《分析化学》电极（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《分析化学》电极-讲义 1、掌握常用的指示电极、参比电极的类型及主要作用。 知识点一 指示电极类型 指示电极类型及原理 金属基电极：是以金属为基体，基于电子转移反应的一类电极。 金属—金属离子电极：如│＋电极，电极反应为，电极电位＋，其电位与溶液中金属离子浓度相关。 金属—金属难溶盐电极：如银－氯化银电极，电极组成││－，电极反应为，可指示的活度。 惰性金属电极：如铂（）电极，金属本身不反应，起传递电子、导电的作用。如│，电极，电极反应为，能指示溶液中氧化 - 还原态活度的比值。 离子选择性电极：属于膜电极，其膜电位与溶液中特定离子活度有关，能选择性地响应某种离子。如玻璃电极，对溶液中的有选择性响应，可用于指示溶液的变化，其电极电位膜＋。 不同滴定类型中指示电极的选择 酸碱滴定：通常采用玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极。例如在冰醋酸介质中用溶液滴定吡啶，或在乙醇介质中用溶液滴定三乙醇胺等，都可用玻璃电极指示终点。 氧化还原滴定：一般采用惰性金属电极中的铂电极作指示电极，饱和甘汞电极或钨电极作为参比电极。如用溶液滴定、等，或用溶液滴定时，铂电极可反映溶液中氧化还原电对的电位变化。 沉淀滴定：根据不同的沉淀反应，选用不同的指示电极。如以硝酸银滴定卤素离子时，用银电极作指示电极；还可使用硫化银薄膜电极等离子选择性电极。 络合滴定：在用滴定金属离子时，可采用汞电极作指示电极，也可用钙离子等离子选择性电极。例如用钙离子电极作指示电极，可用滴定。 电位滴定法中，酸碱滴定时常用的指示电极是（ ） A. 铂电极 B. 玻璃电极 C. 银电极 D. 汞电极 【答案】B 【解析】酸碱滴定时，常用玻璃电极作指示电极，因为玻璃电极的电位与溶液中的氢离子浓度有关，能响应溶液的酸碱度变化，故 B 正确。 1. 用硝酸银滴定卤素离子时，可选用的指示电极是（ ） A. 铂电极 B. 锑电极 C. 银电极 D. 钙离子选择性电极 【答案】C 【解析】在沉淀滴定中，用硝酸银滴定卤素离子时，可选用银电极作指示电极，卤素离子与银离子反应，会影响银电极的电位，故 C 正确。 2. 氧化还原滴定中，通常使用的指示电极是（ ） A. 玻璃电极 B. 饱和甘汞电极 C. 铂电极 D. 银 - 氯化银电极 【答案】C 【解析】氧化还原滴定中，一般采用铂电极作指示电极，铂电极本身不参与电极反应，是氧化态和还原态交换电子的场所，能显示溶液中氧化还原体系的平衡电位，故 C 正确。 3. 电位滴定法进行 EDTA 配位滴定时，可选用的指示电极是（ ） A. 玻璃电极 B. 汞电极 C. 银电极 D. 气敏电极 【答案】B 【解析】用 EDTA 作滴定剂进行配位滴定时，可用汞电极作指示电极，溶液中金属离子与 EDTA 的络合反应会影响汞电极电位，故 B 正确。 1. 下列电极中，不属于离子选择性电极的是（ ） A. 氟离子选择性电极 B. 玻璃电极 C. 铂电极 D. 钙离子选择性电极 【答案】C 【解析】离子选择性电极是对某种特定离子有选择性响应的电极，如氟离子选择性电极、玻璃电极、钙离子选择性电极等。铂电极属于惰性金属电极，不属于离子选择性电极，故 C 正确。 2. 测量溶液 pH 时，常用的指示电极是（ ） A. 