仪器分析答案补充
(完整版)仪器分析习题参考答案
仪器分析习题作业第一章绪论需要特殊的仪器设备；仪器分精心整理析需要特殊的仪器设备；（3）化学分析只（4）化学分析灵精心整理敏度低、选择性差，但测量准确度高，适合于常量组分分析；超痕量组精心整理分的分析。
2、共同点：都是进行组分测量分析是利用仪器设备进行组分分精心整理析的一种技术手段。
分析仪器与仪器分析的联系：质的各种物理信号而不是其浓精心整理度或质量数，而信号与浓度或质信号与浓度或质量数之间的关精心整理系，即进行定量分析校正。
括激发到高能态；单色器：精心整理将复合光分解为单色光并采集特定波长的光入射样品或检测精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理透镜、单色元件、聚焦透镜、精心整理出射狭缝。
各部件的主要作用为：入射狭的具有相同波长的光在单色器精心整理的出口曲面上成像；出射狭缝：采集色散后具有特定波长的光入射样品或检测器2-7光栅宽度5.0mm，每毫米刻线数720条，该光栅第一级光谱分辨率多少？因为对于一级光谱（n=1）而言，光栅的分辨率为：R = nN = N=光栅宽度×光栅的刻痕密度= 720×5 = 3600 又因为：R =精心整理所以，中心波长(即平均波长)在1000cm-1 的两条谱线要被该光栅分开，它们相隔的最大距离为：dλ===0.28cm-1第3 章原子发射光谱法3-2缓冲剂与挥发剂在矿石定量分析中的作用？缓冲剂的作用是抵偿样品组成变化的影响，即消除第三元素精心整理的影响，控制和稳定弧温；挥发剂的作用是增加样品中难号与内标物的信号比与待测物精心整理的浓度或质量之间的关系来进行定量分析的方法称为内标3-8简述三种用于ICP炬的式样引入方式？精心整理因为试样只能被载气带入ICP 光源中，而不能直接引入花熔融进样，对于特定元素还精心整理可以采用氢化物发生法进样。
其中，以气动雾化方式最为常不同轨道的状态。
精心整理（3）系间跨越：不同多重态能级之间的非辐射跃迁过程。
仪器分析习题库与答案
仪器分析习题库与答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、原子吸收检测中消除物理干扰的主要方法是（）。
A、加入保护剂。
B、使用高温火焰；C、加入释放剂；D、配制与被测试样相似组成的标准溶液；正确答案：D2、原子吸收光度法中，当吸收线附近无干扰线存在时，下列说法正确的是（）。
A、应放宽狭缝，以减少光谱通带B、应调窄狭缝，以减少光谱通带C、应放宽狭缝，以增加光谱通带D、应调窄狭缝，以增加光谱通带正确答案：C3、调节燃烧器高度目的是为了得到（）。
A、火焰温度最高B、透光度最大C、入射光强最大D、吸光度最大正确答案：D4、用红外吸收光谱法测定有机物结构时,试样应该是（）。
A、任何试样B、混合物C、单质D、纯物质正确答案：D5、对气相色谱柱分离度影响最大的是（）。
A、柱子的长度B、载气的流速C、色谱柱柱温D、填料粒度的大小正确答案：C6、各种气瓶的存放，必须保证安全距离，气瓶距离明火在（）米以上，避免阳光暴晒。
A、2B、10C、30D、20正确答案：B7、34义10-3%有效数字是（）位。
A、8B、5C、6D、3正确答案：D8、可见分光光度计适用的波长范围为（）。
Λ^大于800nmB、400nm-800nmC、小于400nmD^小于200nm正确答案：B9、氢火焰离子化检测器中，使用O作载气将得到较好的灵敏度。
A、H2B、N2C、HeD、Ar正确答案：B10、下列气相色谱检测器中，属于浓度型检测器的是（）。
A、热导池检测器和电子捕获检测器B、火焰光度检测器和电子捕获检测器C、氢火焰检测器和火焰光度检测器D、热导池检测器和氢火焰检测器正确答案：A11、下列几种物质对原子吸光光度法的光谱干扰最大的是（）。
