儀器分析問題解答

1、、名詞解釋1分餾效應(yīng)：將試樣中各物質(zhì)按其沸點(diǎn)從低到高先后順序揮發(fā)進(jìn)入分析區(qū)的現(xiàn) 象稱為分餾效應(yīng)或選擇揮發(fā)。2共振線和共振電位： 原子中的一個(gè)外層電子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷產(chǎn)生的譜線， 稱為共振線；上述躍遷所需要的能量稱為共振電位。3多普勒變寬：又稱熱變寬，它是發(fā)射原子熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。如果發(fā)射體朝向觀 察器（如光電倍增管）移動(dòng)，輻射的表觀頻率要增大，反之，則要減小。所以觀 察器接收的頻率是（v +Av ）和（9 - Av）之間的頻率，于是出現(xiàn)譜線變寬。4原子熒光：將一個(gè)可被元素吸收的波長的強(qiáng)輻射光源，照射火焰中的原子或 離子，原子的外層電子從基態(tài)躍遷至高能態(tài)，大約在 10-8s 內(nèi)又躍回基態(tài)或低能 態(tài)

2、，同時(shí)發(fā)射出與照射光相同或不同波長的光，這種現(xiàn)象稱為原子熒光。5原子發(fā)射光譜：在室溫下，物質(zhì)所有的原子都是處于基態(tài)。通過火焰、等離 子體、電弧或火花等的熱能可將它們原子化后并激發(fā)至高能級軌道。 激發(fā)態(tài)原子 的壽命很短，在它返回基態(tài)時(shí)伴隨發(fā)射一個(gè)輻射光子，產(chǎn)生發(fā)射光譜線。6原子吸收光譜：處于基態(tài)原子核外層電子，如果外界所提供特定能量的光輻 射恰好等于核外層電子基態(tài)與某一激發(fā)態(tài)之間的能量差時(shí)， 核外層電子將吸收特 征能量的光輻射由基態(tài)躍遷到相應(yīng)激發(fā)態(tài)，從而產(chǎn)生原子吸收光譜。7單重態(tài)與三重態(tài)：對于有兩個(gè)外層電子的原子，它存在具有不同能量的受激 單重態(tài)和三重態(tài)，在激發(fā)的單重態(tài)中，兩電子的自旋相反（或配

3、對），在三重態(tài) 中兩電子自旋平行。8激發(fā)電位：將元素原子中一個(gè)外層電子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)所需的能量。9 熒光量子產(chǎn)率：發(fā)射熒光的分子數(shù)與激發(fā)分子總數(shù)的比值?；虬l(fā)射光量子數(shù) 與吸收光量子數(shù)的比值。10. 分子發(fā)光：分子吸收外來能量時(shí)，分子的外層電子可能被激發(fā)而躍遷到更高 的電子能級，這種處于激發(fā)態(tài)的分子是不穩(wěn)定的，它可以經(jīng)由多種衰變途徑而躍 遷回基態(tài)。這些衰變的途徑包括輻射躍遷過程和非輻射躍遷過程，輻射躍遷過程 伴隨的發(fā)光現(xiàn)象，稱為分子發(fā)光。11化學(xué)發(fā)光：化學(xué)反應(yīng)過程中生成的激發(fā)態(tài)物質(zhì)所產(chǎn)生的光輻射。 12助色團(tuán)：本身不產(chǎn)生吸收峰，但與生色團(tuán)相連時(shí)，能使生色團(tuán)的吸收峰向長 波方向移動(dòng)，并且使其吸

4、收強(qiáng)度增強(qiáng)的基團(tuán)。13生色團(tuán)：指分子中可以吸收光子而產(chǎn)生電子躍遷的原子基團(tuán)。 14紅移和藍(lán)移：因取代基的變更或溶劑的改變，使其吸收帶的最大吸收波長 入max發(fā)生移動(dòng)；向長波方向移動(dòng)稱為紅移；向短波方向移動(dòng)稱為藍(lán)移。 15化學(xué)位移：由屏蔽作用引起的共振時(shí)磁場強(qiáng)度的移動(dòng)現(xiàn)象。 16濃差極化：由于物質(zhì)傳遞造成的電極表面濃度對溶液本體濃度的偏離而引起 的極化。17. Nernst響應(yīng)斜率：以離子選擇電極的電位 E （或電池電動(dòng)勢）對響應(yīng)離子 活度的負(fù)對數(shù)（pa）作圖，所得校準(zhǔn)曲線呈直線部分的斜率即為電極的響應(yīng)斜率， Nernst 響應(yīng)斜率為 n （ mV）。18. 色譜分離： 色譜分離是基于混合物各組

