下冊2.4.9.10.13.14.15.16.18.19章《分析化學》武漢大學等編(第五版)作業(yè)參考答案

1、儀器分析作業(yè)參考答案第2章 光譜分析法導論2-1 光譜儀一般由幾部分組成？它們的作用分別是什么？參考答案：（1）穩(wěn)定的光源系統(tǒng)提供足夠的能量使試樣蒸發(fā)、原子化、激發(fā)，產生光譜；（2）試樣引入系統(tǒng)（3）波長選擇系統(tǒng)（單色器、濾光片）將復合光分解成單色光或有一定寬度的譜帶；（4）檢測系統(tǒng)是將光輻射信號轉換為可量化輸出的信號；（5）信號處理或讀出系統(tǒng)在顯示器上顯示轉化信號。2-2 單色器由幾部分組成，它們的作用分別是什么？參考答案：（1）入射狹縫限制雜散光進入；（2）準直裝置使光束成平行光線傳播，常采用透鏡或反射鏡；（3）色散裝置將復合光分解為單色光；（4）聚焦透鏡或凹面反射鏡使單色光在單色器的出口

2、曲面上成像；（5）出射狹縫將額定波長范圍的光射出單色器。2-5 對下列單位進行換算：（1）150pm Z射線的波數（cm1） （2）Li的670.7nm譜線的頻率（Hz）（3）3300 cm1波數對應的波長（nm） （4）Na的588.995nm譜線相應的能量（eV）參考答案：（1）（2）（3）（4）2-6 下列種類型躍遷所涉及的能量（eV）范圍各是多少？（1）原子內層電子躍遷； （4）分子振動能級躍遷；（2）原子外層電子躍遷； （5）分子轉動能級躍遷；（3）分子的電子躍遷參考答案躍遷類型波長范圍能量范圍/eV原子內層電子躍遷101 10nm1.26106 1.2102原子外層電子躍遷200

3、750nm61.7分子的電子躍遷200 750nm61.7分子振動能級躍遷0.75 50m1.70.02分子轉動能級躍遷50 1000m21024107 第10章 吸光光度法（上冊）2、某試液用2cm吸收池測量時，T=60%。若改用1cm或3cm吸收池，T及A等于多少？參考答案：因所用試液未變，即c為常數。而A2cm = lgT = lg0.60 = 0.222 根據 A = lgT =bc 知 lgT1cm = 0.111 T1cm = 77% lgT1cm = 0.333 T1cm = 46%6、配制一系列溶液，其中Fe2+含量相同（各加入7.12104molL1Fe2+溶液2.00mL）

4、，分別加入不同體積的7.12104molL1的鄰二氮菲(Phen)溶液，稀釋至25mL，后用1cm吸收池在510nm處測得吸光度如下：Phen溶液的體積V/mL2.003.004.005.006.008.0010.0012.00A0.2400.3600.4800.5930.7000.7200.7200.720求絡合物的組成。參考答案：以Phen體積為橫坐標，A為縱坐標作圖。從圖形可知，在Phen溶液的體積為6.00mL時，圖形有明顯的轉折，轉折點對應的Fe2+與Phen的濃度比為13，所以Fe2+與Phen絡合物的組成比為13，即形成絡合物組成為Fe(Phen)32+。7、1.0103 mol

5、L1的K2Cr2O7溶液在波長450 nm和530 nm處的吸光度A分別為0.200和0.050。1.0104molL1的KMnO4溶液在450nm處無吸收，在530nm處的吸光度為0.420。今測得某K2Cr2O7和KMnO4的混合溶液在450nm和530nm處的吸光度分別為0.380和0.710。試計算該混合溶液中K2Cr2O7和KMnO4的濃度。假設吸收池厚度為10mm。參考答案：對于K2Cr2O7： 對于KmnO4： 對于混合溶液，因各物質的吸光度具有加和性，由題意得： 所以 9、以示差吸光光度法測定KMnO4溶液的濃度，以含錳10.0mgmL1的標準溶液作參比溶液，其對水的透射比為T

