Тесты по аналитике. Тесты по аналитической химии. Учебное пособие, вгму, Витебск
 Скачать 1.06 Mb.
|
|
4.4.2. Потенциометрия 138. Индикаторный электрод - это: 1. электрод, потенциал которого не зависит от концентрации вещества; 2. электрод, потенциал которого зависит от концентрации вещества и со- става раствора; 3. электрод, потенциал которого зависит от природы растворителя; 4. нет верного ответа. Ответ: 2 – Индикаторный электрод - это электрод, потенциал которого зависит от концентрации определяемого вещества. Индикаторный электрод не должен реагировать с компонентами раствора, поэтому для их изготовле- ния применяют инертные токопроводящие материалы: благородные металлы (золото, платина, ртуть), углеродные материалы (графит, стеклоуглерод). 139. Электрод сравнения - это: 1. электрод, который изменяет потенциал с изменением состава раствора; 2. электрод, который должен обладать постоянным потенциалом и не за- висит от состава раствора; 3. электрод, который обладает высоким электрическим сопротивлением; 4. электрод, изготовленный из графита. Ответ: 2 – Электрод сравнения обладает постоянным и не зависящим от состава раствора потенциалом. Иногда даже не обязательно знать число- вое значение потенциала, лишь бы оно не изменялось от опыта к опыту. Эти электроды должны иметь низкое электрическое сопротивление. Универсаль- ным электродом сравнения является стандартный водородный электрод. На практике используются хлорсеребряный и каломельный электроды. Хлорсе- ребряный электрод состоит из серебряной проволоки покрытой слоем хлори- да серебра и погруженной в раствор хлорида калия. В соответствии с уравне- нием Нернста E= 0 Cl , Ag / AgCl E -0,059lgа(С l - ), при постоянной концентрации хлорида величина потенциала остается постоянной. В основе работы кало- мельного электрода лежит окислительно-восстановительная реакция Hg 2 Cl 2 +2е 2Hg+2Cl - . При постоянной концентрации хлорида величина по- тенциала остается постоянной. 140. Потенциометрия основана на измерении: 1. зависимости электродного потенциала от активности определяемого иона; 2. силы диффузионного тока; 3. электропроводности; 4. количества электричества. 164 Ответ: 1 – Потенциометрия основана на измерении электродного по- тенциала, величина которого зависит от активности определяемого вещества. Теоретической основой метода является уравнение Нернста Е=Е 0 + red ох а а lg n 059 , 0 141. Ионоселективные электроды – это чувствительные полуэлементы, по- тенциалы которых: 1. обратно пропорционально зависят от активности определяемого иона в растворе; 2. линейно зависят от активности иона в растворе; 3. не зависят от активности иона в растворе; 4. линейно зависят от lg активности определяемого иона в растворе. Ответ: 4 – Потенциал ионоселективного электрода зависит от lg ак- тивности определяемого иона, причем зависимость эта линейна. В состав большинства ионоселективных электродов входит полупроницаемая мем- брана, представляющая собой тонкую пленку, отделяющую внутренний рас- твор (стандартный) от внешнего (анализируемого) и способную пропускать ионы одного вида. 142. Стеклянный рН-чувствительный электрод используется для определе- ния: 1. окислительно-восстановительного потенциала раствора; 2. константы растворимости осадка; 3. рН исследуемого раствора; 4. концентрации хлоридов в растворе. Ответ: 3 - Стеклянный электрод используется для измерения рН – среды. Он имеет тонкую рН – чувствительную мембрану, изготовленную из специального стекла. Внутри электрода находится 0,1 М раствор HCl, насы- щенный хлоридом серебра, и хлорсеребряный электрод сравнения. Потенци- ал такого электрода описывается уравнением E=const+ 0,059lgа(Н + ). В основе работы стеклянного электрода для измерения рН лежит ионообменное равновесие H + (раствор) H + (стекло) . Перед началом работы стеклянный электрод градуируют по стандартным буферным растворам (0,05 М раствор тетраок- салата калия, 0,05 М раствор гидрофталата калия, 0,01 М раствор тетрабората натрия и др.). 143. В прямой потенциометрии используются следующие методы расчета концентрации: 1. метод сравнения со стандартом; 2. метод градуировочного графика; 3. метод добавок; 4. кривая титрования. 