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
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。()
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
*********************************************************************
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
*********************************************************************
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LaF 3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 －；La 3＋；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pot B A K ,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晶体制作的。（）
19.pot j i K,称为电极的选择性系数，通常pot j i K,<<1，pot j i K,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：)
()(ln R a O a nF RT E E +=θ 对于纯金属，活度为1，故上式变为：)(ln O a nF
RT E E +=θ 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pot j i K,来表征。pot j i K,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：
选择指示电极的原则为指示电极的电位响应值应能准确反映出离子浓度或活度的变化。
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试题解答3(电解分析与库仑分析)
第三章 电解分析与库仑分析 思考与习题 1．计算0.1mol .L -1硝酸银在pH=1的溶液中的分解电压。ηAg =0, ηO2= +0.40V 。 解答： V 0.4300.7411.271E 1.171lg(0.1)40.0591.231][H P lg 40.059 4e 4H O O 2H 阳极反应： 0.741V 0.059lg0.10.800]0.059lg[Ag Ag e Ag 44O O H ,O 22Ag ,Ag 阴222=-=-==+=?+=++==+=+==++++++阴析阳析分阳析析分解电压： 阴极反应： ??????οο 2．在电解中，如阴极析出电位为+0.281V ，阳极析出电位为+1.513V ，电解池的电 阻为1.5Ω。欲使 500mA 的电流通过电解池，应施加多大的外加电压？ 解答： V R i E 982.175.0)281.0513.1(5 .15.0281.0513.1)(=+-=?--=?+-=阳析阴析外?? 3．电解硝酸铜时，溶液中其起始浓度为0.5mol .L -1，电解结束时降低到10-6 mol ?L -1。 试计算在电解过程中阴极电位的变化值。 解答： 如果不考虑c η则：Cu 2+开始析出时： V V Cu L mol Cu V Cu Cu Cu Cu Cu 168.0 193.010lg 2 059.037.0]lg[2059.0: 10][361.05.0lg 2 059.037.0]lg[2059.062,21622,122=?∴=+=+=?=+=+=-+--++++?????οο阴阴时降至 4．在1mol .L -1硝酸介质中，电解 0.1mol .L -1Pb 2＋以PbO 2析出时，如以电解至尚留 下0.01%视为已电解完全，此时工作电极电位的变化值为多大？ 解答： 阳极反应：Pb 2+ + 2H 2O = PbO 2 + 4H + + 2e 阴极反应：2H + + 2e = H 2 开始析出时阳极电位：
电解及库仑分析法
第十一章电解及库仑分析法 1、什么叫做分解电压？为什么实际分解电压的数值比按电解产物所形成的原电池的反电动势要大？ 答：分解电压：在电解时，能够使被电解物质在两电极上产生迅速、连续的电极反应，所需的最低外加电压。 因为当电流通过电解池时，电极的实际电位常偏离平衡电位，即产生极化现象。极化使阳极电位变得更正，阴极电位变得更负，即产生过电位（η=ηa－ηc），而分解电压是原电池电动势、电池过电位、电解池电压降iR之和，即： U = (E a +ηa) －(E c +ηc) + iR 所以，实际分解电压比电池反电动势大。 2、控制电流电解分析和控制电位电解分析各有何优缺点？ 答：控制电流电解分析，由于电解电流大，并且基本恒定，因此电解效率高，分析速度快。但由于阴极电位不断负移，其它离子也可能沉积下来，故选择性差。 而控制阴极电位能有效防止共存离子的干扰，选择性好，该法即可作定量测定，又可广泛作为分离技术，常用于多种金属离子共存情况下某一种离子的测定。 3、库仑分析与电解分析在原理、装置上有何异同点？ 答：电解分析与库仑分析在原理、装置上有许多共同之处，都需要通过控制分解电压或阴极电位来实现不同金属离子的分离，库仑分析也属于电解分析的范畴。不同的是通常的电
