儀器分析練習(xí)（課堂PPT）

1、1第一章第一章 電化學(xué)分析法電化學(xué)分析法 習(xí)題課習(xí)題課 課程：儀器分析課程：儀器分析 助教：助教： 陳倩陳倩Sichuan University2Sichuan University本章知識(shí)回顧：本章知識(shí)回顧：1. 化學(xué)電池基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)電池基礎(chǔ)知識(shí)2. 電極電位和電極電位和Nernst方程方程3. 電位分析法電位分析法 3.1 參比電極和指示電極參比電極和指示電極 3.2 pH玻璃電極和氟離子選擇電極：構(gòu)造、響應(yīng)機(jī)理、膜玻璃電極和氟離子選擇電極：構(gòu)造、響應(yīng)機(jī)理、膜電位的計(jì)算電位的計(jì)算 3.3 直接電位法直接電位法：（：（1）溶液溶液pH測(cè)量（測(cè)量（pH的操作定義或?qū)嵉牟僮鞫x或?qū)嵱枚x）；（用

2、定義）；（2）標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)離子活度；（）標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)離子活度；（3）電位選擇系）電位選擇系數(shù)數(shù)k kij ij3Sichuan University習(xí)題：習(xí)題：P39-3. 已知甘汞電極的標(biāo)準(zhǔn)電位是已知甘汞電極的標(biāo)準(zhǔn)電位是0.2678V，Hg22+/Hg電極的標(biāo)電極的標(biāo)準(zhǔn)電位是準(zhǔn)電位是0.788V，計(jì)算，計(jì)算Hg2Cl2的溶度積的溶度積Ksp值。值。解析：解析： 標(biāo)準(zhǔn)電極電位：標(biāo)準(zhǔn)電極電位：半電池的所有反應(yīng)物質(zhì)活度為半電池的所有反應(yīng)物質(zhì)活度為1mol/L時(shí)，電極相對(duì)時(shí)，電極相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極電位的電位值。于標(biāo)準(zhǔn)氫電極電位的電位值。 兩電極之間的關(guān)系：兩電極之間的關(guān)系：把甘汞電極的標(biāo)準(zhǔn)電位看成是把

3、甘汞電極的標(biāo)準(zhǔn)電位看成是Hg22+/Hg電極在電極在一定條件下（一定條件下（ Cl-= 1mol/L ）的電極電位。）的電極電位。2-02200Cllg2059. 0lg2059. 0,22,22,22spKEHgEEHgHgHgHgHgClHg4Sichuan UniversityP39-3. 已知甘汞電極的標(biāo)準(zhǔn)電位是已知甘汞電極的標(biāo)準(zhǔn)電位是0.2678V，Hg22+/Hg電極的電極的標(biāo)準(zhǔn)電位是標(biāo)準(zhǔn)電位是0.788V，計(jì)算，計(jì)算Hg2Cl2的溶度積的溶度積Ksp值。值。182-022002-22-22220-220221032. 2lg2059. 0788. 02678. 0Cllg2059

4、. 0lg2059. 0Cl Cl2 2678. 0 Cl2 22788. 0 22,22,22,22,22,22spspspspKKKEHgEEHgKHgClHgVEHgeClHgVEHgeHgHgHgHgHgHgClHgHgClHgHgHg解：5Sichuan UniversityP39-4. 已知一氟離子選擇電極對(duì)已知一氟離子選擇電極對(duì)OH-的選擇系數(shù)為的選擇系數(shù)為0.10，問(wèn)，問(wèn)氟離子濃度為氟離子濃度為10-2mol/L時(shí)，若允許測(cè)定誤差為時(shí)，若允許測(cè)定誤差為5，能允許，能允許的的OH-濃度是多大？濃度是多大？解析：解析： 電位選擇性系數(shù)：電位選擇性系數(shù)：在相同的測(cè)定條件下，待測(cè)離子和