A^硫酸B、硝酸C、盐酸D、高氯酸正确答案：A12、在原子吸收分析中，当溶液的提升速度较低时，一般在溶液中混入表面张力小、密度小的有机溶剂,其目的是（）A、提高雾化效率B、使火焰容易燃烧C、增加溶液粘度D、增加溶液提升量正确答案：A13、在30Onm进行分光光度测定时，应选用O比色皿。
仪器分析课后习题答案
第三章 紫外－可见吸收光谱法1、已知丙酮的正己烷溶液的两个吸收峰 138nm 和279nm 分别属于л→л*跃迁和n →л*跃迁，试计算л、n 、л*轨道间的能量差，并分别以电子伏特（ev ），焦耳（J ）表示。
解：对于л→л*跃迁，λ1＝138nm ＝1.38×10－7m则ν＝νC ＝C/λ1=3×108/1.38×10－7=2.17×1015s -1则E=hv=6.62×10-34×2.17×1015=1.44×10-18JE=hv=4.136×10－15×2.17×1015＝8.98ev对于n →л*跃迁，λ2＝279nm ＝2.79×10－7m则ν＝νC ＝C/λ1=3×108/2.79×10－7=1.08×1015s -1则E=hv=6.62×10-34×1.08×1015=7.12×10-19JE=hv=4.136×10－15×1.08×1015＝4.47ev答：л→л*跃迁的能量差为1.44×10-18J ，合8.98ev ；n →л*跃迁的能量差为7.12×10-19J ，合4.47ev 。
3、作为苯环的取代基，－NH 3＋不具有助色作用，－NH 2却具有助色作用；－DH 的助色作用明显小于－O －。
试说明原因。
答：助色团中至少要有一对非键电子n ，这样才能与苯环上的л电子相互作用产生助色作用，由于－NH 2中还有一对非键n 电子，因此有助色作用，而形成－NH 3＋基团时，非键n 电子消失了，则助色作用也就随之消失了。
由于氧负离子O －中的非键n 电子比羟基中的氧原子多了一对，因此其助色作用更为显著。
4、铬黑T 在PH<6时为红色（m ax λ＝515nm ），在PH ＝7时为蓝色（m ax λ＝615nm ）， PH ＝9.5时与Mg 2＋形成的螯合物为紫红色（m ax λ＝542nm ），试从吸收光谱产生机理上给予解释。
仪器分析课后习题答案7(已修改)
6. 结合实验说明进行光谱定性分析的过程。
解：光谱定性分析包括试样处理、摄谱、检查谱线等几个基 本过程。
7. 光谱定性分析摄谱时，为什么要使用哈特曼光阑？为什么 要同时摄取铁光谱？
其特点如下：
（1）工作温度高、同时工作气体为惰性气体，因此原子化条 件良好，有利于难熔化合物的分解及元素的激发，对大多数 元素有很高的灵敏度。
（2）由于趋肤效应的存在，稳定性高，自吸现象小，测定的 线性范围宽。
（3）由于电子密度高，所以碱金属的电离引起的干扰较小。
（4）ICP属无极放电，不存在电极污染现象。
照明系统的作用是将光源产生的光均匀地照明于狭缝上。
准光系统的作用是将通过狭缝的光源辐射经过准光镜变成平 行光束照射在分光系统（色散系统上）。
色散系统为棱镜或光栅，其作用是将光源产生的光分开，成 为分立的谱线。
投影系统的作用是将摄得的谱片进行放大，并投影在屏上以 便观察。
在定量分析时还需要有观测谱线黑度的黑度计及测量谱线间 距的比长仪。
灵敏线(sensitive line) 是元素激发电位低、强度较大的谱线， 多是共振线(resonance line)。
最后线(last line) 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时，最 后仍能观察到的几条谱线。它也是该元素的最灵敏线。
