化学研究生《电分析化学》复习题-10..上课讲义
电分析化学整理(修订版)
电分析化学—名词解释1、电化学位把电荷ze 的粒子从无限远处移动到某相内所做的总功叫做电化学位，包括3部分：①克服外电位所做的功ze ψ；②由于表面存在定向偶极层，或者电荷分布不均匀，克服表面电势所做的功ze χ；③将一个粒子从无限远处移向不带电荷也无定向偶极层的某相内，需克服粒子间的短层作用所做的化学功μ。
2、电极电势产生在金属和溶液之间的双电层间的电势差称为金属的电极电势，包括电位差Δψ和表面电势差Δχ，并以此描述电极得失电子能力的相对强弱。
3、界面电势一个电化学池中，相界面都存在的电位差称之为界面电势，可分为以下3类：金属和金属之间的接触电势、金属和溶液之间的金属电极电势、溶液和溶液之间的液接电势。
4、电极表面双电层在电极的金属-电解质的两相界面存在电势存在双电层。
最邻近电极表面的一层称为内层，也叫做紧密层，这层由溶剂分子和特性吸附的离子或分子组成。
由于溶液的热运动，非特性吸附的离子的分布具有分散性，从外Helmholtz 平面一直延伸到本体溶液，称为分散层或者扩散层。
5、离子选择性系数pot ijK 称为离子i 对离子j 的电势选择性系数。
pot ij K 大，共存离子j 的干扰大，pot ij K 小，则干扰小，一只优良的离子i 的选择性电极，选择性系数越小越好。
6、离子选择电极的电极电势用标准氢电极（或者其他参比电极）做左半池，用离子选择电极组成右半池，测得的电化学池的电动势即为离子选择电极的电极电势。
表达式为lna z 0FRT E E ISE ISE ±=，它与分析溶液电极响应离子的活度间遵从能斯特关系式，是离子选择电极电势分析法的依据。
7、离子选择电极的温度系数 由i i 0lna z F RT E E ±=，电极电势对温度T 求导，得温度系数dTdlna z lna z d d d d i i i i 0F RT F R T E T E ±±=。
电分析化学试题
1．下列参量中，不属于电分析化学方法所测量的是( c) A 电动势 B 电流 C 电容 D 电量2．下列方法中不属于电化学分析方法的是(D ) A 电位分析法 B 伏安法 C 库仑分析法 D 电子能谱3．分原电池正极和负极的根据是(A ) A 电极电位 B 电极材料 C 电极反应 D 离子浓度4．分电解池阴极和阳极的根据是( A) A 电极电位 B 电极材料 C 电极反应 D 离子浓度5．量电极的极化程度的参数是 ( C) A 标准电极电位 B 条件电极电位 C 过电位 D 电池的电动势6．浓差极化是由于在电解过程中电极表面附近溶液的浓度与主体溶液的浓度差别引起的，它的大小与哪些因素有关( D) A 电极电位 B 溶液浓度 C 搅拌程度 D 电流密度7．于极化的结果，下列说法正确的有A）A阴极电位变负 B阴极电位变正C阳极电位变正D阳极电位变负8．列不符合作为一个参比电极的条件的是 (B ) A 电位的稳定性 B 固体电极 C 重现性好 D 可逆性好9．汞电极是常用参比电极它的电极电位取决于 B)A 温度 B氯离子的活度C主体溶液的浓度DKCl的浓度10．位分析中所用的离子选择电极属于(C ) A 极化电极 B 去极化电极 C 指示电极 D 膜电极11．列哪项不是玻璃电极的组成部分(C )A Ag-AgCl电极B一定浓度的HCl 溶液C饱和KCl溶液 D 玻璃管12．H玻璃电极膜电位的产生是由于 ( A) A 离子透过玻璃膜 B 电子的得失 C 离子得到电子 D 溶液中H+和硅胶层中的H+发生交换13．璃电极IUPAC分类法中应属于 (B ) A 单晶膜电极 B 非晶体膜电极 C 多晶膜电极 D 硬质电极14．体膜电极的选择性取决于 (D)A 被测离子与共存离子的迁移速度B被测离子与共存离子的电荷数C共存离子在电极上参与响应的敏感程度D共存离子与晶体膜离子形成微溶性盐的溶解度或络合物的稳定性15．定溶液PH值时，所用的指示电极是：(D ) A 氢电极 B 铂电极 C 氢醌电极 D 玻璃电极16．定溶液PH时，所用的参比电极是： ( A) A 饱和甘汞电极 B 银-氯化银电极 C 玻璃电极 D 铂电极17．璃电极在使用前，需在去离子水中浸泡24小时以上，其目的是：( D) A 清除不对称电位 B 清除液接电位 C 清洗电极 D 使不对称电位处于稳定18．体膜离子选择电极的灵敏度取决于 (B ) A 响应离子在溶液中的迁移速度 B 膜物质在水中的溶解度 C 行营离子的活度系数 D 晶体膜的厚度19．氟离子选择电极测定溶液中F-离子的含量时，主要的干扰离子是 ( C) A Cl- B Br- C OH-D NO3-20．实验测定溶液pH值时，都是用标准缓冲溶液来校正电极，其目的是消除何种的影响。
电分析化学复习材料
—— Cottrell方程
扩散层厚度
向静止的球形电极的扩散：
=
向生长的滴汞电极的扩散：
可逆极谱波：
在非极限条件下：
对可逆反应：
流量平衡：
对非极限条件下平面电极的可极谱波的扩散电流：
,
可逆电极电势的能斯特方程： (电流为0，体系处于平衡状态，E=Eeq)
(2)电解电流(if)和充电电流(ic)随时间的衰减速度不同，电解电流(if)衰减速度较慢，充电电流(ic)衰减速度较快。
(3)所以，在脉冲电压叠加的后20ms取样测电流，此时充电电流(ic)已衰减接近于零，所测电流基本为电解电流(if)，从而消除了充电电流(ic)的干扰。
