伏安分析、库仑分析习题及答案

1伏安与极谱分析法习题一、选择题1．在下列极谱分析操作中哪一项是错误的?（D）A通N2除溶液中的溶解氧B加入表面活性剂消除极谱极大C恒温消除由于温度变化产生的影响D在搅拌下进行减小浓差极化的影响2．迁移电流来源于(D)A电极表面双电层的充电过程B底液中的杂质的电极反应C电极表面离子的扩散D电解池中两电极间产生的库仑力3．对可逆电极反应,下列哪种说法是正确的?(C)A、E1/2＝(Ox／Red)B、E1/2与条件电位完全相等C、Ox的阴极波的半波电位与Red的阳极波的半波电位相等D、阴极波和阳极波的半波电位不等4．在极谱分析中，常加入大量支持电解质，其作用是：D、A.增加导电能力B.调节总离子强度C.消除残余电流的影响D.消除迁移电流的影响5．极谱分析时在溶液中加入表面活性物质是为了消除下列哪种干扰电流?(A)A极谱极大电流B迁移电流C残余电流D残留氧的还原电流6．极谱扣除底电流后得到的电流包含(B)A残余电流B扩散电流C电容电流D迁移电流7．在电化学分析中溶液不能进行搅拌的方法是(C)A电解分析法B库仑分析法C极谱分析法D离子选择电极电位分析法8．在酸性底液中不能用于清除溶解氧的方法是(D)A通入氮气B通入氢气C加入Ｎａ2ＣO3D加入Ｎａ2ＳO39．在极谱分析方法中较好消除了充电电流的方法是(B)A经典极谱法B方波极谱法C交流极谱法D单扫描极谱法10．在极谱分析中与被分析物质浓度呈正比例的电流是(A)A极限扩散电流B迁移电流C残余电流D极限电流11．在任何溶液中都能除氧的物质是(A)AN2BCO2CNa2SO3D还原铁粉12在极谱分析中,通氮气除氧后,需静置溶液半分钟,其目的是(A)A防止在溶液中产生对流传质B有利于在电极表面建立扩散层C使溶解的气体逸出溶液D使汞滴周期恒定．二、填空题21.在极谱分析中滴汞电极称工作电极，又称极化电极，饱和甘汞电极称为参比电极，又称去极化电极。3.可逆波电极反应速度．很快，极谱波上任何一点的电流都是受扩散速度所控制；不可逆波电极反应速度较慢，只有达到极限扩散电流时才受扩散控制。4.在极谱分析中为了建立浓差极化,要求极化电极表面积小,溶液中被测物质的浓度要低,溶液不能搅拌。5.在经典极谱法中,极谱图上会出现电流峰,这个现象在极谱中称为极谱极大，它是由于滴汞表面的表面张力不均，致使表面运动导致电极表面溶液产生切向运动，使还原物质增多。6.极谱分析中迁移电流的消除可在底液中加入支持电解质,残余电流可用扣除底电流解决,极大现象可加入表面活性剂来消除。三、正误判断1．极谱分析法是尤考维奇于1922年创立的。2．极谱分析是一种在特殊条件下进行的电解过程。3．电解液中的微量杂质和未除净的微量氧在滴汞电极上还原所产生的电解电流是残余电流的主要部分。4．电容电流又叫充电电流，它是由电极反应产生的，所以又称之为法拉第电流。5．不同的物质具有不同的半波电位，这是极谱定性分析的依据。6．极谱分析中电极的特殊性表现在电解过程中使用的电极都是极化电极，其中一支是面积很小的滴汞电极和另一支面积很大的饱和甘汞电极。7．对于不可逆极谱波，其电极反应速度很快，比电活性物质从溶液向电极表面扩散的速度要快得多。8．影响扩散电流大小的元素之一是毛细管常数，而该常数只与毛细管的内径有关与其他任何因素无关。9．迁移电流是指主体溶液中的离子，在扩散力的作用下迁移到电极表面，在电极上还原而产生的电流。10．消除极谱极大现象的方法是在溶液中加入Na2SO4或抗坏血酸等物质。11．脉冲极谱能很好地克服充电电流，从而提高信噪比。四、简答题１．产生浓差极化的条件是什么？答：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）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？答：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．