6、 = 20%，并以此調節(jié)透射比為100%，此時測得未知濃度KMnO4溶液的透射比Tx = 40.0%，計算KMnO4的質量濃度。參考答案：以水作參比時，標準溶液的吸光度As為 As =lgT =lg0.200 = 0.699示差法測定時，試液的吸光度Ax為 Ax =lgTx =lg0.400 = 0.398設標準溶液中錳濃度為cx，試液與標準溶液中錳的濃度差為c，則 所以 則KMnO4的質量濃度為 cx = cs +c = 10.0 + 5.69 = 15.7mgmL1 第9章 紫外可見吸光光度法9-1 有機化合物分子的電子躍遷有哪幾種類型？哪些類型的躍遷能在紫外-可見吸收光譜中反映出來？參考

7、答案：有機化合物可能的躍有：*、*、*、n*、*、n*。 在紫外-可見吸收光譜中反映出來的躍遷類型有：*、*、n*及電荷轉移躍遷。9-9 單光束、雙光束、雙波長分光光度計在光路設計上有什么不同？這幾種類型的儀器分別由哪幾大部件組成？參考答案：（1）單光束分光光度計：經單色器分光后的一束平行光，輪流通過參比溶液和樣品溶液，以進行吸光度的測定； （2）雙波長分光光度計：由同一光源發(fā)出的光被分成兩束，分別經過兩個單色器，得到兩束不同波長（1和2）的單色光，利用切光器使兩束光以一定的頻率交替照射同一吸收池； （3）雙光束分光光度計：在單色器的后面放置切光器，將光分為兩路強度相同的兩部分，分別通過參比和

8、樣品溶液測定。三種分析儀器均由：光源、單色器、試樣池（吸收池）、檢測器和信號指示系統(tǒng)五部分組成。9-16 已知亞異丙基丙酮(CH3)2C=CHCOCH3在各種溶劑中實現n*躍遷的紫外光譜特征如下：溶劑環(huán)已烷乙醇甲醇水max/nm335320312300max/(Lmol1cm1)259393112假定這些光譜的移動全部由與溶劑分子生成氫鍵所產生，試計算在各種極性溶劑中氫鍵的強度（kJmol1）。參考答案：由于亞異丙基丙酮在極性溶劑中程度時，其中C=O的電子可以與溶劑分子形成氫鍵，當n電子實現n*躍遷時，氫鍵也隨之斷裂。吸收波長（335nm）的部分能量是用來破壞氫鍵，而在非極性溶液中，未形成氫鍵

9、，也就無需破壞氫鍵，它所相應的能量全部用來實現躍遷。因此，在兩種溶液中所需能量的差值相當于形成氫鍵的強度。所以，1mol的亞異丙基丙酮在溶劑中的能量和氫鍵強度分別為：溶劑環(huán)已烷乙醇甲醇水能量/kJmol1 356.89373.62383.33398.67氫鍵強度/ kJmol1 EiE環(huán)已烷16.7326.4441.78 第4章 原子吸收光譜法4-4 簡述原子吸收光譜法進行定量分析的依據及其定量分析的特點。參考答案：在一定的濃度范圍和一定的火焰寬度條件下，當采用銳線光源時，溶液的吸光度與待測元素濃度成正比關系。這就是原子吸收光譜定量分析的依據。常用兩種方法進行定量分析：（1）標準曲線法：該方法

10、簡便、快速，但僅適用于組成簡單的試樣。（2）標準加入法：該方法適用于試樣組分未知的情況，不適合于曲線斜率過小的情況。4-5 原子譜線變寬的主要因素有哪些？對原子吸收光譜分析有什么影響？參考答案：其主要因素影響分別如下： 自然寬度：原子吸收線的自然寬度與激發(fā)態(tài)的平均壽命有關，激發(fā)態(tài)的原子壽命越長，則吸收線的自然寬度越窄，其平均壽命約為108s數量級，一般來說，其自然寬度為105nm數量級； 多普勒變寬：是由于原子無規(guī)則的熱運動而產生的，故又稱為熱變寬。多普勒變寬隨著原子與光源相對運動的方向而變化，基態(tài)原子向著光源運動時，它將吸收較長波長的光，反之，原子離開光源方向運動時，它將吸收較短波長的光，由

