仪器分析复习题(伏安分析法)

复习题（伏安法）

一、单项项选择

1．极谱定量分析中，与被测物浓度呈正比的电流是( )

A.扩散电流

B.极限电流

C.极限扩散电流

D.扩散电流减去残余电流

2．极谱测定时，溶液能多次测量，数值基本不变，是由于( )

A.加入浓度较大的惰性支持电解质

B.外加电压不很高，被测离子电解很少

C.电极很小，电解电流很小

D.被测离子还原形成汞齐，又回到溶液中去了

3．在恒电流电解中由于阴极、阳极电位的不断变化，为了保持电流恒定，必须( )

A.减小外加电压

B.增大外加电压

C.保持外加电压不变

D.保持阳极电位不变

4．在极谱分析中与极限扩散电流呈正比关系的是( )

A.汞柱高度

B.汞柱高度的一半

C.汞柱高度平方

D.汞柱高度平方根

5．极谱定量测定时，试样溶液和标准溶液的组分保持基本一致，是由于( )

A.使被测离子的扩散系数相一致

B.使迁移电流的大小保持一致

C.使残余电流的量一致

D.被测离子活度系数相同时才一致

6．在极谱分析中，采用标准加入法时，下列操作错误的是( )

A.电解池用试液润洗后使用

B.试液及标准液体积必须准确加入

C.将电极上残留水擦净

D.将电解池干燥后使用

二、多项选择

1．干扰极谱定量分析准确性的因素有( )

A. 残余电流

B. 迁移电流

C. 极大

D. 氧波

E. 氢波

2．极谱定量法一般有以下几种( )

A. 直接比较法

B. 标准曲线法

C. 内标法

D. 标准加入法

E. 称量法

3．残余电流主要是由以下哪几种电流组成（）

A. 扩散电流

B. 电容电流

C. 杂质的电解电流

D. 充电电流

E. 迁移电流

4．使用滴汞电极测定电解过程中的电流—电压曲线为基础的电化学分析法属于（）

A. 电位法

B. 伏安法

C. 电解法

D. 库仑法

E. 极谱法

5．严重影响经典极谱分析检出限的因素是（）

A. 电解电流

B. 扩散电流

C. 极限电流

D. 充电电流

E. 电容电流

三、判断题

1．伏安法是一种以滴汞电极为指示电极的极谱分析法( ×) 2．极谱分析的定量基础是“平均极限扩散电流”，定性的基础是“半波电位”

( √)

四、解释概念题（3道，每小题3分，共9分）

1．电化学极化：因电化学反应本身的迟缓而造成电极电位偏离可逆平衡电位的现象称为电化学极化。

2．半坡电位：当电流等于扩散电流的一半时的电位。

3. 残余电流：由于体系中的微量还原性杂质的存在，在未达到分解物的分解压前就已被还原，从而产生的很小的电流。

4. 迁移电流：在电场作用下，工作电极的正负极对溶液中离子产生静电作用，使其分别向两极迁移而产生的电流。

5. 极谱极大：在电解开始后，电流随电位的增加迅速增大到一个极大值，然后下降到扩散电流区域，电流恢复正常，这种现象称为极谱极大。

五、简答题

1．在极谱分析中，为什么要加入大量支持电解质？加入电解质后电解池的电阻将降低，但电流不会增大，为什么？

加入支持电解质是为了消除迁移电流。由于极谱分析中使用滴汞电极，发生浓差极化后，电流的大小只受待测离子扩散速度（浓度）的影响，所以加入支持电解质后，不会引起电流的增大。

2．在极谱分析中所用的电极，为什么一个电极的面积应该很小，而参比电极则应具有大面积？

使用小面积的电极作阴极，可以使电极上具有较高的电流密度，以保证产生浓差极化．而使用大面积汞池电极作阳极，可以使电解过程中阳极产生的浓差极化很小，阳极的电极电位保持恒定，从而使极化电极的电位完全由外加电压所控制。

