电极电位习题及解析
氧化还原及电极电位
第八章氧化还原反应与电极电位首页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题解答难题解析[TOP]例8-1写出并配平下列各电池的电极反应、电池反应，注明电极的种类。
(1)(-) Ag(s) | AgCl(s) | HCl(sln) | C12(100kp) | Pt (s) (+)(2)(-) Pb(s) | PbSO4(s) | K2SO4(sln) II KC1 (sin) | PbC12(s) | Pb(s) (+)(3)(-) Zn(s) | Zn2+(cl) llMnO4-(c2), Mn2+(c3), H+(c4) | Pt (s) (+)(4)(-) Ag(s) | Ag+ (cl) II Ag+(c2) | Ag(s) (+)分析将所给原电池拆分为两个电极。
负极发生氧化反应，正极发生还原反应，写出正、负极反应式，由正极反应和负极反应相加构成电池反应。
解(1)正极反应C12(g)+2e-〜2 Cl- (aq) 属于气体电极负极反应Ag(s)+Cl-(aq)〜AgCl(s)+e-属于金属-难溶盐-阴离子电极电池反应2Ag (s) + C12(g) ^2AgCl(s) n=2(2)正极反应PbC12(s)+2e --------- P b(s)+2C1- (aq)属于金属-难溶盐-阴离子电极负极反应Pb(s)+SO42-(aq) -*PbSO4(s)+2e- 属于金属-难溶盐-阴离子电极电池反应PbC12(s) +SO42- (aq)f PbSO4(s) +2Cl-(aq) n二2(3)正极反应Mn04-(aq) +8H+(aq)+5e- -Mn2+(aq)+ 4H20(l)属于氧化还原电极负极反应Zn(s) — Zn2+(aq)+2e- 属于金属-金属离子电极电池反应2MnO4~ (aq)+16H+(aq)+5Zn(s)f2Mn2+(aq)+8H20(l)+5Zn2+ (aq) n二10 (4)正极反应Ag+(c2) +e- - Ag(s) 属于金属-金属离子电极负极反应Ag(s) -* Ag+ (cl) + e- 属于金属-金属离子电极电池反应Ag+ (c2) f Ag+ (cl) n=l例8-2 25°C时测得电池(-)Ag(s) | AgCl(s) | HCl(c) | C12(100kp) | Pt(s) (+)的电动势为 1. 136V,已知(C12/C1-)二1.358V, ( Ag+/Ag)二0. 799 6V,求AgCl 的溶度积。
第四章电位分析法习题解答
第四章电位分析法习题解答第四章电位分析法1．M1| M1n+|| M2m+| M2在上述电池的图解表⽰式中，规定左边的电极为() (1) 正极(2) 参⽐电极(3) 阴极(4) 阳极解：(4)2. 下列强电解质溶液在⽆限稀释时的摩尔电导λ∞/S·m2·mol-1分别为：λ∞(NH4Cl)=1.499×10-2，λ∞(NaOH)=2.487×10-2，λ∞(NaCl)=1.265×10-2。
所以NH3·H2O 溶液的λ∞(NH4OH) /S·m2·mol-1为( )(1) 2.721×10-2(2) 2.253×10-2(3) 9.88 ×10-2(4) 1.243×10-2解：(1)3．钾离⼦选择电极的选择性系数为，当⽤该电极测浓度为1.0×10-5mol/L K+，浓度为 1.0×10-2mol/L Mg溶液时，由Mg引起的K+测定误差为( )(1) 0.00018%(2) 1.34%(3) 1.8%(4) 3.6%解：(3)4. 利⽤选择性系数可以估计⼲扰离⼦带来的误差，若,⼲扰离⼦的浓度为0.1mol/L，被测离⼦的浓度为0.2mol/L，其百分误差为(i、j均为⼀价离⼦)( )(1) 2.5(2) 5(3) 10(4) 20解：(1)5．下列说法中正确的是:晶体膜碘离⼦选择电极的电位( )(1) 随试液中银离⼦浓度的增⾼向正⽅向变化(2) 随试液中碘离⼦浓度的增⾼向正⽅向变化(3) 与试液中银离⼦的浓度⽆关(4) 与试液中氰离⼦的浓度⽆关解：(1)6．玻璃膜钠离⼦选择电极对氢离⼦的电位选择性系数为100，当钠电极⽤于测定1×10-5mol/L Na+时，要满⾜测定的相对误差⼩于1%，则试液的pH 应当控制在⼤于( )(1) 3(2) 5(3) 7(4) 9解：(4)7．离⼦选择电极的电位选择性系数可⽤于( )(1) 估计电极的检测限(2) 估计共存离⼦的⼲扰程度(3) 校正⽅法误差(4) 计算电极的响应斜率解：(2)8．在电位滴定中，以?E/?V－V（?为电位，V为滴定剂体积）作图绘制滴定曲线, 滴定终点为：( )(1) 曲线的最⼤斜率（最正值）点(2) 曲线的最⼩斜率（最负值）点(3) 曲线的斜率为零时的点(4) ?E /?V 为零时的点解：(3)9. 在电导滴定中，通常使滴定液的浓度⽐被测液的浓度⼤10 倍以上，这是为了( )(1) 防⽌温度影响(2) 使终点明显(3) 防⽌稀释效应(4) 使突跃明显解：(3)10．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( ) (1) Ag+(2) Ag(NH3)+(3) Ag(NH3) (4) Ag + Ag(NH3)+ + Ag(NH3)解：(1)11．使pH 玻璃电极产⽣钠差现象是由于( )(1) 玻璃膜在强碱性溶液中被腐蚀(2) 强碱溶液中Na+浓度太⾼(3) 强碱溶液中OH-中和了玻璃膜上的H+(4) ⼤量的OH-占据了膜上的交换点位解：(2)12. pH 玻璃电极产⽣的不对称电位来源于( )(1) 内外玻璃膜表⾯特性不同(2) 内外溶液中H+浓度不同(3) 内外溶液的H+活度系数不同(4) 内外参⽐电极不⼀样解：(1)13. 下述滴定反应：通常采⽤的电容量⽅法为( )(1) 电导滴定(2) 电位滴定(3) 库仑滴定(4) 均不宜采⽤解：(2)14. 电导率为10 S/m 相当于电阻率为( )(1) 0.01Ω·m (2) 10Ω·m (3) 0.1Ω·m(4) 1 kΩ·m解：(3)15. 氟化镧单晶膜氟离⼦选择电极的膜电位的产⽣是由于( )(1) 氟离⼦在晶体膜表⾯氧化⽽传递电⼦(2) 氟离⼦进⼊晶体膜表⾯的晶格缺陷⽽形成双电层结构(3) 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(4) 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解：(2)ο的影响是( )16. 离⼦强度对活度常数KΩο增⼤(1) 使KΩο减⼩(2) 使KΩ(3) 减⼩到⼀定程度趋于稳定(4) ⽆影响解：(3)17. 利⽤选择性系数可以估计⼲扰离⼦带来的误差, 若, ⼲扰离⼦的活度为0.1mol/L, 被测离⼦的活度为0.2mol/L, 其百分误差为: ( ) (1) 2.5(2) 5.0(3) 10(4) 20解：(1)18. 在实际测定溶液pH 时, 都⽤标准缓冲溶液来校正电极, ⽬的是消除( )(1) 不对称电位(2) 液接电位(3) 不对称电位和液接电位(4) 温度影响解：(3)19.⽤pH玻璃电极测定pH约为12的碱性试液，测得pH⽐实际值（）(1)⼤(2)⼩(3)两者相等(4)难以确定解：(2)20. A离⼦选择电极的电位选择系数越⼩，表⽰（）(1)B⼲扰离⼦的⼲扰越⼩(2)B⼲扰离⼦的⼲扰越⼤(3)不能确定(4)不能⽤此电极测定A离⼦解：(1)21.