进行分析时所使用的谱线称为 分析线(analytical line)。
9.何谓三标准试样法？
解：三标准试样法就是将三个或三个以上的标准试样和被分 析试样于同一实验条件下，在同一感光板上进行 摄谱。由每 个标准试样分析线对的黑度差与标准试样中欲测成分含量 c 的对数绘制工作曲线，然 后由被测试样光谱中测得的分析线 对的黑度差，从工作曲线中查出待测成分的含量。
(完整版)仪器分析习题参考答案
仪器分析习题作业第一章绪论需要特殊的仪器设备；仪器分精心整理析需要特殊的仪器设备；（3）化学分析只（4）化学分析灵精心整理敏度低、选择性差，但测量准确度高，适合于常量组分分析；超痕量组精心整理分的分析。
2、共同点：都是进行组分测量分析是利用仪器设备进行组分分精心整理析的一种技术手段。
分析仪器与仪器分析的联系：质的各种物理信号而不是其浓精心整理度或质量数，而信号与浓度或质信号与浓度或质量数之间的关精心整理系，即进行定量分析校正。
括激发到高能态；单色器：精心整理将复合光分解为单色光并采集特定波长的光入射样品或检测精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理透镜、单色元件、聚焦透镜、精心整理出射狭缝。
各部件的主要作用为：入射狭的具有相同波长的光在单色器精心整理的出口曲面上成像；出射狭缝：采集色散后具有特定波长的光入射样品或检测器2-7光栅宽度5.0mm，每毫米刻线数720条，该光栅第一级光谱分辨率多少？因为对于一级光谱（n=1）而言，光栅的分辨率为：R = nN = N=光栅宽度×光栅的刻痕密度= 720×5 = 3600 又因为：R =精心整理所以，中心波长(即平均波长)在1000cm-1 的两条谱线要被该光栅分开，它们相隔的最大距离为：dλ===0.28cm-1第3 章原子发射光谱法3-2缓冲剂与挥发剂在矿石定量分析中的作用？缓冲剂的作用是抵偿样品组成变化的影响，即消除第三元素精心整理的影响，控制和稳定弧温；挥发剂的作用是增加样品中难号与内标物的信号比与待测物精心整理的浓度或质量之间的关系来进行定量分析的方法称为内标3-8简述三种用于ICP炬的式样引入方式？精心整理因为试样只能被载气带入ICP 光源中，而不能直接引入花熔融进样，对于特定元素还精心整理可以采用氢化物发生法进样。
其中，以气动雾化方式最为常不同轨道的状态。
精心整理（3）系间跨越：不同多重态能级之间的非辐射跃迁过程。
仪器分析第四版答案完整版
(5)对于复杂的难分离的物质可以用两种或两种以上的混合固定液。
以上讨论的仅是对固定液的大致的选择原则，应用时有一定的局限性。事实上在 色谱柱中的作用是较复杂的，因此固定液酌选择应主要靠实践。
(2) 分子扩散项 B/u 由于试样组分被载气带入色谱柱后，是以“塞子”的形 式存在于柱的很小一段空间中，在“塞子”的前后 ( 纵向 ) 存在着浓差而 形成浓度梯度，因此使运动着的分子产生纵向扩散。而 B=2rDg r 是因载体填充在柱内而引起气体扩散路径弯曲的因数 ( 弯曲因子 ) ， D g 为组分在气相中的扩散系数。分子扩散项与 D g 的大小成正比，而 D g 与组分及载气的性质有关: 相对分子质量大的组分，其 D g 小 , 反比于载 气密度的平方根或载气相对分子质量的平方根，所以采用相对分子质量 较大的载气 ( 如氮气 ) ，可使 B 项降低， D g 随柱温增高而增加，但反 比于柱压。弯曲因子 r 为与填充物有关的因素。 (3) 传质项系数 Cu C 包括气相传质阻力系数 C g 和液相传质阻力系数 C 1 两项。 所谓气相传质过程是指试样组分从移动到相表面的过程，在这一过程中 试样组分将在两相间进行质量交换，即进行浓度分配。这种过程若进行 缓慢，表示气相传质阻力大，就引起色谱峰扩张。对于填充柱:
