仪器分析习题 Y4习题の伏安与极谱分析法

选择题

1. 在下列极谱分析操作中哪一项是错误的?（）

A通N2除溶液中的溶解氧B加入表面活性剂消除极谱极大

C恒温消除由于温度变化产生的影响D在搅拌下进行减小浓差极化的影响

2. 【未学】交流极谱的灵敏度为10-5mol/L左右，和经典极谱法相当，其灵敏度不高的主要原因是()

A在电解过程中没有加直流电压

B采用了快速加电压方式，有较大的交流电容电流

C迁移电流太大

D电极反应跟不上电压变化速度

3. 对可逆电极反应,下列哪种说法是正确的?()

AE1/2＝([Ox]／[Red])

BE1/2与条件电位完全相等

COx的阴极波的半波电位与Red的阳极波的半波电位相等

D阴极波和阳极波的半波电位不等

4. 经典的直流极谱中的电容电流是()

A其大小与滴汞电位无关

B其大小与被测离子的浓度有关

C其大小主要与支持电解质的浓度有关

D其大小与滴汞的电位，汞滴的大小有关

5. 极谱分析时在溶液中加入表面活性物质是为了消除下列哪种干扰电流?()

A极谱极大电流B迁移电流C残余电流D残留氧的还原电流

6. 极谱扣除底电流后得到的电流包含()

A残余电流B扩散电流C电容电流D迁移电流

7. 在电化学分析中溶液不能进行搅拌的方法是()

A电解分析法B库仑分析法C极谱分析法D离子选择电极电位分析法

8. 在中性或碱性底液中用化学方法除溶解氧的方法是()

A通入氮气B通入氢气C加入Na2CO3 D加入Na2SO3

9. 在极谱分析方法中较好消除了电容电流的方法是()

A经典极谱法B方波极谱法C交流极谱法D单扫描极谱法

10. 在极谱分析中与被分析物质浓度呈正比例的电流是()

A极限扩散电流B迁移电流C残余电流D极限电流

1~5：D、B、C、D、A；6~10：B、C、D、B、A

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11. 极谱伏安分析中，在任何溶液中都能除氧的物质是()

A通入氮气B通入C加入Na2CO3 D加入Na2SO3

12. 某未知液10.0mL中锌的波高为4.0cm，将0.50mL1×10-3mol/L的锌标准溶液加到该未知液中去，混合液中锌的波高增至9.0cm,未知液中锌的浓度是多少(mol/L)?()

A1.34×10-4B2×10-4C3.67×10-4D4×10-4

13. 【未学】交流极谱与经典极谱相比()

A交流极谱的电容电流大,但分辨率高

B交流极谱的电容电流大,分辨率也差

C交流极谱的电容电流小,分辨率也差

D交流极谱的电容电流小,分辨率高

14. 在极谱分析中,通氮气除氧后,需静置溶液半分钟,其目的是()

A防止在溶液中产生对流传质B有利于在电极表面建立扩散层

C使溶解的气体逸出溶液D使汞滴周期恒定

15. 由惰性支持电解质产生迁移电流来源于()

A电极表面双电层的充电过程B底液中的杂质的电极反应

C电极表面离子的扩散D电解池中两电极间产生的库仑力

11~15：A、C、A、A、D

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填空题

1. 在极谱分析中滴汞电极称______，又称______，饱和甘汞电极称为_______，又称______。工作电极，极化电极，参比电极，去极化电极

2. 电容电流的大小,相当于浓度为__________的物质所产生的扩散电流，其电性符号为_______，它了普通直流极谱的灵敏度。新的极谱技术,如_______、__________就是克服了它的影响。10-5mol/L，正或负，方波极谱，脉冲极谱

3. 可逆波电极反应速度__________，极谱波上任何一点的电流都是受________所控制；不可逆波电极反应速度__________，只有达到____________电流时才受扩散控制。很快，扩散速度，较慢，极限扩散

4. 金属离子M与配体L-发生如下的配位、扩散、解离、电极上还原等一系列过程，从而产生一极谱还原波：

Mn++pL-＝MLp (配位)

Mn++ne-─→M(Hg) (还原)