设玻璃电极的内阻⾼达108 为了使电位法测量误差在0.1％以内，离⼦计的输⼊阻抗应（）(1)≥1011Ω (2)≥1010Ω(3)≥109Ω (4)⽆要求解：(1)22.氨⽓敏电极的电极电位（）(1)随试液中NH4+ 或⽓体试样中NH3的增加⽽减⼩(2)与（1）相反(3)与试液酸度⽆关(4)表达式只适⽤于NH4+试液解：(1)23.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（）(1)清洗电极(2)检查电极的好坏(3)活化电极(4)检查离⼦计能否使⽤解：(3)24.离⼦选择电极中⽤电位滴定法测定浓度时产⽣的误差⽐电位法中的标准曲线法（）(1)⼤(2)⼩(3)差不多(4)两者都较⼩解：(2)25.卤化银粉末压⽚膜制成的电极对卤素离⼦能产⽣膜电位是由于（）(1)卤素离⼦进⼊压⽚膜的晶格缺陷⽽形成双电层(2)卤素离⼦在压⽚膜表⾯进⾏离⼦交换和扩散⽽形成双电层(3)Ag+进⼊压⽚膜中晶格缺陷⽽形成双电层(4)Ag+的还原⽽传递电⼦形成双电层解：(3)26.⽤氟离⼦选择电极测定⽔中F－含量时，需加⼊T SAB溶液，此时测得地结果是（）（1）⽔中F－的含量（2）⽔中游离氟的总量（3）⽔中配合物中氟的总量（4）（2）和（3）的和解：(4)27.电位法测定时，溶液搅拌的⽬的（）（1）缩短电极建⽴电位平衡的时间（2）加速离⼦的扩散，减⼩浓差极化（3）让更多的离⼦到电极上进⾏氧化还原反应（4）破坏双电层结构的建⽴解:(1)28.离⼦选择电极的电位选择性系数表⽰（）（1）A离⼦⼲扰B离⼦的情况（2）B离⼦⼲扰A离⼦的情况（3）A，B离⼦相互⼲扰的情况（4）离⼦电极的检出下限解：(2)29. Ag2S和AgX(X=Cl—,Br—, —)晶体压⽚制成的离⼦选择电极的检出限决定于（）（1）各⾃的溶度积Ksp的⼤⼩（2）晶格缺陷的情况（3）压⽚后膜电阻的⼤⼩（4）测定条件决定解：(1)30.离⼦选择电极内参⽐溶液的组成要考虑到（）（1）有敏感膜响应的离⼦（2）有能与内参⽐电极形成稳定电位的离⼦（3）（1）和（2）都要考虑（4）能导电的电解质溶液解：(3)31.玻璃电极的活化是为了（）（1）清洗电极表⾯（2）降低不对称电位（3）更好地形成⽔化层（4）降低液接电位解：(3)32.⽤银离⼦选择电极作指⽰电极，电位滴定测定⽜奶中氯离⼦含量时，如以饱和⽢汞电极作为参⽐电极，双盐桥应选⽤的溶液为（）（1）KNO3（2）KCl（3）KBr（4）K解：(1)33.在⾦属电极(如Ag/AgNO3)中, 迁越相界⾯的只有( )(1) ⾦属离⼦(2) 氢离⼦(3) 硝酸根离⼦(4) 负离⼦解：(3)34.利⽤选择性系数可以估计⼲扰离⼦带来的误差, 若, ⼲扰离⼦的活度为0.1mol/L, 被测离⼦的活度为0.2mol/L, 其百分误差为: ( )(1) 2.5(2) 5.0(3) 10(4) 20解：(2)35. pH玻璃电极在使⽤前⼀定要在⽔中浸泡⼏⼩时, ⽬的在于( )(1) 清洗电极(2) 活化电极(3) 校正电极(4) 除去沾污的杂质解：(4)36.在实际测定溶液pH 时, 都⽤标准缓冲溶液来校正电极, ⽬的是消除( )(1) 不对称电位(2) 液接电位(3) 不对称电位和液接电位(4) 温度影响解：(3)37. A离⼦选择电极的电位选择系数越⼩，表⽰（）（1）B⼲扰离⼦的⼲扰越⼩（2）B⼲扰离⼦的⼲扰越⼤（3）不能确定（4）不能⽤此电极测定A离⼦解：(1)38.设玻璃电极的内阻⾼达108 为了使电位法测量误差在0.1％以内，离⼦计的输⼊阻抗应（）（1）≥1011Ω（2）≥1010Ω（3）≥109Ω（4）⽆要求解：(1)39. 离⼦选择电极测量所产⽣的浓度的相对误差（）（1）只与离⼦的价数有关（2）只与测量的电位有关（3〕与离⼦价数和浓度有关（4）与离⼦价数和测量电位有关；⽽与测量体积和离⼦浓度⽆关解：(4)40. 氨⽓敏电极的电极电位（）（1）随试液中NH4+ 或⽓体试样中NH3的增加⽽减⼩（2）与（1）相反（3）与试液酸度⽆关（4）表达式只适⽤于NH4+试液解：(1)41. 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（）（1）清洗电极（2）检查电极的好坏（3）活化电极（4）检查离⼦计能否使⽤解：(3)42. 电位分析法需要测定电池电动势或电极电位，其测定条件（）（1）电池的电动势或电极电位要稳定（2）电池的内阻需很⼤（3）通过电池的电流为零（4）电池的内阻要⼩，通过的电流很⼤解：(3)43.离⼦选择电极中⽤电位滴定法测定浓度时产⽣的误差⽐电位法中的标准曲线法（）（1）⼤（2）⼩（3）差不多（4）两者都较⼩解：(2)44. 卤化银粉末压⽚膜制成的电极对卤素离⼦能产⽣膜电位是由于（）（1）卤素离⼦进⼊压⽚膜的晶格缺陷⽽形成双电层（2）卤素离⼦在压⽚膜表⾯进⾏离⼦交换和扩散⽽形成双电层（3）Ag+进⼊压⽚膜中晶格缺陷⽽形成双电层（4）Ag+的还原⽽传递电⼦形成双电层解：(3)45. pH玻璃电极产⽣酸误差的原因是（）（1）玻璃电极在强酸溶液中被腐蚀（2）H+度⾼，它占据了⼤量交换点位，pH值偏低（3）H+与H2O形成H3O+，结果H+降低，pH增⾼（4）在强酸溶液中⽔分⼦活度减⼩，使H+ 传递困难，pH增⾼解：(4)46. 离⼦选择电极的电位选择性系数表⽰（）（1）A离⼦⼲扰B离⼦的情况（2）B离⼦⼲扰A离⼦的情况（3）A，B离⼦相互⼲扰的情况（4）离⼦电极的检出下限解：(2)47. 流动载体电极的检出限决定于（）（1）响应离⼦的迁移数的⼤⼩（2）电活性物质在有机相和⽔相中分配系数的⼤⼩（3）载体电荷的⼤⼩（4）电活性离⼦电荷的⼤⼩解：(2)48. Ag2S和AgX(X=Cl—,Br—, —)晶体压⽚制成的离⼦选择电极的检出限决定于（）（1）各⾃的溶度积Ksp的⼤⼩（2）晶格缺陷的情况（3）压⽚后膜电阻的⼤⼩（4）测定条件决定解：(1)49. 离⼦选择电极内参⽐溶液的组成要考虑到（）（1）有敏感膜响应的离⼦（2）有能与内参⽐电极形成稳定电位的离⼦（3）（1）和（2）都要考虑（4）能导电的电解质溶液解：(3)50. 玻璃电极的活化是为了（）（1）清洗电极表⾯（2）降低不对称电位（3）更好地形成⽔化层（4）降低液接电位解：(3)51. ⽤银离⼦选择电极作指⽰电极，电位滴定测定⽜奶中氯离⼦含量时，如以饱和⽢汞电极作为参⽐电极，双盐桥应选⽤的溶液为（）（1）KNO3（2）KCl（3）KBr（4）K解：(1)52. 碘化银晶体膜电极在测定氰离⼦时，其电极电位（）（1）随试液中银离⼦浓度的增⾼向负⽅向变化（2）随试液中碘离⼦浓度的增⾼向正⽅向变化（3）随试液中氰离⼦浓度的增⾼向负⽅向变化（4）与试液中银离⼦浓度⽆关解：(3)53. 某离⼦选择电极对⼀价的A和B离⼦都有响应，但a B100倍于a A时，B离⼦提供的电位与A离⼦提供的相等。
电位分析习题详解
滴定剂后， （3）同理，加入 ）同理，加入50.00mL滴定剂后， 滴定剂后 E = + 0.1118V, 根据 E=K’ -Slgα，K’=-0.1939 ， 计算得： 计算得：CF-=6.815*10-6 mol/L （4）此时，过量的 La3+的浓度为 ）此时，过量的C CLa3+=0.03318×(50-30.93)/150=0.004218mol/L （5）根据溶度积常数的定义 ） Ksp=[F-]3[La3+]=1.335×10-18