桥路工作电流、热导池体温度、载气性质和流速、热敏元件阻值及 热导池死体积等均对检测器灵敏度有影响。
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。
仪器分析课后习题答案
第十二章【】 如果要用电解的方法从含×10-2mol/L Ag +,L Cu 2+的溶液中，使Ag+完全析出(浓度达到10-6mol/L)而与Cu 2+完全分离。
铂阴极的电位应控制在什么数值上？（,不考虑超电位）【解】先算Cu 的 起始析出电位：Ag 的 起始析出电位：∵ Ag 的析出电位比Cu 的析出电位正 ∴ Ag 应当先析出当时，可视为全部析出铂阴极的电位应控制在上,才能够完全把Cu2+ 和Ag+分离【】（5）若电解液体积为100mL ，电流维持在。
问需要电解多长时间铅离子浓度才减小到L ？【解】（1）阳极: 4OH - ﹣4e - →2H 2O+O 2 Ea θ= 阴极：Pb 2+＋2e - → Pb Ec θ=﹣ Ea=+4)×4×lg10﹣5=()220.059,lg 0.3462Cu Cu Cu Cu v ϕϕΘ++⎡⎤=+=⎣⎦(,)0.059lg[]0.681Ag Ag Ag Ag v ϕϕΘ++=+=6[]10/Ag mol l +-=33-63SCE =0.799+0.059lg10=0.445v0.445v-0.242v=0.203v ϕϕϕϕ'=-=Ec=﹣+（2）×=﹣E=Ec﹣Ea=﹣（2）IR=×=（3）U=Ea＋ηa﹣（Ec＋ηc）＋iR=（4）阴极电位变为：﹣同理：U=+++=（5）t=Q/I=nzF/I=（）××2×96487/=×103S【】【】用库仑滴定法测定某有机一元酸的摩尔质量，溶解纯净试样于乙醇与水的混合溶剂中, 以电解产生的 OH-进行滴定，用酚酞作指示剂，通过的恒定电流，经6min42s到达终点，试计算此有机酸的摩尔质量。
【解】 m=（M/Fn）×itt=402s；i=；m=；F=96485；n=1解得 M = mol第十三章【】在L KCl溶液中,Pb2+离子的浓度为L,极谱分析得到Pb2+的扩散电流为20μA,所用毛细管的m2/3·t1/6为3·s1/6。
仪器分析答案补充
a'
H
外
a' H内
，因此，玻璃膜内外侧之间地电位差为
E膜
E外
E内
0.059
lg
aH
外
aH内
2、在用电位法测定溶液的pH值时，为什么必须使用标准缓 冲溶液？
测定溶液pH值的基本依据是： 电池 K 0.059VpH
由于式中的K无法测量，在实际测定中，溶液的pHx是通过与标准缓
解: (1)该钾电极对钾离子的电位响应是符合能斯特关系的,对钠离子的 响应是符合扩展的能斯特关系的。所以,当该电极测定0.1000mol·L-1的 K+和Na+溶液时,则有:
EK
K
0.059
lg
a K
0.117V
ENa K 0.059lg KK .Na aK 0.067V
VNaOH 0.00 7.00 14.00 15.00 15.50 15.60 15.70 15.80 16.00 17.00
pH
2.90 5.47 6.60 7.04 7.70 8.24 9.43 10.03 10.61 11.30
△pH △V
2.57 1.13 0.44 0.66 7.00 7.00 1.00 0.50
（1）若以未知浓度的Mg2+溶液代替已知溶液，测得电动势
为0.412V。求该未知溶液的pM；
（2）若在（1）的测定中，存在±0.002V的液接电位。此时
测得的Mg2+的浓度可能在什么范围？
解（1）
s
K
0.059 2
pM s
x
K
