第二单元 电分析练习题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/19 2:22:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

(1)更负(2)两者相等 (3)无规律(4)更正

22. )电解时,由于超电位存在,要使阳离子在阴极上析出,其阴极电位要比可逆电极 电位( )

(1) 更正(2) 更负(3) 两者相等(4) 无规律

23. 在控制电位电解法中,被测物电解沉积的分数与 ( )

(1)电极面积A,试液体积V,搅拌速度v,被测物质扩散系数D和电解时间t有关 (2)A,V,?,D,t有关,还有被测物初始浓度c0有关

(3)与A,V,?,D,t有关,而与c0无关(4)与A,V,?,D,t及c0无关 24. 微库仑分析过程中,输入的电解电流 ( )

(1)恒定的(2)随时间呈线性变化(3)呈指数衰减(4)呈由小到大再减小的变化规律 25. 库仑分析与一般滴定分析相比 ( )

(1)需要标准物进行滴定剂的校准(2)很难使用不稳定的滴定剂

(3)测量精度相近(4)不需要制备标准溶液,不稳定试剂可以就地产生 26. 微库仑分析与库仑滴定相比,前者主要特点是 ( )

(1)也是利用电生滴定剂来滴定被测物质(2)也是利用电生滴定剂来滴定被测物质,而且在恒流情况下工作(3)也是利用电生滴定剂来滴定被测物质,不同之处是电流不是恒定的(4)也是利用电生滴定剂来滴定被测物质,具有一对工作电极和一对指示电极 26. 实际分解电压,包括 ( )

(1)反电动势(2)超电压(3)反电动势加超电压(4)反电动势、超电压和IR降 28. 电解分析的理论基础是 ( )

1)电解方程式(2)法拉第电解定律(3)Fick扩散定律(4)(1)、(2)、(3)都是其基础 29. 确定电极为阳极,阴极的依据是 ( )

(1)电极电位的高低(2)电极反应的性质(3)电极材料的性质(4)电极极化的程度 30. 确定电极为正负极的依据是 ( )

(1)电极电位的高低(2)电极反应的性质(3)电极材料的性质(4)电极极化的程度 31. 库仑滴定不宜用于 ( )

(1)常量分析(2)半微量分析(3)微量分析 (4)痕量分析 32. 库仑滴定法的“原始基准”是 ( )

(1)标准溶液(2)基准物质(3)电量(4)法拉第常数

33. 高沸点有机溶剂中微量水分的测定,最适采用的方法是 ( ) (1)(直接)电位法(2)电位滴定 (3)电导分析法(4)库仑分析法 34. 某有机物加热分解产生极不稳定的Cl2,Br2等物质,最宜采用测定其量的方法是( ) (1)(直接)电位法(2)电位滴定法(3)微库仑分析(4)电导分析法

35. 中性载体电极与带电荷流动载体电极在形式及构造上完全相同。它们的液态载体都是可以自由移动的。它与被测离子结合以后,形成 ( )

(1)带电荷的化合物,能自由移动(2)形成中性的化合物,故称中性载体(3)带电荷的化合物,在有机相中不能自由移动(4)形成中性化合物,溶于有机相,能自由移动 36. 测定Zn2+时选用下列哪一种支持电解质最好? ( )

(1) 1mol/L NH3-NH4Cl (2) 1mol/L KCl(3) 1mol/L HCl (4)0.1mol/L HCl 二、填空题

1. 控制电位库仑分析的先决条件是____________________.

2. 库仑分析的理论基础是__________________________________. 3. 以镍电极为阴极, 电解NiSO4溶液, 阴极产物是________________.

4. 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 _____________ 。

5. 在阴极上,析出电位愈 _____,愈易 ____;在阳极上,析出电位愈____,愈易 _____。 6. 随着电解的进行,阴极电位将不断变 ____ ,阳极电位将不断变 _______ ,要使电流保持恒定值,必须 _________ 外加电压。 7. 库仑分析的先决条件是 ________ 。电解 H2SO4 或 NaOH 溶液时,电解产物在阴极上为 _________ ,在阳极上为 ________ 。

8. 在控制电位电解分析过程中,电流随时间 ___________ 。

9. 电解分析时,由于电极反应引起的浓差极化使阴极电位向 _______. 10. 电解时还原反应发生在 _____________ 极.