5、分在兩相中分配系數(shù)的差異， 當(dāng)兩相 作相對移動(dòng)時(shí)， 被分離物質(zhì)在兩相間進(jìn)行連續(xù)、 多次分配， 組分分配系數(shù)微小差 異導(dǎo)致遷移速率差異，實(shí)現(xiàn)組分分離。19. 梯度洗脫： 將兩種或兩種以上不同性質(zhì)但互溶的溶劑， 隨時(shí)間改變而按一定 比例混合，以連續(xù)改變色譜柱中沖洗液的極性、離子強(qiáng)度或 pH值等，從而改變 被測組分的相對保留值，提高分離效率，加快分析速度。20. 程序升溫： 在一個(gè)分析周期內(nèi)， 爐溫連續(xù)地隨時(shí)間由低溫向高溫線性或非線 性地變化， 以使沸點(diǎn)不同的組分在其最佳柱溫下流出， 從而改善分離效果， 縮短 分析時(shí)間。二、簡答及問答題1 .簡述原子發(fā)射光譜（攝譜法）定性分析過程及方法。答：定性分析

6、過程 樣品制備；攝譜，攝譜時(shí)需用哈特曼光闌，使樣品和標(biāo) 準(zhǔn)鐵譜并列攝譜； 檢查譜線， 只要在試樣光譜中檢出了某元素的一根或幾根不 受干擾的靈敏線，即可確定該元素的存在。定性分析方法 標(biāo)準(zhǔn)試樣光譜比較法；元素光譜圖比較法。2.按順序?qū)懗鲈游展庾V儀和紫外 - 可見分光光度計(jì)的主要結(jié)構(gòu)組成 答：原子吸收光譜儀銳線光源一原子化器-單色器（或分光系統(tǒng)） -檢測器-記錄顯示系統(tǒng)紫外- 可見分光光度計(jì)光源 T單色器（或分光系統(tǒng)）T吸收池 T檢測器 T記錄顯示系統(tǒng)3為什么在原子吸收光譜中需要調(diào)制光源怎樣調(diào)制 答：光源調(diào)制的目的是將光源發(fā)射的共振線與火焰發(fā)射的干擾輻射區(qū)別開來。 光源的調(diào)制是用一定頻率的電源

7、供給空心陰極燈， 使光源的輻射變成一定頻率的 脈沖光信號(hào)，到達(dá)檢測器時(shí)， 產(chǎn)生一個(gè)交流電信號(hào)， 再將交流放大器也調(diào)到與光 源相同頻率上， 即可放大并讀出。 而火焰產(chǎn)生的干擾輻射未變成交流信號(hào)， 不能 通過放大器，于是便達(dá)到消除火焰發(fā)射干擾的目的。 4何謂元素的靈敏線、最后線和分析線闡述三者之間的關(guān)系。答：進(jìn)行定性或定量分析的特征譜線稱為分析線。 每種元素的原子光譜線中， 凡 是具有一定強(qiáng)度、 能標(biāo)記某元素存在的特征譜線， 稱為該元素的靈敏線。 最后線 是指當(dāng)試樣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。5試述原子熒光和分子熒光產(chǎn)生的原理。 答：原子熒光產(chǎn)