计时电流法的基本原理:电极电势的起始值Ei选择在不发生电极反应的电势值，突然阶跃至一新电势值Ef,使电极发生反应，电极表面的反应物质逐渐消耗，扩散层厚度逐渐增加，引起开始时电流密度较大（最开始很短时间很大不是法拉第电流，而是双电层充放电的结果，这一过程历时较短），然后逐渐降低达到某一稳定值。也就是从非稳态到达稳态的过程。得到i-t响应曲线。I-t曲线中的某段时间内符合极限扩方程。
即温度系数为：
不对称电势：相同电势的内、外参比电极，相同活度及其组成的内、外溶液，测得的电动势值不为零，这个电动势值为不对称电势。
ISE的电极电势：按国际上电极电势的规定习惯，用标准氢电极或其它参比电极作为左半池，用离子选择性电极组成右半池，测得的电化学池的电动势即为离子选择性电极电势。
ISE的等电势点：
去极化剂：能在电极表面发生氧化或还原反应，使电极电势维持在平衡电势值附近的物质。
Sand方程：
残余电流：充电电流和法拉第电解电流
电分析化学导论ppt课件-2024鲜版
03
利用微纳米技术实现对生物样品的高灵敏度、高选择性检测，
如细胞内外物质的分析、生物大分子的检测等。
32
光谱技术在电分析中应用
01
光谱电化学
结合光谱技术和电化学方法，研究电极过程的动力学和机理，以及电极
材料的结构和性质。
02
表面增强拉曼光谱在电分析中的应用
利用表面增强拉曼光谱技术提高电分析的灵敏度和选择性，实现对痕量
2024/3/28
电解分析法
通过电解过程对物质进行定性和定量分 析。
库仑分析法
基于法拉第电解定律，通过测量电解过 程中所消耗的电量进行分析。
6
电分析化学在各个领域应用
环境监测
用于水质、大气、土壤等环境样品的检 测和分析。
食品工业ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
用于食品营养成分、添加剂和有害物质 的分析和检测。
生物医学
在生物样品分析、药物研发和临床医学 等领域有广泛应用。
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THANKS
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电分析化学定义与发展
利用物质的电学和电化学性质 进行表征和测量的科学。
02
发展历程
01
电分析化学定义
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从伏打电池的发现到现代电化学 分析技术的不断革新。
5
电分析化学研究内容
电导分析法
通过测量溶液的电导率来分析溶液中的 离子浓度。
电位分析法
利用电极电位与待测物质浓度之间的关 系进行分析。
物质的检测。
2024/3/28
03
光电化学传感器
将光电转换技术与电化学传感器相结合，构建高灵敏度、高选择性的光
电化学传感器，用于环境、生物等领域的分析检测。
仪器分析：第十章 电分析化学引论
甘汞电极
由 汞 、 Hg2Cl2和已知 浓度 (0.1, 3.5, 4.6M)的KCl溶液组成。 电极组成：Hg Hg2Cl2,KCl(xM) ; 半 反 应 ： Hg2Cl2 + 2e == 2Hg + 2Cl-
电极电位：E=E0 – RT/ZF*lnacl饱和甘汞电极，250C时
液接电位的形成
消除：盐桥
盐桥的制作：P219～P220
盐桥是联接和隔离不同电解质的重要装置
（1）作用：接通电路，消除或减小液接电位。 （2）使用条件 (了解)
a.盐桥中电解质不含有被测离子。
b.电解质的正负离子的迁移率应该基本相等。
c.要保持盐桥内离子浓度的离子强度5～10倍于 被测溶液。常用作盐桥的电解质有：KCl， KNO3等。
在298.15 K 时，以水为溶剂，当氧化 态和还原态的活度等于1时的电极电位 称为标准电极电位。
电极电位的应用
3.能斯特方程式(P-222)
若某一电极的电极电位为：
Ox + ne Red
则其电极电位为
θ RT
ln
ox
(能斯特方程 )
nF red
α=γc
标准电极电位和条件电极电位
定义及表示方法
§10-3 电极电位
平衡电极电位 电极电位 标准电极电位 条件电位
2.电极电位的测量（ ）
标准氢电极（SHE）
标准氢电极的H2与溶液中 的H+达到如下平衡：规定 其电位在所有温度下都为 零。
Байду номын сангаас
2H+（aq） + 2e → H2（g）
规定：其电位在所有温度
电化学复习
电化学复习第一章绪论电分析化学是一门利用物质的电学和电化学性质进行表征和测量的科学。
它是电化学和分析化学的重要组成部分。
它与物理学、电子学、计算机科学、材料科学和生物学等其他学科密切相关。
电分析化学的研究领域包括成分和形态分析，动力学和机理分析，表面和界面分析等方面的内容。
在化学成分分析中，电分析化学方法是一种公认的快速、灵敏、准确的微量和痕量分析方法。
电分析化学的理论基础：电位分析的定量关系为能斯特方程；现代极谱法和伏安法理论是以扩散电流理论为基础的。
