试题解答(电位分析法)
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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。
电位分析法习题及答案电位分析法是一种用于解决电路问题的重要方法。
通过将电路中的各个元件转化为电势源和电势差,可以简化电路分析的过程。
在学习电位分析法的过程中,我们经常会遇到一些习题,下面我将给大家分享几个电位分析法的习题及答案。
1. 习题一:计算电路中某一点的电势差在图1所示的电路中,已知电势源E1=12V,电势源E2=6V,电阻R1=4Ω,电阻R2=2Ω,求点A和点B之间的电势差。
图1:电路示意图```E1o---/\/\/\---o| || |o---/\/\/\---oE2```解答:首先,我们需要将电路中的各个元件转化为电势源和电势差。
根据电位分析法的原理,电势源的电势等于电源电势,电势差等于电阻两端电势之差。
将电阻R1转化为电势源,其电势等于E1,电势差等于R1两端的电势之差。
同理,将电阻R2转化为电势源,其电势等于E2,电势差等于R2两端的电势之差。
根据电路的串并联规则,电路中的电势差可以通过串联的电势差相加得到。
因此,点A和点B之间的电势差等于R1上的电势差加上R2上的电势差。
根据欧姆定律,R1上的电势差等于I1乘以R1,R2上的电势差等于I2乘以R2。
其中,I1和I2分别是通过R1和R2的电流。
根据电流分配定律,I1等于总电流I乘以R2/(R1+R2),I2等于总电流I乘以R1/(R1+R2)。
因此,点A和点B之间的电势差为:Vab = I1 * R1 + I2 * R2= I * R2/(R1+R2) * R1 + I * R1/(R1+R2) * R2= I * R1 * R2/(R1+R2) + I * R1 * R2/(R1+R2)= 2 * I * R1 * R2/(R1+R2)2. 习题二:计算电路中某一支路的电流在图2所示的电路中,已知电势源E=24V,电阻R1=6Ω,电阻R2=4Ω,电阻R3=8Ω,求支路AB上的电流。
图2:电路示意图```Eo---/\/\/\---o--/\/\/\---o||o```解答:首先,我们需要将电路中的各个元件转化为电势源和电势差。
电位分析法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。
(N)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。
(Y)3.等电位点是指在该点电位值不随浓度改变。
(N)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。
(N)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。
(N)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。
(N)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。
(Y)8.⽢汞电极和Ag-AgCl电极只能作为参⽐电极使⽤。
(N)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。
(N)10. 氟离⼦选择电极的晶体膜是由⾼纯LaF3晶体制作的。
.( N )11. 离⼦选择电极的功能膜性质决定了电极的选择性。
(Y)12.饱和⽢汞电极的电位取决于内部溶液的KCl溶液的浓度。
(Y)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。
(Y)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。
(N)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。
(Y)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。
(Y)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。
(N)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。
(N)19.不对称电位的存在主要是由于电极制作⼯艺上的差异。
(N)20.不对称电位⽆法彻底消除。
(Y)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。
电位分析法试题及答案解析一、计算题(56分)1.在-0.96V(vs SCE)时,硝基苯在汞阴极上发生反应:“C 6H 5NO 2+4H ++4e -=C 6H 5NHOH+H 2O ”把210mg 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26.7C ,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下电池:“SCE ‖Cl -(X mol/L)│ISE ”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Ag -AgCl ,EθAg/AgCl=0.2223V 。
内参比溶液为0.10mol/LNaCl 和1.0×10-3mol/LNaF ,计算它在1.0×-5mol/LF -,pH =7的试液中,25oC 时测量的电位值。
4.由Cl -浓度为1mol/L 的甘汞电极和氢电极组成一电对,浸入100mLHCl 试液中。
已知摩尔甘汞电极作阴极,电极电位为0.28V ,E θ(H +/H 2)=0.00V ,氢气分压为101325Pa 。
A r(H)=1.008,A r(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HCl5.Ca 2+选择电极为负极与另一参比电极组成电池,测得0.010mol/L 的Ca 2+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0.271V 。
两种溶液的离子强度相同,计算求未知Ca 2+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1.0×10-2mol/L 氯化钠溶液中测得电池电动势为60.0mV (钾电极为负极),在1.0×10-2mol/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/pK 。
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。
电位分析法部分习题解答基本要求:了解金属基电极的响应特征,了解指示电极和参比电极的作用原理,掌握ISE 的组成、响应机理、膜电位及ISE 的性能指标, 掌握pH 的实用定义及测定离子活(浓)度的方法, 了解电位滴定的原理和终点的确定方法。
重点:金属基电极的响应特征,pH 的实用定义,测定离子活(浓)度的方法。
难点:ISE 的组成、响应特征,膜电位及ISE 的性能指标。
参考学时:3学时10、若离子选择性电极的电位表达式为:)lg(303.2j A A K FRTE ⋅++=α常数 试问:(1)j A K ⋅>>1时,该离子选择性电极主要对什么离子有响应?对什么离子有干扰? (2)j A K ⋅<<1时,主要对什么离子有响应?对什么离子有干扰?解:(1)当j A K ⋅>>1时,电极主要对j 离子有响应,A 离子有干扰;(2)当j A K ⋅<<1时,电极主要对A 离子有响应,j 离子有干扰。
21、用离子选择性电极法分别测定H +,Ca 2+时,二者的活度均变化一个数量级时,电极电位将发生多大变化?解: 阳离子膜a nK E log 059.0+=(25℃) 对于H +,n =1 +H a 活度变化一个数量级,电极电位将变化59mV ; 对于Ca 2+,n =2 +2Ca a 活度变化一个数量级,电极电位将变化30mV 。
22、当下列电池中的溶液是pH=4.00的缓冲溶液时,在25℃测得电池的电动势为0.209V :玻璃电极 | H +(α=x )|| SCE当缓冲溶液由未知溶液代替时,测得电池电动势分别为(a )0.312V ,(b )0.088V ,(c )-0.017V 。
试计算每种未知溶液的pH 值。
解:由pH 的实用定义:s pH 0591.0pH +-=sx x E E (25℃)a )74.574.100.40591.0209.0312.0pH pH s =+=-+=xb )95.10591.0209.0088.000.4pH =-+=xc )176.00591.0209.0017.000.4pH =--+=x23、用甘汞电极和pH 玻璃膜电极组成电池时,写出溶液的pH 值与电位值的关系,并计算电动势产生0.001V 误差时,所引起的pH 误差。