分析化学部分习题 联系客服

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8 在极谱分析中,采用标准加入法时,下列操作错误的是( A )

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

9 在极谱分析中,在同一实验条件下用直接比较法进行测定,下列条件中没有必要的是 ( D )

A. 汞柱高度相同 B. 底液成分相同

C. 测试时温度相同 D. 倒入电解池中试液和标准溶液的体积相等 10 极谱分析可在同一杯电解液中进行反复多次的测量,是因为在每次测量过程中 ( A ) A. 电解电流只是μA级 B. 电解电压不高 C. 电极上无电流通过 D. 汞滴不断更新

11 在极谱定量测定中,当试液的溶液浓度>10-2mol ? L-1时,就要定量稀释后才能进行测定,是原因是 ( C )

A. 浓溶液杂质干扰大 B. 浓溶液残余电流大

C. 溶液浓度低时,才能使电极表面浓度易趋于零 D. 滴汞电极面积较小

12 在极谱分析中滴汞电极有时是阴极,有时是阳极,下列说法正确的是 ( B ) A. 与滴汞电极与外电路的连接方式有关

B. 与滴汞电极发生的电极反应有关,还原反应是阴极,氧化反应是阳极 C. 与电源正极相接一定是阳极 D. 与电源负极相接一定是阴极

13 极谱分析中加入大量的支持电解质的目的是为了消除 (B )

A. 扩散电流 B. 残余电流 C. 迁移电流 D. 对流电流 14 极谱分析中,溶液保持静止,是为了消除(D)

A. 扩散电流 B. 残余电流 C. 迁移电流 D. 对流电流 15 极谱分析中,在底液中加入表面活性剂,其目的是为了消除 ( D ) A. 扩散电流 B. 残余电流 C. 迁移电流 D. 极谱极大 二、填空题

1极谱分析中Ilkovic电流方程式 i d =607nD1/2v 2/ 3t 1/ 6c ,毛细管常数为 v 2/ 3t 1/ 6,扩

散电流常数为 607nD1/2 。

2 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。

3 对可逆波而言,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;对不可逆波而言,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 ,同时溶液 不能 搅拌。

5 在极谱分析中,在阳极上,析出电位愈 负 ,愈易 氧化 ;在阴极上,析出电位愈 正 ,愈易 还原 。当极化电位由 0.00V 向 – 0.70V 扫描时,出现的极谱波是 还原波 。

6 在电化学电池中:阳极是发生 氧化 反应的电极;阴极是发生 还原 反应的电极。 7 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 。

8 滴汞电极作极谱分析的工作电极具有的优点是,汞滴 不断更新 ,故分析结果的 重现性好 ;氢在汞电极上的 超电位很高 ,很多离子可在 氢还原 之前形成还原波。

9 极谱分析的残余电流主要来源是 杂质的还原 和 滴汞的充电电流 ,可用 扣除底电流 方法来消除。

10 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。

11 析出电位与被测物质浓度 有关 ,半波电位与被测物质浓度 无关 ,故后者可用于物质的 定性分析 。

12 An+与Bn+两种离子的极谱波半波电位相近且互相干扰,若Bn+易形成配离子,为分离测定可以 加入较高浓度的配位体 ,使两者的极谱波分离,这时,Bn+的半波电位比An+的半波电位 更负 。

13 氧在电极上被还原产生的极谱波,常干扰测定,故要除去。通常除去的方法是在酸性溶液中 H2或N2 ,在中性或碱性溶液 加入Na2SO3 ,发生的反应为 2SO32+O2=-

2SO42- 。

14 在极谱分析中使用大面积汞池电极或大面积饱和甘汞电极,使用大面积电极的原因是 防止它的表面发生浓差极化 ,使该电极的电极电位 保持稳定 。

15 金属离子形成稳定的配离子后,它的半波电位发生移动,其移动的大小与配离子的 稳定常数 , 配位数 , 配位剂浓度 等因素有关。

三、问答题

1 从尤考维奇方程式讨论影响扩散电流的因素。

答:尤考维奇方程式为id=607nD1/2m2/3t1/6 c,从此方程式看出在其它参数一定的条件下,id∝c; id∝607nD1/2(扩散电流常数I);id∝m2/3t1/6(或汞柱高度h1/2)。此外,扩散电流还与温度有关。因此在进行系列极谱分析时,应注意汞柱高度及温度的变化对扩散电流测定的影响。

2 在极谱分析中,为什么要除溶液中的溶解氧O2,如何除O2?