8、生的原理：將一個(gè)可被元素吸收的波長的強(qiáng)輻射光源，照射火焰 中的原子或離子，原子的外層從基態(tài)躍遷至高能態(tài)，大約在10-8 s 內(nèi)又躍回基態(tài)或低能態(tài)，同時(shí)發(fā)射出與照射光相同或不同波長的光。分子熒光的產(chǎn)生原理：室溫下大多數(shù)分子處在電子能級基態(tài)的最低振動(dòng)能 級，當(dāng)其吸收了和它所具有的特征頻率相一致的電磁輻射以后，可以躍遷至第一 或第二激發(fā)單重態(tài)中各個(gè)不同振動(dòng)能級和各個(gè)不同轉(zhuǎn)動(dòng)能級，產(chǎn)生對光的吸收。 通過無輻射躍遷，它們急劇降落至第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級后，再回到基 態(tài)振動(dòng)能級時(shí)，以光的形式弛豫，所發(fā)出的光即為分子熒光。 6試述分子熒光和磷光的產(chǎn)生過程。 答：在室溫下大多數(shù)分子均處在基態(tài)的最低振動(dòng)能

9、級， 當(dāng)基態(tài)分子吸收相應(yīng)的特 征電磁輻射后， 可以躍遷至第一 （或第二等） 激發(fā)單重態(tài)各個(gè)不同振動(dòng)能級和轉(zhuǎn) 動(dòng)能級。通過無輻射躍遷，它們急劇降落至第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級后， 以輻射的形式弛豫回到基態(tài)各個(gè)振動(dòng)能級時(shí)所發(fā)出的光稱作熒光。在同樣的分子軌道上，處于三重態(tài)分子的能量低于相應(yīng)單重態(tài)分子。但是， 通常第一激發(fā)三重態(tài)的一個(gè)振動(dòng)能級幾乎與第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級的 能量相同。 因此，由第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級， 有可能通過系間竄躍躍遷 至第一激發(fā)三重態(tài)， 再經(jīng)過振動(dòng)弛豫到其最低振動(dòng)能級。 由此激發(fā)態(tài)以輻射的形 式弛豫回至基態(tài)各個(gè)振動(dòng)能級時(shí)所發(fā)出的光稱作磷光。7熒光的熄滅 答：熒光分

10、子與溶劑分子或其它溶質(zhì)分子的相互作用引起熒光強(qiáng)度降低的現(xiàn)象稱 為熒光熄滅。這些引起熒光強(qiáng)度降低的物質(zhì)稱為熄滅劑。引起熒光熄滅的主要因 素有：碰撞熄滅，能量轉(zhuǎn)移，氧的熄滅作用，自熄滅和自吸收等 8處于單重態(tài)和三重態(tài)的分子其性質(zhì)有何不同為什么會(huì)發(fā)生系間竄越 答：對同一物質(zhì)，所處的多重態(tài)不同其性質(zhì)明顯不同。第一，單重態(tài) S 分子在磁 場中不會(huì)發(fā)生能級的分裂，具有抗磁性，而三重態(tài) T 有順磁性；第二，電子在不 同多重態(tài)之間躍遷時(shí)需換向，不易發(fā)生。因此，S與T態(tài)間的躍遷概率總比單重態(tài)與單重態(tài)間的躍遷概率??； 第三，單重激發(fā)態(tài)電子相斥比對應(yīng)的三重激發(fā)態(tài)強(qiáng)， 所以，各狀態(tài)能量高低為：S>T2>S

11、>Ti>So, Ti是亞穩(wěn)態(tài)；第四，受激S態(tài)的 平均壽命大約為10-8s，而亞穩(wěn)的Ti態(tài)的平均壽命在10-410s；第五，ScTi形 式的躍遷是“禁阻”的，不易發(fā)生，但某些分子的 Si態(tài)和Ti態(tài)間可以互相轉(zhuǎn)換， 且TiSo形式的躍遷有可能導(dǎo)致磷光光譜的產(chǎn)生。系間竄越易于在S和Ti間進(jìn)行，發(fā)生系間竄越的根本原因在于各電子能級中 振動(dòng)能級非?？拷?勢能面發(fā)生重疊交叉， 而交叉地方的位能相同。 當(dāng)分子處于 這一位置時(shí)， 既可發(fā)生內(nèi)部轉(zhuǎn)換， 也可發(fā)生系間竄越， 這決定于分子的本性和所 處的外部環(huán)境條件。9如何掃描熒光物質(zhì)的激發(fā)光譜和熒光光譜答：（i）固定第二單色器的波長，使測定的熒光波長

