极谱与库仑分析法答案(1)
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1、指示电极和工作电极有何区别?如何定义?(5分)用来指示电极表面待测离子的活度,用于测定过程中溶液本体浓度不发生变化的体系的电极,称为指示电极。
用来发生所需要的电化学反应或响应激发信号,用于测定过程中本体浓度会发生变化的体系的电极,称为工作电极。
主要区别是:测定过程中溶液本体浓度是否发生变化。
因此,在电位分析法中的离子选择电极、极谱分析法中的滴汞电极都称为指示电极。
在电解分析法和库仑分析法的铂电极上,因电极反应改变了本体溶液的浓度,故称为工作电极。
2、比较化学滴定、电位滴定、库仑滴定之间的异同。
(5分)普通的化学滴定法是依靠指示剂颜色变化来指示滴定终点。
如果待测溶液有颜色或浑浊时,终点的指示就比较困难,或者根本找不到合适的指示剂。
而电位滴定法是在滴定过程中,通过测量电位变化以确定滴定终点的方法,和直接电位法相比,电位滴定法不需要准确的测量电极电位值,因此,温度、液体接界电位的影响并不重要,其准确度优于直接电拉法。
但是在滴定到达终点前后,滴液中的待测离子浓度往往连续变化n 个数量级,引起电位的突跃,被测成分的含量仍然通过消耗滴定剂的量来计算。
库仑滴定是指在特定的电解液中,以电极反应的产物作为滴定剂(电生滴定剂,相当于化学滴定中的标准溶液)与待测物质定量作用,借助于电位法或指示剂来指示滴定终点。
与其他的滴定相比,库仑滴定并不需要化学滴定和其它仪器滴定分析中的标准溶液和体积计量,简化了操作过程;库仑滴定中的电量较为容易控制和准确测量;沉定剂来自于电解时的电极产物,可实现容量分析中不易实现的沉定过程;方法的灵敏度、准确度较高;易于实现自动滴定等特点。
3、极谱定性、定量的依据是什么。
(5分)极谱定性分析的依据是:在一定条件下,每种物质的半波电位是个固定值,不因该物质在电解液中所含的浓度不同而不变化。
定量分析根据极谱扩散电流方程和极谱波方程式 极谱扩散电流方程⎰==ττ0613221607)(1)(c t m nD dt i i t d d 平均 当温度、底液及毛细管特性不变时,极限扩散电流与浓度成正比,这既是极谱定量分析的依据。
1。
简述仪器分析法的特点。
答:1.仪器分析法灵敏度高。
2.仪器分析法多数选择性较好.3.仪器分析法分析速度较快,利于批量样品分析。
4.易于使分析工作自动化。
5.相对误差较大。
6.设备复杂、价格昂贵,对仪器工作环境要求较高。
第二章电分析导论1.计算[Cu2+]= 0.0001 mol/L时,铜电极的电极电位(EθCu2+ /Cu=0.337V)2。
已知电极反应Ag++ e—=Ag的EθAg+,Ag为0.799V,电极反应Ag2C2O4+ 2e—=Ag + C2O42-的标准电极电位EθAg2C2O4,Ag为0。
490V,求Ag2C2O4的溶度积常数。
3。
已知电极反应Zn2++ 2e—=Zn的EθZn2+,Zn=-0.763V,Zn(CN)42-的稳定常数为5×1016。
求电极反应Zn(CN)42—+ 2e—=Zn + 4 CN—的标准电极电位EθZn(CN)2—,Zn.4答案:1。
计算[Cu2+] = 0。
0001 mol/L时,铜电极的电极电位(EθCu2+ /Cu=0。
337V)解:电极反应为:Cu2++ 2e—=Cu按照能斯特方程,铜电极的电位为:E Cu2+ /Cu = EθCu2+ /Cu +RT/nF ln[αCu2+ /αCu]金属的活度为常数,作为1,在非精度的情况下,可以认为αCu2+=[Cu2+]。
则求得(25℃时)E Cu2+ /Cu = EθCu2+ /Cu +RT/nF ln[Cu2+]=0。
344+(0.059/2)•lg0.0001=0.226V2。
已知电极反应Ag++ e-=Ag的EθAg+,Ag为0。
799V,电极反应Ag2C2O4+ 2e—=Ag + C2O42-的标准电极电位EθAg2C2O4,Ag为0.490V,求Ag2C2O4的溶度积常数.解:根据能斯特方程:EθAg2C2O4,Ag= E Ag+,Ag=EθAg+,Ag + 0.059lg[Ag+]= EθAg+,Ag + 0.059lg(Ksp/[C2O42-])1/2已知EθAg2C2O4,Ag为0.490V,EθAg+ ,Ag为0。
~ 1 ~第三章 电位分析法p.147~1491、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:E = E 0Ox/Red + TR/nF log (a Ox /a Red )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、试以pH 玻璃电极为例简述膜电位的形成。
答:玻璃电极的基本结构是由特殊玻璃制成的薄膜球,球内贮以0.1mol/LHCl ,作为恒定pH 值的内参比溶液,并插入镀有AgCl 的Ag 丝,构成 Ag/AgCl 内参比电极。
内参比电极电位是恒定的,与被测溶液的pH 值无关。
在硅酸盐玻璃中,Si 一O 键在空间形成网状结构的骨架,各种金属离子则按照配位数的规律,与氧原子以离子键的方式结合,存在于网状空间结构的空隙之中。
当pH 玻璃电极经过水浸泡后形成硅胶层,网状结构中存在的金属离子就与水生成水化离子进入溶液,它们的位置就被来自溶液中的水合氢离子所替代,硅胶层中的H +也能与溶液中的H + 进行交换。
