《仪器分析》思考题与习题答案
仪器分析思考题及答案知识讲解

仪器分析思考题及答案第一章总论(一)1.什么是分析化学发展的“三次变革、四个阶段?”分析化学发展的四个阶段为:(1)经验分析化学阶段:分析化学在19世纪末以前,并没有建立起自己系统的理论基础,分析方法的发展、分析任务的完成主要凭借的是经验。
(2)经典分析化学阶段:研究的是物质的化学组成,所用的定性和左量方法主要是以溶液化学反应为基础的方法,即所谓化学分析法。
与经典分析化学密切相关的概念是定性分析系统、重量法、容量法(酸碱滴左、络合滴左、氧化还原滴左、沉淀滴泄),比色法,溶液反应,四大平衡,化学热力学。
这是经典分析化学阶段的主要特征。
(3)现代分析化学阶段:以仪器分析为主,与现代分析化学密切相关的概念是化学计量学、传感器过程控制、自动化分析、专家系统、生物技术和生物过程以及分析化学微型化带来的微电子学,集微光学和微工程学等。
(4)分析科学阶段:以一切可能的方法和技术(化学的、物理学的、生物医学的、数学的等等),利用一切可以利用的物质属性,对一切需要加以表征、鉴别或测左的化学组份(包括无机和有机组份)。
分析化学发展的三次变革为:(1)19世纪末20世纪初溶液化学的发展,特別是四大平衡(沉淀-溶解平衡;酸-碱平衡;氧化-还原平衡;络合反应平衡)理论的建立,为以溶液化学反应为基础的经典分析化学奠左了理论基础,使分析化学实现了从“手艺”到“科学”的飞跃,这是分析化学的第一次大变革。
(2)第二次世界大战前后,由于许多新技术(如X射线、原子光谱、极谱、红外光谱、放射性等)的广泛应用,使分析化学家拥有了一系列以测量物理或物理化学性质为基础的仪器分析方法,分析质量得以大大提髙,分析速度也大大加快。
(3)进入20世纪70年代,随着科学技术的突飞猛进和人们生活质量的迅速改善,客观上对分析化学提出了许多空前的要求,同时又为解决这些新问题提供了许多空前的可能性。
分析化学逐渐突破原有的框框,开始介入形态、能态、结构及苴时空分布等的测疑。
仪器分析思考题 (附答案)

《仪器分析》思考题第一章绪论1.经典分析方法和仪器分析方法有何不同?经典分析方法:是利用化学反应及其计量关系,由某已知量求待测物量,一般用于常量分析,为化学分析法。
仪器分析方法:是利用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法,用于微量或痕量分析,又称为物理或物理化学分析法。
化学分析法是仪器分析方法的基础,仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤,二者相辅相成。
2.灵敏度和检测限有何联系?灵敏度(sensitivity,用S表示)是指改变单位待测物质的浓度或质量时引起该方法检测器响应信号(吸光度、电极电位或峰面积等)的变化程度.检出限(detection limit,用D表示),又称为检测下限,是指能以适当的置信概率检出待测物质的最低浓度或最小质量。
检出限既与检测器对待测物质的响应信号有关,又与空白值的波动程度有关。
检测限与灵敏度从不同侧面衡量了分析方法的检测能力,但它们并无直接的联系,灵敏度不考虑噪声的影响,而检出限与信噪比有关,有着明确的统计意义。
似乎灵敏度越高,检出限就越低,但往往并非如此,因为灵敏度越高,噪声就越大,而检出限决定于信噪比。
3.简述三种定量分析方法的特点和适用范围。
一、工作曲线法(标准曲线法、外标法)特点:直观、准确、可部分扣除偶然误差。
需要标准对照和扣空白试用范围:试样的浓度或含量范围应在工作曲线的线性范围内,绘制工作曲线的条件应与试样的条件尽量保持一致。
二、标准加入法(添加法、增量法)特点:由于测定中非待测组分组成变化不大,可消除基体效应带来的影响试用范围:适用于待测组分浓度不为零,仪器输出信号与待测组分浓度符合线性关系的情况三、内标法特点:可扣除样品处理过程中的误差试用范围:内标物与待测组分的物理及化学性质相近、浓度相近,在相同检测条件下,响应相近,内标物既不干扰待测组分,又不被其他杂质干扰第二章光谱分析法导论1.常用的光谱分析法有哪些?分子光谱法:紫外-可见分光光度法红外光谱法分子荧光光谱法分子磷光光谱法原子光谱法:原子吸收光谱法原子发射光谱法原子荧光光谱法X射线荧光光谱法2.简述狭缝的选择原则狭缝越大,光强度越大,信噪比越好,读数越稳定,但如果邻近有干扰线通过时会降低灵敏度,标准曲线弯曲。
仪器分析思考题及答案