12、保持不變，然后改變第一單 色器的波長由200700 nm進(jìn)行掃描。以測出相對熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，以相應(yīng)的 激發(fā)光波長為橫坐標(biāo)作圖， 所繪出的曲線就是該熒光物質(zhì)的激發(fā)光譜。 （ 2）固定 第一單色器的波長，使激發(fā)光波長和強(qiáng)度保持不變， 然后改變第二單色器的波長， 從 200700 nm 進(jìn)行掃描，所獲得的光譜就是熒光光譜。i0采用紫外-可見分光光度法進(jìn)行定量分析時(shí)，在實(shí)際工作中，為什么繪制的 標(biāo)準(zhǔn)曲線往往不是一條直線（即產(chǎn)生偏離朗伯 -比爾定律現(xiàn)象）答：原因是：（i） 目前用多種方法獲得的入射光均為復(fù)合光，并非完全意義上的 單色光；（2）比爾定律本身具有局限性，它只適用于稀溶液（vL -i ）,是

13、一個(gè)有限定條件的定律；（3）溶液的不均勻性，如一部分入射光因散射而損失；（4）溶液中發(fā)生化學(xué)變化，如解離、締合及形成新的配合物等。11. 簡述紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件。答： 輻射=振動(dòng)；分子在振動(dòng)過程中必須有偶極矩的變化。12. 核磁共振譜中為什么用化學(xué)位移標(biāo)示峰位，而不用共振頻率的絕對值答：采用相對差值化學(xué)位移標(biāo)示峰位， 而不用共振頻率的絕對值標(biāo)示，有兩個(gè)原 因：氫核的共振頻率很大，而差值很小，測定絕對值不如測定相對值準(zhǔn)確方便。核的共振頻率與儀器的磁場強(qiáng)度有關(guān)，同一個(gè)核在不同磁場的儀器中，將測得不同的共振頻率，因此，若用頻率標(biāo)示共振峰，將不便于比較，而相對值則與磁 場強(qiáng)度無關(guān)。13. 為什么化

14、學(xué)位移可以用來進(jìn)行氫核結(jié)構(gòu)類型的鑒定答：在有機(jī)化合物中，不同類型的質(zhì)子（氫核）由于化學(xué)環(huán)境不同，其核外電子 云密度不同，在外磁場中受到的電子屏蔽效應(yīng)不同。由核磁共振方程： 共振 護(hù)（1），式中 為屏蔽常數(shù)，其大小與質(zhì)子核外電子云密度及所處的化學(xué)環(huán)境有關(guān)。不同的質(zhì)子，即化學(xué)環(huán)境不同的質(zhì)子，其共振吸收峰將出現(xiàn)在1H NMF譜的不同頻率區(qū)域或不同磁場強(qiáng)度區(qū)域，即產(chǎn)生了化學(xué)位移。據(jù)此，可以進(jìn)行氫核結(jié)構(gòu)類型的鑒定14. 在分子質(zhì)譜中，亞穩(wěn)離子峰是怎樣產(chǎn)生的其主要特點(diǎn)和作用是什么答：質(zhì)量為m的母離子，不僅可以在電離室中進(jìn)一步裂解生成質(zhì)量為 m的子離 子和中性碎片，而且也可以在離開電離室后的自由場區(qū)裂解為質(zhì)

15、量等于m的子離子。由于此時(shí)該離子具有 m的質(zhì)量，具有m的速度u 1，所以這種離子在質(zhì)譜2m2m1m*圖上既不出現(xiàn)在m處，也不出現(xiàn)在m處，而是出現(xiàn)在比m低的m*處。這種峰稱 為亞穩(wěn)離子峰。它的表觀質(zhì)量 m*與m、m關(guān)系如下:由于在自由場區(qū)分解的離子不能聚焦于一點(diǎn)， 故在質(zhì)譜圖上，亞穩(wěn)離子峰比 較容易識(shí)別：它的峰形寬而矮小，且通常 m/e為非整數(shù)。亞穩(wěn)離子峰的出現(xiàn)，可以確定m1 m2開裂過程的存在15. 在分子質(zhì)譜中，什么是分子離子峰其主要特點(diǎn)和作用是什么答：分子受電子流或其它能量撞擊后，失去一個(gè)價(jià)電子而生成帶正電荷的離子稱 為“分子離子”，其在質(zhì)譜圖中相應(yīng)的峰稱為“分子離子峰”。特點(diǎn)：位于質(zhì)譜圖

