第八章 极谱与伏安分析 作业答案
一、选择题(每题只有1个正确答案) (3分?10=30分)
1. 关于可逆波的描述正确的是( )。 [ D ]
A. 扩散电流速度比电极反应速度快。 B. 电极反应的进行表现出明显的过电位。 C. 能斯特方程不能简单使用。 D. 极谱波上任意一点的电流受扩散速度控制。
2. 某物质产生可逆极谱波，当汞柱高度为50cm时，测得平均扩散电流为1.85μA，如果将汞柱升高至70cm
时，则平均扩散电流为( )?A。 [ C ]
A. 1.32 B. 1.56 C. 2.19 D. 2.59 解：
id1id2?(h11/2)h2h21/270)?1.85?()1/2?2.19?Ah150id2?id1(3. 下面是几种常见的极谱与伏安分析法的电压―时间图和极谱或伏安图,属于常规脉冲极谱法的是
( )。 [ C ]
4. 在极谱和伏安分析中，加入大量支持电解质可消除( ) 。 [ C ] A. 充电电流 B. 极谱极大 C. 迁移电流 D. 氧电流
5. 充电电流是由于( )产生的。 [ B ]
A. 溶解于被测溶液中O2在滴汞电极上还原产生的。 B. 汞滴不断增加和下落，不断改变其表面积
C. 被测离子在静电吸引力影响下，趋向滴汞电极表面还原 D. 试剂中的微量杂质Fe3+或Cu2+产生的
6. 普通极谱分析法灵敏度提高的主要障碍是( )的干扰。 [ B ]
A. 电解电流 B. 充电电流 C. 扩散电流 D. 极谱极大
7. 电解CdCl2稀溶液的极谱图如下图，图中B点表示滴汞电极电位( )Cd2+的析出电位。 [ C ]
A. 正于 B. 负于 C. 等于 D. 不能判断
8. Cu(NH3)42+在滴汞电极上进行下列反应产生可逆极谱波，
① Cu(NH3)42+ + e- = Cu(NH3)2+ +2NH3 ② Cu(NH3)2+ + e- + Hg = Cu(Hg) + 2NH3
假如：Cu(NH3)42+、Cu(NH3)2+的扩散系数相等，则①、②极谱波波高的关系为(
)。 [ C ]
A. ①高于② B. ②高于① C. ①等于② D. 无法判断
9. 在极谱分析中欲消除极谱极大的影响，可采用( )办法。 [ B ] A. 向被测溶液中加入大量电解质 B. 向被测溶液中加入表面活性剂 C. 向被测溶液中加入Na2SO3 D. 通氧气
10. 下图是对氨基苯酚的循环伏安图，产生峰（5）的电极反应( )。 [ A ]
OHOOOHA.NH2ONH+2H++2e-B.NH+2H++2e-NH2OOHOHC.O+2H++2e-OHD.OHO+2H++2e-
二、解释下列名词 (3分?5=15分)
1. 极谱极大
在极谱分析的电解开始时，电流随外加电压的增加而迅速增大到一个极限值，产生比扩散电流大的多的不正常电流峰称极谱极大。 2. 半波电位(E 1/2)
极谱分析中，扩散电流为极限扩散电流一半时的滴汞电极的电位，称为半波电位。 3. 残余电流
指外加电压没有达到被分析物质的分解电压时，通过电解池的极微小电流，这个电流称残余电流（ir）。
三、简答题 (9分+10分+10分+9分+12分=50分)
1. 直流极谱波呈台阶锯齿形(见书p277页，图14-2)的原因是什么？
答：极谱分析在残余电流阶段，所加电压未达到被测物质的析出电位，电流随电压变化很小，呈现下平台。 (3分) 极谱分析是在达到完全浓差极化条件下进行分析的，此时电极表面的被测离子的浓度已经趋于零，电流不随电压的增加而增加，呈现上平台。所以极谱波呈台阶形。 (3分)
极谱分析是在滴汞电极上进行分析的，而滴汞电极不断生长和滴下，即电流不断由零变到最大，然后又急速变为零，这个电流变化速度很快，记录仪跟不上它的变化，所以记录出锯齿状的曲线。 (3分) 2. 什么是极谱分析的底液？它的组成是什么？
在极谱分析中，为了消除干扰或改变波形及控制溶液的酸度等，加入的除被测离子外的各种试剂后构成的极谱测量环境称为~。 (2分)
(1 )支持电解质——迁移电流 (2分) (2) 极大抑制剂——极谱极大 (2分) (3) 除氧剂——氧波 (2分) (4) 络合剂
(5) 缓冲剂 (2分) (6) 消除前波、叠波的试剂 3. 单扫描极谱图呈峰状的原因是什么？
由于极化电压变化速度很快（2秒扫完）当达到可还原物质的分解电压时，该物质在电极上迅速还原，产生很大的电流(3分)。然而，可还原物质急速在电极上还原，使它在电极表面的浓度剧烈降低(3分)，则本体溶液中的还原物质来不及扩散至电极表面，而电压的变化又是如此之快，当继续增加电压时，电流反而减小，所以形成尖峰状。(4分)
4. 脉冲极谱法为什么能消除充电电流的干扰?
(1) 当叠加的脉冲电压达到被测物质的还原电位时，此时，脉冲电压就会使电极产生电解电流(if)和充电
电流(ic)。 (3分)
(2) 电解电流(if)和充电电流(ic)随时间的衰减速度不同，电解电流(if)衰减速度较慢，充电电流(ic)衰减速度较快。 (3分)
(3) 所以，在脉冲电压叠加的后20ms取样测电流，此时充电电流(ic)已衰减接近于零，所测电流基本为
电解电流(if)，从而消除了充电电流(ic)的干扰，提高了方法的灵敏度。 (3分)
5. 极谱和伏安分析是在“特殊条件”下电解试液，“特殊条件”指的是什么？ （1）小面积的工作电极。 (3分) （2）大面积的参比电极。 (3分) （3）不搅拌、不加热溶液。 (3分) （4）电解待测物的稀溶液。 (3分) （5）创造完全浓差极化条件。 (单8分)
四 计算题 (5分)
1. 在3mol.L-1盐酸介质中，Pb(Ⅱ)和In(Ⅲ)还原成金属产生极谱波，它们的扩散系数相同，半波电位分别
是-0.46V和-0.66V，当1.00×10-3mol.L-1的Pb(Ⅱ)与未知浓度的In (Ⅲ)共存时，测得它们的极谱波高分别为30mm和45mm，计算In (Ⅲ)的浓度。 解：
h1 = k1c1 k1 = 2k h2 = k2c2 k2 = 3k (1分)
则：
h12c12h22?45?1 c2???c1??1.00?10?3?1.00?10?3(mol.L) (4分)
h23c23h13?30