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11.1.2电位分析法-电位分析法的基本原理-参比电极和指示电极-高一《化学实验技术》同步教学（化学工业出版社）第三版
一、选择题
1. 在电位分析法中，参比电极的主要作用是？（ ）
A. 提供电流
B. 指示待测离子浓度
C. 提供稳定的电位基准
D. 消耗溶液中的离子
答案：C
解析：参比电极在电位分析法中提供一个稳定且已知的电位，作为电位测量的基准，确保测量的准确性。它不提供电流，也不直接指示待测离子浓度，更不消耗溶液中的离子。
2. 下列哪种电极不是参比电极？（ ）
A. 饱和甘汞电极
B. 氢电极
C. 铂电极
D. 银-氯化银电极
答案：C
解析：铂电极通常用作工作电极，而不是参比电极。饱和甘汞电极、氢电极和银-氯化银电极都是常见的参比电极。
3. 在电位法中，指示电极的作用是？（ ）
A. 提供稳定的电位
B. 消耗溶液中的离子
C. 指示待测离子浓度的变化
D. 催化化学反应
答案：C
解析：指示电极用于指示待测离子浓度的变化，它是电位法中的重要组成部分。它本身不提供稳定的电位，也不消耗溶液中的离子，更不催化化学反应。
4. 以下哪种电极不是指示电极？（ ）
A. 离子选择性电极
B. 玻璃电极（用于测pH）
C. 饱和甘汞电极
D. 滴汞电极（用于极谱法）
答案：C
解析：饱和甘汞电极是参比电极，而离子选择性电极、玻璃电极和滴汞电极都是指示电极，用于指示待测离子的浓度或活度。
5. 参比电极的电位通常？（ ）
A. 随溶液浓度变化而变化
B. 随温度变化而变化
C. 是稳定且已知的
D. 是零
答案：C
解析：参比电极的电位是稳定且已知的，它作为电位测量的基准，确保测量的准确性。它的电位不会随溶液浓度或温度的变化而变化。
6. 在电位分析法中，测量电池电动势的目的是？（ ）
A. 消耗溶液中的离子
B. 确定溶液的pH值
C. 测定待测离子的浓度或活度
D. 产生电流
答案：C
解析：电位分析法的目的就是通过测量电池的电动势来确定待测离子的浓度或活度。它并不消耗溶液中的离子，也不直接测定溶液的pH值或产生电流。
7. 指示电极的电位通常？（ ）
A. 保持不变
B. 随待测离子浓度变化而变化
C. 总是为零
D. 高于参比电极电位
答案：B
解析：指示电极的电位随待测离子浓度的变化而变化，这是其作为指示电极的基本原理。它并不保持不变，也不一定总是为零或高于参比电极电位。
8. 哪种方法不属于电位分析法？（ ）
A. 直接电位法
B. 电位滴定法
C. 伏安分析法
D. 极谱分析法
答案：C
解析：伏安分析法并不属于电位分析法，而是另一种电化学分析法。直接电位法、电位滴定法和极谱分析法都属于电位分析法的范畴。
9. 参比电极和指示电极在电位分析法中组成了什么？（ ）
A. 化学电池
B. 电解池
C. 原电池
D. 电解装置
答案：A
解析：在电位分析法中，参比电极和指示电极（或两个指示电极）与试液组成了一个化学电池，通过测量这个电池的电动势来确定待测离子的浓度或活度。
10. 电位分析法中，指示电极和参比电极之间的电位差反映了什么？（ ）
A. 溶液温度
B. 溶液pH值
C. 待测离子浓度或活度
D. 电流大小
答案：C
解析：在电位分析法中，指示电极和参比电极之间的电位差反映了待测离子的浓度或活度。这个电位差是通过测量电池的电动势来确定的，与溶液温度、pH值或电流大小无关
二、多项选择题
1.在电位分析法中，参比电极的作用是（ ）。
A. 提供稳定的电位基准
B. 指示待测离子浓度
C. 作为电池的正极
D. 消耗溶液中的离子
答案：A、C
解析：参比电极在电位分析法中主要提供稳定的电位基准，确保测量的准确性。同时，在电位分析法的电池系统中，参比电极通常作为正极存在。参比电极不直接指示待测离子浓度，也不消耗溶液中的离子。
2.关于指示电极，以下说法正确的是（ ）。
A. 指示待测离子浓度的变化
B. 其电位随待测离子浓度的变化而变化
C. 通常作为电池的负极
D. 参与化学反应，消耗溶液中的离子
答案：A、B、C
解析：指示电极用于指示待测离子浓度的变化，其电位随待测离子浓度的变化而变化。在电位分析法的电池系统中，指示电极通常作为负极存在。但指示电极本身并不参与化学反应，也不消耗溶液中的离子。
3.电位分析法中，以下哪些因素会影响测量结果（ ）。
A. 参比电极的稳定性
B. 指示电极的选择性
C. 溶液温度
D. 溶液搅拌速度
答案：A、B、C
解析：在电位分析法中，参比电极的稳定性和指示电极的选择性都会直接影响测量结果的准确性。此外，溶液温度也是一个重要的影响因素，因为温度的变化会影响电极电位和离子活度。然而，溶液搅拌速度对测量结果的影响较小，通常不是主要因素。
4.以下哪些电极类型可以用于电位分析法（ ）。
A. 离子选择性电极
B. 玻璃电极（用于测pH）
C. 滴汞电极（用于极谱法）
D. 铂电极（用于催化反应）