解分析是通过测量电解上析出的物质的质量来进行定量分析，而库仑分析是通过测量通过体系的电量（Q nF M m ）来进行定量测定。 在测量装置上，二者也有共同之处，均需要有阴极电位控制装置，不同之处在于库仑分析中需要在电解回路中串联一个库仑计以测量通过体系的电量。 4、用库仑法在定量分析时，要取得准确的分析结果应注意些什么？ 答：要求电极反应单纯，电流效率100%，应注意消除各种影响电流效率的因素。 5、在恒电流库仑分析法和控制电位库仑分析法中，是如何测得电量的？ 答：在控制电位库仑分析法中，是用精密库仑计来测量电量的。常用的有气体库仑计和电子积分库仑计等。在恒电流库仑滴定中，由于电流是恒定的，因而通过精确测定电解进行的时间及电流强度，即可计算出电量。 6、为什么在库仑分析中要保证电流效率100%？如何保证电流效率100%？ 答：因为库仑分析的理论依据是法拉第定律，根据这一定律，只有当电流效率为100%时，通过溶液或者电解时所消耗的电量才能完全应用于被测物质进行电极反应。 消除各种影响电流效率的因素。 7、某溶液含有2mol/L Cu 2+ 和 0.01mol/L Ag +，以Pt 为电极电解： （1）在阴极上首先析出的是铜还是银？ （2）能否使两种金属离子完全分离？若可以，阴极电位控制在多少？铜和银在Pt?电极上
电解与库仑习题解答
电解与库仑分析法习题解答 16-9用汞阴极恒电流电解pH 为1的Zn 2+溶液，在汞电极上，η H2=-1.0V ，试计算在氢析出前，试液中残留的Zn 2+浓度。 解：V 059.10.1]H lg[059.0(2 22H ΘH ,H H ,H -=-=+=+++ηE E 析出） (mol/L)109.26][Zn ]lg[Zn 20.0590.7631.0591122-++?=+-=- 16-10在1mol/L 硫酸介质中，电解1mol/L 硫酸锌与1mol/L 硫酸镉混合溶液。试问：（1）电解时， 锌与镉何者先析出？（2）能不能用电解法完全分离锌和镉？电解时，应采用什么电极？ηH2(铂电 极上)=-0.2V,ηH2(汞电极上)=-1.0V ,ηCd =0, ηZn =0 解：（1）若以铂为阴极： V 763.01lg 2059.0Zn ,Zn Zn ,Zn 22-=+=Θ++E E V 403.01lg 2 059.0ΘCd ,Cd Cd ,Cd 22-=+=++E E 显然，镉先析出。当mol/L 10]Cd [52-+= V 551.010lg 2 059.0403.05Cd ,Cd 2-=+-=-+E 但氢先析出，干扰析出，当[H +]=10-5mol/L 时， V 495.02.010lg 059.0(5H ,H 2 -=-=-+析出）E 显然，伴随镉的析出，还有氢离子的干扰。 （2）若以汞作阴极。因V 0.12H -=η 析出完全时的电位。小于析出）+-==+2H H ,H Cd V 0.1(22 ηE V 910.010lg 2 059.0763.05Zn ,Zn 2-=+ -=-+E 大于氢离子的析出电位。故氢离子不干扰镉、锌的析出。 V 15.0V 36.0)763.0(403.0,,22>=---=-=?++Zn Zn Cd Cd E E E 说明能分离完全。 16-11用控制电位电解0.1mol/L 硫酸铜溶液，如控制电解时的阴极电位为-0.10V （对SCE ），使电 解完成，试计算铜离子的析出的百分数。 解：阴极电位为：V 144.0244.01.0=+-=E ]Cu lg[2 059.034.0144.0];Cu lg[2059.022++Θ+=+=E E 得：mol/L 1027.27-?=x 故铜的析出量为0.1mol/L 残留量为：%1027.2%1001 .01027.247--?=??
第二章电化学分析法概论
第二章电化学分析法概论 教师：李国清 一. 教学目的： ⑴掌握电化学电池的结构和表示方法 ⑵了解电极电位、液体接界电位、电极极化的形成过程 ⑶了解电极的作用及分类 二. 教学重点： ⑴掌握电池的表示方法 ⑵了解电极的极化和电极的分类 三．教学难点： 电池的表示方法、电极的分类 四．教具：多媒体计算机。 五．教学方法：讲授、演示、提问、讨论。 六．教学过程： §1. 电化学分析的定义及特点： 一、电化学分析： 根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法称电化学分析。它是以溶液电导、电位、电流和电量等电化学参数与被测物质含量之间的关系作为计量基础。 二、电化学分析法优点： 1、准确度高 精密的库仑滴定分析法，不需要标准物质做比较，仅参考法拉第常数，误差为0.0001% 2、灵敏度高； 一般可测到10-4 ~ 10-8 mol/L，伏安分析法可测到10-10 ~ 10-12 mol/L 3、选择性好 可通过控制化学电池的某些条件，大大提高测定的选择性 4、分析速度快； 5、测定范围宽：电导、电位、电解分析法可测定常量组分，而极谱和伏安分析法可以测定痕量组分 6、仪器设备简单
