(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。

A,B
K 的值为________
A.0.1
B.0.01
C.10
D.100
( )12、pH 玻璃电极产生酸误差的原因是
A.玻璃电极在强酸溶液中被腐蚀
B.H + 度高，它占据了大量交换点位，pH 值偏低
C.H + 与H 2 O 形成H 3 O + ，结果H + 降低，pH 增高
D.在强酸溶液中水分子活度减小，使H + 传递困难，pH 增高
( )13、电位法测定时，溶液搅拌的目的是________________
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
( )14、用氟离子选择电极测定水样中F
－含量时，需加入TISAB 溶液，此时测得的结果是
A.水样中F
－的含量B.水样中游离氟的总量C.水样中配合物中氟的总量D. B 和C 的总和
( )15、玻璃电极的活化是为了
A.清洗电极表面
B.减小温度的影响
C.更好地形成水化层
D.降低液接电位
( )16、电位法中，作为参比电极，其电位应与待测离子的浓度
A．成正比B. 符合能斯特方程C.的对数成正比D.无关
二.填充题
1、用直读法测定试液的pH 值，其实用定义可用式_________________来表示。

2、在直接电位法中, 化学电池的两个电极分别称为__________和____________电极。

3、在测定溶液的pH 值时，使用标准缓冲溶液来校准pH 计，其目的是校准_______________和液液
接电位位对测定结果的影响。

4、pH 玻璃电极属于_________________电极，使用之前一般需要在水中浸泡一段时间，目的为了形
成_________________，并减小_________________电势。

5、离子选择性电极虽然有多种，但其基本结构是由__________，___________，____________三部分
组成。

6、电位分析是在___________条件下测定电池的电动势，理论上讲，它____________极化现象。

7、由LaF 3 单晶片制成的氟离子选择电极，内参比电极是_____________，内参比溶液由
_____________________组成。

8、离子选择电极用标准加入法进行定量分析时, 对加入的标准溶液要求体积要________, 浓度要
_____，目的是减小稀释效应。

9、pH 玻璃膜电极一般不在高酸度和高碱度条件下使用，这是因为存在＿＿＿＿＿＿＿＿。

三．简答题
1、用氟离子选择电极测定自来水中F - 浓度时，不管是标准试液还是待测试样都需要加入离子强度调
节缓冲溶液(TISAB)，简述其组成和作用。

2、电位滴定法的基本原理是什么？有哪些确定终点的方法？
3．何谓指示电极及参比电极？试各举例说明其作用。

四.计算题
1、用NO 3 - 选择电极测定NO 3 - 活度，组成下列电池
（-）NO 3 - 选择电极 NO 3 - （α=6.87 10 -3 mol•L -1 ）║SCE（+）
在25℃时测得电动势为0.3674V，若用未知NO 3 - 溶液代替已知活度NO 3 - 溶液，又测得电动势为
0.4364V，求未知液的NO 3 - 活度为多少？
2、某硝酸根电极对硫酸根的选择系数： K NO ３ - , SO ４ 2- =4.1×10 -5 ，用此电极在 1.0mol/L 硫酸盐介
质中测定硝酸根，如果要求测量误差不大于 3%，试计算可以测定的硝酸根的最低活度为多少? 解：
3、用氟离子选择电极测定牙膏中的 F
－ 含量，称取 0.205g 牙膏，并加入 50mL TISAB 试剂，搅拌微
沸冷却后移入100mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，移取25.00mL 于烧杯中测其电位值为-0.155V ，
加入 0.10mL ，0.50mg/mL F
－ 标准溶液，测得电位值为-0.176V 。

该离子选择电极的斜率为 59.0mV/pF
－ ，氟的相对原子质量为 19.00，计算牙膏中氟的质量分数。

===============================答案==========================================
一.(1)D (2)C (3)C (4)B (5)D (6)C (7)D (8)C
(9)B (10)C (11)B (12)D (13)A (14)D (15)C (16)D
二.(1) X S pH pH 2.303/X S E E RT F
-=+ (2) 指示；参比 (3) 不对称 (4) 非晶体膜（或刚性基质）；水化层；不对称。

(5) 敏感膜；内参比电极；内参比溶液
(6) 零电流；不存在 (7) Ag|AgCl ；0.1mol/L NaCl 和0.1mol/L NaF 溶液。

(8) 小，高 (9) 酸差和碱差（亦称钠差）
三.(1) 测F -过程所使用的TISAB 典型组成：1mol/L 的NaCl ，使溶液保持较大稳定的离子强度；0.25mol/L 的HAc 和0.75mol/L 的NaAc ，使溶液pH 在5左右；0.001mol/L 的柠檬酸钠，掩蔽Fe 3+、Al 3+等干扰离子。

TISAB 的作用：
①保持较大且相对稳定的离子强度，使活度系数恒定；
②维持溶液在适宜的pH 范围内，满足离子电极的要求；
③掩蔽干扰离子。

(2) 电位滴定过程中，被测离子与滴定剂发生化学反应，待测离子活度发生变化引起电极电位的改变：到达终点前后，溶液中离子活度变化很大，甚至变化达几个数量级。

根据能斯特响应，电极电位发生突跃，通过测量电位变化，用计算或作图可求出终点时滴定剂用量，从而计算出被测离子活度（浓度）。

电位滴定终点的确定方法有E —V 曲线法，ΔE ΔV —V 曲线法，∆2E
ΔV 2—V 曲线法以及直线法等。

(3)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。

四
(1) 解：
()---+=--=-=333lg 0592.0lg 0592.00NO NO SCE NO SCE k E ααϕϕϕϕ
)2(lg 0592.04364.0)1()
1087.6lg(0592.03674.033-+=⨯+=-NO k k α
（2）-（1）
13101.0168.10592.00690.01087.6lg 33--⋅===⨯--L mol NO NO αα
答：未知液的NO 3-活度为1101.0-⋅L mol 。

2解： %3)(324243/,≤⨯----NO Z Z SO SO NO a a K j
a NO ３- ≥4.1×10-５×1.0 １／２/3％
a NO ３- ≥1.4×10-3mol/L 。

测定的硝酸根离子的活度应大于1.4×10-3mol/L 。

3 解：由标准加入法计算公式
)lg(303.21x c x nF
RT K E 11-γ= )lg(303.222222c x c x nF
RT K E x ∆+=γγ- )1lg(303.212x c c
nF RT E E E ∆+=-=∆-
s 2.303RT
nF =
()1
-/101-∆=∆-E s x c c 3
1087.6lg
0592.00690.03-⨯=-NO α
()()41
1
-/14(0.021)/0.05951
50.100.50 1.0510 19.0025.0
0.1760.1550.021V
0.059 101 1.0510101 8.2710 8.271010019.00%0.2051则牙膏中氟的质量分数为：
---∆-------⨯∆=
=⨯⋅⨯∆=-+=-==∆-=⨯⨯-=⨯⋅⨯⨯⨯=⨯E s x c mol L E S c c mol L w 100%0.077%000⨯=。