仪器分析第四版习题解答第六章
仪器分析学习 第6章 色谱法导论-气相色谱
* 用时间表示 单位: s或cm
（1）保留时间 tR
试样从进样开始到柱后出现峰极大点
时所经历的时间(O´B)
（2）死时间
t 0
不被固定相吸附或溶解的气体（如：空
* 用体积表示 单位：mL
（1）保留体积 VR
从进样开始到出现峰极大所通过的
载气体积。 VR=tRF0 F0:柱出口处载气流速 mL/min
精选ppt
2）评价柱效的参数
理论塔板数(n)
n5.5(4tR )21(6tR)2
W 1/2
W
理论塔板高度（H） 有效理论塔板数
H L n
n有效 5.54 (W tR '1
)2
16 (tR ' )2 W
2
有效理论塔板高度
注意事项：
L H 有效 n有效
（1）n大，柱效高，分离好，前提是两组分分配系数K应有差
H A B /u C gu C luA B /u Cu
由此可知:流动相线速u一定时，仅在A、B、C较小时，塔板高 度H才能较小，柱效才较高；反之柱效较低，色谱 峰将展宽。
这一方程对选择色谱分离条件具有实际指导意义，它指出 了色谱柱填充的均匀程度，填料颗粒的大小，流动相的种 类及流速，固定相的液膜厚度等对柱效的影响。
3) 塔板之间无分子扩散（忽略试样 的纵相扩散）
4) 组分在所有塔板上的分配精选系ppt 数保 持常数
精馏塔示意图
精选ppt
2、塔板理论之推导结论
1) 当组分进入色谱柱后，在每块塔板上进行两相间的分配， 塔板数越多，组分在柱内两相间达到分配平衡的次数也越 多，柱效越高，分离就越好。
n L H
n50 流出曲线呈基本对称的峰形； 当 n 达 103－106 流出曲线趋近于正态分布；
《仪器分析》第六章++色谱分析导论
r n
r! n!(r n)!
m(r , n) m P(r , n) m P (1 Pm )
n m
r n
r! n!(r n)!
塔板理论的保留值
组分在柱后出现浓度极大值时，意味着该组分分子 在色谱柱最后一块塔板上的量达到极大（每块塔板 体积相等）。设此时流动相在色谱柱内相应的跳动 次数为rmax，则应该满足以下条件：
上面的式子不够直观，因此需要进行适当的数学 变换。当二项式分布的n，r很大时，可以用正态分 布函数来表示：
1 P ( r , n) ( ) e 2n
r rmax
1 2
n r 2 (1 ) 2 rmax
rHqp V rmax Hqp VR
1 2 n V (1 ) 2 2 VR
'
相比
色谱柱内流动相体积 Vm 色谱柱内固定相体积 Vs
（1-8）
相比与填料的颗粒度、表面积、固定相的用量、填 充的情况等因素有关！
k
'
K
（2）保留值
保留值是组分在色谱柱内滞留行为的一个指标， 与分配过程有关，受热力学和动力学因素的控制。 保留时间、保留体积等。 基本保留方程为：
（6）全部样品开始都集中在第一块塔板上。 （7）分配系数不随组分浓度变化，即分配等温线是线性的。 （8）塔板之间没有分子扩散。
基本关系式
在塔板上，某一个分子出现在流动相中的概率 （Pm）应等于在该塔板上流动相中该物质分子的 个数（摩尔数）与整个塔板上（包括流动相、固 定相）该物质分子的个数之比，因此有：
m(rmax 1, n) m(rmax , n)
m(rmax , n) m(rmax 1, n)
仪器分析第六章UV-VIS
3.芳香烃 （1）苯：苯为环状共轭体系，其UV谱如下 主要吸收带：E1、E2和B带 E1带：180～184nm （为末端吸收） E2带：200～204nm B带：230～270nm 其中最大吸收在256nm 左右且显示精细结构
苯在环己烷中的紫外光谱
（2）取代苯 ①一取代苯 若苯环上有助色团如OH、Cl等取代时，由 于n-π共轭，使E2吸收带红移，强度增大， 但一般λmax在210nm左右。 若有生色团取代而且与苯环共轭，则E2吸 收带与K 吸收带合环芳烃 稠环芳烃较之苯环形成了更大的共轭体系， 使E、K、B带均比苯环移向长波长方向， 精细结构比苯环更明显。
苯、萘、蒽和 并四苯的紫外 可见吸收光谱
6.3无机化合物紫外-可见吸收光谱
无机化合物的电子跃迁形式主要有：电荷 迁移和配位场跃迁两种 一、电荷迁移跃迁 产生原因：当物质吸收紫外或可见光时， 使电子从给予体外层轨道向接受体相应的 轨道跃迁产生吸收光谱，此过程又称内氧 化-还原。
整个分子的能量主要为这三种能量的加和。 即E=Ee+Ev+Er 实验证明这些能量都是量子化的，且 ΔEe>ΔEv>>ΔEr 当用紫外或可见光照射溶液中的物质分子 时，只有当辐射光子的能量等于两电子能 级间能量差时，物质分子才能吸收辐射产 生跃迁，即电子由基态跃迁至各个激发态。 用适当的仪器记录下吸收过程，就可获得 物质的紫外—可见分子吸收光谱。