(a)确定滴定终点，并计算氟化钠溶液的浓度。 确定滴定终点，并计算氟化钠溶液的浓度。 确定滴定终点 (b)已知氟离子选择性电极与饱和甘汞电极所组成的电池的 已知氟离子选择性电极与饱和甘汞电极所组成的电池的 电动势与氟化钠浓度间的关系可用式(4-22)表示，用所给 表示， 电动势与氟化钠浓度间的关系可用式 表示 的第一个数据计算式(4-22)中的 值。 中的K’值 的第一个数据计算式 中的 (c) 用(b)项求得的常数，计算加入 项求得的常数， 项求得的常数 计算加入50.00mL滴定剂后氟离 滴定剂后氟离 子的浓度。 子的浓度。 (d)计算加入 计算加入50.00mL滴定剂后游离 3+浓度 滴定剂后游离La 浓度. 计算加入 滴定剂后游离 (e)用(c) (d)两项的结果计算 用 两项的结果计算LaF3的溶度积常数。 的溶度积常数。 两项的结果计算
加入La(NO)3 的体积/mL 0.00 29.00 30.00 30.30 30.60 30.90 电动势/V 0.1045 0.0249 0.0047 -0.0041 -0.0179 -0.0410 加入La(NO)3 的体积/mL 31.20 31.50 32.50 36.00 41.00 50.00 电动势/V -0.0656 -0.0769 -0.0888 -0.1007 -0.1069 -0.1180
氧化还原及电极电位
2．应用标准电极电位数据，解释下列现象：
（1）为使 Fe2+溶液不被氧化，常放入铁钉。
（2）H2S 溶液，久置会出现浑浊。
（3）无法在水溶液中制备 FeI3 。
（ (Fe3+/Fe2+)＝0.77V， (Fe2+/Fe)＝－0.45V， (S/H2S)＝0.14V， (O2/H2O)＝1.23V，
(I2/I-)＝0.54V ）
解 （1） 正极反应 Cl2(g)+2e- → 2 Cl－ (aq) 属于气体电极
负极反应 Ag(s)+Cl-(aq) → AgCl(s)+e- 属于金属-难溶盐-阴离子电极
电池反应 2Ag（s）+ Cl2(g) →2AgCl(s) n=2
（2） 正极反应 PbCl2(s)+2e- →Pb(s)+2Cl- (aq) 属于金属-难溶盐-阴离子电极
将 和 数据带入
＝ －1.136 V＝1.358 V－1.136 V＝0.222V，
又由
AgCl(s) + Ag Ag+ + Cl- + Ag
＝ =(0.222-0.799 6)V/0.059 16V＝-9.76
Ksp(AgCl) = 1.74×10-10
例 8-3 在 Ag+、Cu2+离子浓度分别为 1.00×10-2mol?L-1 和 1.00mol?L-1 的溶液中加入铁
C. (-) Zn|Zn2+(c)‖Cu2+(0.1c)|Cu (+)
D. (-) Zn|Zn2+(0.1c)‖Cu2+(c)|Cu (+)
E. (-) Zn|Zn2+(2c)‖Cu2+(c)|Cu (+)
电极电位,计算参考答案
第7章 电极电位三、 计算题1. 298.15K 时，φ (Ag +/Ag) = 0.80V ，2.303RT/F=0.060，Ksp (AgCl) = 1.0×10-10。
试计算298.15K 时电对AgCl /Ag 的标准电极电位。
解：在银电极溶液中加入NaCl, 使其生成AgCl 沉淀并维持C(Cl -)= 1.0 mol ·L -1 ，且大大的降低了Ag +离子的浓度，计算这时银电极的电极电位。
非标准状态的“银电极”已转化为标准状态的AgCl/Ag 电极如： Ag ，AgCl| Cl -（1 mol ·L-1）根据平衡关系： Ksp （AgCl ）= [Ag +][Cl -]= 1.0×10-10以C(Cl -) = 1 mol·L - 1代入：通过Nernst 方程求算：2. 298.15K 时，φ (Ag +/Ag) = 0.80V ，2.303RT/F=0.060，Ks {[Ag(NH 3) 2 ] +}= 1.0×107。
试计算298.15K 时电对 [Ag(NH 3) 2 ] +/Ag 的标准电极电位。
解：在银电极溶液中加入氨水, 使其生成[Ag （NH 3）2]+，且大大的降低了Ag +离子的浓度，计算这时银电极的电极电位。
非标准状态的“银电极”已转化为标准状态的 [Ag （NH 3）2]+/Ag 电极如：Ag | [Ag （NH 3）2]+ (1 mol ·L -1)，NH 3(1 mol ·L -1)发生配位反应：Ag + + 2 NH 3[Ag （NH 3）2]+配位化合物的稳定常数：7323223[Ag(NH )]([Ag(NH )]) 1.010[Ag ][NH ]s K θ+++==⨯[NH 3]= [Ag(NH 3)2+] = 1 mol ·L -1()()()10sp1011.010Ag 1.010mol L 1Cl K c c -+---⨯===⨯⋅()()()100.06(AgCl /Ag)(Ag /Ag)(Ag /Ag)lg Ag 10.80.06lg 1.0100.20V c θθϕϕϕ+++-==+=+⨯=+32273327-1[Ag(NH )]1[Ag ][NH ]([Ag(NH )]) 1.0101.010mol L s K θ+++-==⨯=⨯⋅32Ag(NH)/AgAg /Ag Ag /Ag70.06lg[Ag ]0.800.06lg1.0100.38Vθθϕϕϕ++++-==+=+⨯=3. 298.15K 时，φ(Ag +/Ag) = 0.80V ，φ (Cu 2+/Cu) = 0.34V ，2.303RT/F=0.060。
仪器分析--电位分析法习题 +答案
姓名：班级：学号：电位分析习题一.单项选择题( ) 1、在直接电位法中，指示电极的电位与被测离子活度的关系为______A.无关B.成正比C.与其对数成正比D.符合能斯特公式( )2、电位分析法中作为参比电极，应满足的要求之一是：A.其电位应与温度无关B.其电位应等于零C.测量过程中即使有微小电流通过，其电位仍保持恒定D.不存在液接电位( )3、采用pH 的实用定义主要是因为：A.单个离子的活度目前用电化学方法不能测量B.液体接界电位的变化和理论上难以计算C.K'不能准确的测定和计算，并经常发生变化D.不对称电位可能随时间而变化( )4、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( )5、电位滴定是以测量电位的变化情况为基础，下列因素影响最大的是：A.外参比电极电位B.液接电位C.不对称电位D.被测离子活度( )6、电位滴定法比直接电位法更准确，这是因为：A.直接电位法在用能斯特方程计算时有误差B.电位滴定法选用了比直接电位法更灵敏的电极C.电位滴定法是以测量电位的相对变化为基础的D.电位滴定法比直接电位法的干扰因素少( )7、由电动势测量误差看，如用同一仪器测下列离子，最不宜用直接电位法测定的是：A.H +B.NO 3 -C.Ca 2+D.B 3+( )8、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( )9、用pH 玻璃电极测定pH 约为12 的碱性试液，测得pH 比实际值A.大B.小C.两者相等D.难以确定( )10、用氟离子选择性电极测定饮用水中F - 含量时，Al 3+ ，Fe 3+ 的干扰属于：A.直接与电极膜发生作用B.与共存离子在电极膜上反应生成一种新的不溶性化合物C.与被测离子形成配合物D.与被测离子发生氧化还原反应( )11、某离子选择电极对一价的A 和B 离子都有响应，但a B 100 倍于a A 时，B 离子提供的电位与A 离子提供的相等。
电位分析法习题解答
5.直接电位法的主要误差来源有哪些?应如何减免之? 解:误差来源主要有:
(1)温度,主要影响能斯特响应的斜率,所以必须在测定过程中保持 温度恒定.
