分离和富集方法练习答案

10思考题求如何？的准确性，扩大分析应用范围。在一般状况下，对常量组分的回收率要求大于99.9%，而对于微量组分的回收率要求大于99%。样品组分含量越低，对回收率要求也降低。2．在氢氧化物沉淀分别中，常用的有哪些方法？举例说明。答：在氢氧化物沉淀分别中，沉淀的形成与溶液中的[OH-]有直接关系。因此，的氢氧化物沉淀剂掌握氢氧化物沉淀分别方法。常用的沉淀剂有：氢氧化钠：NaOH是强碱，用于分别两性元素〔如Al3+，Zn2+，Cr3+〕与非两性元素，两性元素的含氧酸阴离子形态在溶液中，而其他非两性元素则生成氢氧化物胶状沉淀。氨水法：承受N4Cl-N3缓冲溶液pH8-一、二金属离子分别。有机碱法：可形成不同pH的缓冲体系掌握分别，如pH5-6六亚甲基胺Ti〔IV〕等的分别。ZnOpH值，如ZnO悬浊液的pH6，可用于某些氢氧化物沉淀分别。NH4C1式存在于沉淀中？分别是否完全？3NH3构成缓冲液，pH8-9Ca2+，Mg2+,，Cu3434434

〕3 3Cr〔OH〕Mn〔OH〕沉淀。试液中Fe3+，A13+，Cr3+Ca2+，Mg2+，Cu2+Zn2+等离子完全分开，而Mn2+3 Na2O2熔融，以水浸取，其分别状况又如何？42 即是强碱又是氧化剂，Cr3+、Mn2+CrO42-MnO4-。因AlO22-，ZnO22-，MnO4-CrO2-和少量Ca2+，在沉淀中有：Fe〔OH〕Ca〔OH〕CaCO3沉淀。Ca2+42 2〔注：Na2O2CrFeMn2+被Mn4+MnO〔OH〕〕2Fe，A1，Ca，Mg，Ti元素，经碱熔融后，用水浸取，盐酸酸化，3左右分出沉淀和滤液。试问。pH为3左右？过滤后得的沉淀是什么？滤液又是什么？Zn2+Mn2+，它们是在沉淀中还是在滤液中？3答：AFe〔OH〕pH3〔当3析出，pHFe3+开头沉淀的理论值。Ca2+，Mg2+离子溶液。CZ2+Mn2+Z2+和Mn4离子形式存在于滤液中。Fe3+？Al〔OH〕3共沉淀剂可以从铜合金Fe3+。组分的吸附？答：参加大量无干扰的电解质，可以削减沉淀对其他组分的吸附。沉淀富集痕量组分，对共沉淀剂有什么要求？有机共沉淀剂较无机共沉淀剂有何优点？〔率大；二是不干扰富集组分的测定或者干扰简洁消退〔即不影响后续测定。剂除去〔如灼烧；三是富集效果较好。9．何谓安排系数，安排比？萃取率与哪些因素有关？承受什么措施可提高萃取率？答：安排系数和安排比是萃取分别中的两个重要参数。安排系数：KD

[A] o〔严格说应为[A]wc活度比Do是溶质在两相中的总浓度之比。在给定的温度下，cwKD是一个常数。但DKD有关外，还与溶液酸度、溶质浓度等因素有关，形态分布，因此通常使用安排比。萃取率：E D 100%，可见萃取率与安排比〔即溶质性质和萃取体VD wVO系〕和相比有关，但组分含量无关。〔少量有机溶剂〕屡次萃取；二是承受协同萃取。答：螯合物萃取过程可表示为：Mnn(HR)o(MRn)onH影响螯合物萃取平衡，因此在进展螯合萃取时酸度掌握是格外重要的。Fe3+会产生共沉淀。试问当分析硫铁矿〔FeS2〕中的硫时，假设用硫酸钡重量法进展测定，有什么方法可以消退Fe3+干扰？硫酸根。交换容量？答：通常离子交换树脂按性能通常分为三类：宜在酸性溶液中使用。者不宜在碱性溶液中使用。螯合树脂。选择性地交换某些金属离子。之间。交联度小，树脂网眼大，溶胀性大，刚性差。交换容量是指每克干树脂所能交换的物质量mmol3-6mmol-g-1。备蒸馏水？时引起离子污染，因此金属容器很少用来制备蒸馏水。附：去离子水的制备自来水过滤R-SO3H柱RN(CH3)3OH柱去离子水混合柱RN(CH3)3OH柱交换柱的填充树脂一般承受强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树001×7(732#)201×7(717#)；柱。混合柱也应按等交换容量比例混合；混合柱的作用：由于离子交换是可逆反响，经过阳离子交换柱和阴离子交换H+OH-一步提高了水的质量。〔纸上色谱，薄层色谱及反相安排色谱〕的固定相和分别机理有何不同？差异产生了很大的效果，使各组分分别开来。〔或与纤维素羟基缔合的固定水，安排色谱是纸色谱的主要分别机理。反相安排色谱。以Nb和Ta纸上色层分别为例说明开放剂对各组分的作用和开放剂的选择。组成和极性比照移值和分别选择性均有较大的影响。HF-HCl-HNO3分解后，NbF72-TaF72-20×26cm2的滤纸，丁酮TaF72-形成离子对在流淌相和固定相间进展屡次安排。HF如何进展薄层色谱的定量测定？接测定又分为：只能到达半定量分析。AA AA sdsAslgWlgWs