5、干擾離子產(chǎn)生在相同的測(cè)定條件下，待測(cè)離子和干擾離子產(chǎn)生相同電位時(shí)，待測(cè)離子的離子活度相同電位時(shí)，待測(cè)離子的離子活度aiai和干擾離子活度和干擾離子活度ajaj的比值。的比值。 測(cè)定誤差測(cè)定誤差： （共存離子存在下，實(shí)驗(yàn)中通過(guò)電位測(cè)定（共存離子存在下，實(shí)驗(yàn)中通過(guò)電位測(cè)定求得的響應(yīng)離子的濃度與其真實(shí)濃度存在偏差）求得的響應(yīng)離子的濃度與其真實(shí)濃度存在偏差）)ln(/jnnjijiijiakaFnRTkEinnijiiaaKaaji/6Sichuan UniversityP39-4. 已知一氟離子選擇電極對(duì)已知一氟離子選擇電極對(duì)OH-的選擇系數(shù)為的選擇系數(shù)為0.10，問(wèn)，問(wèn)氟離子濃度為氟離子濃度為10

6、-2mol/L時(shí)，若允許測(cè)定誤差為時(shí)，若允許測(cè)定誤差為5，能允許，能允許的的OH-濃度是多大？濃度是多大？LmolCCaaKaaOHOHinnijiiji/105%51010. 0%10032/解：7Sichuan UniversityP39-5. 在在25 C用用pH=4.01的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校準(zhǔn)玻璃電極飽的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校準(zhǔn)玻璃電極飽和甘汞電極對(duì)，測(cè)得和甘汞電極對(duì)，測(cè)得E=0.814V，假定，假定aH+=H+，問(wèn)在，問(wèn)在1.0010-3mol/L的乙酸溶液中測(cè)得的的乙酸溶液中測(cè)得的E應(yīng)為多少？（乙酸離解常數(shù)應(yīng)為多少？（乙酸離解常數(shù)K=1.7510-5）解析：解析： pHpH的操作定義：的操作定

7、義： 一元弱酸中一元弱酸中H+的計(jì)算：的計(jì)算： RT303. 2F)EE(pHpH)2)(1()2(pHFRT303. 2kE)1(pHFRT303. 2kESXSXSSXX 得得由由24500,202CKKKHKCKCKaaaawa8Sichuan UniversityP39-5. 在在25 C用用pH=4.01的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校準(zhǔn)玻璃電極飽和甘汞電極的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校準(zhǔn)玻璃電極飽和甘汞電極對(duì)，測(cè)得對(duì)，測(cè)得E=0.814V，假定，假定aH+=H+，問(wèn)在，問(wèn)在1.0010-3mol/L的乙酸溶液中測(cè)的乙酸溶液中測(cè)得的得的E應(yīng)為多少？（乙酸離解常數(shù)應(yīng)為多少？（乙酸離解常數(shù)K=1.7510-5）V80

8、8.0)91.301.4(059.0814.0)(059.0/303.291.3/1024.1 21000.11075.141075.11075.1 245001075.110,2043525525333pHpHEEFRTEEpHpHpHLmolCKKKHKCKCKHCOOCHCOOHCHssxxssaaaawa?9Sichuan UniversityP39-6. 有一溶液是由有一溶液是由25mL濃度為濃度為0.050mol/L的的KBr和和20mL濃度為濃度為0.100mol/L的的AgNO3混合而成的。若將銀電混合而成的。若將銀電極插入該混合溶液中，求銀電極的電極電位。極插入該混合溶液中，

9、求銀電極的電極電位。解析：解析： AgBr的溶度積常數(shù)：的溶度積常數(shù)：13100 . 5spK017. 0045. 0025. 0050. 0020. 0100. 0Ag10Sichuan UniversityP39-6. 有一溶液是由有一溶液是由25mL濃度為濃度為0.050mol/L的的KBr和和20mL濃度為濃度為0.100mol/L的的AgNO3混合而成的。若將銀電混合而成的。若將銀電極插入該混合溶液中，求銀電極的電極電位。極插入該混合溶液中，求銀電極的電極電位。VAgEEVEAgeAgAgAgAgAg694. 0045. 0025. 0050. 0020. 0100. 0lg059.