菲克第一定律：描述电活性物质向电极表面扩散和传质的流动方程菲可(fick)第二定律：描述电解过程中电活性物质的浓度随离开电极表面的距离x和时间t变化的微分方程式第二章扩散电流理论与极谱分析电极反应速率：单位时间内每单位面积反应的物质摩尔数=i/nfa=j/nf影响反应速度的因素:1.传质速度.2.在电极表面进行的电子交换反应的性质.3.电极反应是否耦合均相化学反应.4.其它表面反应,如吸附,解吸或表面膜的形成等极化:电流通过电极/溶液界面时,电极电位偏离平衡电位的现象极化分为：浓差极化，电化学极化:211362液相传质包括：对流、扩散和电迁移D（平）演绎伊尔科维？在极谱分析中，根据传质流动方程？方程式可逆电极反应:电子交换反应的速率比扩散速率在所有电极电位值时都大的多,这时在波上升部分,扩散速率依然是决定因素.电流受扩散速度控制准可逆电极反应:电子交换反应较慢,电流受扩散和电极反应速度控制.完全不可逆电极反应:电子交换反应非常慢,电流受电极反应速度控制.会推导可逆极谱波方程式从对数分析曲线可以得出什么结论？金属离子形成络合物后，半波电位负移：第三章非扩散电流极谱理论1c1scx电流和电势的一般表达式：22o1.K值越大，反应速度越快。
相反，反应速度越慢。
2 e越负（或正），反应速度KF （或KB）越快butler-volmer方程(步特勒尔-伏尔默方程)：交换电流越小，动力学越慢。
《电分析化学》课件
使用适当的数学方法对实验数据进行处理 ，如计算平均值、标准差等。
结果分析
根据实验数据进行分析，得出结论，并与 理论值进行比较。
实验结果与误差分析
结果分析
误差控制
对实验结果进行分析，判断其合理性 和可靠性。
采取措施控制误差，提高实验的准确 性和可靠性。
误差来源
分析实验误差的来源，如测量误差、 操作误差等。
《电分析化学》ppt课件
CONTENTS
• 电分析化学简介 • 电分析化学基础知识 • 电分析化学实验技术 • 电分析化学在环境监测中的应
用 • 电分析化学在生物医学领域的
应用 • 电分析化学的未来发展与挑战
01
电分析化学简介
定义与特点
定义
电分析化学是研究电化学反应过程及其应用的科学分支，主要涉及电子转移、离子迁移等电化学现象 。
特点
具有高灵敏度、高选择性、操作简便等优点，广泛应用于环境监测、生物分析、药物研究等领域。
发展历程
早期发展
18世纪末，电化学基础理 论开始形成，为电分析化
学的发展奠定了基础。
20世纪发展
随着电子技术和计算机技 术的进步，电分析化学在 灵敏度、精度和自动化方
面取得了显著提升。
当前趋势
纳米技术、生物技术等交 叉学科的引入，为电分析 化学带来了新的发展机遇
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电分析化学基础知识
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电分析化学 复习资料
第一章电导分析法：以测量溶液的电导为基础的分析方法。
直接电导法：直接测定溶液的电导值而测出被测物质的浓度。
电导滴定法：通过电导的突变来确定滴定终点，然后计算被测物质的含量。
电位分析法：用一指示电极和一参比电极与试液组成化学电池，在零电流条件下测定电池的电动势，依此进行分析的方法。
包括：直接电位法和电位滴定法电解分析法：应用外加电源电解试液，电解后称量在电极上析出的金属的质量，依此进兴奋析的方法。
也称电重量法。
库仑分析法：应用外加电源电解试液，根据电解过程中所消耗的电量来进行分析的方法。
极谱法和伏安法: 两者都是以电解过程中所得的电流—电压曲线为基础来进行分析的方法。
化学电池是化学能与电能互相转换的装置。
电池分类：原电池——将化学能转变成电能的装置电解池——将电能转变成化学能的装置。
根据电解质的接触方式不同亦可分为两类：液接电池：两电极共同接触一种电解质溶液非液接电池：两电极分别与不同电解质溶液接触通常将发生氧化反应的电极（离子失去电子）称为阳极，而将发生还原反应的电极（离子得到电子）叫做阴极。
两不同物相间的电位差，称为电极电位。
对于一个电极来说，它之所以存在电极电位，是因为存在着相间电位。
相间电位是在两个不同的相之间所存在的电位差。
当两个不同种类或不同浓度的溶液直接接触时，由于浓度梯度或离子扩散使离子在相界面上产生迁移。
当这种迁移速率不同时会产生电位差或称产生了液接电位。
液接电位的消除——盐桥当有较大电流通过电池时，电极电位完全随外加电压而变化，或者当电极电位改变较大而电流改变较小的现象称为极化。
影响因素：电极大小和形状、电解质溶液组成、搅拌情况、温度、电流密度、电池中反应物与生成物的物理状态、电极成份。
发生电极反应时，电极表面附近溶液浓度与主体溶液浓度不同，从而使有电流流过电极时的电极电位值与平衡电极电位产生偏差的现象，叫浓差极化。
由于电极反应速度有限造成电极上带电程度与平衡时不同，而导致有电流通过时的电极电位值偏离平衡时的电极电位的现象，叫电化学极化。
分析化学复习资料
• （4）电极内阻
• （二）原理和方法
• 2.测量方法 通常采用两次测量法
• •
（9根-2据4）式（p9H-2X 4）pH，S 只 E0要X.05测9E2出S EX和ES，
即可得到试液的pHX。
• 。pH计上一般都设有以下调节旋钮： • ①零点调节旋钮 当电极间无测量信号时先调节零点调节旋钮使输出显
液保持试液与标准溶液有相同的总离子强度；第二，缓冲 剂控制溶液的pH；第三，配位剂掩蔽共存的干扰离子。 如用氟电极测定天然水中F－浓度时，可用氯化钠-柠檬酸 钠-醋酸-醋酸钠作为TISAB。NaCl用以保持溶液的离子强 度恒定；柠檬酸钠掩蔽Fe3＋、Al3＋等干扰离子；HAcNaAc缓冲液则使试液pH控制在5.5~6.5。
