发布时间 : 星期二 文章仪器分析练习习题集--完成更新完毕开始阅读
6．现用相同的比色皿分别在475和670nm处测定了三种溶液的吸光度：
(1)含有化合物A；(2)化合物B；(3)A与B的混合溶液。其有关数据如下：试计算混合物中A、B物质的含量各为多少？
化合物 A B A+B 解：在475nm 处：?A?浓度(mol/l) 0.001 0.01 A(476nm) 0.90 0.15 1.65 B(670nm) 0.20 0.65 1.65 AAAB0.900.15??900, ?B???15 b?CA0.001b?CB0.01 在475nm处混合物有：1.65 = 900 c A + 15 cB 同理在670nm处有：1.65 = 200 c A + 65 cB
解二元一次方程知：cA = 1.48?10 –5mol/l cB = 2.08?10 –4mol/l .
7.某化合物的分子式为C5H8O，其红外光谱有如下主要吸收带：3020， 2900， 1690， 1620 cm–1；其紫外吸收光谱在227nm处有最大吸收，摩尔吸光系数为10000。已知该化合物不是醛，试指出它的可能结构，并指出红外光谱对应的四个吸收带对应的振动形式。
解：化合物为CH2=CH—CO—CH2—CH3或者CH3—CH=CH—CO--CH3
3020 cm–1 不饱和化合物，含有双键的C—H伸缩振动，2900 cm–1 饱和化合物，含有双键的C—H伸缩振动 1690 cm–1 共轭的羰基C=O伸缩振动， 1620 cm–1 共轭双键C=C伸缩振动。 8．试计算二溴甲烷的[M+2]/M及[M+4]/M峰的比例。 解：分子式中有二个溴原子，因为溴79：溴81=1：1
有a=1, b=1, n=2. 故：(a + b)2 = a2 + 2ab + b2 = 1 + 2 + 1 故M :M+2 :M+4 = 1: 2: 1 9．试计算二氯甲烷的[M+2]/M及[M+4]/M峰的比例。 解：分子式中有二个氯原子，因为氯35：氯37=3：1
有a=3, b=1, n=2. 故：(a + b)2 = a2 + 2ab + b2 = 9 + 6 + 1 故M: M+2 :M+4 = 9: 6: 1 10．试计算一氯一溴甲烷的[M+2]/M及[M+4]/M峰的比例。
解：分子式中有一个溴原子和一个氯原子，因为溴79：溴81=1：1，氯35：氯37=3：1 有a=3, b=1, c=1, d=1, m=1, n=1.
故：(a + b)m (c + d)n = ac + ad + bc + bd = 3 + 3 + 1 + 1 = 3 + ( 3 + 1 ) + 1 = 3 + 4 + 1 故M: M+2: M+4 = 3: 4: 1
11．两种不同的三甲基戊烷的质谱数据如下表，在2,2,4–三甲基戊烷和2,3,4–-三甲基戊烷两种异构体中，哪一种更可能产生A行数据，写出各种A行m/z离子最可能的结构。 m/z 43 57 71 99 114 相对丰度 A 20 80 1 5 0.02 B 50 9 40 0.1 0.3 解：A行数据应为2,2,4–三甲基戊烷 m/z 114为分子离子； m/z 99 = 114 – 15，是分子离子失去甲基； m/z 71 = 114 – 43 为分子离子失去丙基； m/z 57 为C4H9+(特丁基离子)； m/z 43 C3H7+(异丙基离子)
12．某化合物的分子式为C9H10O2，在其NMR谱图上出现三个峰，它们的化学位移及峰面积分别为：?=7.29(面积84) ?=5.00(面积34) ?=1.98(面积50)。试指出该化合物的结构。 解：据分子式，该化合物不饱和度为5。每个质子相当的峰面积为故其结构式为：C6H5—CH2—O—CO—CH3
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?84?34?50?16.8单元/氢
10电化学分析导论与电解库仑分析
一、 选择题
