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电化学试验本讲稿第一页，共四十三页 自自自自动动动动电电电电位位位位滴滴滴滴定定定定法法法法是是是是利利利利用用用用电电电电位位位位的的的的突突突突变变变变来来来来指指指指示示示示终终终终点点点点。强强强强酸酸酸酸滴滴滴滴定定定定强强强强碱碱碱碱时时时时，利利利利用用用用指指指指示示示示电电电电极极极极指指指指示把溶液中氢离子浓度的变化转化为电位的变化来指示滴定终点。示把溶液中氢离子浓度的变化转化为电位的变化来指示滴定终点。示把溶液中氢离子浓度的变化转化为电位的变化来指示滴定终点。示把溶液中氢离子浓度的变化转化为电位的变化来指示滴定终点。本本本本实实实实验验验验以以以以HClHCl为为为为滴滴滴滴定定定定剂剂剂剂，基基基基于于于于与与与与NaOHNaOH的的的的酸酸酸酸碱碱碱碱反反反反应应应应进进进进行行行行NaOHNaOH浓浓浓浓度度度度的的的的测测测测定定定定。滴滴滴滴定定定定过过过过程程程程中中中中，溶溶溶溶液液液液的的的的pHpH值值值值发发发发生生生生变变变变化化化化，pHpH复复复复合合合合电电电电极极极极作作作作为为为为指指指指示示示示电电电电极极极极，将将将将电电电电位位位位的的的的变变变变化化化化转化为转化为转化为转化为pHpH的变化，在的变化，在的变化，在的变化，在pHpH达到达到达到达到7.07.0的时候，自动滴定仪停止滴定。读取实验数据。的时候，自动滴定仪停止滴定。读取实验数据。的时候，自动滴定仪停止滴定。读取实验数据。的时候，自动滴定仪停止滴定。读取实验数据。实验原理实验原理实验原理实验原理本讲稿第二页，共四十三页vv 预习电位滴定的原理及方法。预习电位滴定的原理及方法。预习电位滴定的原理及方法。预习电位滴定的原理及方法。vv 了解了解了解了解ZDJ-4AZDJ-4AZDJ-4AZDJ-4A型自动电位滴定仪的使用方法。型自动电位滴定仪的使用方法。型自动电位滴定仪的使用方法。型自动电位滴定仪的使用方法。实验预习实验预习实验预习实验预习本讲稿第三页，共四十三页ZDJ-4AZDJ-4AZDJ-4AZDJ-4A型型型型自动电位滴定仪，自动电位滴定仪，自动电位滴定仪，自动电位滴定仪，锥锥形瓶形瓶形瓶形瓶，20mL20mL移液管，移液管，移液管，移液管，烧烧杯杯杯杯，磁子磁子磁子磁子，洗耳球洗耳球洗耳球洗耳球0.1000mol0.1000mol L L-1-1的的的的HClHCl，未知浓度的，未知浓度的，未知浓度的，未知浓度的NaOHNaOH溶液溶液溶液溶液仪器和试剂仪器和试剂仪器和试剂仪器和试剂自动电位滴定仪自动电位滴定仪自动电位滴定仪自动电位滴定仪本讲稿第四页，共四十三页基本操作基本操作基本操作基本操作1.1.开启滴定开启滴定开启滴定开启滴定仪电仪电源源源源，预预热热热热几分几分几分几分钟钟。2.2.自动电位滴定仪的清洗自动电位滴定仪的清洗自动电位滴定仪的清洗自动电位滴定仪的清洗 将将将将导导导导管管管管插插插插入入入入洗洗洗洗液液液液瓶瓶瓶瓶中中中中，按按按按清清清清洗洗洗洗键键键键设设设设定定定定清清清清洗洗洗洗次次次次数数数数为为3 3，用用用用蒸蒸蒸蒸馏馏水水水水洗洗洗洗三三三三次次次次再再再再用用用用0.10.1molmol L L-1-1的的的的盐盐酸溶液洗三次酸溶液洗三次酸溶液洗三次酸溶液洗三次。用蒸用蒸用蒸用蒸馏馏水清洗水清洗水清洗水清洗电电极并安装好极并安装好极并安装好极并安装好仪仪器器器器。3.3.搅拌速度的设定搅拌速度的设定搅拌速度的设定搅拌速度的设定按搅拌键，出现搅拌界面，设定，输入搅拌速度数值。按搅拌键，出现搅拌界面，设定，输入搅拌速度数值。按搅拌键，出现搅拌界面，设定，输入搅拌速度数值。按搅拌键，出现搅拌界面，设定，输入搅拌速度数值。4.HCl4.HCl的标定及测定的标定及测定的标定及测定的标定及测定 先先先先用用用用碳碳碳碳酸酸酸酸钠钠钠钠标标标标定定定定HClHCl溶溶溶溶液液液液，后后后后将将将将导导导导管管管管插插插插入入入入标标标标定定定定液液液液中中中中，按按按按滴滴滴滴定定定定键键键键，进进进进入入入入滴滴滴滴定定定定模模模模式式式式设置好的程序用设置好的程序用设置好的程序用设置好的程序用HClHCl滴定滴定滴定滴定NaOHNaOH。本讲稿第五页，共四十三页1.1.仪器预热。仪器预热。仪器预热。仪器预热。2.2.