电解与库仑分析法自测题

分析化学习题：电解与库仑分析习题分析化学是一门研究化学元素及其化合物的标志性和定量性质的学科。

在实验室中，通过使用电解和库仑分析方法，可以对物质的组成和化学反应进行准确的定量分析。

本文将介绍一些基于电解和库仑分析的典型习题，助您更好地理解和掌握这方面的知识。

习题一：电解质溶液的电导率计算给定一个强电解质NaCl的质量浓度为0.1 mol/L的溶液，假设该溶液的电导率为10 mS/cm。

求该溶液的电解质的电离度和电阻率。

解答：电解质的电离度（α）定义为溶液中电解质分子的离解率，可以通过电导率计算得到。

电离度的计算公式为α = （κ/κ0）×100%，其中κ代表电解质溶液的电导率，κ0代表在同样条件下水的电导率。

首先，需要计算水的电导率。

根据文献数据，纯水的电导率约为0.055 mS/cm。

因此，κ0 = 0.055 mS/cm。

利用给定条件，κ = 10 mS/cm，将这两个值带入公式，可以求得电离度：α = （10/0.055）×100% ≈ 18181.82%电解质的电阻率（ρ）定义为单位体积电解质溶液的电阻。

根据库仑定律，电解质的电阻率与电导率之间有反比关系，即ρ = 1/κ。

因此，可以计算得到电解质的电阻率：ρ = 1/10 ≈ 0.1 Ω·cm习题二：电解质溶液的浓度计算已知KCl溶液的质量浓度为0.05 mol/L，其电导率为11 mS/cm。

求该溶液中K+离子和Cl-离子的浓度。

解答：根据电解质的电导率和离子的电荷数，可以通过带入公式计算离子的浓度。

对于KCl溶液，K+离子与Cl-离子的浓度相等。

利用给定条件，κ = 11 mS/cm，电解质的电离度为100%，K+离子和Cl-离子的电荷数均为1。

根据公式，电解质的浓度（C）等于κ/24900（其中24900为水的摩尔电导率），因此可以计算得到电解质的浓度：C = 11/24900 ≈ 0.00044 mol/L由于K+离子和Cl-离子的浓度相等，因此K+离子和Cl-离子的浓度均为0.00044 mol/L。

选择题1.下列参量中，不属于电分析化学方法所测量的是()A电动势B电流C电容D电量2.下列方法中不属于电化学分析方法的是()A电位分析法B伏安法C库仑分析法D电子能谱3.区分原电池正极和负极的根据是()A电极电位B电极材料C电极反应D离子浓度4.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5.衡量电极的极化程度的参数是()A标准电极电位B条件电极电位C过电位D电池的电动势6.浓差极化是由于在电解过程中电极表面附近溶液的浓度与主体溶液的浓度差别引起的，它的大小与哪些因素有关()A电极电位B溶液电阻C搅拌程度D电流密度7.对于极化的结果，下列说法正确的有（）A阴极电位变负B阴极电位变正C阳极电位变正D阳极电位变负8.下列不是作为一个参比电极的条件的是()A电位的稳定性B固体电极C重现性好D可逆性好9.甘汞电极是常用参比电极，它的电极电位主要取决于()A温度B氯离子的活度C主体溶液的浓度DKCl的浓度10.电位分析中所用的离子选择电极属于()A极化电极B去极化电极C指示电极D理想电极1~5：C、D、C、A、C；6~10：C、AC、B、B、C ****************************************************************** 11.下列哪项不是玻璃电极的组成部分？()AAg-AgCl电极B一定浓度的HCl溶液CKCl溶液D玻璃膜12.pH玻璃电极膜电位的产生是由于()A离子透过玻璃膜B电子的得失C离子得到电子D溶液中H+和硅胶层中的H+发生交换13.璃电极IUPAC分类法中应属于()A单晶膜电极B非晶体膜电极C多晶膜电极D硬质电极14.晶体膜电极的选择性取决于()A被测离子与共存离子的迁移速度B被测离子与共存离子的电荷数C共存离子在电极上参与响应的敏感程度D共存离子与晶体膜离子形成微溶性盐的溶解度或络合物的稳定性15.测定溶液PH值时，所用的指示电极是：()A氢电极B铂电极C氢醌电极D玻璃电极16.测定溶液PH时，一般所用的内参比电极是：()A饱和甘汞电极B银-氯化银电极C玻璃电极D铂电极17.玻璃电极在使用前，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18.晶体膜离子选择电极的灵敏度取决于()A响应离子在溶液中的迁移速度B膜物质在水中的溶解度C响应离子的活度系数D晶体膜的厚度19.氟离子选择电极测定溶液中F-离子的含量时，主要的干扰离子是()ACl-BBr-COH-DNO3-20.实验测定溶液pH值时，都是用标准缓冲溶液来校正电极，其目的是消除何种的影响。

