仪器分析复习思考题

复习思考题第2章 色谱分析1、在气相色谱法中，用于定性的参数是什么？答：保留时间（保留指数）2、衡量色谱柱柱效能的指标是什么？答：用有效塔板数n和有效塔板高度H作为衡量柱效能的指标。3.在液相色谱中，范第姆特方程式中的哪一项对柱效的影响可以忽略不计?答：纵向扩散项4、气相色谱分析中，理论塔板高度与载气线速u间的关系答：随u的增加而出现一个最小值。5、气相色谱法使用的热导池检测器，产生信号的原理，是利用组分与流动相之间的什么质 热导系数不同6、用角鲨烷分离甲烷、乙烷、丙烷时，它们从色谱柱中流出的顺序答：甲烷、乙烷、丙烷7、分配比表示物质在两相中的什么之比答：机相中被萃取物的总浓度与水相中被萃取物的总浓度之比。8、范第姆特方程式可以说明的哪些方面答：它可以说明填充均匀程度、担体粒度、载气种类、载气流速、柱温、固定相液膜厚度等对柱效、峰扩张的影响。9、如果试样比较复杂，相邻两峰间距离太近或操作条件不易控制稳定，要准确测量保留值有一定困难的，可以采取什么方法10单位:g),浓度为

1mL

分配到流动相中的量为m(单位:g)浓度为c(单位:g 1则该组分的分配比k是多少答：cs/cmol ),L L Lt理论塔板数n的计算式为 n5.54

2 t 16

2 b W 1 b2越多，h越小。12的调整保留值之比称为相对保留值,亦称 选择性（选择性比）。描述色谱柱效能的指标是（理论）塔板数,柱的总分离效能指标是分离度。测定相对校正因子时，若标准物质的注入量ms0.435gAs4.00cm2;i0.864g8.10cm2

f'，则组分i的相对校正因子i，则组分

0.981。15、气相色谱分析的基本程序是往气化室进样，汽化了的试样在色谱柱里分离，然后各组分依次流经 检测器然后载气放空 ,它将各组分的物理或化学性质的变化转成电量变化输给记录仪，描绘成色谱图。16．长度相等的两根色谱柱，其范第姆特常数如下：AB(cm2·s-1)C（s）柱10.180.400.24柱20.050.500.100.50cm2·s-1,那么这两根柱子的理论塔板数哪一个大？11的最佳流速是多少？对柱1：H=A+B/u+Cu=1.1cm 对柱2：H=A+B/u+Cu=1.1cm又H=L/n 长度相同所以两根柱子理论塔板数n相由题意得：对柱1：U最佳=B/C的根号下=1.29cm/s17、有一物质对，其r =1.15,要在填充柱上得到完全分(R=1.5),所需的有效塔板数是多少

21=0.1cm，应使用多长色谱柱？有效N有效=16R的平方｛r21/r21-1｝的平方=16*1.5*1.5（1.15/0.15）=2116根据公式R=0.25根号下L/Ｈ*（ａ-１/ａ）得L=2.116ｍ组分环已烷苯甲苯二甲苯tR3min26s5min32s7min06s9min18sY2.1mm组分环已烷苯甲苯二甲苯tR3min26s5min32s7min06s9min18sY2.1mm3.2mm3.9mm4.6mm12解：三种组分保留值用记录纸上的距离表示时为：苯：（5+32/60）×[（1200/10）/60]=11.07cm甲苯：(7+6/60)×2=14.2cm二甲苯:(9+18/60)×2=18.6cm环己烷：(3+26/60)×2=6.87cm故理论塔板数及塔板高度分别为：n=5.54（tR/半峰宽）的平方=5.54（6.87/0.21）的平方=5929.04n=5.54（tR/半峰宽）的平方=5.54（14.2/0.39）的平方=7344.42H=L/n=0.0002723m=0.027cm第7章 原子发射光谱分析1．简述原子发射光谱定性分析的原理和通常采用的分析方法。光度与待测元素浓度成正比关系，这就是原子吸收光谱定量分析的依据。常用两种方法进行定量分析：（１）标准曲线法：该方法简便、快速，但仅适用于组成简单的试样。率过小的情况。第8章 原子吸收光谱分析1、原子吸收分光光度分析法答：是基于物质所产生的原子蒸汽对特定谱线的吸收作用来进行定量分析。2、在原子吸收分光光度法中，吸收线的半宽度是指答：在中心频率吸收系数一半处的,吸收线轮廓上两点间的频率差。3、原子吸收光谱分析中光源的作用答：辐射待测元素的特征光谱。获得较高的灵敏度和准确度。4、在原子吸收分析中，当共存元素原子浓度很小时，影响吸收线变宽的主要原因2答：热导系数不同。5、在原子吸收分光光度分析中，光源发射出单色器不能分离的非原子吸收线，此时用于析，使工作曲线怎样变化 答：向下弯曲。6、原子吸收分光光度法中，常在试液中加入KCl的作用答：消电离剂7、当待测元素的浓度c或质量m改变一个单位时，吸光度A的变化量称为灵敏度。8、待测元素能给出三倍于标准偏差的读数时的浓度或量称为什么?答：检出限在原子吸收分光光度分析中，对光源最主要选择的参数是 灯电流 。在原子吸收分光光度法中，峰值吸收系数K0是指 吸收系数Kv随频率变化，在Vo处有一极大值Ko 。在原子吸收分析中，对光源要求辐射线的半宽度比吸收线的半宽度窄得多。A1.0nm,2.0nmmm1,应选择的狭缝宽度为0.5mm。原子吸收分光光度法中，光源一般是用空心阴极灯，它辐射的待测元素特征光谱,通过一定厚度的被测原子蒸气时，部分光被气态基相原子吸收，测得其减弱的程度后，即可求得被测元素的含量。14、空心阴极灯的阳极是钨棒，而阴极材料是待测元素的纯金属或合金,管内充有(Ar或Ne),它的操作参数是灯电流。物质所产生的原子蒸气对特征谱线的吸收（被测物质的分子对光具有选择吸收）16、原子吸收法定量分析的依据是比尔定律，A=Kc。。17、在原子吸收分析中，实现测量峰值吸收K0的条件是：(1)采用锐线光源线半宽度小于吸收线的半宽度；(2)发射线和吸收线中心频率一致相同或相等。简述原子吸收光谱分析的基本原理？引起原子吸收谱线变宽的主要因素有哪些？光度与待测元素浓度成正比关系，这就是原子吸收光谱定量分析的依据。主要因素：自然宽度、多普勒变宽、压力变宽?20285.2nm处,