1．以测量沉积于电极表面的沉积物质量为基础的电化学分析法称为(C) A 电位分析法 B 极谱分析法 C 电解分析法 D 库仑分析法
2． 若在溶液中含有下列浓度的离子，以铂为电极进行电解，首先在阴极上析出的是( A) A 0.01mol/l Ag+(?0=0.799V) B 2.0mol/l Cu2+(?0=0.337V)
C 1.0mol/lPb2+(?0= – 0.128V) D 0.1mol/l Zn2+ (?0= –0.763V)
3．以测量电解过程中被测物质在电极上发生电极反应所消耗的电量为基础的电化学分析法是(D) A 电位分析法 B 极谱分析法 C 电解分析法 D 库仑分析法
4．在库仑滴定法中主要测量的参数是 (B) A 电解电流 B 电解时间 C 电动势 D 指示电极电位 7．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罗马金-塞柏公式 5． 库仑分析法中进行电解分析时通过电解池的物理量是 (C) A电流 B 电压 C 电量 D电动势 6． 库仑分析法不适应于(A) A．常量分析 B 微量分析C 痕量分析 D 有机物分析 7． 在相同条件下，电解池阴极沉淀出来的物质的量正比于(B)
A 电极间的距离 B 通过电解池的电量 C 阴极的表面积 D 溶液中电解质的浓度 8．提高库仑滴定准确度的关键因素之一是 (A)
A 使被测物以100%的电流效率进行电解 B 保持电压恒定 C 保证足够时间 D 加入电解质 9．每当96487库仑的电量通过电解池时，可以使锌(M=65.38g/mol)在阴极上析出的质量是 (C) A．96487g B 65.38g C 32.69g D 130.76g 10．下列有关库仑滴定的叙述正确的是 (C)
A 它是一个容量分析方法 B 它既是容量分析法，又是电化学分析法
C．它不是容量分析法，而是电化学分析法 D 它是根据滴定剂消耗的体积来确定被测组分含量
11．库仑滴定是一个精密度和准确度都很高的方法，一般可达0.2% 。这是由于可以精确测量 (AD) A 电流； B 电压 C 电阻D 时间
12．下列不是控制电位库仑分析法的特点和应用的是(D)
A 选择性高B方法的灵敏度和准确度均高C 能用于测定电极反应中的电子转移数 D 分析速度快 13．库仑滴定不适应于常量、高含量试样的分析，下列原因不正确的是(D)
A 必须采用较大的电解电流 B 滴定时间太长 C 导致电流效率的降低 D 终点难以指示 14 在保证100%电流效率的情况下，库仑滴定测量是否精密主要取决于(BC) A 指示系统的灵敏度 B 恒流源 C 计时器 D 电解池的组成
15．要使某一物质在阴极上还原析出，电极反应能持续进行，阴极电位应(C)
A 保持恒定 B 正于阴极析出电位 C 负于阴极析出电位 D 等于阴极析出电位 16．下列说法哪一种正确？随着电解的进行 (A)
A 阴极电位向正方向变化 B 阳极析出电位变负 C 分解电压变小 D阴极析出电位变负 17．在恒电流电解中，由于阴、阳极电位的不断变化，为了保持电流恒定，必须(A) A 增大外加电压 B 减小外加电压 C 保持外加电压恒定 D 保持阳极电位恒定
18．在电解分析中，要求沉积在电极上的被测物质纯净、致密、坚固地附着在电极上，可以采用以下措施，其中不正确的是(C)
A 控制适当的pH或者以金属配离子形式电解 B 升高温度 C 反应的电流密度不宜过小 D 搅拌溶液 19．恒电位电解时，为减小浓差极化，下列说法不正确的是(D)
A 增大工作电极面积或减小电流密度 B 提高溶液的温度 C 加强机械搅拌 D 减小溶液的浓度
20．在恒电流电解中，常采用电势缓冲的方法来稳定电极电位避免干扰性电极反应的产生，这种能起电势缓冲作用的物质称为(A)
A 去极化剂 B 惰性支持电解质 C 极大去抑制剂 D 表面活性剂 21．在库仑滴定中采用大于45V的高压直流电源的目的是为了(C) A 克服过电位 B 保证100%的电流效率 C 保持电流恒定
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二、填空题