试回答：(1)受________控制时该极谱波是可逆波

(2)受________控制时该极谱波是不可逆波

(3)受________控制时该极谱波是动力波。扩散，电极上还原，配位

5. 在经典极谱法中,极谱图上会出现电流峰,这个现象在极谱中称为_________，它是由于滴汞表面的__________________不均，致使表面运动导致电极表面溶液产生______，使还原物质增多。此干扰电流可加入_____________消除。极谱极大，表面张力，切向运动，表面活性物质

6. 极谱分析的创始人是________________________。J. Heyrovsky，海洛夫斯基

7. 极谱分析是利用被测离子或它的配离子的____________电流建立的一种分析方法。迁移电流的消除可在底液中加入________________,残余电流可用_______________解决,极大现象可加入____________________来消除。扩散，支持电解质，扣除底电流，表面活性剂

8. 极谱波的性质,可以通过观察其电流与汞柱高的关系来决定,可逆极谱波波高与_____________________呈正比,不可逆极谱波只在极限扩散电流时波高与_________________成正比. 汞柱高平方根，汞柱高平方根

9. 在极谱分析中为了建立浓差极化,要求极化电极___________,溶液中被测物质的浓度_________,溶液____________搅拌。表面积小，要低，不能

10. 单扫描极谱和经典直流极谱所加电压都是_______________，但前者速度____________；使其前者极谱图呈______________形，后者呈_____________形。线性扫描电压，较快，平滑峰状，锯齿平台波

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是非题

1. 极谱分析法是尤考维奇于1922年创立的。（）

2. 极谱分析是一种在特殊条件下进行的电解过程。（）

3. 电解液中的微量杂质和未除净的微量氧在滴汞电极上还原所产生的电解电流是残余电流的主要部分。（）

4. 电容电流又叫充电电流，它是由电极反应产生的，所以又称之为法拉第电流。（）

5. 不同的物质具有不同的半波电位，这是极谱定性分析的依据。（）

6. 极谱分析中电极的特殊性表现在电解过程中使用的电极都是极化电极，其中一支是面积很小的滴汞电极和另一支面积很大的饱和甘汞电极。（）

7. 极谱分析中，电解电流的大小主要决定于离子到达电极表面的速度，也就是受离于由溶液本体到达电极表面的三种运动形式（电迁移运动、对流运动和扩散运动）所控制。（）

8. 影响扩散电流大小的因素之一是毛细管常数，而该常数只与毛细管的内径有关与其他任何因素无关。（）

9. 迁移电流是指主体溶液中的离子，在扩散力的作用下迁移到电极表面，在电极上还原而产生的电流。（）

10. 消除极谱极大现象的方法是在溶液中加入Na2SO4或抗坏血酸等物质。（）

1~5：Х、√、Х、Х、√；6~10：Х、Х、Х、Х、Х

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11. 极谱波可以分为可逆波和不可逆波，它们的主要区别在子电极反应是否表现出明显的超电位。（）

12. 对于不可逆极谱波，其电极反应速度很快，比电活性物质从溶液向电极表面扩散的速度要快得多。（）

13. 配离子的半波电位比简单离子的要负，且配离子越定，即稳定常数越大或配合剂的浓度越大，则半波电位就越负。（）

14. 【难】当温度和支持电解质确定的愉况下，半波电位的数值确定，而与在电极上进行反应的离子浓度无关，也就是说半波电位是最具特征的数值。（）

15. 按电极反应的氧化还原性质，可将极谱波分为还原波〔阳极波〕、氧化波（四阻波）和综合波（阴阳联波）。（）

16. 脉冲极谱法是在一个缓慢改变的直流电压上，在每个滴汞生长后期的某一时刻，叠加上一个矩形脉冲电压，并在脉冲电压结束前的一定时间范围测量脉冲电解电流的极谱法。（）

