儀器分析第四版課后答案

1、第二章習(xí)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(jù)組分與固定相與流動(dòng)相的親和力不同而實(shí)現(xiàn)分離。 組分在固定相與流動(dòng)相 之間不斷進(jìn)行溶解、揮發(fā)（氣液色譜） ，或吸附、解吸過程而相互分離，然后進(jìn)入檢測器進(jìn) 行檢測。2.氣相色譜儀的基本設(shè)備包括哪幾部分 ?各有什么作用 ? 氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)以及檢測和記錄系統(tǒng)。 氣相色譜儀具有一個(gè)讓載 氣連續(xù)運(yùn)行、管路密閉的氣路系統(tǒng)； 進(jìn)樣系統(tǒng)包括進(jìn)樣裝置和氣化室， 其作用是將液體或固 體試樣，在進(jìn)入色譜柱前瞬間氣化， 然后快速定量地轉(zhuǎn)入到色譜柱中； 分離系統(tǒng)包括分離柱 和柱箱；溫控系統(tǒng)

2、；檢測系統(tǒng)包括檢測器和放大器； 記錄和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用積分儀或色譜工 作站。16.色譜定性的依據(jù)是什么 ?主要有那些定性方法 ? 解:根據(jù)組分在色譜柱中保留值的不同進(jìn)行定性。主要的定性方法主要有以下幾種 :（1）直接根據(jù)色譜保留值進(jìn)行定性（2）利用相對(duì)保留值 r21 進(jìn)行定性（3）保留指數(shù)法17.何謂保留指數(shù) ?應(yīng)用保留指數(shù)作定性指標(biāo)有什么優(yōu)點(diǎn) ?用兩個(gè)緊靠近待測物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)物 （一般選用兩個(gè)相鄰的正構(gòu)烷烴） 標(biāo)定被測物質(zhì)，并使用均 一標(biāo)度（即不用對(duì)數(shù)） ，用下式定義：X 為保留值（ tR', VR ',或相應(yīng)的記錄紙距離），下腳標(biāo)i為被測物質(zhì)，Z, Z+1為正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù)，X

3、Z < Xi < XZ+1 , IZ = Z X100優(yōu)點(diǎn) :準(zhǔn)確度高 ,可根據(jù)固定相和柱溫直接與文獻(xiàn)值對(duì)照而不必使用標(biāo)準(zhǔn)試樣。19. 有哪些常用的色譜定量方法 ? 試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)和使用范圍 ?1 外標(biāo)法（標(biāo)準(zhǔn)曲線法） 外標(biāo)法是色譜定量分析中較簡易的方法該法是將欲測組份的純物質(zhì)配制成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。使?jié)舛扰c待測組份相近。 然后取固定量的上述溶液進(jìn)行色譜分析得到標(biāo)準(zhǔn)樣品的對(duì)應(yīng)色譜團(tuán)，以峰高或峰面積對(duì)濃度作圖（取直線部分）。分析樣品時(shí)，在上述完全相同的色譜條件下，取制作標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)同樣量的試樣分析、測得該試樣的響應(yīng)訊號(hào)后由標(biāo)誰曲線即可查出其百分含量.此法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，適用基體

4、簡單的樣品；結(jié)果的準(zhǔn)確度取決于進(jìn)樣量的重現(xiàn)性和操作 條件的穩(wěn)定性.2 內(nèi)標(biāo)法當(dāng)只需測定試樣中某幾個(gè)組份， 或試樣中所有組份不可能全部出峰時(shí)， 可采用 內(nèi)標(biāo)法。具體做法是：準(zhǔn)確稱取樣品，加入一定量某種純物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)物，然后進(jìn)行色譜分析根據(jù)被測物和內(nèi)標(biāo)物在色譜圖上相應(yīng)的峰面積 m含. 100% or（或峰高）和相對(duì)校正因子.求出某組分is 100%mi%nAf A內(nèi)標(biāo)法是通過測量內(nèi)標(biāo)物與欲測組份的峰面積的相對(duì)值來進(jìn)行計(jì)算的, 上消除操作條件等的變化所引起的誤差.nhfJL.4 因而可以在一定程度i 1內(nèi)標(biāo)峰應(yīng)與試樣峰分開，并盡量內(nèi)標(biāo)法的要求是：內(nèi)標(biāo)物必須是待測試樣中不存在的; 接近欲分析的組份.內(nèi)

