分析化學(xué)習(xí)題答案_下冊(cè)_第三版高等教育出版社_華中師范大學(xué)_陜西師范大學(xué)_東北師范大學(xué)_編(共38頁(yè))

1、第三章 紫外可見(kjin)吸收光譜法1、已知丙酮(bn tn)的正己烷溶液的兩個(gè)吸收峰 138nm 和279nm 分別(fnbi)屬于*躍遷和n*躍遷，試計(jì)算、n、*軌道間的能量差，并分別以電子伏特（ev），焦耳（J）表示。 解：對(duì)于*躍遷，1138nm1.38107m 則CC/1=3108/1.38107=2.171015s-1則E=hv=6.6210-342.171015=1.4410-18J E=hv=4.13610152.1710158.98ev對(duì)于n*躍遷，2279nm2.79107m則CC/1=3108/2.79107=1.081015s-1則E=hv=6.6210-341.08

2、1015=7.1210-19J E=hv=4.13610151.0810154.47ev 答：*躍遷的能量差為1.4410-18J，合8.98ev；n*躍遷的能量差為7.1210-19J，合4.47ev。3、作為苯環(huán)的取代基，NH3不具有助色作用，NH2卻具有助色作用；DH的助色作用明顯小于O。試說(shuō)明原因。 答：助色團(tuán)中至少要有一對(duì)非鍵電子n，這樣才能與苯環(huán)上的電子相互作用產(chǎn)生助色作用，由于NH2中還有一對(duì)非鍵n電子，因此有助色作用，而形成NH3基團(tuán)時(shí)，非鍵n電子消失了，則助色作用也就隨之消失了。由于氧負(fù)離子O中的非鍵n電子比羥基中的氧原子多了一對(duì)，因此其助色作用更為顯著。4、鉻黑T在PH6時(shí)

3、為紅色（515nm），在PH7時(shí)為藍(lán)色（615nm）， PH9.5時(shí)與Mg2形成的螯合物為紫紅色（542nm），試從吸收光譜產(chǎn)生機(jī)理上給予解釋。（參考書P23） 解: 由于鉻黑T在PH6、PH7、PH9.5時(shí)其最大吸收波長(zhǎng)均在可見光波長(zhǎng)范圍內(nèi)，因此所得的化合物有顏色，呈吸收波長(zhǎng)的互補(bǔ)色。由于當(dāng)PH6到PH7到PH9.5試，最大吸收波長(zhǎng)有515nm到615nm到542nm，吸收峰先紅移后藍(lán)移，因此鉻黑T在PH6時(shí)為紅色，PH7時(shí)為藍(lán)色，PH9.5時(shí)為紫紅色。5、4甲基戊烯酮有兩種異構(gòu)體： （左圖） 和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)(fxin)一種異構(gòu)體在235nm處有一強(qiáng)吸收(xshu)峰（K1000L mol1 c

4、m1），另一種(y zhn)異構(gòu)體在220nm以后沒有強(qiáng)吸收峰，試判斷具有前一種紫外吸收特征的是哪種異構(gòu)體。 解：有紫外光譜分析可知，若在210250nm有強(qiáng)吸收，則表示含有共軛雙鍵，因此，由于在235nm處有一強(qiáng)吸收，則表明其結(jié)構(gòu)含有共軛雙鍵，因此這種異構(gòu)體應(yīng)為 （左圖） 。若在220280nm范圍內(nèi)無(wú)吸收，可推斷化合物不含苯環(huán)、共軛雙鍵、酮基、醛基、溴和碘，由于另一種異構(gòu)體在220nm以后沒有強(qiáng)吸收，則此化合物不含共軛雙鍵，因此應(yīng)為：第四章 紅外吸收光譜法3、CO的紅外吸收光譜(x shu un p)在2170cm-1處有一振動(dòng)(zhndng)吸收峰。試求CO鍵的力常數(shù)。解：根據(jù)(gnj)