答:因在电解质中含有氧 ,O2在滴汞电极上分二步还原而产生两个极谱波: 第一个波: O2+2H+2e =H2O2

第二个波: H2O2+2H+2e =2H2O

这两个还原波的覆盖的电位范围较宽,约为-0.2~-0.9(vs SCE),干扰大多数金属离子的测定:

(1) 电流干扰:氧的还原电流叠加在相同电位下被分析物还原电流上,不能区分; (2) 波形干扰:当被分析物在另外波形下还原时,由于氧的极谱第二波为不可逆波,使被分析物的极谱波平台不平,造成测量波高困难。

因此,必须在分析前除去溶液中的溶解氧。

除O2的方法可以通纯净N2,在碱性或中性试液中也可以加入少量无水Na2SO3。 3 什么是迁移电流?如何消除?

答:由于电解池的正极和负极对被测定离子存在着静电引力,使电解电流增加的那部分电流称为迁移电流,也称非法拉第电流。加入足够浓度的支持电解质,就可以消除迁移电流。

4 极谱分析中有哪些主要干扰电流?如何加以消除或减小? 答: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 N2、H2等或加还原剂 Vc, Na2SO3等可预先除去溶解在溶液中的氧,以消除氧波。

5 简述极谱分析的几种定量分析方法以及在何种情况下应用。 答:极谱分析常用的定量分析方法有三种:

(1) 比较法:将一个标准试液与试样溶液进行极限扩散电流比较,进行定量测定,这种方法一般在试样较少,且试样成份不复杂时使用。

(2) 标准曲线法:在相同条件下配制标准系列,绘制id-c较正曲线,用较正曲线对试样进行定量。这种方法一般在试样较多时使用,各试样的量应在较正曲线直线范围内。

(3) 标准加入法:在试样较少,试样成分较复杂时使用。

6 当两种金属离子在某种电解质中的极谱波半波电位相近,由于互相干扰,不便测量波高时,应采用什么方式将它们分别测量?

答:在极谱分析中采用的方式有两种:(1) 改变支持电解质:因为相同的离子在不同的支持电解质中有不同的半波电位,选择恰当的支持电解质将使两者的半波电位分开来进行,;(2) 若其中一种可形成配离子,可加入浓度较高的配离子,使半波电位发生改变来进行测定。

7 在滴汞电极上还原物质如果是阳离子,当加入支持电解质后这些离子的还原电流怎样变化?为什么?若是阴离子情况又如何?

答:当在滴汞电极上还原的物质为阳离子时,加入支持电解质后还原电流由于消除了迁移电流,电流值减小;当在滴汞电极上还原的物质是阴离子时,由于它的扩散方向(向滴汞电极表面)与迁移方向(向对电极方向)相反,因而加入支持电解质后还原电流将增加。

四、计算题

1 若去极剂在滴汞电极上还原为可逆波。当汞柱高度为64.7cm时,测得平均扩散电流为1.71?A。当汞柱高度为83.1cm时,则平均扩散电流为多少?由计算结果可得出什么结论?

解:毛细管特性(v2/3t1/6)是影响扩散电流的因素之一。汞滴流速v与汞柱高度h呈正比,而t与汞柱高度成反比,当其他条件不变时,由尤考维奇方程式可得

id?kh1/2

1.71 = k ? (64.7)1/2

id?k(83.1)1/2

解得: id?1.71?(83.11/2)?1.94(μA) 64.7由计算结果可知,在极谱分析中为获得准确的实验结果,在测定过程中必须保持汞瓶的

高度不变。

2?2 在1mol ? L-1NaOH介质中,4.00×10-3mol ? L-1TeO3在滴汞电极上还原产生一个可逆

极谱波。汞在毛细管中的流速为1.50mg ? s-1,汞滴落下的时间为3.15s,测得其平均极限扩

2?散电流为61.9?A。若TeO3的扩散系数为7.5×10

-6

cm2 ? s-1,求电极反应的电子转移数,在

此条件下,碲被还原至何状态?

解:由尤考维奇方程求出电子得失数:

id?607nD1/2v2/3t1/6c

61.9 = 607n×(7.5×10-6)1 / 2×1.5 2 / 3×3.15 1 / 6×4.00

n?61.9 ?3607?2.74?10?1.31?1.21?4