仪器分析第六章库仑分析法习题含参考答案.docx

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1、第六章库仑分析法选择题1 .在电化学分析中溶液不能进行搅拌的方法是（C ）D.离子选择电极电位分析法D.能斯特方程A.电解分析法B.库仑分析法C.极谱分析法.库仑分析法的理论基础是（B ）A.电解方程式B.法拉第定律 C.胡克定律.库仑分析法的基本原理是基于（A ）A.法拉第电解定律 B.欧姆定律C.比耳定律D.当量定律E.尤考维奇公式.由库仑法生成的B&来滴定Ti+, 2Ti+ Br2 t 2Ti + 2Br到达终点时测得电流为10.00mA,时间 为102.0s,溶液中生成的铭的质量是（B ）克。（已知Mi = 204.4g/mol）A. 2.160x10-3 B. 1.080x10-3c

2、. 7.203x1 O-4D. 5.4乂10-4.用2.00A的电流，电解CuSCU的酸性溶液，计算沉积400mg铜，需要（D ）秒。（已知Mcu =63.54g/mol）A. 22.4 B. 59.0 C. 304 D. 607.以测量通过电解池的电量，从而求出物质的量的方法称为（C ）A.电导分析法B.电解分析法C.库仑分析法D.电位滴定法.库仑分析法的先决条件是（A ）A. 100%电流效率 B. 100%滴定效率 C.控制电极电位D.控制电流密度.库仑分析法的理论依据和先决条件是（C ）A.能斯特方程式和准确控制电极电位B.法拉第定律和准确控制电极电位C.法拉第定律和对待测物质的100

3、%电流效率D.能斯特方程式和对待测物质的100%电流效率.提高库仑滴定准确度的关键因素之一是（D ）A.保持电压恒定B.保证足够的电解时间C.加入支持电解质D.保证高的电流效率.库仑滴定中加入大量无关电解质的作用是（D ）A.降低迁移速度B.增大迁移电流C.增大电流效率 D.保证电流效率100%1L提高库仑分析准确度的基本条件是（A ）A.电流效率要达到100% B.被测物浓度要高C.通过的电流要小D.搅拌速度要快.在控制电位电解过程中，为了保持工作电极电位恒定，必须保持（C ）A.不断改变外加电压B.外加电压不变 C.辅助电极电位不变D.电解电流恒定注：三电极体系，书上pl81和pl64.电

4、解时，由于超电位存在，要使阴离子在阳极上析出，其阳极电位要比可逆电极电位（C ） A.更负 B.两者相等 C.更正 D.无规律12 .用电解法进行混合离子的分离时，电极上离子被电解析出的次序为（A ）A.阴极电解时，电极电位高的离子先析出，阳极电解时，电极电位低的离子先析出B.阴极电解时，电极电位低的离子先析出，阳极电解时，电极电位高的离子先析出C.不管阴极电解或者阳极电解，电极电位低的离子先析出D.不管阴极电解或者阳极电解，电极电位高的离子先析出.在库仑分析中，为了提高测定的选择性，一般都是采用（C ）A.大的工作电极B.大的电流 C.控制电位 D.控制时间.进行电解分析时，要使电解能持续进

5、行，外加电压应（B ）A.保持不变B.大于分解电压C.小于分解电压D.等于分解电压.控制电位电解分析法常用的工作电极是（B ）A.碳电极 B. Pt网电极和汞阴极 C.饱和甘汞电极 D. Pt丝电极和滴汞电极 18.用控制电位电解时，电解完成的标志是（B ）A.电解电流达到最大值B.电解电流达到某恒定的最小值C.电解电流为零D.辅助电极的电位达到达到定值. （ B ）不是控制电位库仑分析法仪器系统的组件。A.电解池（包括电极）B.电磁阀 C.库仑计 D.控制电极电位仪E.计时器.以镖电极为阴极电解NiSCU溶液，阴极产物是（D ）A. H2 B.O2 C.H2O D.Ni.在恒电流电解中，由于