本章主要内容
6.1分子吸收光谱基本原理 6.2有机化合物紫外—可见吸收光谱 6.3无机化合物紫外—可见吸收光谱 6.4溶剂对紫外—可见吸收光谱的影响 6.5紫外—可见分光光度计 6.6紫外—可见吸收光谱的应用
概述
仪器分析 第6章 原子吸收分光光度法
(3)火焰： 提供一定的能量使雾滴蒸发，干燥产生气态。
Mx（试样）==Mx（气态）==M（基态原子）+x（气态） 火焰的温度能使分子游离成基态原子即可，不希望离解成
离子，∴要根据元素的性质来选择不同类型的火焰。
2、非焰原子化法： 火焰原子化法缺点：原子利用率低，气流量较大，原子 化效率低等，而非火焰原子化法可提高原子化效率与灵敏度。 （1）石墨炉原子化法： 石墨管5cm长、4mm径、由于试样在容积很小的石墨管
二、原子在各能的分布
在一定火焰下，待测元素的原子不可能全部处
于基态，当热平衡时，基态与激发态原子数目之比
符合玻尔斥曼分布：
Nj N0
gj g0
exp(
E j E0 KT
)
gj—激发态原子统计数量。 go---基态原子统计数量，g=2J+1 Nj/No~T与火焰的温度有关。
例： 2500K 和 2510K 火焰中钠原子激发态 3 2 P3/2 和基态
2 、 Doppler 变宽，热变宽，由原子无规则运动而产生（由
声波引申而来） 例：火车迎面开来，鸣笛声渐响，频率大
火车离我而去，鸣笛声渐粗，频率小
同样，当火焰中的基态原子背向检测器运动时，被检测到 的频率比静止波原发出的频率低——波长红移； 同样，当火焰中的基态原子向着检测器运动时，被检测到 的频率比静止波源发出的频率高——波长紫移。
应控制，当局外元素源子度小时，主要受Doppler效应控制。
由于谱线变宽将使测定灵敏度下降，吸收效率低。是 原子收中值得注意的问题。
四、吸收定律
经推导：A=KNL=K’C（K 原子总数） 吸收度与被测试样中被测组分的浓度成线性关系。（类 似于L-B要求单色光、稀溶液）原子吸收条件。 条件：
仪器分析(第四版)课后答案
第二章习题解答1.简要说明气相色谱分析的基本原理借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。
气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。
组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。
2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用?气路系统、进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统。
气相色谱仪具有一个让载气连续运行、管路密闭的气路系统；进样系统包括进样装置和气化室，其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化，然后快速定量地转入到色谱柱中；分离系统包括分离柱和柱箱；温控系统；检测系统包括检测器和放大器；记录和数据处理系统用积分仪或色谱工作站。
16.色谱定性的依据是什么?主要有那些定性方法?解:根据组分在色谱柱中保留值的不同进行定性。
主要的定性方法主要有以下几种:(1)直接根据色谱保留值进行定性(2)利用相对保留值r21进行定性(3)保留指数法17.何谓保留指数?应用保留指数作定性指标有什么优点?用两个紧靠近待测物质的标准物（一般选用两个相邻的正构烷烃）标定被测物质，并使用均一标度（即不用对数），用下式定义：X为保留值（tR’, VR ’,或相应的记录纸距离），下脚标i为被测物质，Z，Z+1为正构烷烃的碳原子数，XZ < Xi < XZ+1，IZ = Z × 100优点:准确度高,可根据固定相和柱温直接与文献值对照而不必使用标准试样。
19.有哪些常用的色谱定量方法? 试比较它们的优缺点和使用范围?1．外标法（标准曲线法）外标法是色谱定量分析中较简易的方法．该法是将欲测组份的纯物质配制成不同浓度的标准溶液。
使浓度与待测组份相近。
然后取固定量的上述溶液进行色谱分析．得到标准样品的对应色谱团，以峰高或峰面积对浓度作图（取直线部分）。
分析样品时，在上述完全相同的色谱条件下，取制作标准曲线时同样量的试样分析、测得该试样的响应讯号后．由标谁曲线即可查出其百分含量．此法的优点是操作简单，适用基体简单的样品；结果的准确度取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性．2．内标法当只需测定试样中某几个组份，或试样中所有组份不可能全部出峰时，可采用内标法。