第16章　电解和库仑法一、填空题1．在恒流电解分析中，为了防止干扰，可向被测液加入（）。

A．支持电解质B．惰性电解质C．电中性物质D．阳极去极剂或阴极去极剂【答案】D【解析】加入阳极去极剂或阴极去极剂可以维持阳极或阴极的电位不变。

2．在下列电化学分析方法中，不需要标准物的方法是（）。

A．电势分析法B．极谱法C．库仑滴定法D．伏安法【答案】C【解析】库仑滴定法是根据电量（it）来进行定量分析的，它测量的是电流和时间，不需要另外的标准物。

3．电解分析中，通常需在电解液中加入（）。

A．TISABB ．去极剂C ．底液D ．支持电解质【答案】B【解析】电解分析中，通常加入阳极去极剂或阴极去极剂以维持阳极或阴极的电位不变。

4．在电解分析中关于实际外加电压描述正确的是（ ）。

【答案】D【解析】其中和分别为由于电极极化作用引起的阳极和阴极的超电位。

二、名词解释某物质分解电位答：在电解分析中，当外界电位增加到一定数值后，电解反应才开始发生，此电位即为该物质在该体系中的分解电位。

三、简答题简述库仑滴定法的基本原理。

答：在试样中加入大量物质，使此物质经电解后产生一种试剂，与被测物质发生定量化学反应，用适当的方法指示化学反应的终点后，停止电解，根据电解的电量用法拉第电解定律来求出被测物质的含量。