10、 0799. 0lg059. 0799. 0 0,0,解：11Sichuan UniversityP39-7. 用氟離子選擇電極測(cè)定水樣中用氟離子選擇電極測(cè)定水樣中的氟離子含量，取水樣的氟離子含量，取水樣25mL加入離加入離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖液子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖液25mL，測(cè)得電位，測(cè)得電位值為值為+0.1372V（對(duì)甘汞電極），再加（對(duì)甘汞電極），再加入入1.00mL濃度為濃度為1.0010-3mol/L的標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn) 氟 溶 液 ， 測(cè) 得 其 電 位 值 為 準(zhǔn) 氟 溶 液 ， 測(cè) 得 其 電 位 值 為 0.1170V（對(duì)甘汞電極）。氟離子的（對(duì)甘汞電極）。氟離子的響應(yīng)斜率為響應(yīng)斜率為58.0mV

11、/pF，不考慮稀釋，不考慮稀釋效應(yīng)的影響，計(jì)算水中效應(yīng)的影響，計(jì)算水中F濃度。濃度。解析：解析： （P16） 一次標(biāo)準(zhǔn)加入法：一次標(biāo)準(zhǔn)加入法： 響應(yīng)斜率：響應(yīng)斜率： ) 110( lg)()(lglg lg303. 2lg303. 2/sExxssxxxsxsxxsxssxxsxssxxsxxxxxCCVVCCCCCSEVVVVVCVVVCVCSEVVVCVCfSKEfCSKEnFRTSfCnFRTKE，則，可認(rèn)為由于令12Sichuan UniversityP39-7. 用氟離子選擇電極測(cè)定水樣中的氟離子含量，取水樣用氟離子選擇電極測(cè)定水樣中的氟離子含量，取水樣25mL加入離子強(qiáng)加入離子強(qiáng)度

12、調(diào)節(jié)緩沖液度調(diào)節(jié)緩沖液25mL，測(cè)得電位值為，測(cè)得電位值為+0.1372V（對(duì)甘汞電極），再加入（對(duì)甘汞電極），再加入1.00mL濃度為濃度為1.0010-3mol/L的標(biāo)準(zhǔn)氟溶液，測(cè)得其電位值為的標(biāo)準(zhǔn)氟溶液，測(cè)得其電位值為0.1170V（對(duì)（對(duì)甘汞電極）。氟離子的響應(yīng)斜率為甘汞電極）。氟離子的響應(yīng)斜率為58.0mV/pF，不考慮稀釋效應(yīng)的影響，計(jì)算，不考慮稀釋效應(yīng)的影響，計(jì)算水中水中F濃度。濃度。LmolCFLmolCCCLmolVVCCCCCCCCSExxxxxssxxxx/1026. 31063. 122/1063. 11000. 2lg058. 01170. 01372. 0/1000

13、. 200.5000. 11000. 1lg058. 0lg555553?13AES、AAS、UV 習(xí)題課習(xí)題課 課程：儀器分析課程：儀器分析 助教：助教： 陳倩陳倩Sichuan University14Sichuan University各章知識(shí)回顧各章知識(shí)回顧1.1.基本原理基本原理AESAES：n光譜項(xiàng)和原子能級(jí)光譜項(xiàng)和原子能級(jí)(P43)(P43) n羅馬金賽伯公式羅馬金賽伯公式 I=AcI=Acb b（自吸）（自吸）(P47)(P47) 2. 2. 儀器裝置儀器裝置( (激發(fā)光源、分光系統(tǒng)、檢測(cè)器激發(fā)光源、分光系統(tǒng)、檢測(cè)器)3. 3. 分析方法分析方法 定性和半定量分析定性和半定量分