17. 脉冲极谱能很好地克服电容电流，从而提高信噪比。（）

18. 极谱分析应用于有机物较之应用于无机物较少，其原因是半波电位较负，易受氢波地干扰。（）

11~15：√、Х、√、Х、Х；16~18：√、√、Х

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简答题

1. 产生浓差极化的条件是什么？

答：使用小面积的极化电极如滴汞电极或微铂电极，溶液保持静止（不搅拌）

2. 在极谱分析中所用的电极，为什么一个电极的面积应该很小，而参比电极则应具有大面积？

答：使用小面积的电极作阴极，可以使电极上具有较高的电流密度，以保证产生浓差极化．而使用大面积汞池电极作阳极，可以使电解过程中阳极产生的浓差极化很小，阳极的电极电位保持恒定，从而使极化电极的电位完全由外加电压所控制．

3. 在极谱分析中，为什么要加入大量支持电解质？加入电解质后电解池的电阻将降低，但电流不会增大，为什么？

答：加入支持电解质是为了消除迁移电流．由于极谱分析中使用滴汞电极，发生浓差极化后，电流的大小只受待测离子扩散速度（浓度）的影响，所以加入支持电解后，不会引起电流的增大．

4. 当达到极限扩散电流区域后，继续增加外加电压，是否还引起滴汞电极电位的改变及参加电极反应的物质在电极表面浓度的变化？

答：极谱分析中，由于滴汞电极的电位受外加电压所控制，所以当达到极限扩散电流区域后，继续增加外加电压，会引起滴汞电极电位的改变．但由于滴汞电极表面待测离子浓度已经降低到很小，甚至为零，而溶液本体中待测离子尚来不及扩散至极化电极表面，

所以不会引起电极表面待测离子浓度的变化．

5. 残余电流产生的原因是什么？它对极谱分析有什么影响？

答：残余电流的产生主要有两个原因，一为溶液中存在微量的可以在电极上还原的杂质，二为电容电流引起．它对极谱分析的影响主要是影响测定的灵敏度．

6. 极谱分析用作定量分析的依据是什么？有哪几种定量方法？如何进行？

答：根据极谱扩散电流方程式：id=607nD1/2m2/3t1/6C,当温度、底液及毛细管特性不变时，极限扩散电流与浓度成正比，这是极谱定量分析的依据。极谱定量方法通常有直接比较法，标准曲线法，标准加入法等三种。

直接比较法：测量标准样品与待测样品的波高，然后按下式计算。

各符号意义略

标准曲线法:绘制标准曲线，然后在相同条件下测定未知液，再从工作曲线上找出其浓度

标准加入法: 测量待测样品与的波高，再向其中加入一定量标准样品后再次测量波高，然后按下式计算

各符号意义略

7. 举例说明产生平行催化波的机制．

答：极谱催化波属于一种极谱动力波，其中化学反应与电极反应平行：当氧化剂X在电极上具有很高的超电位时，就可以保证上述催化循环进行下去，由于大量消耗的氧化剂是X,它可以在溶液中具有较高浓度，A则被不断地消耗和再生，总浓度基本保持不变，产生的催化电流与催化剂A的浓度成正比．下例即为平行催化波

8. 方波极谱为什么能消除电容电流？

答：根据方波电流产生的机制，方波电压通过电解池产生的电容电流随时间而很快地衰减，即：

因此，只要时间足够长，就可以将电容电流衰减至最小，甚至可以忽略不计．

9. 比较方波极谱及脉冲极谱的异同点．

答：电容电流了交流极谱灵敏度的提高，将叠加的交流正弦波该为方波，使用特殊的时间开关，利用电容电流随时间很快衰减的特性（指数特性），在方波出现的后期，记录交流极化电流信号，而此时电容电流已大大降低，故方波极谱的灵敏度比交流极谱要高出两个数量级．

方波极谱基本消除了电容电流，将灵敏度提高到10-7mol.L-1以上，但灵敏度的进一步提高则受到毛细管噪声的影响．脉冲极谱是在滴汞电极的每一滴汞生长后期，叠加一个小振幅的周期性脉冲电压，在脉冲电压后期记录电解电流．由于脉冲极谱使电容电流和毛细管噪声电流都得到了充分衰减，提高了信噪比，使脉冲极谱成为极谱方法中测定灵敏度最高的方法之一．根据施加电压和记录电流方式的不同，脉冲极谱分为常规脉冲极谱和微分脉冲极谱两种．

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