四、计算题已知电池：的电动势与温度T 之间的关系式为：362/()0.0694 1.8810 2.910--=+⨯-⨯EV T T 请写出正负极反应和电池反应。

解：正极反应为：负极反应为：电极反应为：。

第十四章节电解及库仑分析法14-1．有下列五种电化学分析法：A ：电位分析法B ：伏安分析 法C ：电导分析法D ：电解分析法E ：库仑分析法（1）以测量沉积于电极表面的沉积物质量为基础的是（ ）（2）以测量电解过程中被测物质在电极上发生电化学反应所消耗的电量为基础的是（ ）（3）要求电流效率100%的是（ ）14-2．以下有关电解的叙述哪些是正确的？A ．借外部电源的作用来实现化学反应向着非自发方向进行的过程；B ．借外部电源的作用来实现化学反应向着自发方向进行的过程；C ．在电解时，加直流电压于电解池的两个电极上；D ．在电解时，加交流电压于电解池的两个电极上；14-3.在电重量分析法中作为沉淀剂的是：A ．电压B ．电流C ．电量D ．电能E ．电动势 14-4 以下哪个是错误的?A ．在阴极上还原的不一定是阳离子;B ．在阳极上氧化的不一定水阴离子;C ．析出电位是相对一个电极而言;D ．分解电压是对整个电解池而言E ．析出电位值越负越容易被还原14-5．在分解电压中没有考虑的因素是：A ．理论分解电压B ．极化产生的超电压C ．电解回路的iR 降D ．液体接界电位E ．膜电位14-6 以下哪个因素与超电位无关?A ．电极面积B ．电流密度C ．温度D ．析出物温度E ．电解质组成 14-7 与电解方程式的表达式无关的是A ．电极电位B ．超电位C ．电解池内阻D ．通过电解池的电流E ．液接电位14-8在控制电位电解法的装置中，不包括以下哪个？A ．电压表B ．电位计C ．电流表D ．可变电阻E ．甘汞电极14-9右图为欲分离A 和B 两种离子的i-E 曲线,如果要使金属离子A 还原而B 不还原,则阴极电位E 必须控制在A. a<E -<bB.b< E -<aC. E ->bD. E ->aE. E -<a 14-10 若在溶液中含有下列浓度的离子,以Pt 为电极进行电解,首先在阴极上析出的是： A ：0.011-⋅L mol +Ag (θϕ=0.799V )；B ：21-⋅L mol +2Cu （θϕ=0.337V ）：C ：11-⋅L mol +2Pb （θϕ=-0.128V ）;D:0.11-⋅L mol +2Zn （θϕ=-0.763V ）E:0.21-⋅L mol +2Mn （θϕ=-0.1.18V ）14-11 在0.51-⋅L mol 42SO H 溶液中, 电解0.1001-⋅L mol 4CuSO 溶液,使之开始电的理解分压(单位:V )为(已知:cu cu /2+θφ=0.337V;O H O H 222/4+θφ=1.23V)A:0.307 B:0.913 C:0.922 D:1.527 E:1.536 14-12.以0.500A 电流通入某+2Zn溶液0.25h ,如果电流效率为100％,要阴极上析出锌的质量(单位:g)为:A:8.47×105- B:2.54×103- C:5.08×103- D:0.152 E:0.304 14-13.用两支铂电极组成一电解池,电解池的内阻为0.50Ω,铂电极的面积均为1502cm ,将两支铂电极分别插入200ml 1.001-⋅Lmol 42SO H 和11-⋅L mol 4CuSO 溶液进行电解,如果通入的电解电流为1.50A,开沉积+2Cu 时,需要的外加电压(单位:V)为:A:0.89 B:1.64 C:2.08 D:2.49 E:3.1714-14:电解浓度不0.011-⋅L mol +Ag 和11-⋅L mol +2Cu 离子的硫酸盐溶液([H +=11-⋅L mol ]), 外加电压控制在下列哪个范围内,才能+Ag 完全析出,而+2Cu 留在溶液 中(已知: cu cu /2+θφ=0.337V,2O η=+0.45, OH O H 222/4+θφ=1.23V)?A:0.55～0.785V B:0.68～1.02V C:1.02～1.26 D:1.02～1.36V E:1.02～1.54V14-15 对一定体积的溶液来说,电解完全的程度与下列哪个因素无关?A. 起始浓度;B. 扩散系数;C. 有效扩散层厚度;D. 电极面积;E. 电解时间.14-16 下列哪项不包括在控制电流分析的装置中?A. 阳极和阴极;B. 可变电阻;C. 电流表;D. 电压表E. 电位计.14-17 下列有关控制电流电解法的叙述,哪些是正确的?A. 电解电流基本上保持不变;B. 电解电流按t K t i i -=100衰减C. 在相同条件下,析出相同数量的金属,分析速度快;D. 选择性高;E. 有利于金属离子的定量分离.14-18 在电解分析中,要求沉积在电极上的被测物质必须是纯净、致密、坚固地附着在电极上,可以采取以下措施,其中哪一点是错误的?A. 控制一定的PH 值;B. 控制适当温度;C. 以金属络离子的形式电解;D. 反应的电流密度不宜过小;E. 搅拌溶液.14-19 在相同条件下,电池阴极沉积出来的物质的量正比于A. 电极间距离;B. 电池的温度;C. 通过电池的电量;D. 阴极的表面积;E. 溶液中电解质浓度.14-20 电解时,电流与时间的关系式为0I I =t K -10,其中K 为常数,它与下列哪些因素有关?A. 扩散系数D;B. 电极表面积A;C. 溶液体积V;D. 扩散层厚度∂;E. 起始电位E14-21 内电解分析法,由于原电池电动势小,电解沉积速率较慢,电解完全所需时间长,为了缩短电解时间,需减小电池内阻,为此采取了下列措施,其中哪一点是不恰当的?A. 使用大面积电极;B. 高浓度电解质溶液;C. 充分搅拌溶液; D：加热溶液 E:调换电极(二)填充题:14-1.以测量沉积于电极表面的沉积质量为基础的方法,称为_____________.14-2.电解分析法是以_______为”沉淀剂”的重量分析法.14-3.电解时,电解池内发生的反应是_______中反应的逆过程.14-4.能使电流持续稳定地通过电解池,并使之开始电解的最低施加于电解池的两极的电压,称为___________.14-5.使金属离子在阴极上不断电解而析出金属沉积物所需最小阴极电位,称为_________________.14-6.控制电位电解法中,控制阴极电位可以通过控制___________来实现.14-7.为实现对阴极电位的控制,需要在电解当中插入一个_________,然后用________测量该电极与阴极的电位差,以监控在电解过程中阴极电位的变化.14-8.理论分解电压可以从标准电极电位按______的电动势计算,即________________. 14-9.计算开始沉积金属离子需要的外加电压时,应考虑iR降和极化作用,所用的电解方程式为______________________.14-10.已知(VAgAg800.0/=+θϕcucu/2+θφ=0.345V),假设在25℃时,在含0.011-⋅Lmol的+2Cu离子的硫酸盐溶液中,首先在阴极上被还原的是_____,开始析出时的阴极电位为__________.14-11.在控制电位电解过程中,电极电位决定电极表面氧化态的还原态的___________.14-12.在控制电流电解过程中,电极表面氧化态和还原态的浓度比率决定______________. 14-13.由于电解一般在水溶液中进行的,所以要控制适当的电极电位和溶液的PH值,以防止水的分解,当工作电极为阴极时,应避免有______析出;当工作电极为阳极时,则要防止有____产生.14-14.电解时,仅有一种物质在电极上析出,且电流效率为100%,则电流与时间之产的关系可由式__________________表示.14-15.在不外加电压而借助于两个电极本身组成的原电池的电动势来进行电解,通过金属离子在阴极上定量析出,这种方法称为____________________________.14-16.由于氢在汞电极上的超电位特别大,所以使许多电动序在氢以前的金属离子可以在汞电极上析出,这是_____________________的理论依据.14-17.库仑分析法的基本依据是_____________________.14-18.库仑分析法的二个基本要求是(1)_______________________,(2)____________.14-19.恒电位为库仑分析法的仪器装置较恒电位电解法增加了一个___________________. 14-20.以测量电解过程中被测物质在电极上发生电化学反应所消耗的电量为基础的方法,称为____________.。