16、高質(zhì)荷比端（右端）：為奇電子離子 作用：可以用來確定化合物的相對分子質(zhì)量。16. 簡述電位法定量分析中對參比電極的要求，并列舉出幾種常用的參比電極。答：對于參比電極，要求滿足三個(gè)條件：可逆性；重現(xiàn)性；穩(wěn)定性。常用的參比電極有：氫電極，銀-氯化銀電極和甘汞電極。發(fā)生分解而形成低質(zhì)量的評分標(biāo)準(zhǔn)：每個(gè)條件1分，共3分；常用的參比電極回答正確得2分。 答：離子在離開電離室到達(dá)收集器之前的飛行過程中， 離子所產(chǎn)生的峰，稱為亞穩(wěn)離子峰。pH標(biāo)準(zhǔn)溶液的電動(dòng)勢Es,17. 請推導(dǎo)pH值實(shí)用定義的數(shù)學(xué)表達(dá)式。答：用pH玻璃電極和飽和甘汞電極組成電池，測量RT 則 Es Esce k l n a$在同樣的條件下測

17、量待測試液的電動(dòng)勢 Ex則 ExEsce kRT. In ax F-并整理得:pHpHs (ERT| RT.Es Exln q lnasFFEs)F18.2.303RT根據(jù)色譜峰流出曲線可說明什么問題(1)根據(jù)色譜峰的個(gè)數(shù)，可以判斷試樣中所含組分的最少個(gè)數(shù);(2)(3)根據(jù)色譜峰的保留值，可以進(jìn)行定性分析；根據(jù)色譜峰下的面積或峰高，可以進(jìn)行定量分析;19.(4)(5)根據(jù)色譜峰的保留值及其區(qū)域?qū)挾?，可判斷色譜柱分離效能； 根據(jù)色譜峰兩峰間的距離，可評價(jià)固定相和流動(dòng)相選擇是否合適。說明氣相色譜分析的程序升溫和液相色譜分析的梯度洗脫。答：在氣相色譜分析中，若樣品組分的沸點(diǎn)范圍很寬，貝U采用程序升溫

18、，即按一 定的程序連續(xù)改變色譜柱的溫度，使低沸點(diǎn)和高沸點(diǎn)的組分都能在各自適宜的溫度下得到良好的分離；在液相色譜分析中，若樣品組分的分配比K值范圍很寬,則采用梯度洗脫，即按一定的程序連續(xù)改變流動(dòng)相的極性， 使極性不同的組分能在各自合適極性的流動(dòng)相中得到分離。六、計(jì)算題1.用氟離子選擇電極與Ag/AgCI電極組成測量電池。取水樣中加入總離子強(qiáng)度 調(diào)節(jié)溶液A，測得其電池電動(dòng)勢為325mV若在A溶液中加入1mLX 10-3mol L-1 的氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液后，測得電池電動(dòng)勢為- 317mV若將A溶液用總離子強(qiáng)度調(diào) 節(jié)液稀釋一倍，測得電動(dòng)勢為342mV求水樣中含氟的濃度為多少 解：設(shè)加入總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)溶液

19、 A中的氟的濃度為Cf-E =K + S lg Cf-=K + Slg Cf-=K + Slg Cf-/2-0.317 K Slg cF1.00 1051S=-并整理得:-并將S代入得:CF3 0.0081.°°1°100.056551515.09 10 5(mol L1)則水樣中含氟的濃度為2 Cf-= X 10-4 mO L答：水樣中含氟的濃度為X 10-4 mol L-12用氟離子選擇電極測定水樣中的氟。取水樣 mL,加入TISAB mL,測得其電 位值為V （對SCE；再加入X 10-3 mol L-1標(biāo)準(zhǔn)氟溶液mL,測得其電位值為 V （對SCE,已知氟

