电化学部分练习题及答案.doc

电化学部分练习题一、选择题1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2在下列极谱分析操作中哪一项是错误的? （ ） 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3平行极谱催化波电流比其扩散电流要大，是由于 ( ) A电活性物质形成配合物, 强烈吸附于电极表面 B电活性物质经化学反应而再生, 形成了催化循环 C改变了电极反应的速率 D电极表面状态改变, 降低了超电压4确定电极为正负极的依据是 （ ） A电极电位的高低 B电极反应的性质 C电极材料的性质 D电极极化的程度5催化电流和扩散电流的区别可以通过电流随汞柱高度和温度的变化来判断，催化电流的特征是 ( ) A电流不随汞柱高度变化, 而随温度变化较大 B电流不随汞柱高度变化, 而随温度变化较小 C电流不随汞柱高度变化也不随温度而变化 D电流随汞柱高度变化, 随温度变化也较大6在1mol/LKCl支持电解质中, Tl+和Pb2+的半波电位分别为-0.482V和-0.431 V, 若要同时测定两种离子应选下列哪种极谱法? ( ) A方波极谱法 B经典极谱法 C单扫描极谱法 D催化极谱法7极谱定量测定的溶液浓度大于10-2mol/L时，一定要定量稀释后进行测定，是由于 ( ) A滴汞电极面积较小 B溶液浓度低时, 才能使电极表面浓度易趋于零 C浓溶液残余电流大 D浓溶液杂质干扰大8在单扫描极谱图上，某二价离子的还原波的峰电位为-0.89V，它的半波电位应是 ( ) A-0.86V B-0.88V C-0.90V D-0.92V9金属配离子的半波电位一般要比简单金属离子半波电位负，半波电位的负移程度主要决定于 ( ) A配离子的浓度 B配离子的稳定常数 C配位数大小 D配离子的活度系数10. 某有机化合物在滴汞上还原产生极谱波 n+n-n请问其E 1/2( ) A与的浓度有关 B与+的浓度有关 C与n的浓度有关 D与谁都无关11若要测定1.0107 mol/LZn2+，宜采用的极谱方法是 （ ）A直流极谱法 B单扫描极谱法 C循环伏安法 D脉冲极谱法12循环伏安法在电极上加电压的方式是 （ ） A线性变化的直流电压 B锯齿形电压 C脉冲电压 D等腰三角形电压13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 （ ） A更正 B更负 C者相等 D无规律 14pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于 ( ) A内外玻璃膜表面特性不同 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15平行催化波的灵敏度取决于 ( )A电活性物质的扩散速度B电活性物质速度 C电活性物质的浓度 D电极周围反应层中与电极反应相偶合的化学反应速度16在直接电位法中的指示电极，其电位与被测离子的活度的关系为 ( ) A无关 B成正比 C与其对数成正比 D符合能斯特公式17在库仑分析中，为了提高测定的选择性，一般都是采用 ( ) A大的工作电极 B大的电流 C控制电位 D控制时间18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： ( ) AKNO3 BKCl CKBr DKI19电解分析的理论基础是 （ ） A电解方程式 法拉第电解定律 CFick扩散定律 D（A）、(B）、（C）都是其基础20氟离子选择电极在使用前需用低浓度的氟溶液浸泡数小时，其目的 （ ） A清洗电极 B检查电极的好坏 C活化电极 D检查离子计能否使用21. 