仪器分析各章习题与答案
仪器分析各章习题与答案第⼀章绪论问答题1. 简述仪器分析法的特点。
第⼆章⾊谱分析法1．塔板理论的要点与不⾜是什么?2．速率理论的要点是什么?3．利⽤保留值定性的依据是什么?4．利⽤相对保留值定性有什么优点?5．⾊谱图上的⾊谱流出曲线可说明什么问题?6．什么叫死时间?⽤什么样的样品测定? ．7．在⾊谱流出曲线上，两峰间距离决定于相应两组分在两相间的分配系数还是扩散速率?为什么?8．某⼀⾊谱柱从理论上计算得到的理论塔板数n很⼤，塔板⾼度H很⼩，但实际上柱效并不⾼，试分析原因。
9．某⼈制备了⼀根填充柱，⽤组分A和B为测试样品，测得该柱理论塔板数为4500，因⽽推断A和B在该柱上⼀定能得到很好的分离，该⼈推断正确吗?简要说明理由。
10．⾊谱分析中常⽤的定量分析⽅法有哪⼏种?当样品中各组分不能全部出峰或在组分中只需要定量其中⼏个组分时可选⽤哪种⽅法?11．⽓相⾊谱仪⼀般由哪⼏部分组成?各部件的主要作⽤是什么?12．⽓相⾊谱仪的⽓路结构分为⼏种?双柱双⽓路有何作⽤?13．为什么载⽓需要净化?如何净化?14．简述热导检测器的基本原理。
15．简述氢⽕焰离⼦化检测器的基本结构和⼯作原理。
16．影响热导检测器灵敏度的主要因素有哪些?分别是如何影响的?17．为什么常⽤⽓固⾊谱分离永久性⽓体?18．对⽓相⾊谱的载体有哪些要求?19．试⽐较红⾊载体和⽩⾊载体的特点。
20．对⽓相⾊谱的固定液有哪些要求?21．固定液按极性⼤⼩如何分类?22．如何选择固定液?23．什么叫聚合物固定相?有何优点?24．柱温对分离有何影响?柱温的选择原则是什么?25．根据样品的沸点如何选择柱温、固定液⽤量和载体的种类?26．⽑细管⾊谱柱与填充柱相⽐有何特点?27．为什么⽑细管⾊谱系统要采⽤分流进样和尾吹装置?28．在下列情况下⾊谱峰形将会怎样变化?(1)进样速度慢；(2)由于汽化室温度低，样品不能瞬间汽化；(3)增加柱温；(4)增⼤载⽓流速；(5)增加柱长；(6)固定相颗粒变粗。
分析化学第四版-习题答案
分析化学第四版-习题答案(总4页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章绪论1、仪器分析和化学分析：仪器分析是以物质的物理性质和物理化学性质（光、电、热、磁等）为基础的分析方法，这类方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法；、化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
2、标准曲线与线性范围：标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的范围称为该方法的线性范围。
3、灵敏度、精密度、准确度和检出限：物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为方法的灵敏度；精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度；试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度；某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。
第三章光学分析法导论1、原子光谱和分子光谱：由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱；由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
2、原子发射光谱和原子吸收光谱：当原子受到外界能量（如热能、电能等）的作用时，激发到较高能级上处于激发态。
但激发态的原子很不稳定，一般约在108 s内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱；当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态，这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。
3、线光谱和带光谱：4、光谱项和光谱支项；用n、L、S、J四个量子数来表示的能量状态称为光谱项，符号为n 2S 1 L；把J值不同的光谱项称为光谱支项，表示为n 2S 1 L J。
5、统计权重和简并度；由能级简并引起的概率权重称为统计权重；在磁场作用下，同一光谱支项会分裂成2J＋1个不同的支能级，2J＋1称为能级的简并度。
