儀器分析練習（課堂PPT）

1、1第一章第一章 電化學分析法電化學分析法 習題課習題課 課程：儀器分析課程：儀器分析 助教：助教： 陳倩陳倩Sichuan University2Sichuan University本章知識回顧：本章知識回顧：1. 化學電池基礎知識化學電池基礎知識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、響應機理、膜玻璃電極和氟離子選擇電極：構(gòu)造、響應機理、膜電位的計算電位的計算 3.3 直接電位法直接電位法：（：（1）溶液溶液pH測量（測量（pH的操作定義或?qū)嵉牟僮鞫x或?qū)嵱枚x）；（用

2、定義）；（2）標準加入法測離子活度；（）標準加入法測離子活度；（3）電位選擇系）電位選擇系數(shù)數(shù)k kij ij3Sichuan University習題：習題：P39-3. 已知甘汞電極的標準電位是已知甘汞電極的標準電位是0.2678V，Hg22+/Hg電極的標電極的標準電位是準電位是0.788V，計算，計算Hg2Cl2的溶度積的溶度積Ksp值。值。解析：解析： 標準電極電位：標準電極電位：半電池的所有反應物質(zhì)活度為半電池的所有反應物質(zhì)活度為1mol/L時，電極相對時，電極相對于標準氫電極電位的電位值。于標準氫電極電位的電位值。 兩電極之間的關系：兩電極之間的關系：把甘汞電極的標準電位看成是把

3、甘汞電極的標準電位看成是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. 已知甘汞電極的標準電位是已知甘汞電極的標準電位是0.2678V，Hg22+/Hg電極的電極的標準電位是標準電位是0.788V，計算，計算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已知一氟離子選擇電極對OH-的選擇系數(shù)為的選擇系數(shù)為0.10，問，問氟離子濃度為氟離子濃度為10-2mol/L時，若允許測定誤差為時，若允許測定誤差為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)：在相同的測定條件下，待測離子和

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

6、-2mol/L時，若允許測定誤差為時，若允許測定誤差為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的標準緩沖溶液校準玻璃電極飽的標準緩沖溶液校準玻璃電極飽和甘汞電極對，測得和甘汞電極對，測得E=0.814V，假定，假定aH+=H+，問在，問在1.0010-3mol/L的乙酸溶液中測得的的乙酸溶液中測得的E應為多少？（乙酸離解常數(shù)應為多少？（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+的計算：的計算： 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的標準緩沖溶液校準玻璃電極飽和甘汞電極的標準緩沖溶液校準玻璃電極飽和甘汞電極對，測得對，測得E=0.814V，假定，假定aH+=H+，問在，問在1.0010-3mol/L的乙酸溶液中測的乙酸溶液中測得的得的E應為多少？（乙酸離解常數(shù)應為多少？（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定水樣中用氟離子選擇電極測定水樣中的氟離子含量，取水樣的氟離子含量，取水樣25mL加入離加入離子強度調(diào)節(jié)緩沖液子強度調(diào)節(jié)緩沖液25mL，測得電位，測得電位值為值為+0.1372V（對甘汞電極），再加（對甘汞電極），再加入入1.00mL濃度為濃度為1.0010-3mol/L的標的標準 氟 溶 液 ， 測 得 其 電 位 值 為 準 氟 溶 液 ， 測 得 其 電 位 值 為 0.1170V（對甘汞電極）。氟離子的（對甘汞電極）。氟離子的響應斜率為響應斜率為58.0mV

11、/pF，不考慮稀釋，不考慮稀釋效應的影響，計算水中效應的影響，計算水中F濃度。濃度。解析：解析： （P16） 一次標準加入法：一次標準加入法： 響應斜率：響應斜率： ) 110( lg)()(lglg lg303. 2lg303. 2/sExxssxxxsxsxxsxssxxsxssxxsxxxxxCCVVCCCCCSEVVVVVCVVVCVCSEVVVCVCfSKEfCSKEnFRTSfCnFRTKE，則，可認為由于令12Sichuan UniversityP39-7. 用氟離子選擇電極測定水樣中的氟離子含量，取水樣用氟離子選擇電極測定水樣中的氟離子含量，取水樣25mL加入離子強加入離子強度