5、標(biāo)法的缺點(diǎn)是在試樣中增加了一個(gè)內(nèi)標(biāo)物，常常會(huì)對(duì)分離造成一定的困難。3歸一化法 歸一化法是把試樣中所有組份的含量之和按100%計(jì)算，以它們相應(yīng)的色譜峰面積或峰高為定量參數(shù)通過下列公式計(jì)算各組份含量：由上述計(jì)算公式可見，使用這種方法的條件是：經(jīng)過色譜分離后、樣品中所有的組份都要能 產(chǎn)生可測量的色譜峰.該法的主要優(yōu)點(diǎn)是：簡便、準(zhǔn)確；操作條件（如進(jìn)樣量，流速等）變化時(shí)，對(duì)分析結(jié)果影響較小.這種方法常用于常量分析，尤其適合于進(jìn)樣量很少而其體積不易準(zhǔn)確測量的液體樣 品.27在一色譜柱上，測得各峰的保留時(shí)間如下:Afj 214 0.74 4 45 1.00 4 278 1.00 4 77 1.05 4 25

6、0 1.28 47.3 1.362471.168求未知峰的保留指數(shù)解：將有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式得：I = (log14.8 log13.3)/(log17.3-log13.3)+8 X 100=840.6428化合物A與正二十四烷及正二十六烷相混合注入色譜柱進(jìn)行試驗(yàn)，得調(diào)整保留時(shí)間為 A,10.20min, n-C24H50, 9.81min, n-C26H54, 11.56min,計(jì)算化合物 A 的保留指數(shù)。解；同上。29測得石油裂解氣的氣相色譜圖(前面四個(gè)組分為經(jīng)過衰減1/4而得到)，經(jīng)測定各組分的f值并從色譜圖量出各組分峰面積為：用歸一法定量，求各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)各為多少?解：根據(jù)公式(R丄4丄

7、)得 L=3.665m故：CH4, C02, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為:wCH4 =(214 X 0.74 X 4/2471.168 ) X 100%=25.63%wC02 =(4.5 X 1.00 X 4/2471.168 ) X 100% =0.73%wC2H4 =(278 X 4 X 1.00/2471.168) X 100% =45.00%wC2H6 =(77 X 4 X 1.05/2471.168 ) X 100% =13.09%wC3H6 = (250 X 1.28 /2471.168) X 100%=12.95%wC3H8 =(47.3 X

8、1.36/2471.68 ) X 100%=2.60%解：(1)從圖中可以看出，tR2=17min, Y2=1min,所以； n = 16(tR2/Y2)2 =16 X 172 = 4624(2) t' R1= tR1- tM =14- 1=13mint” R2=tR2 - tM = 17-1 = 16min相對(duì)保留值 a = t' R2/t' R1=16/13=1.231根據(jù)公式：L=16R2(1.231/(1.231-1)2 Heff通常對(duì)于填充柱，有效塔板高度約為0.1cm,代入上式，得：L=102.2cm ?1m22.分析某種試樣時(shí)，兩個(gè)組分的相對(duì)保留值 r2仁

9、1.11,柱的有效塔板高度 H=1mm，需要多 長的色譜柱才能完全分離？根據(jù)公式mw i100 %mAi fiAi fi25.丙烯和丁烯的混合物進(jìn)入氣相色譜柱得到如下數(shù)據(jù):計(jì)算：( 1)丁烯的分配比是多少？(2)丙烯和丁烯的分離度是多少？解： (1)kB= t 'R(B)/tM =(4.8-0.5)/0.5=8.6(2) R = tR(B)-tR(P) X 2/(YB+YP)=(4.8-3.5) X2 / (1.0+0.8)=1.44第三章思考題解答1. 從分離原理、儀器構(gòu)造及應(yīng)用范圍上簡要比較氣相色譜及液相色譜的異同點(diǎn)。 解：二者都是根據(jù)樣品組分與流動(dòng)相和固定相相互作用力的差別進(jìn)行分