6、禁戒跃迁和亚稳态；不符合光谱选择定则的跃迁叫禁戒跃迁；若两光谱项之间为禁戒跃迁，处于较高能级的原子具有较长的寿命，原子的这种状态称为亚稳态。
高等教育出版社_第四版_仪器分析课后习题答案第6章
2. 库仑分析法的基本依据是什么？为什么说电流效率是库 仑分析发关键问题？在库仑分析中用什么方法保证电流效 率达到100%？ 解：根据法拉第电解定律，在电极上发生反应的物质的质 量与通过该体系的电量成正比，因此可以通过测量电解时 通过的电量来计算反应物质的质量，这即为库仑分析法的 基本原理。 由于在库仑分析法中是根据通过体系的电量与反应物质之 间的定量关系来计算反应物质的质量的，因此必须保证电 流效率100%地用于反应物的单纯电极反应。 可以通过控制电位库仑分析和恒电流库仑滴定两种方式保 证电流效率达到100%。
96487 n
得: (1) mOH-=1×10-3 ×1 × 17.01/(96487 ×2)=17.01 × 5.18 ×10-9 = 8.8 ×10-8g (2)mSb= 121.75 × 5.18 × 10-9= 6.31 × 10-7g (3)mCu= 63.55 ×5.18 × 10-9= 3.29 × 10-7g (4)mAs2O3 = 197.84 ×5.18 ×10-9 /2 = 5.13 ×10-7g
7.在一硫酸铜溶液中,浸入两个铂片电极,接上电源,使之发生电 解反应.这时在两铂片电极上各发生什么反应?写出反应式.若 通过电解池的电流强度为24.75mA,通过电流时间为284.9s, 在 阴极上应析出多少毫克铜? 解:阴极:Cu2+ + 2e = Cu↓ 阳极: 4OH- - 4e = 2H2O + O2↑ 故: m = it ×MCu/(2 ×96487) = 2.322mg
仪器分析第6章 原子吸收光谱
化学计量火焰 由于燃气与助燃气之比与化学计量 反应关系相近，又称为中性火焰，这类火焰，温 度高、稳定、干扰小背景低，适合于许多元素的 测定。
富燃火焰 指燃气大于化学元素计量的火焰。其特 点是燃烧不完全，温度略低于化学火焰，具有还 原性，适合于易形成难解离氧化物的元素测定； 干扰较多，背景高。
（3）原子吸收法的选择性高，干扰较少且易于克服
（4）原子吸收条件下，原子蒸气中基态原子比激发 态原子数目多得多，所以测定的是大部分原子，这 就使得原子吸收法具有较高的灵敏度
原子吸收光谱的特点：
优点： (1) 检出限低，10-10～10-14g； (2) 准确度高，RSD约1%～5%； (3) 选择性高，一般情况下共存元素不干扰； (4) 应用广，可测定70多个元素（各种样品中） 局限性：难熔元素、非金属元素测定困难；不能同 时多元素测定
澳大利亚物理学家瓦尔西发表了著名论文：《原 子吸收光谱法在分析化学中的应用》奠定了原子吸收 光谱法的基础，之后原子吸收光谱法迅速发展。
原子吸收光谱与原子发射光谱的比较：
（1）原子吸收光谱分析利用的是原子吸收现象，而 发射光谱分析则基于原子发射现象
（2）原子吸收线比发射线的数目少的多，这样谱线 的重叠概率小
✓ 单道双光束型：利用参比光束补偿 光源引起的基线漂移。
1. 光源
作用：辐射待测元素的特征光谱（共振线和其它 非吸收谱线），以供测量之用。
要求： A. 能辐射锐线光源 B. 辐射的光强度必须足够、稳定且背景小 C. 灯供电稳定，以确保光强度稳定 空心阴极灯、蒸气放电灯、无极放电灯
空心阴极灯结构
♫ 干燥：试液随升温脱水干燥，由液体转化为固 体。一般情况下，90～120℃，15 ~ 30 s。
仪器分析第四版课后答案完整版
幻灯片1仪器分析第二章习题答案简要说明气相色谱分析的基本原理。
借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。
气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。
组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。
