电化学与电位分析法

电化学与电位分析法

一、简答题

⒈ 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？

⒉ 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？

⒊ 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？ ⒋ 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？

⒌ 电极有几种类型？各种类型电极的电极电位如何表示？ ⒍ 何谓指示电极、工作电极、参比电极和辅助电极？

⒎ 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？ ⒏ 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）

⑴ Pt│Cr3+（1.0×10－4mol·L－1），Cr2+（0.10mol·L－1）‖Pb2+(8.0× 10－2mol·L－1)│Pb 已知： ⑵

已知： EVO2?/VO2??1.00V,EFe3?/Fe3??0.77V

⑶ Pt,H2(20265Pa)│HCl(0.100mol·L－1)‖HClO4(0.100mol·L－1)│Cl2(50663Pa),Pt 已知： EH?/H2?0.0V,ECl2/Cl??1.359V

－－－－⑷Bi│BiO+(8.0×10－2mol·L1)，H+(1.00×102mol·L1)‖I－(0.100mol·L1)，AgI(饱和)│Ag

?E?V,E??0.126V 3?2???0.41Cr/CrPb2?/Pb????已知： EBiO?/Bi?0.32V,EAg?/Ag?0.799V,Ksp,AgI?8.3?10???17

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. 何谓扩散电位和道南电位（相间电位）？写出离子选择电极膜电位和电极电

位的能斯特方程式。

12. 试述pH玻璃电极的响应机理。解释pH的操作性实用定义。

13. 何谓ISE的不对称电位？在使用pH玻璃电极时，如何减少不对称电位对pH测量的影响？

14. 气敏电极在结构上与一般的ISE有何不同？其原理如何？

15. 何谓ISE的电位选择系数？它在电位分析中有何重要意义？写出有干扰离子存在下的能斯特方程的扩充式。

16. 何谓总离子强度调节缓冲剂？它的作用是什么？ 17. 电位滴定的终点确定有哪几种方法？ 二、计算题

1. 已知下列半电池反应及其标准电极电位：Sb+3H++3e ＝ SbH3 ????0.51V 计算下列半电池反应Sb+3H2O+3e ＝ SbH3+3OH－1在25℃时的值。

2. 电池：Hg│Hg2Cl2，Cl－（饱和）‖Mn+│M 在25℃时的电动势为0.100V；当Mn+的浓度稀释为原来的1/50时，电池的电动势为0.050V。试求电池右边半电池反应的电子转移数（n值）。

3. 下列电池的电动势为0.693V（25℃）

Pt，H2(101325Pa)│HA（0.200mol·L－1），NaA（0.300 mol·L－1）‖SCE

ESCE=0.2444V，不考虑离子强度的影响，请计算HA的离解常数Ka。 4. 下列电池的电动势为－0.138V（289oK）

Hg│Hg(NO3)2(1.0×10－3mol·L－1），KI(1.00×10－2mol·L－1)‖SCE 试计算：

的配合稳定常数K 。

5. 已知下列半电池反应及其标准电极电位：

E?=?0.136V

1

E?=?0.19V 2的配合稳定常数K

试计算：

6. 下列电池的电动势为0.411V（25℃）

Pb│PbCl2（饱和），Cl－（0.020mol·L－1）‖SCE

已知E???0.126V,ESCE?0.2444V，不考虑离子强度的影响。请计算PbCl2 Pb2?/Pb的KSP。

7. 有一电池：Zn│Zn2+（0.0100mol·L－1）‖Ag+（0.300mol·L－1）│Ag

计算该电池298oK时的电动势为多少？当电池反应达到平衡外线路无电子流通过时，Ag+浓度为多少？已知：E???0.126V,ESCE?0.2444V

Zn2?/Zn8. 计算

时下列电池的电动势，并标明电极的正负:

已知：E?V,ESCE?0.2444V AgCl/Ag?0.2229. 硫化银膜电极以银丝为内参比电极，0.01mol/L硝酸银为内参比溶液，计算该电极在

碱性溶液中的电极电位

?49?0.799V,K?2?10已知：E? ?SP(AgS)Ag/Ag210. 测定以下电池：pH玻璃电极 | pH=5.00的溶液 |SCE ，得到电动势为0.2018V；而测定另一未知酸度的溶液时，电动势为0.2366V。电极的实际响应斜率为58.0 mV/pH 。计算未知液得pH。

