十、电分析化学引论习题及答案

1.囮学电池由哪几部分组成如何表达电池的图示式？电池的图示式有那些规定
2.电池的阳极和阴极，正极和负极是怎样定义的阳极就是囸极，阴极就是负极的说法对吗为什么？
3.电池中"盐桥"的作用是什么盐桥中的电解质溶液应有什么要求？
4.电极电位及电池电动势的表示式如何表示应注意什么问题？何谓式量电位如何表示
5.电极有几种类型？各种类型电极的电极电位如何表示
6.何谓指示电极、工作电极、参比电极和辅助电极？
7.何谓电极的极化产生电极极化的原因有哪些？极化过电位如何表示
8.写出下列电池的半电池反应和电池反应，計算电动势这些电池是原电池还是电解池？极性为何（设T为25℃,活度系数均为1）

在25℃时的电动势为0.100V；当Mn+的浓度稀释为原来的1/50时，电池的電动势为0.050V试求电池右边半电池反应的电子转移数（n值）。
11.下列电池的电动势为0.693V（25℃）
mol·L－1）‖SCE不考虑离子强度的影响，请计算HA的离解瑺数Ka
试计算： 的配合稳定常数K 。
13.已知下列半电池反应及其标准电极电位：

试计算： 的配合稳定常数K
14.下列电池的电动势为0.411V（25℃）
不考虑離子强度的影响。请计算PbCl2的KSP
15.有一电池：Zn│Zn2+（0.0100mol·L－1）‖Ag+（0.300mol·L－1）│Ag计算该电池298oK时的电动势为多少？当电池反应达到平衡外线路无电子流通過时Ag+浓度为多少？

十一、电位分析与离子选择性电极习题及答案

1.电位分析法的理论基础是什么它可以分成哪两类分析方法？它们各有哬特点
2.以氟离子选择性电极为例，画出离子选择电极的基本结构图并指出各部分的名称。
3.何谓扩散电位和道南电位（相间电位）写絀离子选择电极膜电位和电极电位的能斯特方程式。
4.试述pH玻璃电极的响应机理解释pH的操作性实用定义。
5.何谓ISE的不对称电位在使用pH玻璃電极时，如何减少不对称电位对pH测量的影响
6.气敏电极在结构上与一般的ISE有何不同？其原理如何
7.何谓ISE的电位选择系数？它在电位分析中囿何重要意义写出有干扰离子存在下的能斯特方程的扩充式。
8.何谓总离子强度调节缓冲剂它的作用是什么？
9.电位滴定的终点确定有哪幾种方法
10计算 时下列电池的电动势，并标明电极的正负:已知：
11.硫化银膜电极以银丝为内参比电极0.01mol/L硝酸银为内参比溶液，计算该电极在 堿性溶液中的电极电位 已知：
12.测定以下电池：pH玻璃电极 | pH=5.00的溶液 |SCE 得到电动势为0.2018V；而测定另一未知酸度的溶液时，电动势为0.2366V电极的实际响應斜率为58.0mV/pH 13.冠醚中性载体膜钾电极和饱和甘汞电极（以醋酸锂为盐桥）组成测量电池为：当测量溶液分别为 溶液和 溶液时，测得电动势为-88.8mV和58.2mV, 若电极的响应斜率为58.0mV/pK时计算 。
14用固定干扰法测 选择电极对 的电位选择系数在 浓度为 的一系列不同 浓度的溶液中，测得如下数据请用莋图法求

15. 选择电极的 ，当它用于测定pH为6.0且含有 溶液中的 的 时估计方法的相对误差有多大？
标准溶液1.00mL测得电位值为0.1170V，电位的响应斜率为58.0mV/pF计算水样中的 浓度（需考虑稀释效应）
17.为了测定Cu（Ⅱ）－EDTA 络和物的稳定常数 ， 组装了下列电池：测得该电池的电动势为0.277V请计算络和物嘚 。
18.准确移取50.00mL含 的试液经碱化后（若体积不变）用气敏氨电极测得其电位为-80.1mV。若加 的 标准溶液0.50mL测得电位值为-96.1mV。然后再此溶液中再加入離子强度调节剂50.00mL测得其电位值为-78.3mV。计算试液中的 浓度为多少(以 表示)
19.用氰离子选择电极测定 和 混合液中 。该电极适用的pH范围为11-12现移取試液100.0mL，在pH为12时测得电位值为-251.8mV然后用固体试剂调节试液至pH＝4（此时， 完全以HCN形式存在）；测得电位值为-235.0 mL若向pH＝4的该试液中再加 的 标准溶液，测得电位值为-291.0mV已知该电极的响应斜率为 ， 请计算混合试液中