用蒸馏水清洗滴定管三次；用标定液用蒸馏水清洗滴定管三次；用标定液用蒸馏水清洗滴定管三次；用标定液用蒸馏水清洗滴定管三次；用标定液HClHCl清洗滴定管三次。清洗滴定管三次。清洗滴定管三次。清洗滴定管三次。3.3.移移移移取取取取2020mLmL未未未未知知知知浓浓浓浓度度度度的的的的NaOHNaOH溶溶溶溶液液液液于于于于干干干干净净净净的的的的锥锥锥锥形形形形瓶瓶瓶瓶中中中中，加加加加入入入入磁磁磁磁子子子子，放放放放置置置置在在在在自自自自动动动动电位滴定仪的电磁搅拌处。电位滴定仪的电磁搅拌处。电位滴定仪的电磁搅拌处。电位滴定仪的电磁搅拌处。4.4.开启搅拌，开启滴定，滴定完毕后读取数据；重复标定及滴定三次。开启搅拌，开启滴定，滴定完毕后读取数据；重复标定及滴定三次。开启搅拌，开启滴定，滴定完毕后读取数据；重复标定及滴定三次。开启搅拌，开启滴定，滴定完毕后读取数据；重复标定及滴定三次。5.5.蒸蒸蒸蒸馏馏馏馏水水水水清清清清洗洗洗洗滴滴滴滴定定定定管管管管三三三三次次次次，关关关关闭闭闭闭仪仪仪仪器器器器。冲冲冲冲洗洗洗洗pHpH复复复复合合合合电电电电极极极极，在在在在pHpH复复复复合合合合电电电电极极极极盖盖盖盖中中中中加入饱和氯化钾溶液，将加入饱和氯化钾溶液，将加入饱和氯化钾溶液，将加入饱和氯化钾溶液，将pHpH复合电极插入盖子中。复合电极插入盖子中。复合电极插入盖子中。复合电极插入盖子中。实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤本讲稿第六页，共四十三页求算记录下来的三组数据的平均值，得求算记录下来的三组数据的平均值，得求算记录下来的三组数据的平均值，得求算记录下来的三组数据的平均值，得NaOHNaOH的浓度。的浓度。的浓度。的浓度。计算三次测定的标准偏差和相对标准偏差。计算三次测定的标准偏差和相对标准偏差。计算三次测定的标准偏差和相对标准偏差。计算三次测定的标准偏差和相对标准偏差。数据处理数据处理数据处理数据处理本讲稿第七页，共四十三页1.1.实验开始前，一定要将管路用标准溶液润洗。实验开始前，一定要将管路用标准溶液润洗。实验开始前，一定要将管路用标准溶液润洗。实验开始前，一定要将管路用标准溶液润洗。2.2.滴定过程中要充分搅拌。滴定过程中要充分搅拌。滴定过程中要充分搅拌。滴定过程中要充分搅拌。3.3.每次每次每次每次换换溶液溶液溶液溶液时时，都必，都必，都必，都必须须用蒸用蒸用蒸用蒸馏馏水冲洗水冲洗水冲洗水冲洗电电极数次，并用吸水极数次，并用吸水极数次，并用吸水极数次，并用吸水纸轻轻纸轻轻吸干。吸干。吸干。吸干。注意事项和问题注意事项和问题注意事项和问题注意事项和问题本讲稿第八页，共四十三页电池电动势：电池电动势：电池电动势：电池电动势：E E电电电电=E=ESCESCE-E-E膜膜膜膜-E-EAgCl,AgAgCl,Ag而其中而其中而其中而其中 E E膜膜膜膜=E=E外外外外-E-E内内内内=k+0.059lg=k+0.059lgHH所以所以所以所以E E电电电电=k-0.059lg=k-0.059lgHH=k+0.059pH=k+0.059pHpHpH计测定溶液的计测定溶液的计测定溶液的计测定溶液的pHpH值值值值本讲稿第九页，共四十三页离子选择电极法测定氟离子离子选择电极法测定氟离子一、一、一、一、实验目的实验目的实验目的实验目的了解氟离子选择电极的构造及测定自来水中氟离子了解氟离子选择电极的构造及测定自来水中氟离子了解氟离子选择电极的构造及测定自来水中氟离子了解氟离子选择电极的构造及测定自来水中氟离子的实验条件和方法。的实验条件和方法。的实验条件和方法。的实验条件和方法。掌握离子计的使用方法。掌握离子计的使用方法。掌握离子计的使用方法。掌握离子计的使用方法。本讲稿第十页，共四十三页 氟氟氟氟离离离离子子子子选选选选择择择择电电电电极极极极是是是是目目目目前前前前最最最最成成成成熟熟熟熟的的的的一一一一种种种种离离离离子子子子选选选选择择择择电电电电极极极极。将将将将氟氟氟氟化化化化镧镧镧镧单单单单晶晶晶晶（掺掺掺掺入入入入微微微微量量量量氟氟氟氟化化化化铕铕铕铕（）以以以以增增增增加加加加导导导导电电电电性性性性）封封封封在在在在塑塑塑塑料料料料管管管管的的的的一一一一端端端端，管管管管内内内内装装装装0.10.1moLmoL L L-1 1NaFNaF和和和和0.10.1moLmoL L L-1-1NaClNaCl溶溶溶溶液液液液，以以以以Ag-AgClAg-AgCl电电电电极极极极为为为为参参参参比比比比电电电电极极极极，构构构构成成成成氟氟氟氟离离离离子子子子选选选选择择择择电电电电极极极极。