(2)电动势测量的准确性.一般, 相对误差%=4nDE,因此必须要求测 量电位的仪器要有足够高的灵敏度和准确度.
(3)干扰离子,凡是能与欲测离子起反应的物质, 能与敏感膜中相关 组分起反应的物质,以及影响敏感膜对欲测离子响应的物质均可 能干扰测定,引起测量误差,因此通常需要加入掩蔽剂,必要时还须 分离干扰离子.
活动载体电极则是由浸有某种液体离子交换剂的惰性多孔膜 作电极膜制成的。通过液膜中的敏感离子与溶液中的敏感离 子交换而被识别和检测。
敏化电极是指气敏电极、酶电极、细菌电极及生物电极等。 这类电极的结构特点是在原电极上覆盖一层膜或物质，使得 电极的选择性提高。典型电极为氨电极。
以氨电极为例，气敏电极是基于界面化学反应的敏化电极， 事实上是一种化学电池，由一对离子选择性电极和参比电极 组成。试液中欲测组分的气体扩散进透气膜，进入电池内部， 从而引起电池内部某种离子活度的变化。而电池电动势的变 化可以反映试液中欲测离子浓度的变化。
2.何谓指示电极及参比电极?试各举例说明其作用. 解:指示电极:用来指示溶液中离子活度变化的电极,其电极电位值 随溶液中离子活度的变化而变化。在一定的测量条件下,当溶液 中离子活度一定时,指示电极的电极电位为常数.例如测定溶液pH 时,可以使用玻璃电极作为指示电极,玻璃电极的膜电位与溶液pH 成线性关系,可以指示溶液酸度的变化. 参比电极:在进行电位测定时,是通过测定原电池电动势来进行 的,电动势的变化要体现指示电极电位的变化,因此需要采用一 个电极电位恒定,不随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化的 电极作为基准,这样的电极就称为参比电极.例如,测定溶液pH时, 通常用饱和甘汞电极作为参比电极.
普通化学习题08
第八章 氧化还原反应与电极电位 首 页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题答案难题解析 [TOP]例 8-1 写出并配平下列各电池的电极反应、电池反应，注明电极的种类。
（1）(-) Ag,AgCl(s) |HCl |Cl2(100kp),Pt (+) （2）(-) Pb, PbSO4(s)| K2SO4‖KCl| PbCl2(s),Pb (+) （3）(-) Zn | Zn2+‖MnO4-, Mn2+, H+| Pt (+) （4）(-) Ag | Ag+ (c1)‖Ag+(c2) |Ag (+)析 将所给原电池拆分为两个电极。
负极发生氧化反应，正极发生还原反应，写出正、负极反应式，由正极反应和负极反应相加构成电池反应。
解 （1）正极反应 Cl2+2e- → 2 Cl－ 此电极为气体电极负极反应 Ag+Cl- → AgCl(s)+e - 此电极为金属-难溶盐-阴离子电极 电池反应 2Ag+Cl2 →2AgCl(s) n=2（2）正极反应 PbCl2(s)+2e- →Pb+2Cl - 此电极为金属-难溶盐-阴离子电极 负极反应 Pb+SO42- →PbSO4(s)+2e -此电极为金属-难溶盐-阴离子电极 电池反应 PbCl2(s) +SO42-→PbSO4(s) +2Cl - n=2（3）正极反应 MnO4- +8 H++5e- →Mn2++ 4 H2O 此电极为氧化还原电极 负极反应 Zn → Zn2++2e - 此电极为金属及其离子电极 电池反应 2MnO4- +16 H+＋5Zn→2Mn2+＋8 H2O ＋5Zn2+ n=10 （4）正极反应 Ag+(c2) +e- → Ag 此电极为金属及其离子电极 负极反应 Ag → Ag+ (c1) + e - 此电极为金属及其离子电极 电池反应 Ag+(c2) → Ag+ (c1) n=1例 8-2 25℃时测得电池 (-) Ag,AgCl(s) |HCl(c) |Cl2(100kp),Pt (+) 的电动势为 1.136V ，已知θϕ( Cl2/Cl-)=1.358V, θϕ( Ag+/Ag)=0.799 6V ，求AgCl 的溶度积。
电位分析法部分习题解答
电位分析法部分习题解答基本要求：了解金属基电极的响应特征，了解指示电极和参比电极的作用原理，掌握ISE 的组成、响应机理、膜电位及ISE 的性能指标， 掌握pH 的实用定义及测定离子活（浓）度的方法， 了解电位滴定的原理和终点的确定方法。
重点：金属基电极的响应特征，pH 的实用定义，测定离子活（浓）度的方法。
难点：ISE 的组成、响应特征，膜电位及ISE 的性能指标。
参考学时：3学时10、若离子选择性电极的电位表达式为：)lg(303.2j A A K FRTE ⋅++=α常数 试问：（1）j A K ⋅＞＞1时，该离子选择性电极主要对什么离子有响应？对什么离子有干扰？ （2）j A K ⋅＜＜1时，主要对什么离子有响应？对什么离子有干扰？解：（1）当j A K ⋅＞＞1时，电极主要对j 离子有响应，A 离子有干扰；（2）当j A K ⋅＜＜1时，电极主要对A 离子有响应，j 离子有干扰。
21、用离子选择性电极法分别测定H +，Ca 2+时，二者的活度均变化一个数量级时，电极电位将发生多大变化？解： 阳离子膜a nK E log 059.0+=（25℃） 对于H +，n =1 +H a 活度变化一个数量级，电极电位将变化59mV ； 对于Ca 2+，n =2 +2Ca a 活度变化一个数量级，电极电位将变化30mV 。
22、当下列电池中的溶液是pH=4.00的缓冲溶液时，在25℃测得电池的电动势为0.209V ：玻璃电极 | H +（α=x ）|| SCE当缓冲溶液由未知溶液代替时，测得电池电动势分别为（a ）0.312V ，（b ）0.088V ，（c ）-0.017V 。
试计算每种未知溶液的pH 值。
解：由pH 的实用定义：s pH 0591.0pH +-=sx x E E （25℃）a ）74.574.100.40591.0209.0312.0pH pH s =+=-+=xb ）95.10591.0209.0088.000.4pH =-+=xc ）176.00591.0209.0017.000.4pH =--+=x23、用甘汞电极和pH 玻璃膜电极组成电池时，写出溶液的pH 值与电位值的关系，并计算电动势产生0.001V 误差时，所引起的pH 误差。
(完整版)仪器分析--电位分析法习题+答案
姓名：班级：学号：电位分析习题一.单项选择题( ) 1、在直接电位法中，指示电极的电位与被测离子活度的关系为______A.无关B.成正比C.与其对数成正比D.符合能斯特公式( )2、电位分析法中作为参比电极，应满足的要求之一是：A.其电位应与温度无关B.其电位应等于零C.测量过程中即使有微小电流通过，其电位仍保持恒定D.不存在液接电位( )3、采用pH 的实用定义主要是因为：A.单个离子的活度目前用电化学方法不能测量B.液体接界电位的变化和理论上难以计算C.K'不能准确的测定和计算，并经常发生变化D.不对称电位可能随时间而变化( )4、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( )5、电位滴定是以测量电位的变化情况为基础，下列因素影响最大的是：A.外参比电极电位B.液接电位C.不对称电位D.被测离子活度( )6、电位滴定法比直接电位法更准确，这是因为：A.直接电位法在用能斯特方程计算时有误差B.电位滴定法选用了比直接电位法更灵敏的电极C.电位滴定法是以测量电位的相对变化为基础的D.电位滴定法比直接电位法的干扰因素少( )7、由电动势测量误差看，如用同一仪器测下列离子，最不宜用直接电位法测定的是：A.H +B.NO 3 -C.Ca 2+D.B 3+( )8、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( )9、用pH 玻璃电极测定pH 约为12 的碱性试液，测得pH 比实际值A.大B.小C.两者相等D.难以确定( )10、用氟离子选择性电极测定饮用水中F - 含量时，Al 3+ ，Fe 3+ 的干扰属于：A.直接与电极膜发生作用B.与共存离子在电极膜上反应生成一种新的不溶性化合物C.与被测离子形成配合物D.与被测离子发生氧化还原反应( )11、某离子选择电极对一价的A 和B 离子都有响应，但a B 100 倍于a A 时，B 离子提供的电位与A 离子提供的相等。