硅胶层与溶液的界面之间,由于离子交换而产生了电位差,在交换过程中硅胶层得到或失去H + 都会影响界面上的电位。
伏安与极谱分析法习题一、选择题1.在下列极谱分析操作中哪一项是错误的? (D)A 通N2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.迁移电流来源于(D)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3.对可逆电极反应, 下列哪种说法是正确的? (C)A、E1/2=(Ox/Red)B、E 1/2与条件电位完全相等C、Ox的阴极波的半波电位与Red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.在极谱分析中,常加入大量支持电解质,其作用是:D、A.增加导电能力B.调节总离子强度C.消除残余电流的影响D.消除迁移电流的影响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 ) 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(B)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(C)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( D)A通入氮气B通入氢气C加入Na2CO3D加入Na2SO39.在极谱分析方法中较好消除了充电电流的方法是(B)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10.在极谱分析中与被分析物质浓度呈正比例的电流是(A)A极限扩散电流B迁移电流C残余电流D极限电流11.在任何溶液中都能除氧的物质是(A)A N2B CO2C Na2SO3D 还原铁粉12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)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.二、填空题1.在极谱分析中滴汞电极称工作电极,又称极化电极,饱和甘汞电极称为参比电极,又称去极化电极。
第四章电位分析法单项选择题1.不属于电化学分析法的是()。
A.电位分析法;B.极谱分析法;C.电子能谱法;D.库仑滴定。
2.在电位法中作为指示电极,其电位应与待测离子的浓度()A.成正比;B.符合扩散电流公式的关系;C.的对数成正比;D.符合能斯特公式的关系。
3.区分电解池阴极和阳极的根据是()A.电极电位;B.电极材料;C.电极反应;D.离子浓度。
4.测定溶液的pH值时,所用的指示电极是()A.氢电极;B.玻璃电极;C.氢醌电极;D.铂电极。
5.测定溶液的pH值时,需要不断搅拌溶液,这是为了()A.减少浓差极化;B.加快响应速度;C.使电极表面保持干净;D.降低电极内阻。
6.pH电极在使用前,需在去离子水中浸泡24小时以上,其目的是()A.清除不对称电位;B.清除液接电位;C.清洗电极;D.使不对称电位处于稳定。
7.氟离子选择性电极测定溶液中F- 离子的含量时,主要干扰离子是()A.Cl-;B.Br-;C.OH-;D.NO3-。
8.pH电极膜电位的产生是由于()A.溶液中氢离子和玻璃膜水化层中的氢离子的交换作用;B.电子的得失;C.氢离子得到电子;D.氢离子透过半透膜。
9.膜电位产生的原因是()A.电子得失;B.离子的交换和扩散;C.吸附作用;D.电离作用。
10.下列关于pH电极的叙述中,不正确的是()A.未经充分浸泡的电极对H+不敏感;B.测定pH<1的溶液时测的pH值偏小;C.经充分浸泡的电极,不对称电位趋向稳定;D.pH电极不易中毒。
11.用离子选择性电极测定离子活度时,常用选择性常数来描述电极的选择性,因此选择性常数的作用是()A.一个真实的常数;B.计算电极的响应斜率;C.估计电极的检测限;D.估计干扰离子给测定带来的误差。
12.pH电极属于()A.晶体膜电极;B.非晶体膜电极;C.气敏电极;D.液膜电极。
13.测定溶液中的F-1浓度,如果溶液中存在大量柠檬酸根离子,会使测定结果()。
第一章1.Ag–AgCl参比电极的电极电位取决于电极内部溶液中的()。
答案:Cl-活度2.待测离子的电荷数越大,测定灵敏度也越低,产生的误差越大,故电位法多用于低价离子测定。
答案:对3.电位测量过程中,电极中有一定量电流流过,产生电极电位。
答案:错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。
答案:错5.pH玻璃电极的膜电位产生是由于测定时,溶液中的()。
答案:H+与水化玻璃膜上的Na +交换作用6.pH玻璃电极玻璃膜属于()。
答案:非晶体膜第二章1.在利用库仑分析法对物质进行分析的过程中需要基准物质和标准溶液。
答案:错2.在库仑分析法中,若待测物质的摩尔质量为M,通过电解池的电量是96487C,则根据法拉第定律,在阴极上析出的物质的量应为M。
答案:错3.在法拉第电解定律的表达式中,不包含下列的()。
答案:电流4.库仑分析不适合微量物质的分析。
答案:错5.库仑分析法是通过测定电解析出物质量来进行分析的。
答案:错第三章1.扩散电流的大小与汞柱高度的关系是()。