第一章总论(一)1. 什么是分析化学发展的“三次变革、四个阶段?”分析化学发展的四个阶段为:(1)经验分析化学阶段:分析化学在19世纪末以前,并没有建立起自己系统的理论基础,分析方法的发展、分析任务的完成主要凭借的是经验。
(2)经典分析化学阶段:研究的是物质的化学组成,所用的定性和定量方法主要是以溶液化学反应为基础的方法,即所谓化学分析法。
与经典分析化学密切相关的概念是定性分析系统、重量法、容量法(酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定),比色法,溶液反应,四大平衡,化学热力学。
这是经典分析化学阶段的主要特征。
(3)现代分析化学阶段:以仪器分析为主,与现代分析化学密切相关的概念是化学计量学、传感器过程控制、自动化分析、专家系统、生物技术和生物过程以及分析化学微型化带来的微电子学,集微光学和微工程学等。
(4)分析科学阶段:以一切可能的方法和技术(化学的、物理学的、生物医学的、数学的等等),利用一切可以利用的物质属性,对一切需要加以表征、鉴别或测定的化学组份(包括无机和有机组份)。
分析化学发展的三次变革为:(1)19世纪末20世纪初溶液化学的发展,特别是四大平衡(沉淀-溶解平衡;酸-碱平衡;氧化-还原平衡;络合反应平衡)理论的建立,为以溶液化学反应为基础的经典分析化学奠定了理论基础,使分析化学实现了从“手艺”到“科学”的飞跃,这是分析化学的第一次大变革。
(2)第二次世界大战前后,由于许多新技术(如X射线、原子光谱、极谱、红外光谱、放射性等)的广泛应用,使分析化学家拥有了一系列以测量物理或物理化学性质为基础的仪器分析方法,分析质量得以大大提高,分析速度也大大加快。
(3)进入20世纪70年代,随着科学技术的突飞猛进和人们生活质量的迅速改善,客观上对分析化学提出了许多空前的要求,同时又为解决这些新问题提供了许多空前的可能性。
分析化学逐渐突破原有的框框,开始介入形态、能态、结构及其时空分布等的测量。
2. 仪器分析与化学分析的主要区别是什么?分析化学是研究物质的组成、状态和结构的科学,它包括化学分析和仪器分析两大部分。
仪器分析实验课后思考题答案

仪器分析实验课后思考题答案实验二气相色谱定性和定量分析1、为什么可以利用色谱峰的保留值进行色谱定性分析?因为在相同的色谱条件下,同一物质具有相同的保留值,当用已知物的保留时间与未知祖坟的保留时间进行对照时,若两者的保留时间相同,则认为两者是相同的化合物。
2、利用面积归一化法进行定量分析是,进样量是否需要非常准确,为什么?因为归一化法的结果是一个比例峰面积百分比=该峰的峰面积/所有峰面积和可以把进样量(进样体积*样品浓度)看作是1(即100%),检测出的各个峰(主峰和杂质峰)都是这个1的一部分,且各个峰面积百分比的和为1。
简单的用一个数学公式表示就是各个峰面积分别为A,B,C,D……M.各个峰面积和为W=A+B+C+D+……+M那么各峰面积百分比就是A/W,B/W,C/W,……,M/WA/W+B/W+C/W+……+M/W=(A+B+C+D+……+M)/W=W/W=1一个样品中各个峰彼此之间的比例是一定的,所以进样量的准确度要求不高。
实验三聚乙烯和聚苯乙烯膜的红外光谱分析1、化合物的红外吸收光谱是怎样产生的?它能提供哪些信息?当一束具有连续波长的红外光通过物质,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时,分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级,分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁,该处波长的光就被物质吸收。
所以,红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。
位置、强度、峰形是IR的三要素。
吸收峰的位置和形状反应分子所带官能团,可以推断化合物的化学结构;吸收峰强度可以测定混合物各组分的含量;应用红外光谱可以测定分子的键长、健角,从而推断分子的立体构型,判断化学键的强弱等。
2、红外光谱实验室为什么对温度和相对湿度要维持一定的指标?一个很重要的原因是红外光谱仪器中有几个作用较大且比较贵重的光镜是用KBr做的,极易受潮,温度或湿度过高都会造成光镜的损坏,一般温度不能超过25度,湿度最好在45%以下,另外要补充的是只要是高精密的仪器,对室内的温湿度都是有要求,能起到保持仪器的精密度、减缓仪器的老化的作用。
仪器分析课后思考题答案

15.试述氢焰电离检测器的工作原理。如何考虑其操作条件?