电位分析习题解答
电位分析习题解答班级姓名学号一、填空题1、电池电动势的正负取决于I的方向，在电池图解表示式中有E电池＝E＋－E－。
所以在测量某电极的电极电位时, 其电池的图解表示式为标准氢电极║待测电极；但一般用作电位测量的电池图解表示式为参比电极∣待测溶液‖指示电极。
2、玻璃电极在使用前，需在去离子水中浸泡24h 以上，目的是活化电极，使不对称电位趋于稳定；饱和甘汞电极半电池组成是Hg，Hg2Cl2∣ KCl（饱和），其使用温度不得超过80℃，这是因为当温度较高时Hg 2Cl 2＝ Hg＋ HgCl。
3、对于可逆电池反应，当电池反应达到平衡时，电池电动势E0与平衡常数K的关系为：E RT ln K，与自由能关系为－Gθ＝ nFEθ。
nF4、盐桥的作用是勾通内电路，消除液体接界位。
5、在氧化还原反应中，电极电位产生的原因是电子得失或转移，而膜电位的产生是由于溶液和膜界面发生了离子交换和离子扩散。
6、在电位分析中常用的参比电极是Hg-Hg 2Cl 2和Ag-AgCl。
7、跨越玻璃膜内外两个溶液之间产生的电位差，称为膜电位。
8、最早使用的离子选择性电极是pH 玻璃电极。
离子选择性电极测定的是离子的活度，而不是离子的浓度。
9、在电位滴定中，几种确定终点方法之间的关系是，在E— V 图上的拐点，就是一次微商曲线上的最高点，也是二次微商曲线为零的点。
二、选择题1、在电位法中作为指示电极, 其电位应与待测离子的浓度( D )A 成正比B符合扩散电流公式的关系；C的对数成正比D符合能斯特公式的关系。
2、下列说法哪一种是正确的?（D）A阳离子选择电极的电位随试液中阳离子浓度的增高向正方向变化B阴离子选择电极的电位随试液中阴离子浓度的增高向负方向变化C阳离子选择电极的电位随试液中被响应的阳离子浓度的增高向负方向变化D阴离子选择电极的电位随试液中被响应的阴离子活度的变化而变化3、关于离子选择电极, 不正确的说法是（D）A不一定有内参比电极和内参比溶液B不一定有晶体敏感膜 ;C不一定有离子穿过膜相D只能用于正负离子的测量。
锂离子电池电位计算和解释练习题熟悉锂离子电池中的电位计算和解释方法的应用
锂离子电池电位计算和解释练习题熟悉锂离子电池中的电位计算和解释方法的应用锂离子电池是一种常见且广泛应用于现代电子设备中的电池类型。
为了更好地理解和掌握锂离子电池的工作原理，我们需要学习和熟悉电位计算和解释方法的应用。
在本文中，我们将介绍一些与锂离子电池电位计算和解释相关的练习题，并详细解答每个问题，以加深我们对锂离子电池的理解。
1. 问题一：计算电池的标准电势假设我们有一个由锂阳离子和定电极组成的锂离子电池。
根据标准电极电势表，Li+ / Li 的标准电势为-3.04V，定电极的标准电势为+2.71V。
请计算该电池的标准电势。
解答一：根据电池的标准电势计算公式，电池的标准电势Ecell等于阳极的标准电势减去阴极的标准电势。
因此，该锂离子电池的标准电势=+2.71V - (-3.04V) = +5.75V。
2. 问题二：计算电池的电势差假设我们有一个锂离子电池，其中阳极的标准电势为-0.55V，阴极的标准电势为+2.10V。
请计算该电池在正常工作状态下的电势差。
解答二：在正常工作状态下，电池的电势差等于阳极的电势减去阴极的电势。
因此，该锂离子电池的电势差=+2.10V - (-0.55V) = +2.65V。
3. 问题三：解释电池的电位变化根据锂离子电池的工作原理，当锂离子从阴极向阳极移动时，电池的电位会发生变化。
请解释电池电位变化的原因。
解答三：电池电位的变化是由于阳极和阴极之间电化学反应引起的。
在锂离子电池中，当锂离子从阴极材料中脱嵌并在电解质溶液中迁移至阳极材料时，阴极材料中会形成空位，并释放出电子，形成电荷变化。
这种电位变化产生的电势差是锂离子电池工作的基础。
4. 问题四：计算电池的自发电势假设有一个锂离子电池，其中阴极的标准电势为+2.50V，阳极的标准电势为-1.20V，而在实际使用中，电池的电势差为+3.50V。
请计算该锂离子电池的自发电势。
解答四：由于电池的电势差大于标准电势差，说明电池的自发电势为正。
基础化学第 版 自测题及课后习题解答 第 章
=109.6 J·mol-1·K-1
△rHmθ
=
△
r
G
θ m
+
T△r
S
θ m
=58 526 J·mol-1＋298K×109.6 J·mol-1·K-1 = 91 187 J·mol-1
当HgO在空气中能稳定存在时， pO2 =0.2 atm，Kp= pO2 = 0.447
再由
ln K 2 =
∆
r
H
Kp=5.5×10-11= pO2
pO2 = Kp2 =3.03×10-21atm = 3.07×10-19kPa 1
(2) 反应 HgO(s) → Hg(l) + 2 O2(g) 的
3
△
r
S
θ m
=77.4
J·mol-1·K-1+
1 2
×205.03
J·mol-1·K-1-70.29
J·mol-1·K-1
2．下列原电池中，电动势最大的是（ ） A. (-) Zn|Zn2+(c)‖Cu2+(c)|Cu (+) B. (-) Zn|Zn2+(0.1c)‖Cu2+(0.2c)|Cu (+) C. (-) Zn|Zn2+(c)‖Cu2+(0.1c)|Cu (+) D. (-) Zn|Zn2+(0.1c)‖Cu2+(c)|Cu (+) E. (-) Zn|Zn2+(2c)‖Cu2+(c)|Cu (+)
1
AgCl(s) + Ag(s)
Ag+ (aq)+ Cl-(aq) + Ag(s)
AgCl与产物Ag组成AgCl/Ag电对；反应物Ag与Ag+组成Ag+/Ag电对。AgCl(s)的溶度积常数为：
电化学反应的电极电势练习题
电化学反应的电极电势练习题电化学反应是物质发生氧化还原反应时伴随着电子的转移。
在电化学反应中，电极电势是一个重要的概念，它用来描述电化学反应的驱动力和方向。
本文将通过一些电化学反应的电极电势练习题来帮助读者深入理解和应用电极电势概念。
练习一：计算电极电势考虑以下反应：Zn(s) | Zn2+(aq, 1 M) || Cu2+(aq, 1 M) | Cu(s)1. 计算Zn/Cu电池的电极电势。
解答：根据标准电极电势表，可得到：E°(Zn2+/Zn) = -0.76 VE°(Cu2+/Cu) = 0.34 V由于Cu2+/Cu对应的半反应是还原反应，其电极电势为正值，而Zn2+/Zn对应的半反应是氧化反应，其电极电势为负值。
因此，可以利用以下公式求解电极电势：E°(cell) = E°(cathode) - E°(anode)代入数值，得到：E°(cell) = 0.34 V - (-0.76 V) = 1.10 V练习二：预测反应方向考虑以下反应：Pb(s) | Pb2+(aq, 0.1 M) || Ag+(aq, 1 M) | Ag(s)2. 预测该电化学反应的方向。
解答：比较Pb2+/Pb和Ag+/Ag的标准电极电势，可得：E°(Pb2+/Pb) = -0.13 VE°(Ag+/Ag) = 0.80 V因为Ag+/Ag的标准电势较高，说明Ag+更容易被还原为Ag(s)，而Pb2+的标准电势较低。
根据电极电势的定义，电势差越大，反应越倾向于向正方向发生。
