2022年分析化学课后习题答案

1、第七章 原子吸收与原子荧光光谱法1 解释下列名词：（ 1）原子吸收线和原子发射线；（ 3）积分吸收和峰值吸收；（ 5）谱线的热变宽和压力变宽；（2）宽带吸收和窄带吸收；（4）谱线的自然宽度和变宽；（6）石墨炉原子化法和氢化物发生原子化法；（ 7）光谱通带；（8）基体改进剂；（ 9）特征浓度和特征质量；（10）共振原子荧光和非共振原子荧光。答：（1）原子吸收线是基态原子吸收一定辐射能后被激发跃迁到不同的较高能态产生的光谱线；原 子发射线是基态原子吸收一定的能量（光能、电能或辐射能）后被激发跃迁到较高的能态，然后从较高的能态跃迁回到基态时产生的光谱线。（2）分子或离子的吸收为宽带吸收；气态基态原子

2、的吸收为窄带吸收。（3）积分吸收是吸收线轮廓的内的总面积即吸收系数对频率的积分；峰值吸收是中心频率0两旁很窄（ d 0）范围内的积分吸收。（4）在无外界条件影响时，谱线的固有宽度称为自然宽度；由各种因素引起的谱线宽度增加称为变 宽。（5）谱线的热变宽是由原子在空间作相对热运动引起的谱线变宽；压力变宽是由同种辐射原子间或辐射原子与其它粒子间相互碰撞产生的谱线变宽，与气体的压力有关，又称为压力变宽。（6）以石墨管作为电阻发热体使试样中待测元素原子化的方法称为石墨炉原子化法；反应生成的挥 发性氢化物在以电加热或火焰加热的石英管原子化器中的原子化称为氢化物发生原子化法。（7）光谱通带是指单色器出射光束

3、波长区间的宽度。（8）基体改进剂是指能改变基体或被测定元素化合物的热稳定性以避免化学干扰的化学试剂。（9）把能产生 1吸收或产生 0.0044 吸光度时所对应的被测定元素的质量浓度定义为元素的特征浓 度；把能产生 1吸收或产生 0.0044 吸光度时所对应的被测定元素的质量定义为元素的特征质量。（10）共振原子荧光是指气态基态原子吸收的辐射和发射的荧光波长相同时产生的荧光；气态基态 原子吸收的辐射和发射的荧光波长不相同时产生的荧光称为非共振原子荧光。2 在原子吸收光谱法中，为什么要使用锐线光源？空心阴极灯为什么可以发射出强度大的锐线光 源？答：因为原子吸收线的半宽度约为 10 3 nm，所以在

4、原子吸收光谱法中应使用锐线光源；由于空心阴 极灯的工作电流一般在 120 mA ，放电时的温度较低，被溅射出的阴极自由原子密度也很低，同时 D、压力变宽 L和自吸变宽都很小，辐射出的 又因为是在低压气氛中放电，因此发射线的热变宽 特征谱线是半宽度很窄的锐线（104103 nm）。加上空心阴极灯的特殊结构，气态基态原子停留时 间长，激发效率高，因而可以发射出强度大的锐线光源。3 试从原理和仪器装置两方面比较原子吸收分光光度法与紫外可见分光光度法的异同点。答：（1）相似之处： a. 都是吸收光谱； b. 工作波段相同 190 900 nm；c. 仪器的主要组成部分相同，光源、单色器、吸收池、检测器

5、；d. 定量分析公式相似 A Kc 。（2）不同之处：a. 吸收机理不同，分子吸收为宽频吸收，带状光谱，而原子吸收为窄带、峰值吸收，线状光谱；b. 仪器组成部分的排列不同，分子吸收为光源单色器吸收池检测器，原子吸收为锐线光源原子化器（吸收池）单色器检测器（单色器作用不同）；c. 光源不同，分子光谱为连续光源，钨灯、氢灯，原子光谱为锐线光源，空心阴极灯；d. 光源的工作方式不同，分子光谱为直流信号，原子光谱为交流信号；e. 检测器不同，分子光谱为宽频吸收，信号强，普通光电池、光电管。光电倍增管，原子光谱为窄带吸收，信号弱，必须用光电倍增管。4 简述原子吸收光谱法的准确度一般优于原子发射光谱法的主