可充分活化电极，减小并稳定不对称电位。
• （3）碱差和酸差 已知玻璃电极的电极电位与溶液pH值 之间呈线性关系，但这种线性关系只适合一定pH范围， 在强酸强碱条件下则会偏离线性。因为在较强的碱性溶液 中，玻璃电极对Na＋等碱金属离子也有响应，结果由电 极电位反映出来的H＋活度高于真实值，即pH低于真实值， 产生负误差；这种现象称为碱差（the alkaline error）或 钠差。而在较强的酸性溶液中，pH的测定值高于真实值， 产生正误差；这种现象称为酸差（the acid error）。产生 酸差的原因是由于在强酸性溶液中，水分子活度减小。而 H＋是靠H3O＋传递，达到电极表面H＋减少，故pH增高。 不同型号的玻璃电极由于玻璃膜成分的差异，pH测量范 围不完全一样。如国产221型玻璃电极pH使用范围在0~10； 而国产231型或E-201型复合pH电极的pH范围在0~14。
• 2.定量方法
• （1）两次测量法（比
较法）
电化学与电分析化学
中国科学院长春应用化学研究所二00八年攻读博士学位研究生入学考试电化学与电分析化学试题一、简述下列术语和概念(15分)1. 极限电流与扩散电流：在电化学反应中，电解开始后，随着外加电压的继续增大，电流急剧上升，最后当外加电压增加到一定数值时，电流不再增加，达到一个极限值。
此时的电流称为极限电流。
极限电流与残余电流之差称为扩散电流。
2. 电化学催化：一般地，在整个电极反应中，某种物质不被消耗，但却能对电极反应起到加速的作用，这种现象称为电化学催化。
3. 浓差极化：在电解过程中，电极附近某离子浓度由于电极反应而发生变化，本体溶液中离子扩散的速度又赶不上弥补这个变化，就导致电极附近溶液的浓度与本体溶液间有一个浓度梯度，这种浓度差别引起的电极电势的改变称为浓差极化。
4. 化学修饰电极：就是电极表面经过化学处理后的电极，一般是将具有特殊化学性质的分子、离子或聚合物修饰在电极表面，以实现对电极进行功能设计的目的。
常用的修饰电极的方法有：吸附法、键合法和聚合法。
表面经过处理后的电极将具有某些崭新的功能，如选择性提高、灵敏度增大，电极的稳定性和重现性也可以得到改善。
5. 电镀与化学镀：电镀和化学镀：电镀时一种电离子沉积过程，是利用电极通过电流，使金属附着在电极表面上，其目的是为改变物体表面的特性或尺寸。
化学镀是电镀中的一种特殊的工艺，它不需要施加外电源，通过溶液中的氧化还原反应使金属得以沉积在基体上。
二、简述回答下列问题(40分)1. 简述双电层，通常双电层包括几部分？当电极插入溶液中后，在电极和溶液之间便有一个界面。
如果导体电荷带正电荷，会对溶液中的负离子产生吸引作用，同时对正离子也有一定的排斥作用。
结果在电极附近就会聚集很多负离子，叫做吸附层，在吸附层外一微小区域，由于静电引力的存在，也有电荷过剩现象存在，称为扩散层，这种结构就叫做双电层。
2. 简述电极过程；请列出四种不同类型的电极过程并各举一例。
3. 阐述电极极化及其产生原因。
电化学分析习题及答案
电化学分析习题及答案1．电位测定法的根据是什么？答：对于一个氧化还原体系：Ox + ne- = Red根据能斯特方程式：对于纯金属，活度为1，故上式变为：可见，测定了电极电位，即可测定离子的活度(或浓度)，这就是电位测定法的理论依据。
2．何谓指示电极及参比电极？试各举例说明其作用答：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。
3．为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性？如何估量这种选择性？答：因为离子选择性电极都是由对特定离子有特异响应的敏感膜制成。
可以用选择性电极的选择性系数来表征。
称为j离子对欲测离子i的选择性系数。
4．为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性？如何估量这种选择性？答：离子选择性电极是以电位法测量溶液中某些特定离子活度的指示电极。
各种离子选择性电极一般均由敏感膜及其支持体，内参比溶液，内参比电极组成，其电极电位产生的机制都是基于内部溶液与外部溶液活度不同而产生电位差。
其核心部分为敏感膜，它主要对欲测离子有响应，而对其它离子则无响应或响应很小，因此每一种离子选择性电极都具有一定的选择性。
可用离子选择性电极的选择性系数来估量其选择性。
5．直接电位法的主要误差来源有哪些？应如何减免之？答：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%=4n E，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。
电分析化学试题