用用用用氟氟氟氟离离离离子子子子选选选选择择择择测测测测定定定定水水水水样样样样时时时时，以以以以氟氟氟氟离离离离子子子子选选选选择择择择电电电电极极极极作作作作指指指指示示示示电电电电极极极极，以以以以饱饱饱饱和和和和甘甘甘甘汞汞汞汞电电电电极极极极作作作作参参参参比比比比电电电电极极极极，组成的测量电池为组成的测量电池为组成的测量电池为组成的测量电池为氟离子选择电极氟离子选择电极氟离子选择电极氟离子选择电极试液试液试液试液SCESCE如果忽略液接电位，电池的电动势为如果忽略液接电位，电池的电动势为如果忽略液接电位，电池的电动势为如果忽略液接电位，电池的电动势为即电池的电动势与试液中氟离子活度的对数成正比，氟离子选择电极一般在即电池的电动势与试液中氟离子活度的对数成正比，氟离子选择电极一般在即电池的电动势与试液中氟离子活度的对数成正比，氟离子选择电极一般在即电池的电动势与试液中氟离子活度的对数成正比，氟离子选择电极一般在1 11010-6-6 molmol L L-1-1范围符合能斯特方程式。范围符合能斯特方程式。范围符合能斯特方程式。范围符合能斯特方程式。实验原理实验原理实验原理实验原理本讲稿第十一页，共四十三页 选择性选择性选择性选择性阴离子阴离子阴离子阴离子:OH:OH-LaFLaF3 3+3OH+3OH-La(OH)La(OH)3 3+3F+3F-阳离子阳离子阳离子阳离子:Fe:Fe3+3+、AlAl3+3+、Sn()(Sn()(易与易与易与易与F F-形成稳定配位离子形成稳定配位离子形成稳定配位离子形成稳定配位离子)支持电解质支持电解质支持电解质支持电解质-控制试液的离子强度。控制试液的离子强度。控制试液的离子强度。控制试液的离子强度。总离子强度调节缓冲液总离子强度调节缓冲液总离子强度调节缓冲液总离子强度调节缓冲液-控制试液控制试液控制试液控制试液pHpH和离子强度以及消除干扰。和离子强度以及消除干扰。和离子强度以及消除干扰。和离子强度以及消除干扰。氟离子选择电极性能氟离子选择电极性能氟离子选择电极性能氟离子选择电极性能本讲稿第十二页，共四十三页vv 预习离子选择电极测定氟离子的原理。预习离子选择电极测定氟离子的原理。预习离子选择电极测定氟离子的原理。预习离子选择电极测定氟离子的原理。vv 了解离子计的使用方法。了解离子计的使用方法。了解离子计的使用方法。了解离子计的使用方法。实验预习实验预习实验预习实验预习本讲稿第十三页，共四十三页离离离离子子子子计计计计或或或或pHpH计计计计，氟氟氟氟离离离离子子子子选选选选择择择择电电电电极极极极，饱饱饱饱和和和和甘甘甘甘汞汞汞汞电电电电极极极极，电电电电磁磁磁磁搅搅搅搅拌拌拌拌器器器器，容容容容量量量量瓶瓶瓶瓶(100(100mLmL7 7只只只只)，烧烧烧烧杯杯杯杯(100mL2(100mL2个个个个)，10mL10mL移液管移液管移液管移液管 F F-标标标标准准准准溶溶溶溶液液液液(0.1000(0.1000molmol L L-1-1)；离离离离子子子子强强强强度度度度调调调调节节节节缓缓缓缓冲液（冲液（冲液（冲液（TISABTISAB）仪器和试剂仪器和试剂仪器和试剂仪器和试剂本讲稿第十四页，共四十三页1.1.氟离子选择电极的准备氟离子选择电极的准备氟离子选择电极的准备氟离子选择电极的准备(1)(1)使用前浸泡于使用前浸泡于使用前浸泡于使用前浸泡于1010-4-4molmol L L-1-1FF-或更低或更低或更低或更低F F-溶液中浸泡活化。溶液中浸泡活化。溶液中浸泡活化。溶液中浸泡活化。(2)(2)使用时，先用去离子水吹洗电极，再在去离子水中洗至电极的纯使用时，先用去离子水吹洗电极，再在去离子水中洗至电极的纯使用时，先用去离子水吹洗电极，再在去离子水中洗至电极的纯使用时，先用去离子水吹洗电极，再在去离子水中洗至电极的纯水电位，一般在水电位，一般在水电位，一般在水电位，一般在300mV300mV左右。左右。左右。左右。(1)(1)2.2.线性范围及能斯特斜率的测量通常由稀至浓分别进行测量。线性范围及能斯特斜率的测量通常由稀至浓分别进行测量。线性范围及能斯特斜率的测量通常由稀至浓分别进行测量。线性范围及能斯特斜率的测量通常由稀至浓分别进行测量。(2)(2)3.3.自来水中氟含量的测定。自来水中氟含量的测定。自来水中氟含量的测定。