14、析 內(nèi)標(biāo)法定量分析基本公式內(nèi)標(biāo)法定量分析基本公式 (P68):(P68): lgR = b lgc +lgAlgR = b lgc +lgA15Sichuan UniversityAASAAS：1. 1. 基本原理基本原理n原子吸收光譜的產(chǎn)生：原子吸收光譜的產(chǎn)生： n譜線輪廓及變寬譜線輪廓及變寬(P75-76)(P75-76)n原子吸收的測(cè)量（對(duì)峰值吸收測(cè)量的要求）：原子吸收的測(cè)量（對(duì)峰值吸收測(cè)量的要求）： 2. 2. 原子吸收光譜儀原子吸收光譜儀光源的作用和類型光源的作用和類型原子化器的作用和類型原子化器的作用和類型(P81-83)(P81-83)3. 3. 干擾效應(yīng)及其消除方法干擾效應(yīng)及其

15、消除方法(P84-88)(P84-88)4. 4. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)：實(shí)驗(yàn)技術(shù)：分析線，狹縫寬度，燈電流，原子化條件，進(jìn)樣量分析線，狹縫寬度，燈電流，原子化條件，進(jìn)樣量16Sichuan UniversityUVUV：1. 1. 紫外可見吸收光譜的產(chǎn)生（紫外可見吸收光譜的產(chǎn)生（P97P97）n分子的電子光譜：分子的電子光譜： E E分子分子 = E= E電子電子 + E+ E振動(dòng)振動(dòng) + E+ E轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) n電子躍遷類型：電子躍遷類型： 其相對(duì)能量大小次序?yàn)椋浩湎鄬?duì)能量大小次序?yàn)椋?* *nn* * * *nn* *n影響吸收譜帶的因素影響吸收譜帶的因素(P102-103)(P102-103)：共軛、

16、空間位阻、取代基、共軛、空間位阻、取代基、溶劑溶劑2. 2. 吸收定律及其適用性吸收定律及其適用性(P105-108)(P105-108)： 朗伯朗伯比爾定律：比爾定律： A = lg I0/I = -lgT = Ecl 17Sichuan UniversityUVUV：3. 3. 儀器各部件及其作用、各類型光度計(jì)的特點(diǎn)（儀器各部件及其作用、各類型光度計(jì)的特點(diǎn)（P109-113P109-113）光源光源：提供能量激發(fā)被測(cè)物質(zhì)分子，使之產(chǎn)生電子光譜譜帶：提供能量激發(fā)被測(cè)物質(zhì)分子，使之產(chǎn)生電子光譜譜帶（提供寬帶輻射）。（提供寬帶輻射）。單色器單色器：從光源輻射的復(fù)合光中分出單色光。：從光源輻射的復(fù)

17、合光中分出單色光。 吸收池吸收池：盛放分析試樣。：盛放分析試樣。檢測(cè)器檢測(cè)器：檢測(cè)光信號(hào)。檢測(cè)光信號(hào)。4. 4. 測(cè)定方法：測(cè)量誤差最小、單組分定量、多組分定量測(cè)定方法：測(cè)量誤差最小、單組分定量、多組分定量5. 5. 分子熒光、磷光和化學(xué)發(fā)光分子熒光、磷光和化學(xué)發(fā)光18Sichuan UniversityP73-9. P73-9. 某合金中某合金中PbPb的光譜定量測(cè)定，以的光譜定量測(cè)定，以MgMg作為內(nèi)標(biāo)，實(shí)驗(yàn)測(cè)作為內(nèi)標(biāo)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下：得數(shù)據(jù)如下：根據(jù)上述數(shù)據(jù)，（根據(jù)上述數(shù)據(jù)，（1 1）繪制工作曲線；）繪制工作曲線； （2 2）求溶液）求溶液A, B, CA, B, C的質(zhì)量濃度。的質(zhì)量