20、離子選擇電極的響應(yīng)斜率為 mV/pF。精確計(jì)算水樣中氟離子 的摩爾濃度。解：設(shè)待測試液中F-濃度為cx,待測試液的體積為標(biāo)準(zhǔn)溶液中F-濃度為c 體積為乂。Ex K+SlgCxE1K+SlgCsVsCxVxVx Vscx-CsV 10 E/SVx Vs代入數(shù)值得:31.0 10 1.00 cx50.00 1.000.1170+0.1372100.05850.0050.00 1.005-11.57 10 5 mol L則原水樣中氟離子的濃度為:CF3.14 10 5-1mol L答：原水樣中氟離子的濃度為:51cF 13.14 10 5 mol L。3某pH計(jì)的標(biāo)度每改變一個(gè)pH單位，相當(dāng)于電位的

21、改變?yōu)?60 mV今欲用響應(yīng)斜率為50 mV/pH的玻璃電極來測定pH為的溶液，采用pH為的標(biāo)準(zhǔn)溶液來標(biāo)定,測定結(jié)果的絕對誤差為多大解:pHxpHs(Ex Es)F2.303RTpHsExEsE = X 50 = 150 mVpH150602.5實(shí)際測量的pH = + =測定結(jié)果的絕對誤差為=pH答：略。4 今有4.00 g牙膏試樣，用mL檸檬酸緩沖溶液（同時(shí)還含有 NaCI）煮沸以得 到游離態(tài)的氟離子，冷卻后稀釋至 100 mL。取25mL用氟離子選擇電極測得電 池電動(dòng)勢為V，加入X 10-3 mg-L-1標(biāo)準(zhǔn)氟溶液mL后電位值為V，請問牙膏 試樣中氟離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少解：設(shè)待測試液中F濃

22、度為Cx,待測試液的體積為標(biāo)準(zhǔn)溶液中F濃度為Cs： 體積為乂。Ex K+SIgCxE1 K+Slgcte乙1嚴(yán)乙代入數(shù)值得:Cx31.07 105.025.0 5.0100.2446 0.18230.059225.025.0 5.01=x 10-5 mg- L-1牙膏試樣中氟離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是1.71 10 5 0.1004.00 103100%4.28 10 8%答：略。5 .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mol -L-1的NaCI溶液時(shí)，得到電動(dòng)勢 mV;當(dāng)測量相同活度的KCl時(shí)，得到電動(dòng)勢m (1) 試求選擇性系數(shù)；(2)若將電極浸在含NaCl(a=X10-3 mo

23、l-L-1 )和KCl(a=X10-2 mol -L-1)的混合溶液中，測得電動(dòng)勢將為何值解：(1)已知：E = mV , £ = mV , a Na+= mol -L-1, a k+= mol -L-1E1 = K- S lga Na+E? = K S lg"a k+-并整理得:E2E1113° 67.00.77759.231(2) a Na+= x 10 mol -L , aK+=-2-1x 10 mol -L則電動(dòng)勢E = K S lg ( a'Na+ K P a' K+ )K+NaaNa67.059.2lg1.00 10 31.67 1.0

24、0 100.100160 mV-并整理得:a ' K pot a ' E = E S lg % K *6.用玻璃電極作指示電極，以 mol -L-1的氫氧化鈉溶液電位滴定 mol -L-1的苯 甲酸溶液，從滴定曲線上求得終點(diǎn)時(shí)溶液的 pH為，二分之一終點(diǎn)時(shí)溶液的 pH 為，試計(jì)算苯甲酸的離解常數(shù)。解：設(shè)HA為苯甲酸，其解離常數(shù) Ki=c(H3OJ)c(A -)/c(HA)Ka = c(H 3O+)二分之一終點(diǎn)時(shí) , c(HA) = c(A -)/pKa= pH =Ka=X 10-5答：苯甲酸的離解常數(shù)Ka=X 10-5。7用電導(dǎo)池常數(shù)為 0.53cm-1 的電導(dǎo)池測得某硝酸溶液

25、的電導(dǎo)為，計(jì)算該硝酸溶o*oo°do*o_l°液的物質(zhì)的量濃度。已知 A m,NO=x 10-S? m?moA m,H=x 10- S?m2?mol-1解：已知：B =53吊G=X 10-3SA TOm,N(3)=x 10-3 S? nmol-1A m,Hh=x 10-2 S? m?mol-1G=(1/ 0 ) xEc i Am =(1/ 0 ) x c( A m,N(3)+ A "mH)G xBx10-3x53c = = A" m,NO+ A" m,Hx 10-3+x 10-2= mol ? m-3 = mol ? L-1答：該硝酸溶液的物質(zhì)

