仪器分析复习思考题

1复习思考题第1章绪论了解一些基本概念（1）色谱分析法气相色谱法、高效液相色谱法（2）电化学分析法电位分析法、伏安分析法、库仑分析法（3）光学分析法原子发射光谱法、原子吸收光谱法、紫外吸收光谱法、红外吸收光谱法、激光拉曼光谱法、分子发光光谱法（4）核磁共振波谱法（5）质谱分析法第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性质答：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，可以采取什么方法答：用加入已知物以增加峰高的办法进行定性。10、在色谱柱中，若某组分分配到固定相中的量为ms(单位:g),浓度为cs(gmL1),分配到流动相中的量为mL(单位:g)浓度为cL(单位:gmol1),则该组分的分配比k是多少答：cs/cL11．理论塔板数n的计算式为22211654.5bRRWtbtn在一定长度的色谱柱内，n越多，h越小。12．在相同条件下，组分1的调整保留值与组分2的调整保留值之比称为相对保留值,亦称选择性（选择性比）。13．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。14．测定相对校正因子时，若标准物质的注入量ms为0.435g，所得峰面积As为4.00cm2;组分i注入量为0.864g时的峰面积为8.10cm2，则组分i的相对校正因子fi'为0.981。215、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换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：A（cm）B(cm2·s-1)C（s）柱10.180.400.24柱20.050.500.10（1）如果载气流速是0.50cm2·s-1,那么这两根柱子的理论塔板数哪一个大？（2）柱1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相等由题意得：对柱1：U最佳=B/C的根号下=1.29cm/s17、有一物质对，其r21=1.15,要在填充柱上得到完全分离(R=1.5),所需的有效塔板数是多少？设h有效=0.1cm，应使用多长色谱柱？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=2.116ｍ18.在2m的邻苯二甲酸二壬酯的气液色谱柱上，分析一个混合物，得到下列数据。已知记录纸的速度为1200mmh1，求此色谱柱对环已烷的理论塔板数及对于甲苯的塔板高度。组分环已烷苯甲苯二甲苯tR21Y3min26s2.1mm5min32s3.2mm7min06s3.9mm9min18s4.6mm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环己烷=5.54（tR/半峰宽）的平方=5.54（6.87/0.21）的平方=5929.04n甲苯=5.54（tR/半峰宽）的平方=5.54（14.2/0.39）的平方=7344.42所以H甲苯=L/n=0.0002723m=0.027cm第4章电位分析法1、电位滴定法的优点答案：电位滴定法一般具有较高的准确度和精密度，但分析时间较长。由于电位滴定法测量的是随滴定剂加入而引起的电池电动势的变化，而不是电动势的绝对值，即使电极的斜率少有变化，也不影响测量结果。而其液接电位和活度系数的变化很小，等当点附近电位突跃较大，容易准确测定终点。2、测定饮用水中F含量时，加入总离子强度缓冲液的作用是什么。答案：1：维持试液和标准液很定的离子强度2保持试液在离子选择性电极适合的PH范围内3：使被测离子释放成为可检测的游离离子。3、在电位滴定中，以△E／△V～V作图绘制滴定曲线，滴定终点是哪一点3答：尖峰所对应的V值即为滴定终点。4、电化学分析法分为哪些答：电位分析法、电导分析法、库仑分析法、电解分析法、直接电位法、直接电导法、控制电位库仑法。电位、电导和恒电流库仑滴定法。电解分析法。5、单晶膜电极的结构答：电极膜、电极管、内充液、内参比电极。6、pH玻璃电极膜电位的产生的机理答：膜电位的产生是由于溶液中的离子与电极膜上的离子发生了交换作用的结果。溶液中H和玻璃膜水化层的H的交换作用。7、用0.10molL1AgNO3标准溶液,电位滴定Cl溶液数据如下。滴定终点的体积(单位:mL)是多少VAgNO3mLEmV22EV13.3013.40233316400590Cl-与NO3一比一反应所以（316-233）：（400-（-590））=(X-233)：400→X=2678.当金属插入其盐溶液时，金属表面和溶液介面间形成了双电层，所以产生了电位差。这个电位差叫做什么答：.电极电位9、用离子选择电极以标准加入法进行定量分析时，加入标准溶液有何要求答：假如标准液体积要小，约为试样体积的1/1000。10、pH玻璃电极测定的适宜条件和范围答：pH=1~911、作为指示电极，其电位与被测离子浓度的关系是什么E=k’-2.303RT/nF*Lga阴离子E=k’+2.303RT/nF*Lga阳离子12．跨越玻璃膜内外两个溶液之间产生的电位差，称为膜电位。13．K2Cr2O7电位滴定Fe2，可选用SCE做参比电极，铂（Pt）电极做指示电极。14、用离子选择性电极测定F时，加入的TISAB通常包含了下列三种组分，并分别有如下作用：(1)NaCl的作用维持总离子强度稳定；(2)HOAcNaOAc的作用为了保证被分析物全部以可以被检出的形态存在，需要保证溶液的pH值处于一定的范围。向溶液中加入缓冲溶液可以很好地做到这一点。；(3)柠檬酸钠的作用掩蔽剂来掩蔽干扰物。15、ExEs之差值与pHxpHs的差值成直线关系，其斜率为s=2.303RT/F,在25C时等于0.0592mV。16、各厂生产氟离子选择性电极的性能指标不同，均以Cl,FK表示如下。若Cl的活度为F的100倍，要使Cl对F测定的干扰小于0.1%，KFCl,应为:0.00001。17．用pNa玻璃膜电极（KNa+，K+=0.001）测定pNa=3的试液时,如试液中含有pK=2的钾离子,则产生的误差是多少?相对误差%=Ki,j*aj的ni/nj次方/aj*100%E%=0.001*(0.01/0.001)*100%=1%?18．以银电极为指示电极,双液接饱和甘汞电极为参比电极,用0.1000mol/LAgNO3标准溶液滴定含Cl试液,得到的原始数据如下(电位突越时的部分数据)。用二级微商法求出滴定终点时消耗的AgNO3标准溶液体积?419．某硝酸根电极对硫酸根的选择系数：KNO３－,SO４2-=4.1×10－5,用此电极在1.0mol/L硫酸盐介质中测定硝酸根,如果要求测量误差不大于5%,试计算可以测定的硝酸根的最低活度为多少?由公式Ki,j=ai/aj的ni/nj次方得故待测的硝酸根离子活度至少应不低于A硝酸根=8.2*10的-4次方所以最低活度为8.2*10的-4次方20.当下述电池中的溶液是pH等于4.00的缓冲溶液时，在25ºC时用毫伏计测得下列电池的电动势为0.209V：玻璃电极/H+(=x)//饱和甘汞电极；当缓冲溶液由未知溶液代替时，毫伏计读数为0.312V，试计算未知溶液的pH。解:根据公式:pH(test)=pH(std)+(E-Estd)/2.303RT/F所以有，pH=4.00+(0.312-0.209)/0.059=5.75第5章伏安分析法1、极谱分析定量分析的依据是什么？极谱分析中常见干扰电流有哪些？如何消除？根据极限电流可以测定溶液中金属离子的浓度，这就是极普分析的依据。残余电流、迁移电流、极大、氧波、氢波。2．常用的极谱定量分析方法有哪几种？答：扩散电流方程式是指扩散电流与在滴汞电极上进行电极反应的物质浓度之间的定量关系。式（11-4）中的比例常数K包括了影响扩散电流的各因素，其表达式为：K=607nD1/2m2/3t1/6扩散电流方程式id=607nD1/2m2/3t1/6c式中：n为电极反应中的电子转移数；D为被测组分的扩散系数（cm2·s-1）；m为汞滴流速（mg·s-1）；t为滴下时间（s）；c为被测物质浓度（mmol·L-1）；id为平均极限扩散电流。式称为尤考维奇(lkovic)方程式，K称为尤考维奇常数。可见在一定实验条件下，平均极限扩散电流与被测物质的浓度成正比，这是极谱定量分析的依据。直接比较法、标准曲线法、标准加入法。3．采用加入标准溶液法测定某试样中的微量锌。取试样1.000g溶解后，加入NH3-NH4Cl底液，稀释至50mL。取试液10.00mL，测得极谱波高为10格；加入标准溶液（含锌1mg.mL-1）0.50mL后，波高此则为20格。计算试样中锌底质量分数。设试样溶液中锌的浓度为Cxmg/ml由hx=KCxH=K(Vcx+VsCs/V+Vs)得Cx=CsVshx/{H(V+Vs)-hxV}Cs=1mg/mlV=10mlhs=10Vs=0.5mlH=20所以Cx=0.045mg/ml50ml试样溶液中含锌2.2727mgW=2.2727/1000*100%=0.227%第6章库仑分析法1、库仑分析的理论基础是什么法拉第电解定律滴加体积(mL)24.0024.2024.3024.4024.5024.6024.70电位E(V)0.1830.1940.2330.3160.3400.3510.3585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。答：在一定的浓度范围和一定的火焰宽度条件下，当采用锐线光源时，溶液的吸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。（２）标准加入法：本方法适用于试样的确切组分未知的情况。不适合于曲线斜率过小的情况。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，此时用于分析，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