1、第五章 极谱与伏安分析法一、简答题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？3.什么是极化电极？什么是去极电极？试结合极谱分析加以说明。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)？式中各符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.试述脉
2、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.脉冲极谱的主要特点是什么？14.单扫描极谱与普通极谱的曲线图形是否有差别？为什么？15. 在极谱分析中，为什么要使用滴汞电极？16. 在极谱分析中，影响扩散电流的主要因素有那些？测定中如何注意这些影响因素？17.为何说极谱分析是一种特殊的电解分析？18.在极谱分析中，为什么要加入大量支持电解质？19.极谱分析的定量依据是什么？有哪些定量方法？20.影响扩散电流的主要因素有哪些？测定时，如何注意这些影响影
3、响因素？二、填空题1.883 型笔录式极谱仪由三部分组成，即主机、记录仪和 。2.滴汞电极的滴汞面积很 ，电解时电流密度很 ，很容易发生 极化，是极谱分析的 。3.极谱极大可由在被测电解液中加入少量 物质予以抑制，加入 可消除迁移电流。4. 是残余电流的主要部分，这种电流是由于对滴汞电极和待测液的 形成的，所以也叫 。5.选择极谱底液应遵循的原则： 好；极限扩散电流与 物质浓度的 关系；干扰少等。6.我国生产的示波极谱仪采用的滴汞时间间隔一般为 7s，在最后 s 才加上 我 的以观察 i-v 曲线。7.示波极谱仪采用三电极系统是为了确保工作电极的电位完全受 的控制，而参比电极的电位始终保持为
4、的恒电位控制体系，所以 i-v 即 。8. 单扫描极谱法施加的是 电压。循环伏安法施加的是 电压，其所用的工作电极是 的微电极（悬汞电极） 。9.脉冲极谱法是一个缓慢改变的 电压上，在每一个滴汞生长 的某一时刻，叠加上一个 脉冲电压，并在脉冲结束前的一定时间范围测量脉冲电解电流的极谱法。10.阳极溶出伏安法的优点是 ，这主要是由于经过预先长时间的 ，使在电极表面上被测量的 增大，从而提高了 。11.在经典极谱法中, 极谱图上会出现异常电流峰, 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。12.伏安和极谱分析法是根据
5、测量特殊形式电解过程中的 曲线来进行分析的方法。特殊的电极表现为 和 ，特殊的电解条件为 、 和 。13.用极谱分析法测定 Cd2+时, 常要加入一些物质组成底液, 加入 1mol/L NH3H2 + 1 mol/L NH 4Cl 溶液,称为 以消除 , 加入聚乙烯醇以消除 ,加入少量 Na2SO3消除 。四、计算题1.在 0.1mol/LKCl 底液中，5.0010 3 mol/LCd2 的扩散电流为 50.0A，若汞在毛细管中的流速为 18 滴 /min，10 滴汞重 3.82102 g，求：（1）Cd 2 在 KCl 溶液中的扩散系数（2）若使用另一根毛细管，汞滴的滴落时间 t 为 3.
6、00s，10 滴汞重为4.20102 g，计算其扩散电流的 id值 。2.在 1 盐酸介质中用极谱法测定铅离子，若 浓度为1Lmol 2Pb410.，滴汞流速为 2.0 ，汞滴下时间为 4.0s，求 在此体系中所 1smg2产生的极限扩散电流。 （ 的扩散系数为 ）2Pb510.1scm3.已知 Cd2+在 0.1 硝酸钾和 1 氨水中扩散系数与在 0. 11Lol Lol硝酸钾中的扩散系数之比为 1.1881，在前一介质中测得极谱波的 为1Lmol 2E-0.7841V，在后一介质中得 为-0.5577V，求 配合物的离解常数。21E243)(NHCd（实验温度 25，氨的活度系数为 1）4
7、.某物质的循环伏安曲线表明， （对 SCE） ， ，计算：Vap5.0,VEcp95.0,（1）该可逆电对的电子转移数；（2）形式电位 E 。5.某金属离子在滴汞电极上产生良好的极谱还原波。当汞柱高度为 64.7cm 时，测得平均极限扩散电流为 1.71 ，如果将汞柱高度升为 83.1cm，其平均极限A扩散电流为多大？由此可知，在极谱分析中应注意什么？ 6.铅离子在 1.0 HCl 介质中能产生一可逆的极谱还原波，在汞滴最大时，1LmolPb2+所产生的极限扩散电流为 3.96 ，已知滴汞电极的毛细410.5 A管常数为 2.21 。求铅离子在 1.0 HCl 介质中的扩散系数。 213sg1
