仪器分析练习习题集--完成

内容发布更新时间 : 2025/6/24 3:29:15星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

三、简答题:

1.在极谱分析中,为什么要使用滴汞电极? 答:因为滴汞电极具有如下一些优点:

(1) 滴汞电极由于汞滴不断滴落,使电极表面保持新鲜,重现性好;

(2) 汞与许多金属生成汞齐,降低了这些金属离子的析出电位,故许多金属离子能用极谱法测定;

(3) 氢在汞电极上有较大的过电位,其析出电位一般负于1.2伏,即使在酸性溶液中氢波也不会产生干扰; (4) 滴汞电极表面积很小,因此电解时的电流密度很大,易于产生浓差极化现象。 2.在极谱分析中,影响扩散电流的主要因素有哪些?测定中如何注意这些影响因素? 解:影响扩散电流因素主要有下面几项:

(1)滴汞电极毛细管特性的影响。 汞的流速和汞滴滴下时间都会影响扩散电流,即汞柱高度影响扩散电流,一般说来,汞柱高度每增加1厘米,扩散电流大约增加约2%。因此,实验中应注意保持汞柱高度不变。

(2)溶液组分的影响。 扩散电流随着扩散系数的增加而增加,而溶液的组分不同,其粘度也不同,并且粘度越小,被测物质的扩散系数越大。在分析中要求试液与标准溶液组分力求一致。

(3) 温度的影响。从扩散电流方程式可知,扩散电流与扩散系数D有关,而D受温度的影响较大。在严格的条件下,一般使用恒温装置,实际分析中,试液与标准溶液的温度接近,故可以不考虑温度的影响。 3单扫描极谱与普通极谱的曲线是否有差别?为什么?

解:单扫描极谱与普通极谱原理基本相同,但是它们的极谱图形状有差别,前者呈峰状。产生峰状的原因是由于极化电压变化的速度很快,当达到可还原物质的分解电压时,该物质在电极上急速地还原,产生大的电流。正是由于这种急速的还原,使可还原物质在电极表面上浓度剧烈地降低,而溶液中可还原物质又来不及扩散至电极表面,这样在高极化速度下继续增加电压,电流就会减少,因而形成尖峰状的极谱图。普通极谱的极化速度一般较慢,远小于单扫描极化的速率,故得到一种S形的极谱图。 4.脉冲极谱的主要特点是什么?

解:在普通极谱、单扫描极谱中,影响灵敏度的主要因素是充电电流,脉冲极谱主要是为了克服充电电流的干扰而提出来的。脉冲极谱的主要特点是:

(1)灵敏度高,对可逆氧化还原物质,灵敏度可达10–8mol/L,而脉冲溶出伏安法的灵敏度会更高。 (2)分辨率高,两峰相差25mV的物质可以同时测定。

(3)允许前放电物质的量大,可比被测物质浓度高50000倍,不会干扰测定。 (4) 脉冲极谱法以及由它发展的极谱新技术是研究电极过程动力学的重要工具。

5.在pH为5的醋酸和醋酸盐缓冲溶液中,IO3– 离子还原为I– 离子的可逆极谱波的半波电位为0.785V,计算此电极反应的标准电极电位?

解:电极反应为:IO3?6H?6e??I?3H2O

?][H?]60.059[IO30.0590lg在25C时,有:????,当电极电位在半波电位时,有:????lg[H?]6 1/2?6[I]6????00得到:???1/2?0.059lg100?5?0.785?0.059?5?1.08V

6.在1mol/l盐酸介质中用极谱法测定铅离子,若Pb2+ 浓度为2.0×10–4mol/l,滴汞流速为2.0mg/s,汞滴下时间为

4.0s ,求铅离子在此体系中所产生的极限扩散电流。(铅离子的扩散系数为1.01×10–5cm2/s) 解:铅离子还原是两电子过程:Pb2+ + 2e ? Pb

从尤考维奇方程式得到:id = 708nD1/2m2/3t1/6c = 708×2×(1.01×10–5)1/2×(2.0)2/3×41/6×0.2 =1.08 ?A 7. 某物质的循环伏安曲线表明,?p.a=0.555V (vs SCE), ?p,c = 0.495V, 计算:(1)该可逆电对的电子转移数目;(2)形式电位?0 解:可逆电极过程循环伏安图有:??p = ?p,a–?p,c =

RT nF21

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