11. 能够引起电解质电解的最低外加电压称为 _____________ 电压. 12. 库仑滴定分析法, 实际上是一种__________________电解分析法.

13. 库仑分析法可以分为_____________________法和____________法两种。库 仑分析的先决条件是_________________, 它的理论依据为__________________。

14. 用库仑滴定法测定某试液中H+的浓度, 在Pt阴极上产生OH—,其反应为_______, Pt阳极上的反应为___________, 它干扰测定, 需将两电极_________________。

15. 用于库仑滴定指示终点的方法有_____, _____,____, __。其中, ___方法的灵敏度最高。 16. 控制阴极电位电解的电流--时间曲线按_____衰减, 电解完成时电流______。 17. 电解某物质的外加电压通常包括________, ________和________。

18. 库仑分析的先决条件是___, 若阳极或阴极有干扰物质产生时, 可采用___或____方法。 19. 控制电位电解时, 电解电流与电解时间的关系为____, 其中, 各符号的含义为___。 20. 用库仑滴定法可以测定化学需氧量COD.COD是指_________。测定时加入过量的

K2Cr2O7, 再以Pt阴极电解产生______来进行“滴定”的。

21. 在永停法指示终点的库仑分析中, 电极面积较大的一对称为_____, 其作用是____。两根大小相同的铂丝电极称为_____, 加上小电压后, 它们的区别是_____。

22. 在恒电流电解分析时, 为了防止干扰, 需加入去极剂, 以_____在恒电流库仑分析中, 需加入辅助电解质, 除具有相同的目的外, 它____________。

23. 分解电压是指____的外加电压。理论上它是电池的_____, 实际上还需加上____和____。 24. 电解所需的外加电压是用来克服电池的_____, 该电池的______和电解质溶液的___。 25. 库仑分析中为保证电流效率达到100%, 克服溶剂的电解是其中之一, 在水溶液中, 工作电 极为阴极时, 应避免_____________, 为阳极时, 则应防止_______

26. 氢氧气体库仑计, 使用时应与控制电位的电解池装置_____联, 通过测量水被电解后产生的_________的体积, 可求得电解过程中________________。

27. 微库仑分析法与库仑滴定法相似, 也是利用____滴定剂来滴定被测物质, 不同之处是微库仑分析输入电流_____, 而是随____自动调节, 这种分析过程的特点又使它被称为_______库仑分析。

28. 电解分析的理论基础表现为, 外加电压的量由_____方程来决定, 产生的量由_____定律来计算, 电解时间的长短与离子扩散有关, 它由______定律来 描述。

29. 在库仑分析中,为了达到电流的效率为100%,在恒电位方法中采用__在恒电流方法中采用__。

30. 库仑滴定类似容量滴定, 它的滴定剂是__的,它不需要用___标定,只要求测准___的量。 31. 电解分析法测定的是物质的_______, 它与一般重量法不同, 沉淀剂是_______, 常常使金属离子在阴极上_______, 或在阳极上____, 通过称量来测定其含量。

32 库仑分析也是电解, 但它与普通电解不同, 测量的是电解过程中消耗的___________ 因

此, 它要求______为先决条件。

33. 极化是电化学中常见的现象, 在电解分析中需____极化, 为此采用____和___等措施。 34. 恒电流电解的优点是________, 缺点是______, 为此常加入_____来改善。 35. 电解分析中表示电压与电流的关系式是________, 它被称为_________。

36. 恒电流库仑分析, 滴定剂由___,与被测物质发生反应, 终点由____来确定,故它又称___。 37. 需要消耗外电源的电能才能产生电流而促使化学反应进行的装置_____。凡发生还原反应的电极称为_____极, 按照习惯的写法, 电池符号的左边发生_______反应, 电池的电动势等于______。

38. 测定电位时,溶液搅拌速度应恒定,因为速度快慢会影响 。

39. 电重量分析法可采用控制电位法和恒电流法, 它们为消除干扰而应用的方法是不同的,

前者为_________, 后者为___________。

40. 在测定S2O32-浓度的库仑滴定中, 滴定剂是_________. 实验中, 将_________ 极在套管 中保护起来, 其原因是________, 在套管中应加足________溶液, 其作用是________ 三、计算题