5、 則 其中=1.141023g=1.141026Kg則=(23.1431082.17105)21.141026=1905N/m=19.05N/cm答：CO鍵的力常數(shù)19.05 N /cm。5、指出下列各種振動(dòng)形式中，哪些是紅外活性振動(dòng)，哪些是非紅外活性振動(dòng)。 分子結(jié)構(gòu) 振動(dòng)形式（1） CH3CH3 （CC）（2） CH3CCl3 （CC）（3） SO2 s,as（4） (a) (CH) (b) (CH) (c) W(CH) (d)(CH) 解：只有發(fā)生使偶極矩有變化的振動(dòng)才能吸收紅外輻射，即才是紅外活性的，否則為紅外非活性的。也即只有不對(duì)稱的振動(dòng)形式才是紅外活性的，對(duì)稱的振動(dòng)則為紅外非活性的。

6、因此，上述結(jié)構(gòu)中：紅外活性振動(dòng)有：（2）CH3CCl3 （CC） （3）SO2 s, as （伸縮振動(dòng)）（4） 中的(a) (CH)、 (c) W(CH)非紅外活性的有：（1） CH3CH3 (CH) （4） 中的(b) (CH) (d)(CH)，6、和 是同分異構(gòu)體，試分析兩者紅外光譜(gungp)的差異。答：由于(yuy)中含有(hn yu)一個(gè)OH基團(tuán)，因此在紅外光譜中有一強(qiáng)吸收峰在37003100cm-1，且此分子中含有一個(gè)C=C雙鍵，因此在16801620cm-1也有一較弱的吸收峰。 紅外光譜中有2個(gè)特征峰，而中只含有一個(gè)C=O特征官能團(tuán)，因此反映在紅外光譜中則在18501600cm

7、-1有一強(qiáng)吸收峰，即的紅外光譜只有一個(gè)特征吸收峰7、化合物的分子式為C3H6O2，紅外光譜如411所示。解析改化合物的結(jié)構(gòu)。答：由于化合物的分子式C3H6O2符合通式CnH2nO2，根據(jù)我們所學(xué)知識(shí)可初步判斷此化合物為酸或者酯。由于譜帶在1730cm-1處有一強(qiáng)吸收峰，此處落于C=O的18501600cm-1的振動(dòng)區(qū)間，因此可判斷改化合物含有C=O官能團(tuán)。1730cm-1處的吸收峰表明此物質(zhì)為飽和酯峰。圖表在13001000cm-1范圍內(nèi)也有一系列特征吸收峰，特別在1200cm-1處有一強(qiáng)吸收峰，符合CO的振動(dòng)范圍，因此可判斷改化合物含有CO鍵。圖譜中在2820，2720cm-1處含有吸收峰，

8、符合CH3,CH2對(duì)稱伸縮范圍，因此可判斷化合物中含有CH3基團(tuán)和CH2基團(tuán)。綜上所述，此化合物的結(jié)構(gòu)式應(yīng)為：COHOH2CCH3第六章 原子發(fā)射光譜法何謂共振線、靈敏線、最后線和分析線？它們之間有什么聯(lián)系？答：以基態(tài)為躍遷低能級(jí)的光譜線稱為共振線；靈敏線是指元素特征光譜中強(qiáng)度較大的譜線，通常是具有較低激發(fā)電位和較大躍遷概率的共振線；最后線是指試樣中被測(cè)元素含量或濃度逐漸減小時(shí)而最后消失的譜線，最后線往往就是最靈敏線；分析線是分析過(guò)程中所使用的譜線，是元素的靈敏線。解釋下列名詞：（1）原子線和離子線； （2）等離子體及ICP炬；（3）弧焰溫度和電極頭溫度； （4）譜線的自吸和自蝕；（5）反射光

