1、精品文檔第二章 習題解答1 簡要說明氣相色譜分析的基本原理借在兩相間分配原理而使混合物中各組分分離。氣相色譜就是根據組分與固定相與流動相的親和力不同而實現分離。組分在固定相與流動相之間不斷進行溶解、揮發(氣液色譜)，或吸附、解吸過程而相互分離，然后進入檢測器進行檢測。2. 氣相色譜儀的基本設備包括哪幾部分?各有什么作用?氣路系統進樣系統、分離系統、溫控系統以及檢測和記錄系統氣相色譜儀具有一個讓載氣連續運行管路密閉的氣路系統進樣系統包括進樣裝置和氣化室其作用將液體或固體試樣，在進入色譜柱前瞬間氣化，然后快速定量地轉入到色譜柱中3. 當下列參數改變時:(1) 柱長縮短,(2) 固定相改變,(3)

2、流動相流速增加,(4) 相比減少, 是否會引起分配系數的改變?為什么?答 : 固定相改變會引起分配系數的改變, 因為分配系數只于組分的性質及固定相與流動相的性質有關.所以( 1)柱長縮短不會引起分配系數改變( 2)固定相改變會引起分配系數改變( 3)流動相流速增加不會引起分配系數改變( 4)相比減少不會引起分配系數改變4. 當下列參數改變時: (1) 柱長增加,(2) 固定相量增加,(3) 流動相流速減小,(4) 相比增大,是否會引起分配比的變化?為什么?答 : k=K/b, 而 b=VM/VS , 分配比除了與組分, 兩相的性質, 柱溫 , 柱壓有關外, 還與相比有關,而與流動相流速, 柱長

3、無關.故 :(1) 不變化 ,(2) 增加 ,(3) 不改變 ,(4) 減小5. 試以塔板高度H 做指標 , 討論氣相色譜操作條件的選擇.解 : 提示 : 主要從速率理論(van Deemer equation) 來解釋 , 同時考慮流速的影響, 選擇最佳載氣流速 .P13-24 。( 1 )選擇流動相最佳流速。( 2)當流速較小時，可以選擇相對分子質量較大的載氣(如N2,Ar) ，而當流速較大時，應該選擇相對分子質量較小的載氣(如H2,He), 同時還應該考慮載氣對不同檢測器的適應性。( 3)柱溫不能高于固定液的最高使用溫度，以免引起固定液的揮發流失。在使最難分離組分能盡可能好的分離的前提下

4、，盡可能采用較低的溫度，但以保留時間適宜，峰形不拖尾為度。( 4)固定液用量：擔體表面積越大，固定液用量可以越高，允許的進樣量也越多，但為了改善液相傳質，應使固定液膜薄一些。(5)對擔體的要求：擔體表面積要大，表面和孔徑均勻。粒度要求均勻、細小(但不宜過 小以免使傳質阻力過大)(6)進樣速度要快，進樣量要少，一般液體試樣0.15uL,氣體t樣0.110mL.(7)氣化溫度：氣化溫度要高于柱溫30-70 C。7.當下述參數改變時：(1)增大分配比，(2)流動相速度增加,(3)減小相比，(4) 提高柱 溫，是否會使色譜峰變窄？為什么？答：(1)保留時間延長，峰形變寬(2) 保留時間縮短，峰形變窄(

5、3) 保留時間延長，峰形變寬(4) 保留時間縮短，峰形變窄8 .為什么可用分離度 R作為色譜柱的總分離效能指標 ？答：tR(2) -tR(1)1- 1 kR = = 、n()()12 (Y1 -Y2)4：1 k分離度同時體現了選擇性與柱效能，即熱力學因素和動力學因素，將實現分離的可能性與現 實性結合了起來。9 .能否根據理論塔板數來判斷分離的可能性？為什么？答：不能,有效塔板數僅表示柱效能的高低，柱分離能力發揮程度的標志，而分離的可能性取決于組分在固定相和流動相之間分配系數的差異10 .試述色譜分離基本方程式的含義，它對色譜分離有什么指導意義 ？答：色譜分離基本方程式如下：)()1 k1R n