6、阴极、阳极电位的不断变化，为了保持电流恒定，必须（B ）A.减小外加电压B.增大外加电压C.保持外加电压不变D.保持阳极电位不变.下列关于库仑分析法描述错误的是（C ）A.理论基础是法拉第电解定律B.需要有外加电源C.通过称量电解析出物的质量进行测量D,电极需要有100%的电流效率.对于库仑分析法基本原理的叙述，不正确的是（D ）A.库仑分析法是在电解分析法的基础上发展起来的一种电化学分析法B.库仑分析法是法拉第电解定律的应用C.库仑分析法要得到准确的分析结果，就需确保电极反应有100%电流效率D.库仑分析法是在电解分析法的基础上发展起来的，它是将交流电压施加于电解池的两个电极 上19 .在恒

7、电流库仑滴定中采用大于45V的高压直流电源是为了（ C ）A.克服过电位B.保证100%的电流效率C.保持电流恒定D.保持工作电极电位恒定.库仑滴定法滴定终点的判断方式为（D ）A.指示剂变色法B.电位法 C.电流法 D.都可以.库仑滴定不宜用于（AE ）A.常量分析 B.半微量分析 C.微量分析D.痕量分析E.副反应多的分析F.无机物分析G.有机物分析.库仑分析与一般滴定分析相比（D ）A.需要标准物进行滴定剂的校准B.很难使用不稳定的滴定剂C.测量精度相近D.不需要制备标准溶液，不稳定试剂可以就地产生.库仑滴定法与普通滴定法的主要区别是（B ）A.滴定反应原理B.滴定剂是通过电解在电极上产

8、生的C.操作难易程度D.准确度.库仑法测定微量的水时，作为滴定剂的b是在（D ）上产生的。A.指示电极 B.参比电极 C.电解阴极 D.电解阳极.在库仑滴定分析中，为保证电流效率100%,常采用（C ）A.恒电流的同时，控制合适的电位B.保证对电极上没有电化学反应C.选择好合适的滴定剂D.用电位的方法指示终点.用恒电流滴定法测神时，溶液中发生的反应为（A ）A. 2r = I2+2e- B. I2+AsO2-+4OH-=AsO43- +2H2OC. I2 + 2e-=2I- D.都有注解：测定过程：采用KI为支持电解质，在弱碱性环境中恒电流条件下电解产生b作为滴定剂, 与As（ni）反应测定A

9、s（ni）的含量。电解反应：Pt 阴极：2H2O+2e-=H2T+20H-Pt 阳极:2I-=I2+2e-滴定反应：12 + AsO33-+H20 = AsO?-+21-+2H+填空题1 .在电化学分析方法中，由于测量电池的参数不同而分成各种方法：测量电动势为电位分析法_;测量电流随电压变化的是一伏安法，其中若使用滴汞电极的则称为极谱 法；测量电阻的方法称为电导分析法 ；测量电量的方法称为 库仑分析法 。2 .以测量沉积与电极表面的沉积物的质量为基础的方法称为电重量分析法。3 .法拉第电解定律是库仑分析法的理论基础，它表明物质在电极上析出的质量与通过电解池的电 量之间的关系，其数学表达式为 m

10、 = （MQ/nF）（或m = （Mit /nF）。4 .将9.14mg纯苦味酸试样溶解在O.lmol/L盐酸中，用控制电位库仑法（-0.65V, vs.SCE）测定，通 过电量为65.7C,计算此还原反应中电子数 =17。（已知苦味酸=229g/mol）.在库仑滴定中，1 mA-s相当于下列物质多少克？ （1） Sb（III到V价，止.75 g/mol） 6.31x10- g； （2） Cu（II 至0 价，M=63.55 g/mol） 3.29xlQ-7 g； （3） As2O3（in 至U V 价，197.84g/mol） 5.13x10-7go5 .在一个CuSCU溶液中，浸入两个Pt