2．下列方法中不属于电化学分析方法的是(D ) A 电位分析法 B 伏安法 C 库仑分析法 D 电子能谱3．分原电池正极和负极的根据是(A ) A 电极电位 B 电极材料 C 电极反应 D 离子浓度4．分电解池阴极和阳极的根据是( A) A 电极电位 B 电极材料 C 电极反应 D 离子浓度5．量电极的极化程度的参数是 ( C) A 标准电极电位 B 条件电极电位 C 过电位 D 电池的电动势6．浓差极化是由于在电解过程中电极表面附近溶液的浓度与主体溶液的浓度差别引起的，它的大小与哪些因素有关( D) A 电极电位 B 溶液浓度 C 搅拌程度 D 电流密度7．于极化的结果，下列说法正确的有A）A阴极电位变负 B阴极电位变正C阳极电位变正D阳极电位变负8．列不符合作为一个参比电极的条件的是 (B ) A 电位的稳定性 B 固体电极 C 重现性好 D 可逆性好9．汞电极是常用参比电极它的电极电位取决于 B)A 温度 B氯离子的活度C主体溶液的浓度DKCl的浓度10．位分析中所用的离子选择电极属于(C ) A 极化电极 B 去极化电极 C 指示电极 D 膜电极11．列哪项不是玻璃电极的组成部分(C )A Ag-AgCl电极B一定浓度的HCl 溶液C饱和KCl溶液 D 玻璃管12．H玻璃电极膜电位的产生是由于 ( A) A 离子透过玻璃膜 B 电子的得失 C 离子得到电子 D 溶液中H+和硅胶层中的H+发生交换13．璃电极IUPAC分类法中应属于 (B ) A 单晶膜电极 B 非晶体膜电极 C 多晶膜电极 D 硬质电极14．体膜电极的选择性取决于 (D)A 被测离子与共存离子的迁移速度B被测离子与共存离子的电荷数C共存离子在电极上参与响应的敏感程度D共存离子与晶体膜离子形成微溶性盐的溶解度或络合物的稳定性15．定溶液PH值时，所用的指示电极是：(D ) A 氢电极 B 铂电极 C 氢醌电极 D 玻璃电极16．定溶液PH时，所用的参比电极是： ( A) A 饱和甘汞电极 B 银-氯化银电极 C 玻璃电极 D 铂电极17．璃电极在使用前，需在去离子水中浸泡24小时以上，其目的是：( D) A 清除不对称电位 B 清除液接电位 C 清洗电极 D 使不对称电位处于稳定18．体膜离子选择电极的灵敏度取决于 (B ) A 响应离子在溶液中的迁移速度 B 膜物质在水中的溶解度 C 行营离子的活度系数 D 晶体膜的厚度19．氟离子选择电极测定溶液中F-离子的含量时，主要的干扰离子是 ( C) A Cl- B Br- C OH-D NO3-20．实验测定溶液pH值时，都是用标准缓冲溶液来校正电极，其目的是消除何种的影响。
电分析化学试题
电分析化学试题1.电分析化学方法不测量的参量是电量。
2.不属于电化学分析方法的方法是电子能谱。
3.分离原电池正负极的根据是电极电位。
4.分离电解池阴极和阳极的根据是电极电位。
5.量电极的极化程度的参数是过电位。
6.浓差极化的大小与电流密度有关。
7.极化的结果是阴极电位变负，阳极电位变正。
8.不符合作为一个参比电极的条件的是固体电极。
9.汞电极的电极电位取决于氯离子的活度。
10.用于离子选择的电极是离子选择电极。
11.玻璃电极的组成部分不包括一定浓度的HCl溶液。
12.H玻璃电极膜电位的产生是由于离子透过玻璃膜。
13.玻璃电极IUPAC分类法中属于非晶体膜电极。
14.体膜电极的选择性取决于共存离子与晶体膜离子形成微溶性盐的溶解度或络合物的稳定性。
15.定溶液PH值时，所用的指示电极是玻璃电极。
16.定溶液PH时，所用的参比电极是饱和甘汞电极。
17.使用玻璃电极前需要在去离子水中浸泡24小时以上，目的是使不对称电位处于稳定。
18.体膜离子选择电极的灵敏度取决于响应离子在溶液中的迁移速度。
19.在使用氟离子选择电极测定溶液中F-离子的含量时，主要的干扰离子是OH-。
21.当使用银离子选择电极作为指示电极，电位滴定测定牛奶中氯离子含量时，如果使用饱和甘汞电极作为参比电极，双盐桥应该选用KNO3溶液。
22.pH玻璃电极产生的不对称电位来源于内外玻璃膜表面特性不同。
23.在M1|M1||M2|M2的电池图解表示式中，规定左边的电极为阳极。
24.在使用离子选择电极标准加入法进行定量分析时，加入标准溶液的要求是体积要小，其浓度要高。
25.离子选择电极的电位选择性系数可用于估计共存离子的干扰程度。
26.在使用氯化银晶体膜离子选择电极测定氯离子时，如果使用饱和甘汞电极作为参比电极，应该选用KNO3盐桥。
27.中性载体电极与带电荷流动载体电极在形式及构造上完全相同。
它们的液态载体都是可以自由移动的。
它与被测离子结合以后，形成带电荷的化合物，能自由移动。
电化学与电分析化学
中国科学院长春应用化学研究所二ОО九年攻读博士学位研究生入学试题电化学与电分析化学一、名词解释（10分）1 电极上法拉第和非法拉第过程：在一些反应中，电荷（电子）在金属-溶液界面上转移，电子转移引起氧化或还原反应的发生，由于这些反应遵守法拉第定律，所以称为法拉第过程；在某些条件下，对于一个给定的电极-溶液界面，在一定的电势范围内，由于热力学或动力学方面的不利因素，没有电荷-转移反应发生，然而，象吸附和脱附这样的过程可以发生，电极-溶液界面的结构可以随电势或溶液组成的变化而改变。
这些过程成为非法拉第过程。
2形式电势(formal potential)：半电池单位浓度的氧化还原电对共存平衡时的电势。
氧态和还原态可以以多种化学形式存在。
形式电势总是包含活度系数的贡献，也常反应如配位、酸碱平衡等化学效应。
因此，化学电势会因介质的变化而有规律的变化，相应的取样电流伏安波形的半波电势也会偏移，这种现象为获得有用的化学信息提供有效的途径3 双电层；当电极插入溶液中后，在电极和溶液之间便有一个界面。