答案:id ∝ h1/22.在电化学分析中溶液不能进行搅拌的方法是()。
答案:极谱分析法3.半波电位是否为定值与下列因素( )无关。
答案:共存的其他反应离子4.单扫描极谱灵敏度比经典极谱高的原因是峰电流比极限扩散电流大。
答案:对5.循环伏安法中,通过比较阳极峰电流和阴极峰电流判断电极反应的可逆性。
答案:对6.单扫描极谱中峰电流的大小与扫描速率的关系是()。
答案:随扫描速率升高而增加第四章1.区别n→π和π→π跃迁类型,可以用吸收峰的()。
答案:摩尔吸收系数2.苯甲醛在250 nm左右是下列哪个吸收带( )。
答案:B带3.在苯胺的紫外光谱中,λmax= 230 nm(εmax= 8600)的一个吸收带属于()。
答案:K带4.某芳香化合物产生两个紫外吸收谱带分别为λmax= 211 nm(εmax= 6200)和λmax= 270 nm(εmax=1450)。
仪器分析复习资料名词解释与简答题名词解释1.保留值:表示试样中各组分在色谱柱中的滞留时间的数值。
通常用时间或用将各组分带出色谱柱所需载气的体积来表示。
2.死时间:指不被固定相吸附或溶解的气体(如空气、甲烷)从进样开始到柱后出现浓度最大值时所需的时间。
3.保留时间:指被测组分从进样开始到柱后出现浓度最大值时所需的时间。
4.相对保留值:指某组分2的调整保留值与另一组分1的调整保留值之比.5.半峰宽度:峰高为一半处的宽度。
6.峰底宽度:指自色谱峰两侧的转折点所作切线在基线上的截距.7.固定液:8.分配系数:在一定温度下组分在两相之间分配达到平衡时的浓度比。
9.分配比:又称容量因子或容量比,是指在一定温度、压力下,在两相间达到平衡时,组分在两相中的质量比.10.相比:VM与Vs的比值。
11.分离度:相邻两组分色谱峰保留值之差与两个组分色谱峰峰底宽度总和之半的比值.12.梯度洗提:就是流动相中含有多种(或更多)不同极性的溶剂,在分离过程中按一定的程序连续改变流动相中溶剂的配比和极性,通过流动相中极性的变化来改变被分离组分的容量因子和选择性因子,以提高分离效果。
梯度洗提可以在常压下预先按一定的程序将溶剂混合后再用泵输入色谱柱,这种方式叫做低压梯度,又叫外梯度,也可以将溶剂用高压泵增压以后输入色谱系统的梯度混合室,加以混合后送入色谱柱,即所谓高压梯度或称内梯度.13.化学键合固定相:将各种不同有机基团通过化学反应共价键合到硅胶(担体)表面的游离羟基上,代替机械涂渍的液体固定相,从而产生了化学键合固定相.14.正相液相色谱法:流动相的极性小于固定相的极性。
15.反相液相色谱法:流动相的极性大于固定相的极性。
16.半波电位:扩散电流为极限扩散电流一半时的电位。
17.支持电解质(消除迁移电位):如果在电解池中加入大量电解质,它们在溶液中解离为阳离子和阴离子,负极对所有阳离子都有静电吸引力,因此作用于被分析离子的静电吸引力就大大的减弱了,以致由静电力引起的迁移电流趋近于零,从而达到消除迁移电流的目的。
《仪器分析》课后习题答案参考第一章电位分析法1~4 略5.(1)pMg x=5.4(2)3.65×10-6– 4.98×10-66. -17%7. 4.27×10-4%8.(1)=5.4×10-4lg=-2.31=5.0×10-3(2) Cl- =1.0×10-2 mol/L9. pH x ==5.74R入=1011Ω10. Cx=8.03×10-4 mol/L第二章电重量分析和库仑分析法1. 1.64 V2. -1.342,0.2383. 1.08 V,0.4V,7333 s4. Co先析出,阴极电位应维持在-0.313 – -0.795V之间阴极电位应维持在-0.455 – -0.795V之间5 Bi:0.283-0.190V(vs.SHE);-0.005 - -0.098(vs. Ag/AgCl)Cu:0.310-0.159V(vs.SHE);0.022 - -0.129(vs. Ag/AgCl)Ag:0.739-0.444V(vs.SHE);0.451 – 0.156(vs. Ag/AgCl)控制阴极电位大于0.310V(vs.SHE),可以使Ag分离,Cu2+和BiO+不能分离。
6 ,7 , ,89.10. t= 4472s11 6.1×10-4 mol/Lpt阴极产生OH-,改变pH使副反应发生,故pt阴极应用玻璃砂芯套管隔离第三章 伏安法和极谱分析法1~3 略4. 当pH=7时,当pH=5时,5. (1) 线性回归方程: y =6.0733x + 0.3652(2)0.536 mmol/L6. M C x 41023.2-⨯=7. 22.7 μA8. 0.0879. 1.75 ×10-3mol/L10. -0.626 V11. 5.9×10-3第四章气相色谱法1~14 略15. 8.5%,20.6%,60.9%16. 2.15%,3.09%,2.75%,6.18%,85.84%17. (1)4.5, (2)48mL,(3)5.4min,(4)103,(5)1866,(6)1.07nm18. (1)8.6,(2)1.4419. (1)n有效(A) = 636.59n有效(B) = 676(2) 2 m20.(1)0.45 ,(2)7111121.(1)4,(2)4,(3),22. (1)3236,2898,2820,3261,(2)3054(3)0.33m第五章高效液相色谱法1~16 略17. 26.24%,27.26%18. 1600,6.7,7.3,1.1,0.8,7 m19. 0.63,2.38,2.65,4.034021,3099,2818,3394,595,1535,1486,217820. 5.1%21. 0.47%第六章原子发射光谱仪1~8 略9. 2.57 eV10. 0.573%。