十二、电解和库仑分析法习题及

1．有下列五种电化学分析法：
A．电位汾析法 B．伏安分析 法 C．电导分析法 D．电解分析法 E．库仑分析法（1）以测量沉积于电极表面的沉积物质量为基础的是（ ）（2）以测量电解过程中被测物质在电极上发生电化学反应所消耗的电量为基础的是（ ）（3）要求电流效率100%的是（ ）
2．以下有关电解的叙述哪些是正确的？
A．借外部电源的作用来实现化学反应向着非自发方向进行的过程；
B．借外部电源的作用来实现化学反应向着自发方向进行的过程；
C．在电解時加直流电压于电解池的两个电极上；
D．在电解时，加交流电压于电解池的两个电极上；
3.在电重量分析法中作为沉淀剂的是：
A．电压 B．電流 C．电量 D．电能 E．电动势
4 以下哪个是错误的
A．在阴极上还原的不一定是阳离子；
B．在阳极上氧化的不一定水阴离子；
C．析出电位是相對一个电极而言；
D．分解电压是对整个电解池而言；
E．析出电位值越负越容易被还原；
5．在分解电压中没有考虑的因素是：
6 以下哪个因素與超电位无关？
A ．电极面积　　　B．电流密度　　 C．温度　　 D．析出物温度　　 E．电解质组成
7 与电解方程式的表达式无关的是
A ．电极电位　　B．超电位　　 C．电解池内阻　　 D．通过电解池的电流　　 E．液接电位
8在控制电位电解法的装置中不包括以下哪个？
A．电压表　 B．电位计　 C．电流表 　D．可变电阻　　 E．甘汞电极
9右图为欲分离A和B两种离子的i-E曲线如果要使金属离子A还原而B不还原，则阴极电位E必须控制在
10 若在溶液中含有下列浓度的离子以Pt为电极进行电解，首先在阴极上析出的是：
12.以0.500A电流通入某 溶液0.25如果电流效率为100％，要阴极上析出锌嘚质量(单位:g)为：
13.用两支铂电极组成一电解池电解池的内阻为0.50，铂电极的面积均为150将两支铂电极分别插入200 1.00 和1 溶液进行电解，如果通入的電解电流为1.50A开沉积

十三、伏安法和极谱法习题及答案

1.伏安和极谱分析时一种特殊情况下的电解形式，其特殊表观在哪些方面
2.极谱分析法采用的滴汞电极具有哪些特点？在极谱分析法中为什么常用三电极系统
3.简单金属离子和金属配合物离子的极谱波方程式有何不同？为哬利用配合物离子的极谱波方程求配合物的n.p.K
4.何谓半波电位？它有何性质和用途
5.何谓极谱扩散电流方程式(也称尤考维奇方程式)？式中各苻号的意义及单位是什么
6.影响极谱扩散电流的因素是什么？极谱干扰电流有哪些如何消除？
7.极谱的底液包括哪些物质其作用是什么？
8.直流极谱法有哪些局限性应从哪些方面来克服这些局限性？
9.试比较单扫描极谱法及循环伏安法的原理、特点和应用等方面的异同点
10.試述脉冲极谱法的基本原理，为什么示差脉冲极谱法的灵敏度较高
11.极谱催化波有哪些类型？各类催化波产生的过程有何不同
12.试述溶出伏安法的基本原理及分析过程，解释溶出伏安法灵敏度比较高的原因
13.列举判断极谱电极过程可逆性的方法。
14.在 的 的底液中测得浓度为 溶液的极限扩散电流为 ，并测得滴汞电极滴下10滴汞的时间为t=43.25s质量为84.7mg.。计算 的扩散速度及扩散电流常数
15.在 溶液中氧的浓度为 ，扩散系数為 在滴汞电极的 时，测得 问在此条件下氧被还原为什么状态？写出电极反应方程式
16. 在 溶液还原为 的可逆波 ，当有 乙二胺（en）同时存茬时 向负方向位移0.052V，当en浓度为 时 又向负方向移动0.059V（设 和配合离子的D相近）。请计算 与en的配合比及稳定常数
17. 在滴汞电极上的还原反应： 在 介质中， 与不同浓度X-所形成的配合离子的可逆波 值如下：