§2. 电化学分析方法分类 电化学分析方法主要有下面几类： 1.电导分析法 2.电位分析法 3.电解分析法 4.库仑分析法 5.极谱法和伏安法 1．电导分析法 （1）电导滴定法：通过电导的突变来确定滴定终点，然后计算被测物质的含量。（2）直接电导法：直接测定溶液的电导值而测出被测物质的浓度。 2．电位分析法 电位分析法：用一指示电极和一参比电极与试液组成电化学电池，在零电流条件下测定电池的电动势，依此进行分析的方法。包括：⑴直接电位法⑵电位滴定法3．电解分析法 电解分析法：应用外加电源电解试液，电解后称量在电极上析出的金属的质量，依此进行分析的方法。也称电重量法。 4. 库仑分析法 库仑分析法：应用外加电源电解试液，根据电解过程中所消耗的电量来进行分析的方法。分为： ⑴控制电位库仑分析法：直接根据被测物质在电解过程中所消耗的电量来求含量。 ⑵库仑滴定法：用恒电流在100%的电流效率下进行电解，使电解过程中产生一种物质，该物质与被测物进行定量的化学反应，反应的化学计量点可用指示剂或电化学方法来指示，根据电解电流和电解消耗的时间按法拉第电解定律计算分析物的量。 5．极谱法和伏安法 两者都是以电解过程中所得的电流—电压曲线为基础来进行分析的方法。 ⑴极谱法：使用滴汞电极或其它表面能够周期性更新的液体电极，称为极谱法。 ⑵伏安法：使用表面静止的液体或固体电极，称为伏 安法。
电解和库伦分析法tiku
电解和库伦分析法练习题 一、选择题 1.库仑滴定不宜用于（） A.常量分析 B.半微量分析 C.微量分析 D.痕量分析 A 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) = 6 3.54] ( ) A. 60.0 B.46.7 C. 39.8 D. 19.8 D 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,E(AgCl/Ag) =+0.222V,E(AgIO3/Ag) = +0.361V, E(Ag2CrO4/Ag)= +0.446V， 在银电极上最先析出的为( ) A. AgBr B.AgCNS C.AgCl D. AgIO3 D 4.库仑滴定法的“原始基准”是（） A.标准溶液 B.基准物质 C.电量 D.法拉第常数 D 5微库仑滴定分析时，加入大量去极剂是为了( ) A. 增加溶液导电性 B. 抑制副反应，提高电流效率 C. 控制反应速度 D. 促进电极反应 B 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] ( ) A. 55.85 B. 29.93 C. 18.62 D. 133.3 C 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（） A.（直接）电位法 B.电位滴定法 C.微库仑分析 D.电导分析法 C 8.在控制电位电解法中，被测物电解沉积的分数与（） A.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 B.A，V，?，D，t有关，还有被测物初始浓度c0有关
选修4第四章《电化学基础》教材分析与教学建议(常芸)
选修4 第四章《电化学基础》教材分析与教学建议 荔湾区教育发展研究中心常芸 一、教材分析 1、地位和作用 （1）本章是高中化学基本理论知识体系中的一个重要内容，也是学生所学高中知识的难点之一。有关电化学知识考点是高考考查的必考点、热点。 （2）本章在必修2教材“化学能与电能” 内容的基础上进一步拓宽和加深，同时，在学习了前面溶液中离子平衡知识已经为学生建立了微观、动态、相互作用的认识深度，并且建立了分析反应体系中微粒及运动情况的认识思路，因此电化学是对氧化还原反应、离子反应等知识进行深化和应用。 （3）本章知识在了解和掌握了原电池、电解池工作原理的基础上，通过对碱性锌锰干电池（一次电池）、铅蓄电池（二次电池）、燃料电池、电镀、金属精炼的分析，体会电化学知识与生产、生活、国防等工业的密切联系以及对人类社会发展和进步的重要作用。其中涉及的“化学能与电能的相互转化”是选修4第一章“化学反应与能量”学习的延续。 （4）通过对金属腐蚀和防护原理和实验的探究，培养学生的实验技能和应用所学知识分析、解决实际问题的能力（理论联系实际）。 2、知识结构 本章的知识结构为：
二．课程标准、考试说明对本章的要求 三、课时分配建议 第一节原电池（含原电池的设计）1课时 第二节化学电源 【一、二次电池、燃料电池】1课时 第三节电解池2课时 第四节金属的电化学腐蚀与防护2课时 复习2课时 测验、评讲2课时 合共10课时。 四、各节教学目标 （1）知识与技能： ①在氧化还原的知识基础上，进一步理解原电池、电解池的反应原理与它们的装置。能够根据电极材料、氧化还原反应原理写出电极反应式。 ②了解原电池、电解池的工作原理在实际的一些应用。 ③了解金属腐蚀的原理与种类，认识金属腐蚀的危害，知道防止金属腐蚀的方法。（2）过程与方法： ①在运用氧化还原反应原理来分析原电池、电解池及各类化学电源工作原理的过
分析化学09-电解和库仑分析法答案