6、(4它表明分離度隨體系的熱力學性質(a和k)的變化而變化，同時與色譜柱條件(n改變)有關(1)當體系的熱力學性質一定時(即組分和兩相性質確定工分離度與n的平方根成正比，對于選擇柱長有一定的指導意義，增加柱長可改進分離度，但過分增加柱長會顯著增長保留時間，引起色譜峰擴張.同時選擇性能優良的色譜柱并對色譜條件進行優化也可以增加n,提高分離度.(2)方程式說明,k值增大也對分離有利，但k值太大會延長分離時間，增加分析成本.(3)提高柱選擇性a,可以提高分離度，分離效果越好，因此可以通過選擇合適的固定相，增大不同組分的分配系數差異，從而實現分離.11 .對擔體和固定液的要求分別是什么 ？答：對擔體白要

7、求；(1)表面化學惰性，即表面沒有吸附性或吸附性很弱，更不能與被測物質起化學反應 .(2)多孔性，即表面積大，使固定液與試樣的接觸面積較大.(3)熱穩定性高，有一定的機械強度，不易破碎.(4)對擔體粒度的要求，要均勻、細小，從而有利于提高柱效。但粒度過小，會使柱壓降低，對操作不利。一般選擇40-60目，60-80目及80-100目等。對固定液的要求：(1)揮發性小，在操作條件下有較低的蒸氣壓 ，以避免流失(2)熱穩定性好，在操作條件下不發生分解，同時在操作溫度下為液體.(3)對試樣各組分有適當的溶解能力 ，否則，樣品容易被載氣帶走而起不到分配作用.(4)具有較高的選擇性，即對沸點相同或相近的不

8、同物質有盡可能高的分離能力.(5)化學穩定性好，不與被測物質起化學反應.擔體的表面積越大，固定液的含量可以越高.12 .試比較紅色擔體與白色擔體的性能 ，何謂硅烷化擔體？它有何優點？紅色擔體(如6201紅色擔體,201紅色擔體，C-22保溫科等) 表面孔穴密集，孔徑較小，表面積大(比表面積為平均 孔徑為由于表面積大，除固定液量多在同樣大小柱中分 離效率就比較高此外，由于結構緊密，因而機械強度較好缺點是 賽面有吸附活性中心，如與非極性固定液配合使用,影響不大,分 析非極性成樣時應比較滿意；然而與極性固定液配合使用時，可能 會造成固定液分布不均勻,從而影響柱效,故一般適用于分析非極(未完)13 .

9、試述“相似相溶”原理應用于固定液選擇的合理性及其存在的問題。解：樣品混合物能否在色譜上實現分離，主要取決于組分與兩相親和力的差別，及固定液 的性質。組分與固定液性質越相近，分子間相互作用力越強。根據此規律：(1)分離非極性物質一般選用非極性固定液，這時試樣中各組分按沸點次序先后流出色譜 柱，沸點低的先出峰，沸點高的后出峰。3歡迎下載精品文檔(2) 分離極性物質，選用極性固定液，這時試樣中各組分主要按極性順序分離，極性小 的先流出色譜柱，極性大的后流出色譜柱。(3) 分離非極性和極性混合物時，一般選用極性固定液，這時非極性組分先出峰，極性組分 ( 或易被極化的組分) 后出峰。(4) 對于能形成氫

10、鍵的試樣、如醉、酚、胺和水等的分離。一般選擇極性的或是氫鍵型的固定液，這時試樣中各組分按與固定液分子間形成氫鍵的能力大小先后流出，不易形成氫鍵的先流出，最易形成氫鍵的最后流出。(5) 對于復雜的難分離的物質可以用兩種或兩種以上的混合固定液。以上討論的僅是對固定液的大致的選擇原則，應用時有一定的局限性。事實上在色譜柱中的作用是較復雜的，因此固定液酌選擇應主要靠實踐。14. 試述熱導池檢測器的工作原理。有哪些因素影響熱導池檢測器的靈敏度？解：熱導池作為檢測器是基于不同的物質具有不同的導熱系數。當電流通過鎢絲時、鎢絲被加熱到一定溫度，鎢絲的電阻值也就增加到一定位( 一般金屬絲的電阻值隨溫度升高而增加