2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分各有什么作用气路系统．进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统．气相色谱仪具有一个让载气连续运行管路密闭的气路系统．进样系统包括进样装置和气化室．其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化，然后快速定量地转入到色谱柱中．幻灯片23.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少,是否会引起分配系数的改变为什么答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只与组分的性质及固定相与流动相的性质有关.所以（1）柱长缩短不会引起分配系数改变（2）固定相改变会引起分配系数改变（3）流动相流速增加不会引起分配系数改变（4）相比减少不会引起分配系数改变4.当下列参数改变时: (1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大,是否会引起分配比的变化为什么答: k=K/b,而b=VM/VS ,分配比除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速,柱长无关.故:(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减小幻灯片35.试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择.解:提示:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响,选择最佳载气流速.P13-24。
（1）选择流动相最佳流速。
（2）当流速较小时，可以选择相对分子质量较大的载气（如N2,Ar)，而当流速较大时，应该选择相对分子质量较小的载气（如H2,He),同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。
（3）柱温不能高于固定液的最高使用温度，以免引起固定液的挥发流失。
仪器分析习题
D．体系间跨越
2．单色器中起到限制杂散光进入作用的是（ ）
4
A．入射狭缝
B．出射狭缝
C．色散元件
D．准直装置
3、氧分子等顺磁性物质的存在会使荧光（
）
A. 增强 B. 减弱 C. 不变 D. 不一定
4、列关于荧光光谱的叙述何者是错误的（ ）
A、 荧光光谱的形状与激发光的波长无关
B、 荧光光谱和激发光谱一般是对称镜像关系
A、消除干扰
B、维持一定的离子强度
C、维持一定的酸度
D、调节 pH 值
3、可逆电池电动势的大小决定于（ ）：
A、参与电池反应的物质的性质 B、温度
C、压力
D、反应物质的活度
4、银-氯化银电极的电位决定于溶液中（ ）：
A、Ag+浓度
B、AgCl浓度
C、Cl-离子活度
D、HCl溶液浓度 E、Ag+和AgCl浓度总和
2
波长为（ ）
A、λ1 B、λ2 C、λ3 D、λ4 E、λ5 4、符合比耳定律的有色溶液稀释时，其最大吸收峰的波长位置：
A、向长波方向移动
B、向短波方向移动
C、不移动，但峰值降低 D、不移动，但峰值增大
5、某符合比耳定律的有色溶液，当浓度为C时，其透光度为T0； 若浓度增大 1 倍，则此溶液的透光度的对数（ ）
电子
C、气态物质中激发态原子的外层电子 D、液体物质中原子的外层
电子
8、由原子核无规则的热运动所产生的谱线变宽称为（ ）
A、自然变宽
B、劳伦斯变宽 C、多普勒变宽
B、斯塔克变宽
9、原子吸收光谱分析过程中，被测元素的灵敏度，准确度在很大程
度上取决于（ ）
A、空心阴极灯 B、火焰 C、原子化系统 D、分光系统
分析化学(仪器分析)第六章原子发射光谱法
2. 光谱定量分析
(1) 发射光谱定量分析的基本关系式
在条件一定时，谱线强度I 与待测元素含量c关系为：
I=ac
a为常数(与蒸发、激发过程等有关)，考虑到发射光谱中 存在着自吸现象，需要引入自吸常数 b ，则：
I a cb lg I b lg c lg a
发射光谱定量分析的基本关系式，称为塞伯-罗马金公式 （经验式）。自吸常数 b 随浓度c增加而减小（自吸越大，b 值越小）；当浓度很小，自吸消失，b=1。
长小的则衍射角小，谱线靠近0级；波长大的，衍射角大 ，谱线距0级较远； 同样对于二级光谱而言，也有同样的情况。但可能造成二 级光谱与一级光谱的重叠，而且具有最大强度的光处于0级 （为未分开的白光）
平面反射光栅（闪耀光栅）
将平行的狭缝刻制成具有相同形状的刻槽（多为三角形 ），这时入射线的小反射面与光栅平面夹角一定，反射线 集中于一个方向，从而使光能集中于所需要的一级光谱上。
E1
由激发态直接跃迁至基态时辐射的谱线称为共振线。
由第一激发态直接跃迁至基态的谱线称为第一共振线。
3. 最灵敏线、最后线、分析线
E0
第一共振线一般也是元素的最灵敏线。
当该元素在被测物质里降低到一定含量时，出现的最后一条谱线， 这是最后线，也是最灵敏线。用来测量该元素的谱线称分析线。