九、电解和库仑分析法 答案 一、选择题 ( 共32题 ) 1. 2 分 (1127) (4) 2. 2 分 (1129) (4) 3. 2 分 (1130) (3) 4. 2 分 (1131) (2) 5. 1 分 (1144) (1) 6. 1 分 (1149) (4) 7. 2 分 (1155) (2) 8. 2 分 (1165) (3) 9. 2 分 (1166) (4) 10. 2 分 (1167) (1) 11. 2 分 (1205) (3) 12. 1 分 (1548) (2) 13. 2 分 (1549) (4) 14. 1 分 (1550) (1) 15. 2 分 (1551) (4) 16. 2 分 (1607) (4) 17. 1 分 (1914) (3) 18. 1 分 (1915) (3) 19. 1 分 (1916) (4) 20. 1 分 (1917) (2) 21. 2 分 (1918) (3) 22. 1 分 (1919) (4) 23. 2 分 (1932) (4) 24. 2 分 (1933) (3) 25. 2 分 (1934) (4) 26. 2 分 (1935) (4) 27. 1 分 (1936) (2) 28. 1 分 (1937) (1) 29. 1 分 (1938) (1) 30. 2 分 (1939) (4) 31. 2 分 (1940) (4) 32. 2 分 (1941) (3) 二、填空题 ( 共39题 ) 1. 2 分 (1608) [答] 100%电流效率 2. 2 分 (1609) [答] 法拉第定律 3. 2 分 (1610) [答] Ni 4. 2 分 (2034) [答] m = (M /nF ) ×it 5. 2 分 (2042) [答] 负；正；不断增大。 6. 2 分 (2065) [答] 要求电流效率 100%；阴极上 H 2；阳极上 O 2。 7. 2 分 (2077) [答] 迅速下降 8. 2 分 (2084) [答] 超电位 9. 2 分 (2258) [答] 分解电压 10. 2 分 (2851) 库仑滴定法和控制电位库仑分析法；100％ 电流效率； 法拉第电解定律。 11. 2 分 (2852) 222H O e + H OH 22+- 12. 5 分 (2853) 化学指示剂法、电位法、光度法、永停终点法； 永停终点法。 13. 2 分 (2854)
第四章电化学与电位分析法
第四章 电化学与电位分析法 一、简答题 1.化学电池由哪几部分组成？如何表达电池的图示式？电池的图示式有那些规定？ 2.电池的阳极和阴极，正极和负极是怎样定义的？阳极就是正极，阴极就是负极的说法对吗？为什么？ 3.电池中"盐桥"的作用是什么？盐桥中的电解质溶液应有什么要求？ 4.电极电位及电池电动势的表示式如何表示？应注意什么问题？何谓式量电位？如何表示？ 5.电极有几种类型？各种类型电极的电极电位如何表示？ 6.何谓指示电极、工作电极、参比电极和辅助电极？ 7.何谓电极的极化？产生电极极化的原因有哪些？极化过电位如何表示？ 8.写出下列电池的半电池反应和电池反应，计算电动势。这些电池是原电池还是电解池？极性为何？（设T 为25℃,活度系数均为1） （1）Pt│Cr 3+（1.0×10－4mol·L －1），Cr 2+（0.10mol·L －1）‖Pb 2+(8.0× 10－2mol·L －1)│Pb 已知： 322//E 0.41,E 0.126Cr Cr Pb Pb V V θθ+++=-=- 已知： 2332//E 1.00,E 0.77VO VO Fe Fe V V θθ++++== （3）Pt,H 2(20265Pa)│HCl (0.100mol·L －1)‖HClO 4(0.100mol·L －1 )│Cl 2(50663Pa),Pt 已知： 22//E 0.0,E 1.359H H Cl Cl V V θθ +-== （4）Bi│BiO +(8.0×10－2mol·L －1)，H +(1.00×10－2mol·L －1)‖I－(0.100mol·L －1)，AgI(饱和)│Ag 已知： 17,//E 0.32,E 0.799,8.310sp AgI BiO Bi Ag Ag V V K θθ++-===? 9. 电位分析法的理论基础是什么？它可以分成哪两类分析方法？它们各有何特点？ 10.以氟离子选择性电极为例，画出离子选择电极的基本结构图，并指出各部分的名称。 11.写出离子选择电极膜电位和电极电位的能斯特方程式。 ⑵
电化学分析法导论
第七章 电化学分析法导论 (书后习题参考答案) 1．对于下述电池，（1）写出两电极上的半电池反应；（2）计算电池的电动势；（3）如题中的写法，这些电池是原电池还是电解池？假设温度为25℃，活度系数均等于1。 ① Pt|Cr 3+（1.0×l0-4 mol·L -1）, Cr 2+（1.0×10-1 mol·L -1）‖Pb 2+(8.0×10 –2mol·l -1)│Pb 已知 Cr 3+ + e ? Cr 2+ E o = –0.41V Pb 2+ +2e ? Pb E o = –0.126V 解：(a)半电池反应：阳极 Cr 2+ – e ? Cr 3+ 阴极 Pb 2+ + 2e ? Pb (b) 429.0100.1100.1lg 059.041.0)108lg(2059.0126.01 42 =??-+?+-=---V (c)由于E C ＞0，所以为原电池． ② Cu|CuI(饱和)，I -(0.100 mol·L -1)‖I -(1.00×10-3 mol·L -1)，CuI(饱和) |Cu 已知 Cu + + e ? Cu E o = 0.521V K SP,CuI =1.1×10-12 解：(a) 半电池反应：阳极 Cu – e ? Cu +, Cu – e + I - ? CuI 阴极 Cu + + e ? Cu, CuI + e ? Cu + I - (b) 118.01000.1100 .0lg 059.0][][lg 059.0][][lg 059.03 =?