如果导体电荷带正电荷，会对溶液中的负离子产生吸引作用，同时对正离子也有一定的排斥作用。
结果在电极附近就会聚集很多负离子，叫做吸附层，在吸附层外一微小区域，由于静电引力的存在，也有电荷过剩现象存在，称为扩散层，这种结构就叫做双电层4 原电池(galvanic cell)和电解池(electrolytic cell) ：化学电池能自发的将本身的化学能转化为电能的装置，称为原电池。
如果实现电化学反应所需要的能量是由外部电源供给的，则为电解池。
5准参比电极(quasireference electrode, QRE)：对于非水溶剂，选择一个对测试溶液的参比电极很困难，这时就采用准参比电极，它通常是一根银丝或铂丝，若在实验中本体溶液的组成基本上保持不变，尽管此金属丝电势未知，但在一系列测量中并不发生变化。
但在报告相对于QRE的电势以前，需要一个真正的参比电极对准参比电极的实际电势进行校正。
化学研究生电分析化学复习题
化学研究⽣电分析化学复习题2014级化学研究⽣《电分析化学》复习题1.相关外⽂⽂献的熟练阅读。
2.电分析化学⽅法主要包括那些内容？电分析化学⽅法是建⽴在溶液中物质电化学性质基础上的⼀类仪器分析⽅法。
根据测量的电参量的不同，可分为：（1）测量溶液电导的⽅法称为电导分析法。
（2）测量电池电动势或电极电位的⽅法为电位分析法。
（3）测量电解过程中消耗的电量的⽅法为库仑分析法。
（4）测量电解过程中电流的⽅法为电流分析法；如测量电流随电位变化的曲线的⽅法，则为伏安法，其中使⽤滴汞电极的⼜称为极谱分析法。
（5）将电⼦作为沉淀剂使被测物在电极上析出，然后进⾏称量的⽅法为电解分析法（电重量分析法）。
3.简述电分析化学⽅法及其⼤致类型。
电分析化学是利⽤物质的电学和电化学性质进⾏表征和测量的科学，它是电化学和分析化学学科的重要组成。
类型：电导分析；电位分析；电解分析；库仑分析；极谱分析和溶出伏安分析4.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？电池的图⽰法：（1）左边：负极，氧化反应；右边：正极，还原反应（2）注明物相：⽓相：g，注明⽓体压⼒；液相：l；(⽔) 溶液：aq，注明浓度、活度；固相：s，有时很明显就不注明（3）温度 T 若不注明，均指 298.15K（4）不同的物相间⽤竖线“?” 或“ , ” 隔开（不同溶液或不同浓度的溶液也属不同物相）（5）⽓体不能直接作电极，要附着于不活泼⾦属（Pt）或 C 棒等（6）⽤“|| ”表⽰盐桥（以消除液接电势）。
5.原电池和电解池的区别是什么？6.为什么在现代电化学研究过程中⼀般都⽤三电极体系？三电极体系中三个电极的名称分别是什么？各有什么⽤？7.请从概念上区分指⽰电极、⼯作电极、参⽐电极、辅助电极。
指⽰电极：⽤来指⽰溶液中待测离⼦活度的电极。
其电极电位值随着溶液中待测离⼦活度的变化⽽变化，可指⽰出溶液中待测离⼦的活度。
如pH玻璃电极、氟离⼦选择性电极等。
武汉大学分析化学下册考研电分析讲课文档
（敏感膜）
内外参比电极的电位值固定，且内充溶液离子活度一定，则电池电动势为：
EERnFTlnai
第十一页，共35页。
玻璃电极
SiO2基质中加入Na2O、Li2O和CaO烧结而成
玻璃膜的组成不同可响应不同阳离子
H+响应的玻璃膜电极—pH电极
辅助电极或对电极: 提供电子通路（通过电流）
第五页，共35页。
15.2 电分析化学方法分类
电化学分析的分类方法
按IUPAC的推荐，可分为三大类:
(1)不涉及双电层，也不涉及电极反应：
如：电导分析法
(2)涉及双电层，但不涉及电极反应： 如：微分电容法
(3)涉及电极反应： I＝0：电位法 I≠0：电解、库仑、极谱、伏安分析法等
极化程度用过电位η表示
双电层
法拉第电流 非法拉第电流－充电电流
第四页，共35页。
3 电极
工作电极或指示电极：分析物发生氧化还原反应的电极
电位随分析物的浓度的变化而改变
参比电极：提供电位标准，电位保持不变 三个要求：①可逆性-能迅速建立热力学平衡电位
②稳定性 ③重现性
甘汞电极（SCE) Ag/AgCl
第六页，共35页。
15.3 电分析化学方法的特点
与其它方法相比，电化学方法有其特定的长处： 能进行价态及形态分析，化学测量的是元素或化合物的某一种价态，如溶液
中Ce(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)各自含量 通常测定的是待测物的活度(α)而不是浓度. 如生理研究中，关心的是
Ca2+,K+活度而不是浓度，植物对各种金属离子吸收与活度有关
氟电极 敏感膜：掺有EuF2 的LaF3单晶切片
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2014级化学研究生《电分析化学》复习题1.相关外文文献的熟练阅读。
2.电分析化学方法主要包括那些内容？电分析化学方法是建立在溶液中物质电化学性质基础上的一类仪器分析方法。
根据测量的电参量的不同，可分为：（1）测量溶液电导的方法称为电导分析法。
（2）测量电池电动势或电极电位的方法为电位分析法。
（3）测量电解过程中消耗的电量的方法为库仑分析法。
（4）测量电解过程中电流的方法为电流分析法；如测量电流随电位变化的曲线的方法，则为伏安法，其中使用滴汞电极的又称为极谱分析法。