4. 原子线、离子线
Iij ∝ C 定量分析的依据
不同温度(T)下的原子发射光谱(nm)
1.4 谱线的自吸与自蚀
等离子体：以气态形式存在的包含分子、离子、电子等粒子 的整体电中性集合体。
自吸：原子在高温时被激发，发射某一波长的谱线，而处于 低温状态的同类原子又能吸收这一波长辐射的现象。
I = I0e-ad
仪器分析 第4-6章 参考答案
第四章 电位分析法9. 当下述电池中的溶液是pH 等于4.00的缓冲溶液时，在298K 时用毫伏计测得下列电池的电动势为 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时，毫伏计读数如下: （a ） 0.312V ; （b ）0.088V; （c ）-0.017V 。
试计算每种未知溶液的pH 。
解: 根据公式: 2.303/S x S E E pH pH RT F-=+ （a ）pH = 4.00 + （0.312-0.209）/ 0.059 = 5.75同理: （b ）pH = 1.95 （c ）pH = 0.1710. 设溶液中 pBr = 3，pCl =1。
如用溴离子选择性电极测定Br -离子活度，将产生多大误差？已知电极的选择性系数K Br-, Cl-= 6×10-3。
解: 已知 /,%100i j n n j i j i a K a =⨯⨯相对误差将有关已知条件代入上式得: 相对误差 = 6×10-3 ×10-1/10-3 ×100 = 60%12. 用标准加入法测定离子浓度时，于100mL 铜盐溶液中加入1mL 0.1mol ⋅L -1Cu(NO 3)2后，电动势增加4mV ，求铜的原来总浓度。
解: 根据公式 /0.059124/(0.0591000)110.1101101100n E x C C ∆-⨯⨯-⨯=∆-=-（）（） 故: C x = 2.73 × 10-3 mol ⋅L -1第五章 伏安分析法13. 3.000g 锡矿试样以Na 2O 2熔融后溶解之，将溶液转移至250mL 容量瓶，稀释至刻度。
吸取稀释后的试液25mL 进行极谱分析，测得扩散电流为24.9μA 。
然后在此液中加入5mL 浓度为6.0×10-3mol ⋅L -1的标准锡溶液，测得扩散电流为28.3μA 。
南京大学仪器分析习题6-12解答
南京大学仪器分析习题答案6-12章第六章习题答案1. 解：色谱热力学因素是指直接影响组分在两相间分配系数大小的相关实验参数，如组分和两相的性质以及柱温。
动力学因素是指影响组分在两相间的扩散速率和传质速率大小的那些实验参数，如速率理论方程中的诸多参数。
2. 解：(1) T C 既是热力学因素，能改变分配系数K ；又是动力学因素，能改变Dm 、Ds 、V 0。
一般随着T C 增加，t R 减小，峰变窄。
(2) L 增加，t R 增加，峰变宽。
(3)u 增加，t R 变小，峰变窄。
(4)d P 减小，Vm 减小，t R 增大，但柱阻力增加。
在u 不变情况下，峰变窄；P 不变情况下，u 降低，峰变宽。
(5)Ds 上升，c s 增大，峰变宽。
(6)流动相分子量大，Dm 增大，u 极低时，峰变宽，u 合适时，峰变窄。
3. 解：Van Deemter 方程给出了塔板高度与各种因素如填料粒度、扩散系数、固定相液膜厚度、填充均匀情况、流动相流速以及分配比之间的关系。
在其它条件不变的情况下，填料粒度变小时(60目变成100目)，涡流扩效因子变小，纵向扩散项因子基本不变，流动相传质阻力项因子减小，而当固定液含量不变时，当粒度变小，表面积增大，则液膜厚度变小，固定相传质阻力因子变小，即A 减小，B 不变，C 减小，因此由BC A 2H min +=可知，最小塔板高度减小，而CB u opt =即最佳流速却是增大的。
在高流速区，曲线的斜率降低。
因此，填料粒度改变前后的u -H 曲线如右图：4. 解：色谱图上两峰间的距离大小反映了样品组分差速移动大小，由色谱热力学因素决定。
分配系数K 由样品组分、固定相及流动相的性质及柱温决定。
色谱峰的宽度反映了速率理论方程描述的样品谱带在分离过程中的各种扩散程度，由色谱动力学因素决定。
5. 解：(1) t 0代表组分在流动相中停留时间，'R t 代表组分在固定相中停留时间，t R 代表组分在色谱柱中停留时间。
仪器分析课后习题答案
（4） (a) (CH)
(b) (CH)
(c) W(CH)
(d) (CH)
解：只有发生使偶极矩有变化的振动才能吸收红外辐射，即才是红外活性的，否则为红外非活性的。也即只有不对称的振动形式才是红外活性的，对称的振动则为红外非活性的。因此，上述结构中：