1. 溶于甲醇中的四氯化碳可以在-1.0V (vs SCE)的电位下在汞电极上还原成氯仿:

2CCl4 + 2H+ + 2e-+ 2Hg(l) = 2CHCl3+ HgCl2(s)

在 -1.80V,氯仿可进一步还原成甲烷:2CHl3+ 6H++ 6e- + 6Hg(l) = 2CH4+ 3Hg2Cl2(s) 今有一试样0.750 g,含 CCl4、CHCl3及惰性有机物。溶于甲醇后,在 -1.0V 下电解,直到电流降到接近于零。库仑计指出消耗的电量为 11.63C。然后在 -1.80V 继续电解还原至电解完全时又消耗电量 44.24 C。试计算试样中 CCl4和 CHCl3的质量分数。( Mr(CCl4)=153.80; Mr(CHCl3) = 107.40)

2. 用控制电位库仑分析法测定 CCl4 和 CHCl3 的含量。在 -1.0V (vs.SCE) 电位下,在汞阴极上,在甲醇溶液中和四氯化碳还原成氯仿: 2CCl4 + 2H++ 2e- + 2Hg(l) = 2CHCl3 + Hg2Cl2(s)在 -1.80V,氯仿可还原成甲烷:2CHCl3 + 6H++ 6e- + 6Hg(l) = 2CH4 + 3Hg2Cl2(s)将 0.750g 含 CCl4、CHCl3 及惰性杂质的试样溶解在甲醇中,在 -1.0V 下电解,直至电流趋近与零,从库仑计上测得的电量数为 11.63C。然后在 -1.80V 继续电解,完成电解需要的电量为 44.24C,试计算试样中 CCl4和 CHCl3的质量分数。

3. 欲测水中钙的含量,于一预先加有过量 Hg(NH3) Y2+ 和少量铬黑 T(作指示剂)的 50mL 氨性试样中,用汞阴极经 0.018 A 的恒电流电解 3.5 min 到达终点(以 Pt 片为阳极)。 (1) 写出工作电极和辅助电极上发生的电极反应

(2) 计算每毫升水样中含 CaCO3多少毫克(3) 辅助电极要不要隔离?为什么?

4. 含锌试样 1.000g 溶解后转化成氨性溶液并在汞阴极上电解。电解完毕时在串联的氢-氧库仑计上量得氢和氧混合气体 31.3 mL(已校正水蒸气压),测定时的温度是 21℃,压力是 103060.2Pa 。问试样中含锌的质量分数?[已知 Ar(Zn) = 65.38。]

5. 以铜电极为阴极,铂电极为阳极,在 pH = 4 的缓冲液中电解 0.010 mol/L 的 ZnSO4溶液。如果在给定的电流密度下电解,此时 H2在铜电极上的超电位是 0.75V,O2在铂电极上的超电位为 0.50V,iR 降为 0.50V,p(O2)= 101325Pa,试计算:

(1) 电解 Zn2+ 需要的外加电压为多少?(2)在电解过程中是否要改变外加电压?为什么? (3) 当 H2析出时 Zn在溶液中的浓度为多少?E? (Zn2+/Zn) = -0.763V,E ?(O2/H2O) = 1.229V 6. 有一含 Zn2+、Cd2+ 各 0.30mol/L 的溶液,欲电解分离其中之 Cd2+(浓度降到3? 10-6 mol/L) 问: (1) 阴极电位应控制在什么范围?(vs SCE)

(2) 在所控制的电位下电解,得到如下一组电流-时间数据: i/A 3.2 0.84 0.20 t/min 0.50 3.03 5.75

试求 Cd2+ 浓度降到 10-6 mol/L 时,需电解多长时间?[已知 E?(Zn2+/Zn) = -0.763V,

E ?(Cd2+/Cd) = -0.403V,E ?SCE = 0.242V .]

7. 在 100mL 溶液中,以电解法测定 Br-浓度时,当电解结束后 Ag 阳极增加1.598g,问:(1) 溴离子在原始溶液中的摩尔浓度是多少?

(2) 如果 AgBr 的溶度积 Ksp = 4×10-13,那么在电解开始时 Ag 电极的电位是多少?

