电位2使用条件：不含被测离子、正负电子迁移率基本相等、离子浓度尽可能大，减少液接电位。

四、离子选择电极1、膜电电位E 膜=in Dd out D E E E ++=l in l out a a nF RT k ln '±（d E ：扩散电位，D E ：界面电位，a ：活度）2、离子选择电极电位：l out ISE a nF RT const E ln '±=（负离子➕，正离子➖）l out ISE SCEBattery a nFRT K E E E ln ±=-=（负离子➖，正离子➕）ISE ：离子选择电极，SCE ：参比电极3、离子选择电极类型及其相应机理1玻璃电极：玻璃在纯水或稀酸中浸泡时，玻璃中的+Na 与溶液里的+H 发生交换，在玻璃表面形成水化胶层。

此时玻璃的结构为：内外水化胶层+中间干玻璃层；干玻璃层靠+Na 导电，而水化胶层靠+H 扩散导电。

2晶体膜电极A 、氟离子单晶电极：敏感膜为3LaF 的单晶薄片，氟离子能扩散进入膜相的缺陷空穴，膜中的氟离子也可以进入溶液，因而在两相界面上产生了膜电位。

B 、硫、卤素离子电极。

电位分析法1 前言从热力学角度讲，电化学是研究化学能于电能之间相互转变及其所遵循基本规律或规则的一门学科；从动力学角度而言，电化学是研究电解质离子在溶液中运动及电解质溶液与电极表面发生反应所遵循的基本规律。

而电分析化学则是利用物质（电解质）的物理性质及电化学性质来测定物质组成和含量的一种分析方法。

电位分析是利用电极电位和溶液中某种离子的活度（或浓度）之间的关系来测定被测物质的活度（或浓度）的一种电化学分析法，它是以测量电池电动势为基础。

其化学电池的组成是以待测试液为电解质溶液，并于其中插入两支电极，一支是电极电位与被测试液的活度（或浓度）有定量关系的指示电极；另一支是电位稳定不变的参比电极。

通过测量电池的电动势来确定被测物含量。

电位分析法根据其原理的不同可分为直接电位法和电位滴定法两大类。

直接电位法是通过测量电池电动势来确定指示电极的电位，然后根据Nernst方程，由所测得的电极电位值计算出被测物质的含量。

电位滴定法是通过测量滴定过程中指示电极的电位变化来确定滴定终点，再按滴定所消耗的标准溶液的体积和浓度来计算待测物质含量。

该法实际上是一种容量分析法。

20世纪60年代末由于膜电极技术的出现，相继成功研制了多种具有良好选择性的指示电极，即离子选择性电极（ISEs）。

离子选择性电极的出现和应用，促进了电位分析法的发展，并使其应用有了新的突破。

电位分析法具有如下特点：选择性高，在多数情况下，存在离子干扰很小，对组成复杂性的试样往往不需要经过分离处理可直接测定，且灵敏度高。

直接电位法的相对检出限量一般为10-5~10-8mol/dm3，特别适用于微量成分的测定；而电位滴定法则适用于常量分析，仪器设备简单、操作方便，易于实现分析的自动化，试液用量小，并可做无损分析和原位测量。

