仪器分析课件-库伦分析法5-考研试题文档资料系列.ppt

电解电池：正极电解电池：正极( (阳极阳极) )、负极、负极( (阴极阴极) )；电解硫酸铜电解硫酸铜(0.1mol/L)(0.1mol/L)溶液溶液, , 当逐渐增加电压，达到一定值后电解当逐渐增加电压，达到一定值后电解池中发生了如下反应：池中发生了如下反应：阴极反应：阴极反应：Cu2+ + 2e Cu阳极反应：阳极反应：2H2O - 4e O2 + 4H+电池电动势为：电池电动势为：E E = 0.307 - 1.23 = -0.92 (V) = 0.307 - 1.23 = -0.92 (V)外加电压为外加电压为0.92V0.92V时时, ,阴极是否有铜析出阴极是否有铜析出? ?)V(23. 1OHHOlg4059. 0229. 1)O/HO()V(307. 0Culg2059. 0337. 0)Cu/Cu(222222EEE E外实测外实测 = = （E E阳阳 + + 阳阳）- - （E E阴阴 + + 阴阴） + + iRiR电解回路的电压降（电解回路的电压降（iR）, 超电位（超电位（）浓差极化：浓差极化： 电流流过电极，电流流过电极，表面形成浓度梯度。使正极电表面形成浓度梯度。使正极电位增大，负极电位减小。位增大，负极电位减小。 减小浓差极化的方法：减小浓差极化的方法：a.a.减小电流，增加电极面积；减小电流，增加电极面积；b.b.搅拌，有利于扩散搅拌，有利于扩散电化学极化：电化学极化：VVCuCuAgAg345. 0800. 0/2345. 01lg20592. 0345. 0lg20592. 0682. 001. 0lg0592. 0800. 0lg0592. 02/22CuAgCuCuCuCuAgAgAgAgVVOHHO47. 0,23. 1222/4超电压+-7VUVUCuAg35. 1345. 047. 023. 102. 1682. 047. 023. 1分分VUAg31. 1386. 047. 023. 1分9648796487itnMnMQm0IdtQ电流效率电流效率影响因素：影响因素：溶剂的电极反应；其它物质（杂质）的电解反应；溶剂的电极反应；其它物质（杂质）的电解反应；水中溶解氧；充电电容等。水中溶解氧；充电电容等。总样杂溶样样电流效率iiiiiiPt阴极 2H2O+2e-2OH-+H2Ag阳极 2Ag+2Br-2e2AgBr1Q电量产生共产生电量产生共产生0.1741 mL气体气体气体库仑计气体库仑计阳极：H2O-2e 1/2O2 +2H+阴极：2H+2eH2 通通N N2 2除氧。除氧。 预电解预电解, ,消除电活性杂质。预电解达到背景消除电活性杂质。预电解达到背景电流电流, ,不接通库仑计。不接通库仑计。 将一定体积的试样溶液加入到电解池中，接将一定体积的试样溶液加入到电解池中，接通库仑计电解。当电解电流降低到背景电流时，通库仑计电解。当电解电流降低到背景电流时，停止。停止。 由库仑计记录的电量计算待测物质的含量。由库仑计记录的电量计算待测物质的含量。（3）实例与应用）实例与应用 化学指示剂法化学指示剂法灵敏度较低，适合于常量分析 电位法电位法加入一对电极，指示电位的变化（突跃） 电流法、电导法等电流法、电导法等n 库仑滴定的特点库仑滴定的特点 分析结果是客观的通过测量电量得到，可用于基准物质纯度的测定。 在较高的电流密度下进行，快速。 滴定剂来自于电解时的电极产物，产生后立即与溶液中待测物质反应；滴定剂 电量较为容易控制, 测量准确(0.2%)，灵敏度较高10-5-10-9 g/mL。 可实现自动滴定。(1)酸碱滴定酸碱滴定; 阳极反应：阳极反应：H2O = （1/2）O2+2H+ +2e 阴极反应：阴极反应：2 H2O =H2 +2OH- -2e(2)沉淀滴定沉淀滴定 阳极反应：阳极反应：Ag=Ag+e （Pb=Pb2+2e）(3)配位滴定配位滴定 阴极反应：阴极反应： HgY+2e = Hg+Y4(4)氧化还原滴定氧化还原滴定 阳极反应：阳极反应： 2Br- = Br2+2e 2I- = I2+2ep 钢铁试样中含碳量的自动库仑测定钢铁试样中含碳量的自动库仑测定 原理：试样在原理：试样在1200左右燃烧，产生的左右燃烧，产生的CO2导入高氯酸导入高氯酸钡酸性溶液，发生如下反应：钡酸性溶液，发生如下反应： Ba(ClO4) 2 + H2O + CO2 BaCO3 + 2HClO4反应后溶液的酸度增加，开始电解，产生一定量反应后溶液的酸度增加，开始电解，产生一定量OH - 2H2O +2e 2OH- +H2 （阴极反应）（阴极反应）溶液恢复到原来酸度值时，停止电解。溶液恢复到原来酸度值时，停止电解。 消耗的电量消耗的电量产生的产生的OH - 量量中和的中和的 HClO4量量二摩尔的二摩尔的高氯酸相当于一高氯酸相当于一摩尔的碳。摩尔的碳。可由仪器读数装置直接读出含碳量。可由仪器读数装置直接读出含碳量。基本原理：利用基本原理：利用I2 氧化氧化SO2 时，水定量参与反应。时，水定量参与反应。 I2+SO2+2H20 = 2HI+H2SO4卡尔。费休试剂卡尔。费休试剂 ：由碘、吡啶、甲醇、二氧化硫、：由碘、吡啶、甲醇、二氧化硫、水按一定比例组成。水按一定比例组成。以上反应为平衡反应，需要破坏平衡：以上反应为平衡反应，需要破坏平衡：电解产生碘。1 g水水对应对应10.722毫库仑毫库仑电量。电量。（1 1）吡啶：中和生成的）吡啶：中和生成的HIHI（2 2）甲醇：防止副反应发生）甲醇：防止副反应发生