11、电极，接上电源，使之发生电解反应。这时在Pt阴极上发生 的反应为：Cu2+ + 2e- = CuJ,在Pt阳极上发生的反应为：40匕-4匕- =2比0 + 02个一。若通过电解池的电流为24.75mA,时间为284.9s,则在阴极上应析出 2.322 mg Cu。6 .取10.00mL浓度未知的HC1溶液，以电解产生的0匹滴定此溶液，用pH计指示滴定时pH的变 化，当到达终点时，通过电流的时间为6.90min,滴定时电流强度为20mA,则此HC1溶液的浓 度 为8.58x10-3 mol/L。7 .库仑分析法的理论依据是.法拉第定律，先决条件是一电流效率100%。8 .库仑分析中，为了达到电流

12、的效率为100%,在恒电位方法中采用 恒定电位 ，在恒电流方 法中采用加入辅助电解质。9 .在阴极上，析出电位愈 正 ，愈易 还原 ；在阳极上，析出电位愈 负 ，愈易一氧 it O.随着电解的进行，阴极电位将不断变 负 ，阳极电位将不断变 正 ，要使电流保持恒定 值，必须不断增大外加电压。10 .电解某物质的外加电压通常包括 理论分解电压 ， 超电压 和 溶液的电压降 。11 .控制阴极电位电解的电流一时间曲线按 指数函数 衰减,电解完成时电流 趋近于零 。12 .氢氧气体库仑计，使用时应与控制电位的电解池装置一串 联,通过测量水被电解后产生的 氢气、氧气总 体积,可求得电解过程中消耗的电荷量

13、 。13 .恒电流库仑分析，滴定剂由电极反应产生，与被测物质发生反应，终点由 化学指示剂、电位法、 永停终点法来确定,故它又称为库仑滴定法 。判断题.库仑分析法分两类：恒电位库仑分析和恒电流库仑分析。（4 ）1 .库仑分析法是电解分析法的一种，它是根据测定电解过程中所消耗的电量来求得被测物质的含 量。（4 ）.库仑分析法的基本原理是朗伯比尔定律。（x ）2 .库仑分析法要得到准确结果，应保证电极反应有100%电流效率。（N ）.在库仑法分析中，电流效率不能达到100%的原因之一，是由于电解过程中有副反应产生。（V ）3 .电重量法与库仑分析法的共同特点是在分析时不需要基准物质和标准溶液。（4

14、）.控制阴极电位电解法采用三电极系统。（V ）4 .氧化还原指示剂的标准电位和滴定反应化学计量点的电位越接近，滴定误差越小。（Y ）.恒电流滴定法测神时，滴定剂b是由滴定管加入的。（x ）5 .用库仑滴定法测试未知HC1溶液浓度时，以电解产生的OH-滴定此溶液，可以用pH计上pH的 突跃指不终点。（q）.永停终点法是根据在指示电路上的检流计上指针（电流）的变化指示终点的方法。（4 ）计算题.用控制电位库仑法测定澳离子，在100mL酸性试液中进行电解，B在伯阳极上氧化为母2。当 电解电流降低至最低值时，测得所消耗的电量为107C,试写出阳极电极反应，并计算试液中 的浓度。（已知法拉第常数b =9

15、6485C/mol）解：阳极氧化反应为：2Br - 2e- = Br2根据法拉第电解定律：加=*- 96485反应Imol的转移的电子数n=mQ1071 T_j nnil 1 T_i=mol - L = 0.011 mol LVM 96485 V 96485x1x0.12.用库仑滴定法测定某炼焦厂排污水中的含酚量。取水样100mL,酸化后加入过量的KBr,电解 产生的B2与苯酚反应：电解反应：2Br- = B2+2e-滴定反应：C6H50H +3Br2 = BnC6H2OH+ 3HBr电解电流为20.8mA,到达终点的电解时间为450秒。试计算水样中酚的浓度（mg/L）。（已知M酚 = 94.