解:对于氢焰检测器离子化的作用机理,至今还不十分清楚。目前认 为火焰中的电离不是热电离而是化学电离,即有机物在火焰中发生自 由基反应而被电离。化学电离产生的正离子( CHO+、H3O+)和电子(e)在 外加150~300v直流电场作用下向两极移动而产生微电流。经放大后, 记录下色谱峰。 氢火焰电离检测器对大多数的有机化合物有很高的灵 敏度,故对痕量有机物的分析很适宜。但对在氢火焰中不电离的元机 化合物例如CO、CO2、SO2、N2、NH3等则不能检测。
担体的表面积越大,固定液的含量可以越高.
12. 试比较红色担体与白色担体的性能,何谓硅烷化担体?它有何优点? 答:
(见P27)
13.试述“相似相溶”原理应用于固定液选择的合理性及其存在 的问题。
解:样品混合物能否在色谱上实现分离,主要取决于组分与两相亲和力的差别,及 固定液的性质。组分与固定液性质越相近,分子间相互作用力越强。根据此规律:
当流速较小时,分子扩散 (B 项 ) 就成为色谱峰扩张的主要因素,此时应采用相对分子 质量较大的载气 (N2 , Ar ) ,使组分在载气中有较小 的扩散系数。而当流速较大时, 传质项 (C 项 ) 为控制因素,宜采用相对分子质量较小的载气 (H2 ,He ) ,此时组分在 载气中有较大的扩散系数,可减小气相传质阻力,提高柱效。
10.试述色谱分离基本方程式的含义,它对色谱分离有什么指导意义?
答:色谱分离基本方程式如下:
R = 1 n( 1)( k ) 4 1 k
它表明分离度随体系的热力学性质(和k)的变化而变化,同时与色谱柱条 件(n改变)有关> (1)当体系的热力学性质一定时(即组分和两相性质确定),分离度与n的平 方根成正比,对于选择柱长有一定的指导意义,增加柱长可改进分离度,但 过分增加柱长会显著增长保留时间,引起色谱峰扩张.同时选择性能优良 的色谱柱并对色谱条件进行优化也可以增加n,提高分离度.
仪器分析思考题及答案

复习思考题1、电位滴定法的优点答案:电位滴定法的优点:电位滴定法一般具有较高的准确度和精密度,但分析时间较长。
由于电位滴定法测量的是随滴定剂加入而引起的电池电动势的变化,而不是电动势的绝对值,即使电极的斜率少有变化,也不影响测量结果。
而其液接电位和活度系数的变化很小,等当点附近电位突跃较大,容易准确测定终点。
2、在气相色谱法中,用于定性的参数是什么?答案:保留时间。
3、在原子吸收分光光度法中,吸收线的半宽度是指:在中心频率吸收系数一半处的, 轮廓上两点间的频率差。
4、测定饮用水中F 含量时,加入总离子强度缓冲液的作用是什么。
答案:1:维持试液和标准液很定的离子强度2保持试液在离子选择性电极适合的PH范围内3:使被测离子释放成为可检测的游离离子。
5、衡量色谱柱柱效能的指标是什么?答案:用有效塔板数n和有效塔板高度H作为衡量柱效能的指标。
6. 在液相色谱中,范第姆特方程式中的哪一项对柱效的影响可以忽略不计?答案:纵向扩散项。
7、库仑分析的理论基础是什么?答:法拉第电解定律。
8、在电位滴定中,以△E/△V~V作图绘制滴定曲线,滴定终点是哪一点?答:尖峰所对应的V值即为滴定终点。
9.物质的紫外-可见吸收光谱的产生的机理?答:由分子中价电子能级跃迁产生。
分子具有三种不同能级:电子能级、振动能级和转动能级三种能级都是量子化的,且各自具有相应的能量。
价电子跃迁的同时,伴随着核振动、分子自身转动能级的跃迁(带状光谱)。
10、气相色谱分析中,理论塔板高度与载气线速u间的关系?答:随u的增加而出现一个最小值。
11、原子吸收光谱分析中光源的作用?答:辐射待测元素的特征光谱。
获得较高的灵敏度和准确度。