11、) 。在未進試樣時，通過熱導池兩個池孔 ( 參比池和測量池) 的都是載氣。由于載氣的熱傳導作用，使鎢絲的溫度下降，電阻減小，此時熱導池的兩個池孔中鎢絲溫度下降和電阻減小的數值是相同的。在進入試樣組分以后，裁氣流經參比池，而裁氣帶著試樣組分流經測量池，由于被測組分與載氣組成的混合氣體的導熱系數和裁氣的導熱系數不同，因而測量池中鎢絲的散熱情況就發生變化，使兩個池孔中的兩根鎢絲的電阻值之間有了差異。此差異可以利用電橋測量出來。橋路工作電流、熱導池體溫度、載氣性質和流速、熱敏元件阻值及熱導池死體積等均對檢測器靈敏度有影響。15. 試述氫焰電離檢測器的工作原理。如何考慮其操作條件？解：對于氫焰檢測器離子

12、化的作用機理，至今還不十分清楚。目前認為火焰中的電離不是熱電離而是化學電離，即有機物在火焰中發生自由基反應而被電離。化學電離產生的正離子(CHO+、H3O+)和電子(e)在外加150300v直流電場作用下向兩極移動而產生微電流。經放大后，記錄下色譜峰。氫火焰電離檢測器對大多數的有機化合物有很高的靈敏度，故對痕量有機物的分析很適宜。但對在氫火焰中不電離的元機化合物例如CO、 CO2、 SO2、 N2、NH3等則不能檢測。16. 色譜定性的依據是什么?主要有那些定性方法?解 : 根據組分在色譜柱中保留值的不同進行定性.主要的定性方法主要有以下幾種:(1) 直接根據色譜保留值進行定性(2) 利用相對

13、保留值r21 進行定性(3) 混合進樣(4)多柱法保留指數法(6)聯用技術(7)利用選擇性檢測器17.何謂保留指數？應用保留指數作定性指標有什么優點？用兩個緊靠近待測物質的標準物(一般選用兩個相鄰的正構烷燒)標定被測物質，并使用 均一標度(即不用對數)，用下式定義：lgXi - IgXzI =; +lgX Z+1 - lgjJX為保留值(tR , VR ,或相應的記錄紙距離)，下腳標 i為被測物質，Z, Z+1為正構 烷燒的碳原子數， XZ Xi R - Na H 20R - HNa X - R - Na H X但是如果選用低電導的流動相（如1 X10- 4 5 X 10-4M的苯甲酸鹽或鄰苯

14、二甲酸鹽），則由于背景電導較低，不干擾樣品的檢測，這時候不必加抑制柱，只使用分析柱，稱為非 抑制型離子色譜法.8 .何謂梯度洗提？它與氣相色譜中的程序升溫有何異同之處？解：在一個分析周期內，按一定程序不斷改變流動相的組成或濃度配比，稱為梯度洗提.是改進液相色譜分離的重要手段.梯度洗提與氣相色譜中的程序升溫類似，但是前者連續改變的是流動相的極性、pH或離子強度，而后者改變的溫度.程序升溫也是改進氣相色譜分離的重要手段.9 .高效液相色譜進樣技術與氣相色譜進樣技術有和不同之處？解：在液相色譜中為了承受高壓，常常采用停流進樣與高壓定量進樣閥進樣的方式.10 .以液相色譜進行制備有什么優點？解：以液相

15、色譜進行制備時，分離條件溫和，分離檢測中不會導致試樣被破壞，切易于回 收原物.11 .在毛細管中實現電泳分離有什么優點？解：毛細管由于散熱效率很高，可以減少因焦耳熱效應造成的區帶展寬，因而可以采用較 高的電壓，克服了傳統電泳技術的局限，極大地提高分離效率，而且分離時間縮短，試樣 分析范圍寬，檢測限低.對于大分子的分離往往比色譜方法具有更高的柱效.12 .試述CZE, CGE,MECC勺基本原理.毛細管區帶電泳（CZE濯在指外加電場的作用下，溶質在毛細管內的背景電解質溶液中以 一定速度遷移而形成一個一個獨立的溶質帶的電泳模式，其分離基礎是淌度的差別.因為 中性物質的淌度差為零，所以不能分離中性物