的标准镁溶液，与去离子水交换连续测定11次，测得记录仪波高如下。求该原子吸收分光光度计对镁的检出限。测定次数1234567891011滤高mm25.526.025.525.026.526.026.525.026.027.026.03测定血桨试样中锂的含量，将两份0.500mL5.00mL水中，然后在这二份溶液中加入10L2）20.0L0.0500mol/Ll标准溶液，在原子吸收分光光度计上测得读数（任意单位）依次123.（68.=6.94]解:将加入的标准溶液浓度换算成稀释后的浓度,然后用其对吸光度作图.换算后浓度分别为:Vs×10-3×0.050/5.50(1)0,(2)9.09×10-5mol.L-1,(3)1.82×10-4mol.L-1故:血浆中锂的浓度为9.28×10-5mol.L-1用原子吸收法测定某污水中的镉含量时，取10mL水样测得吸光度为0.435。后又取10.00mL水样再加入1.00mL98mgL10.807(表示)。设该污水试样中铬的含量为Cx，由题意知Ax=kCx Ao=k(Co+Cx)得Cx=Ax/(Ao-Ax)*Co=0.435/(0.807-0.435)*98=114.6mg/L第9章 紫外吸收光谱分析1．物质的紫外-可见吸收光谱的产生的机理。2、示差分光光度法适用于的范围答：测定高含量的组分3、某符合比耳定律的有色溶液，当浓度为c时，其透光度为T液的透光度的对数为多少？ 答：2LgTo

。若浓度增大1倍，则此溶04、光度测定中使用复合光时，曲线发生偏离，其原因是什么？答：1、各光波的摩尔吸光系数值相差较大。2、有色物浓度太高。一般来说，反式异构体λmax比顺式异构体λmax 大的原因，在于反式异构的共轭程度大，而顺式异构体由于邻近原子间位阻效应作用，导致共轭程度减小。

*—π*和 n—π*。其中σ—σ*的跃迁所需能量最大，故出现在小于200nm处。7、分光光度法测定钛，可用(1)HO

法(=7.2102Lmol1cm1),也可用(2)二安替比啉甲烷法2 2(=1.8104Lmol1cm1)。当测定试样中钛含量较低时，用二安替比啉甲烷法较好。8、根据吸光度具有加和性的特点，在适当条件下，于同一试样中可以测定两个以上组分。示差分光光度法是采用浓度与试液（稍低于试液）来测量未知试样吸光度的方法。第10章 红外吸收光谱分析1．红外光区在可见光区和微波光区之间，习惯上又将其分为三个区近红外中红外和远红外。其中中红外的应用最广。在红外光谱法中，将基团在振动过程中偶极矩变化的称红外活性，相的称为非红外活性。一般说来，前者在红外光谱图上有吸收峰。4价电子运动，分子内原子在平衡位置附近的振动和绕其重心的转动。其中能量最大的是价电子能级，能量最低的是转动能级。分子振动能级跃迁所需的能量相当于 红外光，分子中电子跃迁的能量相当紫外光和可见 光。计算下列分子的不饱和度：(1)CHOSCl (2) C