10、離的。從儀器構(gòu)造上看， 液相色譜需要增加高壓泵以提高流動(dòng)相的流動(dòng)速度， 克服阻力。 同時(shí)液相 色譜所采用的固定相種類要比氣相色譜豐富的多， 分離方式也比較多樣。 氣相色譜的檢測器 主要采用熱導(dǎo)檢測器、氫焰檢測器和火焰光度檢測器等。而液相色譜則多使用紫外檢測器、 熒光檢測器及電化學(xué)檢測器等。但是二者均可與 MS 等聯(lián)用。 氣相色譜的分離能力遠(yuǎn)大于液相色譜。都具有靈敏度高、 分析速度快， 操作方便等優(yōu)點(diǎn)。但 沸點(diǎn)太高的物質(zhì)(大于 400 C )或熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)難以用氣相色譜進(jìn)行分析。而只要試 樣能夠制成溶液，既可用于 HPLC 分析，而不受沸點(diǎn)高、熱穩(wěn)定性差、相對(duì)分子量大的限 制。5. 在液 -

11、液分配色譜中，為什么可分為正相色譜及反相色譜？ 解：正相色譜：流動(dòng)相的極性小于固定液的極性；反相色譜：流動(dòng)相的極性大于固定液的極性。 采用正相及反相色譜是為了降低固定液在流動(dòng)相中的溶解度從而避免固定液的流失。9.高效液相色譜進(jìn)樣技術(shù)與氣相色譜進(jìn)樣技術(shù)有和不同之處？ 解：氣相色譜進(jìn)樣系統(tǒng)包進(jìn)樣器和氣化室。 氣體樣品通過注射器或定量閥進(jìn)樣。 液體或固體 試樣可稀釋或溶解后直接用微量注射器進(jìn)樣。 試樣在氣化室瞬間氣化后， 隨載氣進(jìn)入色譜柱 分離。在液相色譜中為了承受高壓，常常采用停流進(jìn)樣和高壓定量進(jìn)樣閥進(jìn)樣的方式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(gè)分析周期內(nèi)， 按一定程序

12、不斷改變流動(dòng)相的組成或濃度配比，稱為梯度洗提是 改進(jìn)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(xù)改變的是流動(dòng)相的極性、pH 或離子強(qiáng)度，而后者改變的溫度0 RT程序升溫也是改進(jìn)氣相色譜分離的重要手屋EMn /mnFln aMn第四章習(xí)題解答1電位測定法的根據(jù)是什么 ？對(duì)于一個(gè)氧化還原體系 ：0x+ ne- = Red根據(jù)能斯特方程式：E = EOOx/Red + TR/nF In （aOx/aRed）對(duì)于純金屬，活度為1,故上式變?yōu)椋?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(jù)2何謂指示電極及參比電極 ？式各舉例說明其作用解:指示電

13、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(dāng)溶液中離子活度一定時(shí)，指示電極的電極電位為常數(shù)例如測定溶液pH時(shí)，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(guān)系，可以指示溶液酸度的變化.參比電極：在進(jìn)行電位測定時(shí)，是通過測定原電池電動(dòng)勢來進(jìn)行的，電動(dòng)勢的變化要體現(xiàn)指示電極電位的變化，因此需要采用一個(gè)電極電位恒定Kj .,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(zhǔn)，這樣的電極就稱為參比電極 例如，測定溶液）時(shí)，通常用飽和甘汞電極作 為參比電極3為什么離子選擇性電極對(duì)欲測離子具有選擇性？如何估量這種選擇性？解:因

14、為離子選擇性電極都是由對(duì)特定離子有特異響應(yīng)的敏感膜制成可以用選擇性電極的選擇性系數(shù)來表征稱為j離子對(duì)欲測離子i的選擇性系數(shù)4為什么離子選擇性電極對(duì)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(nèi)參比溶液，內(nèi)參比電極組成，其電極電位產(chǎn)生的機(jī)制都是基于內(nèi)部溶液與外部溶液活度不同而產(chǎn)生電位差其核心部分為敏感膜，它主要對(duì)欲測離子有響應(yīng)，而對(duì)其它離子則無響應(yīng)或響應(yīng)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(shù)來估量其選擇性10設(shè)溶液中pBr = 3, pCI =1.如用溴

15、離子選擇性電極測定Br-離子活度，將產(chǎn)生多大誤差？已知電極的選擇性系數(shù) KBr-, CI-=6 X 10-3.11. 某鈉電極,其選擇性系數(shù) 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%,則試液的pH必須大于多少？解:30 x aH+/10 -3 < 0.03 aH+< 10-6故: pH > 612. 用標(biāo)準(zhǔn)加入法測定離子濃度時(shí)，于100mL銅鹽溶液中加入1mL 0.1mol.L-1Cu(NO3)2后，電動(dòng)勢增加4mV求銅的原來總濃度.13. 下面是用 0.1000mol.L-1NaOH 溶液電位滴定 50.00mL 某一元弱酸的數(shù)

16、據(jù) 繪制滴定曲線繪制DpH/DV - V曲線用二級(jí)微商法確定終點(diǎn)計(jì)算試樣中弱酸的濃度化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的pH應(yīng)為多少？計(jì)算此弱酸的電離常數(shù)(提示：根據(jù)滴定曲線上的半中和點(diǎn)的pH)解：(a) 根據(jù)上表，以E/V為縱坐標(biāo)，以V/mL為橫坐標(biāo)，作圖，即可得到如左圖所示的滴 定曲線.14 -12 -1086 -(b)利用DpH/DV=(pH2-pH1)/(V2-M) ”1求得一階微商，與相應(yīng)的滴定體積列入下表.051015202530VNaOH /mVV/HP然后，以0 -DpH/DV對(duì)V作圖，即可得到下頁所示的一階微商一V曲線.11121314151617V/mL0.10 : (65+1.532) = x

17、: 65x = 0.098 約等于 0.10故終點(diǎn)體積為 15.60 + 0.0.098=15.698(mL)(d) 0.1000 X 50.00=C X 15.70C=0.03140mol.L-1(e) 同例題中求終點(diǎn)電位方法相同8.24+(9.43-8.24) X 65/(65+1.532) = 9.40(f) 由于所以，滴定到一半時(shí)溶液的pH即為該弱酸的離解常數(shù) .滴定到一半時(shí),體積為15.698/2 = 7.85mL, 從pH - V曲線查得pH=5.60亦即離解常數(shù) pKa=5.6014. 以0.03318mol-1 的硝酸鑭溶液電位滴定 lOO.OmL氟化物溶液，滴定反應(yīng)為：滴定時(shí)

18、用氟離子離子選擇性電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極，得到下列數(shù)據(jù)：(a) 確定滴定終點(diǎn)，并計(jì)算氟化鈉溶液的濃度。(b) 已知氟離子選擇性電極與飽和甘汞電極所組成的電池的電動(dòng)勢與氟化鈉濃度間的關(guān)系可用式(4-22)表示，用所給的第一個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算式(4-22)中的K值。©用eLa求得的常數(shù)3計(jì)算加入5o.LmJ滴定劑后氟離子的濃度。(d) 計(jì)算加入50.00mL滴定劑后游離La3+濃度.(e) 用(c) (d)兩項(xiàng)的結(jié)果計(jì)算 LaF3的溶度積常數(shù)。解: (a) 參考教材 p137.(b)結(jié)合中求得的 aF-及上表中 VLa=0.00mL時(shí)的電動(dòng)勢，采用下式即可求得K'(c)

19、利用上式可求得加入 50.00mL 后， E=-0.1118V 時(shí)的 CF-第五章3 .在極譜分析中，為什么要加入大量支持電解質(zhì)？加入電解質(zhì)后電解池的電阻將降低, 電流不會(huì)增大，為什么？解：加入支持電解質(zhì)是為了消除遷移電流 由于極譜分析中使用滴汞電極， 發(fā)生濃差極化后， 電流的大小只受待測離子擴(kuò)散速度（濃度）的影響， 所以加入支持電解后，不會(huì)引起電流的 增大4當(dāng)達(dá)到極限擴(kuò)散電流區(qū)域后，繼續(xù)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(yīng)的物質(zhì)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(dāng)達(dá)到極限擴(kuò)散電流區(qū)域后， 繼續(xù)增加外加電壓，會(huì)引起滴汞電極電

20、位的改變.但由于滴汞電極表面待測離子濃度已經(jīng)降低到很小， 甚至為零， 而溶液本體中待測離子尚來不及擴(kuò)散至極化電極表面， 所以不會(huì)引起 電極表面待測離子濃度的變化.5 .殘余電流產(chǎn)生的原因是什么？它對(duì)極譜分析有什么影響？解：殘余電流的產(chǎn)生主要有兩個(gè)原因， 一為溶液中存在微量的可以在電極上還原的雜質(zhì)， 二 為充電電流引起.它對(duì)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(jù)是什么？有哪幾種定量方法？如何進(jìn)行？解：根據(jù)極譜擴(kuò)散電流方程式： id=607nD1/2m2/3t1/6C, 當(dāng)溫度、底液及毛細(xì)管特性不變時(shí)， 極限擴(kuò)散電流與濃度成正比，這既是極譜定量分析的依據(jù)。極譜定量方

21、法通常有直接比較法，標(biāo)準(zhǔn)曲線法，標(biāo)準(zhǔn)加入法等三種。7.舉例說明產(chǎn)生平行催化波的機(jī)制.解：極譜催化波屬于一種極譜動(dòng)力波，其中化學(xué)反應(yīng)與電極反應(yīng)平行：B 卩圭 + 也 一(Chwm伽I reaction)當(dāng)氧化劑2+x在電極上具有很高的超電位瞅，就可以保證上述述催化循環(huán)進(jìn)2行下去，由于大量消霜Y氧2化劑是MnO它可以在溶液中具有較咼濃丿度:5Yb則被不斷地消耗+4H生O總濃度基本 保持不變，產(chǎn)生的催化電流與催化劑 A的濃度成正比.8.解:即:ic UreC方波極譜為什么能消除電容電流？根據(jù)方波電流產(chǎn)生的機(jī)制，方波電壓通過電解池產(chǎn)生的電容電流隨時(shí)間而很快地衰減,因此，只要時(shí)間足夠長，就可以將電容電流

22、衰減至最小，甚至可以忽略不計(jì).9比較方波極譜及脈沖極譜的異同點(diǎn)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(shí)間開關(guān)，利用充電電流隨時(shí)間很快衰減的特性(指數(shù)特性)，在方波出現(xiàn)的后期，記錄交流極化電流信號(hào)，而此時(shí)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(gè)數(shù) 量級(jí).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(jìn)一步提高則受到毛細(xì)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(gè)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(xì)管噪聲電流都得到了充分衰減， 提高了信噪比，

23、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(jù)施加電壓和記錄電流方式的不同，脈沖極譜分為常規(guī)脈沖極譜和微分脈沖極譜兩種.10. 在O.lmol.L-1氫氧化鈉溶液中，用陰極溶出伏安法測|定-0.4V時(shí)電解富集，然后溶出：分別寫出富集和溶出時(shí)的電極反應(yīng)式(2)畫出它的溶出伏安圖.解：(1)電極反應(yīng)式：富集:S2- +Hg - 2e =HgS J溶出:HgS + 2e = S2- + Hg（2）溶出伏安圖 :題 1111. 在 0V（ 對(duì)飽和甘汞電極 ）時(shí),重鉻酸根離子可在滴汞電極還原而鉛離子不被還原.若用極譜滴定法以重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定鉛離子,滴定曲線形狀如何 ?為什么 ?解 : 鉛無

24、電活性 ,不能在滴汞電極上被還原 , 因而在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之前 ,電流很低 ,化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之 后,重鉻酸根過量 ,開始還原 ,電流開始增加 .12. 在雙指示電極電位滴定中 ,以 I2 溶液滴定 S2O32-, 此滴定的滴定曲線應(yīng)該呈什么形狀?為什么?在滴定開始至終點(diǎn)之前（0<a<1）,沒有可逆電對(duì)存在，DU最大，終點(diǎn)之后，存在可逆電對(duì)I2/I-, 故 DU 開始減小13.3.000g錫礦試樣以Na2O2熔融后溶解之，將溶液轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶，稀釋至刻度 吸取稀 釋后的試液 25mL 進(jìn)行極譜分析 ,測得擴(kuò)散電流為 24.9mA. 然后在此液中加入 5mL 濃度為 6.0x10-3m

25、ol.L-1的標(biāo)準(zhǔn)錫溶液，測得擴(kuò)散電流為28.3mA.計(jì)算礦樣中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)解：根據(jù)公式：得 Cx = 3.30 X 10 -3mol.L-1W%=CX< 0.250 X 118.3 X 100%/3.000=3.25%14.溶解0.2g含鎘試樣，測得其極譜波的波高為41.7mm,在同樣實(shí)驗(yàn)條件下測得含鎘150,250, 350,及500mg的標(biāo)準(zhǔn)溶液的波高分別為19.3, 32.1,45.0及64.3mm.計(jì)算試樣中的質(zhì)量分?jǐn)?shù).解：繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，如右圖所示.從圖中查得，當(dāng)波高為41.7時(shí)，對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為324mg.故質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：324 X 10-6/0.2 X 100% = 0.162%

26、g15.用下列數(shù)據(jù)計(jì)算試樣中鉛的質(zhì)量濃度 解: 設(shè)試樣中鉛的摩爾濃度為 CPb, 則 :11 = 58.9-12.4= 46.5 = KCPb X 10.0/50.012 = 81.5-12.4 = 69.1 = K (CPb X 10.0 + 5.0 X 1.7 X 10-3)/50.0i2/i1 = 69.1/46.5 = (CPb X10.0 + 5.0 X1.7 X10-3)/(CPb X10.0)得:CPb = 0.00175質(zhì)量濃度為 CPb X MPb X1000 = 0.00175 X207.2 X 1000=362.3mg.L-1第七章3. 何謂元素的共振線、靈敏線、最后線、

27、分析線，它們之間有何聯(lián)系？解：由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷所發(fā)射的譜線稱為共振線 (resonance line) 。共振線具有最小的激 發(fā)電位，因此最容易被激發(fā)，為該元素最強(qiáng)的譜線。靈敏線 (sensitive line) 是元素激發(fā)電位低、強(qiáng)度較大的譜線，多是共振線 (resonance line) 。最后線 (last line) 是指當(dāng)樣品中某元素的含量逐漸減少時(shí)，最后仍能觀察到的幾條譜線。 它也是該元素的最靈敏線。進(jìn)行分析時(shí)所使用的譜線稱為 分析線 (analytical line) 。由于共振線是最強(qiáng)的譜線， 所以在沒有其它譜線干擾的情況下， 通常選擇共振線作為分析線。5. 光譜定性分析的基

28、本原理是什么？進(jìn)行光譜定性分析時(shí)可以有哪幾種方法？說明各個(gè)方 法的基本原理和使用場合。解：由于各種元素的原子結(jié)構(gòu)不同， 在光源的激發(fā)下，可以產(chǎn)生各自的特征譜線， 其波長是 由每種元素的原子性質(zhì)決定的， 具有特征性和唯一性， 因此可以通過檢查譜片上有無特征譜 線的出現(xiàn)來確定該元素是否存在，這就是光譜定性分析的基礎(chǔ)。進(jìn)行光譜定性分析有以下三種方法： （1）比較法。將要檢出元素的純物質(zhì)或純化合物與試樣并列攝譜于同一感光板上，在映譜 儀上檢查試樣光譜與純物質(zhì)光譜。 若兩者譜線出現(xiàn)在同一波長位置上， 即可說明某一元素的 某條譜線存在。本方法簡單易行，但只適用于試樣中指定組分的定性。（2）對(duì)于復(fù)雜組分及其

29、光譜定性全分析，需要用鐵的光譜進(jìn)行比較。采用鐵的光譜作為波 長的標(biāo)尺，來判斷其他元素的譜線。（3）當(dāng)上述兩種方法均無法確定未知試樣中某些譜線屬于何種元素時(shí)，可以采用波長比較 法。即準(zhǔn)確測出該譜線的波長， 然后從元素的波長表中查出未知譜線相對(duì)應(yīng)的元素進(jìn)行定性。9. 何謂三標(biāo)準(zhǔn)試樣法？ 解：三標(biāo)準(zhǔn)試樣法就是將三個(gè)或三個(gè)以上的標(biāo)準(zhǔn)試樣和被分析試樣于同一實(shí)驗(yàn)條件下，在同一感光板上進(jìn)行 攝譜。由每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試樣分析線對(duì)的黑度差與標(biāo)準(zhǔn)試樣中欲測成分含量c 的對(duì)數(shù)繪制工作曲線， 然 后由被測試樣光譜中測得的分析線 對(duì)的黑度差， 從工作曲線中查出 待測成分的含量。10. 試述光譜半定量分析的基本原理，如何進(jìn)行？解

30、：光譜半定量分析主要有三種方法（1）譜線呈現(xiàn)法，當(dāng)分析元素含量降低時(shí)， 該元素的譜線數(shù)目也會(huì)逐漸減少，可以根據(jù)一定實(shí)驗(yàn)條件下出現(xiàn)特征譜線的數(shù)目來進(jìn)行半定量分析（2）譜線強(qiáng)度比較法. 可以將被測元素配制成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列，然后分別與試樣同時(shí)攝譜，并控制相同的攝譜條件， 通過比較被測元素的靈敏線與標(biāo)準(zhǔn)試樣中該元素的相應(yīng)譜線 的黑度，用目視進(jìn)行比較，進(jìn)行半定量分析（3）均稱線對(duì)法選擇基體元素或樣品中組成恒定的某元素的一些譜線做為待測元素分析 線的均稱線對(duì) （激發(fā)電位相近的譜線 ） ，通過二者的比較來判斷待測成分的近似含量。第八章習(xí)題解答 （ 原子吸收 ）1. 簡述原子吸收分光光度法的基本原理， 并

31、從原理上比較發(fā)射光譜法和原子吸收光譜法的異 同點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)解：AAS是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣對(duì)特定譜線的吸收作用來進(jìn)行定量分析的方法.AES是基于原子的發(fā)射現(xiàn)象，而 AAS則是基于原子的吸收現(xiàn)象二者同屬于光學(xué)分析方法. 原子吸收法的選擇性高，干擾較少且易于克服。由于原于的吸收線比發(fā)射線的數(shù)目少得多，這樣譜線重疊的幾率小得多。而且空心陰極燈一般并不發(fā)射那些鄰近波長的輻射線經(jīng)，因此其它輻射線干擾較小。原子吸收具有更高的靈敏度。在原子吸收法的實(shí)驗(yàn)條件下，原子蒸氣中基態(tài)原于數(shù)比激發(fā)態(tài)原子數(shù)多得多，所以測定的是大部分原子。原子吸收法比發(fā)射法具有更佳的信噪比這是由于激發(fā)態(tài)原子數(shù)的溫度系數(shù)顯著大于基態(tài)原子。

32、2何謂銳線光源？在原子吸收光譜分析中為什么要用銳線光源？解：銳線光源是發(fā)射線半寬度遠(yuǎn)小于吸收線半寬度的光源，如空心陰極燈。原子吸收定量測定的基本關(guān)系式A=kC的條件是1銳線光源；2、N No在使用銳線光源時(shí)， 光源發(fā)射線半寬度很小， 并且發(fā)射線與吸收線的中心頻率一致。這時(shí)發(fā)射線的輪廓可看作一個(gè)很窄的矩形，即峰值吸收系數(shù)K 在此輪廓內(nèi)不隨頻率而改變，吸收只限于發(fā)射線輪廓內(nèi)。這樣，求出一定的峰值吸收系數(shù)即可測出一定的原子濃度。5原子吸收分析中，若采用火焰原子化法，是否火焰溫度愈高，測定靈敏度就愈高？為什么？解：不是。因?yàn)殡S著火焰溫度升高，激發(fā)態(tài)原子增加，電離度增大，基態(tài)原子減少。所以如果太 高，反

33、而可能會(huì)導(dǎo)致測定靈敏度降低 尤其是對(duì)于易揮發(fā)和電離電位較低的元素 ，應(yīng)使用低溫 火焰9應(yīng)用原子吸收光譜法進(jìn)行定量分析的依據(jù)是什么？進(jìn)行定量分析有哪些方法？試比較它 們的優(yōu)缺點(diǎn).解：在一定的濃度范圍和一定的火焰寬度條件下，當(dāng)采用銳線光源時(shí)，溶液的吸光度與待測元素濃度成正比關(guān)系，這就是原子吸收光譜定量分析的依據(jù)。原子吸收定量測定的基本關(guān)系式A=kC的條件是1銳線光源；2、N No常用兩種方法進(jìn)行定量分析：(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線法：該方法簡便、快速，但僅適用于組成簡單的試樣。但測定步(2)標(biāo)準(zhǔn)加入法：本方法適用于試樣的確切組分未知的情況。測定結(jié)果較準(zhǔn)確。驟較多。14.以原子吸收光譜法分析尿樣中銅的含量,分析

34、線324.8nm.測得數(shù)據(jù)如下表所示,計(jì)算試樣中銅的質(zhì)量濃度（mg.mL-1）R: = 0 SWM協(xié)騎 ，/ &W £HM>-2 <K10 灼=1rwi解：采用標(biāo)準(zhǔn)加入法作圖計(jì)算。橫坐標(biāo)為C （加入銅的質(zhì)量濃度/mg.mL-1），縱坐標(biāo)為吸光度A。當(dāng) Y=0 時(shí)，X=-0.2816/0.0791=-3.56 /mg.mL-1所以，試樣中銅的質(zhì)量濃度為3.56（mg.mL-1）第九章習(xí)題解答1試簡述產(chǎn)生吸收光譜的原因。解：分子具有不同的特征能級(jí)，當(dāng)分子從外界吸收能量后，就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的能級(jí)躍遷.同原子一樣，分子吸收能量具有量子化特征。記錄分子對(duì)電磁輻射的吸收程度與波長

35、的關(guān)系就可以得到吸收光譜。7 .亞異丙基丙酮有兩種異構(gòu)體：CH3-C（CH3）=CH-CO-CH3 及 CH2=C（CH3）-CH2-CO-CH3 .它們的紫外吸收光譜為：（a）最大吸收波長在235nm 處，emax=12000L. mol-1. cm-1;（b）220nm 以后沒有強(qiáng)吸收. 如何根據(jù)這兩個(gè)光譜來判斷上述異構(gòu) 體？試說明理由.解：（a）分子中存在兩個(gè)雙鍵的共軛體系，吸收峰波長較長，即第一種異構(gòu)體；（b）在220nm以后無強(qiáng)吸收，分子吸收峰波長較短，即第二種異構(gòu)體。8.下列兩對(duì)異構(gòu)體，能否用紫外光譜加以區(qū)別？解；可以。（1）中第一個(gè)化合物含有三個(gè)共軛雙鍵，最大吸收波長比第二種化合物要長，強(qiáng)度也較高。同理（2）中第二個(gè)化合物含有三個(gè)共軛雙鍵.第十章紅外光譜法習(xí)題解答1.產(chǎn)生紅外吸收的條件是什么 ？是否所有的分子振動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生紅外吸收光譜？為什么？解:條件:激發(fā)能與分子的振動(dòng)能級(jí)差相匹配，同時(shí)有偶極矩的變化.并非所有的分子振動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生紅外吸收光譜，具有紅外