2 第一章绪论5 第二章光学分析法导论7 第三章紫外-可见吸收光谱法9 第四章红外吸收光谱法11 第五章分子发光分析法13 第六章原子发射光谱法21 第七章原子吸收与原子荧光光谱法27 第八章电化学分析导论30 第九章电位分析法34 第十章极谱分析法37 第十一章电解及库仑分析法41 第十二章色谱分析法第一章绪论1.解释下列名词:(1)仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
(2)标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。
(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为方法的灵敏度;精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度;试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度;某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。
2. 对试样中某一成分进行5次测定,所得测定结果(单位μg ⋅mL -1)分别为 0.36,0.38,0.35,0.37,0.39。
(1) 计算测定结果的相对标准偏差;(2) 如果试样中该成分的真实含量是0.38 μg ⋅mL -1,试计算测定结果的相对误差。
解:(1)测定结果的平均值37.0539.037.035.038.036.0=++++=x μg ⋅mL -1 标准偏差122222120158.015)37.039.0()37.037.0()37.035.0()37.038.0()37.036.0(1)(-=⋅=--+-+-+-+-=--=∑m Lg n x x s n i iμ相对标准偏差 %27.4%10037.00158.0%100=⨯=⨯=x s s r (2)相对误差 %63.2%10038.038.037.0%100-=⨯-=⨯-=μμx E r 。
一、核磁、质谱(1)不影响化学位移的因素是:(D)A、使用的溶剂B、核外电子云密度C、磁的各向异性D、核磁共振仪的磁场强度(2)若外加磁场强度B0逐渐增大,则质子从低能级跃迁至高能级所需的能量:(C )A、不发生变化B、逐渐变小C、逐渐变大D、不变(3)用100MHz 核磁共振仪,测得某质子与TMS的共振频率差为40Hz,若改用400MHz 仪器进行测定,它们的共振频率相差:(C)A、100HzB、120HzC、160HzD、200Hz(4)下列哪些参数可以确定分子中基团的连接关系(AC )A、化学位移B、屏蔽常数C、偶合裂分数D、积分面积(5)在CH3COOCH2CH3的高分辨NMR谱上,CH2质子的吸收峰分裂为(B )A、三重峰B、四重峰C、五重峰D、六重峰(6)自旋量子数等于零的原子核是(C )A、19F9B、14N7C、12C6D、1H二、电位分析1、单选题1 用pH 计测定未知溶液前应(A )pH 计。
A: 标定B: 滴定C: 定位D: 调灵敏度2 pH 计标定所选用的pH 标准缓冲溶液同被测样品pH 值应(B )。
A: 相差较大B: 尽量接近C: 完全相等D: 无关系3 用pH 计测量溶液pH 时,首先要(B )。
A: 消除不对称电位B: 用标准pH 溶液定位C: 选择内标溶液D: 用标准pH 溶液浸泡电极4 电位滴定终点的确定通常采用(C )。
A: 标准曲线法B: 标准加入法C: 二阶微商法D: 内标法5 玻璃电极属于(B )。
A: 单晶膜电极B: 非晶体膜电极C: 敏化电极D: 多晶膜电极6 氟电极内溶液为一定浓度的(B )溶液。
A: 氯离子B: 氯离子+氟离子C: 氟离子D: 氢离子7 玻璃电极内、外溶液的pH 相等时,电极的电位(B )。
A: 等于零B: 等于不对称电位C: 小于零D: 等于对称电位2、多选题1 以下哪些情况下,pH 计需重新标定?( )A: 定位旋钮有变动B: 干燥过较久的电极C: 溶液温度与标定时的温度的较大差异D: 换过了新的电极E: 用蒸馏水冲洗过答案: A, B, C, D三、极谱分析例1.极谱波形成的根本原因为(4 )(1) 滴汞表面的不断更新(2) 溶液中的被测物质向电极表面扩散(3) 电化学极化的存在(4) 电极表面附近产生浓差极化例2. 在电化学分析中溶液不能进行搅拌的方法是(3 )(1)电解分析法(2)库仑分析法(3)极谱分析法(4)离子选择电极电位分析法例3.极谱法是一种特殊的电解方法, 其特点主要是(1、2、3、4 )(1)使用滴汞电极, 电极表面不断更新(2)电流很小, 电解引起电活性物质浓度变化不大(3)滴汞电极, 面积很小, 能产生浓差极化(4)滴汞电极能使某些金属还原形成汞齐例6. 极谱法使用的工作电极是(3 )(1)玻璃碳电极(2)铂微电极(3)滴汞电极(4)饱和甘汞电极例7.下列电极中哪一种不是指示电极? (2 )(1)银-氯化银电极(2)滴汞电极(3)银离子选择电极(4)玻璃电极例8. 