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？答：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，所以加入支持电解后，不会引起电流的增大．3４．当达到极限扩散电流区域后，继续增加外加电压，是否还引起滴汞电极电位的改变及参加电极反应的物质在电极表面浓度的变化？答：极谱分析中，由于滴汞电极的电位受外加电压所控制，所以当达到极限扩散电流区域后，继续增加外加电压，会引起滴汞电极电位的改变．但由于滴汞电极表面待测离子浓度已经降低到很小，甚至为零，而溶液本体中待测离子尚来不及扩散至极化电极表面，所以不会引起电极表面待测离子浓度的变化．５．残余电流产生的原因是什么？它对极谱分析有什么影响？答：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．６．极谱分析用作定量分析的依据是什么？答：根据极谱扩散电流方程式：id=607nD1/2m2/3t1/6C,当温度、底液及毛细管特性不变时，极限扩散电流与浓度成正比，这既是极谱定量分析的依据。(2)绘制标准曲线，然后在相同条件下测定未知液，再从工作曲线上找出其浓度７．举例说明产生平行催化波的机制．答：极谱催化波属于一种极谱动力波，其中化学反应与电极反应平行：当氧化剂X在电极上具有很高的超电位时，就可以保证上述催化循环进行下去，由于大量消耗的氧化剂是X,它可以在溶液中具有较高浓度，A则被不断地消耗和再生，总浓度基本保持不变，产生的催化电流与催化剂A的浓度成正比．８．方波极谱为什么能消除电容电流？答：根据方波电流产生的机制，方波电压通过电解池产生的电容电流随时间而很快地衰减，即：因此，只要时间足够长，就可以将电容电流衰减至最小，甚至可以忽略不计．伏安与极谱分析一、填空题1.在极谱分析中滴汞电极称工作电极，又称极化电极，饱和甘汞电极称为参比电极，又称去极化电极。2.充电电流的大小,相当于浓度为10-5mol/L的物质所产生的扩散电流，其电性符号为正或负，它限制了普通直流极谱的灵敏度。新的极谱技术,如方波极谱、脉冲极谱就是克服了它的影响。3.可逆波电极反应速度很快，极谱波上任何一点的电流都是受扩散速度所控制；不可逆波电极反应速度较慢，只有达到极限扩散电流时才受扩散控制。4.金属离子M与配体L-发生如下的配位、扩散、解离、电极上还原等一系列过程，从而产生一极谱还原波：试回答：(1)受扩散作用控制时该极谱波是可逆波4(2)受电极反应控制时该极谱波是不可逆波(3)受化学（离解）反应控制时该极谱波是动力波。5.在经典极谱法中,极谱图上会出现电流峰,这个现象在极谱中称为极谱极大，它是由于滴汞表面的表面张力不均，致使表面运动导致电极表面溶液产生切向运动，使还原物质增多。此干扰电流可加入表面活性物质消除。7.极谱分析是利用被测离子或它的配离子的扩散电流建立的一种分析方法。迁移电流的消除可在底液中加入支持电解质，残余电流可用扣除底电流解决,极大现象可加入表面活性剂来消除。8.极谱波的性质,可以通过观察其电流与汞柱高的关系来决定,可逆极谱波波高与汞柱高平方根呈正比,不可逆极谱波只在极限扩散电流时波高与汞柱高平方根成正比.9.在极谱分析中为了建立浓差极化,要求极化电极表面积小，溶液中被测物质的浓度要低,溶液不能搅拌。10.单扫描极谱和经典直流极谱所加电压都是线性扫描电压，但前者速度较快；使其前者极谱图呈平滑峰状，后者呈锯齿平台波。二、选择题1.在下列极谱分析操作中哪一项是错误的?（D）A通N2除溶液中的溶解氧B加入表面活性剂消除极谱极大C恒温消除由于温度变化产生的影响D在搅拌下进行减小浓差极化的影响2.交流极谱的灵敏度为10-5mol/L左右，和经典极谱法相当，其灵敏度不高的主要原因是BA在电解过程中没有加直流电压B采用了快速加电压方式，有较大的充电电流C迁移电流太大D电极反应跟不上电压变化速度3.