6、要原因何在？答：在原子吸收测量条件下，测量对象是占原子总数99以上的基态原子，而原子发射光谱测量的是占少数的激发态原子，温度的变化主要影响激发态原子数的变化，而它们在原子吸收测量条件下占原子总数不到1%，对基态原子数的影响很小，因此原子吸收光谱法的准确度要优于原子发射光谱法。5 简述原子吸收峰值测量法的基本原理。答：原子峰值吸收测量是在中心频率 0两旁很窄（ d 0）范围内的积分吸收测量，此时 K = K 0。在原子化器中吸收线的变宽以多普勒变宽 D为主，根据经典理论， 峰值吸收系数 K 0 与 D成反比，与积分吸收成正比，K 0 2 ln 2 K d，由于 K = K 0，代入 K 0 2

7、ln 2 kN 可得D DA .0 434 2 ln 2 kNl，合并常数后得 A Kc，即原子吸收峰值测量的基础。D6 说明原子吸收光谱仪的主要组成部件及其作用。答：原子吸收光谱仪主要由（1）锐线光源，发射谱线宽度很窄的元素共振线；（2）原子化器，将试样蒸发并使待测元素转化为基态原子蒸气；（3）分光系统，使锐线光源辐射的共振发射线正确地通过或聚焦于原子化区，把透过光聚焦于单色器的入射狭缝，并将待测元素的吸收线与邻近谱线分开；（4）检测系统，将待测光信号转换成电信号，经过检波放大、数据处理后显示结果；（ 5）电源同步调制系统，消除火焰发射产生的直流信号对测定的干扰。7 在原子吸收光谱仪和原子荧

8、光光谱仪中对光源如何进行调制？为什么要进行光源调制？答：采用和空心阴极灯同频率的脉冲或方波调制电源，组成同步检波放大器，仅放大调频信号，为了消除原子化器中的原子发射干扰。8 试比较石墨炉原子吸收光谱分析法与火焰原子吸收光谱分析法的优缺点，并说明 GF AAS 法绝对灵敏度高的原因。答：（1）石墨炉原子吸收光谱分析法的优点是：试样用量少，液体几微升，固体几毫克；原子化效率几乎达到 100；基态原子在吸收区停留时间长，约为 10 1 s，因此绝对灵敏度极高。缺点是：精密度较差，操作也比较复杂。（2）火焰原子吸收光谱分析法的优点是：对大多数元素有较高的灵敏度，应用广泛，但原子化过程中副反应较多，不仅

9、使气态基态原子数目减少，使测定方法的灵敏度降低，而且会产生各种干扰效应。9 哪些测定条件影响原子吸收光谱分析的灵敏度？答：（1）分析线，通常选择元素的共振吸收线作为分析线以得到最好的灵敏度；（2）单色器光谱通带，合适的光谱通带可提高灵敏度；（3）灯电流，尽量使用最低的灯电流；（4）原子化条件，在火焰原子吸收中，选择使入射光束从基态原子密度最大区域通过的原子化条件以提高分析的灵敏度，在石墨炉原子吸收法中，在保证完全原子化条件下尽量使用低的原子化温度。10 下列说法正确与否？为什么？（1）原子化温度越高，基态气态原子密度越大；（2）空心阴极灯工作电流越大，光源辐射的强度越大，测定的灵敏度越高；（3

10、）原子吸收分光光度计用调制光源可以消除荧光发射干扰；（4）原子荧光分光光度计可不用单色器；（5）采用标准加入法可以提高分析方法的灵敏度；（6）原子荧光发射强度仅与试样中待测元素的含量有关，而与激发光源的强度无关。答：（1）错，在原子吸收光谱中，基态气态原子密度N 0 受温度影响很小，基本不随温度变化；（2）错，空心阴极灯的电流太大，放电不稳，信噪比严重下降，灵敏度降低；（3）错，在原子吸收分光光度计中用调制光源是为消除原子化器中的原子发射干扰；（4）对，由于原子荧光的谱线比较简单，可不用单色器；（5）错，标准加入法的测定中是在同一条件下进行，因此并不能提高分析方法的灵敏度，而它能消除基体干扰和

11、某些化学干扰，故可以提高分析的准确度。（6）错，I f A I 0 k l N， N 与 c 成正比，所以 I f A I 0 k l c，I f 与 0I 也成正比。11 原子吸收光谱分析法中，背景干扰是怎样产生的？如何抑制和校正光谱背景？简述用氘灯校正背景吸收的原理。答：原子吸收光谱分析法中的背景干扰是由原子化过程中产生的分子吸收和固体微粒产生的光散射引起的干扰。在实际工作中，多采用改变火焰类型、燃助比和调节火焰观测区高度来抑制分子吸收干扰，在石墨炉原子吸收光谱分析中，常选用适当基体改进剂，采用选择性挥发来抑制分子吸收的干扰；在原子吸收光谱分析中，可采用仪器调零吸收法、邻近线校正背景法、氘