9、柵和光柵常數(shù)； （6）線色散率和分辨率；（7）閃耀角和閃耀波長(zhǎng)； （8）譜線的強(qiáng)度和黑度；（9）內(nèi)標(biāo)線和分析線對(duì)； （10）標(biāo)準(zhǔn)加入法。答：（1）原子線是原子被激發(fā)所發(fā)射的譜線；離子線是離子被激發(fā)所發(fā)射的譜線。（2）近代(jndi)物理學(xué)中，把電離度（）大于0.1 、其正負(fù)電荷相等的電離(dinl)氣體稱為等離子體；ICP炬是指高頻電能通過(guò)電感（感應(yīng)線圈）耦合到等離子體所得到的外觀上類似火焰的高頻放電光源。（3）弧焰溫度即為激發(fā)溫度，電極(dinj)頭溫度即為蒸發(fā)溫度。（4）當(dāng)原子發(fā)射的輻射從弧焰中心穿過(guò)弧層射出時(shí)，被其自身的基態(tài)原子所吸收而使譜線中心強(qiáng)度減弱的現(xiàn)象稱為譜線的自吸；自吸嚴(yán)重時(shí)會(huì)

10、使譜線從中央一分為二，這種現(xiàn)象稱為自蝕。（5）在光學(xué)玻璃或金屬高拋光表面上，準(zhǔn)確地刻制出許多等寬、等距、平行的具有反射面的刻痕，稱為反射光柵；光柵常數(shù)是相鄰兩刻痕間的距離，即為光柵刻痕密度b（mm1）的倒數(shù)。（6）線色散率表示具有單位波長(zhǎng)差的兩條譜線在焦平面上分開的距離；分辨率是根據(jù)瑞利準(zhǔn)則分辨清楚兩條相鄰光譜線的能力。（7）閃耀光柵刻痕小反射面與光柵平面的夾角i稱為閃耀角；閃耀角所對(duì)應(yīng)輻射能量最大的波長(zhǎng)稱為閃耀波長(zhǎng)。（8）譜線的強(qiáng)度常用輻射強(qiáng)度I（Js1m3）表示，即單位體積的輻射功率，是群體光子輻射總能量的反映；譜線的黑度S是譜線透射比倒數(shù)的對(duì)數(shù)。（9）在基體元素（或定量加入的其它元素）的

11、譜線中選一條譜線為比較線，又稱為內(nèi)標(biāo)線。在被測(cè)定元素的譜線中選一條靈敏線作為分析線，所選用的分析線與內(nèi)標(biāo)線組成分析線對(duì)。（10）標(biāo)準(zhǔn)加入法是當(dāng)測(cè)定的元素含量很低時(shí)，或者試樣基體組成復(fù)雜、未知時(shí)，通過(guò)加入已知的不同量或不同濃度的待測(cè)元素的標(biāo)樣或標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)測(cè)定待測(cè)元素含量的方法。推導(dǎo)出原子線和離子線強(qiáng)度與原子總密度的關(guān)系式，并討論影響譜線強(qiáng)度的主要因素。答：，影響譜線強(qiáng)度的主要因素有（1）激發(fā)電位（Ei），與譜線強(qiáng)度是負(fù)指數(shù)關(guān)系，Ei越低，譜線強(qiáng)度越大；（2）躍遷幾率（Aij），與譜線強(qiáng)度成正比；（3）統(tǒng)計(jì)權(quán)重g，與譜線強(qiáng)度成正比；（4）原子總密度（N），與譜線強(qiáng)度成正比；（5）激發(fā)溫度，主要影響

12、電離度，存在最佳激發(fā)溫度。譜線自吸對(duì)光譜定量分析有何影響？答：在光譜定量分析中，自吸現(xiàn)象的出現(xiàn)，將嚴(yán)重影響譜線的強(qiáng)度，限制可分析的含量范圍。激發(fā)光源的作用是什么？對(duì)其性能有何具體要求？答：激發(fā)光源的作用是提供試樣蒸發(fā)、解離和激發(fā)所需要的能量，并產(chǎn)生輻射信號(hào)；對(duì)激發(fā)光源的要求是：激發(fā)能力強(qiáng)，靈敏度高，穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，使用安全。常用的激發(fā)光源有哪幾種類型？簡(jiǎn)述工作原理和基本特點(diǎn)。答：目前常用的激發(fā)光源有（1）直流電弧光源，其工作原理是：直流電弧被高頻引燃裝置引燃，陰極產(chǎn)生熱電子發(fā)射，電子在電場(chǎng)作用下高速奔向陽(yáng)極，熾熱的陽(yáng)極斑使試樣蒸發(fā)、解離，解離的氣態(tài)原子與電子碰撞激發(fā)并電離，形成的