第16章　电解和库仑法16-1 比较电解分析方法和库仑分析方法的异同点。

答：（1）电解分析法和库仑分析法的相同点电解分析法和库仑分析法都是以电解为基础的分析方法。

（2）电解分析法和库仑分析法的不同点①电解分析法是试样溶液被电解后，待测组分在阴极或阳极上以金属单质或氧化物的形式析出，由此从共存组分中分离流出，再用重量法测量析出的物质，经过一定的代换关系求得待测物的含量，适用于常量组分的分析；②库仑分析法是测量电解完全时消耗的电荷量，依据法拉第定律由所消耗的电荷量来计算被测物质的含量，库仑分析法可用于微量组分的测定。

16-2 如何理解理论分解电压（析出电位）与实际分解电压（析出电位）的关系？答：理论分解电压（析出电位）与实际分解电压（析出电位）的关系为：实际分解电压大于理论分解电压。

理论分解电压是电解时所产生的，它的大小等于电解池中原电池电动势大小，但是极性相反，是电解能顺利进行所必须克服的电动势。

由于溶液中存在一定的电阻，并且还要克服由于电极极化所带来的过电位，因此实际分解电压大于理论分解电压。

16-3 控制电位库仑分析和库仑滴定法在原理上有何不同？答：控制电位库仑分析和库仑滴定法在原理上的不同之处如下：（1）控制电位库仑分析法是在电解过程中，将工作电极的电位调至测定所要求的电位值，保持恒定，直到电解电流为零，若电流效率为100%，电解过程的电量为被测物质所需的电量。