因此，该反应的方向应该是：Pb(s) + 2Ag+(aq) → Pb2+(aq) + 2Ag(s)练习三：计算反应的电极电势考虑以下反应：H2(g, 1 atm) | H+(aq, 1 M) || Cu2+(aq, 0.1 M) | Cu(s)3. 计算该反应的电极电势，并判断该反应是否可行。
锂离子电池电位练习题熟悉锂离子电池中的电位计算和解释
锂离子电池电位练习题熟悉锂离子电池中的电位计算和解释锂离子电池是一种常见且重要的电池类型，广泛应用于移动电子设备、电动车辆等领域。
了解锂离子电池中的电位计算方法和解释，对于理解电池的性能和使用具有重要意义。
本文将通过几个电位练习题，帮助读者熟悉锂离子电池中的电位计算和解释。
练习题一：计算标准电极电位首先，我们需要计算锂离子电池中两个半反应所对应的标准电极电位。
以锂金属正极为例，其半反应方程式为：Li+ + e- → Li(s)根据标准电极电位表，锂离子还原为锂金属的标准电极电位为-3.04V。
另外，锂离子在负极的半反应方程式为：LiCoO2 → Li+ + CoO2 + e-根据标准电极电位表，锂离子嵌入到CoO2中的标准电极电位为+3.0V。
因此，锂离子电池的标准电极电位为：+3.0V - (-3.04V) = 6.04V练习题二：计算电池中的实际电位在实际的锂离子电池中，电池内部存在电化学反应和电阻等因素，会导致电池的实际电位低于标准电极电位。
现假设锂离子电池的实际电位为5.90V，我们来计算电池内部的电化学反应和电阻所引起的电位损失。
根据锂离子电池的半反应方程式和实际电位，可以将电池的电位损失分解为电化学反应和电阻两部分。
设电化学反应引起的电位损失为ΔE1，电阻引起的电位损失为ΔE2。
根据热力学理论，电池中的电位损失与放电容量之间存在线性关系。
假设电池的放电容量为Q，则有：ΔE1 = αQ，其中α为电位损失系数。
另外，根据欧姆定律，电阻引起的电位损失与电流和内阻之间存在线性关系。
假设电池的内阻为R，电流为I，则有：ΔE2 = RI通过实验测量，我们可以得到电池的放电容量为2000mAh，电流为2A，内阻为0.1Ω。
将这些值代入计算公式，可以得到电池中的电化学反应引起的电位损失为：ΔE1 = αQ = α × 2000mAh = α × 2C因此，电化学反应引起的电位损失为2αV。
电极测试题及答案
电极测试题及答案一、选择题1. 电极的类型主要有哪几种？A. 金属电极B. 碳电极C. 玻璃电极D. 所有选项2. 电极电位的测量需要使用什么仪器？A. 电压表B. pH计C. 电位计D. 电流表3. 以下哪个不是电极的主要特性？A. 电导性B. 电化学活性C. 电绝缘性D. 稳定性二、填空题4. 电极电位是指电极与______接触时产生的电位差。
5. 电极反应的类型主要有氧化反应和______。
三、简答题6. 简述电极电位的测量原理。
四、计算题7. 若某电极的电位为+0.3V，另一电极的电位为-0.7V，求两电极间的电位差。
五、论述题8. 论述电极在电化学分析中的重要性及其应用。
答案：一、选择题1. 答案：D2. 答案：C3. 答案：C二、填空题4. 答案：电解质溶液5. 答案：还原反应三、简答题6. 答案：电极电位的测量原理是基于电极与电解质溶液接触时，由于电荷的转移而产生的电位差。
这种电位差可以通过电位计测量得到，从而可以了解电极的电化学性质。
四、计算题7. 答案：两电极间的电位差 = 0.3V - (-0.7V) = 1.0V五、论述题8. 答案：电极在电化学分析中具有至关重要的作用，它们是电化学反应的场所，能够促进电子的转移。
电极的类型和特性决定了电化学反应的效率和选择性。
在电化学传感器、燃料电池、电镀和腐蚀防护等领域，电极的应用非常广泛。
通过优化电极材料和结构，可以提高电化学分析的灵敏度和准确性，从而在环境监测、生物医学检测和能源转换等领域发挥重要作用。
仪器分析--电位分析法习题 +答案 ()
姓名：班级：学号：电位分析习题一.单项选择题( ) 1、在直接电位法中，指示电极的电位与被测离子活度的关系为______A.无关B.成正比C.与其对数成正比D.符合能斯特公式( )2、电位分析法中作为参比电极，应满足的要求之一是：A.其电位应与温度无关B.其电位应等于零C.测量过程中即使有微小电流通过，其电位仍保持恒定D.不存在液接电位( )3、采用pH 的实用定义主要是因为：A.单个离子的活度目前用电化学方法不能测量B.液体接界电位的变化和理论上难以计算C.K'不能准确的测定和计算，并经常发生变化D.不对称电位可能随时间而变化( )4、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( )5、电位滴定是以测量电位的变化情况为基础，下列因素影响最大的是：A.外参比电极电位B.液接电位C.不对称电位D.被测离子活度( )6、电位滴定法比直接电位法更准确，这是因为：A.直接电位法在用能斯特方程计算时有误差B.电位滴定法选用了比直接电位法更灵敏的电极C.电位滴定法是以测量电位的相对变化为基础的D.电位滴定法比直接电位法的干扰因素少( )7、由电动势测量误差看，如用同一仪器测下列离子，最不宜用直接电位法测定的是：A.H +B.NO 3 -C.Ca 2+D.B 3+( )8、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( )9、用pH 玻璃电极测定pH 约为12 的碱性试液，测得pH 比实际值A.大B.小C.两者相等D.难以确定( )10、用氟离子选择性电极测定饮用水中F - 含量时，Al 3+ ，Fe 3+ 的干扰属于：A.直接与电极膜发生作用B.与共存离子在电极膜上反应生成一种新的不溶性化合物C.与被测离子形成配合物D.与被测离子发生氧化还原反应( )11、某离子选择电极对一价的A 和B 离子都有响应，但a B 100 倍于a A 时，B 离子提供的电位与A 离子提供的相等。
电位分析法试题及答案解析
电位分析法试题及答案解析一、计算题（56分）1.在-0.96V(vs SCE)时，硝基苯在汞阴极上发生反应：“C 6H 5NO 2+4H ++4e -＝C 6H 5NHOH+H 2O ”把210mg 含有硝基苯的有机试样溶解在100mL 甲醇中，电解30min 后反应完成。
从电子库仑计上测得电量为26.7C ，计算试样中硝基苯的质量分数为多少？2.将氯离子选择性电极和饱和甘汞电极接成如下电池：“SCE ‖Cl -(X mol/L)│ISE ”试推导标准加入法测定氯离子的计算公式。
3.氟离子选择电极的内参比电极为Ag －AgCl ，EθAg/AgCl=0.2223V 。
内参比溶液为0.10mol/LNaCl 和1.0×10－3mol/LNaF ，计算它在1.0×－5mol/LF －，pH ＝7的试液中，25oC 时测量的电位值。
4.由Cl -浓度为1mol/L 的甘汞电极和氢电极组成一电对，浸入100mLHCl 试液中。
已知摩尔甘汞电极作阴极，电极电位为0.28V ，E θ(H +/H 2)=0.00V ，氢气分压为101325Pa 。
A r(H)=1.008，A r(Cl)=35.4该电池电动势为0.40V 。
(1)用电池组成符号表示电池的组成形式 (2)计算试液含有多少克HCl5.Ca 2＋选择电极为负极与另一参比电极组成电池，测得0.010mol/L 的Ca 2＋溶液的电动势为0.250V ，同样情况下，测得未知钙离子溶液电动势为0.271V 。
两种溶液的离子强度相同，计算求未知Ca 2＋溶液的浓度。
6.流动载体钾电极与饱和甘汞电极组成测量电池，以醋酸锂为盐桥，在1.0×10－2mol/L 氯化钠溶液中测得电池电动势为60.0mV （钾电极为负极），在1.0×10－2mol/L 氯化钾溶液中测得电池电动势为90.8mV （钾电极为正极），钾电极的响应斜率为55.0mV/pK 。