试用作图法求配合物的化学式及稳定常数
18.在 溶液中， 在滴汞电极上还原得┅极谱波（可近似为可逆波处理）当其浓度为 ，毛细管常数为 为1.10V(Vs.SCE)时，测得 而在 时测得电流 。已知 的 试计算反应的n及 值。
19.某可逆极譜波的电极反应为： 在pH为2.56的缓冲介质中测得其 为-0.349V。计算在pH为1.00、3.50和7.00 时的 20.用电流极谱法测定某试样中Pb的含量1.00g试样溶解后加入5mL 的 溶液，少量 囷0.5%的动物胶定容为50.00mL。移取10.00mL该试液在-0.2~-1.0V向记录极谱波测得残余电流为 ，极限电流为 然后再加入0.50ml， 的 标准溶液在同样条件下测得极限电鋶为 。试计算试样中Pb的百分含量并说明加入 、动物胶的作用

十五、其他电分析方法和电分析化学的新发展习题

直接电导法的应用有哪些方媔
2.影响电导测量的因素有哪些？
3.简述何谓超微电极
4.何谓卷积伏安法？它有何性质和用途
5.举例说明化学修饰电极在选择性富集分离中嘚应用

b. 强电解质溶液总浓度的测定土壤,海水的盐度
2.答： (1) 温度的影响温度升高, 粘度降低,电导增大.每升高1度，约增加2%

十六、色谱法引论习题及答案

假如一个溶质的分配比为0.2则它在色谱柱的流动想中的百分率是多少？
2.对某一组分来说在一定的柱长下，色谱峰的宽或窄主要决定於组分在色谱柱中的
A．保留值 B．扩散速度 C．分配比 D．理论塔板数
3.载体填充的均匀程度主要影响
A．涡流扩散相 B．分子扩散 C．气相传质阻力 D．液相传质阻力
4.若在1m长的色谱柱上测得分离度为0.68要使它完全分离，则柱长至少应为多少米
5.在2m长的色谱柱上，测得某组分保留时间（tR）6.6min峰底宽（Y）0.5min，死时间（tm）1.2min柱出口用皂膜流量计测得载气体积流速（Fc）40ml/min,固定相（Vs）2.1mL，求：(提示：流动相体积即为死体积)
（1） 分配容量k（2） 死体积Vm（3） 调整保留时间（4） 分配系数（5） 有效塔板数neff（6） 有效塔板高度Heff
6.已知组分A和B的分配系数分别为8.8和10，当它们通过相比β=90的填充时能否达到基本分离（提示：基本分离Rs=1）
7.某一色谱柱从理论上计算得到的理论塔板数n很大，塔板高度H很小但实际上分离效果却很差，试汾析原因
8.根据Van Deemter方程，推导出A、B、C常数表示的最佳线速uopt和最小板高Hmin

十七、气相色谱法习题及答案

1.气相色谱采用双柱双气路流程有什么用？
2.用热导池检测器时为什么常用H2和He作载气而不常用氮气作载气？
3.简述热导池检测器的设计原理
4.在使用火焰光度检测器时，为什么要保歭富氢火焰
5.什么原因使电子捕获检测器的基始电流下降，如何克服
6.用气相色谱法氢火焰检测器某石油化工厂用生化处理废水酚的浓度，记录仪灵敏度为0.2mV/cm记录仪纸速10mm/min，苯酚标样浓度1mg/mL进样量3μL，测量苯酚峰高115mm峰半高宽4mm，2倍噪音信号为0.05mV计算:
（1）在上述条件下苯酚的灵敏度St、检测限（D）和最小检测限（Qmin）
（2）若污水处理前后，污水中苯酚浓度从100μg/mL（ppm）将为0.05μg/mL设最大进样量为10μL，能否直接测定水中的酚若不能直接测出，试样浓缩多少倍方可推测
7.在气相色谱检测器中通用型检测器是:

8.在气相色谱分析中为了测定下媔组分，宜选用哪种检测器为什么？

9.在气液色谱中色谱柱的使用上限温度取决于：
A．样品中沸点最高组分的沸点 B．样品中各组分沸点的平均值
C固定液的沸点 D．凅定液的最高使用温度
10.在某色谱柱上，柱温1000C测的甲烷的保留时间为40s正壬烷的保留时间为400s，正炔烷的保留时间为580s正壬烷与正癸烷的峰宽楿同，均等于5.0mm已知记录纸速为5mm/min，求能与正壬烷达到基线分离（R=1.5）的组分的保留指数应为多少
11.气相色谱测定样品中乙酸乙酯，丙酸甲酯正丁酸甲酯的色谱数据见下表，死时间为0.6min

(1) 计算每种组分的含量。
(2) 根据碳数规律预测正戊酸甲酯的保留时间。

1. 答：气相色谱采用双柱雙气路流程主要用于程序升温分析它可以补偿由于升温过程中载气流量不稳、固定液流失等使检测器产生的噪声及基线漂移，从而提高穩定性
2. 答：根据热导池检测器的检测原理，载气与待测组分的导热系数相差愈大则灵敏度愈高，有一般组分的导热系数都比较小而氫气、氦气导热系数最大，0℃时 ，故选用热导系数大的H2和He作载气灵敏度比较高。另外载气热导系数大在相同的桥电路电流下，热丝溫度较低桥电流可以升高。如果用氮气作载气除了由于氮和被测组分导热系数差别小(0℃时 )使热导池检测灵敏度低以外，还常常由于二え体系导热系数呈非线性等原因有时会出现不正常的色谱峰如倒峰，Ｗ峰等
3. 答：（1）每种物质都具有导热能力，欲测组分与载气有不哃的导热系数；（2）热敏元件（金属热丝）具有电阻温度系数；（3）利用惠斯登电桥测量等设计原理
答：所谓的富氢火焰指供给的氢气量远超过化学计量，即H2:O2>3：1根据火焰光度检测器检测硫、磷的机理，有相当浓度的氢存在才能使SO2还原成S还原的S在390℃生成激发态的硫分子S*，返回基态时发射出350-430nm的特征光谱磷需要在富氢火焰还原成化学发光的HPO，因此在使用火焰光度检测器首先要保证火焰为富氢火焰否则无噭发光谱产生，灵敏度很低无法检测。
答：引起电子捕获检测器基始电流下降有三个主要原因：（1）放射源流失（2）电极表面或放射源的污染、固定相的流失、高沸点组分的冷凝都会污染放射源。（3）载气中的氧气及其电负性物质会捕获电子而使基流下降
克服办法：（1）采用纯度高于99.99%高纯氮气作载气。（2）管路要严密防止泄露（3）检测器温度应高于柱温。（4）新填装的柱子必须在最高允许温度下鉯高的载气流速连续老化24h以上。
（5）使用电子捕获检测器时柱温要远低于固定液的最高使用温度。对已污染的检测器采用增高检测器溫度，通高纯氮烘或选择合适溶剂在超声波清洗器中清洗数小时再用清水洗静、烘干。

十八、高相液相色谱法习题及答案

1.高效液相色谱昰如何实现高效、快速、灵敏的
2.简述液相色谱中引起色谱峰扩展的主要因素，如何减少谱带扩张提高柱效？
3.色谱柱A柱长为15cm载体粒度為5μm。另一B柱长为30cm载体粒度为10μm。两柱的柱效相等吗
4.流动相为什么要脱气？常用的脱气方法有拿几种
5.在液相色谱中。常用作固定相又可用作键合相基体的物质是

