《分析化学》第四版 习题答案

《分析化学》第四版习题答案《分析化学》第四版习题答案第一章绪论1、仪器分析和化学分析：仪器分析是以物质的物理性质和物理化学性质（光、电、热、磁等）为基础的分析方法，这类方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法2、标准曲线与线性范围：标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）3、灵敏度、精密度、准确度和检出限：灵敏度精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度；试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）；某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。第三章光学分析法导论1、原子光谱和分子光谱：由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱；由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。2、原子发射光谱和原子吸收光谱：当原子受到外界能量（如热能、电能等）的作用时，激发到较高能级上处于激发态。但激发态的原子很不稳定，一般约在108s内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱；当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态原子吸收光谱。3、线光谱和带光谱：4、光谱项和光谱支项；、、J光谱项

2S1L；J光谱支项5、统计权重和简并度；由能级简并引起的概率权重称为统计权重；

2S1L。J在磁场作用下，同一光谱支项会分裂成2J＋1个不同的支能级，2J＋1称为能级的简并度。6、禁戒跃迁和亚稳态；不符合光谱选择定则的跃迁叫禁戒跃迁；亚稳态7、8、9、分子荧光、磷光和化学发光；荧光和磷光都是光致发光，是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态，再由激发态回到基态而产生的二次辐射。荧光是由单重激发态向基态跃迁产生的光辐射，磷光是单重激发态先过渡到三重激发态，再由三重激发态向基态跃迁而产生的光辐射。化学发光是化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射。10、拉曼光谱。拉曼光谱是的光谱。第四章原子发射光谱法1、何谓共振线、灵敏线、最后线和分析线？它们之间有什么联系？后线往往就是最灵敏线；分析线是分析过程中所使用的谱线，是元素的灵敏线。2、影响原子发射光谱普线强度的因素有哪些？谱线自吸对光谱定量分析有何影响？I

iAhv(1)Nexp(E

/kT)，影响谱线强度的主要因素有gij Z ij ij ig激发电位EE越低，谱线强度越大；i i跃迁几率A，与谱线强度成正比；ij统计权重原子总密度，与谱线强度成正比；，存在最佳激发温度。在光谱定量分析中，自吸现象的出现，将严重影响谱线的强度，限制可分析的含量范围。3、激发光源的作用是什么？对其性能有何具体要求？能力强，灵敏度高，稳定性好，结构简单，操作方便，使用安全。4、常用的激发光源有哪几种类型？简述工作原理和基本特点。答：目前常用的激发光源有直流电弧光源，其工作原理是：直流电弧被高频引燃装置引燃，阴极产生热电4000～7000K，激发能力强，但放电的稳定性差，定量分析的精密度不高，适用于矿物和难挥发试样的定性、半定量及痕量元素的分析。低压交流电弧光源，其工作原理是：为了维持交流电弧放电，发生器由高频高压引燃电路和低压电弧电路4000～8000K，激发能力强，但电极温度低，其蒸发能力稍差，光源稳定性较好，定量分析的精密度较高，广泛用于金属、合金中低含量元素的定量分析。高压火花光源，其工作原理是：高压火花发生器使电容器储存很高的能量，产生很大电流密度的火花放电，于低熔点金属和合金的定量分析。Ar工作气体被电离，产生的电子和氩离子1104ICP放电。当雾化器产生的气溶胶被载气导入ICP炬中时，试样被蒸发、解离、电离和激发，产生原子发射光谱。其特点是：激发温度高，一般在5000～8000光源的自吸效应小，可用于痕量组分元素的测定，但仪器价格贵，等离子工作气体的费用较高，对非金属元素的测定灵敏度较低。6、简述ICP光源的工作原理及其分析性能。Ar强大的感生电流产生大量的热能又将等离子体加热，使其温度达到1104

K，形成ICP放电。当雾化器产生的气溶胶被载气导入ICP5000～8000K光源的自吸效应小，可用于痕量组分元素的测定，但仪器价格贵，等离子工作气体的费用较高，对非金属元素的测定灵敏度较低。8、简述光谱定性分析基本原理和基本方法。析中，一般只要在试样光谱中鉴别出2～3条元素的灵敏线，就可以确定试样中是否存在被测元素。通常采用两种（）标准光谱图比较法，又叫铁光谱比较法，定性分析时，将纯铁和试样并列摄谱于同一感光板上。将谱板在映谱仪上放大20倍，使纯铁光谱与标准光谱图上铁光谱重合，若试样光谱上某些谱线和图谱上某些元素谱线重合，就可确定谱线的波长及所代表的元素。这种方法可同时进行多种元素的定性分析。2）标准试样光谱比较10、选择内标元素及分析线对的原则是什么？答：12.内标元素可以是基体元素，也可以是外加元素，但其含量必须固定。分析线对的波长、强度也应尽量接近，以减少测定误差。分析线对应无干扰、无自吸，光谱背景也应尽量小。第五章原子吸收与原子荧光光谱法1、2、3、简述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）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）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）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（）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。4、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103nm，所以在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1～20氛中放电，因此发射线的热变宽、压力变宽和自吸变宽都很小，辐射出的特征谱线是半宽度很窄的锐线D L（10～103n的锐线光源。6、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GFAAS法绝对灵敏度高的原因。（）100％；基态原子在吸收区停留时间长，约为101s，因此绝对灵敏度极高。缺点是：精密度较差，操作也比（2）反应较多，不仅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。第六章分子发光分析法2、简述影响荧光效率的主要因素。（1）发荧光的物质中都含有共轭双键的强吸收基团，共轭体系越大，荧光效率越高；分子（2）溶剂的极性对荧光物质的荧光强度产非辐射跃迁引起的荧光的效率降低；溶液pH值对含有酸性或碱性取代基团的芳香族化合物的荧光性质有影响；表面活性剂的存在会使荧光效率增强；顺磁性物质如溶液中溶解氧的存在会使荧光效率降低。3（）在仪器方面：仪器的基本装置相同，不同的是吸光光度法中样品池位于光源、单色器之后，只有一个单色器，且在直线方向测量，而荧光分析法中采用两个单色器，激发单色器（在吸收池前）和发射单色器（后，且采用垂直测量方式，即在与激发光相垂直的方向测量荧光。4、试从原理和仪器两方面比较荧光分析法、磷光分析法和化学发光分析法。（1）（2）