仪器分析复习题2 - 图文

7在100mLCa2溶液中添加0.100mol/LCa2标准溶液1.0mL后，电动势有4mV增加，求原来溶液中的Ca2

＋

＋

＋

的浓度。（25oC）答：

0.059x?0.004?lg(2x?10?31.366?xx?2.73?10?3mol/L－

－

0.1?1100)x 8用氟离子选择电极测定牙膏中的F含量，称取0.205g牙膏，并加入50mLTISAB试剂，搅拌微沸冷却后移入100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，移取25.0mL于烧杯中测其电位值为-0.155V，加入0.10mL，0.50mg/mL F标准溶液，测得电位值为-0.176V。该离子选择电极的斜率为59.0mV/pF，氟的相对原子质量为19.00，计算牙膏中氟的质量分数。答：

－

?0.155?Eθ?0.0591lgcX????????????????????????(1)0.10?0.50?0.176?E?0.0591lg(cX????????(2)19.00?25.0(2)?(1)θcX?1.05?10?40.3559?lg()cXcX?8.29?10mol/L8.29?10?5?19.00?100?0.158mg0.158?10-3?0.77?10-3?0.077%0.2059某钠离子选择电极其KpotNa?,H??5 = 30，如用该电极测 pNa = 3 的钠离子溶液，并要求浓度测定误差小于

3%，则试液的 pH 值必须大于多少？

[答] pNa = 3 则 [Na+] = 10-3 mol/L（因题目条件没有指明离子强度缓冲调节剂，故可以理解为浓度）这一浓度的 3% 为：Δ [Na+] = 10-3×3% = 3×10-5 mol/L

potKNa, H同为一价离子，故Na?,H?+

+

Δ[Na?]?

[H?]则 [H+] = 10-6 mol·L-1即 pH = 6 [答] 为使测量误差小于 3%，试液之 pH 值必须大于 6。

10氟离子选择电极的内参比电极为Ag－AgCl，EθA g/AgCl=0.2223V。内参比溶液为0.10mol/LNaCl和1.0×10

－3

mol/LNaF，计算它在1.0×mol/LF，pH＝7的试液中，25C时测量的电位值。

－5

－

o

PotKF?0.10?,OH?答

E?E内参?E膜1.0?10?5?0.10?10?7?0.2223?0.059lg[0.10]?0.059lg1.0?10?3?0.2223?0.059?2?0.059?0.399V11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1.0×102mol/L氯化钠溶液中测得

－

电池电动势为60.0mV（钾电极为负极），在1.0×102 mol/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。计算

PotKK?,Na?值。答：

pot?2ESCE?Ek?60mV c?0.0551lgKA,1.0?10??0.060???(1)BEk?ESCE?90.8mV c?0.0551lg1.0?10?2?0.0908???????(2)(2)?(1)lgKA,B??2.7418pot?3lgKA,?1.8?10B12玻璃电极的膜电阻为108Ω，电极响应斜率为58mV/pH，测量时通过电池的回路电流为1×10计算因电压降所产生的测量误差相当于多少pH单位？答：