11、于原子無規(guī)則的熱運動將導致吸收張變寬，多普勒變寬的程度大約為104103nm，原子化溫度越高，多普勒變寬越嚴重； 洛侖茲變寬：被測原子與其他原子或分子相互碰撞，使其基態(tài)能級稍有變化，從而導致吸收線變寬； 霍爾茲馬克變寬：被測元素激發(fā)態(tài)原子自身的相互碰撞而引起的變寬； 場致變寬： 自吸變寬：譜線變寬將使吸光度下降，使測定結果偏小。4-6 畫出原子吸收分光光度計的結構框圖，并簡要敘述原子吸收分光光度計的工作原理。參考答案：結構框圖如下所示：計算機工作站檢測器單色器原子化器銳線光源工作原理：銳線光源發(fā)射出待測元素特征譜線被原子化器中待測元素原子核外層電子吸收后，經光學系統(tǒng)中的單色器，將特征譜線與原子

12、化器過程中產生的復合光譜分散分離后，檢測系統(tǒng)將特征譜線強度信號轉換成電信號，通過模/數轉換器轉換成數字信號，計算機光譜工作站對數字信號進行采集、處理與顯示，并對分光光度計各系統(tǒng)進行自動控制。4-7 原子吸收分光光度計有哪些主要性能指標？這些性能指標對原子吸收光譜定量分析有什么影響？參考答案：光學系統(tǒng)的波長顯示值誤差、光學系統(tǒng)分辨率、基線的穩(wěn)定性、吸收靈敏度、精密度和檢出限是原子吸收分光光度計的主要性能指標。（1）吸收譜線的理論波長與儀器光學系統(tǒng)顯示波長差值為顯示值誤差；（2）光學系統(tǒng)分辨率是單色器對共振吸收線與其他干擾譜分辨能力的一項重要指標；（3）靈敏度S1%定義為產生1%吸收（即T = 9

13、9%，吸光度值A為0.0044）信號時所對應的元素含量。4-9 原子吸收光譜法存在哪些主要的干擾？如何減少或消除這些干擾？參考答案：物理干擾：指試液與標準溶液物理性質有差異而產生的干擾。消除辦法：配制與被測試樣組成相近的標準溶液或采用標準加入法。若濃度高，還可采用稀釋法?；瘜W干擾：指火焰中由于待測元素與壓縮卡的共存元素或火焰成分發(fā)生反應，形成難揮發(fā)或難分解的化合物而使被測元素的自由原子濃度降低而導致的干擾。消除方法：（1）選擇合適的原子化方法；（2）加入釋放劑；（3）加入保護劑；（4）加入基體改進劑等。電離干擾：原子失去一個電子或幾個電子后形成離子，同一元素的原子光譜與其離子光譜是不相同的。所

14、以中性原子所能吸收的共振譜線，并不被它的離子吸收。火焰中如果有顯著數量的原子電離，將使測得的吸收值降低。消除方法：最常用的方法是加入電離能較低的消電離劑，抑制電離的干擾。光譜干擾：由于原子吸收光譜較發(fā)射光譜簡單，譜線少，因而譜線相互重疊的干擾少，絕大多數元素的測定相互之間不會產生譜線重疊的光譜干擾，但仍有少數元素相互間會有某些譜線產生干擾。消除方法：改用其他吸收線作為分析線。背景吸收也屬于光譜干擾，包括分子吸收和光散射兩個部分。消除方法：一般采用儀器校正背景方法，有氘燈背景校正、Zeeman效應背景校正、譜線自吸收背景校正和非吸收譜線背景校正技術。4-14 火焰原子吸收光譜法分析某試樣中微量C