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； ；
4、用玻璃电极作指示电极，以0.200mol.L-1KOH溶液滴定
0.0020mol.L-1苯甲酸溶液。从滴定曲线上求得滴定时溶液 的pH为4.18。试计算苯甲酸的解离常数。
解：根据
09
[ H ][ A ] Ka [ HA]
则Ka=[H+]
当二分之一终点时：[A-]=[HA] pKa=pH=4.18
10/1
解:原电池的电动势
电池 E F ESCE K 0.059V lg a F ESCE （
K ' 0.059V lg a F 0.158V K ' 0.059 lg 0.001 0.217V K ' 0.059 lg C F 0.001 （0.217 0.158） 0.059V lg CF lg 0.001 0.217 0.158 1 CF 0.059
CHAPTER
E x Es pH x pH s 0.059 0.06 0.218 pH x 5.00 2.32 0.059
5/12
09
7、用镁离子选择电极测定溶液中Mg2+，其电池组成如下：
镁离子选择电极|Mg2+（1.15×10-2mol.L-1）||SCE
在25℃测得该电池的电动势为0.275V，计算： （1）若以未知浓度的Mg2+溶液代替已知溶液，测得电动势 为0.412V。求该未知溶液的pM； （2）若在（1）的测定中，存在±0.002V的液接电位。此时
解: (1)该钾电极对钾离子的电位响应是符合能斯特关系的,对钠离子的 响应是符合扩展的能斯特关系的。所以,当该电极测定0.1000mol· -1的 L K+和Na+溶液时,则有: E K K 0.059 lg a K 0.117V
E Na K 0.059 lg K K . Na a K 0.067V E K E Na 0.117 0.067V 0.059V lg lg K K . Na K K . Na 0.117 0.067 0.780 0.059 0.17 aK K K . Na a K 0.059 lg 1 K K . Na
外 内
E膜 E外 E内 0.059 lg
Potentiometric Analysis
aH
外
aH
内
2、在用电位法测定溶液的pH值时，为什么必须使用标准缓 冲溶液？ 测定溶液pH值的基本依据是： 电池 K 0.059VpH
由于式中的K无法测量，在实际测定中，溶液的pHx是通过与标准缓 冲溶液的pHs比较而确定的。其关系为
Potentiometric Analysis
CHAPTER 09
E外 K 外 0.059 lg
aH
' aH
外
E内 K内 0.059 lg
aH
' aH
内
外
内
1/12
对于同一支玻璃电极，膜内外表面的性质可以看成相同的，所以常 数项K外和K内是相等的，又因为膜内外水化胶层可被氢离子交换的点位 ' ' 数相同，所以 aH aH ，因此，玻璃膜内外侧之间地电位差为
Potentiometric Analysis
CHAPTER
K a 2.75 10 6
14/1
09
0.002V 的液接电位 ( x s ) 2
0.059
则 x s 存在 0.004V的误差. 0.004 2 其pM值的误差为 0.14 0.059
则pM的范围应在6.44~6.72
CHAPTER 09
8/12
8、有一玻璃膜钾电极，在浓度为0.1000mol· -1NaCl溶液中 L 测得电位为67mV,而在同样浓度的KCl溶液中,电位为113mV, 计算: (1)电极选择系数KK+.Na+; (2)在1.00×10-3mol· -1NaCl和1.00×10-2mol· -1KCl混合溶 L L 液中测定误差是多少(电极斜率为59mV/pK)?