13、正離子撞擊陰極，陰極不斷發(fā)射電子，這樣電極間形成等離子體，并維持電弧放電，氣態(tài)原子、離子與等離子體中其它粒子碰撞激發(fā)，產(chǎn)生原子、離子的發(fā)射光譜；其特點(diǎn)是，電極溫度高，分析的絕對(duì)靈敏度高，電弧溫度一般可達(dá)40007000 K，激發(fā)能力強(qiáng)，但放電的穩(wěn)定性差，定量分析的精密度不高，適用于礦物和難揮發(fā)試樣的定性、半定量及痕量元素的分析。（2）低壓交流電弧光源，其工作原理是：為了維持交流電弧放電，發(fā)生器由高頻高壓引燃電路和低壓電弧電路組成。電源接通后，高頻高壓電路使分析間隙的空氣電離，形成等離子氣體導(dǎo)電通道，引燃電弧。同時(shí)，低壓交流電經(jīng)低頻低壓電弧電路在分析間隙產(chǎn)生電弧放電。隨著分析間隙電流增大，出現(xiàn)明

14、顯的電壓降，當(dāng)電壓降低于維持放電所需電壓使，電弧即熄滅。每交流半周都以相同步驟用高頻高壓電流引燃一次，反復(fù)進(jìn)行此過(guò)程可使低壓交流電弧維持不滅。其特點(diǎn)是：弧焰溫度可達(dá)40008000 K，激發(fā)能力強(qiáng)，但電極溫度低，其蒸發(fā)能力稍差，光源穩(wěn)定性較好，定量分析的精密度較高，廣泛用于金屬、合金(hjn)中低含量元素的定量分析。（3）高壓火花光源，其工作(gngzu)原理是：高壓火花發(fā)生器使電容器儲(chǔ)存很高的能量，產(chǎn)生很大電流密度的火花放電，放電后的電容器的兩端電壓下降，在交流電第二個(gè)半周時(shí)，電容器又重新充電、再放電。反復(fù)進(jìn)行充電、放電以維持火花持續(xù)放電。其特點(diǎn)是：電極溫度低，靈敏度低，火花溫度高，可激發(fā)難

15、激發(fā)元素，光源穩(wěn)定性好，適用于低熔點(diǎn)金屬和合金的定量分析。（4）電感耦合等離子體光源，其工作原理是：用高頻火花引燃時(shí)，部分Ar工作氣體被電離(dinl)，產(chǎn)生的電子和氬離子在高頻電磁場(chǎng)中被加速，它們與中性原子碰撞，使更多的工作氣體電離，形成等離子體氣體。導(dǎo)電的等離子體氣體在磁場(chǎng)作用下感生出的強(qiáng)大的感生電流產(chǎn)生大量的熱能又將等離子體加熱，使其溫度達(dá)到1104 K，形成ICP放電。當(dāng)霧化器產(chǎn)生的氣溶膠被載氣導(dǎo)入ICP炬中時(shí)，試樣被蒸發(fā)、解離、電離和激發(fā)，產(chǎn)生原子發(fā)射光譜。其特點(diǎn)是：激發(fā)溫度高，一般在50008000 K，利于難激發(fā)元素的激發(fā)，對(duì)各元素有很高的靈敏度和很低的檢出限，ICP炬放電穩(wěn)定性