N (3)CHNO (4)C

NCl (5)CH OS7 11

8 7 7 7 6 6

8 10 3(1)CHOSCl（Ω=2） (2) CHN(Ω=6) (3)CHNO（Ω=（7*2+2-7+1（N711 87 77的个数/2=5）(4)CHNC（Ω=6*2+2-6-（CL+（N/2=4）66(5)CHOS（Ω=8*2+2-10/2=4）SON加一（）CL81032-1 2m,:苯、甲苯、及乙苯的保留时1‟20“,2„2”3‟1“0.211cm,0.291cm,0.409cm1200mm.h-1,求色谱柱对每种组分的理论塔板数及塔板高度。解：三种组分保留值用记录纸上的距离表示时为：苯：（1+20/60）×[（1200/10）/60]=2.67cm甲苯：(2+2/60)×2=4.07cm t 2.67n 5.54( R )25.54( )2887.09乙苯:(3+1/60)×2=6.03cm

苯 Y1/2

0.211故理论塔板数及塔板高度分别为： H

L/n2/887.090.00225(m)0.23cm2-2甲苯和乙苯分别为：1083.7,0.18cm ; 1204.2,.17cm2-2）tR2=17min,Y2=1min,所以；n=16(-tR2/Y2)2=16×172=4624(2)t‟R1=tR1-tM=14-1=13mint”R2=tR2–tM=17-1=16min相对保留值a=t‟R2/t‟R1=16/13=1.231根据公式：L=16R2[(1.231/(1.231-1)]2Heff通常对于填充柱，有效塔板高度约为0.1cm,代入上式，得：L=102.2cm 1m某一气相色谱柱，速率方程中A,B,C0.15cm,0.36cm2.s-14.3计算最佳流速和最小塔板高度。5解：u最佳=(B/C)1/2=(0.36/4.3×10-2)1/2=2.89cm.s-1Hmin=A+2(BC)1/2=0.15+2×(0.36×4.3×10-2)1/2=0.40cm在一色谱柱上，测得各峰的保留时间如下：组分组分空气辛烷壬烷未知峰tR/min０.６13.917.915.4求未知峰的保留指数。=[(log14.8–log13.3)/(log17.3-log13.3)+8]×100=840.64?化合物AA,10.20min,n-C24H50,9.81min,n-C26H54,11.56min,计算化合物A的保留指数。测得石油裂解气的气相色谱图（前面四个组分为经过衰减1/4而得到，经测定各组分的f值并从色谱图量出各组分峰面积为：出峰次序空气甲烷二氧化碳乙烯乙烷丙烯丙烷峰面积342144.52787725047.3校正因子f0.840.741.001.001.051.281.36用归一法定量，求各组分的质量分数各为多少解：根据公式： m mwi100%i 100%i m miAfi iAf

100%Afi i Af 2140.7444.51.0042781.004771.0542501.2847.31.36i i2471.168故：CH4, CO2,C2H4,C2H6,C3H6,C3H8的质量分数分别为wCH4=(214×0.74×4/2471.168)×100%=25.63%wCO2=(4.5×1.00×4/2471.168=0.73%wC2H4=(278×4×1.00/2471.168)×100%=45.00%wC2H6=(77×4×1.05/2471.168)×100%=13.09%wC3H6=(250×1.28/2471.168)×100%=12.95%wC3H8=(47.3×1.36/2471.68)×100%=2.60%甲酸乙酸环己酮丙酸峰面积1.4.80.26172.60.5621331.00甲酸乙酸环己酮丙酸峰面积1.4.80.26172.60.5621331.0042.40.938求甲酸、乙酸、丙酸的质量分数。解：根据公式：

Af mwi i

100%i Af ms s及f'1/s'6求得各组分的校正因子分别为：3.831;1.779;1.00;1.07代入质量分数的表达式中得到各组分的质量分数分别为：w甲酸＝(14.8/133)×(0.1907/1.055)×3.831×100%=7.71%w乙酸=(72.6/133)×(0.1907/1.055)×1.779×100%=17.55%w丙酸＝(42.4/133)×(0.1907/1.055)×1.07×100%=6.17%当下述电池中的溶液是pH等于4.00的缓冲溶液在298K时用毫伏计测得下列电的电动势为0.209V: 玻璃电极│H+(a=x)‖饱和甘汞电极当缓冲溶液由三种未知溶液代替毫伏计读数如:(a)0.312V;(b)0.088V; (c)试计算每种未知溶液的pH. 解:根据公: E pH pH Std Test Std 2.303RT/F(a)pH=4.00+(0.312-0.209)/0.059=5.75同理:(b)pH=1.95 (c)pH=0.17V设溶液中pBr=3,pCl=1. 如用溴离子选择性电极测定Br-离子活将产生多大误已知电极的选择性系数KBr-,Cl-=6×10-3.已知 ani/nj%:

ji,j ai

100%E%=6×10-3×10-1/10-3×100=60%,其选择性系数KNa+,H+=30.如用此电极测定pNa33%,则试液的pH?解:30×aH+/10-3 <0.03 aH+<10-6 故:pH>6,于100mL铜盐溶液中加入1mL0.1mol.L-1Cu(NO3)2,电动势增加4mV,求铜的原来总浓度.解:已知: 10.1C Cx

