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1、第七章 电位分析法 作业答案一、选择题1. pH玻璃电极水化胶层传导电流的离子是. D A. 只有Na+B. 只有H+C. 只有OH-D.Na+和H+2. 测定溶液中CO2气体的气敏电极,其中介溶液中的平衡离子是. D A.Cl-B. SO42-C. NO3-D.HCO3-3. 氟电极的主要干扰离子是. B A.Cl-B. OH-C. NO3- D. SO42-4. 氟电极的最佳pH测量范围为55.5,当测量pH较大时,其测量结果将比实际值. A A. 偏高 B. 偏低 C. 不影响D. 不能判断5. 一种氟电极对OH-的选择系数为0.10,如允许误差为5,那么在1.010-2mol.L-1的
2、F-溶液中,能允许的OH-应小于mol.L-1. B A. 510-2 B. 510-3 C. 510-4 D. 510-56. 某钠电极,其选择性系数,欲用此电极测定pNa=3的Na+溶液,并要求测量误差小于3.0%,则试液pH必须大于. B A. 3.0 B.6.0 C. 9.0D.107. 以pH玻璃电极做指示电极,用0.200 mol.L-1 KOH溶液滴定0.0200 mol.L-1苯甲酸溶液；从滴定曲线上求得终点时溶液的pH为8.22,二分之一终点时溶液的pH为4.18,则苯甲酸的解离常数为. B 10-5 B. 6.610-5 C. 7.210-5 D. 8.210-58.常温、
3、常压下,当试液中二价响应离子的活度增加一倍时,该离子电极电位变化的理论值是mV. C B.5.9 C.8.9 D. 10.29.某玻璃电极的内阻为100M,响应斜率为50mV/pH,测量时通过电池回路的电流为1.010-12A,由此产生的电压降引起的测量误差相当于 pH单位. D A.2 B.0.2 C10.有两支性能完全相同的氟电极,分别插入体积为25mL的含氟试液和体积为50mL的空白溶液中两溶液中均含有相同浓度的离子强度调节缓冲液,两溶液间用盐桥连接,测量此电池的电动势,向空白溶液中滴加浓度为1.010-4 mol.L-1的氟离子标准溶液,直至电池电动势为零.所需标准溶液的体积为5.27
4、mL,则试液中氟离子含量为mg.L-1. A A.0.18 B.0.36 C二、解释下列名词1. 不对称电位敏感膜内外表面结构和性质的差异,如表面的几何形状不同、结构上的微小差异、水化作用的不同等引起的微小电位差称为不对称电位.2.碱差当用玻璃电极测定pH10的溶液或Na+浓度较高的溶液时,玻璃膜除对H+响应,也同时对其它离子如Na+响应,因此测得的pH比实际数值偏低,这种现象称为碱差.3. 电位选择性系数 在相同条件下,当被测离子i与共存干扰离子j提供相同的膜电位时,被测离子i与共存干扰离子j的活度比称为干扰离子j对被测离子i的电位选择性系数.三、简答题1. 全固态Ag2S电极比普通离子接触
5、型Ag2S电极有什么优越性？ 消除了压力和温度对含内部溶液的电极所加的限制. 制作容易 电极可任意方向倒置使用. 2.用电位法测定溶液的pH时,为什么必须使用标准缓冲溶液？测量电极组成为：左 pH玻璃电极饱和甘汞电极右由于K中包含不对称电位,无法准确测定,所以必须使用标准缓冲溶液,通过测量电动势后,求出K后,再应用于测定. 3. 以pH玻璃电极为例简述膜电位的形成机理.当一个处理好的pH玻璃电极插入被测试液中时,被H+占有交换点位的水化胶层与被测试液接触时,由于他们的H+活度不同就会发生扩散,即：当溶液中的H+活浓度大于水化胶层中的H+活浓度时,则H+从溶液进入水化胶层；反之,则H+由水化胶层
6、进入溶液.H+的扩散破坏了膜外表面与试液间两相界面的电荷分布,从而产生电位差.同样,玻璃内表面与内参比溶液接触的结果一样,也产生电位差,这样,内外界面形成双电层结构,都产生电位差,但方向相反.这个电位差称为膜电位.4. 总离子强度调节缓冲液一般由什么组成？它有什么作用？举例说明.一般由中性电解质、掩蔽剂和缓冲溶液组成.作用：中性电解质：保持试液和标准溶液有相同的总离子强度.掩蔽剂：掩蔽干扰离子. 缓冲溶液：控制溶液的pH值. 例如：氟电极的TISAB由氯化钠、柠檬酸钠和HAc-NaAc缓冲溶液组成.氯化钠：保持溶液总离子强度恒定.柠檬酸钠：掩蔽Fe3+、Al3+等干扰离子.HAc-NaAc缓冲
7、溶液：控制pH在5.06.0之间.5. 以CO2气敏电极为例说明气敏电极的响应机理.气敏电极的响应机理包括两个过程： 被测气体透过透气膜进入中介溶液,并与中介溶液中的某一组分发生化学反应,产生能被指示电极离子选择性电极响应的离子或改变响应离子的活度. 指示电极测量中介溶液中产生的响应离子或响应离子活度的变化,从而求得试液中被测气体的分压含量.CO2气敏电极插入试液中后,发生下列平衡：进入中介溶液的CO2与H2O发生下列反应：总平衡为：反应平衡常数为：由于中介溶液中HCO3-是平衡离子,浓度很大,不会因渗入CO2而发生明显变化,可认为其浓度为常数,故：用pH玻璃电极测定中介溶液中的H+活度,就可
8、间接测定CO2的分压,即含量. 四、计算题1.氟化铅溶度积常数的测定：以晶体膜铅离子选择电极作负极,氟电极为正极,浸入pH为5.5的0.0500 mol.L-1氟化钠并经氟化铅沉淀饱和的溶液,在25时测得该电池的电动势为0.1549V,同时测得：铅电极的响应斜率为28.5mV/pPb,KPb=+0.1742V；氟电极的响应斜率为59.0mV/pF,KF=+0.1162V.计算PbF2的Ksp.1 解2. 氟电极的内参比电极为银-氯化银电极,内参比溶液为-1氯化钠与110-3 mol.L-1氟化钠,计算在110-5mol.L-1 F-,pH=10的试液中氟离子选择性电极的电极电位,已知:KF-,
9、OH-=0.1,EoAgCl,Ag=0.2223V.解：3. 以饱和甘汞电极为参比电极 ,以氟化镧单晶膜电极为指示电极,置于1.010-3mol.L-1 NaF试液中组成测量电池,其指示电极内部以Ag-AgCl为内参比电极,以2.510-5 mol.L-1 NaF,0.10 mol.L-1 KCl和饱和AgCl溶液为内参比溶液.已知： 写出此电池的图解表示式 计算内参比电极的电位 计算此电池的电动势解: VV4.用镁离子选择性电极测定试液中Mg2+,其电池组成如下： 镁离子选择性电极Mg2+ SCE在25测得该电池的电动势为0.275V,计算： 若以未知浓度的Mg2+溶液代替已知溶液,测得电动势为0.412V,计算该未知溶液的pM. 若在的测定中,存在0.002V的液接电位,此时测得的Mg2+的浓度可能在什么范围内？解： 5.有一玻璃膜钾电极,在浓度为-1NaCl溶液中测得电位为67mV,而在同样浓度的KCl溶液中的电位为113mV,计算： 电极的电位选择系数. 在1.0010-3 mol.L-1NaCl和1.0010-2 mol.L-1KCl混合溶液中测定误差是多少?解： /