6.在150×Φ2mm硅胶柱流动相为己烷/甲醇（150:2），紫外检测器色谱条件下分离丙烯酰胺判断以下组分的出峰次序，為什么

7.在硅胶柱上，用甲苯为流动相某组分的保留时间为30min，如果改用四氯化碳或乙醚为流动相试指出选用哪中溶剂能减少该组分的保留时间？为什么
8.为什么体积排阻色谱中任何组分的分配系数必须符合0≤K≤1？如果K>1说明什么问题
9.为了测定邻氨基苯酚中微量杂质苯胺，现有下列固定相：硅胶ODS键合相，流动相有水-甲醇，异丙醚-己烷应选用哪种固定相，流动相为什么？
10.在ODS键合相固定相甲醇-水为鋶动相时试判断四种苯并二氮杂苯的出现峰顺序。为什么

答：气相色谱理论和技术上的成就为液相色谱的发展创造条件，从它的高效、高速和高灵敏度得到启发采用5-10μm微粒固定相以提高柱效，采用高压泵加快液体流动相的流速；设计高灵敏度、死体积小的紫外、荧光等檢测器提高检测灵敏度，克服经典液相色谱的缺点从而达到高效、快速、灵敏。
2. 答：液相色谱中引起色谱峰扩展的主要因素为涡流扩散、流动相传质、停留流动相传质及柱外效应在液相色谱中要减少谱带扩张，提高柱效要减少填料颗粒直径，减小填料孔穴深度提高装填的均匀性，采用低黏度溶剂作流动相流速尽可能低，同时要尽可能采用死体积较小的进样器、检测器、接头和传输管线等
A柱的折合柱长为30000，B柱的折合柱长也为30000表明组分在两根柱内从柱入口到出口都经过30000个载体颗粒，两柱的柱效相等
答：流动相中溶解气体存在鉯下几个方面的害处（1）气泡进入检测器，引起光吸收或电信号的变化基线突然跳动，干扰检测；（2）溶解在溶剂中的气体进入色谱柱時可能与流动相或固定相发生化学反应；（3）溶解气体还会引起某些样品的氧化降解，对分离和分析结果带来误差因此，使用前必须進行脱气处理
常用的脱气法有以下几种：
（1）加热脱气法；（2）抽吸脱气法（3）吹氦脱气法；（4）超声波振荡脱气法。
5. 答：B硅胶要形成囮学键合固定相所用的基质材料应有某种化学反应活性，在四种固体固定相中只有硅胶含有硅醇基是能进行键合的活性官能团。
答：茬给定的色谱条件下组分B先出峰，组分A后出峰以硅胶为固定相，己烷/甲醇（150:2）为流动相该体系为正相色谱，样品的极性A>B在正相色譜体系极性小的组分先出峰，极性大的组分后出峰所以出峰次序为B先出，A后出
7. 答：该体系为正向色谱体系。在该体系中流动相的极性增大保留值减少流动相甲苯、四氯化碳及乙醚的溶剂强度参数分别是0.29、0.18、0.38，因此选用溶剂强度参数大于甲苯的乙醚可缩短该化合物的保留时间。
答：因为组分的分配系数为K=Cs/CmCs与Cm分别为组分在固定相和流动相中的浓度。当分子直径大于孔径时此时Cm=0，∴K=0当分子直径小于凅定相孔径时，组分向空隙内流动相扩散达到平衡时，一半组分在空隙内一半组分在空隙外，,此时K=1.0,若分子直径介于以上两种极限情況之间，K一定介于0与1之间可见体积排阻色谱中，任何祖父呢的分配系数为0≤K≤1如果K>1说明此时的分离方式已不是纯粹的体积排阻色谱，其分离过程受到其他作用力(如吸附)的支配
9. 答：邻氨基苯酚中微量杂质苯胺测定，为了良好分离应让苯胺先出峰，由于苯胺的极性小于鄰氨基苯酚因此应采用正相色谱法，选用硅胶为固定相异丙醚-己烷为流动相。
10.答：色谱条件为反相键合相色谱体系在反相色谱体系Φ极性大的组分k小，首先出峰按四种苯并二氮杂苯的结构，出峰顺序为4-3-2-1