12、灯校正背景法和塞曼效应校正背景法等方法来校正背景。氘灯校正背景是采用双光束外光路，氘灯光束为参比光束。氘灯是一种高压氘气气体（D 2）放电灯，辐射190350 nm 的连续光谱。切光器使入射强度相等的锐线辐射和连续辐射交替地通过原子化吸收区。用锐线光源测定地吸光度值为原子吸收和背景吸收的总吸光度值，而用氘灯测定的吸光度仅为背景吸收值，这是因为连续光谱被基态原子的吸收值相对于总吸光度可以忽略不计。仪器上直接显示出两次测定的吸光度之差，即是经过背景校正后的被测定元素的吸光度值。12 试从原理和仪器装置两方面比较AAS 法和 AFS 法的异同点。答：（1）AAS 法和 AFS 法是基本原理完全不同的

13、两种分析方法，前者基于气态基态原子对辐射的吸收，后者基于气态基态原子在辐射能激发下产生荧光发射，属于发射光谱分析法。（2） AAS 法和AFS 法所用仪器相近，均有光源、原子化器、分光系统、检测系统和电源同步调制系统组成，不同的是 AAS 用的是锐线光源，AFS 除可以使用锐线光源外，还可以使用连续光源；仪器位置不同，在AFS 中，激发光源置于与分光系统（或与检测系统）相互垂直的位置，而 AAS 中，在同一直线方向上。13 计算火焰温度2000 K 时， Ba 553.56 nm 谱线的激发态与基态原子数的比值。已知gi /g0 3。解：Eihc4 . 1361015eV3 . 010 10c

14、ms12 . 24eV553 . 56nmN i g i E iexp ( )N 0 g 0 T2 . 24 eV3 exp ( 5 1 )8 . 618 10 eV K 2000 K66 . 81 1014 在火焰温度 3000 K 时， Cu 324.75 nm 谱线的热变宽为多少？（M Cu 63.54）解：D 7 . 16 10 70 TM Cu7 30007 . 16 10 324 . 75 nm63 . 5431 6. 10 nm15 原子吸收分光光度计的单色器的倒线色散率为 1.6 nm mm 1，欲测定 Si 251.61 nm 的吸收值，为了消除多重线 Si 251.43 n

15、m 和 Si 251.92 nm 的干扰，应采取什么措施？解：已 知 W D S，W 1 ( 251 . 61 251 . 43 ) nm 0 . 18 nm，W 2 ( 251 . 92 251 . 61 ) nm 0 . 31 nm代入可得 S 1 W 1 0 . 113 mm，S 2 W 2 0 . 194 mmD D要使测定 Si 251.61 nm 的吸收值时， 多重线 Si 251.43 nm 和 Si 251.92 nm 不产生干扰， 则应使狭缝宽度小于 0.113 mm。16 某原子吸收分光光度计的单色器的倒线色散率为 2.0 nm mm 1，狭缝宽度分别为 0.04 mm、0

16、.08 mm、0.12 mm、0.16 mm 和 0.2 mm，求相应的光谱通带宽度是多少？解：已知 W D S，分别代入 D 和 S 值可求得光谱通带宽度 W 分别为 0 . 08 nm，0 . 16 nm，0 . 24 nm，0 . 32 nm，0 . 40 nm。17 为检查原子吸收光谱仪的灵敏度，以 2 g mL 1 的 Be 标准溶液，用 Be 234.86 nm 的吸收线测得透射比为 35 ，计算其灵敏度为多少？1解：灵敏度用特征浓度表示为 c c s 0 . 0044 2 g mL 0 . 00441 . 93 10 2g mL 1A lg 135 %18 用原子吸收光谱分析法测

17、定铅含量时，以 0.1 g mL 1 质量浓度的铅标准溶液测得吸光度为0.24，连续 11 次测得空白值的标准偏差为0.012，试计算其检出限。解：Ds30.1gmL130.0120.015gmL115ngmL10.01 ，配制试液A0. 2419 已知用原子吸收法测镁时的灵敏度为0.005 g mL1，试样中镁的含量约为时最适宜质量浓度范围为多少？若制备50 mL 试液时，应该称取多少克试样？1解：已知 s cc A 0 . 005 g mL A，最适宜的吸光度 A 的范围为 0.15 0.80，代入可得0 . 0044 0 . 00441最适宜的质量浓度范围为 0 . 17 0 . 91