lgd为稀释倍数的倒数。或荧光测定的直接定量法。剂？L)金属离子的分别富集。对以较好地解决。影响着浮选分别的成败。但外表活性剂的用量不宜超过临界胶束浓度〔CMC。14~18为宜。CrO42-，可承受哪些途径？(CTMAB)为外表Al(OH)3沉淀剂和油酸钠外表活性pH~7浮选。的分别机理有何不同？些型的分别技术。固相微萃取(SPME)气体、水样、生物样品〔如血、尿、体液等〕的萃取提取。其分别原理是溶质在高分子固定液膜和水溶液间到达安排平衡后分别。超临界流体具有类似于气体的较强穿透力量和类似于液体的较大密度和溶解度。超临界萃取分别法〔SFE〕是基于分别组分溶解度及其与超临界流体分子的严峻污染。SFE已逐步作为替代有害溶剂萃取法的标准方法。在液膜分别过程中,作,取需要在特定的密闭容器中进展。试述毛细管电泳分别法的分别机理？它的应用如何？答：毛细管电泳，又称高效毛细管电泳HPCE的一类液相分别技术。学、医学、药学、材料学以及与化学有关的化工、环境保护、食品饮料等各个领习题溶液，加NaOH进展沉淀时，要使其沉淀达99.99%以上。试问溶液中的pH至少应为多少？假设考虑溶液中除剩余 Fe2+外，尚有少量溶液的pH又至少应当为多少？Ksp=8×10-16。〔9．30，9．34〕解：沉淀完全时 [Fe2+]=0.020×0.01%=2×10-6mol·L-1Ksp[Fe2]810162106[OH] Ksp[Fe2]810162106pH=9.30Fe(OH)+存在，则 [Fe(II)’][OH-]2=Ksp’(1+[OH-]β)2×10-6[OH-]2=8×10-16(1+1×104[OH-])[OH-]2-4×10-6[OH-]-4×10-10=0[OH-]=2.21×10-5mol·L-1pH=9.3499%以上时可通过蒸馏分别完全，而允许误差以分子状态1%以下，试通过计算说明在什么酸度下可挥发分别甲酸与苯酚？〔pH5.74-7.96〕3.749.95，可见苯酚先从酸性水溶液中挥发分别。苯酚完全蒸馏的最低酸度：[H]Ka

[PhOH][PhO]

109.95

99%1%

107.96 pH=7.96而甲酸开头蒸馏的最低酸度：[HCOOH] 1%[H]Ka

[HCOO]

103.74

99%

105.74 pH=5.74因此，溶液酸度掌握在pH5.74-7.96下可挥发分别苯酚。某纯的二元有机酸H2A，制备为纯的钡盐，称取0.3460g盐样，溶于100.0ml水中，将溶液通过强酸性阳离子交换树脂，并水洗，流出液以0.09920.20ml滴至终点，求有机酸的摩尔质量。解： H2A+Ba2+==BaA+2H+nH+=0.09960×20.20=2.012mmolm 0.3460