[已知:E?(Ag+/Ag) = 0.7995V,Ar(Ag)=107.9,Ar(Br)=79.9] 8. 在 -0.96V(vs SCE) 时,硝基苯在汞阴极上发生如下反应: C6H5NO2 + 4H++ 4e- = C6H5NHOH + H2O

把 210mg 含有硝基苯的有机试样溶解在 100mL 甲醇中,电解 30min 后反应完成。从电子库仑计上测得电量为 26.7C,计算试样中硝基苯的质量分数为多少?

9. 在给定的电解条件下,在阴极淀积了 0.500g 银,同时在阳极放出 O2。试计算溶液中加入的 H+量(以毫摩尔表示)。[Ar(Ag)=107.9]

10. 电解分析过程中,卤素离子将在银阳极上发生如下反应而沉积出来: Ag + X- = AgX + e-,

能否通过电解将浓度为 0.05mol/L 的 Br-和 Cl-分开(以 10-6 mol/L 作为定量除尽其中 一种离子的判断根据)?如能分离,应控制阳极电位在什么范围 (vs SCE)?

(已知: Ksp(AgCl) = 1.8×10-10,Ksp(AgBr) = 5.0×10-13 ,E?(Ag+/Ag) = 0.779V)

11. 在室温为 18℃,101325Pa 条件下,以控制电位库仑法测定一含铜试液中的铜,用汞阳极作工作电极 ,待电解结束后,串接在线路中的氢氧库仑计中产生了 14.5mL 混合气体,问该试液中含有多少铜(以毫克表示)?[Ar(Cu)= 63.55]

12. 用库仑滴定法测定某有机一元酸的摩尔质量,溶解 0.0231g纯净试样于乙醇与水的混合溶剂中, 以电解产生的 OH-进行滴定,用酚酞作指示剂,通过 0.0427A 的恒定电流,经6min42s到达终点,试计算此有机酸的摩尔质量。

13. 用控制电位库仑法测定溴离子,在 100mL 酸性试液中进行电解,Br-在铂阳极上氧化为 Br2。当电解电流降低至最低值时,测得所消耗的电量为 105.5C,试计算试液中 Br-的浓度。 14. 用镀铜的铂网电极作阴极,电解 0.01mol/L Zn溶液,试计算金属锌析出的最低pH

值。E?(Zn2+/Zn) = -0.763V,? (H2)(在铜上)= -0.4V 15. 试计算电解 pH = 1.0 的硫酸溶液时的氧的析出电位。

E? (O2/OH-) = +0.41V,?(O2) = +0.40V

16. 电解硫酸镍溶液,析出 0.118g 镍需要电量多少库仑? [Ar(Ni) = 59]

17. 在 100mL 含亚砷酸盐的碳酸氢钠缓冲溶液中,用电解碘化物产生的碘进行库仑滴定,通过电解池的恒定电流为 1.50mA,经 4min 27s 到达滴定终点。计算试液中亚砷酸盐的浓度并写出滴定反应式。

18. 用控制电位电解法分离 0.005 mol/L Cu2+和 0.50 mol/L Ag+, 计算当阴极电位达到Cu2+开始还原时Ag+的浓度为多少?

19. 从含有0.005mol/LCu2+和0.05mol/LAg+溶液中分离Ag+, 若除去99.9%的银需要多少时间?假定: ?=2.0×10-3cm, D=3×10-5cm2/s, V=200mL, A=150cm2

20. 一种溶液含有0.20mol/LCu2+和0.10mol/LH+于两个铂电极组成的电解池中进行电解. (1) 假定氢超电位忽略不计, 问当氢开始在阴极析出时, Cu2+浓度是多少? (2) 假定氢超电位为0.50V, 当氢开始在阴极析出时, Cu2+浓度是多少?

21. 用0.20A电流通过电解池, 电解硝酸铜酸性溶液,通电时间为12min,在阴极上析出0.035g铜, 阳极上产生8.30mL氧(在标准状态下), 求阴极上析出铜和阳极上放出氧的电流效率? 22. 将9.14mg纯苦味酸试样溶解在0.1mol/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得失数n, 并写出电池半反应. (苦味酸摩尔质量=229g/mol)

23. 若使下列溶液的[Hg2+]降至1.00×10-6mol/L, 阴极电位(vs SCE)应为多少?