电极电位习题及解析
电极电位作业参考解析一、单项选择题〔每题10分〕 1. 以下说法正确的选项是A. 经测定可知，标准氢电极的φB. 标准状态下，MnO 4- 的氧化性比Cl 2强，因为在电极反应中MnO 4- 得到的电子多C. 已知电极反应2Cl 2e 2Cl --+的φ ，则电极反应21Cl e Cl 2--+的φ = 0.68 VD. CrO 42- 和Cr 2O 72- 两离子中Cr 的氧化值相等【D 】A ：电极的绝对电极电位目前还无法测量，标准氢电极的标准电极电位是人为规定为的；B ：氧化剂氧化型的强弱、复原剂复原性的强弱与其反应时得、失电子的数目没有关系，主要与其电极电位的高低有关。
电极电位高的电对中氧化型的氧化能力强，电极电位低的电对中复原型的复原能力强；C ：电极电位是强度性质，电极电位的取值与电极反应中各物质的计量系数无关，也与电极反应的书写方向无关，电极电位的大小反映出电对中氧化型得电子能力和复原型失电子能力的强弱；D ：这两个离子中，Cr 的氧化值均为+6，在水溶液中两者存在如下转化：2242722CrO 2HCr O H O -+-++。
2. 将有关离子浓度增大2倍，电极电位φ保持不变的电极反应是 A. 2Zn 2e Zn +-+ B. 242MnO 8H 5eMn 4H O -+-++++C. 32Cr e Cr +-++ D. 2Cl 2e 2Cl --+【C 】根据电极反应式，这四个电极反应的能斯特方程分别为：A ：Zn 2+/Zn 222Zn 0.0592(Zn /Zn)(Zn /Zn)lg 2c ϕϕ+++=+，当锌离子浓度增大时，其电极电位随之增大； B ：MnO 4/Mn 2+428MnO H 2244Mn 0.0592(MnO /Mn )(MnO /Mn )lg 5c c c ϕϕ-++-+-+=+，可见当各离子浓度同时增大2倍时，电极电位会随之而改变； C ：Cr 3+/Cr 2+323232Cr Cr (Cr /Cr )(Cr /Cr )0.0592lgc c ϕϕ++++++=+，可见当各离子浓度同时增大两倍时，32Cr Cr c c ++不变，所以电极电位不发生改变；D ：Cl 2/Cl - Cl 2222Cl 0.0592(Cl /Cl )(Cl /Cl )lg 2p p c ϕϕ---=+，可见当Cl -离子浓度增大时，电极电位随之减小。
化学计算练习题氧化还原反应的电极电位
化学计算练习题氧化还原反应的电极电位氧化还原反应是化学学科中重要的概念之一，电极电位则是在氧化还原反应中起着关键作用的参量。
本文将通过化学计算练习题的方式来详细解析氧化还原反应的电极电位，帮助读者在理解概念的同时提升计算应用能力。
1. 问题一：计算电极电位给定一个半反应：2H⁺ + 2e⁻ → H₂，其标准电位为0V。
求当[H⁺] = 0.01M 时，该半反应的电极电位。
解析：根据Nernst 方程，电极电位（E）与标准电位（E°）之间的关系为：E = E° - (0.0592V/n)log([H⁺]ⁿ)其中，[H⁺] 为氢离子浓度，n 为电子转移数。
代入已知条件，可得：E = 0V - (0.0592V/2)log(0.01⁽²⁾)E = 0V - (0.0592V/2)(-4)E = 0V + 0.1184VE = 0.1184V因此，当[H⁺] = 0.01M 时，该半反应的电极电位为0.1184V。
2. 问题二：计算反应的电极电位给定反应：Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu，已知 Zn/Zn²⁺的标准电位为-0.76V，Cu²⁺ /Cu 的标准电位为0.34V。
求该反应在 [Zn²⁺] = 0.01M 和[Cu²⁺] = 1M 条件下的电极电位。
解析：将反应拆分为两个半反应：Zn → Zn²⁺ + 2e⁻（标准电位：-0.76V）Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu（标准电位：0.34V）根据 Nernst 方程，分别计算两个半反应的电极电位：对于 Zn/Zn²⁺半反应：E₁ = -0.76V - (0.0592V/2)log(0.01)E₁ = -0.76V - (0.0592V/2)(-2)E₁ = -0.76V + 0.0592VE₁ = -0.7008V对于 Cu²⁺ / Cu 半反应：E₂ = 0.34V - (0.0592V/2)log(1)E₂ = 0.34V - (0.0592V/2)(0)E₂ = 0.34V两个半反应的电极电位之和即为反应的电极电位：E = E₁ + E₂E = -0.7008V + 0.34VE = -0.3608V因此，该反应在 [Zn²⁺] = 0.01M 和 [Cu²⁺] = 1M 条件下的电极电位为-0.3608V。
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电极电位作业参考解析一、单选题（每题10分） 1. 下列说法正确的是A. 经测定可知，标准氢电极的φ = 0.00VB. 标准状态下，MnO 4- 的氧化性比Cl 2强，因为在电极反应中MnO 4- 得到的电子多C. 已知电极反应2Cl 2e 2Cl --+的φ = 1.36V ，则电极反应21Cl e Cl 2--+的φ =0.68 VD. CrO 42- 和Cr 2O 72- 两离子中Cr 的氧化值相等【D 】A ：电极的绝对电极电位目前还无法测量，标准氢电极的标准电极电位是人为规定为0.00V 的；B ：氧化剂氧化型的强弱、还原剂还原性的强弱与其反应时得、失电子的数目没有关系，主要与其电极电位的高低有关。
电极电位高的电对中氧化型的氧化能力强，电极电位低的电对中还原型的还原能力强；C ：电极电位是强度性质，电极电位的取值与电极反应中各物质的计量系数无关，也与电极反应的书写方向无关，电极电位的大小反映出电对中氧化型得电子能力和还原型失电子能力的强弱；D ：这两个离子中，Cr 的氧化值均为+6，在水溶液中两者存在如下转化：2242722CrO 2HCr O H O -+-++。
2. 将有关离子浓度增大2倍，电极电位φ保持不变的电极反应是 A. 2Zn 2e Zn +-+ B. 242MnO 8H 5eMn 4H O -+-++++C. 32Cr e Cr +-++ D. 2Cl 2e 2Cl --+【C 】根据电极反应式，这四个电极反应的能斯特方程分别为： A ：Zn 2+/Zn 222Zn 0.0592(Zn /Zn)(Zn /Zn)lg 2c ϕϕ+++=+，当锌离子浓度增大时，其电极电位随之增大；B ：MnO 4/Mn 2+ 428MnO H 2244Mn 0.0592(MnO /Mn )(MnO /Mn )lg 5c c c ϕϕ-++-+-+=+，可见当各离子浓度同时增大2倍时，电极电位会随之而改变； C ：Cr 3+/Cr 2+323232Cr Cr (Cr /Cr )(Cr /Cr )0.0592lgc c ϕϕ++++++=+，可见当各离子浓度同时增大两倍时，32Cr Cr c c ++不变，所以电极电位不发生改变；D ：Cl 2/Cl -Cl 2222Cl 0.0592(Cl /Cl )(Cl /Cl )lg 2p p c ϕϕ---=+，可见当Cl -离子浓度增大时，电极电位随之减小。