从串联在电解电路中的库仑计精确记录的电量值即可求算出被测物质的含量。

（2）库仑滴定法是用强度一定的恒电流通过电解池，同时用计时器记录电解时间。

被测物质直接在电极上反应或在电极附近由于电极反应产生一种能与被测物质起作用的试剂，当被测物质作用完毕后，由指示终点的仪器发出信号，立即关掉计时器。

由电解进行的时间t (s)和电流i (A)，可按式，求算出被测物质的质量m (g)。

M m it nF16-4 为什么库仑分析中要求电流效率在100%下进行电解？答：库仑分析中要求电流效率在100%下进行电解的原因为：库仑分析法定量分析是以法拉第定律作为理论进行的分析方法，电极反应过程中，不能发生副反应，并按化学计量进行，这样测定的结果才具有定量分析的依据，因此要求电流利用效率必须是100%，实际中电流利用效率不低于99.9%是允许的。

选择题及填空题1. 库仑分析的理论基础是 ( )(1)电解方程式(2)法拉第定律(3)能斯特方程式(4)菲克定律2. 下述滴定反应：O 4H +3UO +2Cr =8H +3UO +O Cr 2+22+3++2272 通常采用的电容量方法为 ( )(1) 电导滴定(2) 电位滴定(3) 库仑滴定(4) 均不宜采用3.电解所需的外加电压是用来克服电池的___反电动势_, 该电池的 超电压_和电解质溶 液的______ IR 降__。

4.在恒电流电解分析时, 为了防止干扰, 需加入去极剂, 以__以维持电极电位不变__ 在恒电流库仑分析中, 需加入辅助电解质, 除具有相同的目的外, 它__产生滴定剂_。

5.,前者为后者为。

6.用库仑滴定法可以测定化学需氧量COD.COD 是指_在一定条件下，1L 水 中可被氧化的物质（有机物或其它可还原性物质）氧化时所需要的氧气量_。

测定时加入过量 的K 2Cr 2O 7, 再以Pt 阴极电解产生__ Fe2＋_来进行“滴定”的。

7.双指示电极安培滴定法中, 在电解池上外加电压约_ 0.2 _伏特, 当用不可逆体系 滴定可逆体系时, 滴定曲线为_抛物线形状, 滴定终点在直线交点处__处。

8.在以铂为阴极电解镉时,铂表面新生的镉可使氢在该电极上的 ____过电位________ 改变。

9.库仑滴定分析法, 实际上是一种_____恒电流______________________电解分析法.计算题1. 化学需氧量（COD）是指在一定条件下，1L水中可被氧化的物质，氧化时所需氧气的质量。

现取水样100mL，在10.2mol/L硫酸介质中，以K2Cr2O7为氧化剂，回流消化15min 通过Pt阴极电极产生亚铁离子与剩下的K2Cr2O7作用，电流50.00mA，20.0s 后达到终点。

Fe2＋标定电解池中的K2Cr2O7时用了1.00min 求水样的COD量。

方程式：6Fe2+ + Cr2O7 2- + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O0.100×0.0120=0.00120 x=0.0002（1）20.00mL废水样品消耗K2Cr2O7的物质的量=0.0500×0.010-0.0002=0.0003mol; （2）0.0003mol×50【注：由20mL换算为1L废水的消耗K2Cr2O7的物质的量】=0.0150mol 它相当于0.0225mol氧气【0.0150molCr2O7 2-能够得0.09mol电子，每mol氧气能够得4mol电子。

仪器分析考试练习题和答案第11章电解与库仑分析法【11-1】解释下列名词。

电解、理论分解电压、实际分解电压、析出电位、控制电流电解法、控制电位电解法、汞阴极电解法、死停终点法、电流效率。

答：电解：将电流通过电解质溶液或熔融态电解质，（又称电解液），在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程，电化学电池在外加直流电压时可发生电解过程。

理论分解电压：使被电解的物质在两个电极上产生迅速的、连续不断的电极反应时所需要的最小外加电压的最小外加电压。

实际分解电压：指使电解质在电极上分解生成电解产物所需施加的最小电压。

析出电位：物质在阴极上产生迅速的连续不断的电极反应而被还原析出时所需要的最正的阴极电位或在阳极上被氧化析出时的阴极电位；或在阳极上被氧化析出时所需要的最负阳极电位。