16、很好，分析的精密度高，ICP光源的自吸效應(yīng)小，可用于痕量組分元素的測(cè)定，但儀器價(jià)格貴，等離子工作氣體的費(fèi)用較高，對(duì)非金屬元素的測(cè)定靈敏度較低。分析下列試樣應(yīng)選用何種光源？（1）礦石中元素的定性和半定量分析；（2）銅合金中的錫（）；（3）鋼中的猛（）；（4）污水中的Cr、Cu、Fe、Pb、V的定量分析；（5）人發(fā)中Cu、Mn、Zn、Cd、Pb的定量分析。答：（1）直流電弧光源；（2）低壓交流電弧光源；（3）低壓交流電弧光源；（4）電感耦合等離子體（ICP）光源；（5）電感耦合等離子體（ICP）光源。簡(jiǎn)述ICP光源的工作原理及其分析性能。答：其工作原理是：用高頻火花引燃時(shí)，部分Ar工作氣體被電離，

17、產(chǎn)生的電子和氬離子在高頻電磁場(chǎng)中被加速，它們與中性原子碰撞，使更多的工作氣體電離，形成等離子體氣體。導(dǎo)電的等離子體氣體在磁場(chǎng)作用下感生出的強(qiáng)大的感生電流產(chǎn)生大量的熱能又將等離子體加熱，使其溫度達(dá)到1104 K，形成ICP放電。當(dāng)霧化器產(chǎn)生的氣溶膠被載氣導(dǎo)入ICP炬中時(shí)，試樣被蒸發(fā)、解離、電離和激發(fā)，產(chǎn)生原子發(fā)射光譜。其分析性能是：激發(fā)溫度高，一般在50008000 K，利于難激發(fā)元素的激發(fā)，對(duì)各元素有很高的靈敏度和很低的檢出限，ICP炬放電穩(wěn)定性很好，分析的精密度高，ICP光源的自吸效應(yīng)小，可用于痕量組分元素的測(cè)定，但儀器價(jià)格貴，等離子工作氣體的費(fèi)用較高，對(duì)非金屬元素的測(cè)定靈敏度較低。簡(jiǎn)述IC

18、P光源(gungyun)中元素被激發(fā)的機(jī)理。答：在ICP放電(fng din)中，除了有很高粒子密度的電子和氬離子外，還有很高密度的亞穩(wěn)態(tài)氬原子，它是由較高能態(tài)的氬原子通過(guò)光輻射或與電子碰撞產(chǎn)生 這樣，在ArICP中，被測(cè)定物質(zhì)的原子（M）的激發(fā)和電離除了與電子(dinz)、氬離子碰撞激發(fā)、電離外，還與激發(fā)態(tài)氬粒子（Ar*、Arm）發(fā)生碰撞電離。在在ArICP放電中，被測(cè)定物質(zhì)的原子和離子的激發(fā)模型可歸納為（1）與電子碰撞熱激發(fā) （2）離子電子復(fù)合 （3）潘寧電離激發(fā) （4）電荷轉(zhuǎn)移激發(fā) （5）輻射激發(fā) 反應(yīng)式中M*、M+、M+*分別代表被測(cè)定元素的激發(fā)態(tài)原子、離子和激發(fā)態(tài)離子。光譜儀由哪幾個(gè)

19、基本部分組成？各部分的主要作用是什么？答：光譜儀基本上都由四個(gè)部分組成：（1）照明系統(tǒng)，主要作用是使光源發(fā)射的光均勻而有效地照明入射狹縫，使感光板上的譜線黑度均勻；（2）準(zhǔn)光系統(tǒng)，主要作用是使不平行的復(fù)合光變成平行光投射到色散棱鏡上；（3）色散系統(tǒng)，主要作用是將入射光色散成光譜；（4）記錄系統(tǒng)，主要作用是把色散后的元素光譜記錄在感光板上。乳劑特性曲線在光譜定量分析中有何作用？答：（1）了解感光板的性質(zhì)；（2）選擇合適的曝光時(shí)間；（3）選擇合適的濃度范圍；（4）由S值推算lgI。簡(jiǎn)述(jin sh)光柵色散原理。答：光柵的色散原理是光在刻痕小反射面上的衍射和衍射光的干涉作用。一束(y sh)均勻