222222222222H O H H O 2H 2e 2H O 0.0592(H O /H O)(H O /H O)lg()2c c ϕϕ++-++=+3. 下列氧化还原电对的电极电位大小与溶液pH 值无关的是A. H 2O 2/H 2OB. IO 3-/I -C. MnO 2/Mn 2+D. MnO 4-/MnO 42- 【D 】这四个电对的电极反应和能斯特方程分别为： A ：H 2O 2/H 2O 可见该电极的电极电位随着溶液H +离子浓度的增大而增大；B ：IO 3-/I -可见该电极的电极电位随着溶液H +离子浓度的增大而增大； C ：MnO 2/Mn 2+可见该电极的电极电位随着溶液H +离子浓度的增大而增大；D ：MnO 4-/MnO 42-电极反应中没有H +离子参与，因此其浓度的改变不会影响电极的电极电位的大小。
4. 已知 2Zn 2e Zn +-+ φ =－0.7628V 32Fe e Fe +-++ φ = + 0.771V 2222Hg 2e Hg +-++ φ = + 0.920V2Cl 2e 2Cl --+ φ = + 1.3583V 则在标准状况下，能共存于同一溶液的是：A. Hg 22+和Cl －B. Fe 3+和ZnC. Fe 3+和Hg 22＋D. Cl 2和Fe 2+【C 】我们知道，氧化还原电对的电极电位越大，其氧化型的氧化能力越强，氧化还原电对的电极电位越小，其还原型的还原能力越强。
据此，我们可以看出：Cl 2和Hg 22+、Fe 2+、Zn 中任意一个共存时均能发生氧化还原反应；Hg 2+和Fe 2+、Zn 中任意一个共存时均能发生氧化还原反应；Fe 3+与Zn 共存时能发生氧化还原反应。
因此B 和D 是不能共存的。
理论上来说A 和C 的离子是可以共存的，但是A 答案中的Hg 22+和Cl －虽然混合后不发生氧化还原反应，可是两者混合后会反应生成Hg 2Cl 2，这是一个难溶于水的弱电解质，因此也是不能共存的。
5. 已知反应 3222FeCu2Fe Cu (1)+++++32211Fe Cu Fe Cu (2)22+++++下列说法正确的是A. E 1 = E 2 ，K 1 = K 2B. 2E 1 = E 2 ，2K 1 = K 2C. E 1 = E 2 ，K 1 = (K 2 )2D. 2E 1 = E 2 ，K 1 = (K 2 )23326IO H 33I IO 6H 6e I 3H O0.0592(IO /I )=(IO /I )lg 6c c c ϕϕ-+--+------++++2222422H 22Mn MnO 4H 2e Mn 2H O0.0592(MnO /Mn )=(MnO /Mn )lg2c c ϕϕ+++-+++++++424244MnO 224444MnO MnO e MnO (MnO /MnO )(MnO /MnO )0.0592lgc c ϕϕ---------+=+【C 】这两个电池反应本质上是同一个反应，只不过计量系数不一样而已。
因为电极的电极电位是强度性质，与电极反应的计量系数无关，所以它们的标准电池电动势都应该等于φ (Fe 3+/Fe 2+)-φ (Cu 2+/Cu)，因此它们的E 是相等的。
这两个反应的平衡常数的表达式分别为：(1) 222123[Fe ][Cu ][Fe ]c c K c +++⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⎛⎫ ⎪⎝⎭；(2) 122223[Fe ][Cu ][Fe ]c c K c +++⎛⎫⎛⎫⎪⎪⎝⎭⎝⎭=⎛⎫ ⎪⎝⎭。
显然K 1 = (K 2)2，因此选择C 。
6. 已知原电池 (-) Pt ，H 2(100kPa) | A(c A ) || H +(1mol·L -1) | H 2(100kPa)，Pt (+)，当A 溶液为下列（ ）溶液时其电池电动势最大。
A. 0.1 mol·L -1 HClB. 0.1 mol·L -1 HAc + 0.1 mol·L -1 NaAcC. 0.1 mol·L -1 HAcD. 0.1 mol·L -1 H 2SO 4【B 】根据题意，可以看出该原电池的正极为标准氢电极，那么正极的电极电位就是0，因此如果负极的电极电位越低的话，这个电池的电池电动势就越大。
从电池组成式中可以看出，负极也是一个氢电极，根据能斯特方程，H22H 22H 0.0592(H /H )(H /H )lg 20.0592lg 0.0592pHp pc c ϕϕ++++=+==-所以溶液的pH 越大，该电极的电极电位越低，四个选项中，A 、C 、D 都是强酸溶液，溶液的pH 值都比较低，B 溶液是HAc -Ac -缓冲溶液，pH 最大，因此它和标准氢电极组成的原电池在四者中电池电动势最大。
7. 已知φ ( M 3+/M 2+ )＞φ [ M(OH)3/M(OH)2]，那么溶度积 K sp [M(OH)3] 与 K sp [M(OH)2] 的关系正确的是A. K sp [M(OH)3] ＞ K sp [M(OH)2]B. K sp [M(OH)3] ＜ K sp [M(OH)2]C. K sp [M(OH)3] ＝ K sp [M(OH)2]D. 无法确定 【B 】题中涉及到两个电极反应，分别为3232M e M (1)M(OH)e M(OH)OH (2)+-+--+++显然如果在电极(1)中加入过量的OH -离子就可以制得电极(2)。
对于电极(1)而言，其能斯特方程为：323232M M (M /M )(M /M )0.0592lgc c ϕϕ++++++=+当在电极中加入OH -离子后，溶液中M 3+和M 2+离子分别与之反应生成了M(OH)3和M(OH)2沉淀，因此M 3+和M 2+离子浓度均会下降，那么如果OH -离子过量并维持在1mol ·L -1时，溶液中M3++离子的浓度：33sp,M(OH)3sp,M(OH)[M ][OH ]K K +-==，同理22sp,M(OH)[M ]K +=，代入能斯特方程可得：32sp,M(OH)3232sp,M(OH)(M /M )(M /M )0.0592lgK K ϕϕ++++=+而当电极(1)溶液中OH -离子过量并维持在1mol ·L -1时，这个电极其实已经成为电极(2)，并处于标准状态下，因此上述能斯特方程可以表达为：32sp,M(OH)3232sp,M(OH)[M(OH)/M(OH)](M /M )0.0592lgK K ϕϕ++=+由于φ ( M 3+/M 2+ )＞φ [ M(OH)3/M(OH)2]， 因此32sp,M(OH)sp,M(OH)lg 0K K ＜，那么32sp,M(OH)sp,M(OH)K K ＜1所以B 选项是正确的。
二、填空题（每空5分） 8. 已知原电池：(-) Pt ，H 2 (100kPa) | HA (0.500 mol·L -1)，A - (0.100 mol·L -1) || Cl - (1.00 mol·L -1) | AgCl ，Ag (+)，E = 0.450V 。
已知φ (Ag +/Ag) = 0.800 V ，K sp (AgCl) = 1.77 ×10-10，正极的电极电位φ = V ，负极溶液的pH = ，一元弱酸HA 的K a = 。
解：(1) 原电池的正极为Ag,AgCl|Cl -，且处于标准状态下，但是题中没有告知该电极的标准电极电位，只告知了φ (Ag +/Ag) = 0.800 V ，因此我们必须根据已知条件进行设计，求出φ (AgCl/Ag)。
对于Ag + + e -Ag ，其能斯特方程为Ag (Ag /Ag)(Ag /Ag)0.0592lg c ϕϕ+++=+在上述银电极中加入Cl -离子，Cl -离子会和Ag +离子反应生成AgCl 沉淀，从而该电极的电极电位会下降。
当加入过量的Cl -离子，且Cl -离子浓度过量为1mol ·L -1时，原来的银电极其实就转化为Ag,AgCl|Cl -电极，而且处于标准状态下，那么此时银电极的电极电位正好等于φ (AgCl/Ag)。