12、电化学分析法分为哪些?答:电位分析法(potentiometry)、电导分析法(conductometry)、库仑分析法(coulomtry)、电解分析法(electranalysi)。
直接电位法、直接电导法、控制电位库仑法。
仪器分析思考题答案汇总

实验一:1.吸光系数是物质的物理常数之一,是理论值还是经验值?吸光系数在什么条件下才为一个普适常数?要使用吸光系数作为测定依据,需要哪些实验条件?答:是经验值,因为吸光系数是由物质的特性决定的,在特定的波长、温度和溶液条件下的确定值,难以进行理论上的计算,但可以经验测定利用吸光度的可加和性帮助测定物质含量。
1)在待测物质一定的浓度范围内(一般较稀)和温度范围内以及适合的波长照射下,该物质吸光系数可作为普适常数。
2)如果是定性检验,在足够宽的紫外波长范围,恒定试验温度,且溶液浓度不能太大的条件下观察吸收强度即可。
如果是定量实验,要求待测物种类和其已知,在适宜的浓度和温度范围,且照射波长对应的吸光系数已知,排除该波段干扰物质的条件下。
2.比色皿的透光度和厚度不可能绝对相同,试考虑在什么情况下必须校正?什么情况下可忽略不计?答:当待测溶液的检测波长会被比色皿材料相对强地吸收时,由于比色皿的透光度和厚度不同,则必须想办法校正这一误差。
当检测波长几乎不被比色皿所吸收时,则可忽略不计。
3.试比较用标准曲线法及吸收系数法定量的优缺点。
答:标准曲线法优点为:绘制好标准工作曲线以后,测定简单快捷,可直接从标准工作曲线上读出含量,适合同一批大量样品的分析。
同时也较为准确。
缺点为:每次测定都要重新绘制标准曲线,为了提高曲线精密度必须大量准确配置标准溶液。
准备工作比较耗时。
吸收系数法优点为:可以直接由样品的吸光度计算样品的量,方便快捷。
缺点为:不能很好保证在线性范围内使用已知吸光系数,易受检测条件的不同影响造成误差。
实验二1.导数分光光度法中,两组分同时测定时,如何选择择定波长λ1,λ2答:在可见-紫外的光谱范围,分别对于两个组分的标准试样进行扫描,将两个扫描结果吸光度图谱重叠比较,选出两个吸收峰线的交点或其旁边的点,要求使其对两个组分的吸光度都比较大。
《仪器分析》思考题与习题答案

第二章电化学分析法1.电极电位是否是电极表面与电解质溶液之间的电位差?单个电极的电位能否测量?答:电极电位是电极表面与电解质溶液之间的电位差. 就目前为止,单个电极的电位不能测量.2. 用离子选择性电极测定离子活度时,若使用标准加入法,试用一种最简单方法求出电极响应的实际斜率。
答:标准加入法3. 根据1976年国际纯粹与应用化学联合会(UPAC)推荐,离子选择性电极可分为几类?请举例说明.答:三类:晶体膜电极;.非晶体膜电极;敏化电极;4。
电极电位和电池电动势有何不同?答:电池电动势等于阴极电极电位减去阳极电极电位5.简述一般玻璃电极的构造和作用原理。
答:玻璃电极下端是由特殊成分的玻璃吹制而成的球状薄膜,膜的厚度为30~100 μm。
玻璃管内装有pH值为一定的内参比溶液,通常为0.1 mol/LHCl溶液,其中插入Ag—AgCl 电极作为内参比电极。
敏感的玻璃膜是电极对H+, Na+,K+等产生电位响应的关键。
它的化学组成对电极的性质有很大的影响。
石英是纯SiO2结构,它没有可供离子交换的电荷点,所以没有响应离子的功能。
当加入Na2O后就成了玻璃.它使部分硅-氧键断裂,生成固定的带负电荷的硅-氧骨架,正离子Na+就可能在骨架的网络中活动.电荷的传导也由Na+来担任。
当玻璃电极与水溶液接触时,原来骨架中的Na+与水中H+发生交换反应,形成水化层。
即-+++++-NaGH=G+NaH上式中,G代表玻璃骨架。
由图可知,在水中浸泡后的玻璃膜由三部分组成,即两个水化层和一个干玻璃层。