(a) Hg2+的水溶液. Hg2++2e -=Hg E=0.854V (b) SCN-平衡浓度为0.100mol/L的溶液 Hg2++2SCN-=Hg(SCN)2 K稳=1.8?107

24. 需要消耗外电源的电能才能产生电流而促使化学反应进行的装置___。凡发生还原反应的电极称为____极,按照习惯的写法, 电池符号的左边发生____反应,电池的电动势等于___。 25. 从含0.200mol/L Ni和 0.400 mol/L HClO4的100mL溶液中,将镍沉积在Pt阴极上,Pt阳极上放出O2。O2在电极上的过电位为1.30V。若通过电解池的电流维持在0.450A,电解池内阻为2.00Ω,Pt电极的面积为4.50cm

2

,已知??Ni2+,Ni=-0.250V,

??.VO?1232试求:

(1)理论分解电压;(2)ir降;(3)开始电解所需的外加电压。

26. 用库仑滴定法测定防蚁制品中砷的含量。称取试样6.39g,溶解后用肼将As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ)。在弱碱介质中由电解产生的?2来滴定As(Ⅲ): 2?—

?2+2e

2-—

HAsO42- +2?—+2CO2+H2O HAsO3+?2+2HCO3

电流强度为95.4mA,经过14min2s达到终点,计算试样中As2O3的质量分数。 [Mr(As2O3)=197.8]

27. 用库仑滴定法测定水中钙的含量。在50.0mL氨性试液中加入过量的HgNH3Y2,使其

-+

电解产生的Y4来滴定Ca2,若电流强度为0.018A,则需要3.50min到达终点,计算每毫升水中CaCO3的毫克数为多少?写出其电极反应方程。

-+++

28. 若用电解法从组成为1.0×102mol/LAg,2.0mol/LCu2的溶液中使Ag完全析出而与++Cu2完全分离,铂阴极的电位应控制在什么数值 ?(vs SCE,不考虑超电位。已知E?Ag,

?2+

Ag=0.799V,ECu,Cu=0.337V)

29. 用控制电位库仑分析法测定20.0mL含Ag试液,若使 用的电极面积为15.0cm2,扩散

-+-

层厚度为2.00×103cm,Ag在该溶液中的扩散系数为4.20×105cm2/s。试问电解完成99.9%所需时间为多少?

30. 库仑滴定法常用来测定油样中的溴价(100克油样与溴反应所消耗的溴的克数),现称取1.00g的食用油,溶解在氯仿中,使其体积为100mL,准确移取1.00mL于含有CuBr2电解液的库仑池中,通入强度为50.00mA的电流30.0s,数分钟后反应完全。过量Br2用电生的Cu(Ⅰ)测定,使用强度为50.00mA的电流。经12.0 s到达终点。试计算该油的溴价为多少?(溴的相对原子质量为79.90)

31. 化学需氧量(COD)是指在一定条件下,1L水中可被氧化的物质,氧化时所需氧气的质量。现取水样100mL,在10.2mol/L硫酸介质中,以K2Cr2O7为氧化剂,回流消化15min 通过Pt阴极电极产生亚铁离子与剩下的K2Cr2O7作用,电流50.00mA,20.0s后达到终点。Fe2+

标定电解池中的K2Cr2O7时用了1.00min 求水样的COD量。

32. 为测定防蚁制品中砷的含量,称取试样3.00g,溶解后用肼将As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ)。在弱碱介质中由电解产生的I2来滴定As(Ⅲ),电流强度为50.00mA,经过15min6s达到终点,计算试样中As2O3的质量分数。(As2O3的相对分子质量为197.8)

33. 沉积在10.0cm2试片表面的铬用酸溶解后,用过硫酸铵氧化至+6价态: 2S2O82-+2Cr3++7H2OCr2O72-+14H+ +6SO42-

煮沸,除去过量的过硫酸盐,冷却,然后用50mL 0.10mol/L Cu2发生的Cu(Ⅰ)进行库仑滴定,计算当滴定用32.5mA电流,通过7min33s到达终点时,每平方厘米试片上所沉积的铬的质量(Cr的相对原子质量为52.00)。 34. 将某轻烃气流20.00L流过库仑池,其中氧消耗的电量为3.31mC,试计算试样中O2的含量(以mg/L表示)。