极谱测定时, 溶液能多次测量, 数值基本不变, 是由于(1 )(1)电极很小, 电解电流很小(2)加入浓度较大的惰性支持电解质(3)外加电压不很高, 被测离子电解很少(4)被测离子还原形成汞齐, 又回到溶液中去了例9. 极谱分析中是依据下列哪一种电位定性?( 3)(1) 析出电位(2) 超电位(3) 半波电位(4) 分解电位例10.极谱分析可在同一杯电解液中进行反复多次的测量, 是因为在每次测量过程中( 2) (1)汞滴不断更新(2) 电解电流只是微安级(3) 电解电压不高(4) 电极上无电流通过例11.在极谱分析中与被分析物质浓度呈正比例的电流是( 1)(1)极限扩散电流 (2)迁移电流 (3)残余电流 (4)极限电流例12.极谱分析中在溶液中加入支持电解质是为了消除(2 )(1) 极谱极大电流 (2) 迁移电流 (3) 残余电流 (4) 充电电流例13.在酸性底液中不能用于清除溶解氧的方法是( 4)(1)通入氮气 (2)通入氢气 (3)加入32CO Na (4)加入32a SO N例14.在盐酸介质中,铜的半波电位为0V 左右,铅的半波电位为-0.46V, 镉的半波电位为-0.70V, 锌的半波电位为-0.9V , 请问下列回答正确的是(2 )(1)大量铜存在时, 极谱测定Pb 、Cd (2)纯锌中微量Pb 、Cd 的测定(3)将量大的金属先分离, 再测定 (4)只能测定含量大的金属例15.当极谱电流完全受扩散速度控制时,其极限扩散电流id 的大小(1 )(1) 与汞滴大小有关 (2) 与汞柱无关 (3) 与温度无关 (4) 与施加电压有关例17.经典的直流极谱中的充电电流是( )(1)其大小与滴汞电位无关 (2)其大小与被测离子的浓度有关(3)其大小主要与支持电解质的浓度有关 (4)其大小与滴汞的电位, 滴汞的大小有关例19.极谱图上的残余电流存在于( )(1)ab 段 (2)bc 段 (3)cd 段 (4)所有各段例20.极谱波出现平台是由于( )(1)电化学极化使电流上不去(2)浓差极化使电流受扩散控制(3)离子还原后, 电极周围的电场发生了变化(4)汞滴落下, 将电荷带走了例21 极谱分析中, 为了消除叠波的干扰, 最宜采用( )(1)加入适当的配合剂 (2)分离后测定 (3)加入表面活性剂 (4)加入大量支持电解质 例22.用经典极谱法测定浓度为1×3-10mol/L 2Cd 时,为了消除迁移电流,可采用( )(1) 加入明胶 (2) 加入0.001 mol/L KCl (3) 加入0.01 mol/L KCl (4) 加入0.1 mol/L KCl例23.极谱分析中, 在底液中加入表面活性剂, 其目的是为了消除( )(1)迁移电流 (2)光电电流 (3)极谱极大 (4)残余电流例24.极谱分析中残余电流的主要组成部分是( )(1) 未排除的微量溶解氧的还原电流 (2) 溶剂及试剂中的微量金属离子的还原电流(3) 充电电流 (4) 迁移电流例25.极谱分析中, 加入支持电解质, 电活性物质形成的电流减少了是由于( )(1)溶液的电阻降低了(2)电场力对电活性物质的作用减少了(3)电极反应需要更高的电压(4)支持电解质与电活性物质发生作用, 形成配合物例29.方波极谱是在直流极化电压上叠加一个小振幅的方波电压, 并在其后期进行电流测量,其灵敏度更高是由于( )(1)增加了电解电流的值(2)减少了电容电流的值(3)提高了测量电流中电解电流对电容电流的比值(4)仪器对测量电流进行了高倍率放大。
实验讲义-库伦、极谱分析控制电流库仑分析实验⼗三控制电流库仑滴定测定未知酸的含量⼀、实验⽬的:学习和掌握库仑滴定法的原理及实验技术。
⼆、基本原理:库仑滴定法是在电解分析的基础上发展起来的。
它是在电解过程中,测量被分析物质直接在电极上反应所消耗的电量或者测量被分析物质间接与电极电解产物进⾏定量反应所消耗的电量来进⾏定量分析的⽅法。
随着精密电⼦仪器的发展,库仑滴定发展更为迅速,不断涌现新的⽅法和多种类型微库仑计。
在⽯油、化⼯、环境监测和有机⽣化等领域得到⼴泛应⽤。
库仑滴定既适⽤于微量亦适⽤于常量物质的测定,是⽬前常量分析⽅法中最准确的⽅法之⼀。
库仑分析的基础是法拉第定律,其关系式为:W = QM/nF =ItM/nF式中W为活性物质在电极上反应的克数,I为电解电流,t为电解时间,Q 为电量(以库仑C为单位),M为反应物的摩尔质量,n 为电⼦转移数,F为法拉第常数(在电极上析出1/nmol物质所需的电量),其值为96487库。
库仑分析⽆需作校正曲线,⽽且测定准确度和精密度都在ppm级,和经典的化学分析法相同。
库仑滴定测量的是电量,因此电极反应的电流效率必须为100﹪,即通过溶液的电量应全部⽤于电解被分析物质,⽽⽆其它副反应发⽣。
库仑滴定法测定未知酸的原理是:H+ 在电极上还原为H2,以酚酞作指⽰剂,当溶液从⽆⾊变为粉红⾊时即到达滴定终点,记录下电解过程中消耗的电量。
通过法拉第公式是可求出未知酸的浓度。
C酸= m酸/ V样= (W酸/ M酸)·1/ V样= (It / nF)·1/ V样式中m酸为未知酸的摩尔数,V样为未知酸的体积。
M酸为未知酸的摩尔质量,I为电解电流,t为电解时间。
三、仪器和试剂:仪器LK2005型电化学⼯作站(天津市兰⼒科化学电⼦⾼技术有限公司);铂电极⼆⽀;盐桥⼀⽀;试剂盐酸溶液(浓度任意);磷酸盐缓冲溶液:称取7.8gNaH2PO4·2H2O(AR)和1gNaOH(AR)溶于250mL⽔中,保存在试剂瓶中;0.5%酚酞溶液。