16、質。帶電粒子的遷移速度為電泳速度與電滲流的矢量和.在緩沖溶液中帶正電的粒子由于遷移 方向與電滲流相同，流動速度最快，最先流出，負電荷粒子的運動方向與電滲流相反，最 后流出，中性粒子的電泳速度與電滲流相同，因而遷移速度介于二者之間.這樣各種粒子 因差速遷移而達到區帶分離，這就是 CZE的分離原理.毛細管凝膠電泳（CGE）是毛細管內填充凝膠或其他篩分介質，如交聯或非交聯的聚丙烯酰胺。荷質比相等，但分子的大小不同的分子，在電場力的推動下在凝膠聚合物構成的網狀 介質中電泳，其運動受到網狀結構的阻礙。大小不同的分子經過網狀結構時受到的阻力不同，大分子受到的阻力大，在毛細管中遷移的速度慢；小分子受到的阻力

17、小，在毛細管中 遷移的速度快，從而使它們得以分離。這就是CGE勺分離原理.膠束電動色譜（MECC）是以膠束為假固定相的一種電動色譜，是電泳技術與色譜技術的結合。多數MEC亞毛細管中完成，故又稱為膠束電動毛細管色譜。MECCI在電泳緩沖液中加入表面活性劑，當溶液中表面活性劑濃度超過臨界膠束濃度時，表面活性劑分子之間的 疏水基因聚集在一起形成膠束（假固定相），溶質不僅可以由于淌度差異而分離，同時又可 基于在水相和膠束相之間的分配系數不同而得到分離，這樣一般毛細管電泳中不能分離的 中性化合物.在 MEC沖可以分離.第四章：1 .電位測定法的根據是什么？對于一個氧化還原體系 ：Ox + ne- = R

18、ed根據能斯特方程式：E = E0Ox/Red + TR/nF log （aOx/aRed）對于純金屬，活度為1,故上式變為：RT十nF可見，測定了電極電位，即可測定離子的活度（或濃度），這就是電位測定法的理論依據2 .何謂指示電極及參比電極？試各舉例說明其作用.解：指示電極：用來指示溶液中離子活度變化的電極，其電極電位值隨溶液中離子活度的變化而變化，在一定的測量條件下，當溶液中離子活度一定時，指示電極的電極電位為常數 .例如 測定溶液pH時，可以使用玻璃電極作為指示電極，玻璃電極的膜電位與溶液 pH成線性關系可以指示溶液酸度的變化.參比電極：在進行電位測定時，是通過測定原電池電動勢來進行的，

19、電動勢的變化要體現指示電極電位的變化，因此需要采用一個電極電位恒定，不隨溶液中待測離子活度或濃度變化而變化的電極作為基準，這樣的電極就稱為參比電極 .例如，測定溶液pH時，通常用飽和甘汞電 極作為參比電極.3 .試以pH玻璃電極為例簡述膜電位的形成。pH玻璃電極是一種特定配方的玻璃吹制成球狀的膜電極，這種玻璃的結構為三維固體結構，網格由帶有負電性的硅酸根骨架構成，Na+可以在網格中移動或者被其他離子所交換，而帶有負電性的硅酸根骨架對H+t較強的選擇性。當玻璃膜浸泡在水中時，由于硅氧結構與氫離子的鍵合強度遠大于其與鈉離子的強度（約為1014倍），因此發生如下的離子交換反應：H+ + Na+Gl-

20、 = Na+ + H+ Gl-溶液 玻璃溶液 玻璃4 .為什么離子選擇性電極對欲測離子具有選擇性？如何估量這種選擇性？解：離子選擇性電極是以電位法測量溶液中某些特定離子活度的指示電極.各種離子選擇性電極一般均由敏感膜及其支持體，內參比溶液，內參比電極組成，其電極電位產生的機制都是基于內部溶液與外部溶液活度不同而產生電位差.其核心部分為敏感膜，它主要對欲測離子有響應，而對其它離子則無響應或響應很小，因此每一種離子選擇性電極都具有一定的選擇 性.可用離子選擇性電極的選擇性系數來估量其選擇性解：因為離子選擇性電極都是由對特定離子有特異響應的敏感膜制成可以用選擇性電極的選擇性系數來表征.稱為j離子對欲