26、的量濃度為 mol ? L-1。8. 已知HgCb的溶度積為x 10-18, KCl的溶解度為330g7L1溶液，E®Hg+,Hg=+,試計(jì)算飽和甘汞電極的電極電位。解： 已知： Ksp(Hg2Cl2)=x10-18- -1 -1 -1Cl -=330g?L-1/ g?mol -1=?L-1E Hg22+,Hg = +Hg2Cl2 +2e = 2Hg + 2Cl -Hg2Cl2 = Hg 22+ + 2Cl -2+Hg22+ +2e = 2Hg© 2+E = E ©Hg22+,Hg + 2)lgHg 22+= E © Hg22+,Hg +2)lg K s

27、p(Hg2Cl2)Cl-= + + 2) x10-18=答: 飽和甘汞電極的電極電位是9. 1.0 x 10-3mol L-1的&CrQ溶液在波長450nm和530nm處的吸光度分別為和。x 10-4mol L-1的KMnO容液在波長450nm處無吸收，在530nm處的吸光度為。今 測得某KCrO7和KMnO昆合溶液在波長450nm和530nm處的吸光度分別為和。試 計(jì)算該混合溶液中K2CrO7和KMnO的濃度。假設(shè)吸收池長為10 mm （8分）31解：已知：C1=x 10- mol L- , A (450nm)= , A (530nm)=;-41C2=x 10 mol L , A (

28、450nm)=0 , A (530nm)=。設(shè)混合溶液中K2CrO7和KMnO的濃度分別為Cx 和廿 CyA (450nm)=.A (530nm)=450nm1450 nmAbq0.2001.0 1.0 1032.0102530nm1530 nmAbc10.0501.0 1.0 10350450nm2A 450nm 、2bc2530nm2_ 530nmAbc20.4201.0 1.0 10 44.2103450nm1Cx450nmcy0.380530nm1Cx530nm2cy0.710代入數(shù)據(jù)得：x 102 c3Cx =x 10 mol-L-150xx 10-3+x 103cy=41mol L

29、-1 和 x 10-4 mol L-1。Cy=x 10 mol L答：混合溶液中&CrQ和KMnO的濃度分別為x 10-310. 用原子吸收法測銻，用鉛做內(nèi)標(biāo)。取未知銻溶液，加入卩g/mL的鉛溶液并稀釋至，測得ASb/APb=，另取相同濃度的銻和鉛溶液，測得 ASb/APb=，計(jì)算未知液 中銻的質(zhì)量濃度。解：設(shè)在溶液中，銻的質(zhì)量濃度為C1,又已知在溶液中，鉛的質(zhì)量濃度為C2=y g/mL依據(jù)A = kc并由題意得:ASbkQAsbk1c10.808APbk2C2APbk2C2ASbKcASb1.31Apbk2Ck2APb將式代入式得：0.8081.31 9/. C1 =卩 g/mLC2

30、則原未知溶液中銻的質(zhì)量濃度為x =卩 g/mL答：未知液中銻的質(zhì)量濃度為 卩g/mL。11 解：已知物質(zhì)A和B在一根18 cm長的柱上的保留時(shí)間分別為和 min。不被 保留組分通過該柱的時(shí)間為 min。峰底寬度為和min，計(jì)算(1)柱的分離度；(2)柱的平均塔板數(shù)；(3)踏板高度；(4)達(dá)到分離度所需的柱長度。(8 分) 解：已知：L= 18 cm t r= min tR2= minminW= minmin(1)由分離度定義可得R= 2 ("tR) / (W+W)二 2 ( ) / ( + )二(2) 由式 N= 16 (t rTW) 2= 16? = 3493和 N= 16 (tR

31、/W) 2= 16 2 = 3397N 平均=(3493 + 3397) = 34453(3) H= L/N 平均=18 /3445 =x 10- cm(4) 因k和a不隨N和L而變化，因此將N和M代入下式，可得R包h41 k2并用一式去除另一式R2 . N2此處腳標(biāo)1和2分別指原柱和增長后的柱。代入數(shù)據(jù)得1.06.34451.5N2 3N>= 3445 ()103 -310 xx 10 = cm答：所以達(dá)到分離度所需的柱長度為 cm。12.用3 m的填充柱得到A, B兩組分的分離數(shù)據(jù)為：t m=1 min , tR（A）= 14 min , tR（B）=17 min , W=W=1 m