(102E/0.0591)1 (1024/(0.0591000)1)1100故:Cx=2.73×10-3mol.L-10.1000mol.L-1NaOH50.00mL:V/mLpHV/mLpHV/mLpH0.002.9014.006.6017.0011.301.004.0015.007.0418.0011.602.004.5015.507.7020.0011.964.005.0515.608.2424.0013.397.005.4715.709.4328.0012.5710.005.8515.8010.0312.006.1116.0010.61绘制滴定曲线绘制DpH/DVV曲线用二级微商法确定终点计算试样中弱酸的浓度化学计量点的pH?(:pH)解:(a) 根据上,以E/V为纵坐标以V/mL为横坐标作图即可得到如左图所示的滴定7曲线．利用DpH/DV=(pH2-pH1)/(V2-V1)求得一阶微商，与相应的滴定体积列入下表．V/mLDpH/DVV/mLDpH/DVV/mLDpH/DV11.000.1315.251.3215.756.013.000.24515.555.4015.902.914.500.4415.6511.916.500.689然后，以DpH/DV对V曲线．从(b)表数据可以计算如下的二阶微商，可以看出终点应该介于15.60-15.70之间．V/mLD2pH/DV2V/mLD2pH/DV212.000.057515.4016.3213.750.1315.606514.8750.10:(65+1.532)=x:651.17315.70-1.532x=0.098故终点体积为15.60+0.0.098=15.698(mL)(d)0.1000×50.00=C×15.70 C=0.03140mol.L-1(e)同例题中求终点电位方法相同8.24+(9.43-8.24)×65/(65+1.532)=9.40(f)由于 Ka

[H][A][HA]当[A][HA]时pK a

1/2所以,滴定到一半时溶液的pH即为该弱酸的离解常数.滴定到一半时,体积为15.698/2=7.85mL,从pH–V曲线查得pH=5.60亦即离解常数pKa=5.603.000g锡矿试样以Na2O2,将溶液转移至250mL容量瓶,.25mL24.9mA.5mL浓度为6.0x10-3mol.L-128.3mA..解:根据公: CVhsxss CxH(VV)sxss 得Cx=3.30×10-3mol.L-1W%=Cx×0.250×118.3×100%/3.000=3.25%0.2g,150,250,350,500mg19.3,32.1,45.064.3mm.分数.解:绘制标准曲如右图所. 从图中查,当波高为41.7时对应的质量为324mg.故质量分数: 324×10-6/0.2×100% =0.162%8706050,mg.L-1表示.溶液25.0mL0.040mol.L-1KNO3稀释至50.0mL

h 4030

在-0.65V测得电流/mA12.425.0mL0.040mol.L-1KNO3加10.0mL试样溶液,稀释至50.0mL20

58.9

Cx=324g25.0mL0.040molo.L-1KNO310.0mL试样,5.0mL1.7×10-381.3mol.L-1Pb2+,稀释至50.0mL

150

200 250 300 350 400 450 5g解:设试样中铅的摩尔浓度为CPb,则:i1=58.9-12.4=46.5=KCPb×10.0/50.0i2=81.5-12.4=69.1=K(CPb×10.0+5.0×1.7×10-3)/50.0用波长为213.8nm,质量浓度为0.010mg.mL-1的锌标准溶液和空白溶液交替连续测定10次,用记录仪记录的格数如下.计算该原子吸收分光光度计测定锌元素的检出限.记录仪格数记录仪格数记录仪格数13.514.013.014.014.814.814.814.014.514.2解:求出噪声的标准偏差为s=0.597,14.16,C×3s/A=0.010×0.597/14.16=0.0013mg.mL-10.500mL5.00mL水中,然后在这三(1)0mL,(2)10.0mL,(3)20.0mL0.0500mol.L-1LiCl标准溶液依次为(1)23.0,(2)45.3,(3)68.0..解:,:Vs×10-3×0.050/5.50(1)0,(2)9.09×10-5mol.L-1,(3)1.82×10-4mol.L-1故:血浆中锂的浓度为9.28×10-5mol.L-1加入铜的质量浓度/mg