18、g mL。若制备 50 mL 试液，应称取的试样质量 m ( g ) s 50 mL10 6在 0 . 085 0 . 455 g 之间。0 . 01 %20 用标准加入法测定血浆中锂的含量时，取 4 份 0.50 mL 血浆试样，分别加入浓度为 0.0500 mol L 1 的 LiCl 标准溶液 0.0 L ，10.0 L，20.0 L， 30.0 L，然后用水稀释至 5.00 mL 并摇匀，用1Li 670.8 nm 分析线测得吸光度依次为 0.201，0.414，0.622，0.835。计算血浆中锂的含量，以 g mL表示。解：已知AK(cxcs)，以 A对sc 作图如下0.90.80

19、.70.60.5A 0.40.30.20.10.0-1 0 1 2 3-1cs/mg.mL当 A 0 时，直线与 X 轴的交点 c x c s 0 . 659 g mL 1，1血浆中锂的含量为 c 0 . 659 g mL .5 0 mL .6 59 g mL 1。0 . 5 mL21 用火焰原子吸收法以 Ca 422.7 nm 吸收线测定血清中的钙。配制钙标准系列溶液的浓度（单位为 mmol L 1）分别为 0.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，测得吸光度分别为 0， 0.43，0.58，0.72，0.85，1.00。取 0.5 mL 血清加入 9.5 mL 4 三氯乙酸沉淀蛋白质

20、后，清液喷入火焰测得吸光度为 0.68。求血清中钙含量为多少？如果血清中含有 PO4 3 ，所得结果是偏高还是偏低？为什么？解：已知 A Kc，测定钙的标准曲线图如下1.00.80.6A0.40.20.0024c/( mmol/L )从图上可得吸光度值为0.68 的血清中钙的含量为24.mmolL1。如果血清中含有PO4 3 ，由于与 Ca 2 生成难挥发的Ca2P2O7，将会使测定结果偏低。22 用原子吸收法测定矿石中钼含量。制备的试样溶液每 溶液每 100 mL 含钼 2.00 103 g。取 10.00 mL 试样溶液于100 mL 含矿石 1.23 g ，而制备的钼标准 100 mL

21、容量瓶中，另一个 100 mL 容量瓶中加入 10.00 mL 试样溶液和10.00 mL 钼标准溶液， 定容摇匀， 分别测得吸光度为0.421 和 0.863，求矿石中钼的含量。解：c xA SA xA xcS0.0. 4212.00103g/100mL19.103g/100mL8630. 421矿石中钼的含量为.19103g/100mL100%0 . 155%。.1 23g/100 mL第八章电化学分析导论1 答：液接电位产生于具有不同电解质或浓度不同的同种电解质溶液界面之间，由于离子扩散通过界面的速率不同 有微小的电位差产生，这种电位差称为液接电位。2 答：负极：电子流出的极 正极：电子

22、流入的极阴极：接电源负极 阳极：接电源正极3 答：指示电极：在电化学测试过程中，溶液主体浓度不发生变化的电极参比电极：在测量过程中，具有恒定电位的电极4：解：左=左：Zn2+ 2e = ZnZn 2 ,Zn+0.0592 2lgZn2右：=-0.764+0.0592 2 lg0.1 =-0.793 VAgeAg右Ag,Ag0.0592lgAg0.7990.0592lg0.01=0.681 V0.681E右左0.793=1.474 VE0，所以是原电池。5.解：左左边：22HA2eH22AH，H20.0592lgHH，H0.0592lgH左=0.0592lg HE 右 左0.413 0.244

23、0.0592lg H0.0592lg H 0.1693H 1.4 10 mol lHA H AH AKHA31.4 10 0.116=0.215=7.6104X46.解： E右左0.9210.2443左左0.6767V左边：CdX22eCd44左Cd2,Cd0.0592 lg 2Cd2Cd24XCdX24K稳CdX244Cd2X4Cd2KCdX2 44稳X左Cd2,Cd0.0592lg 2KCdX2 4稳X0.67670.4030.0592lgK 稳0.220.150K 稳7.011 107.解：E右左 0.8930.2443左2左Cd0.6487VCdX22 eCd2X左Cd2,Cd0.05