在极谱分析中各种电极过程可以用电流与汞柱高度的关系来判断, 当电极过程中伴随有表面吸附电流时与汞柱高度的关系是 ( ) Ah1/2 Bh0 Ch Dh222电池，Ca（液膜电极）Ca2+(a = 1.3510-2mol/L) | SCE 的电动势为0.430V, 则未知液的 pCa 是 ( ) A-3.55 B0.84 C4.58 D7.2923为了提高溶出伏安法的灵敏度，在微电极上电积富集的时间 ( ) A越长越好 B越短越好 C一定时间 D根据实验来确定24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) = 63.54 ( ) A60.0 B46.7 C39.8 D19.825使 pH 玻璃电极产生钠差现象是由于 ( ) A玻璃膜在强碱性溶液中被腐蚀 B强碱溶液中 Na+ 浓度太高 C强碱溶液中 OH- 中和了玻璃膜上的 H+ D大量的 OH- 占据了膜上的交换点位26库仑分析与一般滴定分析相比 （ ） A需要标准物进行滴定剂的校准 B很难使用不稳定的滴定剂 C测量精度相近 D不需要制备标准溶液，不稳定试剂可以就地产生27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 ? Ar(Cu) = 63.54 ( ) A2.4 B9.0 C304 D60728 电位法测定时，溶液搅拌的目的 （ ） A缩短电极建立电位平衡的时间 B加速离子的扩散，减小浓差极化 C让更多的离子到电极上进行氧化还原反应 D破坏双电层结构的建立29氟化镧单晶膜氟离子选择电极的膜电位的产生是由于 ( ) A氟离子在晶体膜表面氧化而传递电子 B氟离子进入晶体膜表面的晶格缺陷而形成双电层结构 C氟离子穿透晶体膜而使膜内外氟离子产生浓度差而形成双电层结构 D氟离子在晶体膜表面进行离子交换和扩散而形成双电层结构30在含有 Ag+、Ag(NH3)+ 和 Ag(NH3)2+ 的溶液中，用银离子选择电极，采用直接电位法测得的活度是 ( ) AAg+ BAg(NH3)+ CAg(NH3)2+ DAg + Ag(NH3)+ + Ag(NH3)2+31常规脉冲极谱法，在设定的直流电压上，在滴汞电极的汞滴生长末期施加一个 ( ) A方波电压 B锯齿波电压 C矩形脉冲电压，其振幅随时间增加 D矩形脉冲电压32微库仑分析与库仑滴定相比，前者主要特点是 （ ） A是利用电生滴定剂来滴定被测物质 B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 C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 D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33下列说法中，正确的是氟电极的电位 ( ) A试液中氟离子浓度的增高向正方向变化 B随试液中氟离子活度的增高向正方向变化 C与试液中氢氧根离子的浓度无关 D上述三种说法都不对34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，其浓度要高二、填空题1循环伏安图中，第二次循环扫描所得的图形与第一次相比有不同，出现了新的峰，这是由于_，所以该法较易获得_的信息，对研究有机物和生物物质的氧化还原机理很有用。2用银离子滴定S2-离子的滴定体系中，应选用_指示电极。3在三电极电解系统中，参比电极_电流流过，因此它的电极电位在电解过程中 _。4pH玻璃电极的钠差是由于 _引起的误差。5在极谱分析中, 定性分析的依据是_，而定量分析的依据是_。6氧化还原电位滴定法中常用的指示电极为_电极。7库仑分析也是电解，但它与普通电解不同，测量的是电解过程中消耗的_ 因此，它要求_为先决条件。8试液中的O2, 在滴汞电极上分两步还原而出现两个极谱波： 第一个反应:_ 第二个反应:_ 它干扰测定，因此需除O2。9电极的极化现象发生在有_通过电极时，根据产生的原因不同，它可以分为 _和_。10Br-离子选择电极有Cl-离子干扰时，选择系数可写作：_。11双指示电极安培滴定法中，在电解池上外加电压约_伏特，当用不可逆体系 滴定可逆体系时，滴定曲线为_形状，滴定终点在_处。12由Ag2S和AgX(X-=Cl-, Br-, I-)以及Ag2S和MS(M2+=Cu2+, Pb2+, Cd2+)粉末压片制成的离子选择电极，膜内电荷的传递者是_，它们的检出下限与_有关。13在极谱滴定中，在设定电解池电压下，用在指示电极上不还原的物质滴定可还原物质，滴定曲线为_形状，滴定终点的体积在_处。14在电位分析中，搅拌溶液是为了_；浓度越低，电极响应的时间_。15在扩散电流 ( Ilkovic ) 方程的各因素中，受汞柱高影响的是_，受温度影响的是_，受溶液组分影响的是_。16极谱测定时，若溶液是碱性或中性，应加入少量_来除O2，发生的反应为 _。17用 AgBr - Ag2S 混晶膜制成的离子选择性电极，一般用作测定_，其膜电位公式为 _ 。