1．库仑分析定量的依据是库仑定律，分析成败的先决条件是电流效率为100%。
2．当电流通过电极与溶液界面时，如果电极电位对其平衡值发生了偏差，这种现象称为极化现象。
3．在控制电位电解过程中，为了保持工作电极恒定，必须不断改变外加电压；其电解完成的标志为电解电流达到某恒定的最小值。
4．在控制电位电解过程中，电极电位决定电极表面氧化态和还原态的活度或者浓度比率 5．能使电流持续稳定地通过电解质，并使之电解时施加于电解池的最低电压，称为分解电压 6．使金属离子在阴极上不断电解而析出金属沉积物所需要的最小阴极电位，称为析出电位 7．在电解分析中，外加电压总是比理论电压大，这中差值一般用超电势(?)来表示
8．已知?0Ag+/Ag=0.800V，?0Cu2+/Cu=0.345V。在250C时，在含有0.01mol/l的Ag+和1mol/l 的硫酸盐溶液中，首先在阴极上被还原的是Ag+ ，开始析出时的阴极电位为0.682V 9．由于电解一般是在水溶液中进行的，所以要控制适当的电极电位和溶液的pH值，以防止水解。当工作电极为阴极时，应避免有氢气析出，当工作电极为阳极时，应防止氧气析出。
10．在各种不同的电解质溶液中，通过相同的电量时，每个电极上电极反应产物的量与它们的 摩尔质量与电子转移数的比值(M/n) 成正比。
11．库仑分析法的依据是 法拉第电解定律。
12．库仑分析法是通过对试液进行电解，测量电解反应所消耗的 电量，再根据法拉第电解定律，计算待测物质质量的一种方法。
13．库仑滴定法和普通滴定法的主要区别在于滴定剂是恒电流通过电解在试液内部产生的。
14．用库仑法进行定量分析时，要取得准确分析结果的关键在于(1) 保证电极反应的电流效率为100%地与欲测离子作用 (2) 能准确地测定流过电解池的电量 (3)能准确地指示电解的结束。
15.库仑分析的电流效率要求达到100%，以使电解时所消耗的电量全部用于被测物质 的电极反应，因此必须避免在工作电极上有副反应发生。 三、计算题
1.在0.5mol/lH2SO4溶液中，电解0.100mol/lCuSO4溶液，使之开始电解的理论分解电压为多少？ (已知??Cu2+/Cu = 0.337V, ??O2/H2O = 1.23V)
解：正极Cu2+ + 2e ? Cu 负极： 2H2O ? O2 + 4e + 4H+
0.0590.059lg[Cu2+]=0.337+lg(0.100)=0.307V 220.0590.059?– = ??O2/H2O +lg(pO2[H+]4)=1.23+lg(0.21?14)=1.22V
44?+ = ??Cu2+/Cu+
E分解 = ?+ – ?– = 0.307 – 1.22 = – 0.913V .
2.以0.500A电流通入某Zn2+(M=65.37g/mol)溶液15min ，如果电流效率为100%，在阴极上析出的锌为多少克？ 解：m=
QM0.500?15?6065.37???0.152g
96487n964872电位分析法
一、选择题：
1．用标准加入法测定时，对所加的标准溶液的要求是(B)
A 体积大，浓度小 B 体积小，浓度大 C 体积大，浓度大 D 体积小，浓度小 2．pH玻璃电极使用前必须在水中充分浸泡，其目的是(C)
A 清洗电极，去除污染物 B 检查电极是否破损 C 是玻璃膜表面形成水化层 D 减小电阻 3．普通pH玻璃电极在强碱溶液中测量时，产生误差的主要原因是(C) A 氢氧根离子在电极上产生响应 B 玻璃膜被腐蚀
C 钠离子等碱金属离子在电极上产生响应 D 电极的内阻极大
4．氟离子选择性电极的膜材料是(B) A LaF3沉淀 B LaF3单晶 C CaF2 单晶 D La(OH)3粉末
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5．用氟离子电极测定氟离子时，下列离子会发生干扰的是(B) A 钠离子 B 氢氧根离子 C 硝酸根离子 D 硫酸根离子