24、92 lg 2Cd2XCdX2KspCd2X2Cd2Ksp222X左Cd2,Cd0.0592 lg 2KspX0.64870.4030.0592lgKsp0.022Ksp2.0 1012第九章电位分析法1.答：玻璃膜的化学组成对电极的性能影响很大，纯SiO 制成的石英玻璃就不具有响应氢离子的功能。如果在石英玻璃中加入碱金属的氧化物 如 Na O 2，将引起硅氧键断裂形成荷电的硅氧交换电位。 当玻璃电极浸泡在水中时，溶液中氢离子可进入玻璃膜与钠离子交换而占据钠离子的电位。由于氢离子取代了钠离子的电位，玻璃膜表面形成了一个类似硅酸结构的水化胶层。当被氢离子全部占有交换电位的水化胶层与试液接触时，由

25、于它们的氢离子活度不同就会发生扩散，氢离子的扩散破坏了膜外表面与试液间两相界面的电荷分布，从而产生电位差，形成相界电位 E 外。同理，膜内表面与内参比溶液两相界面也产生相界电位 E 内，显然， 相界电位的大小与两相间的氢离子活度有关，其关系为：E 外K外0.059lgaH外a，E 内K 内0.059lgH外a H内，a H 内因此，玻璃膜内外侧之间的电位差为E 膜E外E 内0.059lga H外a H内作为玻璃电极的整体，玻璃电极的电位应包含有内参比电极的电位，即：E玻E 内参E 膜pHx是通过与标准缓冲溶液的pH 相比较而确定的。或E 玻K0. 0 5 9 V p H2.答：由于 K 无法测

26、量， 在实际测定中， 溶液的用电位法测定溶液的 pH 时，先用标准缓冲溶液定位，然后直接在 pH 计上读出试液的 pH 。注意的事所选择的标准缓冲溶液的 pH 尽量与未知液的 pH x 接近，这样可以减小测量误差。3.答： 1 银电极 2 银电极3 Al 3离子选择性电极 4 铂电极4.解：终点二分之一时pH4.184此时a H104.186.6 105终点二分之一时aAaHAKaa Ha AaH6.6 105a HA5解：ESCE左0.2443左左E 内参E 膜EAg AgCl0.0592lgaCl0.0592lgaF 内aF 外EAg AgCl0.0592lg 0.10.0592lg2.5

27、 101 1030.2240.05920.0592lg 2.5 1010.248VESCE左0.24430.2480.0037V6解：ESCEpHK0.0592pHEs K 0.0592 pH sE x K 0.0592 pHxEx EspH x pHs0.05920.06 0.2185.000.0592=2.33 7解：E SCE Mg 2SCE K 0.0592 lg2 a Mg 2, 0.0592K pMg22 E x E s1 pM x pM s0.05922 2 0.412 0.275lg 1.15 100.05926.572pMxpMs2ExEs液6.64 =6.50 0.0592

28、lg 1.1510220.4120.275液0.05921.9393 33.78380.137液液0.002VpMx 11.9393 33.78780.1370.002pMx 2 =1.9393+33.78380.137-0.002pM 范围在6.506.64之间8解：1分别溶剂法求Ki jlgKi jiSjK671130.760.0592 1000,i j=0.17 12误差=KK,NaaKaNa1100%=0.171.00 103100%1.01021.7%9解：E F SCEK 0.0592lg c FEs K 0.0592lg c sE x K 0.0592lg c xlg c s 0

29、.217 0.158c x 0.05924c x 10 mol / l10解： 1 V NaOH 15.50 15.60 15.70 15.80 E 7.70 8.24 9.43 10.03 E5.4 11.9 6 V2E2 65 -59 V65V ep 15.50 15.70 15.6065 59=15.56ml (2)滴定至一半时的体积V 半1V 终115.567.83 ml7.00227.83滴定一半 pH 半为： pH半 =5.47+ （6.60-5.47 ）14.007.00=5.6 此时a H105.62.51 106而滴定至一半时：a Aa HAK a a Ha HA a A a

30、 H 2.51 10 6第十章 极谱分析法3.答：极谱分析是微量分析方法，测定依次在电极发生的物质的量的多少。4.答：底液，即含有支持电解质，除氧剂，络合剂及极大抑制剂的溶液。110解：对于可逆波：dih21di 83.1 21 1.71 64.7 2di 1.94 A11.解：设 50 ml 试液中浓度为 C mol l4.0 KC x2则：9.0 k 10 C x 0.5 1 1010 0.5解得C =3.67104mol lx100%0.24%试样Zn质量数为：3.671045010365.390.500012.解： 50ml 中溶液Cx0.5 2.3 102id 146.3 8.4KC