锑电极 B. 银电极 C. 玻璃电极 D. 饱和甘汞电极 【答案】C 【解析】玻璃电极对溶液中的氢离子有选择性响应，其电位与溶液 pH 符合能斯特方程，是测量溶液 pH 常用的指示电极，故 C 正确。 3. 沉淀滴定中，若用硝酸铅滴定硫酸盐，可选用的指示电极是（ ） A. 铅离子选择性电极 B. 银电极 C. 汞电极 D. 铂电极 【答案】A 【解析】用硝酸铅滴定硫酸盐时，可选用铅离子选择性电极作指示电极，溶液中硫酸根离子与铅离子反应，会引起铅离子浓度变化，从而影响铅离子选择性电极的电位，故 A 正确。 · 玻璃电极：用于测量溶液的pH值。 · 银电极：适用于银离子的测定。 · 铂电极：常用于氧化还原滴定。 知识点二 参比电极的类型 参比电极的定义及要求：参比电极是电极电势恒定，不受试样溶液组成变化影响的电极，其主要作用是作为测量电池电动势、计算电极电位的基准。 常见参比电极的类型 标准氢电极（SHE）：是最精确的参比电极，为参比电极的一级标准。但由于其制造复杂，使用不便，实际工作中较少使用，主要用于理论研究或作为其他参比电极校准的基准。 甘汞电极：由金属汞、甘汞（）和溶液组成，半电池组成为，固溶液。电极反应为，电极电位与溶液浓度有关。根据溶液浓度不同，可分为0.1mol/L甘汞电极、1mol/L甘汞电极和饱和甘汞电极（SCE），其中饱和甘汞电极最为常用，25℃时其电势值为0.2412V。 银 - 氯化银电极：由银丝上镀一层，浸在一定浓度的溶液中构成，电池组成为，固溶液。电极反应为，25℃时，内充饱和溶液的银 - 氯化银电极的电势值为0.199V。该电极可在较高温度下使用，70℃以上时，其电势比甘汞电极更稳定。 参比电极的选择与应用：在电位滴定法中，通常根据具体的实验条件和要求选择参比电极。一般情况下，室温下的常规滴定可选用甘汞电极；若滴定需在较高温度下进行，则宜选用银 - 氯化银电极。例如，在酸碱电位滴定、氧化还原电位滴定、沉淀电位滴定和络合电位滴定等不同类型的滴定中，甘汞电极和银 - 氯化银电极是常用的参比电极，可与相应的指示电极组成测量电池，用于指示滴定终点。 以下属于参比电极的是（ ） A. 玻璃电极 B. 铂电极 C. 饱和甘汞电极 D. 氟离子选择性电极 【答案】C 【解析】饱和甘汞电极是常用的参比电极，其电位在一定条件下保持恒定，可为电位测量提供稳定的参考电位，故 C 正确。玻璃电极、氟离子选择性电极属于指示电极，A、D 错误。铂电极通常作为氧化还原滴定中的指示电极，B 错误。 1. 电位滴定法中，常用的参比电极不包括（ ） A. 标准氢电极 B. 银 - 氯化银电极 C. 锑电极 D. 饱和甘汞电极 【答案】C 【解析】标准氢电极是参比电极的一级标准，银 - 氯化银电极和饱和甘汞电极是实际工作中常用的参比电极，A、B、D 不符合题意。锑电极一般可作为酸碱滴定的指示电极，不是常用的参比电极，故 C 正确。 2. 饱和甘汞电极的半电池组成正确的是（ ） A. Hg/HgCl₂(固)/KCl (饱和) B. Hg/Hg₂Cl₂(1mol/L)/KCl (饱和) C. Hg/Hg₂Cl₂(固)/KCl (1mol/L) D. Hg/Hg₂Cl₂(固)/KCl (饱和) 【答案】D 【解析】饱和甘汞电极的半电池组成为 Hg/Hg₂Cl₂(固)/KCl (饱和)，故 D 正确。 3. 