15、u的含量，稱取試樣0.500g，溶解后定容至100mL容量瓶中作為。分析溶液的配制及測量有吸光度如下表所示（用0.1molL1的HNO3定容），計算試樣中Cu的質量分數（%）。123移取試樣溶液的體積/mL0.005.005.00加入5.00mgL1的Cu2+標準溶液的體積/mL0.000.001.00定容體積/mL25.0025.0025.00測量的吸光度（A）0.0100.1500.375參考答案：設25.00mL試樣溶液中Cu2+質量濃度為x。因在一定條件下，A = KC 所以有： x = 0.124mgL1 故試樣中Cu的質量分數為： 第13章 電分析化學導論13-6 已知下列半電池反

16、應及其標準電極電位為 IO3 + 6H+ + 5e = 1/2I2 + 3H2O E = +1.195V ICl2 + e = 1/2I2 + 2Cl E = +1.06V計算半電池反應：IO3 + 6H+ +2Cl + 4 e = ICl2 + 3H2O 的E 值。參考答案：由熱力學公式 rGm = nF E可知： （1） IO3 + 6H+ + 5e = 1/2I2 + 3H2O rG1 = 5F E1 （2） ICl2 + e = 1/2I2 + 2Cl rG2 = F E2 （3） IO3 + 6H+ +2Cl + 4 e = ICl2 + 3H2O rG3 = 4F E3 因（3）=

17、（1）（2）得到的，故 rG3 = rG1rG2 即 4F E3 = 5F E1 + F E2 13-7 已知下列半電池反應及其標準電極電位為 Sb + 3H+ + 3 e = SbH3 E = 0.51V計算半電池反應： Sb + 3H2O + 3 e = SbH3 +3OH 在25時的E 值。參考答案：以半電池Sb + 3H+ + 3 e = SbH3作負極與半電池Sb + 3H2O + 3 e = SbH3 +3OH作正極組成原電池，電池反應為：負極：SbH3 3 e = Sb + 3H+ E1 = 0.51V正極：Sb + 3H2O + 3 e = SbH3 +3OH E2 = ?電池

18、：H2O = H+(aq) + OH(aq) rG = F E = RTlnKw 所以 E = 0.059lg1014 = 0.826(V)又對于電池： E = E2 E1 所以 E2 = E + E1 = 0.8260.51 = 1.34(V)13-8 電池HgHg2Cl2,Cl(飽和)| Mn+ | M為一自發(fā)電池，在25時其電動勢為0.100V；當Mn+的濃度稀釋至原來的1/50時，電池電動勢為0.500V。試求右邊半電池的n值。參考答案：因電池HgHg2Cl2,Cl(飽和)| Mn+ | M為一自發(fā)電池，于是得未稀釋前：稀釋后： 即 所以 n = 213-10 已知下列半反應及其標準電

19、極電位為 Cu2+ + I + e = CuI E = +0.86V Cu2+ + e = Cu+ E = +0.159V 試計算CuI的溶度積常數。參考答案1：（1）Cu2+ + I + e = CuI rG1 = F E1 （2）Cu2+ + e = Cu+ rG2 = F E2 （2）（1）CuI = Cu+ + I rG3 = RTlnKsp rG3 = rG2rG1 即 RTlnKsp = F E2 + F E1 Ksp = 1.41012 參考答案2：兩半反應組成電池：CuI(s)|Cu2+,Cu+ 正極反應：Cu2+ + e = Cu+ 負極反應：CuI e = Cu2+ + I