电化学分析法考试题填空题:(15分)电化学分析法有电位分析法,库仑分析法,极谱分析法,溶出伏安法。
玻璃电极的主要部分是一个玻璃泡,它是由特殊成分玻璃制成的薄膜。
在玻璃电极中装有PH值一定缓冲溶液,其中插入一支Ag-AgCl电极作为内参比电极3.甘汞电极时常用的参比电极。
它由金属汞和Hg2Cl2及KCl溶液组成。
在内玻璃管中,封接一根铂丝将其插入纯汞中,下置一层甘汞和汞的糊状物外玻璃管中装入氯化钾溶液。
4.甘汞电极在使用时应经常注意电极的外玻璃管内是否充满KCL溶液,管内应无气泡,以防止短路。
电位滴定的一个很大的用途是可以连续滴定和自动滴定。
电导仪主要由电导电极,电导池,测量电极,放大器,显示部分组成。
卡尔.费休法测定水份的方法可以测定大部分有机和无机,固体和液体化工产品中游离水或结晶水含量。
二.判断题:(15分)1.电导是电阻的倒数,测量溶液的电导实际上就是测定溶液的电阻。
(+ )2.玻璃电极中内参比电极的电位与被测溶液的氢离子浓度有关,所以能测溶液的PH值。
(- )3.使用甘汞电极时,为保证电极中的饱和氯化钾溶液不流失,不应取下电极上.下端的胶帽和胶塞。
(- )4.玻璃电极中的内参比电极电位时恒定的与被测溶液的PH无关。
(+ )5.电位滴定中,一般是以甘汞电极作参比电极,铂电极或玻璃电极作指示电极。
(+ )三.选择题:(15分)1.玻璃电极上有油污时,可以采用(d )浸泡,洗涤。
发现电极上有无机结垢,最好放在( e )中浸泡一会,然后用蒸馏水洗涤干净。
A.无水乙醇B.铬酸洗液C.浓硫酸D.丙酮E.稀盐酸2.电导率的单位是(e)A. Ω·㎝-1B. Ω-1·cmC. Ω·㎝D. Ω-1·㎝-1E.S ·cm-13. 在电化学分析法中,经常被测量的电学参数有(abcd)A.电动势B.电流C.电导D.电量 E .电容4. 电导滴定法时利用(abcd )等反应进行容量分析时,根据溶液的电导变化来确定终点的方法。
理论考试题一、填空题1.用重量法测定水中硫酸盐时,在预处理阶段,酸性条件下煮沸可以将亚硫酸盐和硫化物分别以和硫化氢的形式赶出。
在污水中它们的浓度可能很高,发生3H2S+S042-+2H→4S↓+4H20反应时,生成的单体硫应该过滤掉,以免影响测定结果。
答案:二氧化硫2.水中少量硫酸盐对人体无影响,但过量时有致泻作用,饮用水中硫酸盐的含量不应超过mg/L。
答案:250SO计)以上的水样,测定上限为3.重量法可以准确测定硫酸盐含量在mg/L(以-24SO计)。
mg/L(以-24答案:10 50004.《水质氟化物的测定离子选择电极法》(GB/T 7484—1987)中所有试剂,除另有说明外,均为纯试剂,所用水为水或水。
答案:分析去离子无氟蒸馏5.测定氟的水样应使用(材质)瓶采集和贮存。
如果水样中氟化物含量不高、pH 值在7以上,也可以用(材质)瓶存放。
答案:聚乙烯硬质玻璃瓶6.采用硝酸银滴定法测定水中氯化物时,若水样的pH在范围可直接滴定,若超过此范围应以酚酞作指示剂,用硫酸或氢氧化钠溶液调节pH为左右后再进行滴定。
①答案:6.5~10.5 8.07.重量法测定固定污染源排气中沥青烟时需要恒重操作,“恒重”系指间隔24h的两次称重之差,3#滤筒应不大于± mg。
答案:5.08.在水污染源在线监测中,运行维护人员每月应对每个站点所有自动分析仪至少进行1次质控样试验,采用国家认可的两种浓度的质控样进行试验,质控样品浓度一种应接近________________浓度,另一种应超过相应排放标准浓度,每种样品至少测定_____次,质控样测定的相对误差应不大于标准值的±____%。
答案:废水实际 2 109.巯基棉富集-冷原子荧光分光光度法测定环境空气中汞的原理是:在介质中,用巯基棉富集空气中的汞及其化合物,元素汞通过巯墓棉采样管时,主要为吸附及单分子层的吸附。
②答案:微酸性物理化学10.为保证红外线气体分析器气室和接收器窗口有良好的红外线透光性能,窗口材料一般采用氟化锂和材料。
极谱与库仑分析法习题班级姓名学号一.选择题:1. 极谱波形成的根本原因为( ) (1) 滴汞表面的不断更新;(2) 溶液中的被测物质向电极表面扩散;(3) 电化学极化的存在;(4) 电极表面附近产生浓差极化。
2.极谱波出现平台是由于( ) (1)电化学极化使电流上不去;(2)浓差极化使电流受扩散控制;(3)离子还原后, 电极周围的电场发生了变化;(4)汞滴落下, 将电荷带走了。
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. 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。
5.极谱催化波的形成过程如下:其产生机理是:( )O + n e-→R (电极反应)↑_________↓R + Z =O (化学反应)(1) O 催化Z 的还原;(2) O 催化R 的氧化;(3) Z 催化O 的还原;(4) Z 催化R 的氧化。
6.在极谱分析中与极限扩散电流呈正比关系的是:( ) (1) 汞柱高度平方;(2) 汞柱高度平方根;(3) 汞柱高度的一半;(4) 汞柱高度。
7.在极谱分析中常用汞电极为指示电极, 但氢离子不干扰分析测定, 是利用了( ) (1) 在汞上氢有很大的超电位;(2) 在汞上氢没有超电位;(3) 氢离子难以得到电子;(4) 氢的还原电位较其它金属大。