3. 产生浓差极化的条件是什么？

使用小面积的极化电极如滴汞电极或微铂电极，溶液保持静止（不搅拌）。

4.残余电流产生的原因是什么？它对极谱分析有什么影响？

残余电流的产生主要有两个原因：一为溶液中存在微量的可以在电极上还原的杂质，二为充电电流引起。它对极谱分析的影响主要是影响测定的灵敏度。

六、论述题

分析极谱分析法中存在的主要干扰电流，并讨论如何加以消除或减小

论述：主要干扰电流有：残余电流，迁移电流，极大现象，氧波等。

消除办法：

(1) 提纯极谱底液，以减小杂质的法拉第电流。用仪器补偿电容电流或采用新极谱技术（方波，脉冲极谱），消除电容电流；

(2) 加入大量支持电解质可消除迁移电流的影响。

(3) 加适量表面活性剂或明胶这类大分子物质可消除极大现象。

(4) 通惰性气体N

2、H

2

等或加还原剂V

c

, Na

2

SO

3

等可预先除去溶解在溶液

中的氧，以消除氧波。

七、计算

1．3.000g 锡矿试样以Na 2O 2熔融后溶解之，将溶液转移至250mL 容量瓶，并稀释至刻度。吸取稀释后的试液25mL 进行极谱分析，测得扩散电流为24.9mA ，然后在此液中加入5mL 浓度为6.0×10-3mol/L 的标准锡溶液，测得扩散电流为28.3mA ，计算矿样中锡的质量分数。（已知锡的相对原子量）

解3：该分析方法为极谱定量分析中的标准加入法，可利用以下公式先计算待测液的浓度，再进行矿样中锡的质量分数的计算

其中，c x 、h x 、V 分别为待测液的浓度、极谱峰高及待测液的体积，c s 、V s 分别为标准溶液的浓度及加入的标准溶液的体积，H 为加入标准液后的待测液的极谱峰高。 所以，

%

42.3%1003.000/7.11825.0/1046.3%100%1003=????=???=?=-g

mol g L L mol m M V c m m Sn x x Sn Sn 样

样ω 计算得矿样中锡的质量分数为3.42%。

2．以极谱法测定水样中Cu 2+时，吸取5mL 水样，加入氨溶液并用去离子水稀释至25mL ，测得极谱波高为42mm 。同样取5mL 水样，加入2mL 氨溶液，再加入0.5mL0.002mol/L 铜溶液，用去离子水稀释至25mL 后，测得极谱波高为65mm,求水样中Cu 2+ 的浓度（以mol/L 表示）。

解：h 1=KV w c x /25

h 2=K 25

100.25.03

-??+x w c V 65

42100.125/)100.1(25/3321=?+=?+=--x w x w x w x w c V c V c V c V h h 解得：c(Cu 2+)=3.65 ×10-4mol/L

3. 用极谱法测定某氯化钙溶液中的微量铅，取试液5mL ，加0.1% 明胶 5mL ，V

h V V H h V c c x s x

s s x )(-+=L mol L mol V h V V H h V c c /1046.3)/(25

9.24)525(3.289.245103.6)(33x s x s s x --?=?-+????=-+=

用水稀释至50mL ，倒出部分溶液于电解池中，通氮气10min ，然后在-0.2—0.6V 间记录谱图，得波高50分度，另取5mL 试液，加入标准铅溶液（0.50mg/mL ）1.00mL ，然后照上述分析步骤同样处理，得波高80分度。试计算样中Pb 2+的含量（以g/L 计）

解：

试液波高：h x =50

标液波高：h s =80-50=30

试液中铅含量：c x =c s ·s

x h h =0.50×50/30=0.833mg/50ml 试样中铅含量：1000

51000833.0??=0.167g/L 或 h 1=KV 试液c x /50 h 2=K 50

100.500.11

-??+x c V 试液 80

50100.550/)100.5(50/1121=?+=?+=--x x x x c V c V c V c V h h 试液试液试液试液 解得：c(Pb)=1.67 ×10-1g/L