答案：A、B、C
解析：离子选择性电极、玻璃电极和滴汞电极都可以用于电位分析法，分别用于指示不同种类的离子浓度或活度。而铂电极通常用于催化反应，不是电位分析法中常用的电极类型。
5.电位分析法的主要优点包括（ ）。
A. 准确度高
B. 操作简便
C. 快速
D. 适用于有色和混浊溶液
答案：A、B、C、D
解析：电位分析法具有准确度高、操作简便、快速等优点，且适用于各种不同类型的溶液，包括有色和混浊溶液。这使得电位分析法在化学、生物、医学等领域具有广泛的应用前景。
三、填空题
1. 在电位分析法中，参比电极的作用是提供一个______且______的电位，作为电位测量的基准。
答案：稳定；已知
解析：参比电极在电位分析法中起到一个基准的作用，它提供一个稳定且已知的电位，以便与其他电极（如指示电极）形成电位差，从而进行电位测量。
2. 指示电极用于______待测离子浓度的变化，其电位随______的变化而变化。
答案：指示；待测离子浓度
解析：指示电极是电位分析法中用于指示待测离子浓度变化的电极，其电位会随着待测离子浓度的变化而变化，从而反映出溶液中离子浓度的信息。
3. 在电位分析法中，参比电极和指示电极（或两个指示电极）与试液组成了一个______，通过测量这个电池的电动势来确定待测离子的浓度或活度。
答案：化学电池
解析：在电位分析法中，参比电极和指示电极（或两个指示电极）与试液共同构成了一个化学电池，通过测量这个电池的电动势，可以间接地确定待测离子的浓度或活度。
4. 常见的参比电极有______电极、______电极等。
答案：饱和甘汞；银-氯化银
解析：饱和甘汞电极和银-氯化银电极是两种常见的参比电极，它们具有稳定的电位和较好的重现性，被广泛用于电位分析法中。
5. 电位分析法具有______、______、______等优点，适用于各种不同类型的溶液。
答案：准确度高；操作简便；快速
解析：电位分析法具有准确度高、操作简便、快速等优点，这使得它在化学、生物、医学等领域具有广泛的应用。此外，电位分析法还适用于各种不同类型的溶液，包括有色和混浊溶液。
四、判断题
（ ）1. 参比电极在电位分析法中不需要保持稳定的电位。
答案：错误
解析：参比电极在电位分析法中起着至关重要的作用，它必须提供一个稳定且已知的电位作为电位测量的基准。因此，参比电极的电位必须保持稳定，否则会影响电位测量的准确性。
（ ）2. 指示电极的电位不随待测离子浓度的变化而变化。
答案：错误
解析：指示电极在电位分析法中用于指示待测离子浓度的变化，其电位会随着待测离子浓度的变化而变化。这是指示电极的基本原理，也是电位分析法能够测量离子浓度的基础。
（ ）3. 在电位分析法中，参比电极和指示电极共同组成一个原电池。
答案：错误
解析：在电位分析法中，参比电极和指示电极（或两个指示电极）与试液组成了一个化学电池，而不是原电池。这个化学电池用于测量电动势，从而确定待测离子的浓度或活度。
（ ）4. 饱和甘汞电极是一种常用的参比电极。
答案：正确
解析：饱和甘汞电极是一种常见的参比电极，它由一个汞池、一个甘汞溶液和一个铂丝组成。饱和甘汞电极具有稳定的电位和良好的重现性，被广泛用于电位分析法中。
（ ）5. 电位分析法只适用于无色透明的溶液。
答案：错误
解析：电位分析法适用于各种不同类型的溶液，包括有色和混浊溶液。这是因为电位分析法是通过测量电动势来确定待测离子的浓度或活度，而溶液的颜色和混浊度对电动势的测量影响较小。因此，电位分析法在化学、生物、医学等领域具有广泛的应用。
简答题
1. 简述电位分析法的基本原理。
答案解析：
电位分析法是一种基于测量电池电动势来确定溶液中某种离子活度或浓度的电化学分析方法。其基本原理是：当两个电极（参比电极和指示电极或两个指示电极）浸入含有待测离子的溶液中时，会形成一个化学电池。这个电池的电动势与待测离子的活度或浓度有关，通过测量这个电动势，就可以间接地确定待测离子的活度或浓度。
2. 参比电极在电位分析法中的作用是什么？
答案解析：
参比电极在电位分析法中起到一个基准的作用。它提供一个稳定且已知的电位，作为电位测量的基准。在电位测量过程中，参比电极的电位保持不变，而指示电极的电位会随着待测离子浓度的变化而变化。通过测量参比电极和指示电极之间的电位差，就可以确定待测离子的浓度或活度。因此，参比电极是电位分析法中不可或缺的组成部分。
3. 简述指示电极的特点及其在电位分析法中的应用。
答案解析：
指示电极是电位分析法中用于指示待测离子浓度变化的电极。它的特点是其电位会随着待测离子浓度的变化而变化。在电位分析法中，指示电极与参比电极共同组成一个化学电池，通过测量这个电池的电动势来确定待测离子的浓度或活度。指示电极的选择性是其重要的性能参数之一，它决定了电极对特定离子的响应能力。因此，在选择指示电极时，需要根据待测离子的种类和浓度范围来选择合适的电极。

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