银 - 氯化银电极的电极电位取决于电极内部溶液中的（ ） A. Ag⁺活度 B. Cl⁻活度 C. AgCl 活度 D. Ag⁺和 Cl⁻活度之和 【答案】B 【解析】银 - 氯化银电极的电极反应与氯离子有关，其电极电位取决于电极内部溶液中的 Cl⁻活度，故 B 正确。 1. 下列关于参比电极的说法，正确的是（ ） A. 参比电极的电位会随被测离子浓度变化而变化 B. 参比电极在使用过程中不需要维护 C. 参比电极是为电位测量提供稳定电位参考的电极 D. 只有饱和甘汞电极能作为参比电极 【答案】C 【解析】参比电极的作用是为电位测量提供一个稳定的电位参考，其电位在一定条件下是恒定的，不随被测离子浓度变化而变化，A 错误，C 正确。参比电极在使用过程中需要进行适当的维护，如检查内充液等，B 错误。常用的参比电极有标准氢电极、饱和甘汞电极和银 - 氯化银电极等，不是只有饱和甘汞电极能作为参比电极，D 错误。 2. 以下参比电极中，属于一级标准参比电极的是（ ） A. 饱和甘汞电极 B. 银 - 氯化银电极 C. 标准氢电极 D. 汞电极 【答案】C 【解析】标准氢电极是最精确的参比电极，是参比电极的一级标准，故 C 正确。饱和甘汞电极和银 - 氯化银电极是实际工作中常用的参比电极，属于二级标准电极，A、B 错误。汞电极一般不作为参比电极，D 错误。 3. 电位滴定实验中，若使用玻璃电极作为指示电极，通常搭配的参比电极是（ ） A. 铂电极 B. 饱和甘汞电极 C. 银电极 D. 钙离子选择性电极 【答案】B 【解析】在电位滴定实验中，使用玻璃电极作为指示电极时，通常搭配饱和甘汞电极作为参比电极，组成原电池进行电位测量，故 B 正确。 · 甘汞电极：常用作参比电极，电位稳定。 · 银氯化银电极：适用于多种溶液环境。 · 饱和甘汞电极（SCE）：电位稳定，受温度影响小。 知识点三 指示电极、参比电极的类型及主要作用 指示电极 类型：主要有金属 - 金属离子电极、金属 - 金属难溶盐电极、汞电极、惰性金属电极、离子选择性电极等。 主要作用：能快速而灵敏地对溶液中参与半反应的离子活度或不同氧化态的离子的活度比产生能斯特响应，通过其电极电位的变化来指示溶液中待测离子的活度变化，从而用于确定电位滴定的终点。 参比电极 类型：包括标准氢电极（SHE）、甘汞电极和银 - 氯化银电极等。其中，标准氢电极是最精确的参比电极，为参比电极的一级标准，但实际工作中常用的是甘汞电极和银 - 氯化银电极。 主要作用：电极电势恒定，不受试样溶液组成变化的影响，主要作为测量电池电动势、计算电极电位的基准，为指示电极提供一个稳定的电位参考，使得指示电极的电位测量更准确，进而准确确定滴定终点。 不同滴定类型中电极的具体应用 酸碱滴定：指示电极常用 pH 玻璃电极，参比电极常用饱和甘汞电极，可用于醋酸介质中 HClO₄滴定吡啶等多种酸碱滴定体系。 氧化还原滴定：指示电极一般用铂电极，参比电极可用饱和甘汞电极或钨电极，如 KMnO₄溶液滴定 I⁻、Fe²⁺等反应中均可应用。 沉淀滴定：指示电极可根据沉淀反应选择，如用硝酸银滴定卤素离子时可用银电极；参比电极常用双盐桥甘汞电极或甘汞电极。 络合滴定：指示电极如用 EDTA 滴定金属离子时，可选用汞电极、钙离子选择性电极等，参比电极通常为甘汞电极。 在电位滴定法中，酸碱滴定最常用的指示电极是（ ） A. 铂电极 B. 玻璃电极 C. 银电极 D. 