18、濃度。解析：解析： 攝譜法定量分析內(nèi)標(biāo)法：攝譜法定量分析內(nèi)標(biāo)法：若分析線對(duì)黑度為若分析線對(duì)黑度為S S1 1，內(nèi)標(biāo)線黑度為，內(nèi)標(biāo)線黑度為S S2 2，則則 因分析線對(duì)所在部位乳劑特征基本相同，故因分析線對(duì)所在部位乳劑特征基本相同，故 r r1 1 = r = r2 2 = r = r ， i i1 1 = i = i2 2 = = i i。由于曝光量與譜線強(qiáng)度成正比，因此。由于曝光量與譜線強(qiáng)度成正比，因此22221111lrl rigHSigHS習(xí)題習(xí)題：19式。分析內(nèi)標(biāo)法的基本關(guān)系為攝因此，之比：為分析線與內(nèi)標(biāo)線強(qiáng)度相對(duì)強(qiáng)度黑度差譜法定量上式lglglglglgaalg)/lg(r)lg(r

19、rlrl1112211212121212211121ArcrbSAcbRAcccIIRRRrIIIISSSigISigISbbbSichuan University習(xí)題習(xí)題P73-9P73-9：RrIItItISSSitgIigSigIigSlg)/lg(r)lg(rrlHrltrlHrl212121222111黑度差20Sichuan University習(xí)題習(xí)題P73-9P73-9：解：解： S S對(duì)對(duì)lgClgC作圖建立校正曲線作圖建立校正曲線 21Sichuan University習(xí)題習(xí)題P73-9P73-9：mLmgccSCmLmgccSBmLmgccSA/396. 0,402.

20、0lg5 . 1:/331. 0,480. 0lg3 . 3:/236. 0,627. 0lg7 . 6:，782. 7lg08.23xcelcSE分析結(jié)果：22Sichuan University習(xí)題習(xí)題：P95-9. P95-9. 用標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定血漿中鋰的含量，取用標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定血漿中鋰的含量，取4 4份份0.500mL0.500mL血血漿試樣分別加入漿試樣分別加入5.00mL5.00mL水中，然后分別加入水中，然后分別加入0.0500mol/L LiCl0.0500mol/L LiCl標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0,10.0,20.0,30.0uL,0.0,10.0,20.0,30.0uL,搖

21、勻，在搖勻，在670.8nm670.8nm處測(cè)得吸光處測(cè)得吸光度依次為度依次為0.2010.201，0.414,0.622,0.8350.414,0.622,0.835。計(jì)算此血漿中鋰的含量，。計(jì)算此血漿中鋰的含量，以以u(píng)g/mLug/mL為單位。為單位。解析：解析： 原子吸收測(cè)量的基本關(guān)系式：原子吸收測(cè)量的基本關(guān)系式： 標(biāo)準(zhǔn)加入法：標(biāo)準(zhǔn)加入法： （1 1）計(jì)算平均值法；）計(jì)算平均值法； （2 2）作圖法。）作圖法。 kcA 23Sichuan University習(xí)題習(xí)題P95-9P95-9：解解：（：（1 1）計(jì)算平均值法）計(jì)算平均值法24Sichuan University習(xí)題習(xí)題P95

22、-9P95-9：解：解：（1 1）計(jì)算平均值法）計(jì)算平均值法 140404040000000528. 6/mol10855. 0 /mol10856. 0/mol10859. 0/mol10849. 0mLgLCLCLCLCCAAAVVCAAACVVCVCkAVVCkAkCADCBSABABSABABsBA則，求解，得總總25Sichuan University習(xí)題習(xí)題P95-9P95-9：解：解：（2 2）作圖法）作圖法 mLLCAVVCVVCkACACVVCCAVVCVCkASSSSSs/g579. 6/mol10862. 0C )( 04-00000000坐標(biāo)相交得作圖，直線延長(zhǎng)至與橫的