18经典极谱分析中底液一般包括：(1)_，(2)_。19在极谱分析中，改变汞柱高度，得到极谱波高与汞柱高的平方根呈正比，此时受 _所控制。20极谱波与电位滴定曲线分别表示_ _ _的关系曲线和_的关系曲线。21在控制电位电解分析过程中，电流随时间 _ 。22在电位分析中，溶液搅拌是为了_ _； 而电解和库化分析中是为了_。23在Ilkovic电流公式中,不受温度影响的参数是_。24库仑分析的先决条件是 _ 。电解 H2SO4 或 NaOH 溶液时，电解产物在阴极上为 _ ，在阳极上为 _ 。25能够引起电解质电解的最低外加电压称为 _ 电压。26用库仑滴定法测定某试液中H+的浓度，在Pt阴极上产生OH-，其反应为_ _ _， Pt阳极上的反应为_，它干扰测定，需将两电极_。27离子选择电极中，晶体膜电极，其膜电位的产生是由于溶液中待测离子_， 而膜相中的晶格缺陷上的离子_，因而在两相界面上建立双电层结构。28在极谱分析中, 若溶液中有微量重金属离子存在, 引起残余电流较大, 此时可采用 底液_除去杂质。这种方法称为_，是电重量分析法用 于_的一个例子。29某电极对干扰离子的=0.0050（A，B 均为一价离子），干扰离子是溶液主体为0.10mol/L，被测离子浓度为0.02mol/L 0.04mol/L，由于干扰产生的误差的百分范围为_。30脉冲极谱法由于叠加的方型脉冲延时较长，在脉冲后期作电流信号采样时不但可消除_电流的干扰，还可以消除_电流的干扰。31在永停法指示终点的库仑分析中，电极面积较大的一对称为_，其作用是 _。两根大小相同的铂丝电极称为_，加上小电压后，它们的区别是_。32库仑滴定分析法，实际上是一种_电解分析法。33氢离子玻璃膜选择电极对钠离子的选择性系数为,这说明该电极对氢离子的敏感程度是对钠离子的_。34在恒电位下, 由于充电电流随时间按_关系衰减，电解电流按_关系衰减，前者衰减比后衰减_，因此方波极谱可消除充电电流的干扰。35恒电流电解的优点是_，缺点是_，为此常 加入_来改善。36用pH计测定某溶液pH时，其信号源是_ _； 传感器是_。37离子选择电极的电位选择系数其数值与A,B离子的浓度和实验条件以及测定方法有关，因此, 不能直接用它的值作分析测定时的干扰_，但可用它判断离子选择电极在已知干扰离子存在时的_。38滴汞电极的汞滴周期一般控制在3s左右，不能太快，其原因是_，电流不再受_控制。39法拉第电解定律是库仑分析法的理论基础。它表明物质在电极上析出的质量与通过电解池的电量之间的关系。其数学表达式为 _ _ 。40残余电流主要是由_和_组成。41库仑分析法可以分为_法和_法两种。库仑分析的先决条件是_，它的理论依据为_。42pH玻离电极在使用前必须用 _ 浸泡。43在恒电流电解分析时，为了防止干扰，需加入去极剂，以_ _ _； 在恒电流库仑分析中，需加入辅助电解质，除具有相同的目的外，它_。44用NaOH滴定H2C2O4的滴定体系中，应选用 _ 指示电极.45溶出伏安法的操作步骤，通常分为二步，第一步是_，目的_ 第二步是_。46氢氧气体库仑计，使用时应与控制电位的电解池装置_联，通过测量水被电解后产 生的_的体积，可求得电解过程中_。47化学电池的阴极上发生 _ 反应。48溶出伏安法若溶出时的工作电极发生_反应，则为_溶出伏安 法；发生_反应，则为_溶出伏安法。49控制电位库仑分析的先决条件是_.50碘化银离子选择电极的电位随碘离子浓度的增大而_，随银离子浓度的增大而_，随氰离子浓度的增大而_。三、计算题1已知下列半电池反应及其标准电极电位： HgY2-+2 e-= Hg + Y E q1= +0.21V Hg2+ 2e-= Hg E q2 =+0.845V计算配合物生成反应的稳定常数 K 的对数值。(25)Hg2+ + Y4- = HgY2-2为测定防蚁制品中砷的含量，称取试样3.00g，溶解后用肼将As（）还原为As(）。在弱碱介质中由电解产生的I2来滴定As（），电流强度为50.00mA，经过15min6s达到终点，计算试样中As2O3的质量分数。(As2O3的相对分子质量为197.8)3将被测离子浓度为2.3103mol/L的电解液15mL进行极谱电解，设电解过程中扩散电流强度不变，汞流速度为1.20mg/s，滴汞周期为3.00s，扩散系数为1.3110-5cm2/s，电子转移数为1，在电解1小时后被测离子浓度降低的百分数为多少？