因此，电位分析法的应用范围很广，尤其是离子选择性电极，现已广泛应用于环保、医药、食品、卫生、地质探矿、冶金、海洋探测等各个领域，并已成为重要的测试手段。

姓名：班级：学号：电位分析习题一.单项选择题( ) 1、在直接电位法中，指示电极的电位与被测离子活度的关系为______A.无关B.成正比C.与其对数成正比D.符合能斯特公式( )2、电位分析法中作为参比电极，应满足的要求之一是：A.其电位应与温度无关B.其电位应等于零C.测量过程中即使有微小电流通过，其电位仍保持恒定D.不存在液接电位( )3、采用pH 的实用定义主要是因为：A.单个离子的活度目前用电化学方法不能测量B.液体接界电位的变化和理论上难以计算C.K'不能准确的测定和计算，并经常发生变化D.不对称电位可能随时间而变化( )4、氟化镧单晶膜氟离子选择电极的膜电位的产生是由于_______A.氟离子在晶体膜表面氧化而传递电子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.氟离子穿透晶体膜而使膜内外氟离子产生浓度差而形成双电层结构D.氟离子在晶体膜表面进行离子交换和扩散而形成双电层结构( )5、电位滴定是以测量电位的变化情况为基础，下列因素影响最大的是：A.外参比电极电位B.液接电位C.不对称电位D.被测离子活度( )6、电位滴定法比直接电位法更准确，这是因为：A.直接电位法在用能斯特方程计算时有误差B.电位滴定法选用了比直接电位法更灵敏的电极C.电位滴定法是以测量电位的相对变化为基础的D.电位滴定法比直接电位法的干扰因素少( )7、由电动势测量误差看，如用同一仪器测下列离子，最不宜用直接电位法测定的是：A.H +B.NO 3 -C.Ca 2+D.B 3+( )8、氟离子选择电极在使用前需用低浓度的氟溶液浸泡数小时，其目的A.清洗电极B.检查电极的好坏C.活化电极D.检查离子计能否使用( )9、用pH 玻璃电极测定pH 约为12 的碱性试液，测得pH 比实际值A.大B.小C.两者相等D.难以确定( )10、用氟离子选择性电极测定饮用水中F - 含量时，Al 3+ ，Fe 3+ 的干扰属于：A.直接与电极膜发生作用B.与共存离子在电极膜上反应生成一种新的不溶性化合物C.与被测离子形成配合物D.与被测离子发生氧化还原反应( )11、某离子选择电极对一价的A 和B 离子都有响应，但a B 100 倍于a A 时，B 离子提供的电位与A 离子提供的相等。

第一章电导分析法：以测量溶液的电导为基础的分析方法。

直接电导法：直接测定溶液的电导值而测出被测物质的浓度。

电导滴定法：通过电导的突变来确定滴定终点，然后计算被测物质的含量。

电位分析法：用一指示电极和一参比电极与试液组成化学电池，在零电流条件下测定电池的电动势，依此进行分析的方法。

包括：直接电位法和电位滴定法电解分析法：应用外加电源电解试液，电解后称量在电极上析出的金属的质量，依此进兴奋析的方法。

也称电重量法。

库仑分析法：应用外加电源电解试液，根据电解过程中所消耗的电量来进行分析的方法。

极谱法和伏安法: 两者都是以电解过程中所得的电流—电压曲线为基础来进行分析的方法。

化学电池是化学能与电能互相转换的装置。

电池分类：原电池——将化学能转变成电能的装置电解池——将电能转变成化学能的装置。

根据电解质的接触方式不同亦可分为两类：液接电池：两电极共同接触一种电解质溶液非液接电池：两电极分别与不同电解质溶液接触通常将发生氧化反应的电极（离子失去电子）称为阳极，而将发生还原反应的电极（离子得到电子）叫做阴极。

两不同物相间的电位差，称为电极电位。

对于一个电极来说，它之所以存在电极电位，是因为存在着相间电位。

相间电位是在两个不同的相之间所存在的电位差。

当两个不同种类或不同浓度的溶液直接接触时，由于浓度梯度或离子扩散使离子在相界面上产生迁移。

当这种迁移速率不同时会产生电位差或称产生了液接电位。

液接电位的消除——盐桥当有较大电流通过电池时，电极电位完全随外加电压而变化，或者当电极电位改变较大而电流改变较小的现象称为极化。

影响因素：电极大小和形状、电解质溶液组成、搅拌情况、温度、电流密度、电池中反应物与生成物的物理状态、电极成份。

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，从而使有电流流过电极时的电极电位值与平衡电极电位产生偏差的现象，叫浓差极化。

由于电极反应速度有限造成电极上带电程度与平衡时不同，而导致有电流通过时的电极电位值偏离平衡时的电极电位的现象，叫电化学极化。

直流电路、动态电路、交流电路(含耦合电感、变压器)三个部分。

第一部分直流电路一、复习内容1．电压、电位、电流及参考方向、电功率：UI P =P.5(1)U 、I 参考方向关联：⎩⎨⎧<>=)(00提供实发实吸吸UIP (2)U 、I 参考方向非关联：⎩⎨⎧<>-=)(00提供实发实吸吸UIP 2．欧姆定律：(1)U 、I 参考方向关联：RI U =；(2)U 、I 参考方向非关联：RI U -=3．电压源、电流源及各自特性4．无源和有源二端网络的等效变换(最简等效电路)5．基尔霍夫定律：⎪⎩⎪⎨⎧==∑∑0ii U KVLI KCL6．两种实际电源的等效变换：P.49(1)有伴电压源等效变换成有伴电流源；(2)有伴电流源等效变换成有伴电压源。

