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《数字电路》复习题部分答案
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3秒自动关闭窗口电位分析习题解答；班级姓名学号；一、填空题；1、电池电动势的正负取决于I的方向，在电池图解表；2、玻璃电极在使用前，需在去离子水中浸泡24h以；3、对于可逆电池反应，当电池反应达到平衡时，电池；，与自由能关系为－ΔRTE??lnKnFG＝nF；4、盐桥的作用是勾通内电路，消除液体接界位；5、在氧化还原反应中，电极电位产生的原因是电子得；6、在电位分析中常用的
电位分析习题解答
一、填空题
1、电池电动势的正负取决于
，在电池图解表示式中有E电池＝
。所以在测量某电极的电极电位时,其电池的图解表示式为
标准氢电极U待测电极
；但一般用作电位测量的电池图解表示式为
参比电极O待测溶液‖指示电极
2、玻璃电极在使用前，需在去离子水中浸泡24h 以上，目的是
活化电极，使不对称电位趋于稳定；饱和甘汞电极半电池组成是
Hg，Hg2Cl2OKCl（饱和）
，其使用温度不得超过
℃，这是因为当温度较高时
Hg2Cl2＝Hg＋HgCl
3、对于可逆电池反应，当电池反应达到平衡时，电池电动势E与平衡常数K的关系为：
，与自由能关系为
－ΔRTE??lnKnFG＝nFE
4、盐桥的作用是
勾通内电路，消除液体接界位
5、在氧化还原反应中，电极电位产生的原因是
电子得失或转移
，而膜电位的产生是由于
溶液和膜界面发生了离子交换和离子扩散
6、在电位分析中常用的参比电极是
7、跨越玻璃膜内外两个溶液之间产生的电位差，称为
8、最早使用的离子选择性电极是。离子选择性电极测定的是
离子的活度
不是离子的浓度
9、在电位滴定中，几种确定终点方法之间的关系是，在E―V图上的 ，就是一次微商曲线上的
，也是二次微商曲线
二、选择题
1、在电位法中作为指示电极,其电位应与待测离子的浓度
符合扩散电流公式的关系；
的对数成正比
符合能斯特公式的关系。
2、下列说法哪一种是正确的?
阳离子选择电极的电位随试液中阳离子浓度的增高向正方向变化
阴离子选择电极的电位随试液中阴离子浓度的增高向负方向变化
阳离子选择电极的电位随试液中被响应的阳离子浓度的增高向负方向变化
阴离子选择电极的电位随试液中被响应的阴离子活度的变化而变化
3、关于离子选择电极,不正确的说法是
不一定有内参比电极和内参比溶液
不一定有晶体敏感膜;
不一定有离子穿过膜相
只能用于正负离子的测量。
4、关于离子选择电极的响应时间，不正确的说法是 （ A ）
浓试样比稀试样长
光滑的电极表面和较薄的膜相会缩短响应时间
共存离子对响应时间有影响
一定范围内温度升高会缩短响应时间
5、离子选择电极的电位选择性系数可用于
估计电极的检测限
估计共存离子的干扰程度
校正方法误差
估计电极的线性响应范围。
6、用玻璃电极测量溶液的PH值时，采用的定量分析方法为
校正曲线法
直接比较法
一次加人标准法
7、用离子选择电极以校正曲线法进行定量分析时，应要求
试样溶液与标准系列溶液的离子强度相一致
试样溶液与标准系列溶液的离子强度大于1
试样溶液与标准系列溶液中待测离子的活度相一致
试样溶液与标准系列溶液中待测离子的离子强度相一致
8、pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于
内外玻璃膜表面特性不同
内外溶液中 H+ 浓度不同
内外溶液的 H+ 活度系数不同
内外参比电极不一样
三、简答题
1、在下列滴定体系中应选用什么电极作指示电极？
（1）用S2-滴定Ag+
（2）用Ag+ 滴定I-
＋（3）用F滴定Al3+
（4）用Ce4滴定Fe2+
（1）Ag电极
（2）I-选择电极或Ag电极
（3）F离子选择电极（4）零类电极
2、请画图说明氟离子选择性电极的结构，并说明这种电极薄膜的化学组成是什么?写出测定时氟离子选择电极与参比电极构成电池的表达式及其电池电动势的表达式。
答：氟离子选择电极示意如图。
电极薄膜是 LaF3单晶掺杂
EuF2，以增加导电性。
测定时组成的电池为：Ag，AgCl│Cl-，F-(恒定)│LaF3│F-(试液)|| SCE
E??SCE?k?2.303RTlgaF? F
3、用PH计测定溶液的PH值时，为什么必须使用标准缓冲溶液？如何测定？
根据PH电极测定时其?膜?K?00592lga1(H)?K?0.0592PH试
K??不对称－?RTlna2(H?)包括不对称电位，在实际测定时用标准缓冲F