20、 電池反應：CuI = Cu+ + I Ksp = 1.41012 13-13 已知下列半電池反應及其標準電極電位為 HgY2 + 2e = Hg + Y4 E = +0.21V Hg2+ + 2e = Hg E = +0.845V計算絡合物生成反應 Hg2+ + Y4 = HgY2 的穩(wěn)定常數的lgK值（25）。參考答案：兩半電極組成電池：Hg | HgY2，Y4，Hg2+ | Hg正極反應：Hg2+ + 2e = Hg 負極反應：Hg + Y4 2e = HgY2 電池反應：Hg2+ + Y4 = HgY2 13-16 已知Hg2Cl2的溶度積為2.01018，KCl的溶解度為330gL1

21、溶液，試計算飽和甘汞電極的電極電位。參考答案：設計電池：Hg | Hg22+，Cl| Hg2Cl2，Hg 正極反應： Hg2Cl2 + 2 e = 2Hg + 2Cl負極反應：2Hg 2 e = Hg22+ 電池反應：Hg2Cl2 = Hg22+ + 2Cl 因 rGm = n FE = RTlnKsp 所以 即 感想：對于有平衡常數（如溶度積常數、絡合物的穩(wěn)定常數、解離常數等），想方設法使電池反應變?yōu)榍笃胶獬档目赡媸?。即正負極反應式相加即得此式（如13-10、13-13、13-16）！ 第十四章 電位分析法14-7 計算下列電池的電動勢，并標明電極的正負： 已知：EAgCl/Ag = 0.

22、2880V，ESCE = 0.244V。參考答案：正極為SCE電極，負極為AgAgCl電極： E電極 = ESCE E膜 E內參比 14-9 氯離子選擇電極的，當它用于測定pH為6.0且含有0.01 molL1 K2CrO4溶液中的5.0 104 molL1的Cl時，估計方法的相對誤差有多大？參考答案： 14-10 用氟離子選擇電極測定水樣中的氟離子，取25.00 mL水樣，加入25.00mL TISAB溶液，測得電位值為0.1372V（vs.SCE）；再加入1.00 103 molL1的F標準溶液1.00 mL，測量電位值為0.1170V，電位的響應斜率為58.0 mV/pF。計算水樣中的氟

23、離子濃度（需考慮稀釋效應）。參考答案：設水樣中F的濃度為cx，依題意則： E = K + 58lgF加標前： 加標后： cx = 3.13 105 molL114-13 為了測定Cu(II)EDTA（CuY2）絡合物的穩(wěn)定常數K穩(wěn)，組裝了下列電池：Cu | Cu Y2(1.00 104 molL1)，Y4(1.00 102 molL1) | SHE。測得該電池的電動勢為0.277V，請計算絡合物的K穩(wěn)。參考答案：絡合平衡：Cu2+ + Y4 Cu Y2 已知： Cu2+ + 2e = Cu K穩(wěn) = 8.20 1018 14-15 將一鈉離子選擇電極和一飽和甘汞電極組成電池，測量活度為0.10

24、0 molL1的NaCl溶液時，得到電動勢67.0mV；當測量相同活度的KCl溶液時，得到電動勢為113.0mV。（1）試求選擇性系數；（2）若將電極浸在含NaCl（a = 1.00 103 molL1）和KCl（a = 1.00 102 molL1）的混合溶液中，測得的電動勢將為何值？參考答案：（1）因NaISE電極電位為： 測定NaCl溶液： 測定KCl溶液： 得： 即： 得： 所以： （2） 將中的K代入： 14-17 用pH玻璃電極作指示電極，以0.2 molL1 NaOH溶液電位滴定0.02 molL1 苯甲酸溶液，從滴定曲線上求得終點時溶液的pH為8.22。二分之一終點時溶液的pH

25、為4.18。試計算苯甲酸的解離常數。參考答案：滴定一半時，有A=HA，此時 pH = pKa = 4.18所以苯甲酸的解離常數為： Ka = 6.6 105 14-19 采用下列反應進行電位滴定時，應選用什么指示電極？并寫出滴定方程式：（1）Ag+ + S2 （2）Ag+ + CN （3）NaOH + H2C2O4 （4）Fe(CN)63 + Co(NH3)62+ （5）Al3+ + F （6）H+ + （7）K4Fe(CN)6 + Zn2+ （8）H2Y2 +Co2+ 參考答案：（1）銀電極：Ag+ + S2 = Ag2S （2）銀電極：Ag+ + CN = AgCN（3）玻璃電極：2NaO