控制电流电解法：在恒定的电流条件下进行电解，通过称量电解前后电极上沉积的析出物的质量来进行定量分析。

控制电位电解法：控制工作电极（阴极或阳极）电位为一恒定值的条件下进行电解的分离分析方法。

汞阴极电解法：电解时以汞作阴极，铂为阳极的电解法。

死停终点法：指把两个相同的铂电极插入滴定溶液中，在两个电极之间外加一小电压，观察滴定过程中通过两个电极间的电流突变，根据电流的变化情况确定滴定终点。

电流效率：指电解时在电极上实际沉积或溶解的物质的量与按理论计算出的析出或溶解量之比，通常用符号η表示。

【11-2】什么是电解分析和库仑分析？它们的共同点是什么？不同点是什么？答：电解分析是指在外加电压的作用下通过电极反应将试液中的待测组分转变为固相析出，称量析出物的重量以求得被测组分的含量。

库仑分析是指通过测量被测物质在100％电流效率下电解所消耗的电量来进行定量分析的方法。

共同点：测定的过程中不需要基准物质和标准溶液，且都基于电解反应。

不同点：电解分析采用称量电解后铂阴极的增量来定量的，电极不一定具有100％的电流效率；库仑分析用电解过程中消耗的电量来定量，要求电极反应必须单纯，用于测定的电极反应必须具有100％的电流效率，电量全部消耗在被测物质上。

第19章电解和库仑分析法思考题19」电解分析（电重量法）和库仑分析的共同点是什么？不同点是什么？答：电解分析（电重量法）和库仑分析的共同点是：通过电解发生电极反应进行定量的方法，无须使用基准物质和标准溶液。

不同点是：电解分析法是用电作沉淀剂，称量沉积丁•电极表而的沉积物的质量为基础的一种电分析方法。

耍求副反应不在电极上生成不溶性产物。

有较高的准确度，适于常量组分的测定，同时也是一种很好的分离手段。

库仑分析法是以测量电解过程屮被测物质在电极上发生电化学反应所消耗的电量为基础的电分析方法。

要求电流效率为100%。

适用于微量组分的测定。

19.2在电解分析屮，一般使用的工作电极而积较大，而R要搅拌，这是为什么？有时还要加入惰性电解质、pH缓冲液和配合剂，这乂是为什么？答：在电解分析屮，一般使用的工作电极面积较大，而且要搅拌，这是为了减小电流密度，以减小浓差极化。

加入惰性电解质是降低电阻，壇加导电性；pH缓冲液是为了控制合适的pH,以实现不同组分的分别测定或分离。

配合剂是为了改变析出电位，以实现不同组分的分别测定或分离。

19.3库仑分析的基本原理是什么？基本要求乂是什么？控制电位和控制电流的库仑分析是如何达到基木要求的？答：库仑分析的基本原理是法拉第（Faraday）电解定律。

基本要求是以100%的电流效率进行电解。

控制电位的库仑分析是在电解过程中，控制工作电极的电位保持恒定值,使被测物质以100%的电流效率进行电解。

控制电流的库仑分析是用恒电流电解产牛滴定剂以滴定被测物质，将100%的电流效率的要求转变为100% 的滴定效率的要求。

19.4如果要用电解的方法从含l.OOxlO2 moleL1 Ag\ 2.00 moNL1 Ct?+的溶液中，使Ag4■完全析出（浓度达到10（moleL1）而与Ci?4•完全分离。

钠阴极的电位应控制在什么数值上？（vs. SCE,不考虑超电位）。

解：查得（P° = 0.799V阴极屯位，初始^=0.799V+^lglxl0^0.681V终止绻％=°・7网+坐詈1盼炉-0.444V(Pc严心=0.337V + 0,0591V lg 2.00 = 0.346V根据屯位越正的成分先析出，所以在0.681-0.444V之间Ag析出，Cu 不析出，换算成对SCE电位E初=仇讣-（P SCE = 0.68 IV - 0.24IV = 0.440VE终=0444V - 0.241V = 0.203V 因此：钠阴极的电位应控制在0.203 V(vs. SCE)以上。