（5）将电子作为沉淀剂使被测物在电极上析出，然后进行称量的方法为电解分析法（电重量分析法）。
3.简述电分析化学方法及其大致类型。
电分析化学是利用物质的电学和电化学性质进行表征和测量的科学，它是电化学和分析化学学科的重要组成。
类型：电导分析；电位分析；电解分析；库仑分析；极谱分析和溶出伏安分析4.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？电池的图示法：（1）左边：负极，氧化反应；右边：正极，还原反应（2）注明物相：气相：g，注明气体压力；液相：l；(水) 溶液：aq，注明浓度、活度；固相：s，有时很明显就不注明（3）温度 T 若不注明，均指 298.15K（4）不同的物相间用竖线“ ” 或“ , ” 隔开（不同溶液或不同浓度的溶液也属不同物相）（5）气体不能直接作电极，要附着于不活泼金属（Pt）或 C 棒等（6）用“|| ”表示盐桥（以消除液接电势）。
5.原电池和电解池的区别是什么？6.为什么在现代电化学研究过程中一般都用三电极体系？三电极体系中三个电极的名称分别是什么？各有什么用？7.请从概念上区分指示电极、工作电极、参比电极、辅助电极。
指示电极：用来指示溶液中待测离子活度的电极。
其电极电位值随着溶液中待测离子活度的变化而变化，可指示出溶液中待测离子的活度。
如pH玻璃电极、氟离子选择性电极等。
工作电极：是指所研究的反应在该电机上发生。
对工作电极的基本要求是：所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受到影响，并且能够在较大的电位区域中进行测定；电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应；电极面积不宜太大，电极表面最好应是均一、平滑的，且能够通过简单的方法进行表面净化等等。
参比电极：是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极，参比电极上基本没有电流通过，用于测定研究电极（相对于参比电极）的电极电势。
常用的参比电极有甘汞电极、银/氯化银电极等。
对参比电极的要求:既然参比电极是理想不极化电极，它应具备下列性能：应是可逆电极，其电极电势符合Nernst方程；参比电极反应应有较大的交换电流密度，流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状；应具有良好的电势稳定性和重现性等。
辅助电极：又称对电极，该电极和工作电极组成回路，使工作电极上电流畅通，以保证所研究的反应在工作电极上发生，但必须无任何方式限制电池观测的相应。
8.一电池由下列物质组成：银电极，未知Ag+溶液，盐桥，饱和KCl溶液，Hg2Cl2(s)，Hg(1)。
请回答：（1）写出其电池符号；（2）哪一个电极是参比电极？哪一个电极是指示电极？甘汞电极银电极（3）盐桥起什么作用？该盐桥内应充以什么电解质？降低或者消除液接电势。
盛满饱和KcL溶液和3%琼脂9.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？阴极:发生还原反应的电极是阴极。
阳极:发生氧化反应的电极是阳极。
正极是指电位高的电极，负极是电位低的电极。
阳极就是正极，阴极就是负极的说法不对。
因为在电解池中阳极也是正极，阴极是负极，但在原电池中阳极是负极，阴极是正极。
阴极、阳极、正极、负极同时存在原电池和电解池中。
习惯上，在原电池中只提及正极负极，在电解池中只提及阴极阳极。
10.名词解释：双电层，紧密层，分散层（扩散层），电极极化，标准电极电位，条件电极电位，过电位，电化学极化，浓差极化，极化曲线，Tafel公式，理想极化电极，理想非极化电极，电导，离子强度，可逆电池，盐桥，电极电位，分解电压，液体接界电势，电极电势，膜电势，酸差，碱差。
双电层：由于电极和溶液界面带有的电荷符号相反，故电极/溶液界面上的荷电物质能部分地定向排列在界面两侧，称为双电层（double layer）。
紧密层：电极/溶液界面的双电层的溶液一侧被认为是由若干层组成的。
最靠近电极的一层为内层，它包含有溶剂分子和所谓的特性吸附的物质（离子或分子），这种内层也称为紧密层。
扩散层：在溶液中与电极表面离子电荷相反的离子只有一部分紧密地排列在电极/溶液界面的溶液一侧，这一层称为紧密层；另一部分离子与电极表面的距离则可以认为从紧密层一直分散到本体溶液中，这一层称为扩散层。
电极极化（electrode polarization）：当法拉第电流通过电极时，电极电势或电池电动势对平衡值会发生偏离，这种偏离称为电极极化。
标准电极电位：是以标准氢原子作为参比电极，即氢的标准电极电位值定为0，与氢标准电极比较，电位较高的为正，电位较低者为负。
在25℃时，金属电极与标准氢电极（电极电位指定为零）之间的电位差，叫做该金属的标准电极电位。
条件电极电位：（1）不知道活度a（或活度系数γ）（a = γ c）（2）离子在溶液可能发生，络合，沉淀等副反应考虑到以上这两个因素,我们引入了条件电极电位过电位：为了表示出电极极化的状况,把在某一电流密度下极化电极电位与该电极的平衡电极电位之间的差值称为过电位(以η表示),电化学极化：电极上的电化学反应速度小于电子运动速度而引起的极化现象。