12、調(diào)節(jié)緩沖液度調(diào)節(jié)緩沖液25mL，測得電位值為，測得電位值為+0.1372V（對甘汞電極），再加入（對甘汞電極），再加入1.00mL濃度為濃度為1.0010-3mol/L的標準氟溶液，測得其電位值為的標準氟溶液，測得其電位值為0.1170V（對（對甘汞電極）。氟離子的響應斜率為甘汞電極）。氟離子的響應斜率為58.0mV/pF，不考慮稀釋效應的影響，計算，不考慮稀釋效應的影響，計算水中水中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 習題課習題課 課程：儀器分析課程：儀器分析 助教：助教： 陳倩陳倩Sichuan University14Sichuan University各章知識回顧各章知識回顧1.1.基本原理基本原理AESAES：n光譜項和原子能級光譜項和原子能級(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)、檢測器激發(fā)光源、分光系統(tǒng)、檢測器)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)標法定量分析基本公式內(nèi)標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原子吸收的測量（對峰值吸收測量的要求）：原子吸收的測量（對峰值吸收測量的要求）： 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. 干擾效應及其消除方法干擾效應及其

15、消除方法(P84-88)(P84-88)4. 4. 實驗技術：實驗技術：分析線，狹縫寬度，燈電流，原子化條件，進樣量分析線，狹縫寬度，燈電流，原子化條件，進樣量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振動振動 + E+ E轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動 n電子躍遷類型：電子躍遷類型： 其相對能量大小次序為：其相對能量大小次序為： * *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、各類型光度計的特點（儀器各部件及其作用、各類型光度計的特點（P109-113P109-113）光源光源：提供能量激發(fā)被測物質(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：從光源輻射的復合光中分出單色光。：從光源輻射的復

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。檢測器檢測器：檢測光信號。檢測光信號。4. 4. 測定方法：測量誤差最小、單組分定量、多組分定量測定方法：測量誤差最小、單組分定量、多組分定量5. 5. 分子熒光、磷光和化學發(fā)光分子熒光、磷光和化學發(fā)光18Sichuan UniversityP73-9. P73-9. 某合金中某合金中PbPb的光譜定量測定，以的光譜定量測定，以MgMg作為內(nèi)標，實驗測作為內(nèi)標，實驗測得數(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)標法：攝譜法定量分析內(nèi)標法：若分析線對黑度為若分析線對黑度為S S1 1，內(nèi)標線黑度為，內(nèi)標線黑度為S S2 2，則則 因分析線對所在部位乳劑特征基本相同，故因分析線對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度成正比，因此。由于曝光量與譜線強度成正比，因此22221111lrl rigHSigHS習題習題：19式。分析內(nèi)標法的基本關系為攝因此，之比：為分析線與內(nèi)標線強度相對強度黑度差譜法定量上式lglglglglgaalg)/lg(r)lg(r

19、rlrl1112211212121212211121ArcrbSAcbRAcccIIRRRrIIIISSSigISigISbbbSichuan University習題習題P73-9P73-9：RrIItItISSSitgIigSigIigSlg)/lg(r)lg(rrlHrltrlHrl212121222111黑度差20Sichuan University習題習題P73-9P73-9：解：解： S S對對lgClgC作圖建立校正曲線作圖建立校正曲線 21Sichuan University習題習題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習題習題：P95-9. P95-9. 用標準加入法測定血漿中鋰的含量，取用標準加入法測定血漿中鋰的含量，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標準溶液標準溶液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處測得吸光處測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。計算此血漿中鋰的含量，。計算此血漿中鋰的含量，以以ug/mLug/mL為單位。為單位。解析：解析： 原子吸收測量的基本關系式：原子吸收測量的基本關系式： 標準加入法：標準加入法： （1 1）計算平均值法；）計算平均值法； （2 2）作圖法。）作圖法。 kcA 23Sichuan University習題習題P95-9P95-9：解解：（：（1 1）計算平均值法）計算平均值法24Sichuan University習題習題P95

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

23、關系與時，當總總總CBCCCDCECAA-C026Sichuan University習題習題：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，問需要將多少質(zhì)量的甲透光率，問需要將多少質(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和透過率和透過率T T：27Sichuan University習題習題：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，問需要將多少質(zhì)量的甲透光率，問需要將多少質(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習題習題：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)溶液在這兩個波長的吸光度分別為這兩個波長的吸光度分別為0.1060.106和和0.4700.470；對；對A A和和B B的混合溶液的混合溶液在此兩波長測得的吸光度分別為在此兩波長測得的吸光度分別為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習題習題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習題習題：P136-4.P136-4.螯合物螯合物CuR22的最大吸收波長為的最大吸收波長為575nm，當，當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，測得的吸光度時，測得的吸光度為為0.675，當兩者濃度分別為，當兩者濃度分別為5.0010-5和和6.0010-4mol/L時，時，測得的吸光度為測得的吸光度為0.366，試求，試求CuR22的解離常數(shù)的解離常數(shù)。解析：解析： 紫外的定量分析應用：紫外的定量分析應用： 1 1、一元弱酸的解離常數(shù)的測定；、一元弱酸的解離常數(shù)