26、H + H2C2O4 = Na2C2O4 + 2H2O（4）鉑電極：Fe(CN)63 + Co(NH3)62+ = Fe(CN)64 + Co(NH3)63+ （5）汞電極：Al3+ + F = AlF3（6）玻璃電極： （7）汞電極：2K4Fe(CN)6 + Zn2+ = K2ZnFe(CN)6 + 2K+ （8）汞電極：H2Y2 +Co2+ =CoY2 + 2H+第15章 伏安法與極譜法15-5 在同一試液中，從三個不同的滴汞電極得到下表所列數據。試估算電極A和C的id/c值。ABC滴汞流量qm/(mgs1)0.9823.926.96滴下時間t/s6.532.361.37id/c4.86參

27、考答案：由公式 id = 607nD1/2m2/3t1/6c 可得： id/c = K m2/3t1/6 由B組數據求得擴散電流常數為： 所以：A組：id/c = K m2/3t1/6 = 1.710.9822/36.531/6 = 2.31 C組：id/c = K m2/3t1/6 = 1.716.962/31.371/6 = 6.55 15-8 Pb(II)在3molL1鹽酸介質中還原時，所產生的極譜波的半波電位為0.46V。今在滴汞電極電位為0.70V時（已經完全濃差極化），測得下列各溶液的電流值為溶液電流i/A（1）6molL1HCl 25mL，稀釋至50mL0.15（2）6molL1

28、HCl 25mL，加試樣溶液10.00mL，稀釋至50mL1.23（3）6molL1HCl 25mL，加1103 molL1 Pb2+標準溶液5.00mL，稀釋至50mLH0.94（1）計算試樣溶液中鉛的質量濃度（mgmL1計）；（2）在本實驗中，除采用通惰性氣體除氧外，尚可用什么方法除氧？參考答案：（1）設試液中Pb(II)濃度為cx，體積為Vx；加入的標準溶液濃度為cs，體積為Vs，于是根據i = kc可知： cx = 6.8104 molL1質量濃度為： x = 6.8104 molL1207gmol1 = 0.14gL1 = 0.14 mgmL1 （2）本實驗中所用溶液稀釋后，溶液中H

29、Cl的濃度為3molL1，呈強酸性，故除采用通惰性氣體除氧外，尚可用Na2CO3或Fe粉來消除氧的干擾。15-10 用極譜法測定某溶液中的微量鉛。取試液5mL，加1gL1明膠5mL，用水稀釋至50mL。倒出部分溶液于電解杯中，通氮氣10min，然后在0.20.6V間記錄極譜圖，得波高50格。另取5mL試液，加標準鉛溶液（0.50mgmL1）1.00mL，然后照上述分析步驟同樣處理，得波高80格。（1）解釋操作規(guī)程中各步驟的作用；（2）計算壓縮卡Pb2+的含量（以gL1計）；（3）能不能用加鐵粉、亞硫酸鈉或能CO2除氧？參考答案：（1）加入1gL1明膠是為了消除極譜極大，通氮氣10min是為了驅

30、除溶液中的氧，消除氧氣還原所產生極譜波的干擾。（2）設試樣中Pb2+的含量為cx，則 得： （3）在此介質中不能用鐵粉、亞硫酸鈉或通CO2來除氧。因為在中性介質中加入還原鐵粉，不能達到產生H2除去氧氣的效果；Na2SO3雖可用于中性介質的溶液中，但這里有可能生成PbSO3沉淀；通CO2僅適用于酸性介質中。15-11 在0.1molL1 KCl溶液中，Co(NH3)63+在滴汞電極上進行下列的電極反應而產生極譜波。 Co(NH3)63+ + e = Co(NH3)62+ E1/2 = 0.25V Co(NH3)63+ + 2e = Co+ + 6NH3 E1/2 = 1.20V（1）繪出它們的極