16、1g/mol,法拉第常数歹 =96485C/mol）解:解:g = 1.52xl0-3g = 1.52mg漠化反应时每分子酚需要6个电子，根据法拉第定律机=*_ 96485/196485x61.52mg=15.2mg/L0.1L3.电解 0.01 mol-L-1 Ag+和 Imol L-1 C/+硫酸盐，问：（1）何者先在阴极上还原析出？（2）若溶液的H+=lmolL，阳极标准电位为L23V。金属离子的超电势很小可忽略，氧气在阳 极的超电压为0.47V,其分解电压多大？何者先被电解？（3）溶液中离子浓度降为lOfmol.L-i时认为析出完全，通过电解法能否将二者分离？已知：甘i =0800V,

17、垛力= 0.345V,昭 =1.23V Ag /AgCu /CuO2, H /H2O阴极反应：Ag + e- Ag阳极反应：2H2。- 4e- Ch + 4H+解：（1） Ag+的析出电位为：E +/A =6+瓜 +0.0591xlgc + =0.800 + 0.0591xlg0.01 = 0.682V Ag /Ag Ag /Agd AgdCM+的析出电位为：口W) , 0.0591 1八 2/0 0591 1 1八Cu-/Cu = Cu-/Cu + - * 炽 & = 0345 + - 米 炬 1 = 0-345VE Ag+/Ag Cu-/Cu故Ag+先在阴极上还原析出。(2)。分=(石阳+

18、9日)-(石阴+叫月)+以E。h+/h0 = M H+/Ho+xlg(CH+)4=L23 + 00591xlgl = L23V ,口U2 9H /ri21/ri。分 Ag+ =(L23 + 0.47) - 0.682 = 1.02V。分 c/ = (1,23 + 0.47)- 0.345 = 1.35V。分Ag+ 。分CM+故Ag+先被电解。(3)当Ag+析出完全时(浓度降至10-7mol.LT),阴极电位为:Ag+/Ag=0.800+0.0591xlg(10-7)=0.386VE +/A =0.386V=0.345VAg+/AgCir /CuU =(1.23+0.47) - 0.386 =

19、1.3 IV 此时，分AgU分Ag+=L31V%ca=L35V只要控制外加电压不超过1.35V,或阴极电位不负于0.345V,就能实现二者分离。4.为电解0.200 mol/L的含Pb?+溶液，须将此溶液缓冲至pH=5.00。若通过这个电解池的电流为 0.50A,伯电极的面积为10cm2。在阳极上放出氧气（标况下），氧的超电压为0.77V。在阴极上 析出铅，金属离子的超电势很小可忽略。假定电解池的电阻为0.80Q,试计算：（1）电池的理论电动势（零电流时）；（2） iR 降；（3）开始电解时所需的外加电压；（4）若电解液的体积为100 mL,电流维持在0.500A,问需电解多长时间Pb?+浓度

20、才减小到 0.01mol/L?（5）当Pb2+浓度为O.Olmol/L时，电解所需的外加电压为多少？已知：阴极反应：Pb2+ + 2e- Pb阳极反应：2H2。- 4e- Ch + 4H+炉 Pb2+/Pb = -0. 126V02,h+/h20 = +1.23V法拉第常数F=96485C/mol解：石*磔=%+段展广=一26 +”|名怆0.2 = -0.147丫E h+/ho = M h+/h。+”竺xlg(c J =1.23 + 0.0591义怛(10一5)= o.934V石=可口 阴=0.934 -(-0.147) = 1.081(2) iR = 0.50x0.80=0.4VU = （E阳+外日）一（E阴+可羽）+ iRU = (0.934+0.77) - (-0.147)+0.4=2.25V(4)Mit96485/1m=cV = Mit96485(0.2 0.01)molLJx0.lL =0.5，96485x2(5)，=7.33x103 $磔=126 + 等 x 1g 0.01 = -0.185VU = (0.934+0.77) - (-0.185)+0.4=2.29V