===--- ++右左左右R I I Cu Cu V (c) 由于E C ＞0，所以为原电池． 2．计算下述反应的标准电位 -2242)O Zn(C +2e ?Zn+2－ 242O C 已知络合物-2242)O Zn(C 的生成常数为2.3×107 ，Zn 2++2e ?Zn 的E o = –0.763V 解： 2 2422242/0 2 24222 42/02/0][] )([lg 2059.0lg 2059.0][)]([lg 2059.0]lg[2059.0222-- - - ++-=?+=+=+++O C O C Zn K E O C K O C Zn E Zn E E Zn Zn Zn Zn Zn Zn 所以980 .0)103.2lg(2059 .0763.07/)(02242-=?--=--Zn O C Zn E V 3．根据以下标准电位 Ag 2CrO 4+2e ?2Ag+- 24CrO E o =0.446V Ag ++e ?Ag E o = 0.799V 计算Ag 2CrO 4的溶度积常数。 解： 左右左右电池]lg[059.0]lg[059.0+ +-=-=Cu Cu E E E ] [][lg 059.0]lg[2059.023/02/0232++ +--+=-=++ +Cr Cr E Pb E E E E Cr Cr Pb Pb 左右电池
电解分析法和库仑分析法教案
第十二章电解分析法和库仑分析法 一、基本要点： 1.熟悉法拉第电解定律； 2.掌握控制电位电解的基本原理； 3.理解控制电位库仑分析方法； 4.掌握恒电流库仑滴定的方法原理及应用。 二、学时安排：4学时 电解分析法包括两方面的内容： 1．利用外加电源电解试液后，直接称量在电极上析出的被测物质的重（质）量来进行分析，称为电重量分析法。 2．将电解的方法用于元素的分离，称为电解分离法。 库伦分析法是利用外加电源电解试液，测量电解完全时所消耗的电量，并根据所消耗的电量来测量被测物质的含量。 第一节电解分析的基本原理 一、电解现象 电解是一个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。电解池的阴极为负极，它与外界电源的负极相连；阳极为正极，它与外界电源的
正极相连。 例如：在C uS O4溶液侵入两个铂电极， 通过导线分别与电池的正极和负极相联。如果两极之间有足够的电压，那末在两 电极上就有电极反应发生。 阳极上有氧气放出，阴极上有金属铜析出。通过称量电极上析出金属铜的重量来进行分析，这就是电重量法。 二、.分解电压与超电压 分解电压可以定义为:被电解的物质在两电极上产生迅速的和连续不断的电极反应时所需的最小的外加电压。从理论上讲，对于可逆过程来说，分解电压在数值上等于它本身所构成的原电池的电动势，这个电动势称为反电动势。反电动势与分解电压数值相等，符号相反。反电动势阻止电解作用的进行，只有当外加电压达到能克服此反电动势时，电解才能进行。实际分解电压并不等于（而是大于）反电动势，这首先是由于存在超电压之故。 超电位（以符号η来表示）是指使电解已十分显著的速度进行时，外加电压超过可逆电池电动势的值。超电压包括阳极超电位和阴极超电位。对于电极来说，实际电位与它的可逆电位之间的偏差称为超电位。在电解分析中，超电位是电 化学极化和浓差极化引起的，前者与电极过程的不可逆性有关。后者与离子到达电极表面的速度有关。超电位是电极极化的度
电解与库伦分析报告法精彩试题
I题目：电解与库仑分析法 1127 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?A r(Cu) = 63.54 (1) 22.4 (2) 59.0 (3) 304 (4) 607 1129 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[A r(Cu) = 63.54] (1) 60.0 (2) 46.7 (3) 39.8 (4) 19.8 1130 用96484 C 电量，可使Fe2(SO4)3溶液中沉积出铁的质量是多少克?[A r (Fe) = 55.85, A r (S) = 32.06, A r (O)= 16.00] (1) 55.85 (2) 29.93 (3) 18.62 (4) .3 1131 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? [A r (Tl) = 204.4] (1) 7.203×10-4(2) 1.080×10-3(3) 2.160×10-3_ (4) 1.808 1144 用两片铂片作电极，电解含有H2SO4的CuSO4溶液，在阳极上发生的反应是( ) (1) OH-失去电子(2) Cu2+得到电子(3) SO42-失去电子(4) H+得到电子 1149 库仑滴定中加入大量无关电解质的作用是( ) (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% 1155 微库仑滴定分析时，加入大量去极剂是为了( ) (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 