21、測離子i的選擇性系數5 .直接電位法的主要誤差來源有哪些？應如何減免之？解：誤差來源主要有：(1)溫度，主要影響能斯特響應的斜率，所以必須在測定過程中保持溫度恒定.(2)電動勢測量的準確性.一般,相對誤差=4nDE因此必須要求測量電位的儀器要有足夠高 的靈敏度和準確度.(3)干擾離子，凡是能與欲測離子起反應的物質，能與敏感膜中相關組分起反應的物質，以及影響敏感膜對欲測離子響應的物質均可能干擾測定，引起測量誤差，因此通常需要加入掩蔽劑，必要時還須分離干擾離子.(4)另外溶液的pH,欲測離子的濃度，電極的響應時間以及遲滯效應等都可能影響測定結果 的準確度.6 .為什么一般來說，電位滴定法的誤差比電

22、位測定法小？解：直接電位法是通過測量零電流條件下原電池的電動勢，根據能斯特方程式來確定待測物質含量的分析方法.而電位滴定法是以測量電位的變化為基礎的，因此，在電位滴定法中溶液組成的變化，溫度的微小波動，電位測量的準確度等對測量影響較小.7 .簡述離子選擇性電極的類型及一般作用原理解：主要包括晶體膜電極；非晶體膜電極和敏化電極等.晶體膜電極又包括均相膜電極和非均相膜電極兩類，而非晶體膜電極包括剛性基質電極和活動載體電極，敏化電極包括氣敏電極和酶電極等.晶體膜電極以晶體構成敏感膜 ，其典型代表為氟電極.其電極的機制是：由于晶格缺陷(空穴) 引起離子的傳導作用，接近空穴的可移動離子運動至空穴中，一定

23、的電極膜按其空穴大小、形狀、電荷分布，只能容納一定的可移動離子，而其它離子則不能進入，從而顯示了其選擇性。活動載體電極則是由浸有某種液體離子交換劑的惰性多孔膜作電極膜制成的。通過液膜中 的敏感離子與溶液中的敏感離子交換而被識別和檢測。敏化電極是指氣敏電極、酶電極、細菌電極及生物電極等。這類電極的結構特點是在原電極上覆蓋一層膜或物質，使得電極的選擇性提高。典型電極為氨電極。以氨電極為例，氣敏電極是基于界面化學反應的敏化電極，事實上是一種化學電池，由一 對離子選擇性電極和參比電極組成。試液中欲測組分的氣體擴散進透氣膜，進入電池內 部，從而引起電池內部某種離子活度的變化。而電池電動勢的變化可以反映試

24、液中欲測離 子濃度的變化。8 .列表說明各類反應的電位滴定中所用的指示電極及參比電極，并討論選擇指示電極的原則反應類型指示電極參比電極酸堿滴定玻璃電極甘汞電極氧化還原滴定鉗電極甘汞電極沉淀滴定離子選擇性電極或其它 電極玻璃電極或雙鹽橋甘汞 電極絡合滴定鉗電極或相關的離子選 擇性電極甘汞電極選擇指示電極的原則為指示電極的電位響應值應能準確反映出離子濃度或活度的變化.9 .當下述電池中的溶液是pH等于4.00的緩沖溶液時,在298K時用毫伏計測得下列電池的電動勢為0.209V: 玻璃電極I H+(a=x) II飽和甘汞電極當緩沖溶液由三種未知溶液代替時，毫伏計讀數如下：(a)0.312V; (b)

25、0.088V; (c)-0.017V.試計算每種未知溶液的 pH.解:根據公式pH Test=pH StdE - Estd2.303RT / F17歡迎下載? pH = 4.00 + (0.312-0.209)/0.059=5.75同理：(b) pH = 1.95io.設溶液(C)pPrH=0.17V3, pCl =1.如用澳離子選擇性電極測定Br-離子活度，將產生多大誤差？已知電極的選擇性系數KBr-, Cl-=6 X 10-3.解:已知ni/nja,相對誤差 =&,/一M00%ai將有關已知條件代入上式得：E% = 6 X 10-3 x 10-1/10 -3 X 100=60%11 .某鈉