溶液进行定位来加以消除。
-1Hg，Hg2Cl2|饱
和KCl‖待测
液|玻璃膜| HCl(0.1mol.L) | AgCl， Ag
E?K?2.303RT2.303RTlga(H?)?K?PH试 FF
4、试以PH玻璃电极为例，简述膜电位的形成机理。
玻璃电极的玻璃膜系由硅氧键及带负电荷的晶格氧原子组成， 在晶格里，体积较小的但活动能力较强的正离子主要是Na离子，与晶格氧离子靠库仑力形成离子键，当玻璃电极浸泡在水中时，水中的H离子进入玻璃晶格取代Na的点位，发生了交换反应
H(L)?NaGI(S)?Na(L)?HGI(S)
由于晶格氧离子与H的键合力约为Na键合力的10倍，所以反应的平衡常数很大，有利于正反应的进行。于是在玻璃膜的外层形成一层很薄的溶胀的硅酸水化层，即水合硅胶层。在玻璃膜的中部是干玻璃区。点位全为Na离子所占据。玻璃膜的内表面与内参比溶液接触，也发生上述过程，同样也形成水合硅胶层。因此，在水中浸泡后的玻璃膜是由三部分组成，即两个水合硅胶层和一个干玻璃层。
当已浸泡好的玻璃电极置于待测溶液中时，由于水合硅胶层与试液接触，由于硅胶层表面和试液的H活度不同，形成活度差，H便自发地从活度大的一方向活度小的一方迁移，并建立下述平衡。 +++++14
H?(硅胶层)?H?(试液)
因而改变了胶―液两相界面的电荷分布，产生一定相界电位（?外）。同理，玻璃内侧的水合硅胶层与内参比溶液的界面也存在相界电位（?内）。显然，相界电?外及?内的大小与两相间H的活度有关，并服从能斯特方程。因此跨跃玻璃膜产生了膜电位。
5、液接电位是怎样产生的？
液接电位：在两种不同离子的溶液或两种不同浓度的溶液接触界面上存在着微小的电位差，称为液接电位。是由于两种不同溶液中存在的各种离子具有不同的迁移速度而引起的。如果两种溶液组成相同，浓度不同，接触时高浓度区向低浓度区扩散，由于正负离子迁移速率不同溶液两边分别带有电荷，形成双电层，出现液接电位。
四、综合计算
1、PH玻璃电极和饱和甘汞电极组成如下测量电池：
PH玻璃电极OH（a＝x）USCE
在25℃时，测得PH为5.00标准缓冲溶液的电动势为0.218V；若用未知PH溶液代替标准缓冲溶液，测得电动势为0.06V，计算未知溶液的PH。 解：E?K?2.303RTPH?K?0.0592PHs ss＋+F
Ex?K?2.303RTPHx F
以上两式相减得
E?Es0.06?0.218PHx?PHs?x?5.00??2.33 0.
2、由Cl浓度为 1mol?L 的甘汞电极和氢电极组成一电对，浸入 100mLHCl试液中。已知摩尔甘汞电极作阴极，电极电位为 0.28V，?? (H/H2)＝0.00V，氢+ －－1
气分压为101.325KPa。Ar（H）＝1.008，Ar（Cl）＝35.4，该电池电动势为0.40V。
（1）用电池组成符号表示电池的组成形式
（2）计算试液含有多少克HCl。
（1）Pt，H2(101.325KPa)｜HCl(xmol.L)UKCl(1mol.L)｜Hg2Cl2，Hg
（2）E＝E(右)－-E(左)＝E (NCE)－E(H+/H2)
E(H+/H2)＝E(NCE)－E＝0.28－0.40＝－0.12
= E ?(H/H2) + 0.0592lg([H]/pH2) = 0.0592lg[H] +++-1-1
lg[H] = - 0.12/0.0592 = - 2.0 ,
[H ] = 1.0×10 mol.L
含 HCl 的质量
3、以甘汞极和氟离子选择电极组成如下电池：
SCE‖试液或标准溶液|氟离子选择电极 ++-2－1
当氟离子浓度为0.001mol.L-1时，测得的电动势为15.8mV；于同样的池中，放入未知浓度的含氟试液，测得电动势为21.7mV。已知电极响应分斜率为59.0mV／PF，计算未知液的PF值。
?3解：已知
cF?(s)?0.001mol?L
PF(s)??lg10?3 ?1
2.303RT?59.0mV ZF
2.303RT2.303RTE?K?lgaF???SCE
E?K??lgcF??K??0.059PF FF
Es?K??0.059PFs
Ex?K??0.059PFx
Es?Ex?0.059(PFs?PFx ∴PFx?PFs?
4、用氟离子选择电极作正极，SCE作负极，取不同体积的含氟标准溶液（cF-＝2.0×10-4mol.L-1）,加入一定量的TISAB，稀释至100mL，进行电位法测定，测得数据如下：
Es?Ex0.158?0.217?3??4 0.
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