〔208.64g·mol-1〕M BaA

n 2.012 343.9gmol1H 1032 2M 343.9137.3321.0079208.6gmol1H2A某溶液含Fe3+10mg，将它萃取如入某有机溶剂中时，安排比=99。问用等体2次后，分出有机层，Fe3+多少毫克？解：等体积萃取，nmn1

m(0

1)n1D1Fe3+m1

1

0.1mg2Fe3+m2

(

199)2

0.001mg2次后，m0’=100.001mg=10mgFe3+量等于留在水相的萃余率：m”10 1 0.1mg1 19940μg10mL钽试剂-CHCl390%。1cm530nm0.384，求安排比及吸光物质得摩尔吸取系数。E

D 0.9VD wVVo400.9

DD10010

〔90，5.4×103L·mol-1·cm-1〕D=90有机相中，c V 10

3.6gmL1由于钒和钽试剂形成1：1螯合物，所以A 0.384 5.4103Lmol1cm1bc 3.6103150.9425.96，25.0mLpH=3萃99.9%。问一共要萃取多少次？w(5次)w解：对于屡次萃取，

mn1( V )n99.9%1(

m050.0

DVVo w)n5.9625.050.0n=5次后而被有机溶剂萃取，反响的平衡常K=KD=0.1520.0mL金属离子的水溶液被含2.0×10-2mol·L-110.0mLpH=3.50时，金属离子的萃取率。2解： M+2HR ==MR +2H+2有 有

〔99.7%〕[MR] [H]2萃取平衡常数为K 2有 [M][HR]2有[MR] [HR]2安排比为D 2有[M]

K 有[H]2D0.15(2.0102)2103.502

600V萃取率：E DVD wVo

100%

60010.0

100%99.7%K取水相25.00m用0.02000mol-1NaOH溶液滴定至终点消耗计算一元弱酸在两相中的安排系数 。KD解：水相中有机弱酸的平衡浓度为：0.0202320.00

(21.00)[HA]

25.00

0.0160ol1有机相中中有机弱酸的平衡浓度为：〔0.10000.01600)100[HA] 有

25.00

0.336molL1[HA]

0.336有机弱酸在两相中的安排系数：K D

有[HA]

0.01600

21.0NaClKBr0.2567gH-型离子交换树脂，mL，问混合物中各种盐的质量分数是多少？(NaCl61.70%,KBr38.30%)解：交换在H-型离子交换树脂的M+总量：n 0.102334.463.535mmolMm 0.2567mKBr NaClmn M MmNaCl

KBrmMmKBrm

0.2567m3.535103 NaCl NaCl58.443 119.00mNaCl=0.1583gwNaCl

0.1583100%61.67%0.2567wKBr=38.33%在形式，且无其他副反响。(10.0)KD=Dm V对于屡次萃取，E1 n1( w )nm0100

DVVo w因此89%1

D20100

)2 D=10D 螯合物萃取体系的萃取常数，与螯合物的安排系数K〔MRD D的安排系数K〔HR〕和螯合物稳定数常有亲热关系。试依据以下反响，推D

与这几个常数的关系式。萃(Mn+)w+n(HR)o==(MRn)o+n(H+)w [MRn][Mn][R]n

K(HR)[H][R]a [HR][MR] [HR]K (MR) no

K (HR) oD n [MR]nw

D [HR]w解：∵[MR] K (MR)[MR] [HR] K (HR)[HR]no D n nw o D w[MRn][H]n∴K o 萃 [Mn][HR]noK (MR)[MRn][H]n [R]nK D n 萃 Kn(HR)[HR]nD

[Mn] [R]nK (MR) [MRn] [H]n[R]nK D n 萃 Kn(HR) [Mn][R]nD

[HR]nK (MR)Kn(HR)K D n a 萃 KnD

(HR)K

(HR)K K (MR

)( a )n萃 D

K (HR)D某含铜试样用二苯硫腙-CHCl30.2000g溶解后100m10mL25mLCHCl31cm0.380，在该波长下εr=3.8×104mol·L-1·cm-1，假设安排比D=10，试计算：a.E，b。试[M〔Cu〕=63.55]r(90.9%,0.087%)A 0.380解：有机相中铜浓度为c有

1.0105molL1c 3.81031等体积萃取 E D 100% 10 100%90.9%D1 101试样中铜的质量分数为m 1.0105102.51010363.55w Cu 0.087%Cu m 0.20231.5gH-型阳离子交换树脂作成交换柱，净化后用氯化钠溶液冲洗，至甲基橙呈橙色为止。收集流出液，有甲基橙为指示剂，以0.100 0mol·L-1NaOH标准溶液滴定，用去 24.51mL，计算该树脂的交换容量〔mmol·-1。

0.100024.511.5

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