注意：任何支路或元件与电压源并联，对外电路而言，总可等效为电压源；任何支路或元件与电流源串联，对外电路而言，总可等效为电流源；理想电压源与理想电流源之间无等效关系。

P.487．支路电流法：1-n 个节点电流(KCL )方程，1+-n b 个回路电压(KVL )方程。

8．网孔电流法：P.98(1)当支路有电流源时的处理，P.99例3－6；(2)当支路有受控源时的处理，P.99例3－7，要列补充方程。

9．节点电压法：P.105(1)只含一个独立节点的节点电压方程：弥尔曼定理。

P.107图3－21；(2)含独立无伴电压源的处理：P.107例3－13；(3)含受控源的处理：P.108例3－14；(4)利用节点电压法求解运算放大电路：P.111例3－17。

10．叠加定理：P.115。

(1)电压源s U 不作用，短路之；(2)电流源s I 不作用，开路之；(3)线性电路中的电压、电流响应可以表为激励的线性组合。

11．戴维南定理：oc U ，开路电压；i R，除源后等效电阻。

I12．最大功率传递定理：当L i R R =时，max 4ociP R =13．运算放大器：利用虚短路、虚断路(虚开路)，KCL ；利用节点电压法，注意不得对输出点列写方程。

复习题库绪论1、仪器分析法：（）2、以下哪些方法不属于电化学分析法.A、荧光光谱法B、电位法C、库仑分析法D、电解分析法( ）3、以下哪些方法不属于光学分析法。

A、荧光光谱法B、电位法C、紫外-可见吸收光谱法D、原子吸收法( ）4、以下哪些方法不属于色谱分析法。

A、荧光广谱法B、气相色谱法C、液相色谱法D、纸色谱法5、简述玻璃器皿的洗涤方法和洗涤干净的标志。

6、简述分析天平的使用方法和注意事项。

第一章电位分析法1、电化学分析法：2、电位分析法：3、参比电极：4、指示电极：5、pH实用定义:（）6、以下哪些方法不属于电化学分析法.A、荧光光谱法B、电位法C、库仑分析法D、电解分析法（）7、在电位分析法，作为指示电极，其电极电位应与测量离子的活度.A、符合能斯特方程式B、成正比C、与被测离子活度的对数成正比D、无关（)8、饱和甘汞电极的外玻璃管中装的是。

A、0。

1mol/L KCl溶液B、1mol/L KCl溶液C、饱和KCl溶液D、纯水（）9、关于pH 玻璃电极膜电位的产生原因，下列说法正确的是。

A、氢离子在玻璃表面还原而传递电子B、钠离子在玻璃膜中移动C、氢离子穿透玻璃膜而使膜内外氢离子产生浓度差D、氢离子在玻璃膜表面进行离子交换和扩散的结果（）10、下列不是直接电位法中常用的pH标准缓冲溶液。

A、pH=4。

02B、pH=6.86C、pH=7。

00D、pH=9.18（）11、实验室常用的pH＝6.86（25℃）的标准缓冲溶液为。

A、0.1 mol/L 乙酸钠+ 0.1 mol/L 乙酸B、0。

025 mol/L 邻苯二甲酸氢钾C、0.1 mol/L 氢氧化钠D、0.025 mol/L 磷酸二氢钾和磷酸氢二钠（）12、pH复合电极的参比电极是。

A、饱和甘汞电极B、银－氯化银电极C、铂电极D、银电极( )13、经常不用的pH复合电极在使用前应活化。

A、20minB、30minC、12hD、8h( )14、pH复合电极在使用前应用下列哪种溶液活化。

H 题目：电位分析法1122 在直接电位法中的指示电极，其电位与被测离子的活度的关系为 ( 4 )(1) 无关 (2) 成正比 (3) 与其对数成正比 (4) 符合能斯特公式1123 M 1| M 1n+|| M 2m+ | M 2在上述电池的图解表示式中，规定左边的电极为( 4 )(1) 正极 (2) 参比电极 (3) 阴极 (4) 阳极1124 玻璃膜钠离子选择电极对钾离子的电位选择性系数为 0.002，这意味着电极对钠离子的敏感为钾离子的倍数是 ( 2 )(1) 0.002 倍 (2) 500 倍 (3) 2000 倍 (4) 5000 倍1125 下列强电解质溶液在无限稀释时的摩尔电导λ∞/S ·m 2·mol -1分别为： ( 1 ) λ∞(NH 4Cl)=1.499×10-2，λ∞(NaOH)=2.487×10-2，λ∞(NaCl)=1.265×10-2。

