仪器分析习题 Y3习题の电化学分析法导论-电位分析法-电解与库伦分析法..

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

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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。()

A不对称电位B液接电位

C温度D不对称电位和液接电位

11~15：B、D、B、C、D；16~20：B、D、B、C、D

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21.【难】用银离子选择电极作指示电极，电位滴定测定牛奶中氯离子含量时，如以饱和甘汞电极作为参比电极，双盐桥应选用的溶液为（）

AKNO3BKClCKBrDKI 

22.pH玻璃电极产生的不对称电位来源于()

A玻璃膜干层（中间层）组成不均匀B内外溶液中H+浓度不同

C内外溶液的H+活度系数不同D内外参比电极不一样

23.M1|M1n+┊┊M2m+|M2在上述原电池的图解表示式中，规定左边的电极为()

A正极B负极C阴极D阳极

24.用离子选择电极标准加入法进行定量分析时，对加入标准溶液的要求为()

A体积要大，其浓度要高B体积要小，其浓度要低

C体积要大，其浓度要低D体积要小，其浓度要高

25.离子选择电极的电位选择性系数可用于()

A估计电极的检测限B估计共存离子的干扰程度

C校正方法误差D计算电极的响应斜率

26.【难】用氯化银晶体膜离子选择电极测定氯离子时，如以饱和甘汞电极作为参比电极，应选用的盐桥为：()

AKNO3BKClCKBrDKI

27.中性载体电极与带电荷流动载体电极在形式及构造上完全相同。它们的液态载体都是可以自由移动的。它与被测离子结合以后，形成（）

A带电荷的化合物，能自由移动

B形成中性的化合物，故称中性载体

C带电荷的化合物，在有机相中不能自由移动

D形成中性化合物，溶于有机相，能自由移动

28.pH玻璃电极产生酸误差的原因是（）

A玻璃电极在强酸溶液中被腐蚀

BH+度高，它占据了大量交换点位，pH值偏低

CH+与H2O形成H3O+，结果H+降低，pH增高

D在强酸溶液中水分子活度减小，使H+传递困难，pH增高

29.玻璃膜钠离子选择电极对氢离子的电位选择性系数为100，当钠电极用于测定1×10-5mol/LNa+时，要满足测定的相对误差小于1%，则试液的pH应当控制在大于()

A3B5C7D9

30.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()

A0.002倍B500倍C2000倍D5000倍

21~25：A、A、B、D、B；26~30：B、D、D、D、B

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31.钾离子选择电极的选择性系数为，当用该电极测浓度为1.0×10-5mol/LK+，浓度为1.0×10-2mol/LMg溶液时，由Mg2+引起的K+测定误差为()A0.00018%B134%C1.8%D3.6%

32.碘化银晶体膜电极在测定氰离子时，其电极电位（）

A随试液中银离子浓度的增高向负方向变化

B随试液中碘离子浓度的增高向正方向变化

C随试液中氰离子浓度的增高向负方向变化

D与试液中银离子浓度无关

33.在电位滴定中，以△E/△V－V（E为电位，V为滴定剂体积）作图绘制滴定曲线,滴定终点为：()

A曲线的最大斜率（最正值）点B曲线的最小斜率（最负值）点

C曲线的斜率为零时的点D△E/△V为零时的点

34.pH玻璃电极在使用前一定要在水中浸泡几小时,目的在于()

A清洗电极B活化电极C校正电极D除去沾污的杂质

35.离子选择电极的电位选择性系数可用于()

A估计电极的检测限B估计共存离子的干扰程度

C校正方法误差D计算电极的响应斜率

31~35：C、C、B、D、B；26~30：B、D、D、D、B

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填空题

1.正负离子都可以由扩散通过界面的电位称为______,它没有_______性和______性,而渗透膜,只能让某种离子通过,造成相界面上电荷分布不均,产生双电层，形成______电位。扩散电位；强制；选择；Donnan/道南。

2.用氟离子选择电极的标准曲线法测定试液中F-浓度时,对较复杂的试液需要加入____________试剂,其目的有第一________；第二_________；第三___________。总离子强度调节剂（TISAB）；使被测离子释放成为可检测的游离离子；使试液在离子选择电极适合的pH范围内，避免H＋或OH－干扰；维持试样与标准试液有恒定的离子活度；