4当以 SHE（标准氢电极）为参比电极时，指出测定下述物质时，该用何种指示电极？排出组成的化学电池形式，推导出 pX 和Eq的关系式。 (1) pI2，已知 (I- = 1.010-4 mol/L , Eq (I2/2I-) = 0.621V (2) pC2O4，已知 Ksp(Ag2Cr2O4) = 3.510-11 , Eq (Ag+/Ag) = 0.799V5电解分析过程中，卤素离子将在银阳极上发生如下反应而沉积出来： Ag + X- AgX + e-, 能否通过电解将浓度为 0.05mol/L 的 Br-和 Cl-分开（以 10-6 mol/L 作为定量除尽其中一种离子的判断根据）？如能分离，应控制阳极电位在什么范围 (vs SCE)？(已知： Ksp(AgCl) = 1.810-10,Ksp(AgBr) = 5.010-13 ，E q(Ag+/Ag) = 0.779V)6以0.05mol/LAgNO3溶液为滴定剂，银丝为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，用电位滴定法测得某水样中Cl的浓度。已知25oC时银电极的标准电极电位为0.799（VS.SHE），饱和甘汞电极的电位为+0.242V，氯化银的Ksp为1.801010。试计算滴定终点时电位计的读数为多少？7在 100mL含亚砷酸盐的碳酸氢钠缓冲溶液中，用电解碘化物产生的碘进行库仑滴定，通过电解池的恒定电流为 1.50mA，经 4min 27s 到达滴定终点。计算试液中亚砷酸盐的浓度并写出滴定反应式。8一电池可由以下几种物质组成：银电极，未知Ag+溶液，盐桥，饱和KCl溶液，Hg2Cl2， Hg。 （1）把上列材料排成电池。 （2）哪一电极是参比电极？哪一电极是指示电极？盐桥的作用是什么？盐桥内应充什 么电解质？ （3）若银电极的电位比Hg的正，在25C测得该电池的电动势为0.300V，试求未知 溶液中Ag的浓度为多少？（E Ag+,Ag=0.7994）9若1.21103mol/L M在滴汞电极上还原，测得其扩散电流为6.72mA，汞滴滴落时 间为3.93s，汞的流速为1.37mg/s，计算该金属离子在试液中的扩散系数和扩散电流 常数。10.在 1mol/L HCl 电解质中，某金属离子的极谱还原波是可逆的， (1) 用经典极谱法测得如下数据： 电极电位，E (vs SCE)/V 扩散电流，i/A -0.515 2.0 -0.539 4.0 -0.561 6.0平均极限扩散电流为 10.0mA，计算此还原波的 j1/2 和 n。 (2) 汞柱高度为 64cm 时，平均极限扩散电流 id = 10.0mA；当汞柱高度升到 81cm 时，平均极限扩散电流 id为多少？11在0.1mol/LKCl底液中，5.00103mol/LCd2的扩散电流为50.0mA，若汞在毛细 管中的流速为18滴 /min，10 滴汞重3.82102g，求： （1）Cd2在KCl溶液中的扩散系数 （2）若使用另一根毛细管，汞滴的滴落时间t为3.00s，10滴汞重为4.20102g， 计算其扩散电流的id值 。12 用极谱法测定未知铅溶液。取25.00mL的未知试液，测得扩散电流为1.86mA。然后在 同样实验条件下，加入2.12103mol/L的铅标准溶液5.00mL，测得其混合液的扩散 电流为5.27mA。试计算未知铅溶液的浓度。13某一金属离子的浓度为4.00103mol/L，在滴汞电极上反应为：M2+Hg+2e-M(Hg) 若该离子的扩散系数为8.00106cm2/s，汞滴滴落时间为4.00s，汞的流速为 1.50mg/s，试计算扩散电流的大小。14 在0.5mol/LNaOH溶液中CrO42在滴汞电极上还原得一极谱波。当CrO42浓度为 2.00103mol/L，m2/3t1/6为2.00mg2/3s-1/2，在1.10V（vs SCE）时，测得扩 散电流为23.2mA，在极谱波上0.84V（vs SCE）处测得的电流为4.45mA。 若CrO42在该溶液中的扩散系数为1.00105cm2/s试求电极反应的电子得失数和半 波电位（残余电流可忽略）。15在1mol/LNaOH介质中，4.0010-3mol/LTeO32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，汞滴落下的时间为3.15s，测得其扩散电流为 61.9mA。