165 Ответ: 2,3 – В прямой потенциометрии чаще всего используется метод градуировочного графика. Готовят серию стандартных растворов определяе- мого вещества и измеряют величину электродного потенциала и строят гра- фик зависимости величины потенциала от lg концентрации стандартного рас- твора. Измеряют величину электродного потенциала анализируемого раство- ра и по графику находят концентрацию вещества. Кроме того, используют метод добавок, который заключается в том, что измеряют потенциал элек- трода в анализируемом растворе до и после введения известного объема стандартного раствора. Затем концентрацию определяемого вещества рас- считывают по формуле: с х= 1 ст х х 059 , 0 ) E E ( n ст х ст ст ) V V V 10 ( V V V 1 2 c 144. Потенциометрическое титрование используется для: 1. определения объема растворителя; 2. определения точки эквивалентности в процессе титрования; 3. определения концентрации титранта; 4. подбора индикатора. Ответ: 2 – Потенциометрическое титрование используется для опре- деления точки эквивалентности. Метод основан на регистрации изменения потенциала индикаторного электрода в процессе химической реакции между определяемым веществом и титрантом. Обычно в процессе титрования изме- ряют потенциал индикаторного электрода после добавления определенного объема титранта к анализируемому раствору. Скачкообразное изменение по- тенциала индикаторного электрода происходит в области КТТ, т.е. в области точки эквивалентности. 145. Точка конца потенциометрического титрования 0,1 М раствора уксусной кислоты 0,1 М раствором гидроксида натрия соответствует: 1. точке максимума первой производной кривой титрования; 2. точке минимума первой производной кривой титрования; 3. точке, в которой величина Δ V/ Δ рН максимальна; 4. точке, в которой Δ 2 рН/ Δ V 2 максимальна. Ответ: 1 – Точка максимума первой производной кривой титрования показывает точку конца титрования. Это можно проследить на графике. Если опустить перпендикуляр с вершины пика на ось V, то точка пересечения ука- зывает на точку конца титрования. 146. Потенциал полуволны может быть использован: 1. в количественном анализе; 2. в качественном анализе; 3. в оптических методах; 4. в биологическом методе. Ответ: 2 – Для качественного полярографического анализа снимают полярограмму в интервале от нуля до двух вольт. В этом интервале происхо- 166 дит восстановление почти всех катионов. По вольтамперной кривой находят величины потенциалов полуволн и пользуясь таблицами, можно определить природу восстанавливающегося катиона. 147. В прямой потенциометрии определение концентрации вещества прово- дят: 1. методом градуировочного графика; 2. методом Грана; 3. методом Мора; 4. методом Фаянса. Ответ: 1 – В методе прямой потенциометрии измеряют ЭДС 5-7 эта- лонных (стандартных) растворов с известным содержанием определяемого вещества и строят градуировочный график в координатах ЭДС – lgс (с – концентрация вещества в эталонном растворе). Затем измеряют ЭДС анали- зируемого раствора и по градуировочному графику находят концентрацию определяемого вещества. 148. Потенциал полуволны (Е 1/2 ) определяют при исследовании зависимости: 1. Е I I lg пр ; 2. Е I I I lg пр ; 3. Е I I I lg пр ; 4. Е 10 I I lg пр Ответ: 2 – При определении потенциала полуволны (Е 1/2 ) строят гра- фическую зависимость Е I I I lg пр . Точка пересечения прямой линии с осью абсцисс соответствует численному значению Е 1/2 . Графический способ опре- деления Е 1/2 точнее, чем нахождение Е 1/2 по полярограмме. 149. В качестве электродов сравнения используют: 1. платиновый; 2. хлоридсеребряный; 3. каломельный; 4. водородный. Ответ: 2, 3 – Электрод сравнения (стандартный электрод) должен иметь постоянный и не зависящий от состава раствора потенциал. В качестве таких электродов используют хлоридсеребряный и каломельный электроды. Хлоридсеребряный электрод состоит из стеклянной трубки, в которой нахо- дится серебряная проволока, покрытая слоем хлорида серебра и погруженная в раствор хлорида калия. Контакт такого электрода с анализируемым раство- 167 ром осуществляется через мостик из асбестовой нити (фитиль), смоченной раствором хлорида калия. 