31、x则：id268.4 8.4K C50试样中Cx3.94104mol l58.693115.7mg L1N2 i质量为：Cx501013解：由可逆金属的极谱波方程得：E E 1 0.0592 lg di i2 n i0.0592 i d 17.10.66 E 1 lg 12 2 17.10.71 E 1 0.0592 lg i d 19.922 2 19.91.71 E 12 0.05922 lg i d20.0 20.0从上式接得 di =20 A从（ 1）式或（ 2）式得 E 1 =-0.64V 214解：由E12CE1220.0592lgKCx0.0592 nlgL4n得E12CE10.

32、0592lgKPb2x0.0592 nlgYn代入数据：E12C0.4050.059218 lg 1.0 1010.0592lg 1.00 10222=-879V 15.解：以E1对 lg L 作图R1.580.255.32-1.170 2CKx0.0592 lg nL可求kVRtVMtM0.25由E11V MV mtMF c0.25307.5ml2CV7.5ml0.100 0.300 0.500 0.000 0.0200 0.0600 Cx2/mol LE1/V-0.692 -1.083 -1.113 -1.128 -1.152 22 lg xE 即为 MIII-1.699 -1.222 -

33、1 n3-0.523 -0.301 Cx2=0 时的半波电位。E =0.692V 22作图或求直线的方程得：E1c=-0.06066lg x21.18677 F eIII的浓度，2x0. 0 5 9 2 0. 0 6 0 6 6 3斜率得x3络合物组成：Mx3截距KE 0.0592 2 3lgKc=-1.18677 得K =1.2102516.解： 在 0.0V 处，只有F eIIIF eII，得到F eII，浓度等于即：C F eIIC FeIII由尤考方程得：12.5KCF eIIIIIF e0。溶液中发生还原反应F eII的总浓度为C F eII+CF eII在 -1.5V 处F eII

34、I30.0=2 KCF eIICF eII即： 30.0= KCF eIIeC FeIIIIII即：15.0= KC FCF e 得：CF eCF eIIIF eIII12.55IIC156 C F e III 5 C F e II 1第十一章 电解及库仑分析法 1.答：分解电压：在电解时，能够使被电解物质在两电极上产生迅速，连续的惦记反应，所需的最 低外加电压。只有当外加电压达到能克服此电解池的反电动势时，电解才能继续进行，i-U 曲线上的电解电流才能随外加电压的增大显著上升。2答：在控制电流电解分析中，由于电解电流大，并且基本恒定，因此电解效率高，分析速度快。但由于阴极电位不断负移，其它种

35、离子也有可能沉积下来，所以选择性差。由于控制阴极电位能有效的防止共存离子的干扰，因此选择性好。该法既可作定量测量，又 可广泛地用作分离技术，常用于多种金属离子共存情况下的某一种离子的测定。6答：库仑分析的先决条件是电流效率为100%。电流效率是指被测物质所消耗的电量（Q ）与通过电解池的总电量（Q ）实际应用中由于副反应的存在，使100%的电流效率很难实现，其主要原因为：1.溶剂的电极效应 常用的溶剂为水，其电极反应主要是 H 的还原和水的电解。利用控制工作电极电位和溶液 PH 的办法能防止氢或氧在电极上析出。若用有机溶剂及其它混合溶液作电解液，为防止它们的电解，应事先取空白溶液绘制 2.电活

36、性杂质在电极上的反应U 曲线，以确定适宜的电压范围及电解条件。试剂及溶剂中微量易还原或易氧化的杂质在电极上反应也回影响电流效率。可以用纯试剂作空白加以校正消除；也可以通过预电解除去杂质，即用比所选定的阴极电位负 0.30.4V 的阴极电位对试剂进行预电解，直至电流降低到残余电流为止。3.溶液中可溶性气体的电极反应 溶解气体主要是空气中的氧气，它会在阴极上还原为 H O或 H O 。除去溶解氧的方法是在电解前通入惰性气体（一般为氮气）数分钟，必要时应在惰性气氛下电解。4.电解自身参与反应 如电极本身在电解液中溶解，可用惰性电极或其它材料制成的电极。5.电解产物的再反应 常见的是两个电极上的电解产