20、的平行光射到平面光柵上，光就在光柵每條刻痕的小反射面上產(chǎn)生衍射光，各條刻痕同一波長(zhǎng)的衍射光方向一致，經(jīng)物鏡聚合并在焦平面上發(fā)生干涉。衍射光相互干涉的結(jié)果，使光程差與衍射光波長(zhǎng)成整數(shù)倍的光波互相加強(qiáng)，得到亮條紋，即該波長(zhǎng)單色光的譜線。簡(jiǎn)述光譜定性分析基本(jbn)原理和基本方法。答：由于各種元素的原子結(jié)構(gòu)不同，在激發(fā)光源的作用下，可以得到各種元素的一系列特征譜線。在光譜定性分析中，一般只要在試樣光譜中鑒別出23條元素的靈敏線，就可以確定試樣中是否存在被測(cè)元素。通常采用兩種方法：（1）標(biāo)準(zhǔn)光譜圖比較法，又叫鐵光譜比較法，定性分析時(shí)，將純鐵和試樣并列攝譜于同一感光板上。將譜板在映譜儀上放大20倍，使

21、純鐵光譜與標(biāo)準(zhǔn)光譜圖上鐵光譜重合，若試樣光譜上某些譜線和圖譜上某些元素譜線重合，就可確定譜線的波長(zhǎng)及所代表的元素。這種方法可同時(shí)進(jìn)行多種元素的定性分析。（2）標(biāo)準(zhǔn)試樣光譜比較法，定性分析時(shí)將元素的純物質(zhì)與試樣并列攝譜于同一感光板上。在映譜儀上以這些元素純物質(zhì)所出現(xiàn)的光譜線于試樣中所出現(xiàn)的譜線進(jìn)行比較，如果試樣光譜中有譜線與這些元素純物質(zhì)光譜出現(xiàn)在同一波長(zhǎng)位置，說(shuō)明試樣中存在這些元素。這種方法只適用于定性分析少數(shù)幾種純物質(zhì)比較容易得到的指定元素。簡(jiǎn)述內(nèi)標(biāo)法基本原理和為什么要使用內(nèi)標(biāo)法。答：內(nèi)標(biāo)法是通過(guò)測(cè)量譜線相對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行定量分析的方法。通常在被測(cè)定元素的譜線中選一條靈敏線作為分析線，在基體元素（

22、或定量加入的其它元素）的譜線中選一條譜線為比較線，又稱為內(nèi)標(biāo)線。分析線與內(nèi)標(biāo)線的絕對(duì)強(qiáng)度的比值稱為分析線對(duì)的相對(duì)強(qiáng)度。在工作條件相對(duì)變化時(shí)，分析線對(duì)兩譜線的絕對(duì)強(qiáng)度均有變化，但對(duì)分析線對(duì)的相對(duì)強(qiáng)度影響不大，因此可準(zhǔn)確地測(cè)定元素的含量。從光譜定量分析公式，可知譜線強(qiáng)度I與元素的濃度有關(guān)，還受到許多因素的影響，而內(nèi)標(biāo)法可消除工作條件變化等大部分因素帶來(lái)的影響。選擇內(nèi)標(biāo)元素及分析線對(duì)的原則是什么？答：（1）內(nèi)標(biāo)元素與分析元素的蒸發(fā)特性應(yīng)該相近，這樣可使電極溫度的變化對(duì)譜線的相對(duì)強(qiáng)度的影響較小。（2）內(nèi)標(biāo)元素可以是基體元素，也可以是外加元素，但其含量必須固定。（3）分析線與內(nèi)標(biāo)線的激發(fā)電位和電離電位應(yīng)

23、盡量接近，以使它們的相對(duì)強(qiáng)度不受激發(fā)條件改變的影響。（4）分析線對(duì)的波長(zhǎng)、強(qiáng)度也應(yīng)盡量接近，以減少測(cè)定誤差。（5）分析線對(duì)應(yīng)無(wú)干擾、無(wú)自吸，光譜背景也應(yīng)盡量小。下列光譜定量關(guān)系式分別在什么情況下使用？（1） （2）（3） （4）（5）答：（1）應(yīng)用于被測(cè)元素含量很低時(shí)的絕對(duì)強(qiáng)度法光譜定量分析；（2）采用(ciyng)內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行元素的定量分析時(shí)。（3）在用攝譜法進(jìn)行定量分析時(shí)；（4）采用光電直讀光譜進(jìn)行定量分析時(shí)；（5）采用光電直讀光譜分析內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量分析時(shí)。討論并繪出下列(xili)函數(shù)的一般圖象。（1），S 譜線黑度，H 曝光(bo gung)量； （2），I 譜線強(qiáng)度；（3），T 激發(fā)溫