6．当试液中一价离子的活度增大10倍时，该离子选择性电极的电位变化的理论值(250C)为(A) A 59.2mV B 29.mV C 59.2V D 29.6V
7．在电位分析法中，指示电极的特点是其电位与被测离子浓度(A) A 符合能斯特公式 B 成正比 C 符合扩散电流公式 D 无关
8．在离子选择性电极进行测定时，要在搅拌下测定电动势，其原因是(D)
A 可使电极表面保持干净 B 防止吸附现象 C 减少浓差极化现象 D 缩短响应时间 9．关于离子选择电极，不正确的说法是(D)
A 不一定有内参比电极 B 不一定有晶体敏感膜 C 不一定有离子穿过膜相 D 只能用于正、负离子的测量 10．关于离子选择电极的响应时间，不正确的说法是( A)
A 浓试样比稀试样长 B 光滑的电极表面和较薄的膜相会缩短响应时间 C 共存离子对响应时间有影响 D 一定范围内温度升高会缩短响应时间 11．下列说法哪一种是正确的？晶体膜碘离子选择性电极的电位(A)
A 随试液中银离子浓度的增高向正方向变化 B 随试液中碘离子活度的增高向正方向变化 C 与试液中碘离子的浓度无关 D 与试液中氰离子的浓度无关 12．晶体膜离子选择性电极的灵敏度取决于 (B)
A 响应响应离子在溶液中的迁移速度 B 膜物质在水中的溶解度 C 与试液离子的活度系数 D 晶体膜的厚度 13．用氟离子选择性电极测定水中(含有微量的Fe3+, Al3+, Ca2+, Cl–)的氟离子时，应选用的离子强度调节缓冲为(C) A 0.1 mol/l 硝酸钾溶液 B 0.1 mol/l 氢氧化钠溶液
C 0.05 mol/l柠檬酸纳(pH=5~6) D 0.1 mol/l 醋酸钠(pH=5~6)
14．氨敏电极是以0.01mol/l 氯化铵作为中介溶液，指示电极可选用(D) A 银-氯化银电极 B 晶体膜电极 C 氨电极 D pH玻璃电极
15．在银-氯化银电极中，穿越相界面的有( A) A 电子 B 氯离子 C 银离子 D 氢或者氢氧根离子 16．二氧化碳气敏电极是以0.01mol/l碳酸氢钠溶液作为中介溶液，指示电极可选用(C) A SCE B 中性载体膜钠电极 C pH玻璃电极 D 铂电极 17．离子选择性电极的电位选择性系数可用于( B)
A 估计电极的检测限 B 估计共存离子的干扰程度 C 校正方法误差 D 估计电极的线形响应范围 18．在电位滴定中，以?~V(?为电位，V为滴定剂的体积)作图绘制滴定曲线，滴定终点为(A) A 曲线的最大斜率点 B 曲线的最小斜率点 C ?为最正值的点 D ?为最负值的点 D保持工作电极电位的稳定。 二、填空计算题
1．晶体膜氯、溴、碘离子选择性电极敏感膜均由其相应的银盐制成，它们的灵敏度由低到高的次序为Cl< Br< I。 2．电位分析法中，离子选择性系数Ki,j，可理解为产生相同大小电位时ai与ai (ni/nj)的活度比值，数值越小，表示电极对i离子的选择性越好。
3．盐桥的作用是消除液接电位；用氯化银晶体膜电极测定氯离子时，如以饱和甘汞电极作为参比电极，应选用的盐桥为硝酸钾。
4．用氟离子选择电极测定氟离子时，常使用柠檬酸盐缓冲溶液，并且控制缓冲溶液pH值在5.0~5.5之间，为什么？
解：一方面，铝离子的存在会因为配合反应而干扰氟离子的测定。铝离子可与柠檬酸盐形成稳定配合物而排除铝离子的干扰。 另一方面，在pH值高时，氢氧根离子干扰严重，因为三氟化镧晶体表面因为氢氧根离子的存在释放氟离子。若pH值过低，则氟离子会因为酸效应而影响氟离子的活度。故需控制pH值在5.0~5.5之间。
5．写出下列电池两个电极的半电池反应，并指出哪个是正极，哪个是负极？250C时电池电动势为多少？ (1) Pt│Cr3+(1.0×10–3mol/L), Cr2+(1.0×10–1mol/L)║Pb2+(1.0×10-3mol/L )│Pb (2) Cu│CuI(饱和), I–(0.100mol/L)║I–(1.00×10-4mol/L), CuI(饱和)│Cu
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