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( ) (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 1166 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,Eθ(AgBr/Ag) = +0.071V , Eθ(AgCNS/Ag) = +0.09V,E θ(AgCl/Ag) =+0.222V, Eθ(AgIO3/Ag) = +0.361V, Eθ(Ag2CrO4/Ag) = +0.446V，在银电极上最先析出的为( ) (1) AgBr (2) AgCNS (3) AgCl (4) AgIO3 1167 在控制电位电解过程中，为了保持工作电极电位恒定，必须保持( ) (1) 不断改变外加电压(2) 外加电压不变(3) 辅助电极电位不变(4) 电解电流恒定 1205 在库仑分析中，为了提高测定的选择性，一般都是采用( ) (1) 大的工作电极(2) 大的电流(3) 控制电位(4) 控制时间 1548 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 1549 以镍电极为阴极电解NiSO4溶液, 阴极产物是( ) (1)H2(2)O2(3)H2O (4)Ni 1550 控制电位库仑分析的先决条件是( ) (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 1551 用Pt电极在含有盐酸肼（NH2-NH2·HCl）的氯化物溶液中电解Ｃｕ2+,阴极反应是 (1)2Cl-→Cl2↑＋2ｅ-(2)Pt＋4Cl-→PtCl42-＋2ｅ- (3)Pt＋6Cl-→PtCl62-＋4ｅ-(4) N2H5+──→N2↑+5H++4ｅ- 1607 用Pt电极在含有盐酸肼(NH2-NH2·HCl)的氯化物溶液中电解Cu2+,阳极反应是( ) (1) 2Cl-─→Cl2↑+ 2e-(2) Pt + 4Cl-─→PtCl42- + 2e- (3) Pt + 6Cl-─→PtCl62- + 4e-(4) N2H5+─→N2↑+ 5H+ +4e- 1608 控制电位库仑分析的先决条件是____________________________________. 1609 库仑分析的理论基础是_______________________________________. 1610 以镍电极为阴极, 电解NiSO4溶液, 阴极产物是________________________. 1914 用永停终点指示库仑滴定的终点时,在两支大小相同的铂电极上施加( ) (1) 50～200mV交流电压(2) >200mV直流电压 (3) 50～200mV直流电压(4) >200mV交流电压 1915 控制电位电解分析法常用的工作电极 (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 1916 电解时，由于超电位存在，要使阴离子在阳极上析出，其阳极电位要比可逆电极电位（） （1）更负（2）两者相等（3〕无规律（4）更正 1917 电解时，由于超电位存在，要使阳离子在阴极上析出，其阴极电位要比可逆电极电位（） (1) 更正(2) 更负(3) 两者相等(4) 无规律 1918 在控制电位电解法中，被测物电解沉积的分数与（） （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，ν，D，t有关，还有被测物初始浓度c0有关 （3）与A，V，ν，D，t有关，而与c0无关 （4）与A，V，ν，D，t及c0无关 1919 微库仑分析过程中，输入的电解电流（） （1）恒定的（2）随时间呈线性变化（3）呈指数衰减（4）呈由小到大再减小的变化规律 1932 库仑分析与一般滴定分析相比（） （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 1933 微库仑分析与库仑滴定相比，前者主要特点是（） （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 1934 实际分解电压，包括（） （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 1935 电解分析的理论基础是（） （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 1936 确定电极为阳极，阴极的依据是（）
电化学分析法(最全)汇总