23、關(guān)系與時(shí)，當(dāng)總總總CBCCCDCECAA-C026Sichuan University習(xí)題習(xí)題：P136-2. P136-2. 已知甲苯在已知甲苯在208nm208nm的摩爾吸光系數(shù)的摩爾吸光系數(shù) 7900L/mol.cm7900L/mol.cm，要在要在1.0cm1.0cm吸收池中得到吸收池中得到5050透光率，問(wèn)需要將多少質(zhì)量的甲透光率，問(wèn)需要將多少質(zhì)量的甲苯溶成苯溶成100mL100mL體積？體積？解析：解析： 吸光度吸光度A A和透過(guò)率和透過(guò)率T T：27Sichuan University習(xí)題習(xí)題：P136-2. P136-2. 已知甲苯在已知甲苯在208nm208nm的摩爾吸光系數(shù)

24、的摩爾吸光系數(shù) 7900L/mol.cm7900L/mol.cm，要在要在1.0cm1.0cm吸收池中得到吸收池中得到5050透光率，問(wèn)需要將多少質(zhì)量的甲透光率，問(wèn)需要將多少質(zhì)量的甲苯溶成苯溶成100mL100mL體積？體積？g1051. 392100. 01081. 3CVMmL/mol1081. 30 . 1790050. 0lgbTlgCTlgbCA455 解：解：28Sichuan University習(xí)題習(xí)題：P136-3.P136-3.在在1cm1cm的吸收池中，的吸收池中，5.005.001010-4-4mol/Lmol/L的的A A物質(zhì)溶液在物質(zhì)溶液在440440和和590nm

25、590nm分別為分別為0.6830.683和和0.1390.139；8.008.001010-5-5mol/Lmol/L的的B B物質(zhì)溶液在物質(zhì)溶液在這兩個(gè)波長(zhǎng)的吸光度分別為這兩個(gè)波長(zhǎng)的吸光度分別為0.1060.106和和0.4700.470；對(duì)；對(duì)A A和和B B的混合溶液的混合溶液在此兩波長(zhǎng)測(cè)得的吸光度分別為在此兩波長(zhǎng)測(cè)得的吸光度分別為1.0221.022和和0.4140.414，求混合溶液中，求混合溶液中A A和和B B物質(zhì)的濃度。物質(zhì)的濃度。解析：解析： 多組分的定量分析：多組分的定量分析：聯(lián)立求解線形方程組聯(lián)立求解線形方程組 A 1a+b = E 1a ca l+ E 1b cb l

26、 A 2a+b = E 2a ca l+ E 2b cb l29Sichuan University習(xí)題習(xí)題136-3136-3：LmolCLmolCbCbCAbCbCAcmmolLcmmolLcmmolLcmmolLbCAbCABABBAABBAABBAA/1068. 3 /1013. 7./1088. 51000. 80 . 1470. 0 ./1033. 11000. 80 . 1106. 0./1078. 21000. 50 . 1139. 0 ./1037. 11000. 50 . 1683. 0 5459059059044044044035590354402459034440聯(lián)立求解得：解：30Sichuan University習(xí)題習(xí)題：P136-4.P136-4.螯合物螯合物CuR22的最大吸收波長(zhǎng)為的最大吸收波長(zhǎng)為575nm，當(dāng)，當(dāng)Cu2+和和R的濃度分別為的濃度分別為3.1010-5和和2.0010-2mol/L時(shí)，測(cè)得的吸光度時(shí)，測(cè)得的吸光度為為0.675，當(dāng)兩者濃度分別為，當(dāng)兩者濃度分別為5.0010-5和和6.0010-4mol/L時(shí)，時(shí)，測(cè)得的吸光度為測(cè)得的吸光度為0.366，試求，試求CuR22的解離常數(shù)的解離常數(shù)。解析：解析： 紫外的定量分析應(yīng)用：紫外的定量分析應(yīng)用： 1 1、一元弱酸的解離常數(shù)的測(cè)定；、一元弱酸的解離常數(shù)