若TeO32的扩散系数为0.75105cm2/s，问在此条件下，碲被还原至何状态？四、问答题1用盐桥来降低液接电位时，对选用的电解质有什么要求，为什么？2用极谱分析法怎样测定可逆电极反应的反应电子数？3根据测量电化学电池的电学参数不同,将电化学分析方法可以分为哪几类不同的方法？电化学部分练习题参考答案一、选择题12345678910BDBAAABBBB11121314151617181920DDBADDCADC21222324252627282930CDDDBDDABA3132333435CCDD二、填空题1电极反应的产物发生了氧化还原，有关电极反应2Ag电极 3无；保持恒定4溶液的pH大于10, 强碱溶液中Na+浓度太高5半波电位，极限扩散电流6铂7 电量；100的电流效率8O22H2e- H2O2 H2O22H+2e- 2H2O9电流；浓差极化；电化学极化。10K ,K 11 0.2； 抛物线；直线交点处。 12Ag；各自的溶度积Ksp。13； 两直线交点对应的体积。14加速电位响应的平衡, 越长.15m2/3 t1/6 除n以外的其它各项, 但主要是D D(与溶液的粘度有关)16. 无水Na2SO3； 2SO32O22SO4217. Br-；Em=k- S lg a18. (1)支持电解质(2)极大抑制剂19. 扩散20. 电流-滴汞电极电位，电极电位-滴定体积21迅速下降 22加速溶液与电极表面的离子达到平衡； 减少浓差极化。23电极反应电子数24要求电流效率 100%；阴极上 H2；阳极上 O2。 25分解电压2627能扩散进入膜相的缺陷空穴；也能进入溶液相。28先电解的方法；汞阴极分离法；分离干扰离子。291.22.5 30充电；毛细管噪声31工作电极；产生滴定剂；指示电极；一个为阴极，另一个为阳极。32. 控制电流33. 34. exp(tRC); t -1/2; 快35. 电解速度快；选择性差；去极剂。36被测溶液；pH玻璃电极37校正；干扰程度。38太快会扰动溶液, 产生对流传质；扩散过程39m = (M/nF) it40. 充电电流或电容电流 ; 试剂中杂质的电解电流41. 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。42. 蒸馏水43. 以维持电极电位不变；产生滴定剂。44. 玻璃电极 45预电解过程；是为了富集被测痕量组分； 溶出过程。 46串；氢氧混合气体；所消耗的电量。47还原反应.48氧化；阳极；还原；阴极。49100%电流效率50. 减低；增大； 减低。 三、计算题1解：E 1 应等于 E 2，可得：2解：质量分数：3解：根据Ilkovic扩散电流方程：被测离子的原始量为：2.3103153.45102m mol浓度降低的百分量为：2.56104100/（3.45102）0.74%4解：(1) 应用 Pt 作指示电极：(2) 应用 Ag 作指示电极：5解：从溶度积常数看应首先产生 AgBr 沉淀，要使溶液中 Br-浓度减少到10-6mol/L则 Ag 电极电位应为： AgCl 的析出电位为：由此可见，当电位加至不足以完全除尽 Br- 时，已有 AgCl 析出。所以，不能用电解的方法将这两种溶液分开。6解： 终点时：终点时电位：终点时电位计读数=0.511-0.242=0.269V (vs.SCE)7解：亚砷酸盐的浓度：滴定反应式：8解：1）电池：（2）饱和甘汞电极是参比电极，Ag电极是指示电极。盐桥的作用是 消去液接电位并构成通路，盐桥内可充KNO3、KCl等电解质，在这里应为前者。（3）9解：（1）由尤考维奇方程得：10解：(1) 根据可知： . . 解联立方程组,得 z = 1 E 1/2 = - 0.55 V (2) 已知 , h1= 64 cm , id1 = 10.0 mA h2=81cm 11解：（1） 求出m和t：由尤考维奇方程求出扩散系数D：（2）12解：13解：由尤考维奇方程得：14解：（1）由尤考维奇方程得：15解：由尤考维奇方程求出电子得失数还原至2价。四、问答题1答：电解质的正负离子迁移数相等，减少界面电荷分离程度。电解质的浓度较大，离子迁移量主要由盐桥的电解质向试液移动。2答：利用以下滴汞电极电位方程式： 用Ed,e对lg(id-i)/i 作图由直线的斜率即可测定得到可逆电极反应的反应电子数。3答： A. 电导- 电导法 B. 电流-极谱和伏安法 C. 电位-电位法 D. 电量-库仑法