自来水中氟含量的测定。基本操作基本操作基本操作基本操作本讲稿第十五页，共四十三页1.1.氟离子选择电极的准备氟离子选择电极的准备氟离子选择电极的准备氟离子选择电极的准备:2.2.线性范围及能斯特斜率的测量线性范围及能斯特斜率的测量线性范围及能斯特斜率的测量线性范围及能斯特斜率的测量:在在在在5 5只只只只100100mLmL容容容容量量量量瓶瓶瓶瓶中中中中，用用用用1010mLmL移移移移液液液液管管管管移移移移取取取取0.1000.100moLmoL L L-1-1 F F-标标标标准准准准溶溶溶溶液液液液于于于于第第第第一一一一只只只只100100mLmL容容容容量量量量瓶瓶瓶瓶中中中中，加加加加入入入入TISABTISAB1010mLmL，去去去去离离离离子子子子水水水水稀稀稀稀释释释释至至至至标标标标线线线线，摇摇摇摇匀匀匀匀，配配配配成成成成1.00101.0010-2-2 molmol L L-1-1 F F-溶溶溶溶液液液液；在在在在第第第第二二二二只只只只100100mLmL容容容容量量量量瓶瓶瓶瓶中中中中，加加加加入入入入1.00101.0010-2-2 molmol L L-1-1 F F-溶溶溶溶液液液液10.0010.00mLmL和和和和TISABTISAB1010mLmL，去去去去离离离离子子子子水水水水稀稀稀稀释释释释至至至至标标标标线线线线，摇摇摇摇匀匀匀匀，配配配配成成成成1.00101.0010-3-3 molmol L L-1-1FF-溶液。按上述方法依次配制溶液。按上述方法依次配制溶液。按上述方法依次配制溶液。按上述方法依次配制1.00101.0010-6-61.00101.0010-4-4molmol L L-1-1FF-标准溶液。标准溶液。标准溶液。标准溶液。实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤本讲稿第十六页，共四十三页将适量将适量将适量将适量F F-标准溶液（浸没电极即可）分别倒入标准溶液（浸没电极即可）分别倒入标准溶液（浸没电极即可）分别倒入标准溶液（浸没电极即可）分别倒入5 5只塑料烧杯中，放入磁性搅拌子，只塑料烧杯中，放入磁性搅拌子，只塑料烧杯中，放入磁性搅拌子，只塑料烧杯中，放入磁性搅拌子，插入氟离子选择电极和饱和甘汞电极，连接好离子计或酸度计，开启电磁搅拌插入氟离子选择电极和饱和甘汞电极，连接好离子计或酸度计，开启电磁搅拌插入氟离子选择电极和饱和甘汞电极，连接好离子计或酸度计，开启电磁搅拌插入氟离子选择电极和饱和甘汞电极，连接好离子计或酸度计，开启电磁搅拌器，由稀至浓分别进行测量，在仪器指针不再移动或数字显示在器，由稀至浓分别进行测量，在仪器指针不再移动或数字显示在器，由稀至浓分别进行测量，在仪器指针不再移动或数字显示在器，由稀至浓分别进行测量，在仪器指针不再移动或数字显示在1mV1mV内，读取内，读取内，读取内，读取电位值。再分别测定其他电位值。再分别测定其他电位值。再分别测定其他电位值。再分别测定其他F F-浓度溶液的电位值。浓度溶液的电位值。浓度溶液的电位值。浓度溶液的电位值。3.3.氟含量的测定氟含量的测定氟含量的测定氟含量的测定：(1)(1)试液的制备试液的制备试液的制备试液的制备 自来水样可在实验室直接取样。自来水样可在实验室直接取样。自来水样可在实验室直接取样。自来水样可在实验室直接取样。(2)(2)标标标标准准准准曲曲曲曲线线线线法法法法 准准准准确确确确吸吸吸吸取取取取自自自自来来来来水水水水样样样样50.050.0mLmL于于于于100100mLmL容容容容量量量量瓶瓶瓶瓶中中中中，加加加加入入入入TISABTISAB1010mLmL，去去去去离离离离子子子子水水水水稀稀稀稀释释释释至至至至标标标标线线线线，摇摇摇摇匀匀匀匀。全全全全部部部部倒倒倒倒入入入入一一一一烘烘烘烘干干干干的的的的烧烧烧烧杯杯杯杯中中中中，按按按按上上上上述述述述实实实实验验验验方方方方法法法法测测测测定定定定电电电电位位位位值值值值，记记记记为为为为E E1 1（此溶液继续做下一步实验），平行测定三份。（此溶液继续做下一步实验），平行测定三份。（此溶液继续做下一步实验），平行测定三份。（此溶液继续做下一步实验），平行测定三份。