3.用直读法测定试液的pH值,其操作定义可用式_____________________来表示（25℃时）。用pH玻璃电极测定酸度时,测定强酸溶液时,测得的pH比实际数值_______,这种现象称为________。测定强碱时,测得的pH值比实际数值______,这种现象称为__________。；偏高；酸差；偏低；碱差或钠差。

4.由LaF3单晶片制成的氟离子选择电极,晶体中________是电荷的传递者,________是固定在膜相中不参与电荷的传递,内参比电极是________________,内参比电极由_____________________组成。F－；La3＋；Ag|AgCl；0.1mol/LNaCl和0.1mol/LNaF溶液。

5.在电化学分析方法中,由于测量电池的参数不同而分成各种方法:测量电动势为______；测量电流随电压变化的是_____,其中若使用_______电极的则称为______；测量电阻的方法称为__________；测量电量的方法称为_________。电位分析法；伏安法；滴汞；极谱法；电导分析法；库仑分析法。

6.电位法测量常以____________________作为电池的电解质溶液,浸入两个电极,一个是指示电极,另一个是参比电极,在零电流条件下,测量所组成的原电池______________。待测试液；电动势。

7.离子选择电极的选择性系数表明_______离子选择性电极抗______离子干扰的能力。系数越小表明_______________________________________________。A；B；抗干扰的能力越强。

8.离子选择电极用标准加入法进行定量分析时,对加入的标准溶液要求体积要________，浓度要_____，目的是____________。小；高；减小稀释效应。

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是非题

1.电化学分析法仅能用于无机离子的测定。（）

2.电位测量过程中，电极中有一定量电流流过，因此产生了电极电位。（）

3.液接电位产生的原因是由于两种溶液中存在的各种离子具有不同的迁移速率。（）

4.液接电位的产生是由于两相界面处存在着电阻层。（）

5.参比电极必须具备的条件是只对特定离子有响应。（）

6.参比电极的电极电位不随温度变化是其特性之一。（）

7.甘汞电极的电极电位随电极内KCl溶液浓度的增加而增加。（）

8.参比电极的电极电位的大小主要取决于内参比溶液。（）

9.Hg电极是测量汞离子的专用电极。（）

10.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。（）

1~5：Х、Х、√、Х、Х；6~10：Х、Х、√、Х、Х

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11.【难】甘汞电极和Ag-AgCl电极只能作为参比电极使用。（）

12.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pH玻璃电极），不对称电位的值相同。（）

13.【难】玻璃膜电极使用前必须浸泡24h，在玻璃表面形成能进行H十离子交换的水化膜，故所有膜电极使用前都必须浸泡较长时间。（）

14.离子选择电极的电位与待测离子活度成线性关系。（）

15.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。（）

16.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。（）

17.不对称电位的存在主要是由于电极制作工艺上的差异。（）

18.氟离子选择电极的晶体膜是由高纯LaF3晶作的。（）

19.称为电极的选择性系数，通常<<1，值越小，表明电极的选择性越高。（）

20.【难】离子选择性电极的选择性系数是与测量浓度无关的常数，可以用来校对干扰离子产生的误差，使测量更准确。（）

11~15：Х、Х、Х、Х、√；16~20：Х、Х、Х、√、√

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21.【难】离子选择性电极的选择性系数在严格意义上来说不是一个常数，仅能用来评价电极的选择性并估算干扰离子产生的误差大小。（）

22.【难】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。（）

23.用总离子强度调节缓冲溶液（TISAB）保持溶液的离子强度相对稳定，故在所有电位测定方法中都必须加人TISAB。（）

24.pH测量中，采用标准pH溶液进行定位的目的是为了校正温度的影响及校正由于电极制造过程中电极间产生的差异。（）

25.测定溶液的pH通常采用比较的方法，原因是由于缺乏标准的pH溶液。（）

26.在电位分析中，通常测定的应是待测物的活度，但采用标准加入法测定时，由于加人了大量强电解质，所以测定的是待测物的浓度而不是活度。（）

27.标准加人法中，所加人的标准溶液的体积要小，浓度相对要大。（）

28.【未学】直接电导测量法可以用来测定溶液中某种离子的量。（）

29.【未学】电导池（即电导电极）的池常数为K=L/A。（）

30.【未学】电解质溶液的电导计算公式为G=S/K。（）

21~25：√、√、Х、Х、Х；26~30：Х、√、Х、√、√

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31.【未学】电导分析法的一个重要用途是测定水的纯度，其原理是测定溶液中离子总的电导率。（）