对可逆电极反应,下列哪种说法是正确的?(C)A、E1/2＝(Ox／Red)5B、E1/2与条件电位完全相等C、Ox的阴极波的半波电位与Red的阳极波的半波电位相等D、阴极波和阳极波的半波电位不等4.经典的直流极谱中的充电电流是(D)A其大小与滴汞电位无关B其大小与被测离子的浓度有关C其大小主要与支持电解质的浓度有关D其大小与滴汞的电位,滴汞的大小有关5.极谱分析时在溶液中加入表面活性物质是为了消除下列哪种干扰电流?(A)A极谱极大电流B迁移电流C残余电流D残留氧的还原电流6.极谱扣除底电流后得到的电流包含(B)A残余电流B扩散电流C电容电流D迁移电流7.在电化学分析中溶液不能进行搅拌的方法是(C)A电解分析法B库仑分析法C极谱分析法D离子选择电极电位分析法8.在酸性底液中不能用于清除溶解氧的方法是(D)A通入氮气B通入氢气C加入Ｎａ2ＣO3D加入Ｎａ2ＳO39.在极谱分析方法中较好消除了充电电流的方法是(B)A经典极谱法B方波极谱法C交流极谱法D单扫描极谱法10.在极谱分析中与被分析物质浓度呈正比例的电流是(A)A极限扩散电流B迁移电流C残余电流D极限电流11.在任何溶液中都能除氧的物质是(A)AN2BCO2CNa2SO3D还原铁粉12.某未知液10.0mL中锌的波高为4.0cm，将0.50mL1×10-3mol/L的锌标准溶液加到该未知液中去，混合液中锌的波高增至9.0cm,未知液中锌的浓度是多6少(mol/L)?(C)A1.34×10-4B2×10-4C3.67×10-4D4×10-413.交流极谱与经典极谱相比(A)A交流极谱的充电电流大,但分辨率高B交流极谱的充电电流大,分辨率也差C交流极谱的充电电流小,分辨率也差D交流极谱的充电电流小,分辨率高14.在极谱分析中,通氮气除氧后,需静置溶液半分钟,其目的是(A)A防止在溶液中产生对流传质B有利于在电极表面建立扩散层C使溶解的气体逸出溶液D使汞滴周期恒定15.迁移电流来源于(D)A电极表面双电层的充电过程B底液中的杂质的电极反应C电极表面离子的扩散D电解池中两电极间产生的库仑力三、简答题6.在0.1mol·L-1氢氧化钠介质中，用阴极溶出伏安法测定S2-。以悬汞电极作为工作电极，在-0.40V时电解富集，然后溶出。(l)分别写出富集和溶出时的电极反应式。(2)画出它的溶出伏安曲线。6.(1)富集：Hg+S2--2e=HgS溶出：HgS+2e=Hg+S2-7四、计算题1.用极谱法测定铟获得如下数据溶液在-0.70V处观测到的电流/mA25.0mL0.40mol·L-1KCl稀释到100.0mL8.725.0mL0.40mol·L-1KCl和20.0mL试样稀释到100.0mL49.125.0mL0.40mol·L-1KCl和20.0mL试样并加入10.0mL2.0×10-4mol·L-1In（Ⅲ）稀释到100.0mL64.6计算样品溶液中铟的含量(mg·L-1)。1.标准加入法，需扣除空白值ix=49.1-8.7=40.4mA,Δi=64.6-49.1=15.5mA依题意，有则cx=2.608×10-4mol·L-1即cx=2.606×10-4×114.8×103=29.9mg·L-12.将3.000g锡矿试样,经溶样化学处理后配制成250mL溶液,吸取25.0mL试样进行极谱分析,其极限扩散电流为24.9μA,然后在电解池中再加入5.0mL6.0×10-3mol/L的标准锡溶液,测得混合溶液的极限扩散电流为28.3μA,计算试样中锡的质量分数.2.解：根据标准加入法计算式csVshxcx=─────────H(Vx+Vs)-hVx已知:Cs=6.0×10-3mol/L;Vs=5.0mLH=28.3mAhx=24.9mAVx=25.0mL6.0×10-3×5×24.9cx=───────────=3.30×10-3mol/L28.3