本讲稿第十七页，共四十三页(3)(3)标标标标准准准准加加加加入入入入法法法法 在在在在实实实实验验验验测测测测量量量量后后后后，再再再再分分分分别别别别加加加加入入入入1.001.00mLmL1.00101.0010-3-3 molmol L L-1-1 F F-溶溶溶溶液液液液后，再测定其电位值，记为后，再测定其电位值，记为后，再测定其电位值，记为后，再测定其电位值，记为E E2 2。(4)(4)空白试验空白试验空白试验空白试验 以去离子水代替试样，重复测定。以去离子水代替试样，重复测定。以去离子水代替试样，重复测定。以去离子水代替试样，重复测定。本讲稿第十八页，共四十三页1.1.绘制绘制绘制绘制标准曲线，确定该氟离子选择电极的线性范围及实际能斯特响应斜标准曲线，确定该氟离子选择电极的线性范围及实际能斯特响应斜标准曲线，确定该氟离子选择电极的线性范围及实际能斯特响应斜标准曲线，确定该氟离子选择电极的线性范围及实际能斯特响应斜率。并从标准曲线，查出被测试液率。并从标准曲线，查出被测试液率。并从标准曲线，查出被测试液率。并从标准曲线，查出被测试液F F-浓度（浓度（浓度（浓度（c cx x x x)，计算出试样中氟含量。，计算出试样中氟含量。，计算出试样中氟含量。，计算出试样中氟含量。2.2.由标准加入法测得的结果，计算出试样中氟含量。由标准加入法测得的结果，计算出试样中氟含量。由标准加入法测得的结果，计算出试样中氟含量。由标准加入法测得的结果，计算出试样中氟含量。数据处理数据处理数据处理数据处理本讲稿第十九页，共四十三页1.1.通常由稀至浓分别进行测量。通常由稀至浓分别进行测量。通常由稀至浓分别进行测量。通常由稀至浓分别进行测量。2.2.若水样中氟离子含量较低，则可用其他含氟离子溶液作标准加入法。若水样中氟离子含量较低，则可用其他含氟离子溶液作标准加入法。若水样中氟离子含量较低，则可用其他含氟离子溶液作标准加入法。若水样中氟离子含量较低，则可用其他含氟离子溶液作标准加入法。3.3.用氟离子选择电极法测定自来水中氟离子含量时，加入的用氟离子选择电极法测定自来水中氟离子含量时，加入的用氟离子选择电极法测定自来水中氟离子含量时，加入的用氟离子选择电极法测定自来水中氟离子含量时，加入的TISABTISAB的组成和作用各是的组成和作用各是的组成和作用各是的组成和作用各是什么？什么？什么？什么？4.4.标准曲线法和标准加入法各有何特点？比较本实验用这两种方法测得的结果标准曲线法和标准加入法各有何特点？比较本实验用这两种方法测得的结果标准曲线法和标准加入法各有何特点？比较本实验用这两种方法测得的结果标准曲线法和标准加入法各有何特点？比较本实验用这两种方法测得的结果是否相同。如果不相同，说明其原因。是否相同。如果不相同，说明其原因。是否相同。如果不相同，说明其原因。是否相同。如果不相同，说明其原因。注意事项和问题注意事项和问题注意事项和问题注意事项和问题本讲稿第二十页，共四十三页库仑滴定法测定硫代硫酸钠库仑滴定法测定硫代硫酸钠库仑滴定法测定硫代硫酸钠库仑滴定法测定硫代硫酸钠实验目的实验目的实验目的实验目的巩固库仑滴定法的原理；巩固库仑滴定法的原理；巩固库仑滴定法的原理；巩固库仑滴定法的原理；指示剂指示终点的原理；指示剂指示终点的原理；指示剂指示终点的原理；指示剂指示终点的原理；掌握掌握掌握掌握LK98LK98LK98LK98电化学分析仪的操作及实验技术。电化学分析仪的操作及实验技术。电化学分析仪的操作及实验技术。电化学分析仪的操作及实验技术。本讲稿第二十一页，共四十三页实验原理实验原理实验原理实验原理恒电流电解恒电流电解电极反应产生滴定剂电极反应产生滴定剂待测物质反应待测物质反应电化学方法或指示剂电化学方法或指示剂指示终点指示终点根据电解过程中消耗电量根据电解过程中消耗电量根据法拉第定律计根据法拉第定律计算被测物质的含量。算被测物质的含量。本讲稿第二十二页，共四十三页LK98LK98电化学分析系统；铂盘电极；铂柱电极，饱和甘汞电极；电解池电化学分析系统；铂盘电极；铂柱电极，饱和甘汞电极；电解池电化学分析系统；铂盘电极；铂柱电极，饱和甘汞电极；电解池电化学分析系统；铂盘电极；铂柱电极，饱和甘汞电极；电解池大多电解池以玻璃制造（偶有石英），可以根据需要加工设计成各种形状大多电解池以玻璃制造（偶有石英），可以根据需要加工设计成各种形状大多电解池以玻璃制造（偶有石英），可以根据需要加工设计成各种形状大多电解池以玻璃制造（偶有石英），可以根据需要加工设计成各种形状仪器仪器仪器仪器仪器与试剂仪器与试剂仪器与试剂仪器与试剂试剂试剂试剂试剂0.10 molL0.10 molL-1-1 KI KI，1.0 molL1.0 molL-1-1 Na Na2 2SOSO4 4，1.0 molL1.0 molL-1-1 H H2 2SOSO4 4本讲稿第二十三页，共四十三页实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤预电解预电解预电解预电解恒电流电解恒电流电解恒电流电解恒电流电解指示终点指示终点指示终点指示终点本讲稿第二十四页，共四十三页1.1.