32.【未学】在电导率测定过程中，随着温度的升高，溶液的电导率将减小。（）

33.【未学】溶液在无限稀释时，其中某一离子的摩尔电导率大小受其他离子的影响较大。（）

34.【未学】电导滴定曲线的形状与电位滴定曲线的形状相似。（）

35.【未学】高频电导分析法的特性是使用的电导电极不直接与溶液接触。（）

36.电解分析法是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。（）

37.电解分析法是以测量沉积于电极表面的沉积物质量为基础的。（）

38.在电解分析法中，通常的情况下，所施加的外加电压都要小于理论分解电压。（）

39.电解分析法是以电压为“沉淀剂”的重量分析法。（）

40.欲实现电解分析，则要加直流电压于电解池的两个电极上。（）

31~35：√、Х、Х、Х、√；36~40：Х、√、Х、Х、√

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41.在利用电解分析法对物质进行分析的过程中不需要基准物质和标准溶液。（）

42.电极电位值偏离平衡电位的现象，称为电极的极化现象。一般来说，阳极极化时，其电极电位更负。（）

43.通常情况下，析出金属离子的超电位都较小，可以忽略。（）

44.H2和O2在不同电极上的超电位与电极电位有关。（）

45.对金属离子来说，析出电位越正在阴极上越容易被还原（）

46.在控制电位电解中，为了保持工作电极电位恒定，应保持外加电压不变。（）

47.在控制电流电解中，电流应保持恒定而外加电压变化较大。该种电解方式的选择性较控制阴极电位电解方式要差。（）

48.在控制电位电解过程中，随着金属离子的析出，电解电流越来越小，其随时间的变化呈直线衰减。（）

49.【难】在控制电位电解过程中，电解电流的变化与金属离子的起始浓度无关。（）

50.在控制电位电解过程中，应用控制外加电压的方式即可以达到很好的分离效果。（）

41~45：√、Х、√、Х、√；46~50：Х、√、Х、√、√

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简答题

1.电位测定法的根据是什么？

答：对于一个氧化还原体系：O+ne-=R

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：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,该数值越小，说明离子选择性电极对欲测离子i的选择性越好。

4.直接电位法的主要误差来源有哪些？应如何减免？

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。

(3)干扰离子：凡是能与欲测离子起反应的物质，能与敏感膜中相关组分起反应的物质，以及影响敏感膜对欲测离子响应的物质均可能干扰测定，引起测量误差，因此通常需要加入掩蔽剂，必要时还须分离干扰离子。

(4)另外溶液的pH，欲测离子的浓度，电极的响应时间以及迟滞效应等都可能影响测定结果的准确度。

5.【难】为什么一般来说，电位滴定法的误差比电位测定法小？

答：直接电位法是通过测量零电流条件下原电池的电动势，根据能斯特方程式来确定待测物质含量的分析方法。而电位滴定法是以测量电位的变化为基础的，因此，在电位滴定法中溶液组成的变化、温度的微小波动、电位测量的准确度等对测量影响较小。

6.简述离子选择性电极的类型及一般作用原理

答：主要包括晶体膜电极、非晶体膜电极和敏化电极等。晶体膜电极又包括均相膜电极和非均相膜电极两类，而非晶体膜电极包括刚性基质电极和活动载体电极，敏化电极包括气敏电极和酶电极等。

晶体膜电极以晶体构成敏感膜，其典型代表为氟电极。其电极的机制是：由于晶格缺陷（空穴）引起离子的传导作用，接近空穴的可移动离子运动至空穴中，一定的电极膜按其空穴大小、形状、电荷分布，只能容纳一定的可移动离子，而其它离子则不能进入，从而显示了其选择性。

活动载体电极则是由浸有某种液体离子交换剂的惰性多孔膜作电极膜制成的。通过液膜中的敏感离子与溶液中的敏感离子交换而被识别和检测。

敏化电极是指气敏电极、酶电极、细菌电极及生物电极等。这类电极的结构特点是在原电极上覆盖一层膜或物质，使得电极的选择性提高。典型电极为氨电极。

以氨电极为例，气敏电极是基于界面化学反应的敏化电极，事实上是一种化学电池，由一对离子选择性电极和参比电极组成。试液中欲测组分的气体扩散进透气膜，进入电池内部，从而引起电池内部某种离子活度的变化。而电池电动势的变化可以反映试液中欲测离子浓度的变化。

7.列表说明各类反应的电位滴定中所用的指示电极及参比电极，并讨论选择指示电极的原则。

答：

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