37、物会相互反应，或一个电极上的反应产物又在另一个电极上的反应。防止的办法是选择合适的电解液或电极；采用隔膜套将阳极或阴极隔开；将辅助电极置于另一容器内，用盐桥相连接。6.共存元素的电解 若式样中共存元素与被测离子同时在电极上反应，则应预先进行分离。7.解：(1.1)AgAg,Ag0.0592lgAgAg0.7990.0592lg0.010=0.681V CuCu2, Cu0.0592 lg 2Cu2Ag0.3370.0592 2lg 2=0.346V Ag CuAg先析出(2)Ag 析出完全时电位为：, AgAg,Ag0.0592lgAg105Ag0.7990.0592lg 0.01 1050=

38、0.385V ,AgCu0.385V 或 0.385-0.346V 之间,CuAgAg和Cu2可完全分离。阴极控制电位在CuCuCu2,Cu0.0592 lg 2Cu28解：0.3370.0592lg 0.102=0.307V SnSn 2,Sn0.0592 lg 0.1 2Sn0.1360.0592lg 0.102=-0.166V Cu Sn阴极上 Cu 先析出 Cu 析出完全时，阴极电位为：,Cu2,Cu0.0592 lg 0.1 10 25CuCu=0.337-60.0592+0 2=0.159V 9.解：,SnCu 和 Sn 可完全分离Cu 和 Sn。Cu阴极电位控制在0.159V 或

39、-0.1660.159V 之间，即可完全分离Zn0.7630.0592lg 0.10.702=-0.793V+0.70=-0.093V Cd0.4030.0592lg 0.10.482=-0.433V+0.48=0.047 Cd 先析出Zn 开始沉积时电位为Zn0.093 V0.48CdCd2,Cd0.0592 lg 2Cd20.0930.4030.0592lgCd20.482Cd21.81 106mol liR10解：Uacac阴极：2H2eH2c=0 阳极：2H O4eO 24HH4aO2,H O 20.0592 lg 4P O 211.230.0592lg14 14=1.23 Uacac

40、iR=1.23-0+0.487-0+0 =1.717V 11解：Zn0.7630.0592lg 0.0102=-0.822V H200.0592lgHH2-0.822=-0.0592 pH +（-0.40）pH =7.1 pH 7.1 12.解：itit10kts13lg 0.01%2316s38.6 min0.232.5010k600K1.727103t1 kCtC010Kt10lgCt1C 01.72713.解：Qit20156018000cgm CuQM21800063.5465.93zF96485m clQMcl21800035.453 26.61 gzF2 96485Mcl2第十二章

41、色谱分析法1简要说明气相色谱法的分离原理。答：利用不同物质在固定相和流动相中具有不同的分配系数，当两相作相对移动时，使这些物质在 两相间进行反复多次分配，原来微小的分配差异产生了很明显的分离效果，从而依先后顺序流 出色谱柱。2气相色谱仪有哪些主要部件，各有什么作用？答：气相色谱仪的主要部件有：高压气瓶、气化室、恒温箱、色谱柱、检测器。高压气瓶：储存载气。气化室：将液体或固体试样瞬间气化，以保证色谱峰有较小的宽度。色谱柱：分离试样。恒温箱：严格控制色谱柱的温度。检测器：检测从色谱柱中流出的样品。3试述热导池检测器及氢火焰电离检测器的工作原理。答：热导池检测器是基于被分离组分与载气的导热系数不同进

42、行检测的，当通过热导池池体的气体 组成及浓度发生变化时，引起热敏元件温度的改变，由此产生的电阻值变化通过惠斯登电桥检 测，其检测信号大小和组分浓度成正比。氢火焰电离检测器是根据含碳有机物在氢火焰中发生电离的电理而进行检测的。4根据速率理论方程式，讨论气相色谱操作条件的选择。答：见课本 214216 页。5试述速率理论方程式中 A 、B/ 、C 三项的物理意义。答： A：涡流扩散项，在填充色谱中，当组分随载气向柱出口迁移时，碰到填充物颗粒阻碍会不断 改变流动方向，使组分在气相中形成紊乱的类似“ 涡流” 的流动，因而引起色谱峰的变宽。B/ ：分子扩散项，是由于色谱柱内沿轴向存在浓度剃度，使组分分子