记录时间，计算电流。记录时间，计算电流。记录时间，计算电流。记录时间，计算电流。2.2.计算试液中硫代硫酸钠浓度。计算试液中硫代硫酸钠浓度。计算试液中硫代硫酸钠浓度。计算试液中硫代硫酸钠浓度。3.3.计算测定结果的相对标准偏差。计算测定结果的相对标准偏差。计算测定结果的相对标准偏差。计算测定结果的相对标准偏差。数据处理数据处理数据处理数据处理本讲稿第二十五页，共四十三页1.1.实验前电极表面要处理干净。实验前电极表面要处理干净。实验前电极表面要处理干净。实验前电极表面要处理干净。2.2.扫描过程保持溶液静止。扫描过程保持溶液静止。扫描过程保持溶液静止。扫描过程保持溶液静止。3.K3.K44Fe(CN)Fe(CN)6 6 和和和和KK33Fe(CN)Fe(CN)6 6 的循环伏安图是否相同，为什么？的循环伏安图是否相同，为什么？的循环伏安图是否相同，为什么？的循环伏安图是否相同，为什么？4.4.设计一测定扩散系数的电化学方法。设计一测定扩散系数的电化学方法。设计一测定扩散系数的电化学方法。设计一测定扩散系数的电化学方法。5.5.若实验中测得的条件电极电位和与文献值有差异，说明其原因。若实验中测得的条件电极电位和与文献值有差异，说明其原因。若实验中测得的条件电极电位和与文献值有差异，说明其原因。若实验中测得的条件电极电位和与文献值有差异，说明其原因。注意事项和问题注意事项和问题注意事项和问题注意事项和问题本讲稿第二十六页，共四十三页循环伏安法测定亚铁氰化钾循环伏安法测定亚铁氰化钾循环伏安法测定亚铁氰化钾循环伏安法测定亚铁氰化钾实验目的实验目的实验目的实验目的学习固体电极表面的处理方法。学习固体电极表面的处理方法。学习固体电极表面的处理方法。学习固体电极表面的处理方法。掌握循环伏安仪的使用技术。掌握循环伏安仪的使用技术。掌握循环伏安仪的使用技术。掌握循环伏安仪的使用技术。了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。本讲稿第二十七页，共四十三页铁氰化钾离子铁氰化钾离子铁氰化钾离子铁氰化钾离子-亚铁氰化钾离子亚铁氰化钾离子亚铁氰化钾离子亚铁氰化钾离子氧化还原电对的标准电极电位氧化还原电对的标准电极电位氧化还原电对的标准电极电位氧化还原电对的标准电极电位实验原理实验原理实验原理实验原理电极电位与电极表面活度的电极电位与电极表面活度的电极电位与电极表面活度的电极电位与电极表面活度的NernstNernst方程方程方程方程峰电流与电极表面活度的峰电流与电极表面活度的峰电流与电极表面活度的峰电流与电极表面活度的CotrollCotroll方程方程方程方程本讲稿第二十八页，共四十三页 在一定扫描速率下，从起始电位（在一定扫描速率下，从起始电位（在一定扫描速率下，从起始电位（在一定扫描速率下，从起始电位（-0.2 V-0.2 V）正向扫描到转折电位（）正向扫描到转折电位（）正向扫描到转折电位（）正向扫描到转折电位（+0.8+0.8 V V）期间，溶液中）期间，溶液中）期间，溶液中）期间，溶液中Fe(CN)Fe(CN)6 6 4-4-被氧化生成被氧化生成被氧化生成被氧化生成Fe(CN)Fe(CN)6 6 3-3-，产生氧化电流；当负向扫，产生氧化电流；当负向扫，产生氧化电流；当负向扫，产生氧化电流；当负向扫描从转折电位（描从转折电位（描从转折电位（描从转折电位（+0.8 V+0.8 V）变到原起始电位（）变到原起始电位（）变到原起始电位（）变到原起始电位（-0.2 V-0.2 V）期间，在指示电极表面生成的）期间，在指示电极表面生成的）期间，在指示电极表面生成的）期间，在指示电极表面生成的Fe(CN)Fe(CN)6 6 3-3-被还原生成被还原生成被还原生成被还原生成Fe(CN)Fe(CN)6 6 4-4-，产生还原电流。，产生还原电流。，产生还原电流。，产生还原电流。iE曲曲线线循环伏安法循环伏安法循环伏安法循环伏安法本讲稿第二十九页，共四十三页 为了使液相传质过程只受扩散控制，应在加入电解质和溶液处于静止下进行电解。