32、in。當(dāng)A, B兩組分剛好完全分離時(shí)，柱子長度最短需多 少 解：由題意，在L1=3 m的填充柱上C 2 tR(B) tR(A)2(17 14) oR13WB WA1 1當(dāng)A、B兩組分剛好完全分離時(shí)，則R=。設(shè)此時(shí)的柱長為L2由R込Jh41 k2則R '比(Q ,k不變)R2. N2得R <N答：當(dāng)A, B兩組分剛好完全分離時(shí)又NH2L2色L11 5()2 30.75 mR13柱子長度最短需m。13.長度相等的兩根色譜柱，其范第姆特常數(shù)如下:ABC柱1cm2c -1cm ?ss柱2cm2c -1cm ?ss（1）如果載氣流速是0.50 cm?s-1，那么，這兩根柱子給出的理論塔板數(shù)

33、哪一個(gè) 大(2) 柱1的最佳流速是多少解：已知：Ai= cm B1= cm2?s-1C= sA 2= cm B2= cm 2?s-1C 2= s(1)若u = cm?£代入范第姆特方程得Hi=A+B/u+CiU= + + x =1.1cmHb=A+B/u+C2U= + x =1.1cmN=L/H 由 Li=I_2 H= H2 得：Ni=N即這兩根柱子給出的理論塔板數(shù)一樣大。u 最佳 i = a/ B 1/C 1 = a/ = 1.29 cm?s柱1的最佳流速為1.29 cm?14.當(dāng)色譜柱溫為150C時(shí)，其范第姆特方程中的常數(shù)：A=0.08 cm , B= 0.15cm?s-1, c

34、= s，這根柱子的最佳流速是多少所對應(yīng)的最小塔板高度為多少 2 1解：已知：A= cm, B= cm?s , C= s u 最佳=/ B/C = / =2.24 cm?s-1H最小=A+ 2 / Bx C = +2/x = 0.214 cm=2.14 mm答：柱的最佳流速為2.24 cm?S，所對應(yīng)的最小塔板高度為2.14 mm。15.在200 cm長的氣相色譜填充柱上以氮為載氣，改變流動(dòng)相流速，用甲烷測定死時(shí)間tM為100 s，50 s，25 s，以苯為溶劑測定柱效分別為1098, 591, 306, 試計(jì)算：(1) van Deemter方程中的A, B, C值。(2)最佳流速伏和最小板高

35、 Hino (3)欲保持柱效為最小板高時(shí)的7090%載氣流速應(yīng)控制在多少范圍解：已知：L = 200 cm , t M1= 100 s , t m2= 50 s , t m= 25 s , N= 1098 , N2= 591 , 2= 306。因 u = L/ t m H =L/Nu1= 200/100 = 2 cm/s,比=200/50 = 4 cm/s,比=200/25 = 8 cm/s,Hi = 200/1098 = 0.182 cm, H =200/591 = 0.338 cm, H 3 = 200/306 = 0.654cm(1)由式H = A + B /u + Cu代入數(shù)據(jù)得A +

36、 B / 2 + 2C =A + B / 4 + 4C =A + B / 8 + 8C =2C- 1/4 B =4C 1/8 B =2x一得：B =由此解得 C =A=(2) uopt = (B/C) 1/2 = cm/sH.in = A +2(BC) 1/2= cm(3) Nnax = L/ UninUnin/ 70%= A + B / U 1 + C U 190%= A + B / u 2 + C u 216.從分布平衡研究中，測定溶質(zhì)M和N在水和正己烷之間的分布平衡（K = MH2（/N HEX）分別為和.米用吸附水的硅膠填充柱，以正己烷為流動(dòng)相分離兩組份, 已知填充柱的Vs/Vm為，試計(jì)算：（1）各組分保留因子。子。（3）實(shí)現(xiàn)兩組分間分離度為需多少理論塔板數(shù)（4）（2）兩組分間的選擇因若填