8.在单扫描极谱图上, 某二价离子的还原波的峰电位为-0.89V, 它的半波电位应是( ) (1) -0.86V;(2) -0.88V;(3) -0.90V;(4) -0.92V9. 阳极溶出伏安法的预电解过程是()(1)恒电位电解;(2)恒电流电解;(3)控制时间电解;(4)控制电流和时间。
答案-极谱分析法习题一.选择题:1. (1121)极谱波形成的根本原因为( (4) )(1) 滴汞表面的不断更新(2) 溶液中的被测物质向电极表面扩散(3) 电化学极化的存在(4) 电极表面附近产生浓差极化2. (1510)极谱波出现平台是由于( (2) )(1)电化学极化使电流上不去(2)浓差极化使电流受扩散控制(3)离子还原后, 电极周围的电场发生了变化(4)汞滴落下, 将电荷带走了3. 1111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( (3) )(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. 1112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( (2))(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5.1118极谱催化波的形成过程如下:O + n e-→R (电极反应)↑_________↓R + Z =O (化学反应)其产生机理是( (1) )(1) O 催化Z 的还原(2) O 催化R 的氧化(3) Z 催化O 的还原(4) Z 催化R 的氧化6. (1150)在极谱分析中与极限扩散电流呈正比关系的是( (2) )(1) 汞柱高度平方(2) 汞柱高度平方根(3) 汞柱高度的一半(4) 汞柱高度7.1592在极谱分析中常用汞电极为指示电极, 但氢离子不干扰分析测定, 是利用了(1)(1) 在汞上氢有很大的超电位(2) 在汞上氢没有超电位(3) 氢离子难以得到电子(4) 氢的还原电位较其它金属大8. (1601)在单扫描极谱图上, 某二价离子的还原波的峰电位为-0.89V, 它的半波电位应是( (2) ) (1) -0.86V (2) -0.88V (3) -0.90V (4) -0.92V9. (1925)阳极溶出伏安法的预电解过程是((1) )(1)恒电位电解(2)恒电流电解(3)控制时间电解(4)控制电流和时间10. (1494)极谱分析中, 在底液中加入表面活性剂, 其目的是为了消除( (3) ) (1)迁移电流;(2)光电电流;(3)极谱极大;(4)残余电流11. (1501)在电化学分析中溶液不能进行搅拌的方法是( (3) ) (1)电解分析法;(2)库仑分析法;(3)极谱分析法;(4)离子选择电极电位分析法12.(1548)库仑分析的理论基础是( (2) ) (1)电解方程式;(2)法拉第定律;(3)能斯特方程式;(4)菲克定律13. (1550)控制电位库仑分析的先决条件是( (1) )(1)100%电流效率(2)100%滴定效率(3)控制电极电位(4)控制电流密度14. (1165)在恒电流库仑滴定中采用大于45V 的高压直流电源是为了((3) )(1) 克服过电位(2) 保证100% 的电流效率(3) 保持电流恒定(4) 保持工作电极电位恒定15.(1549)以镍电极为阴极电解NiSO4溶液, 阴极产物是( (4) ) (1)H2 (2)O2 (3)H2O (4)Ni16. (1915)控制电位电解分析法常用的工作电极(3)(1) 碳电极;(2) 饱和甘汞电极(3) Pt网电极和汞阴极;(4) Pt丝电极和滴汞电极17 (1934)实际分解电压,包括(4)(1)反电动势;(2)超电压;(3)反电动势加超电压;(4)反电动势、超电压和IR降二、填空题( 共5题13分)1. (2939)在极谱分析中使用大面积汞池电极或大面积饱和甘汞电极, 使用大面积电极的原因是____防止它的表面发生浓差极化__, 使该电极的电极电位_______保持稳定。
__________。
防止它的表面发生浓差极化;保持稳定。
2.(4522)用单扫描极谱法测定Cu2+浓度时, 加入NH3-NH4Cl的作用是________________, 加入Na2SO3作用是________________________.消除迁移电流, 除O2。
3. (2863)极谱分析中, 尤考维斯奇方程的数学表达式为______________________________, 毛细管常数为_____________, 扩散电流常数为_________________________。
c t m i zD t m c t m zD i dd 6/13/22/16/13/26/13/22/1607;;607或=4. (2864)可逆极谱还原波的数学表达式为__________________________________, 对数作图 法是以___________对____________作图, 对可逆波, 其斜率为______________。
)C 25(0592.0;lg ??lg 0592.0o d d 2/1z ii i E i i i z E E de de ---= 5. (2944)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_____________。
有关;无关;定性分析。