150. Метод Грана позволяет определить: 1. точку эквивалентности; 2. удельную электропроводность; 3. исправленный объем удерживания; 4. молярный коэффициент светопоглощения. Ответ: 1 – Метод Грана позволяет определить точку эквивалентности при потенциометрическом титровании. Точка эквивалентности определяется по графической зависимости Δ V/ Δ рН от объема титранта. Точка пересечения прямых соответствует точке эквивалентности. Особенно видны достоинства метода Грана при анализе разбавленных растворов, так как вследствие ли- нейности графика точка эквивалентности определяется с достаточной точно- стью. 4.4.3. Кулонометрия 151. Кулонометрический метод анализа основан на измерении: 1. силы тока; 2. электрической проводимости; 3. количества электричества, протекающего через электрохимическую ячейку; 4. потенциала электрода. Ответ: 3 – Кулонометрический метод основан на измерении количест- ва электричества, протекающего через электрохимическую ячейку при элек- трохимическом окислении или восстановлении на рабочем электроде. Теоре- тической основой является объединенный закон Фарадея. Математическое выражение его m= Q nF M , где m – масса вещества, окисленного или восстанов- ленного в процессе электролиза; M – молярная масса вещества; n – число электронов, участвующих в электрохимической реакции; F – число Фарадея (9,6·10 4 Кл/моль); Q – количество электричества. 152. Количество электричества при кулонометрическом определении прово- дят с помощью прибора: 1. вольтметра; 2. амперметра; 3. кулонометра; 4. потенциометра. Ответ: 3 – Количество электричества определяют с помощью химиче- ского интегратора тока, который называют кулонометр. Кулонометром назы- вается электрохимическая ячейка, подключаемая последовательно с кулоно- метрической ячейкой, в которой при замыкании электрической цепи со 100% выходом по току протекает электрохимическая реакция. 168 Кулонометры бывают: 1) фотометрические – количество электричества определяют по опти- ческой плотности окрашенного раствора; 2) гравиметрические – количество электричества определяют по увели- чению массы катода; 3) газовые – количество электричества определяют по объему газа, вы- делившегося при электролизе (1Кл=0,1791см 3 смеси Н 2 и О 2 ); 4) титрационные – количество электричества определяют путем титро- вания продукта электродной реакции. 153. Прямая кулонометрия проводится: 1. при постоянном потенциале; 2. при постоянной силе тока; 3. при постоянном значении количества электричества; 4. при наличии одного электрода. Ответ: 1 - Прямое кулонометрическое определение обычно проводят при постоянном потенциале. Если на рабочем электроде протекает электро- химическая реакция, то сила тока с течением времени уменьшается. 154. Кулонометрическое титрование проводится: 1. при постоянном значении количества электричества; 2. при постоянном напряжении; 3. при постоянном значении силы тока; 4. при постоянной электропроводности раствора. Ответ: 3 - Измерение в кулонометрическом титровании проводят при постоянной силе тока. Количество электричества при таком режиме измере- ния равно произведению силы тока на время электролиза. 155. В кулонометрическом титровании титрант: 1. прибавляют из бюретки; 2. получают в процессе электролиза вспомогательного реагента; 3. отмеривают пипеткой; 4. нет верного ответа. Ответ: 2 - Титрант в кулонометрическом титровании получают в элек- трохимической ячейке в результате электрохимической реакции, протекаю- щей на рабочем электроде. Например, при титровании тиосульфата натрия раствор иода получают путем генерации иодида калия на рабочем электроде. 4.4.4. Вольтамперометрические методы 156. Вольтамперометрический метод анализа основан на измерении: 1. количества электричества; 2. электрической проводимости раствора; 3. силы диффузионного тока; 4. электродного потенциала раствора. 169 Ответ: 3 - Вольтамперометрия – это метод анализа, основанный на измерении силы диффузионного тока в электрохимической ячейке. 157. Зависимость величины диффузионного тока от концентрации вещества выражает: 1. закон Нернста; 2. уравнение Ильковича; 3. объединенный закон Фарадея; 4. зависимость электрической проводимости от концентрации. Ответ: 2 – В классической полярографии зависимость диффузионного тока от концентрации электроактивного вещества в растворе описывается уравнением Ильковича K I d ∙с, где I d – сила диффузионного тока (мкА); K – коэффициент, который равен 607nD 1/2 ·m 2/3 ·τ 1/6 (n – число электронов, участ- вующих в электрохимической реакции; D – коэффициент диффузии вещества (см 2 /с); m – скорость вытекания ртути (мг/с); – время жизни капли (с)), с – концентрация электроактивного вещества (ммоль/л). 