红外活性振动有：（2）CH3—CCl3γ（C－C）
③图表在1300～1000cm-1范围内也有一系列特征吸收峰，特别在1200cm-1处有一强吸收峰，符合C－O的振动范围，因此可判断改化合物含有C－O键。
④图谱中在2820，2720cm-1处含有吸收峰，符合－CH3,－CH2对称伸缩范围，因此可判断化合物中含有－CH3基团和－CH2基团。
综上所述，此化合物的结构式应为：
答：（1）仪器分析和化学分析：以物质的物理性质和物理化学性质（光、电、热、磁等）为基础的分析方法，这类方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法；化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
（2）标准曲线与线性范围：标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的范围称为该方法的线性范围。
解：
已知线性回归方程为
其中
一元线性回归方程为 。
代入数据可求得相关系数 或 。来自4．下面是确定某方法测定铁的检出限的一组数据：空白信号（相对单位）为5.6，5.8，6.2，5.2，5.3，5.6，5.7，5.6，5.9，5.6，5.7；10 ngmL1铁标准溶液信号（相对单位）为10.6，10.8，10.6。试计算此方法测定铁的检出限。
第一章 绪论
第二章 光学分析法导论
第三章 紫外－可见吸收光谱法
第四章 红外吸收光谱法
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96487n
得: (1) mOH-=1×10-3 ×1 × 17.01/(96487 ×2)=17.01 × 5.18 × ×10-9 = 8.8 ×10-8g (2)mSb= 121.75 × 5.18 × 10-9= 6.31 × 10-7g (3)mCu= 63.55 ×5.18 × 10-9= 3.29 × 10-7g (4)mAs2O3 = 197.84 ×5.18 ×10-9 /2 = 5.13 ×10-7g
9.以适当方法将 以适当方法将0.854g铁矿试样溶解并使之转化为 2+后,将此 铁矿试样溶解并使之转化为Fe 以适当方法将 铁矿试样溶解并使之转化为 将此 试液在-1.0V(vs.SCE)处,在铂阳极上定量地氧化为 3+,完成次 在铂阳极上定量地氧化为Fe 完成次 试液在 处 在铂阳极上定量地氧化为 氧化反应所需的电量以碘库仑计测定,此时析出的游离碘以 氧化反应所需的电量以碘库仑计测定 此时析出的游离碘以 0.0197 mol.L-1Na2S2O3标准溶液滴定时消耗 标准溶液滴定时消耗26.30mL. 计算试 样中Fe2O3的质量分数. 样中 的质量分数 解: 1mol Fe2+ ~ 1mol e ~ 1/2mol I2 ~1mol S2O321mol Fe2O3 ~ 2mol Fe ~ 2mol S2O32设试样中FeO3的摩尔数为 的摩尔数为x, 设试样中 的摩尔数为 则: 1: 2 = x : (0.0197 ×26.30) x = 2.59 ×10-4mol W% = 159.69 ×2.59 ×10-4 × 100/0.854？为什么说电流效率是库 库仑分析法的基本依据是什么？ 仑分析发关键问题？ 仑分析发关键问题？在库仑分析中用什么方法保证电流效 率达到100%？ 率达到 ？ 解：根据法拉第电解定律，在电极上发生反应的物质的质 根据法拉第电解定律， 量与通过该体系的电量成正比， 量与通过该体系的电量成正比，因此可以通过测量电解时 通过的电量来计算反应物质的质量， 通过的电量来计算反应物质的质量，这即为库仑分析法的 基本原理。 基本原理。 由于在库仑分析法中是根据通过体系的电量与反应物质之 间的定量关系来计算反应物质的质量的， 间的定量关系来计算反应物质的质量的，因此必须保证电 流效率100%地用于反应物的单纯电极反应。 地用于反应物的单纯电极反应。 流效率 地用于反应物的单纯电极反应 可以通过控制电位库仑分析和恒电流库仑滴定两种方式保 证电流效率达到100%。 证电流效率达到 。
10.上述试液若改为以恒电流进行电解氧化 能否根据在反应时 上述试液若改为以恒电流进行电解氧化,能否根据在反应时 上述试液若改为以恒电流进行电解氧化 所消耗的电量来进行测定?为什么 为什么? 所消耗的电量来进行测定 为什么 不行,难以维持电流效率为 原因参见教材第189页 解:不行 难以维持电流效率为 不行 难以维持电流效率为100%(原因参见教材第 页) 原因参见教材第