在水化层中,由于硅氧结构与H+的键合强度远远大于它与钠离子的强度,在酸性和中性溶液中,水化层表面钠离子点位基本上全被氢离子所占有。
在水化层中H +的扩散速度较快,电阻较小,由水化层到干玻璃层,氢离子的数目渐次减少,钠离子数目相应地增加。
6.计算[OH –] = 0.05 mol/L ,p (O 2)=1。
0×103 Pa 时,氧电极的电极电势,已知O 2 +2H 2O+4e= 4OH –,φθ=0。
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第二章电化学分析法1.电极电位是否是电极表面与电解质溶液之间的电位差?单个电极的电位能否测量?答:电极电位是电极表面与电解质溶液之间的电位差. 就目前为止,单个电极的电位不能测量.2. 用离子选择性电极测定离子活度时,若使用标准加入法,试用一种最简单方法求出电极响应的实际斜率。
答:标准加入法3. 根据1976年国际纯粹与应用化学联合会(UPAC)推荐,离子选择性电极可分为几类?请举例说明。
答:三类:晶体膜电极;.非晶体膜电极;敏化电极;4. 电极电位和电池电动势有何不同?答:电池电动势等于阴极电极电位减去阳极电极电位5.简述一般玻璃电极的构造和作用原理。
答:玻璃电极下端是由特殊成分的玻璃吹制而成的球状薄膜,膜的厚度为30~100 μm。
玻璃管内装有pH值为一定的内参比溶液,通常为0.1 mol/LHCl溶液,其中插入Ag-AgCl 电极作为内参比电极。
敏感的玻璃膜是电极对H+,Na+,K+等产生电位响应的关键。
它的化学组成对电极的性质有很大的影响。
石英是纯SiO2结构,它没有可供离子交换的电荷点,所以没有响应离子的功能。
当加入Na2O后就成了玻璃。
它使部分硅-氧键断裂,生成固定的带负电荷的硅-氧骨架,正离子Na+就可能在骨架的网络中活动。
电荷的传导也由Na+来担任。
当玻璃电极与水溶液接触时,原来骨架中的Na+与水中H+发生交换反应,形成水化层。
即-+++++-NaGH=G+NaH上式中,G代表玻璃骨架。
由图可知,在水中浸泡后的玻璃膜由三部分组成,即两个水化层和一个干玻璃层。
在水化层中,由于硅氧结构与H+的键合强度远远大于它与钠离子的强度,在酸性和中性溶液中,水化层表面钠离子点位基本上全被氢离子所占有。
在水化层中H +的扩散速度较快,电阻较小,由水化层到干玻璃层,氢离子的数目渐次减少,钠离子数目相应地增加。
6.计算[OH –] = 0.05 mol/L ,p (O 2)=1.0×103 Pa 时,氧电极的电极电势,已知O 2 +2H 2O+4e= 4OH –,φθ=0.40 V 。
解:根据能斯特方程()ln (Re )RT a Ox nF a d θϕϕ=+ 代入数据计算得ϕ=0.438V 7. 试从有关电对的电极电势,如ϕθ(Sn 2+/Sn )、ϕθ(Sn 4+/Sn 2+)及ϕθ(O 2/H 2O ),说明为什么常在SnCl 2溶液加入少量纯锡粒以防止Sn 2+被空气中的氧所氧化?答:ϕθ值较大的电对中的氧化态物质能和ϕθ值较小的电对中的还原态物质反应。
所以在SnCl2溶液加入少量纯锡粒以防止Sn2+被空气中的氧所氧化8. 下列电池反应中,当[Cu2+]为何值时,该原电池电动势为零Ni(s) + Cu 2+(aq) → Ni2+(1.0mol/L )+Cu(s)答: ϕ(+)=φθ(Cu 2+/Cu)+(0.0592/2) lgc(Cu 2+)=0.3402+(0.0592/2) lgc(Cu 2+)ϕ(-)=ϕθ(Ni 2+/Ni)=-0.23VE=ϕ(+)-ϕ(-)=0 即0.3402+(0.0592/2) lgc(Cu 2+)=-0.23所以c(Cu 2+)= 4.69⨯10-209. 下列说法是否正确?(1)电池正极所发生的反应是氧化反应;(2)ϕθ值越大则电对中氧化态物质的氧化能力越强;(3)ϕθ值越小则电对中还原态物质的还原能力越弱;(4)电对中氧化态物质的氧化能力越强则其还原态物质的还原能力越强。