158. Вольтамперограмма представляет собой графическую зависимость: 1. силы диффузионного тока от величины электродного потенциала; 2. потенциала от концентрации вещества; 3. силы тока от времени электролиза; 4. силы тока от концентрации фонового раствора. Ответ: 1 – Вольтамперометрическая кривая показывает зависимость силы диффузионного тока от потенциала. Классическая полярограмма имеет три участка. Первый участок, от начала регистрации полярограммы до нача- ла электрохимической реакции, называется остаточным током. Участок, где сила тока достигает максимального значения, называется предельным током. Разность между предельным и остаточным током называется диффузионным током. 159. При амперометрическом титровании солей свинца раствором сульфата натрия после точки эквивалентности сила тока: 1. остается постоянной; 2. уменьшается; 3. увеличивается; 4. вначале уменьшается, потом увеличивается. Ответ: 1 – При титровании электроактивного вещества соли свинца неэлектроактивным сульфатом натрия после точки эквивалентности сила то- ка остается постоянной, так как все ионы свинца оттитрованы. 160. При амперометрическом титровании сульфата натрия солями свинца (электроактивный титрант) после точки эквивалентности сила диффузионно- го тока: 1. увеличивается; 2. уменьшается; 170 3. остается постоянной; 4. вначале уменьшается, потом увеличивается. Ответ: 1 – При титровании сульфата натрия электроактивным титран- том после точки эквивалентности сила тока будет возрастать, так как растет концентрация ионов свинца. 161. Как будет изменяться сила тока при титровании электроактивного веще- ства электроактивным титрантом: 1. будет увеличиваться; 2. будет уменьшаться; 3. остается постоянным; 4. вначале будет уменьшаться, а потом после точки эквивалентности уве- личиваться. Ответ: 4 – При титровании электроактивного вещества электроактив- ным титрантом вначале сила тока будет уменьшаться до точки эквивалентно- сти, а потом начнет увеличиваться. Например, при титровании солей свинца хроматом калия. 162. В качестве фонового раствора при полярографическом определении ис- пользуется: 1. очень разбавленные растворы; 2. растворы, содержащие ионы, имеющие более отрицательный потенци- ал, чем определяемый катион; 3. растворы неэлектролитов; 4. растворы электроактивных веществ. Ответ: 2 – Уменьшение миграционного движения ионов может быть осуществлено добавкой в раствор концентрированных растворов посторон- них индифферентных ионов, которые восстанавливаются при более отрица- тельных потенциалах, чем определяемый ион, и поэтому не мешают процес- су полярографии. 163. Кривая амперометрического титрования – это графическая зависимость: 1. силы тока в зависимости от объема прибавляемого титранта; 2. электродного потенциала от объема титранта; 3. электропроводности раствора от объема титранта; 4. рН от степени оттитрованности. Ответ: 1 – При амперометрическом титровании строят кривые титро- вания, которые представляют собой графическое изображение изменения си- лы тока в зависимости от объема прибавляемого титранта. Форма кривых амперометрического титрования зависит от природы титруемого вещества и титранта. 164. Количественный полярографический анализ основан на: 1. измерении электропроводности раствора; 171 2. измерении диффузионного тока как функции концентрации определяе- мого вещества; 3. измерении ЭДС раствора; 4. нет верного ответа. Ответ: 2 – Количественный полярографический анализ основан на из- мерении диффузионного тока как функции концентрации полярографически активного определяемого вещества. Концентрацию определяемого вещества находят методами градуировочного графика, добавок стандарта, стандартных растворов. В методе стандартных растворов концентрация стандартного рас- твора должна быть близка к концентрации анализируемого раствора, что де- лает погрешность определения минимальной. 165. В классической полярографии характеристикой (константой) капилляра является: 1. D 1/2 ·m 2/3 ; 2. m 2/3 ·τ 1/6 ; 3.D 1/2 ·τ 1/6 ; 4. I d Ответ: 2 – Зависимость величины диффузионного тока от концентра- ции электроактивного вещества описывается уравнением Ильковича: I d = 607nD 1/2 m 2/3 1/6 c , где I d – диффузионный ток (мкА); n – число электронов, участвующих в электродной реакции; с – концентрация электроактивного вещества (ммоль/л); D – коэффициент диффузии вещества (см 2 /с); m – скорость выте- кания ртути (мг/с); – время жизни капли (с). Характеристикой капилляра (константой) является произведение m 2/3 ·τ 1/6 , определяется эксперименталь- но. |