31、譜曲線；（2）兩個波中哪個波較高，為什么？參考答案：（1） （2）兩個波中II較高，因為電極II的半波電位更負。？根據尤氏方程：id=607nD1/2m2/31/6c 知，在其它條件不變的情況下，id n，II電極反應的電子轉移數為2比I多，故其產生的波比I要高。15-14 在25時，測得某可逆還原波在不同電位時的擴散電流值如下：E/V(vs.SCE)0.3950.4060.4150.4220.4310.445i/A0.480.971.461.942.432.92極限擴散電流為3.24A。試計算電極反應中的電子轉移數及半波電位。參考答案：已知：id = 3.24AE/VE/V0.3950.76

32、0.4220.170.4060.370.4310.480.4150.090.4450.96以E對作圖如下： 線性方程為：因斜率 n = 2 截距為0.4171，即E1/2 = 0.417V 15-17 In3+在0.1molL1 KClO4溶液中還原為In(Hg)的可逆波半波電位為0.55V。當有0.1molL1 乙二胺（en）同時存在時，形成的絡離子In(en)33+的半波電位向負方向位移0.52V。計算此絡合物的穩(wěn)定常數。參考答案：因簡單金屬離子和絡離子的半波電位的關系為： 由已知可知： 所以： Kf = 2.761029 15-19 在pH = 5的醋酸-醋酸鹽緩沖溶液中，IO3還原為I

33、的極譜波的半波電位為0.50V(vs.SCE)，試根據Nernst公式判斷極譜波的可逆性。參考答案：已知電極反應：IO3 + 6H+ + 6e = 3H2O + I的標準電極電位為：E = 1.08V，當電極電位在半波電位時，有： E = E1/2 SlgH+ = E1/2 + S pH ？所以由已知條件可得： 所以該電極過程不可逆。15-20 在0.1molL1 NaOH介質中，用陰極溶出伏安法測定S2。以懸汞電極為工作電極，在0.40V時電解富集，然后溶出。（1）寫出富集和溶出時的電極反應式；（2）畫出它的溶出伏安示意圖。參考答案：（1）溶解： Hg = Hg2+ + 2e Hg2+ +

34、S2 = HgS 溶出： HgS + 2e = Hg + S2 （2）伏安示意圖如下： 第16章 電解及庫侖分析法16-8 在1.0molL1 硝酸介質中，電解0.1 molL1 Pb2+以PbO2析出時，如以電解至尚留下0.01%視為已電解完全，此時工作電極電位的變化值為多大？參考答案：對于Pb2+的氧化反應 Pb2+ + 2H2O = PbO2 + 4H+ + 2e 開始電解前：H+0 = 1.0molL1，Pb2+0 = 0.1 molL1 ，則工作電極電位為： 電解完全后：H+1 = 1.0 + 0.14 = 1.4molL1，Pb2+1 = 0.10.01% = 105molL1 ，

35、則工作電極電位為： 電解完全后，工作電極電位變化值為： 16-10在1.0molL1 硫酸介質中，電解1.0molL1 硫酸鋅與1molL1 硫酸鎘混合溶液。試問：（1）電解時，鋅與鎘何者先析出？（2）能不能用電解法完全分離鋅與鎘？電解時，應采用什么電極？，參考答案：（1）電解時，還原電極上，電極電位最正者（最大）最先析出。對于Zn2+： Zn2+ + 2e = Zn 對于Cd2+： Cd2+ + 2e = Cd 由于比要正，所以，電解時鎘先析出。（2）當Cd2+濃度降低至105 molL1時，為： 所以能用電解法完全分離。在鉑電極上，氫的析出電位為： 在汞電極上，氫的析出電位為： 因 ，所以