8、Lmol7.对于一个可逆电极反应，从其极谱波的有关数据中可计算得到其电极反应的电子转移数。如，从某金属离子还原的极谱波上，测得极限扩散电流为 42.2，半波电位为-0.781V，电极电位为-0.750V 处对应的扩散电流为 3.4 。A A试求该金属离子的电极反应电子数。 8.Cu2+在 1 NH3-NH4Cl 介质中，主要以 配离子形式存在，该配1Lmol 243)(NHCu离子在汞滴电极上分二步还原+ e + 2 NH3243)(NHCu3)(+ e Cu + 2 NH 32其半波电位分别为-0.24V 和-0.70V。在此介质中，于-0.70V 处测得不同浓度Cu2+的极限电流数据如下：
9、 1/2LmolcCu Aid/ 1/2LmolcCu Aid/0.000.501.002.08.515.01.502.0021.528.0在相同实验条件下，测得某未知 Cu2+溶液的极限电流为 7.49 。试计算该未A知液中的 Cu2+的浓度。 9.在 pH 为 5 的乙酸盐缓冲溶液中， 还原为 的可逆极谱波的半波电位为3IOI+0.785V，计算此电极反应的标准电极电位。 10.某金属离子在 2 HCl 介质中还原而产生极谱波。在 25时，测得其1Lmol平均极限扩散电流为 4.25 ，测得不同电位时的平均扩散电流值如下表所示。A).(/SCEvsV平均扩散电流/ ).(/SCEvsV平均
10、扩散电流/ A-0.432-0.443-0.4550.561.031.90-0.462-0.472-0.4832.543.193.74试求：（1）电极反应的电子转移数；（2）极谱波的半波电位；（3）电极反应的可逆性。11.采用标准加入法测定某试样中的锌，取试样 1.000g 溶解后加入 NH3NH 4Cl底液，稀释至 50mL，取试样 10mL 测得极谱波高为 10.0A，加入浓度为1.000mg/mL Zn2 标准液 0.5mL 后，测得波高为 20.0A。计算锌的质量分数。12.1.00g 含铅的试样，溶解后配制在100mL0.1 HCl1 KCl0.02明胶溶液中，已知在此介质中 Pb2
11、+Lmol1Lol还原的扩散电流常数为 3.78。取此试样溶液 20.0mL 进行测定，得扩散电流3.00 。实验测得 10 滴汞滴下的时间为 40.0s，汞流速度为 2.00 ，求A 1smg此试样中铅的质量分数。13.在 0.1 KNO3介质中， Cu2+在纯介质中，以及与不同1Lmol 410.1Lmol浓度的配合剂 X 所形成配合物的可逆极谱波的半波电位数据如下：1/lcx ).(/21SCEvsV1/lcx ).(/21SCEvsV0.001.0010-33.0010-3-0.586-0.719-0.7431.0010-23.0010-2-0.778-0.808电极反应系二价铜离子还
12、原为铜汞齐，求 与 X 形成配合物的化学式和稳定2Cu常数。 14.用极谱法测定氯化锶溶液中的微量镉离子。取试液 5mL，加入 0.04明胶5mL，用水稀释至 50mL，倒出部分溶液于电解池中，通氮气 510min 后，于-0.3-0.9V 电位间记录极谱图，得波高 50 。另取试液 5mL，加入 0.5A镉离子标准溶液 1.0mL，混合均匀。按上述测定步骤同样处理，记录1mLg极谱图波高为 90 。A(1)请解释操作手续中各步骤中的作用；(2)能否用还原铁粉、亚硫酸钠或通 CO2代替通氮气？(3)计算试样中 Cd2+的含量（以 表示） 。1Lg15.在 1 的盐酸介质中，四氧化锇产生一极谱波
13、，得到的扩散电流常数1LmolI 为 9.59（单位为： ） ，其扩散系数 D 为molsA13/2/1，求电极反应电子数 n。 12608.9sc16.某二价的金属离子，在 1.0 配合剂中，生成配位数为 1 的配合物。1Lmol该配合物在滴汞电极上可逆还原，其半波电位为-0.980V，电极反应电子数为2。已知该配合物的不稳定常数为 10-16，试求金属离子还原为金属汞齐的可逆极谱波的半波电位。 17.镉在 1 盐酸介质中能产生一可逆的两电子极谱还原波，1Lmol 410.5Cd2+所获得的扩散电流为 3.96 ，若滴汞电极汞流速度为l A2.50 ，汞滴滴下时间为 3.02s，Cd 2+在 1 盐酸介质中的扩散系数1sg 1Lmol为多少？