为了使液相传质过程只受扩散控制，应在加入电解质和溶液处于静止下进行电解。为了使液相传质过程只受扩散控制，应在加入电解质和溶液处于静止下进行电解。为了使液相传质过程只受扩散控制，应在加入电解质和溶液处于静止下进行电解。实验前电极表面要处理干净。实验前电极表面要处理干净。实验前电极表面要处理干净。实验前电极表面要处理干净。在在在在0.10 mol0.10 mol L L-1-1 NaCl NaCl溶液中溶液中溶液中溶液中Fe(CN)Fe(CN)6 6 的扩散系数为的扩散系数为的扩散系数为的扩散系数为0.63100.6310-5-5 cmcm s s-1-1；电子；电子；电子；电子转移速率大，为可逆体系（转移速率大，为可逆体系（转移速率大，为可逆体系（转移速率大，为可逆体系（1.0 mol1.0 mol L L-1-1 NaCl NaCl溶液中，溶液中，溶液中，溶液中，2525时，标准反应速率常数时，标准反应速率常数时，标准反应速率常数时，标准反应速率常数为为为为5.2105.210-2-2 cmscms-1-1）。）。）。）。实验注意事项实验注意事项实验注意事项实验注意事项本讲稿第三十页，共四十三页图形解析图形解析图形解析图形解析从循环伏安图上读取以下数据从循环伏安图上读取以下数据从循环伏安图上读取以下数据从循环伏安图上读取以下数据计算计算计算计算作图并验证以下公式作图并验证以下公式作图并验证以下公式作图并验证以下公式本讲稿第三十一页，共四十三页应用应用应用应用vv电极过程可逆性电极过程可逆性电极过程可逆性电极过程可逆性vv计算电极面积、扩散系数等电化学参数计算电极面积、扩散系数等电化学参数计算电极面积、扩散系数等电化学参数计算电极面积、扩散系数等电化学参数vv表面过程表面过程表面过程表面过程本讲稿第三十二页，共四十三页实验预习实验预习实验预习实验预习vv预习循环伏安法的原理。预习循环伏安法的原理。预习循环伏安法的原理。预习循环伏安法的原理。vv预习循环伏安仪的使用技术。预习循环伏安仪的使用技术。预习循环伏安仪的使用技术。预习循环伏安仪的使用技术。vv了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。本讲稿第三十三页，共四十三页LK98LK98电化学分析系统；铂盘电极；铂柱电极，饱和甘汞电极；电解池电化学分析系统；铂盘电极；铂柱电极，饱和甘汞电极；电解池电化学分析系统；铂盘电极；铂柱电极，饱和甘汞电极；电解池电化学分析系统；铂盘电极；铂柱电极，饱和甘汞电极；电解池大多电解池以玻璃制造（偶有石英），可以根据需要加工设计成各种形状大多电解池以玻璃制造（偶有石英），可以根据需要加工设计成各种形状大多电解池以玻璃制造（偶有石英），可以根据需要加工设计成各种形状大多电解池以玻璃制造（偶有石英），可以根据需要加工设计成各种形状仪器仪器仪器仪器仪器与试剂仪器与试剂仪器与试剂仪器与试剂试剂试剂试剂试剂0.50 molL0.50 molL-1-1 K K4 4 Fe(CN)Fe(CN)6 6;1.0 molL;1.0 molL-1-1 NaCl NaCl本讲稿第三十四页，共四十三页饱和甘汞电极饱和甘汞电极饱和甘汞电极饱和甘汞电极电解池电解池电解池电解池本讲稿第三十五页，共四十三页 准备溶液准备溶液准备溶液准备溶液数据处理数据处理数据处理数据处理电极处理电极处理电极处理电极处理保存数据保存数据保存数据保存数据打开软件打开软件打开软件打开软件运行实验运行实验运行实验运行实验选择方法选择方法选择方法选择方法设置参数设置参数设置参数设置参数基本操作基本操作基本操作基本操作本讲稿第三十六页，共四十三页实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤1.1.指示电极的预处理指示电极的预处理指示电极的预处理指示电极的预处理：铂铂铂铂电电电电极极极极用用用用AlAl2 2OO3 3粉粉粉粉末末末末（粒粒粒粒径径径径0.050.05mm）将将将将电电电电极极极极表表表表面面面面抛抛抛抛光光光光，然然然然后后后后用用用用蒸蒸蒸蒸馏馏馏馏水水水水清清清清洗。洗。洗。洗。2.2.