电化学分析法 [日期：2011-06-24] 来源：作者：[字体：大中小] 电化学分析法（electroanalytical chemistry）是根据电化学原理和物质在溶液中的电化学性质及其变化而建立起来的一类分析方法。这类方法都是将试样溶液以适当的形式作为化学电池的一部分，根据被测组分的电化学性质，通过测量某种电参量来求得分析结果的。 电化学分析法可分为三种类型。第一种类型是最为主要的一种类型，是利用试样溶液的浓度在某一特定的实验条件下与化学电池中某种电参量的关系来进行定量分析的，这些电参量包括电极电势、电流、电阻、电导、电容以及电量等；第二种类型是通过测定化学电池中某种电参量的突变作为滴定分析的终点指示，所以又称为电容量分析法，如电位滴定法、电导滴定法等；第三种类型是将试样溶液中某个待测组分转入第二相，然后用重量法测定其质量，称为电重量分析法，实际上也就是电解分析法。 电化学分析法与其他分析方法相比，所需仪器简单，有很高的灵敏度和准确度，分析速度快，特别是测定过程的电信号，易与计算机联用，可实现自动化或连续分析。目前，电化学分析方法已成为生产和科研中广泛应用的一种分析手段。 第一节电势分析法 电势分析法是一种电化学分析方法，它是利用测定原电池的电动势(即用电势计测定两电极间的电势差)，以求得物质含量的分析方法。电势分析法又可分为直接电势法(potentiometric analysis)和电势滴定法(potentiometric titration)。 直接电势法是根据测量原电池的电动势，直接求出被测物质的浓度。应用最多的是测定溶液的pH。近些年来，由于离子选择性电极的迅速发展，各种类型的离子选择性电极相继出现，应用它作为指示电极进行电势分析，具有简便、快速和灵敏的特点，特别是它能适用于其它方法难以测定的离子。因此，直接电势法在土壤、食品、水质、环保等方面均得到广泛的应用。 电势滴定法是利用电极电势的变化来指示滴定终点的分析方法。电势滴定法确定的滴定终点比指示剂确定的滴定终点更为准确，但操作相对麻烦，并且需要仪器，所以电势滴定法一般适用于缺乏合适的指示剂，或者待测液混浊、有色，不能用指示剂指示滴定终点的滴定分析。 基本原理 在电势分析法中，构成原电池的两个电极，其中一个电极的电极电势能够指示被测离子活度(或浓度)的变化，称为指示电极；而另一个电极的电极电势不受试液组成变化的影响，具有恒定的数值，称为参比电极。将指示电极和参比电极共同浸入试液中构成一个原电池，通过测量原电池的电动势，即可求得被测离子的活度(或浓度)。 例如某种金属M与其金属离子Mn+组成的指示电极Mn+/M，根据能斯特公式，其电极电势可表示为：
电解与库仑分析法
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。 【11-3】写出电解方程的数学表达式，并说明其中各项的含义。 【11-4】在电解分析中，一般使用的工作电极面积较大，而且要搅拌，这是为什么？有时还要加入惰性电解质、pH缓冲液和络合剂，这又是为什么？ 答：因为在电解分析中会出现极化现象所以为了减少电流密度消除极化现象而进行的消除超电位对电极电位影响后者是为了控制阴极电位，以为随着电解过程中的进行，阴极电位不断发生变化阳
电解及库仑分析法习题解答
第十一章 电解及库仑分析法习题解答 1.以电解法分析金属离子时,为什么要控制阴极的电位 解:由于各种金属离子具有不同的分解电位，在电解分析时，金属离子又大部分在阴极上析出，因此需要控制阴极的电位，以便不同金属离子分别在不同的电位析出，从而实现分离的目的。 2. 库仑分析法的基本依据是什么为什么说电流效率是库仑分析发关键问题在库仑分析中用什么方法保证电流效率达到100% 解：根据法拉第电解定律，在电极上发生反应的物质的质量与通过该体系的电量成正比，因此可以通过测量电解时通过的电量来计算反应物质的质量，这即为库仑分析法的基本原理。 由于在库仑分析法中是根据通过体系的电量与反应物质之间的定量关系来计算反应物质的质量的，因此必须保证电流效率100%地用于反应物的单纯电极反应。 可以通过控制电位库仑分析和恒电流库仑滴定两种方式保证电流效率达到100%。 3. 电解分析和库仑分析在原理、装置上有何异同之处 解：电解分析与库仑分析在原理、装置上有许多共同之处，都需要通过控制分解电压或阴极电位来实现不同金属离子的分离，库仑分析也属于电解分析的范畴。不同的是通常的电解分析是通过测量电解上析出的物质的质量来进行定量分析，而库仑分析是通过测量通过体系的电量来进行定量测定。 在测量装置上，二者也有共同之处，均需要有阴极电位控制装置，不同之处在于库仑分析中需要在电解回路中串联一个库仑计以测量通过体系的 电量。 4. 试述库仑滴定的基本原理。 解： 库仑滴定是一种建立在控制电流电解基础之上的滴定分析方法。在电解过程中，于试液中加入某种特定物质，以一定强度的恒定电流进行电解，使之在工作电极上（阳极或阴极）电解产生一种试剂，此试剂与被测物质发生定量反应，当被测物质反应完全后，用适当的方法指示终点并立即停止电解。然后根据所消耗的电量按照法拉第定律计算出被测物质的质量：n itM m 96487= 5. 在控制电位库仑分析法和恒电流库仑滴定中,是如何测定电量的 解:在控制电位库仑分析法中,是用精密库仑计来测定电量的. 在恒电流库仑滴定中,由于电流是恒定的,因而通过精确测定电解进行的时间及电流强度,即可计算出电量. 6.在库仑滴定中,相当于下列物质多少克 (1)OH-, (2) Sb(III 到V 价), (3) Cu(II 到0价), (4)As2O3(III 到V 价). 解:根据法拉第电解定律,n itM m 96487= 得: (1) mOH-=1×10-3 ×1 × (96487 ×2)= × ×10-9 = ×10-8g (2)mSb= × × 10-9= × 10-7g (3)mCu= × × 10-9= × 10-7g (4)mAs2O3 = × ×10-9 /2 = ×10-7g 7.在一硫酸铜溶液中,浸入两个铂片电极,接上电源,使之发生电解反应.这时在