所以 NH 3·H 2O 溶液的 λ∞(NH 4OH) /S ·m 2·mol -1为 NaOH+NH4Cl===NaCl+NH3~H2O 简单加法(1) 2.721×10-2 (2) 2.253×10-2 (3) 9.88 ×10-2 (4) 1.243×10-21126 钾离子选择电极的选择性系数为6pot Mg ,K 108.12-⨯=++K ，当用该电极测浓度为1.0×10-5mol/L K +，浓度为 1.0×10-2mol/L Mg 溶液时，由 Mg 引起的 K +测定误差为( 3 )(1) 0.00018% (2) 134% (3) 1.8% (4) 3.6%1133 利用选择性系数可以估计干扰离子带来的误差，若05.0pot j i,=K ,干扰离子的浓度为0.1mol/L ，被测离子的浓度为 0.2mol/L ，其百分误差为(i 、j 均为一价离子) ( 1 )(1) 2.5 (2) 5 (3) 10 (4) 201134 电池，Ca （液膜电极）│Ca 2+(a = 1.35×10-2mol/L) || SCE 的电动势为0.430V , 则未知液的 pCa 是( )(1) -3.55 (2) -0.84 (3) 4.58 (4) 7.291135 下列说法中正确的是:晶体膜碘离子选择电极的电位 ( 1 )(1) 随试液中银离子浓度的增高向正方向变化 (2) 随试液中碘离子浓度的增高向正方向变化(3) 与试液中银离子的浓度无关 (4) 与试液中氰离子的浓度无关1136 下列说法中，正确的是氟电极的电位 =。