11. 冠醚中性载体膜钾电极和饱和甘汞电极（以醋酸锂为盐桥）组成测量电池为：

当测量溶液分别为0.0100mol〃L-1溶液和0.0100mol〃L-1溶液时，测得电动势为

pot-88.8mV和58.2mV, 若电极的响应斜率为58.0mV/pK时，计算KK。 ?,Na?12. 用固定干扰法测选择电极对的电位选择系数。在浓度为

的一系列不同

pot求KCa 2?,Mg2?浓度的溶液中，测得如下数据。请用作图法

30.0 2.0 -26.0 -45.0 47.0

-1pot?313. Cl-选择电极的KCl，当它用于测定pH为6.0且含有0.01mol〃L ?2??2?10,CrOK2CrO4溶液中的5.0×10-4mol〃L-1的Cl-时，估计方法的相对误差有多大？ 14. 用

选择电极测定水样中的

。取25.00mL水样，加入25.00mLTISAB溶

的

标准溶液

液，测得电位值为0.1372V（Vs SCE）；再加入

1.00mL，测得电位值为0.1170V，电位的响应斜率为58.0mV/pF。计算水样中的浓度（需考虑稀释效应） 15. 为了测定Cu（Ⅱ）－EDTA电池：

测得该电池的电动势为0.277V，请计算络和物的16. 准确移取50.00mL含得其电位为-80.1mV。若加

。

络和物的稳定常数

， 组装了下列

的试液，经碱化后（若体积不变）用气敏氨电极测

的

标准溶液0.50mL，测得电位

值为-96.1mV。然后再此溶液中再加入离子强度调节剂50.00mL。测得其电位值为-78.3mV。计算试液中的17. 用氰离子选择电极测定

浓度为多少(以和

混合液中

表示)。

。该电极适用的pH范围为

11～12。现移取试液100.0mL，在pH为12时测得电位值为-251.8mV。然后用固体试剂调节试液至pH＝4（此时，-235.0 mL。若向pH＝4的该试液中再加

测得电位值为-291.0mV。已知该电极的响应斜率为请计算混合试液中

的浓度。

的KI溶液。已知，碘电极的响

，

，

。

完全以HCN形式存在）；测得电位值为

的，

标准溶液，

。

18. 在下列组成的电池形式中：用应斜率为

的

溶液滴定，

请计算滴定开始和终点时的电动势。

19. 采用下列反应进行电位滴定时，应选用什么指示电极？并写出滴定方程式。

20. 写出下列电池两个电极的半电池反应，并指出哪个是正极，哪个是负极 25?C时电池电动势为多少？

（1）Pt|Cr(1.0?10mol?L),Cr(1.0?10mol?L)Pb(1.0?10mol?L)|Pb

3??3?12??1?12??3?1 （2）CuCuI(饱和),I?(0.100mol?L?1)I?(1.00?10?4mol?L?1),CuI(饱和)Cu

??? (已知EPb?0.13Ⅴ，ECu?0.52Ⅴ，ECr?0.41Ⅴ，Ksp,CuI?1.1?10?12） 2??3?/Pb/CuCr2?21. 已知ESCE?0.242Ⅴ，下列电池的电动势为0.512Ⅴ。计算丙酮(HPrO)的离 解常数Ka。

Pt；H2（100kPa）HprO（0.10mol?L?1），NaprO（0.050mol?L?1）

?22. 下述电池的电动势为0.873Ⅴ，计算Cd(CN)24的形成常数。

SCE

Cd?1?1??2?Cd(CN)24(8.0?10mol?L),CN(0.100mol?L)SHE

??（已知ESCE） ??0.40Ⅴ?0，ECd2?/Cd23. 下列电池的E电池??0.321Ⅴ。计算反应Hg2??4I?2?的平衡常数。 HgI4HgHg（NO3）2（0.0010mol?L?1），KI（0.010mol?L?1）

SHE

24. 将1mol?L?1KCl溶液的甘汞电极（E甘汞?0.282Ⅴ，做正极）和标准氢电极 同时插入某盐酸溶液中，测得电动势E1?0.322Ⅴ。若将这两支电极插入某氢氧 化钠溶液中，测得的电动势E2?1.096Ⅴ。当将两支电极插入100.0mL上述酸碱 的混合溶液时，测得电动势E3?0.360Ⅴ。试求该混合液由盐酸溶液，氢氧化钠 溶液各多少毫升组成？ 25. 已知下列反应的标准电位

Hg2??2e?══Hg Eθ=0.854Ⅴ HgY2??2e?══Hg(l)?Y4? Eθ=0.21Ⅴ

试计算汞与EDTA（Y4-）配合物的稳定常数。

26. 现有一不纯有机酸（设为一元弱酸）试样2.307g，其纯度为49.0%。其溶于 50.00mL水样种，在25?C时，用0.2000mol?L?1的NaOH溶液滴定。当中和一 半弱酸时，用甘汞电极（ESCE?0.28Ⅴ）做正极，(Pt)H?/H2电极做负极，测 其电动势E1?0.58Ⅴ。化学计量点时，测得其电池电动势E2?0.82Ⅴ。假设滴

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