26、電極，其選擇性系數 KNa+,H+ =30.如用此電極測定pNa等于3的鈉離子溶液，并要 求測定誤差小于3%則試的pH必須大于多少？解：30 x aH+/10-3 0.03 aH+ 612 .用標準加入法測定離子濃度時，于100mL銅鹽溶液中加入1mL 0.1mol.L-1Cu(NO3)2 后,電動勢增加4mV,求銅的原來總濃度.解：已知：Cx 0卻2歲0591)-=1X0.1 (i02?4/(0.059 000) _J)-故:Cx = 2.73 X 10-3 mol.L-1第五章、1 .產生濃差極化的條件是什么？解：使用小面積的極化電極如滴汞電極或微鉗電極，溶液保持靜止(不攪拌)2 .在極譜

27、分析中所用的電極，為什么一個電極的面積應該很小，而參比惦記則應具有大 面積？解：使用小面積的電極作陰極，可以使電極上具有較高的電流密度，以保證產生濃差極 化.而使用大面積汞池電極作陽極，可以使電解過程中陽極產生的濃差極化很小，陽極的 電極電位保持恒定，從而使極化電極的電位完全由外加電壓所控制.3 .在極譜分析中，為什么要加入大量支持電解質？加入電解質后電解池的電阻將降低， 但電流不會增大，為什么？解：加入支持電解質是為了消除遷移電流.由于極譜分析中使用滴汞電極，發生濃差極化 后，電流的大小只受待測離子擴散速度(濃度)的影響，所以加入支持電解后，不會引起 電流的增大.4 .當達到極限擴散電流區域

28、后，繼續增加外加電壓，是否還引起滴汞電極電位的改變及 參加電極反應的物質在電極表面濃度的變化？解：極譜分析中，由于滴汞電極的電位受外加電壓所控制，所以當達到極限擴散電流區域 后，繼續增加外加電壓，會引起滴汞電極電位的改變.但由于滴汞電極表面待測離子濃度 已經降低到很小，甚至為零，而溶液本體中待測離子尚來不及擴散至極化電極表面，所以 不會引起電極表面待測離子濃度的變化.5 .殘余電流產生的原因是什么？它對極譜分析有什么影響？解：殘余電流的產生主要有兩個原因，一為溶液中存在微量的可以在電極上還原的雜質， 二為充電電流引起。它對極譜分析的影響主要是影響測定的靈敏度.6 .極譜分析用作定量分析的依據是

29、什么？有哪幾種定量方法？如何進行？解：根據極譜擴散電流方程式：id=607nD1/2m2/3t1/6C,當溫度、底液及毛細管特性不變時，極限擴散電流與濃度成正比，這既是極譜定量分析的依據。極譜定量方法通常有直接比較法，標準曲線法，標準加入法等三種。h (2)繪制標準曲線，然后在相同條件下測定未知液，再從工作(1)cx=ecs曲線上找出其濃度hsVCx +VsCs (3)hx = KCxH = K xs-s一+Vs JcSVshxcx 二H (V Vs)-hxV7 .舉例說明產生平行催化波的機制.解：極譜催化波屬于一種極譜動力波，其中化學反應與電極反應平行：(公式打不出來) 當氧化劑X在電極上具

30、有很高的超電位時，就可以保證上述催化循環進行下去，由于大量消耗的氧化劑是 X,它可以在溶液中具有較高濃度，A則被不斷地消耗和再生，總濃度基本保持不變，產生的催化電流與催化劑A的濃度成正比.(公式打不出來)8 .方波極譜為什么能消除電容電流？解：根據方波電流產生的機制，方波電壓通過電解池產生的電容電流隨時間而很快地衰 減，即：Us RC ic = Re因此，只要時間足夠長，就可以將電容電流衰減至最小，甚至可以忽略不計.9 .比較方波極譜及脈沖極譜的異同點.解：充電電流限制了交流極譜靈敏度的提高，將疊加的交流正弦波該為方波，使用特殊的 時間開關，利用充電電流隨時間很快衰減的特性(指數特性)，在方波