－12

A，试

iR?108?1?10?12?10?4V?0.1mV0.1 ?0.0017?0.002pH58四、问答题

1请设计一个方法，用氟离子选择电极，电位法测定某试样的游离氟和氟含量？答：氟含量可采用加入T?SAB溶液的校准曲线法求得。游离氟也可以用校准曲线法，但加入T?SAB 时，不加入柠檬酸钾这类配合剂、释放剂，pH也维持原来的情况。 2若用pH玻离电极与饱和甘汞电极组成电池, 其电池电动势E与溶液pH间的关系可表示成E = b+0.059pH，试回答：(1) 写出该测量电池的表达式(2) 用直读法测定时，要预先进行哪些调节？其目的何在？ [答]1. pH 玻璃电极│待测溶液 ( cH? = x )饱和甘汞电极。2. 测量前必须进行“温度补偿”和“定位校准”。“温度补偿”调节的目的是校准 Nernst 方程中的系数。 2.303 RT/ZF，使仪器读数的每一 pH 值相当于 59.2 mV。“定位校准”调节的目的是校准 Nernst 方程中的常数项b(EISE), 使仪器读数直接指示待测溶液中的 pH 值。 3根据1976年?UPUC推荐，离子选择性电极可分为几类，并举例说明。答：根据1976年?UPAC推荐，通常离子选择电极可以分为两大类：（1）原电极（2）敏化离子选择电极，它们又可分为若干种。例如用单晶膜的氟离子选择电极属原电极。原电极：如Ag电极 ?4为什么测量一电池的电动势不能用一般的电压表？应用什么方法测量之？[答]电池的电动势是指电池没有电流通过时两端的端电压，当用一般的电压表来测量时，由于电池中有电流通过，而电池有内阻，这就产生电压降 (E - iR = U ) 此时用电压表测得的仅仅是端电压U。另外，由于电流通过电池，在电池两电极上发生电化学反应，产生极化现象，也将影响电动势的准确测量。所以不能用一般的电压表来测量电池的电动势，而应用电位差计，利用补偿法原理 (使i = 0 ) 来测之。 5试总结在各种方式的电位滴定中各用到哪些指示电极？为什么？[答] (1) 酸碱中和─玻璃电极因为达计量点时, 氢离子浓度发生大幅度变化, 而玻璃电极能响应氢离子浓度的变化.(2) 氧化还原─Ｐt 电极Ｐt 是一种性质稳定的惰性金属，本身并不参与反应，但它作为一个导体，是物质氧化态和还原态交换电子的场所，通过它可显示溶液中氧化还原体系的平衡电势。(3) 配合滴定─根据不同的配合反应来选择电极，例如用 Hg(NO3)2滴定氰化物，生成 Hg(CN)4配离子，滴定过程中 Hg2?2?的浓度发生变化，所以可用 Hg 电极作指示电极，此外也可用 pM 电极为指示电极。 (4) 沉淀滴定 -- 根据不同的沉淀反应来选择，如用 AgNO3滴定 Cl-、Br-、I-时，可用银作指示电极。 6现用氟离子选择电极法测定某试样中氟含量,在一般情况下，下列各离子Cl-、Br-、I-、OH-、SO42-、HCO3-、Al3+、NO2-�辍�Fe3+中哪些有干扰？若有干扰，简单说明产生干扰的原因。加入总离子强度调节剂 (TISAB) 的作用是什么？ [答] OH-有干扰，因为 OH-与 F-的离子半径相近，所带电荷相同，因此能进入LaF3晶格参与 F-的响应。Al(III)、Fe(III) 也产生阳离子干扰，它们均能与 F-配合,降低了 F-的有效浓度。 TISAB 的作用是：1. 控制溶液的离子强度，维持活度系数恒定。2. 掩蔽干扰离子。3. 控制溶的 pH 值。 7什么是扩散电位，它有没有稳定的值？答：正、负离子由于扩散，自由通过界面的速度不同，引起电荷的分离，而产生的界面电位差，称为扩散电位。电荷的分离，库仑力的作用能改变离子通过界面的速度，形成稳定的电位差值。 8试举出两种常用的参比电极。写出半电池及电极电位表达式

-. [答] 1. 甘汞电极Hg│Hg2Cl2, Cl（饱和，1mol/L 或 0.1 mol/L）电极电位决定于 Cl-的浓度。E = E- RT/Fθ×ln aCl? 常用的是饱和甘汞电极，在25℃时其电位为 0.2415 V，（vs.SHE） 2. Ag - AgCl 电极 Ag│AgCl, Cl-（饱和， 1 mol/L） 电极电位决定于 Cl-浓度E = E- RT/F×ln aCl?常用的是以饱和 KCl 为内充液, 在25℃其电极电位为 θ0.1998 V (vs.SHE) 9简单说明电位法中标准加入法的特点和适用范围？答：标准加入法是通过测量已知体积的试液和加入量较少但定量的标准溶液后的试液。它们具有相近的总离子强度和活度系数，将测量值根据电位与浓度的基本公式计算，求得含量。它适用于组成较为复杂，份数不多的试样分析。 10用离子选择性电极测定离子活度时，若使用标准加入法，试用一种最简单方法求出电极响应的实际斜率。[答]使用标准加入法计算公式计算时必须知道该电极 Nernst 响应的实际斜率 S。不用作标准曲线，求算实际斜率的实验方法是，在完成试样的测定后，此时E = b + S lgf·cx，用空白溶液将试液稀释 1 倍，此时E ' = b + S lg(fcx)/2，因此可按下试计算实际斜率：S = (E - E ')/lg2 11由 LaF3单晶膜制成的氟离子选择性电极，其内阻高达 0.15?5 M?，因此要设置内参比电极和内充溶液。试问理论上对内充溶液有何要求? 今以 Ag/AgCl 电极为内参比电极时，用于 LaF3单晶膜氟离子选择性电极的内充溶液组成如何？[答]为了使晶体膜内电位和内参比电极电位稳定，内充溶液应含有晶体膜的敏感离子和内参比电极响应离子。 LaF3单晶膜氟离子选择性电极的内充溶液中应含 F-和 Cl-，如 0.1 mol/L NaF + 0.1 mol/L NaCl 溶液。 12什么是Donnan电位，为什么有稳定值？答：Donnan电位，是指离子的扩散带有选择性，只有某些离子能通过界面，其结果造成电荷的分离，而形成的电位。库仑力的作用能改变离子通过界面的速度，形成稳定的电位差值。 第十一章