答:正确的是(2)10. 由标准钴电极和标准氯电极组成原电池,测得其电动势为1.63 V ,此时钴电极为负极。
现已知氯的标准电极电势为+1.36 V ,问:(1)此电池反应的方向如何?解:氯被还原,钴被氧化(2)钴标准电极的电极电势是多少(不查表)?解:-0.27 V(3)当氯气的压力增大或减小时,电池的电动势将发生怎样的变化?答:当氯气的压力增大,电池的电动势增大(4)当Co 2+离子浓度降低到0.1 mol/L 时,电池的电动势将如何变化?答:电池的电动势增大11. 下述电池中溶液,pH = 9.18时,测得电动势为0.418 V ,若换一个未知溶液,测得电动势为0.312 V ,计算未知溶液的pH 值。
玻璃电极)(H x s a a 或+饱和甘汞电极 答:根据pH 的实用定义公式:F/RT .E E 3032s x pHs pHx -+=, 代入数据得 pH=7.3912. 将ClO 4-离子选择性电极插入50.00 mL 某高氯酸盐待测溶液,与饱和甘汞电极(为负极)组成电池,测得电动势为358.7 mV ;加入1.00 mL 、0.0500 mol /L NaClO 4标准溶液后,电动势变成346.1 mV 。
求待测溶液中ClO 4-浓度。
答:根据/0.059(101)s sx n E x c V c V ±∆=-,代入数据C x =1.50⨯10-3mol/L13. 将钙离子选择电极和饱和甘汞电极插入100.00mL 水样中,用直接电位法测定水样中的Ca 2+。
25℃时,测得钙离子电极电位为-0.0619V(对SCE),加入0.0731mol/L 的Ca(NO 3)2标准溶液1.00 mL ,搅拌平衡后,测得钙离子电极电位为-0.0483 V(对SCE)。
试计算原水样中的Ca 2+浓度?答:由标准加入法计算公式S=0.059/2Δc=(Vs cs)/V o=1.00×0.0731/100ΔE=-0.0483-(-0.0619)=0.0619-0.0483=0.0136 Vcx =Δc(10ΔE/s -1)-1=7.31×10-4(100.461-1)-1 =7.31×10-4× 0.529=3.87× 10-4 mol/L 试样中Ca 2+ 的浓度为3.87×10-4mol/L 。
14. 下表是用0.1250 mol /L NaOH 溶液电位滴定50.00 mL 某一元弱酸的数据。
体积mLpH 体积 mL pH 体积 mL pH 0.002.40 36.00 4.76 40.08 10.00 4.002.86 39.20 5.50 40.80 11.00 8.003.21 39.92 6.57 41.60 11.24 20.003.81 40.00 8.25(1)绘制滴定曲线;(2)从滴定曲线上求出滴定终点的pH 值;(3)计算弱酸的浓度。
答:根据已知数据绘制滴定曲线,(1)(2)略,当体积为40.00mL 时,达到滴定终点,pH 为8.25(3)一元弱酸浓度计算如下:C 样=(CV )NaOH /V 样=0.1250⨯40.00/50.00=0.1mol/L15. 测定尿中含钙量,常将24 h 尿样浓缩到较小的体积后,采用KMnO 4间接法测定。
如果滴定生成的CaC 2O 4需用0.08554 mol /L KMnO 4溶液27.50 mL 完成滴定,计算24 h 尿样钙含量。