43、随载气迁移时自发地产生由高 浓度向低浓度的扩散，从而使色谱峰变宽。C ：传质阻力项。6如何选择气液色谱固定液？答：（1）极性组分，一般选择非极性固定液。（2）中等极性的组分，一般选用中等极性的固定液。（3）强极性组分，选用强极性固定液。（4）极性与非极性组分的混合物，一般选用极性固定液。7色谱定性和定量分析的依据是什么？各有哪些主要定性和定量方法。答：色谱定性分析的依据是：保留值。主要的定性分析方法： （ 1）利用保留值与已知物对照定性。（ 2）利用保留值经验规律定性。（ 3）根据文献保留数据定性。色谱定量分析的依据是：被测组分的质量与其色谱峰面积成正比。主要的定量分析方法： （ 1）归一化法

44、。（ 2）内标法。（ 3）标准曲线法。8进行色谱定量分析时，为什么需使用定量校正因子？何种情况下可不使用校正因子？答：见课本 231 页。9进行气相色谱分析时，其实验条件如下： 柱温为 125，进口压力为 130.0kPa，出口压力为 100kPa，用皂膜流量计于 27测得柱出口载气流量为 29.5mL min-1，在此温度下的水蒸气分压为 2.70kPa，空气的保留时间为 0.12min ，试样中某组分的保留时间为 5.34min。计算：（1）压力校正因子 j；（2）校正到柱温柱压下的平均载气流量 F ；（3）死体积 V 0；（4）该组分的调整保留体积 V 。解：（1）j3(p i/p 02

45、 )12 3 (130.0/100)10.86472 (p i/p 0) 312 (130.0/100) 31（2）FcF 0p0p 0pwT cj29.51002.703980.864732.9 mlmin1T100300（3）V 0t0F00.1232.93.9 mL（4）V R t R F 0 5.34 32.9 175.7 mL10某色谱柱长 60.0cm，柱内经 0.8cm，载气流量为 30mL mL-1，空气、苯和甲苯的保留时间分别是 0.25min ，1.58min 和 3.43nin。计算：（1）苯的分配比； （2）柱的流动相体积 Vg 和固定相体积 V l（假设柱的总体积为

46、V g+V l）；（3）苯的分配系数； （4）甲苯对苯的相对保留值。解：（ 1）RRtt0t01.580.255.32100s、 1000s 和 104s 时0.25（ 2）Vgt0F 0300.257.5mLVL60.0(0.8)2Vg30.17.522.6mL2（ 3）KkV g5.327.51.76V L22.6（ 4）甲苯，苯t3.43 0.253.182.39R 甲苯t R 苯1.580.251.3311某色谱柱的柱效能相当于10 4 块理论塔板。当所得色谱峰的保留时间为的峰底宽度 (Wb)分别是多少？假设色谱峰均为符合正态分布。解：n 16 ( tR ) 2 n 10 4 块wb1

47、w b 4 t R n即，t R 100s 时，w b 4st R 1000s 时，w b 40st R 10 s 4 时，w b 400s12在一根色谱柱上测得某组分的调整保留时间为 1.94min，峰底宽度为 9.7s，假设色谱峰呈正态分布，色谱柱的长度为 1m，试计算该色谱柱的有效理论塔板及有效理论塔板高度。解：n eff 16 ( t R ) 2w b16 ( 1.94 60 ) 22304 块9.7又 n eff LH effn eff 1000 0.434mm230413在一个柱效能相当于 4200 块有效理论塔板的色谱柱上，十八烷及 甲基十七烷的调整保留时间分别为 15.05mi

48、n 及 14.82min 。（1）这两个化合物在此色谱柱上的分离度是多少？（2）如果需要分离度 R=1.0 ，需要多少块有效理论塔板？解： n eff t R(2) t R(1)(1) R 4 t R(2)4200 15.05 14.82R 0.254 15.05n eff 15.05 14.82(2)1.04 15.05n eff 68507块14在一根 3m 长的色谱柱上， 分析某试样时， 得到两个组分的调整保留时间分别为 13min 及 16min ，后者的峰底宽度为 1min ，计算：（1）该色谱柱的有效理论塔板数；（2）两个组分的相对保留值；（3）如欲使两个组分的分离度 解：R=1.5，需要有效理论塔板数为多少？此时应使用多长的色谱柱？( ) neff1.6t R (2)2wb(2)(2)2,11.616214096块t R(2)t R(1)16 131.23( ) 3 R=neff2 11A=0.05cm ，B=0.50cm2s-1，C=0.10s。42 11.5neff1.23 141.23neff1030块L1L2neff1neff23L240961030L20.75m15对某特定的气相色谱体系，假设范