6. (2404)极谱分析的残余电流主要来源是_____________________和_______________________,可用______________________方法来消除。
杂质的还原; 滴汞的充电电流; 扣除底电流7. (2860)溶出伏安法若溶出时的工作电极发生____________反应, 则为___________溶出伏安法; 发生______________反应, 则为____________溶出伏安法。
氧化;阳极;还原;阴极。
8. (1608)控制电位库仑分析的先决条件是____________________________________.100%电流效率9. (2077)在控制电位电解分析过程中,电流随时间 ___________ 。
迅速下降10. (2877)氢氧气体库仑计, 使用时应与控制电位的电解池装置_____联, 通过测量水被电解后产生的___________________的体积, 可求得电解过程中_____________________。
串;氢氧混合气体;所消耗的电量。
11. (2881)库仑滴定类似容量滴定, 它的滴定剂是_______________的, 它不需要用_________标定, 只要求测准__________________的量。
电生;标准物质;电流和时间。
12. (2884)在控制电位电解过程中, 电流与时间的关系式为_____________________, 表达式中, 常数与____________体积, ___________速率, ___________面积, ____________扩散系数有关。
i i t kt =-010电解溶液的;搅拌溶液的;电极的;被测离子的。
13. (2890)恒电流库仑分析, 滴定剂由_______________________, 与被测物质发生反应, 终点由 ___________________来确定, 故它又称为______________________________。
电极反应产生;化学指示剂或电化学方法;库仑滴定法。
三、问答题1. (4096)溶出伏安法是一种将电解富集和溶出测定相结合的电化学分析法。
基本过程包括哪两个方面?[答] 首先是将被测物质在一定条件下电解富集到一固定的电极(工作电极)上。
然后,以等速反向电位扫描,使被富集到电极上的物质重新在电极上氧化(或还原)成离子溶出。
2. (4101)在酸性介质中,Cu2+的半波电位约为0 V,Pb2+的半波电位约为-0.4V,Al3+的半波电位在氢波之后,试问用极谱法测定铜中微量的铅和铝中微量的铅时,何者较易?为什么?[答] 测定铝中微量的铅较易。
因为铜的半波电位在铅之前,先还原,大量的铜存在有前波干扰,而铝的半波电位在氢波之后,至少在-1.0 V 以后,均后于铅还原,故无影响。
3. (4114)试说明用库仑法测定As(Ⅲ) 时,双铂指示电极指示电解终点的原理。
[答]: 在电解到达终点之前,溶液中有As(Ⅲ)/As(V),因为它是不可逆电对,因此在指示电极上外加一个小电压(50~100 mV) 时不产生电流。
当到达电解终点时,溶液中出现2I-/I2可逆电对,因此在指示电极上产生电流。
故指示电极上电流与电解时间的关系为:(如图)转折点即为电解终点。
四、计算题1. (3011)一含有5.00×10-3mol/L CdCl2和0.1mol/L KCl 的溶液在滴汞阴极(-0.8V,vs.SCE) 上还原时产生的极限扩散电流是 5.00×10-5A。
汞的流速是每分钟18 滴,收集10 滴汞称重得到3.81×10-2 g。
(1) 计算在此溶液中Cd2+的扩散系数(2) 如果改用一支滴汞周期为3s,10 滴汞重0.042g 的毛细管再进行测量,极限扩散电流将有多大?[答] (1) c = 5.00 mmol/L z=2 t=60/18 = 10/3 sm = (38.1/10)/(10/3) = 1.143 mg/s i d = 50 μA50 = 607×2×5.00×(1.143)2/3×(10/3)1/6×D1/2D1/2= 6.17×10-3 ; D= 3.8×10-5 cm2/s(2) m2= (42.0/10)/3 = 42.0/30 =1.40mg/s t2= 3.00 si d(2)= (m2/m1)2/3(t2/ t1)1/6×i d(1)= (1.40/1.143) 2/3×[3/(10/3)]1/6×50 = 1.145×0.983×50 = 56.2 μA2. (3050)在pH = 5 的乙酸-乙酸盐缓冲溶液中,IO3-还原为I-的极谱波的半波电位为-0.50V (vs SCE),试根据能斯特方程式判断极谱波的可逆性。
Eθ(IO3-/I-) = +1.08V (vs SHE)3050[答] IO3-+ 6H+ + 6e- = I- + 3H2O0.059 [IO3-][H+]6E de=EθIO3-,I-+ ────lg ───────6 [I-]当[IO3-] = [I-]时,E de即为E1/2,则当pH = 5 时E1/2 = 1.08 - 0.059×5 = + 0.78 V (vs SCE )E1/2 = 0.78 - 0.24 = + 0.54 V (vs SCE)可逆波的E1/2应为+0.54 V (vs SCE) , 今极谱波的E1/2为-0.50 V (vs SCE),故为不可逆波。