电位分析法是非判断：1.电位测量过程中，电极中有微小电流流过，产生电极电位。

()2.液体接界电位产生的原因是两种溶液中存在的各种离子具有不同的迁移速率。

( )3．等电位点是指在该点电位值不随浓度改变。

（）4.晶体膜电极具有很高的选择性，这是因为晶体膜只让特定离子穿透而形成一定的电位。

( ) 5．从玻璃电极的膜电位产生原理来看，膜电位与玻璃层厚度无关，故玻璃电极膜可做得厚一些，防止破碎。

（）6．液膜电极是通过在玻璃电极表面涂布一不溶于水的有机化合物薄层制成。

（）7.改变玻璃电极膜的组成可制成对其他阳离子响应的玻璃电极。

（）8．甘汞电极和Ag-AgCl电极只能作为参比电极使用。

（）9．在电位分析过程中，氧化还原反应发生在电极选择膜表面，并产生微电流，形成电极电位。

（）10. 氟离子选择电极的晶体膜是由高纯LaF3晶体制作的。

( )11. 离子选择电极的功能膜性质决定了电极的选择性。

( )12．饱和甘汞电极的电位取决于内部溶液的KCl溶液的浓度。

（）13.电位分析法主要用于低价离子测定是由于测量最高价离子产生较大的误差。

（）14.由于高价离子的电极极不易制作，故电位分析法主要用于低价离子测定。

（）15.电位分析法主要用于低价离子测定的原因有两点，一是测定高价离子的灵敏度低：二是读数误差一定时，对高价离子产生的测量误差较大。

（）16.电位测量时，读数误差引起测量误差的大小随测定离子价态增加而增加。

（）17．由于玻璃电极的玻璃膜非常薄，使用前长时间浸泡形成水化硅胶层，使得H+离子能够透过玻璃膜，形成膜电位。

（）18．玻璃电极的不对称电位可以通过使用前在一定pH溶液中浸泡消除。

（）19．不对称电位的存在主要是由于电极制作工艺上的差异。

（）20．不对称电位无法彻底消除。

（）21.具有不对称电位是膜电极的共同特性，不同类型膜电极的不对称电位的值不同，但所有同类型膜电极（如不同厂家生产的氟电极），不对称电位的值相同。

电位分析法一、选择题1、饱和甘汞电极是常用的参比电极，当有微弱的电流通过饱和和甘汞电极时，其电极电位:A.变大；B.变小；C.为零；D.不变2、一价离子选择性电极的研究特别受到重视，这主要是因为:A.制造容易；B.灵敏度高；C.选择性好；D.测量误差小3、有三种关于玻璃电极的说法正确的是:(1)对于氢离子来说，玻璃电极是最重要的指示电极；(2)小型玻璃电极可用于牙齿空洞中检测pH;(3)玻璃电极不能用来检测粘胶纤维液的pHA.(1)B.(2);C.(3);D.(1)和(2)4、采用pH的实用定义主要是因为:A.单个离子的活度目前用电化学方法不能测量；B.液体接界电位的变化和理论上难以计算；C.K'不能准确的测定和计算，并经常发生变化；D.不对称电位可能随时间而变化5、如果在一含有铁(Ⅲ)和铁(Ⅱ)的溶液中加入配位剂，此配位剂只配合铁(Ⅱ)，则铁电对的电极电位将升高，只配合铁(Ⅲ)，电极电位将:A.升高；B.降低；C.时高时低；D.不变6、晶体膜是电极的灵敏度主要取决于:A.膜材料电活性物质的溶解度；B.晶体膜电极接触试液前膜电极预处理和活化条件；C.膜电阻；D.膜表面光洁程度7、不适宜于pH玻璃电极测定值的是:A.胶体溶液；B.含溶解有微量矿物油的污水；C.氧化还原体系的水溶液；D.103molL1HF水溶液8、已知F选择性电极的选择系数KF,OH=0.1,[F]=0.01molL1。

如果要求OH所引起干扰的误差小于1%,则溶液pH值最大不得越过:A.11;B.9;C.13;D.59、用SCE做参比电极进行直接电位法测定时，应尽量避免在强酸或强碱介质中进行，这是因为:A.渗透压大，使SCE不稳定；B.离子强度太大；C.液体界面的液体接界电位大；D.强酸或强碱导致溶液界面发生副反应使电位测量误差大10、用Ce4标准溶液滴定Fe2时，宜选用的指示电极是:A.氟电极；B.铂电极；C.银电极；D.玻璃电极11、用LaF3单晶膜电极测定F时，不干扰的物质是:A.HNO3;+/AgB.CaHPO3;3+C.棕檬酸钠；/FeD.NaOH=0.77V,说明金属银不能还原三价铁，但实12、已知:EAg=+0.799V,而EFe际上反应在1molL1HCl溶液中，金属银能够还原三价铁，其原因是:A.增加了溶液的酸度；C.生成了AgCl沉淀；B.HCl起了催化作用；D.HCl诱导了该反应发生13、能使电对Fe3Fe2的条件电极电位升高的是:A.溶液中加入NaF;C.溶液中加入邻二氮菲；B.溶液中加入EDTA;D.溶液中加入KCN14、电位滴定是以测量电位的变化情况为基础，下列因素影响最大的是:A.外参比电极电位；B.液接电位；C.不对称电位；D.被测离子活度15、用离子选择性电极测定离子活度时，与测定的相对误差无关的是:A.被测离子的价态；B.电池的电动势的本身是否稳定；C.温度；D.搅拌速度16、用AgNO3标准溶液滴定I1时，宜选用的指示电极是:A.AgAgCl电极；B.玻璃电极；C.氟电极；D.银电极17、在同一台pH计上，仅更换同一型号同一等电位点的pH玻璃电极测量试液的pH值，也需要新进行定值，这主要是由于:A.内充液高度不同；B.液接电位不同；C.膜电位不同；D.不对称电位不同18、电极电位对判断氧化还原反应的性质很有用，但它不能判别:A.氧化还原反应速率；B.氧化还原反应方向；C.氧化还原能力大小；D.氧化还原的完全程度19、0.05molL1SnCl2溶液10mL与0.10molL1FeCl3溶液20mL相混合，平衡体系的电位是:（已知EFe'3+/Fe2+=0.68V，B.0.14V;ESn'4+/Sn2+=0.14V)D.0.32VA.0.68V;C.0.50V;20、下列不是可逆电池必须具备的条件是:A.电极上的化学反应可向正反两个方向进行；B.不论是充电或放电，所通过的电流应该是无限小的；C.电池电动势和电极表面溶液活度间关系符合能斯特方程；D.反应必须自发进行21、将一铂丝两端分别浸入用半透膜隔开的0.01molL1Fe3和0.1molL1Fe2的溶液中，它的电位是:A.E；B.E+0.059;C.E0.059;D.E＋0.059222、下列不是玻璃电极的组成部分的是:A.Hg,Hg2Cl2电极；B.一定浓度的HCl溶液；C.玻璃膜；D.玻璃管23、将氟离子选择电极、参比电极与氟离子浓度的0.0100molL1的溶液构成电池，25C时测得其电动势为0.160V。