31、出現的后期，記錄 交流極化電流信號，而此時電容電流已大大降低，故方波極譜的靈敏度比交流極譜要高出 兩個數量級.方波極譜基本消除了充電電流，將靈敏度提高到10-7 mol.L-1以上，但靈敏度的進一步提高則受到毛細管噪聲的影響.脈沖極譜是在滴汞電極的每一滴汞生長后期，疊加一個小 振幅的周期性脈沖電壓，在脈沖電壓后期記錄電解電流.由于脈沖極譜使充電電流和毛細 管噪聲電流都得到了充分衰減，提高了信噪比，使脈沖極譜成為極譜方法中測定靈敏度最 高的方法之一.根據施加電壓和記錄電流方式的不同，脈沖極譜分為常規脈沖極譜和微分 脈沖極譜兩種.13.3.000g錫礦試樣以Na2O2熔融后溶解之，將溶液轉移至25

32、0mL容量瓶，稀釋至刻度.吸取 稀釋后白試液25mL進行極譜分析，測得擴散電流為24.9mA.然后在此液中加入 5mL濃度為 6.0x10-3mol.L-1 的標準錫溶液，測得擴散電流為28.3mA.計算礦樣中錫的質量分數 .解：根據公式：.CsVshxCx 一H (V Vs) -hXV得 Cx = 3.30 X10-3mol.L -1W%=C X0.250 X 118.3 X 100%/3.000=3.25%14.溶解0.2g含鎘t樣,測得其極譜波的波高為41.7mm,在同樣實驗條件下測得含鎘150,250, 350, 及500mg的標準溶液的波高分別為19.3, 32.1,45.0 及64

33、.3mm.計算試樣中的質量分數.解：繪制標準曲線，如右圖所示.從圖中查得，當波高為41.7時，對應的質量為324mg.故質量分數為：324 X 10-6/0.2 X 100% =0.162% 圖書上第六章庫侖分析法習題解答1 .以電解法分析金屬離子時，為什么要控制陰極的電位 ？解：由于各種金屬離子具有不同的分解電位，在電解分析時，金屬離子又大部分在陰極上析 出，因此需要控制陰極的電位，以便不同金屬離子分別在不同的電位析出，從而實現分離 的目的2 .庫侖分析法的基本依據是什么？為什么說電流效率是庫侖分析發關鍵問題？在庫侖分析 中用什么方法保證電流效率達到100%解：根據法拉第電解定律，在電極上發

34、生反應的物質的質量與通過該體系的電量成正比， 因此可以通過測量電解時通過的電量來計算反應物質的質量，這即為庫侖分析法的基本原 理。由于在庫侖分析法中是根據通過體系的電量與反應物質之間的定量關系來計算反應物質的 質量的，因此必須保證電流效率100%地用于反應物的單純電極反應。可以通過控制電位庫侖分析和恒電流庫侖滴定兩種方式保證電流效率達到100%3 .電解分析和庫侖分析在原理、裝置上有何異同之處？解：電解分析與庫侖分析在原理、裝置上有許多共同之處，都需要通過控制分解電壓或陰 極電位來實現不同金屬離子的分離，庫侖分析也屬于電解分析的范疇。不同的是通常的電 解分析是通過測量電解上析出的物質的質量來進

35、行定量分析，而庫侖分析是通過測量通過 體系的電量來進行定量測定。在測量裝置上，二者也有共同之處，均需要有陰極電位控制裝置，不同之處在于庫侖分析 中需要在電解回路中串聯一個庫侖計以測量通過體系的電量。4 .試述庫侖滴定的基本原理。解：庫侖滴定是一種建立在控制電流電解基礎之上的滴定分析方法。在電解過程中，于試 液中加入某種特定物質，以一定強度的恒定電流進行電解，使之在工作電極上（陽極或陰 極）電解產生一種試劑，此試劑與被測物質發生定量反應，當被測物質反應完全后，用適 當的方法指示終點并立即停止電解。然后根據所消耗的電量按照法拉第定律計算出被測物 質的質量：QM m 二96487n5 .在控制電位庫

