分析化学下册课后习题参考答案

在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85秒和100秒，要达到完全分离，即R=1.5 。计算需要多少块有效塔板。若填充柱的塔板高度为0.1 cm ，柱长是多少？

解： r21= 100 / 85 = 1.18

n 有效 = 16R2 [r21 / (r21 —1) ]2 = 16×1.52 ×(1.18 / 0.18 ) 2

= 1547（块）

L 有效 = n 有效·H 有效 = 1547×0.1 = 155 cm

即柱长为1.55米时，两组分可以得到完全分离。。

在一定条件下，两个组分的保留时间分别为12.2s 和12.8s ，计算分离度。要达到完全分离，即R=1.5，所需要的柱长。

解：

分离度：

已知组分A 和B 的分配系数分别为7.6和9.3，当它们通过相比β=90的填充柱时，能否达到基本分离？（基本分离时R=1.0）

解：2.16.7/3.9K /K A B ===α；10.090/3.9/K k B B ==β= 6969610.010.0112.12.1116k k 11R 16n 2

222B B 22=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-αα⋅= 填充柱柱长最多5 m （通常为2 m ），单位长度塔板数为1500/m ，因此无法达到这样的柱效，因此在上述条件下，不能实现分离。（计算柱效时，用A 的分配比也行，本来就是估算）

何谓指纹区？它有什么特点和用途？

解：在IR 光谱中，频率位于1350 -650cm -1 的低频区称为指纹区．指纹区的主要价值在于表示整个分子的特征，因而适用于与标准谱图或已知物谱图的对照，以得出未知物与已知物是否相同的准确结论，任何两个化合物的指纹区特征都是不相同的。

紫外-可见分光光度法中，影响显色反应的因素有哪些？

1. 显色剂的用量

2. 溶液的酸度

(1) 对金属离子存在状态的影响——防止水解，防止沉淀生成

(2) 对显色剂浓度的影响 H2R ⇌ 2H+ + R2-

(3) 对显色剂颜色的影响

8533.036008.12448133.036002.1244

2211=⨯===⨯==n t W n t W R b R b 72.08133.08533.0)2.128.12(2=+-⨯=R m L R R L 34.4172.05.12

12122=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=

3. 显色时间：各种显色反应得速度不同，反应完全所需时间不同；有些有色化合物在一定的时间内稳定。

选择方法：作 A-t （min ）曲线，选择在 A 较大且稳定的时间内进行。

4. 显色温度：显色反应一般在室温下进行，但反应速度太慢或常温下不易进行的显色反应需要升温或降温。

选择方法：作 A-T （℃）曲线，选择在 A 较大的时间内进行。

5. 溶剂：实验确定——选择合适的溶剂（常为有机溶剂），提高反应的灵敏度及加快反应速度。 计算：（1）670.7 nm 锂线的频率；（2）3300 cm -1

谱线的波长；（3）钠588.99 nm 共振线的激发电位。 解：（1）1141

101047.47.670100.3--⨯=⋅⨯==s nm s cm c

v λ （2）nm cm 3030330011

1

===-σλ （3）eV nm s cm s eV c

h E 107.299.588)100.3()10136.4(11015=⋅⨯⨯⋅⨯=⋅=--λ

1． 电子能级间的能量差一般为1 ~ 20 eV ，计算在1 eV ，5 eV ，10 eV 和20 eV 时相应的波长（nm ）。 解：已知E

s cm s eV E c h ∆⋅⨯⨯⋅⨯=∆⋅=---)100.3()10136.4(110115λ 1 eV 时，nm 1241=λ 5 eV 时，nm 2.248=λ

10 eV 时，nm 1.124=λ 20 eV 时，nm 04.62=λ。

总离子强度调节缓冲溶液（TISAB ，Total Ionic Strength Adjustment Buffer ）是一种用于保持溶液具有较高的离子强度的缓冲溶液。主要应用在电位分析法上，尤其是与离子选择性电极有关的电位分析。在电位分析法中的电位值往往与被分析离子的活度（而不是浓度）的对数成线性关系，总离子强度调节缓冲溶液对于分析的准确度有着至关重要的意义。

简述紫外－可见分光光度计的主要部件、类型及基本性能。 紫外-可见分光光度计的基本结构是由五个部分组成：即光源、单色器、吸收池、检测器和信号指示系统。 1．光源：常用的光源有热辐射光源和气体放电光源两类。热辐射光源用于可见光区，如钨丝灯和卤钨灯；气体放电光源用于紫外光区，如氢灯和氘灯。 2．单色器：单色器一般由入射狭缝、准光器（透镜或凹面反射镜使入射光成平行光）、色散元件、聚焦元件和出射狭缝等几部分组成。其核心部分是色散元件，起分光的作用，主要有棱镜和光栅。 3．吸收池：一般有石英和玻璃材料两种。石英池适用于可见光区及紫外光区，玻璃吸收池只能用于可见光区。 4．检测器：常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。 5．信号指示系统：常用的信号指示装置有直读检流计、电位调节指零装置以及数字显示或自动记录装置等。

在0.1000mol/L Fe2+溶液中，插入Pt 电极(+)和SCE(-)，在25℃时测得电池电动势为0.395V ，问有多少Fe2+被氧化成Fe3+?

解: SCE a(Fe3+)，a(Fe2+)｜Pt

E = E 铂电极－ E 甘汞

= 0.771 + 0.059 lg(［Fe3+]/[Fe2+］)－0.2438

lg(［Fe3+]/[Fe2+］) = (0.395+0.2438－0.771) / 0.059

= －2.254

设有 X % 的 Fe2+ 氧化为 Fe3+，则：

lg([Fe3+]/[Fe2+]) = lg X /(1－X)=－2.254

X/(1－X)=0.00557；

X=0.557%；即有约0.56%的Fe2+被氧化为Fe3+

电位测量误差

当电位读数误差为1mV 时，对于一价离子，由此引起结果的相对误差为3.9%,对于二价离子,则相对误差为7.8%。故电位分析多用于测定低价离子。

①保持较大且相对稳定的离子强度，使活度系数恒定；

②维持溶液在适宜的pH 范围内，满足离子电极的要求；

③掩蔽干扰离子（使被测离子释放成为可检测的离子）。

测F-过程所使用的TISAB 典型组成：1mol/L 的NaCl ，使溶液保持较大稳定的离子强度；0.25mol/L 的HAc 和0.75mol/L 的NaAc, 使溶液pH 在5左右；0.001mol/L 的柠檬酸钠, 掩蔽Fe3+、Al3+等干扰离子。

14-1 填充柱气相色谱分析某试样，柱长为2 m 时，测得A 、B 两组分的保留时间分别为5.90 min 和

6.80 min ，峰底宽分别为0.80 min 和0.84 min.，死时间为1.20 min ，试计算以下各项（1）载气的平均线速度；（2）组分B 的分配比；（3）组分A 的有效塔板数；（4）选择性因子；（5）分离度；

（6）条件不变情况下，A 、B 完全分离时所需的柱长。

解：（1）10min

m 67.120.1/2t /L u -⋅=== （2）7.420

.120.180.6k B =-= （3）()()()55280.020.190.516A W t A t 16A n 220r eff =⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=⎪⎭

⎫ ⎝⎛-⨯= （4）()()19.120

.190.520.180.6A t B t 'r '

r =--==α （5）()1.180

.084.090.580.62R =+-⨯= （6）m 72.321.15.1L 25

.1=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=