浓差极化：在电解过程中，电极附近某离子浓度由于电极反应而发生变化，本体溶液中离子扩散的速度又赶不上弥补这个变化，就导致电极附近溶液的浓度与本体溶液间有一个浓度梯度，这种浓度差别引起的电极电势的改变称为浓差极化.极化曲线（polarization curve）：电极的极化引发的电极反应中电流、电压的关系变化繁多，统称为极化曲线。
Tafel公式：电流密度较大时，其对数与电势作图呈线性关系，该直线称为塔菲尔线。
即η =a+blgi ，式中η 为超电势，i 为电流密度，b 称为塔菲尔斜率，a 为塔菲尔线与电势轴的截距。
但电流密度较小时( 在平衡电势附近) 塔菲尔公式不适用，此时η 与i 成正比关系。
理想极化电极：如果电极本身不能建立确定的电势，其电势随着外加电压而变化，则此电极称为理想极化电极。
理想极化电极：无论外加电源怎么给电极/溶液界面施加电位，均无电流通过电极/溶液界进行传递的电极称为理想极化电极（IPE）。
反之为理想非极化电极。
理想非极化电极：能建立十分稳定的电势的电极。
外电流通过电极时所引起的电极极化十分微小，当外电流消除时电极很快恢复到原来的稳定电势。
常用的参比电极如甘汞电极、氯化银电极等，可认为是理想非极化电极。
电导：是指电阻的倒数，用符号G表示：G=1/R。
通常认为电导越大，导体的导电能力越强。
离子强度：是指溶液中离子浓度与价数的平方乘积总和的一半，写作I＝i i i z b2 21可逆电池：是一个热力学的概念。
可逆电池就是指由于放电而被消耗的物质，可以通过充电使之再生的电池，此电池的充电反应恰好是放电反应的逆过程电池中的过程以可逆方式进行时，电池为可逆电池。
它需要具备两个条件：（1）物质可逆（2）能量可逆盐桥：常用于原电池试验，材料：琼脂+饱和氯化钾溶液。
在两种溶液之间插入盐桥以代替原来的两种溶液的直接接触，减免和稳定液接电位（当组成或活度不同的两种电解质接触时，在溶液接界处由于正负离子扩散通过界面的离子迁移速度不同造成正负电荷分离而形成双电层，这样产生的电位差称为液体接界扩散电位，简称液接电位）,使液接电位减至最小以致接近消除.。
电极电位;金属的表面与溶液间产生电位差，这种电位差称为金属在此溶液中的电位或电极电位。
分解电压：（decomposition voltage ）能使电化学反应以明显速度持续进行的最小电压。
液体接界电势：在两种不同电解质溶液的界面处，或在两种溶质相同而浓度不同的电解质溶液界面处，存在着微小的电位差（一般不超过0.03V），称为液接电势。
电极电势：由于电极与溶液接触处存在双电层而产生的电势。
单电极电势的绝对值无法直接测出,现在一般常用的电极电势值是指定标准氢电极电极电势为零时的相对值。
膜电势：是由于离子有选择性地穿透膜而产生的，它是指膜两侧的平衡电位差。
酸差：当用PH玻璃电极测定PH<1的强酸性溶液或高盐度溶液时，电极电位与PH之间不呈线性关系，所测定的PH比实际的偏高，这种现象称为酸差。
这可能是因为H+浓度或盐分高，使溶液离子强度增高，导致H3O+的活度下降，从而使PH测定值增加。
碱差：当用PH玻璃电极测定较强碱性溶液PH时，玻璃膜除对H+响应，也同时对其他离子（如Na+）响应，是PH测定结果偏低的现象称为碱差。
11.电位分析法分为哪两种？电位法的基本原理是什么？12.电位滴定法的根据是什么？靠电极电位的突跃来指示滴定终点。
测定了电极电位,即可测定离子的活度(或浓度),这就是电位测定法的理论依据。
13.电位滴定法有哪些类型？与普通化学分析中的滴定方法相比有何特点？并说明为什么有这些特点？14. 电位分析过程中是否有电流流过电极？测量的电位值与什么相关？测量的电位值与被测电活性物质的活度有关。
15. 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？电极电位： RedOx 0ln a a nF RT E E +=电池电动势：E 电池＝ E 参－ E 指 + E 接式量电位：氧化峰点位和还原峰点位的平均值。
表示：(E pa -E pc )/216. 何谓指示电极以及参比电极？试各举例说明其作用。
指示电极：用来指示溶液中待测离子活度的电极，在电化学测试过程中,溶液主体浓度不发生变化的电极。
其电极电位值随着溶液中待测离子活度的变化而变化，可指示出溶液中待测离子的活度。
如：玻璃膜电极、离子选择电极、气敏电极参比电极：是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极，参比电极上基本没有电流通过，用于测定研究电极（相对于参比电极）的电极电势。
常用的参比电极：有甘汞电极、银/氯化银电极等。
17. 什么是参比电极？在电分析中，对参比电极通常有哪些要求？参比电极：是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极，参比电极上基本没有电流通过，用于测定研究电极（相对于参比电极）的电极电势。
常用的参比电极有甘汞电极、银/氯化银电极等。
对参比电极的要求:既然参比电极是理想不极化电极，它应具备下列性能：应是可逆电极，其电极电势符合Nernst 方程；参比电极反应应有较大的交换电流密度，流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状；应具有良好的电势稳定性和重现性等。