36、侖分析法和恒電流庫侖滴定中，是如何測定電量的？精品文檔解 : 在控制電位庫侖分析法中, 是用精密庫侖計來測定電量的.在恒電流庫侖滴定中, 由于電流是恒定的, 因而通過精確測定電解進行的時間及電流強度, 即可計算出電量.7. 在一硫酸銅溶液中, 浸入兩個鉑片電極, 接上電源, 使之發生電解反應. 這時在兩鉑片電極上各發生什么反應?寫出反應式. 若通過電解池的電流強度為24.75mA, 通過電流時間為284.9s, 在陰極上應析出多少毫克銅?解：陰極:Cu2+ + 2e = Cu J陽極：4OH- 4e = 2H 2O + 02 T故：m = itX MCu/(2 X 96487) = 2.322

37、mg8.10.00mL濃度越為0.01mol.L -1的HCl溶液，以電解產生的 0H定此溶液，用pH計指示 滴定時pH的變化，當到達終點時，通過電流的時間為 6.90min,滴定時電流強度為 20mA,計算 此 HCl 溶液的濃度.解 : 根據題意:m/M = 20 X 10-3 X 6.90 X 60/96487 = 8.58 X 10-5 mol故：C hci = 8.58 x 10-3mol.L -19.以適當方法將0.854g鐵礦試樣溶解并使之轉化為Fe2+后，將此試液在-1.0V(vs.SCE)處，在鉑陽極上定量地氧化為Fe3+, 完成次氧化反應所需的電量以碘庫侖計測定, 此時析出

38、的游離碘以0.0197 mol.L -1NaS2Q標準溶液滴定時消耗 26.30mL.計算試樣中FezQ的質量分數.解 : 1mol Fe 2+ 1mol e 1/2mol I 2 1mol S 2O32-21mol Fe2O3 2mol Fe 2mol S2O3設試樣中FeO3的摩爾數為x,貝U: 1: 2 = x : (0.0197 X 26.30)x = 2.59 x 10-4molW% = 159.69 X 2.59 X 10-4 X 100/0.854 = 4.84%第七章習題解答2） 攝譜儀由哪幾部分構成？各組成部件的主要作用是什么？解：攝譜儀是用來觀察光源的光譜的儀器，主要由照明

39、系統、準光系統、色散系統及投影系統構成。照明系統的作用是將光源產生的光均勻地照明于狹縫上。準光系統的作用是將通過狹縫的光源輻射經過準光鏡變成平行光束照射在分光系統(色散 系統上)。色散系統為棱鏡或光柵，其作用是將光源產生的光分開，成為分立的譜線。投影系統的作用是將攝得的譜片進行放大，并投影在屏上以便觀察。在定量分析時還需要有觀測譜線黑度的黑度計及測量譜線間距的比長儀。3） 簡述 ICP 的形成原理及其特點。解： ICP 是利用高頻加熱原理。當在感應線圈上施加高頻電場時，由于某種原因（如電火花等）在等離子體工作氣體中部分電離產生的帶電粒子在高頻交變電磁場的作用下做高速運動，碰撞氣體原子，使之迅速

40、、大量電離，形成雪崩式放電，電離的氣體在垂直于磁場方向的截面上形成閉合環形的渦流，在感應線圈內形成相當于變壓器的次級線圈并同相當于初級線圈的感應線圈耦合，這種高頻感應電流產生的高溫又將氣體加熱、電離，并在管口形成一個火炬狀的穩定的等離子體焰矩。其特點如下：（ 1 ）工作溫度高、同時工作氣體為惰性氣體，因此原子化條件良好，有利于難熔化合物的分解及元素的激發，對大多數元素有很高的靈敏度。（ 2）由于趨膚效應的存在，穩定性高，自吸現象小，測定的線性范圍寬。（ 3）由于電子密度高，所以堿金屬的電離引起的干擾較小。4） 4） ICP 屬無極放電，不存在電極污染現象。5） 5） ICP 的載氣流速較低，有利于試樣在中央通道中充分激發，而且耗樣量也較少。（ 6）采用惰性氣體作工作氣體，因而光譜背景干擾少。4. 何謂元素的共振線、靈敏線、最后線、分析線，它們之間有何聯系？解：由激發態向基態躍遷所發射的譜線稱為共振線（resonance lin