答:Ca 2+ +C 2O 42-→CaC 2O 4n(MnO 4-)=2/5 n(C 2O 42-)= )(2)(5Ca M Ca m m(Ca)=25c(MnO 4-)V(MnO 4-)M(Ca)= 25⨯0.08554⨯27.50⨯10-3⨯40.08=0.2357g2+2+424222MnO +5C O +16H 2Mn 10CO 8H O --=++第三章极谱与伏安分析法1.在极谱分析中干扰电流有哪些?如何消除?答:(1)残余电流:电解电流是由于残留在溶液中的的氧和易还原的微量杂质引起的,如溶解在水中的微量氧气、及水和试剂中存在的极微量的金属离子(如铜、铁离子等),都可以引起残余电流。
当使用的水和试剂都很纯时,电解电流是很微小的,因此在分析微量组分时,要十分注意水和试剂的纯度。
(2)迁移电流:迁移电流的大小与被测离子的浓度之间无一定的比例关系,干扰被测离子的测定,所以必须消除。
消除的办法是在试液中加入大量的强电解质,例如KCl,它在溶液中电离成为大量的正、负离子,正极的静电引力对溶液中所有的负离子都有作用,负极的静电引力对溶液中所有的正离子都有作用,分散了静电引力对被测离子的作用力,使到微量被测离子的静电引力大大减弱,从而消除了迁移电流的影响。
(3)极谱极大:抑制极大的最常用的方法是在测定溶液中加入少量的表面活性物质,如动物胶、聚乙烯醇或TritonX-100等,就可抑制极大而得到正常的极谱波。
这些表面活性物质被称为极大抑制剂。
应该注意,加入的抑制剂的用量要少,例如加入的动物胶的量一般不超过0.01﹪,否则,会降低扩散系数,影响扩散电流,甚至会引起极谱波的变形。
(4)氧波:除氧方法有以下两种:①通入对极谱分析无干扰的惰性气体。
一般可将N2、H2、或CO2通入溶液中约10 min达到除氧目的。
N2和H2可用于所有溶液,而CO2只能用于酸性溶液。
②化学法除氧。
例如,在中性或碱性溶液中,可加入SO32ˉ除去溶液中的溶解氧;在pH为3.5~8.5的溶液中,可加入抗坏血酸除氧;在强酸性溶液中,可加入Na2CO3产生CO2;加入纯铁粉或硫酸亚铁产生H2以除氧。
(5)氢波:在中性或碱性溶液中,氢离子浓度大为降低,氢离子在更负的电位下才开始还原,因此氢波的干扰作用大大减少。
(6)前波:最常遇到的前波干扰有铜(Ⅱ)波和铁(Ⅲ)波。
铜(Ⅱ)波的消除可以用电解法或化学法将铜分离出去;在酸性溶液中,可加入铁粉将二价铜还原为金属铜析出。
铁(Ⅲ)波的消除可在酸性溶液中加入铁粉、抗坏血酸或羟胺等还原剂将三价铁还原为二价铁,或在碱性溶液中使三价铁生成氢氧化铁沉淀从而消除干扰。
(7)叠波:一般可采取如下方法消除叠波干扰:①加入适当的络合剂,改变极谱波的半波电位使波分开。
②采用适当的化学方法除去干扰物质,或改变价态达到消除干扰目的。
2.残余电流产生的原因是什么?它对极谱分析有什么影响?答:在极谱分析中,外加电压虽未达到待测物质的分解电位,但仍有一微小电流通过溶液,这种电流称为残余电流。
3.在极谱分析中影响扩散电流的主要因素有哪些?测定中如何注意这些影响因素?答:温度的影响;溶液组成的影响;毛细管特性的影响4.极谱分析用作定量分析的依据是什么?有哪几种定量方法?如何进行?答:从尤考维奇(Ilkovic)方程式可知,当其他各项因素不变时,极限扩散电流与被测物质的浓度成正比,这是极谱定量分析的基础。
定量方法有直接比较法;工作曲线法;标准溶液加入法5.简单金属离子的极谱波方程式在极谱分析中有什么实用意义?答:半波电位可根据极谱波方程式用作图法求得,根据对数图,不但可以准确测量半波电位,而且可求得电极反应中的电子转移数。