一、选择题

1库仑滴定不宜用于（1）（1）常量分析（2）半微量分析（3）微量分析（4）痕量分析

2在 CuSO4溶液中，用铂电极以0.100A的电流通电 10min，在阴极上沉积的铜的质量是多少毫克 [Ar(Cu) = 63.54] ( 4 )

(1) 60.0 (2) 46.7 (3) 39.8 (4) 19.8

3用银电极电解 1mol/L Br-、1mol/L CNS-、0.001mol/L Cl-,0.001mol/L IO3-和 0.001 mol/LCrO42-的混合溶液,E?(AgBr/Ag) = +0.071V , E?(AgCNS/Ag) = +0.09V,�轊?(AgCl/Ag) =+0.222V,�轊?(AgIO3/Ag) = +0.361V,

E?(Ag2CrO4/Ag) = +0.446V，在银电极上最先析出的为(4) (1) AgBr (2) AgCNS (3) AgCl (4) AgIO3

4库仑滴定法的“原始基准”是（4）（1）标准溶液（2）基准物质（3）电量（4）法拉第常数

5微库仑滴定分析时，加入大量去极剂是为了( 2 )(1) 增加溶液导电性 (2) 抑制副反应，提高电流效率(3)控制反应速度(4) 促进电极反应

6用96484 C电量，可使 Fe2(SO4)3溶液中沉积出铁的质量是多少克 ?[Ar (Fe) = 55.85, Ar (S) = 32.06, Ar (O)= 16.00] ( 3 )

(1) 55.85 (2) 29.93 (3) 18.62 (4) 133.3

7某有机物加热分解产生极不稳定的Cl2，Br2等物质，最宜采用测定其量的方法是（3）（1）（直接）电位法（2）电位滴定法（3）微库仑分析（4）电导分析法

8在控制电位电解法中，被测物电解沉积的分数与（3）(1)中没谈到c0，也可认为对 (3）与A，V，?，D，t有关，而与c0无关（4）与A，V，?，D，t及c0无关（1）电极面积A，试液体积V，搅拌速度v，被测物质扩散系数D和电解时间t有关（2）A，V，?，D，t有关，还有被测物初始浓度c0有关

9在库仑分析中，为了提高测定的选择性，一般都是采用 ( 3 ) (1) 大的工作电极 (2) 大的电流 (3) 控制电位(4) 控制时间

10由库仑法生成的 Br2来滴定Tl+， Tl++ Br2─→ Tl��+ 2Br-到达终点时测得电流为 10.00mA，时间为 102.0s，溶液中生成的铊的质量是多少克? [Ar (Tl) = 204.4] ( 2 ) (1) 7.203×10-4 (2) 1.080×10-3 (3) 2.160×10-3_ (4) 1.808

11用2.00A的电流，电解 CuSO4的酸性溶液，计算沉积 400mg 铜，需要多少秒 ?Ar(Cu) = 63.54 ( 4 ) (1) 22.4 (2) 59.0 (3) 304 (4) 607

12库仑滴定中加入大量无关电解质的作用是 ( 4 )(1) 降低迁移速度(2) 增大迁移电流(3) 增大电流效率 (4) 保证电流效率 100%

13高沸点有机溶剂中微量水分的测定，最适采用的方法是（4）（1）（直接）电位法（2）电位滴定法（3）电导分析法（4）库仑分析法

14电解分析的理论基础是（4）（1）电解方程式（2）法拉第电解定律（3）Fick扩散定律（4）（1）、(2）、（3）都是其基础

15库仑分析与一般滴定分析相比（4）

（1）需要标准物进行滴定剂的校准（2）很难使用不稳定的滴定剂（3）测量精度相近（4）不需要制备标准溶液，不稳定试剂可以就地产生

16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

17微库仑分析与库仑滴定相比，前者主要特点是（3）（1）也是利用电生滴定剂来滴定被测物质（2）也是利用电生滴定剂来滴定被测物质，而且在恒流情况下工作（3）也是利用电生滴定剂来滴定被测物质，不同之处是电流不是恒定的（4）也是利用电生滴定剂来滴定被测物质，具有一对工作电极和一对指示电极 18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