6.在库仑滴定中 在库仑滴定中,1mA.s-1相当于下列物质多少克 (1)OH-, (2) 相当于下列物质多少克? 在库仑滴定中 Sb(III到V价), (3) Cu(II到0价), (4)As2O3(III到V价). 到 价 到 价 到 价 根据法拉第电解定律, 解:根据法拉第电解定律 m = itM 根据法拉第电解定律
7.在一硫酸铜溶液中 浸入两个铂片电极 接上电源 使之发生电 在一硫酸铜溶液中,浸入两个铂片电极 接上电源,使之发生电 在一硫酸铜溶液中 浸入两个铂片电极,接上电源 解反应.这时在两铂片电极上各发生什么反应 写出反应式.若 这时在两铂片电极上各发生什么反应?写出反应式 解反应 这时在两铂片电极上各发生什么反应 写出反应式 若 通过电解池的电流强度为24.75mA,通过电流时间为 通过电流时间为284.9s, 在 通过电解池的电流强度为 通过电流时间为 阴极上应析出多少毫克铜? 阴极上应析出多少毫克铜 阴极:Cu2+ + 2e = Cu↓ 解:阴极 阴极 阳极: 4OH- - 4e = 2H2O + O2↑ 阳极 故: m = it ×MCu/(2 ×96487) = 2.322mg
4. 试述库仑滴定的基本原理。 试述库仑滴定的基本原理。 解： 库仑滴定是一种建立在控制电流电解基础之上的滴定分 析方法。在电解过程中，于试液中加入某种特定物质， 析方法。在电解过程中，于试液中加入某种特定物质，以一 定强度的恒定电流进行电解，使之在工作电极上（ 定强度的恒定电流进行电解，使之在工作电极上（阳极或阴 电解产生一种试剂，此试剂与被测物质发生定量反应， 极）电解产生一种试剂，此试剂与被测物质发生定量反应， 当被测物质反应完全后， 当被测物质反应完全后，用适当的方法指示终点并立即停止 电解。 电解。然后根据所消耗的电量按照法拉第定律计算出被测物 质的质量： 质的质量：
QM m= 96487n
5. 在控制电位库仑分析法和恒电流库仑滴定中 是如何测定电 在控制电位库仑分析法和恒电流库仑滴定中,是如何测定电 量的? 量的 在控制电位库仑分析法中,是用精密库仑计来测定电量的 解:在控制电位库仑分析法中 是用精密库仑计来测定电量的 在控制电位库仑分析法中 是用精密库仑计来测定电量的. 在恒电流库仑滴定中,由于电流是恒定的 因而通过精确测定 在恒电流库仑滴定中 由于电流是恒定的,因而通过精确测定 由于电流是恒定的 电解进行的时间及电流强度,即可计算出电量 即可计算出电量. 电解进行的时间及电流强度 即可计算出电量
8. 10.00mL浓度越为 浓度越为0.01mol.L-1的 HCl溶液 以电解产生的 溶液,以电解产生的 浓度越为 溶液 以电解产生的OH滴定此溶液,用 计指示滴定时 的变化,当到达终点时 计指示滴定时pH的变化 当到达终点时,通过 滴定此溶液 用pH计指示滴定时 的变化 当到达终点时 通过 电流的时间为6.90min,滴定时电流强度为 滴定时电流强度为20mA,计算此 计算此HCl溶液 电流的时间为 滴定时电流强度为 计算此 溶液 的浓度. 的浓度 根据题意: 解:根据题意 根据题意 m/M = 20 ×10-3 ×6.90 ×60/96487 = 8.58 ×10-5mol 故: CHCl = 8.58 ×10-3mol.L-1
3. 电解分析和库仑分析在原理、装置上有何异同之处？ 电解分析和库仑分析在原理、装置上有何异同之处？ 解：电解分析与库仑分析在原理、装置上有许多共同之处， 电解分析与库仑分析在原理、装置上有许多共同之处， 都需要通过控制分解电压或阴极电位来实现不同金属离子 的分离，库仑分析也属于电解分析的范畴。 的分离，库仑分析也属于电解分析的范畴。不同的是通常 的电解分析是通过测量电解上析出的物质的质量来进行定 量分析， 量分析，而库仑分析是通过测量通过体系的电量来进行定 量测定。 量测定。 在测量装置上，二者也有共同之处， 在测量装置上，二者也有共同之处，均需要有阴极电位控 制装置， 制装置，不同之处在于库仑分析中需要在电解回路中串联 电量。 一个库仑计以测量通过体系的 电量。
第六章 库仑分析法习题解答 1.以电解法分析金属离子时 为什么要控制阴极的电位 以电解法分析金属离子时,为什么要控制阴极的电位 以电解法分析金属离子时 为什么要控制阴极的电位? 由于各种金属离子具有不同的分解电位， 解:由于各种金属离子具有不同的分解电位，在电解分析时， 由于各种金属离子具有不同的分解电位 在电解分析时， 金属离子又大部分在阴极上析出， 金属离子又大部分在阴极上析出，因此需要控制阴极的电 位，以便不同金属离子分别在不同的电位析出，从而实现 以便不同金属离子分别在不同的电位析出， 分离的目的。 分离的目的。