锑电极 【答案】B 【解析】酸碱滴定时，玻璃电极对溶液中的氢离子有选择性响应，其电位与溶液 pH 符合能斯特方程，是酸碱滴定中最常用的指示电极，故 B 正确。铂电极常用于氧化还原滴定，A 错误。银电极常用于沉淀滴定，如硝酸银滴定卤素离子时，C 错误。锑电极也可用于酸碱滴定，但不如玻璃电极常用，D 错误。 1. 用硝酸银滴定溴离子时，可选用的指示电极是（ ） A. 铂电极 B. 银电极 C. 汞电极 D. 玻璃电极 【答案】B 【解析】在沉淀滴定中，用硝酸银滴定溴离子，银电极的电位会随着溶液中银离子和溴离子浓度的变化而改变，因为溴离子与银离子反应生成沉淀，影响银电极表面的离子浓度，从而可选用银电极作指示电极，故 B 正确。铂电极一般用于氧化还原滴定，A 错误。汞电极常用于配位滴定等，C 错误。玻璃电极主要用于酸碱滴定，D 错误。 2. 氧化还原滴定中，常用的指示电极是（ ） A. 玻璃电极 B. 饱和甘汞电极 C. 铂电极 D. 银 - 氯化银电极 【答案】C 【解析】氧化还原滴定中，铂电极本身不参与电极反应，是氧化态和还原态交换电子的场所，能显示溶液中氧化还原体系的平衡电位，是常用的指示电极，故 C 正确。玻璃电极用于酸碱滴定，A 错误。饱和甘汞电极和银 - 氯化银电极是常用的参比电极，不是氧化还原滴定的指示电极，B、D 错误。 3. 电位滴定法进行 EDTA 配位滴定时，常选用的指示电极是（ ） A. 玻璃电极 B. 汞电极 C. 银电极 D. 钙离子选择性电极 【答案】B 【解析】用 EDTA 作滴定剂进行配位滴定时，汞电极可作为指示电极。溶液中金属离子与 EDTA 的络合反应会影响汞电极电位，故 B 正确。玻璃电极用于酸碱滴定，A 错误。银电极常用于沉淀滴定，C 错误。钙离子选择性电极在特定情况下可用于含钙离子溶液的相关滴定，但不是 EDTA 配位滴定常用的指示电极，D 错误。 1.下列属于参比电极的是（ ） A. 玻璃电极 B. 铂电极 C. 饱和甘汞电极 D. 氟离子选择性电极 【答案】C 【解析】饱和甘汞电极是常用的参比电极，其电位在一定条件下保持恒定，可为电位测量提供稳定的参考电位，故 C 正确。玻璃电极、氟离子选择性电极属于指示电极，A、D 错误。铂电极通常作为氧化还原滴定中的指示电极，B 错误。 2.电位滴定法中，常用的参比电极不包括（ ） A. 标准氢电极 B. 银 - 氯化银电极 C. 锑电极 D. 饱和甘汞电极 【答案】C 【解析】标准氢电极是参比电极的一级标准，银 - 氯化银电极和饱和甘汞电极是实际工作中常用的参比电极，A、B、D 不符合题意。锑电极一般可作为酸碱滴定的指示电极，不是常用的参比电极，故 C 正确。 3.饱和甘汞电极的半电池组成是（ ） A. Hg/HgCl₂(固)/KCl (饱和) B. Hg/Hg₂Cl₂(1mol/L)/KCl (饱和) C. Hg/Hg₂Cl₂(固)/KCl (1mol/L) D. Hg/Hg₂Cl₂(固)/KCl (饱和) 【答案】D 【解析】饱和甘汞电极的半电池组成为 Hg/Hg₂Cl₂(固)/KCl (饱和)，故 D 正确。 · 指示电极：常用离子选择电极，响应待测离子活度，产生电位信号。 · 参比电极：如饱和甘汞电极（SCE），电位恒定，提供基准电位。 · 作用：指示电极测变化，参比电极保稳定，二者构成电池测电动势。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $