儀器分析（第三版）課后題答案--第五章.ppt

1、第五章 伏安分析法習(xí)題解答,產(chǎn)生濃差極化的條件是什么？,解：使用小面積的極化電極如滴汞電極或微鉑電極，溶液保持靜止（不攪拌）,在極譜分析中所用的電極，為什么一個(gè)電極的面積應(yīng)該很小，而參比惦記則應(yīng)具有大面積？,解：使用小面積的電極作陰極，可以使電極上具有較高的電流密度，以保證產(chǎn)生濃差極化而使用大面積汞池電極作陽極，可以使電解過程中陽極產(chǎn)生的濃差極化很小，陽極的電極電位保持恒定，從而使極化電極的電位完全由外加電壓所控制,在極譜分析中，為什么要加入大量支持電解質(zhì)？加入電解質(zhì)后電解池的電阻將降低，但電流不會(huì)增大，為什么？,解：加入支持電解質(zhì)是為了消除遷移電流由于極譜分析中使用滴汞電極，發(fā)生濃差極化后，

2、電流的大小只受待測離子擴(kuò)散速度（濃度）的影響，所以加入支持電解后，不會(huì)引起電流的增大,當(dāng)達(dá)到極限擴(kuò)散電流區(qū)域后，繼續(xù)增加外加電壓，是否還引起滴汞電極電位的改變及參加電極反應(yīng)的物質(zhì)在電極表面濃度的變化？,解：極譜分析中，由于滴汞電極的電位受外加電壓所控制，所以當(dāng)達(dá)到極限擴(kuò)散電流區(qū)域后，繼續(xù)增加外加電壓，會(huì)引起滴汞電極電位的改變但由于滴汞電極表面待測離子濃度已經(jīng)降低到很小，甚至為零，而溶液本體中待測離子尚來不及擴(kuò)散至極化電極表面，所以不會(huì)引起電極表面待測離子濃度的變化,殘余電流產(chǎn)生的原因是什么？它對極譜分析有什么影響？,解：殘余電流的產(chǎn)生主要有兩個(gè)原因，一為溶液中存在微量的可以在電極上還原的雜質(zhì)，

3、二為充電電流(即電容電流)引起 它對極譜分析的影響主要是影響測定的靈敏度,極譜分析用作定量分析的依據(jù)是什么？有哪幾種定量方法？如何進(jìn)行？,解：根據(jù)極譜擴(kuò)散電流方程式：id=607nD1/2m2/3t1/6C,當(dāng)溫度、底液及毛細(xì)管特性不變時(shí)，極限擴(kuò)散電流與濃度成正比，這既是極譜定量分析的依據(jù)。 極譜定量方法通常有直接比較法，標(biāo)準(zhǔn)曲線法，標(biāo)準(zhǔn)加入法等三種。,(2)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線: hscs，然后在相同條件下測定未知液，再從工作曲線上找出其濃度,舉例說明產(chǎn)生平行催化波的機(jī)制,解：極譜催化波屬于一種極譜動(dòng)力波，其中化學(xué)反應(yīng)與電極反應(yīng)平行：,當(dāng)氧化劑X在電極上具有很高的超電位時(shí)，就可以保證上述催化循環(huán)進(jìn)行

4、下去，由于大量消耗的氧化劑是X,它可以在溶液中具有較高濃度，A則被不斷地消耗和再生，總濃度基本保持不變，產(chǎn)生的催化電流與催化劑A的濃度成正比,方波極譜為什么能消除電容電流？,解：根據(jù)方波電流產(chǎn)生的機(jī)制，方波電壓通過電解池產(chǎn)生的電容電流隨時(shí)間而很快地衰減，即：,因此，只要時(shí)間足夠長，就可以將電容電流衰減至最小，甚至可以忽略不計(jì),比較方波極譜及脈沖極譜的異同點(diǎn),解：充電電流限制了交流極譜靈敏度的提高，將疊加的交流正弦波稱為方波，使用特殊的時(shí)間開關(guān)，利用充電電流隨時(shí)間很快衰減的特性（指數(shù)特性），在方波出現(xiàn)的后期，記錄交流極化電流信號(hào)，而此時(shí)電容電流已大大降低，故方波極譜的靈敏度比交流極譜要高出兩個(gè)數(shù)

5、量級(jí),方波極譜基本消除了充電電流，將靈敏度提高到10-7 mol.L-1 以上，但靈敏度的進(jìn)一步提高則受到毛細(xì)管噪聲的影響脈沖極譜是在滴汞電極的每一滴汞生長后期，疊加一個(gè)小振幅的周期性脈沖電壓，在脈沖電壓后期記錄電解電流由于脈沖極譜使充電電流和毛細(xì)管噪聲電流都得到了充分衰減，提高了信噪比，使脈沖極譜成為極譜方法中測定靈敏度最高的方法之一根據(jù)施加電壓和記錄電流方式的不同，脈沖極譜分為常規(guī)脈沖極譜和微分脈沖極譜兩種,10.在0.1mol.L-1氫氧化鈉溶液中,用陰極溶出伏安法測定S2-, 以懸汞電極為工作電極,在-0.4V時(shí)電解富集,然后溶出: (1)分別寫出富集和溶出時(shí)的電極反應(yīng)式. (2)畫出

6、它的溶出伏安圖.,解: (1)電極反應(yīng)式: 富集: S2- +Hg - 2e =HgS 溶出:HgS + 2e = S2- + Hg,11.在0V(對飽和甘汞電極)時(shí),重鉻酸根離子可在滴汞電極還原而鉛離子不被還原.若用極譜滴定法以重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定鉛離子,滴定曲線形狀如何?為什么?,解: 鉛無電活性,不能在滴汞電極上被還原,因而在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之前,電流很低,化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之后,重鉻酸根過量,開始還原,電流開始增加.,12.在雙指示電極電位滴定中,以I2溶液滴定S2O32-, 此滴定的滴定曲線應(yīng)該呈什么形狀?為什么?,13.3.000g錫礦試樣以Na2O2熔融后溶解之,將溶液轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶,

7、稀釋至刻度.吸取稀釋后的試液25mL進(jìn)行極譜分析,測得擴(kuò)散電流為24.9mA.然后在此液中加入5mL濃度為6.0 x10-3mol.L-1的標(biāo)準(zhǔn)錫溶液,測得擴(kuò)散電流為28.3mA.計(jì)算礦樣中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù).,解: 根據(jù)公式: 得 Cx = 3.3010-3mol.L-1 W%=Cx 0.250 118.3 100%/3.000=3.25%,14.溶解0.2g含鎘試樣, 測得其極譜波的波高為41.7mm,在同樣實(shí)驗(yàn)條件下測得含鎘150, 250, 350, 及500mg的標(biāo)準(zhǔn)溶液的波高分別為19.3, 32.1, 45.0及64.3mm. 計(jì)算試樣中的質(zhì)量分?jǐn)?shù).,解:繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,如右圖所示. 從圖中查得,當(dāng)波高為41.7時(shí),對應(yīng)的質(zhì)量為324mg. 故質(zhì)量分?jǐn)?shù)為: 324 10-6/0.2 100% = 0.162%,15. 用下列數(shù)據(jù)計(jì)算試樣中鉛的質(zhì)量濃度,以mg.L-1表示.,解: 設(shè)試樣中鉛的摩爾濃度為CPb, 則: i1 = 58.9-12.4= 46.5 = KCPb 10.0/50.0 i2 = 81.5-12.4 = 69.1 = K (CPb 10.0 + 5.0 1.7 10-3)/50.0,i2/i