电解分析法和库仑分析法
一．判断题 1.电解分析法是借用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。（×） 2.电解分析是以测量沉积于电极表面的沉积物质量为基础的。（√） 3.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。（×） 4.电解分析法是以电压为“沉淀剂”的重量分析法。（×） 5.欲实现电解分析，则要加直流电压于电解池的两个电极上。（√） 6.在利用电解分析法对物质进行分析的过程中部需要基准物质和标准溶液。（√） 7.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。（×） 8.通常情况下，析出金属离子的超电位都较小，可以忽略。（√） 9.H2和O2在不同电极上的超电位与电极电位有关。（×） 10.对金属离子来说，在阴极上越容易被还原的离子析出电位越正越容易还原。（√） 11.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。（×） 12.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。（√）13.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。（×） 14.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。（√） 15.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。（√） 16.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。（×） 17.在利用库仑分析法对物质进行分析时，需要考虑温度、湿度、大气压等条件的影响。 （×） 18.应用库仑分析法对物质进行分析时，要求电极反应的电流效率为100%。（√） 19.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质量应为M。（×）20.在相同条件下，电解池阴极沉淀出来的物质的量与组成电解池的电极间距离有关。 （×） 21.与其他滴定方法相比，库仑滴定法的灵敏度和准确度都较高。（√） 22.在库仑滴定法中，电解电流随时间的变化趋势的越来越小。（×） 23.在库仑滴定法中，主要测量的参数是电解电流。（×） 24.库仑滴定法属于控制电流库仑分析法。（√） 25.在控制电位库仑分析法中，其电解电流随时间的变化趋势是呈指数衰减。（√） 26.库仑滴定分析法不需要标准溶液，它是以电极反应生成的产物作为滴定剂的。（√） 27.库仑滴定分析法是以分析过程中所消耗的滴定剂的体积来确定待测物质的含量。 （×）二．选择题 1.一测量沉淀于电极表面的物质的质量为基础的电化学分析方法为 C A．电位分析法 B.极谱分析法 C.电解分析法 D.库仑分析法 2.在以下有关电解分析法的叙述中，不正确的是 B 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．在电解时，加交流电压与电解池的二哥电极上 C．在电解时，加直流电压与电解池的二哥电极上 D．电解质溶液在电极上发生氧化还原反应 3.在电解分析法中作为“沉淀剂”的是 B
第十一章 电解和库仑分析法
电解和库仑分析法 一、填空题 1. 在控制电位电解过程中，电极电位决定电极表面氧化态和还原态的 。 2. 能使电流持续稳定地通过电解质，并使之开始电解时施加于电解池两极的最 低电压，称为 。 3. 使金属离子在阴极上不断电解而析出金属沉积物所需的最小阴极电位，称 为 。 4. 在电解分析中，外加电压总是比理论电压大，这种差值一般用 来表 示。 5. 已知2//0.800,0.345Ag Ag Cu Cu E V E V θθ++==。在25℃时，在含0.01 mol ﹒L -1的Ag + 和1mol ﹒L -1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 。 6. 由于电解一般是在水溶液中进行的，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。 7. 在各种不同的电解质溶液中，通过相同的电量时，每个电极上电极反应产物 的量与它们的 成正比。 8. 库仑分析法的基本依据是 。 9. 库仑分析法是通过对试液进行电解，测量电解反应所消耗的 ，再根 据 ，计算待测物质量的一种方法。 10. 库仑滴定法和普通滴定法的主要区别在于 。 11. 1F = C = A h ?。 12. 用库仑法进行定量分析时，要取得准确分析结果的关键在于① ； ② ；③ 。 13. 库仑分析的电流效率要求达到100%，以使电解时所消耗的电量全部用于的 电极反应。 二、选择题 1. 以测量沉积于电极表面的沉积物质量为基础的电化学分析法称为（ ） A.电位分析法 B.极谱分析法 C.电解分析法 D.库仑分析法 2. 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 +（0.799E V θ=） B.2.01-?L mol Cu 2+（0.337E V θ=）