24、度； （4），c 被測(cè)定元素的含量；（5）， S 分析線對(duì)黑度差； （6）， cs 加入的標(biāo)準(zhǔn)量。答：對(duì)應(yīng)的關(guān)系式分別為（1）； （2）；（3）； （4）；（5）； （6）繪圖略。已知光柵刻痕密度為1200 mm1，當(dāng)入射光垂直入射時(shí)（ 0），求波長(zhǎng)為300 nm的光在一級(jí)光譜中的衍射角 為多少度。解：已知光柵公式 ， 0，代入公式得，已知光柵刻痕密度為1200 mm1，暗箱物鏡的焦距為1 m，求使用一級(jí)和二級(jí)衍射光譜時(shí)，光柵光譜儀的倒線色散率。解：已知 ，代入公式可得，；，某光柵光譜儀的光柵刻痕密度為2400 mm1，光柵寬度為50 mm，求此光譜儀對(duì)一級(jí)光譜的理論分辨率。該光譜儀能否將Nb

25、 309.418 nm 與Al 309.271 nm兩譜線分開？為什么？解： 7.112.解： 13.解：第十二章 色譜分析(s p fn x)法1簡(jiǎn)要說(shuō)明氣相色譜法的分離(fnl)原理。答：利用不同物質(zhì)在固定(gdng)相和流動(dòng)相中具有不同的分配系數(shù)，當(dāng)兩相作相對(duì)移動(dòng)時(shí)，使這些物質(zhì)在兩相間進(jìn)行反復(fù)多次分配，原來(lái)微小的分配差異產(chǎn)生了很明顯的分離效果，從而依先后順序流出色譜柱。2氣相色譜儀有哪些(nxi)主要部件，各有什么作用？答：氣相色譜儀的主要部件有：高壓氣瓶、氣化室、恒溫箱、色譜柱、檢測(cè)器。高壓氣瓶：儲(chǔ)存載氣。氣化室：將液體或固體試樣瞬間氣化，以保證色譜峰有較小的寬度。色譜柱：分離試樣。恒

26、溫箱：嚴(yán)格控制色譜柱的溫度。檢測(cè)器：檢測(cè)從色譜柱中流出的樣品。3試述熱導(dǎo)池檢測(cè)器及氫火焰電離檢測(cè)器的工作原理。答：熱導(dǎo)池檢測(cè)器是基于被分離組分與載氣的導(dǎo)熱系數(shù)不同進(jìn)行檢測(cè)的，當(dāng)通過(guò)熱導(dǎo)池池體的氣體組成及濃度發(fā)生變化時(shí)，引起熱敏元件溫度的改變，由此產(chǎn)生的電阻值變化通過(guò)惠斯登電橋檢測(cè)，其檢測(cè)信號(hào)大小和組分濃度成正比。 氫火焰電離檢測(cè)器是根據(jù)含碳有機(jī)物在氫火焰中發(fā)生電離的電理而進(jìn)行檢測(cè)的。4根據(jù)速率理論方程式，討論氣相色譜操作條件的選擇。答：見課本214216頁(yè)。5試述速率理論方程式中A、B/、C三項(xiàng)的物理意義。答：A：渦流擴(kuò)散項(xiàng)，在填充色譜中，當(dāng)組分隨載氣向柱出口遷移時(shí)，碰到填充物顆粒阻礙會(huì)不斷改