36、應采用汞電極。16-11 用控制電位電解法電解0.10 molL1硫酸銅溶液，如控制電解時的陰極電位為0.10V（vs.SCE），使電解完成。試計算銅離子的析出百分數。參考答案：設電解完成時Cu2+的析出百分數為x，則溶液中剩余Cu2+濃度為Cu2+(1x)，于是得： 已知：，Cu2+= 0.10 molL1，代入上式得： 解之得：x = 0.999998 = 99.9998%16-14 用控制電位庫侖法測定Br。在100.0mL酸性試液中進行電解，Br在鉑陽極上氧化為Br2，當電解電流降至接近于零時，測得所消耗的電荷量為105.5C。試計算試液中Br的濃度。參考答案：由 2Br 2e = B

37、r2 可知：至電解完成時，總共電解的Br的物質的量為： 所以Br的濃度為： 第18章 色譜法導論18-5 在某色譜條件下，組分A的保留時間為18.0min，組分B保留時間為25.0min，其死時間為2min，試計算：（1）組分B對A的相對保留值。（2）組分A，B的保留因子。（3）組分B通過色譜柱在流動相、固定相停留的時間是多少？各占保留時間分數為多少？參考答案：（1） （2） 因，所以，（3） 組分B通過色譜柱在流動相中停留時間即為死時間tM = 2.0min，占保留時間的分數為；在固定相中停留時間為調整保留時間，即為tRtM = 25.02.0 = 23.0min，占保留時間的分數為。18-

38、7 在長為2m的氣相色譜柱上，死時間為1min，某組分的保留時間18min，色譜峰半高0.5min，計算：（1）此色譜柱的理論塔板數N，有效理論塔板數Neff。（2）每米柱長的理論塔板數。（3）色譜柱的理論塔高H，有效理論塔板高Heff。參考答案：（1） （2）每米柱長得理論塔板數和有效理論塔板數： （3） 18-10 設氣相色譜柱的柱溫為180時，求得van Deemter方程中的A = 0.08cm，B = 0.18cm2/s，C = 0.03s。試計算該色譜柱的最佳流速uopt(cm/s)和對應的最小板高Hmin(cm)值。參考答案： 18-11 在200cm長的氣相色譜填充柱上以氮為載

39、氣，改變流動相流速，用甲烷測定死時間tM為100s，50s，25s，以苯為溶質測定柱效分別為1098，591，306。試計算：（1）van Deemter方程中的A（cm），B（cm2/s），C（s）值。（2）最佳流速uopt（cm/s）和最小板高Hmin（cm）。（3）欲保持柱效為最小板高時的70%90%，載氣流速應控制在多少范圍？參考答案：（1） H = A + B/u + Cu 因為 所以 由此可得：解得： A = 0.0207cm B = 0.0068cm2/s C = 0.079s（2） （3）保持柱效為最小板高時的70%時，時， 由 H = A + B/u + Cu 得： 0.09

40、58 = 0.0207 + 0.0068/u + 0.079u 解之得：u1 = 0.6595cm/s u 2= 0.1013cm/s 保持柱效為最小板高時的90%時，時， 0.0745 = 0.0207 + 0.0068/u + 0.079u 解之得：u1 = 0.5133cm/s u 2 = 0.1677cm/s故欲保持柱效為最小板高時的70%90%，載氣流速應控制在0.65950.5133cm/s或0.10130.1677cm/s范圍18-14 在柱長為18cm的高效液相色譜柱上分離組分A和B，其保留時間分別為16.40min和17.63min；色譜峰底寬分別為1.11min和1.21min，死時間為1.30min。試計算：（1）色譜柱的平均理論塔板數N；（2）平均理論塔板高H；（3）兩組分的分離度R和分離所需時間；（4）欲實現完全分離，即分離度R=1.5，需柱長和分離時間各多少？參考答案：（1） （2）（3），分離時間即tR2 = 17.63min（4）柱長為18cm時 ，R