支持电解质的循环伏安图支持电解质的循环伏安图支持电解质的循环伏安图支持电解质的循环伏安图：在在在在电电电电解解解解池池池池中中中中放放放放入入入入0.100.10molLmolL-1-1 NaClNaCl溶溶溶溶液液液液，插插插插入入入入电电电电极极极极，以以以以新新新新处处处处理理理理的的的的铂铂铂铂电电电电极极极极为为为为指指指指示示示示电电电电极极极极，铂铂铂铂丝丝丝丝电电电电极极极极为为为为辅辅辅辅助助助助电电电电极极极极，饱饱饱饱和和和和甘甘甘甘汞汞汞汞电电电电极极极极为为为为参参参参比比比比电电电电极极极极，进进进进行行行行循循循循环环环环伏伏伏伏安安安安仪仪仪仪设设设设定定定定，扫扫扫扫描描描描速速速速率率率率为为为为100100mVmV s s-1-1；起起起起始始始始电电电电位位位位为为为为-0.2-0.2V V；终终终终止止止止电电电电位位位位为为为为+0.8+0.8V V。开始循环伏安扫描，记录循环伏安图。开始循环伏安扫描，记录循环伏安图。开始循环伏安扫描，记录循环伏安图。开始循环伏安扫描，记录循环伏安图。本讲稿第三十七页，共四十三页3.3.KK4 4Fe(CN)Fe(CN)6 6 溶液的循环伏安图溶液的循环伏安图溶液的循环伏安图溶液的循环伏安图:分分分分别别别别作作作作0.0100.010molLmolL-1-1、0.0200.020molLmolL-1-1、0.0400.040molLmolL-1-1、0.0600.060molLmolL1 1、0.0800.080molLmolL-1-1的的的的KK4 4 Fe(CN)Fe(CN)6 6 溶溶溶溶液液液液（均均均均含含含含支支支支持持持持电电电电解解解解质质质质NaClNaCl浓浓浓浓度度度度为为为为0.100.10molLmolL-1-1）循循循循环伏安图。环伏安图。环伏安图。环伏安图。4.4.不同扫描速率不同扫描速率不同扫描速率不同扫描速率KK44Fe(CN)Fe(CN)6 6 溶液的循环伏安图溶液的循环伏安图溶液的循环伏安图溶液的循环伏安图:在在在在0.0400.040 molLmolL-1-1 KK4 4 Fe(CN)Fe(CN)6 6 溶溶溶溶 液液液液 中中中中，以以以以 100100 mVmV s s-1-1、150150 mVmV s s-1-1、200200mVmV s s-1-1、250250mVmV s s-1-1、300300mVmV s s-1-1、350350mVmV s s-1-1，在在在在-0.2-0.2至至至至+0.8+0.8V V电电电电位位位位范范范范围围围围内内内内扫扫扫扫描，分别记录循环伏安图。描，分别记录循环伏安图。描，分别记录循环伏安图。描，分别记录循环伏安图。本讲稿第三十八页，共四十三页1.1.从从从从KK44Fe(CN)Fe(CN)6 6 溶液的循环伏安图上，读取溶液的循环伏安图上，读取溶液的循环伏安图上，读取溶液的循环伏安图上，读取i ipapa、i ipcpc、的值。的值。的值。的值。2.2.分别以分别以分别以分别以i ipapa、i ipcpc对对对对KK44Fe(CN)Fe(CN)6 6 溶液的浓度作图，说明峰电流与浓度的关系。溶液的浓度作图，说明峰电流与浓度的关系。溶液的浓度作图，说明峰电流与浓度的关系。溶液的浓度作图，说明峰电流与浓度的关系。3.3.分别以分别以分别以分别以i ipapa 、i ipcpc对对对对v v1/21/2作图，说明峰电流与扫描速率间的关系。作图，说明峰电流与扫描速率间的关系。作图，说明峰电流与扫描速率间的关系。作图，说明峰电流与扫描速率间的关系。4.4.计算计算计算计算i ipapa/i ipcpc的值、的值、的值、的值、值和值和值和值和值；说明值；说明值；说明值；说明KK33Fe(CN)Fe(CN)6 6 在在在在KClKCl溶液中电极过程的可溶液中电极过程的可溶液中电极过程的可溶液中电极过程的可逆性。逆性。逆性。逆性。数据处理数据处理数据处理数据处理本讲稿第三十九页，共四十三页1.1.实验前电极表面要处理干净。实验前电极表面要处理干净。实验前电极表面要处理干净。实验前电极表面要处理干净。2.2.扫描过程保持溶液静止。扫描过程保持溶液静止。扫描过程保持溶液静止。扫描过程保持溶液静止。3.K3.K44Fe(CN)Fe(CN)6 6 和和和和KK33Fe(CN)Fe(CN)6 6 的循环伏安图是否相同，为什么？的循环伏安图是否相同，为什么？的循环伏安图是否相同，为什么？的循环伏安图是否相同，为什么？4.4.设计一测定扩散系数的电化学方法。设计一测定扩散系数的电化学方法。设计一测定扩散系数的电化学方法。设计一测定扩散系数的电化学方法。5.5.若实验中测得的条件电极电位和与文献值有差异，说明其原因。若实验中测得的条件电极电位和与