液接
Potentiometric Analysis
CHAPTER
如果不考虑E不对称和E液接 则
2.5 10 4 0.2443 0.2223 0.059 lg 0.1 0.059V lg 110 3 0.037 0.059 lg 0.25 0.037 0.0355 0.0015V
9、以甘汞电极和氟离子选择电极组成如下电池
SCE||试液或标液|氟离子选择电极 当CF-=0.001mol· -1，测得ε电池=0.158V; 于同样的电池中加 L
Potentiometric Analysis
CHAPTER 09
入未知浓度的含氟试液,测得电动势为0.217V,计算未知溶液 的氟离子浓度。
6/12
09
ax 0.059 0.059 x s lg ( pM x pM s ) 2 2 1.15 10 2 ax (0.412 0.275) 2 lg 4.64 2 1.15 10 0.059 ax 2.27 10 5 1.15 10 2 a x 2.6 10 7 mol L1
Potentiometric Analysis VNaOH pH
△pH △V △pH/△V V 0.00 2.90 7.00 5.47 14.00 6.60 1.13 7.00 0.16 7.00 15.00 7.04 0.44 1.00 0.44 14.50 0.04 3.52 15.50 7.70 0.66 0.50 1.32 15.25 13.6 15.60 8.24 0.54 0.10 5.4 15.55 65 15.70 9.43 1.19 0.10 11.9 15.65 -59 15.80 10.03 0.60 0.10 6.0 15.75 16.00 10.61 0.58 0.20 2.9 15.90 -3.7 17.00 11.30 0.69 1.00
CHAPTER
2.57 7.00 0.37 3.5 -0.06
09
0.69 16.50
△2pH/ △V2
-20.7
12/1
解: （1）从以上△2pH/ △V2可以看出,其滴定终点应在15.60和15.70mL 之间。可用内插法求出：
(15.70 15.60) : ( 59 65) (15.70 x) : ( 59) 0.10 : ( 124) (15.70 x) : ( 59) 15.70 x 59 0.10 0.05 124 x 15.70 0.05 15.65( mL)
Potentiometric Analysis
9/12
CHAPTER 09
(2)在1.00×10-3mol.L-1NaCl和1.00×10-2mol.L-1KCl混合溶液中测定的误 差为: 相对误差
K K , Na a Na aK
100 %
110 3 0.17 100 % 1.70 % 2 110
1、试以pH玻璃电极为例简述膜电位的形成机理。
当玻璃电极浸泡在水中时，溶液中氢离子可进入玻璃膜与钠离子交 换而占据钠离子的点位，交换反应为：
H+ + Na+Gl–= Na+ + H+Gl– 此交换反应的平衡常数很大。由于氢离子取代了钠离子点位，玻璃膜表 面形成了一个类似于硅酸结构的水化胶层。在水化胶层表面钠离子点位 全部被氢离子占据，逐渐向内部延伸，氢离子占有的点位逐渐减少，到 玻璃膜的中部，即为干玻璃层，全部点位被钠离子占据。 当被氢离子全部占有交换点位的水化胶层与试液接触时，由于它们 的氢离子活（浓）度不同就会发生扩散，即氢离子的扩散破坏了膜外表 面与试液间相界面的电荷分布，从而产生电位差，形成相界电位（E外） 。同理，膜内表面与内参比溶液两相界面也产生相界电位（E内），显然 ，相界电位的大小与两相间的氢离子活（浓）度有关，其关系为：
CHAPTER Potentiometric Analysis
09
0.001 10 CF C F 1.00 10 4 mol L1
11/1
10、用0.1000mol.L-1NaOH溶液滴定一元弱酸,以pH玻璃电极为
指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,得到下列体积-pH数据,计算: (1)终点时所用NaOH的体积; (2)求该一元弱酸的解离常数。
Ka=6.6×10 -5
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5、试计算下列电池在25℃时的电动势。 2.5×10-4mol.L-1 LaF3 1×10-3mol.L-1 Ag AgCl NaF SCE 0.1mol.L-1NaCl 单晶膜 NaF试液
解：E电动势=E右-E左=SCE–（E°AgCl/Ag–0.059Vlg Cl¯+E膜）+E不对称+E
09
电动势 1.5mV
4/12
6、pH玻璃电极和饱和甘汞电极组成如下测量电池。 pH玻璃电极|H+（a=x）||SCE 在25℃时，测得pH=5.00标准缓冲溶液的电动势为0.218V； 若用未知pH溶液代替标准缓冲溶液，测得电动势为0.06V， 计算未知溶液的pH。
解：根据
Potentiometric Analysis
Potentiometric Analysis
CHAPTER
(2)解法1：1/2终点时，溶液的pH值为5.47+0.13=5.60 ，则根据
[ A ] pH pK a lg [ HA] pH pK a 5.60 [ A ] [ HA]时 K a 2.51 10 6
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