27、變流動(dòng)方向，使組分在氣相中形成紊亂的類似“渦流”的流動(dòng)，因而引起色譜峰的變寬。 B/：分子擴(kuò)散項(xiàng)，是由于色譜柱內(nèi)沿軸向存在濃度剃度，使組分分子隨載氣遷移時(shí)自發(fā)地產(chǎn)生由高濃度向低濃度的擴(kuò)散，從而使色譜峰變寬。 C：傳質(zhì)阻力項(xiàng)。6如何選擇氣液色譜固定液？答：（1）極性組分，一般選擇非極性固定液。 （2）中等極性的組分，一般選用中等極性的固定液。 （3）強(qiáng)極性組分，選用強(qiáng)極性固定液。 （4）極性與非極性組分的混合物，一般選用極性固定液。7色譜定性和定量分析的依據(jù)是什么？各有哪些主要定性和定量方法。答：色譜定性分析的依據(jù)是：保留值。 主要的定性分析方法：（1）利用保留值與已知物對(duì)照定性。 （2）利用保

28、留值經(jīng)驗(yàn)規(guī)律定性。 （3）根據(jù)文獻(xiàn)保留數(shù)據(jù)定性。 色譜定量分析的依據(jù)是：被測(cè)組分的質(zhì)量與其色譜峰面積成正比。 主要的定量分析方法：（1）歸一化法。 （2）內(nèi)標(biāo)法。 （3）標(biāo)準(zhǔn)曲線法。8進(jìn)行色譜定量分析時(shí)，為什么需使用定量校正因子？何種情況下可不使用校正因子？答：見課本231頁(yè)。9進(jìn)行氣相色譜分析(s p fn x)時(shí)，其實(shí)驗(yàn)條件如下：柱溫為125，進(jìn)口(jn ku)壓力為130.0kPa，出口(ch ku)壓力為100kPa，用皂膜流量計(jì)于27測(cè)得柱出口載氣流量為29.5mLmin-1，在此溫度下的水蒸氣分壓為2.70kPa，空氣的保留時(shí)間為0.12min，試樣中某組分的保留時(shí)間為5.34mi

29、n。計(jì)算：（1）壓力校正因子j；（2）校正到柱溫柱壓下的平均載氣流量；（3）死體積V0；（4）該組分的調(diào)整保留體積。 解：（1） （2） （3） （4） 10某色譜柱長(zhǎng)60.0cm，柱內(nèi)經(jīng)0.8cm，載氣流量為30mLmL-1，空氣、苯和甲苯的保留時(shí)間分別是0.25min，1.58min和3.43nin。計(jì)算：（1）苯的分配比；（2）柱的流動(dòng)相體積Vg和固定相體積Vl（假設(shè)柱的總體積為Vg+Vl）；（3）苯的分配系數(shù)；（4）甲苯對(duì)苯的相對(duì)保留值。解：（1）（2）（3）（4）11某色譜柱的柱效能相當(dāng)于104塊理論塔板。當(dāng)所得色譜峰的保留時(shí)間為100s、1000s和104s時(shí)的峰底寬度(Wb)分別

30、是多少？假設(shè)色譜峰均為符合正態(tài)分布。 解： 12在一根色譜柱上測(cè)得某組分的調(diào)整保留(boli)時(shí)間為1.94min，峰底寬度為9.7s，假設(shè)色譜峰呈正態(tài)分布，色譜柱的長(zhǎng)度為1m，試計(jì)算該色譜柱的有效理論塔板及有效理論塔板高度。 解： 13在一個(gè)柱效能(xionng)相當(dāng)于4200塊有效理論塔板的色譜柱上，十八烷及甲基十七烷的調(diào)整保留時(shí)間分別為15.05min及14.82min。（1）這兩個(gè)化合物在此色譜柱上的分離度是多少？（2）如果需要(xyo)分離度R=1.0，需要多少塊有效理論塔板？ 解： 14在一根3m長(zhǎng)的色譜柱上，分析某試樣時(shí)，得到兩個(gè)組分的調(diào)整保留時(shí)間分別為13min及16min，后者的峰底寬度為1min，計(jì)算：（1）該色譜柱的有效理論塔板數(shù)；（2）兩個(gè)