华中师范大学等六校合编《分析化学》笔记和课后习题(含考研真题)详解(化学平衡与滴定分析法概论)
华中师范大学等六校合编《分析化学》笔记和课后习题(含考研真题)详解(氧化还原滴定法)【圣才】
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设在一定的条件下，滴定反应为方程式（8-1）。 （1）化学计量点时的计算
（2）滴定突跃的计算
①若 n1＝n2，则 Esp 位于电势突跃范围的中点； ②若 n1≠n2，则 Esp 偏向电子转移数较多的电对一方。 四、氧化还原滴定中的指示剂 1．氧化还原指示剂 （1）氧化还原指示剂的定义 氧化还原指示剂是指在化学计量点附近，指示剂氧化态和还原态发生转变，引起颜色变 化，能够指示终点的一类指示剂。 （2）理论变色范围为
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第 8 章 氧化还原滴定法
8.1 复习笔记
一、氧化还原平衡
1．条件电势
（1）氧化还原电对的分类
①可逆电对：如
等。
②不可逆电对：如
等。
（2）条件电势的定义
条件电势是指在某一特定条件下，cOx/cRed＝1 时的实际电势。
五、氧化还原滴定前的预处理 1．预氧化剂或预还原剂的选择原则 （1）能将待测组分全部氧化或还原为指定价态，反应速率比较快。 （2）应有一定的选择性。 （3）过量的预氧化剂或预还原剂容易除去。
2．常见预氧化剂和预还原剂
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2．可逆氧化还原体系滴定曲线的计算 以滴定反应 体系电势的计算
为例。
（1）滴定开始到化学计量点前 滴定开始到化学计量点前采用铁电对的公式来计算 E。 （2）化学计量点
（3）化学计量点后 化学计量点后采用铈电对的公式来计算 E。 3．化学计量点电势的计算通式
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如果存在能与氧化型或还原型络合的试剂，氧化型或还原型的副反应系数必然会改变，
华中师范大学等六校合编《分析化学》(下册)笔记和课后习题(含考研真题)详解(核磁共振波谱法)
第九章核磁共振波谱法9.1 复习笔记一、核磁共振基本原理核磁共振是指磁性原子核在外磁场中选择性地吸收射频能量，发生核能级跃迁的物理过程。
1．原子核的磁性（1）自旋角动量（2）核磁矩（3）旋磁比①定义式γ＝μ/P②特点旋磁比是磁性核的一个特征常数。
③举例质子的γH＝2.68×108T－1·s－1（特斯拉－1·秒－1）；13C核γC＝6.73×107T－1·s－1。
（4）各种核的自旋量子数及核磁性表9－1 各种核的自旋量子数及核磁性2．核自旋能级和核磁共振（1）核自旋能级①核磁矩与外磁场相互作用图9－1 磁性核在磁场中的取向能级发生分裂，核磁距和外磁场相互作用的势能为E＝－μz B0②I＝1/2的核自旋能级裂分与磁场B0的关系（质子）图9－2 I＝1/2的核自旋裂分与B0的关系1H核在磁场中，由低能级（E1）向高能级（E2）跃迁所需能量ΔE＝E2－E1＝μB0－（－μB0）＝2μB0（2）核磁共振①Larmor进动Larmor进动是指旋转的原子核，一方面在自旋，另一方面由于外磁场的作用而绕磁场方向旋转的运动方式。
②发生核磁共振的条件式或3．饱和与弛豫（1）饱和①NMR吸收信号的产生处于低能级的自旋核数N（＋1/2）多于高能级的自旋核数N（－1/2），极弱过量的低能级自旋核在射频场作用下，能够发生共振能量吸收。
②饱和现象N（＋1/2）＝N（－1/2），不再有射频的吸收，核磁共振信号消失。
③提高信号灵敏度的办法提高外磁场磁感应强度、降低工作温度。
（2）弛豫①核自旋弛豫的定义核自旋弛豫是指高能级核通过非辐射途径回到低能级的过程。
②自旋弛豫的类型a．自旋－晶格弛豫自旋晶格弛豫是指处于高能级的核自旋系统将能量传递给周围环境分子（晶格或溶剂），自己返回到低能级的过程。
b．自旋－自旋弛豫自旋－自旋弛豫是指处于高能级的核自旋系统将能量传递给邻近低能级同类磁性核的过程。
华中师范大学等六校合编《分析化学》(下册)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第十四章至第十六章【圣才
第十四章极谱法与伏安法14.1复习笔记一、极谱分析法的基本原理1．极谱法的装置图14－1极谱分析基本装置1—储汞瓶2—汞3—塑料管4—毛细管5—试液6—电解容器7—甘汞电极2．极谱波的形成（1）极谱波极谱波是指当外加电压变化，使被测溶液中某物质能在滴汞电极上发生还原或氧化时，记录下的电流－电压关系的曲线。
图14－2镉离子极谱图（2）极谱波的形成①残余电流部分（AB）；②电流上升部分（BC）；③极限电流部分（CD）。
（3）定量分析的基础——极限扩散电流极限扩散电流是指在排除了其他电流的影响后，极限电流减去残余电流后的值；i d与被测物的浓度成正比。
（4）定性分析的依据——半波电位半波电位是指当电流等于极限扩散电流的一半时相应的滴汞电极电位，符号为E1/2。
3．极谱过程的特殊性（1）电极的特殊性①极谱法的基础必须使滴汞电极在电解过程中完全极化，电流密度要小。
②滴汞电极的优点a．电极表面吸附杂质少，数据重现性好；b．在酸性溶液中可进行极谱分析；c．金属与汞形成汞齐使金属离子更易电解析出；d．汞易提纯。
③滴汞电极的缺点a．汞易挥发且有毒；b．不能用于比甘汞电极正的电位；c．残余电流较大，限制了其测定的灵敏度。
（2）电解条件的特殊性①溶液保持静止，对流切向运动可以忽略不计；②使用大量的支持电解质，电子迁移运动可以被消除。
二、极谱定量分析1．扩散电流方程式（1）Ilkovic方程式中，i d为平均极限扩散电流（μA），z为电子转移数，D为扩散系数（cm2·s－1），m为汞滴流量（mg·s－1），t为测量时，汞滴周期时间（s），c为待测物浓度（mmol·L－1）。
（2）极谱定量分析方法的类型①标准曲线法②标准加入法③直接比较法在相同实验条件下，分别测定已知浓度为c s的标准溶液与未知试液的扩散电流。
2．影响扩散电流的主要因素（1）溶液组分的影响组分不同，溶液黏度不同，因而扩散系数D不同。
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（2）电分析法
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①定义
电分析法是指根据被测物质电化学性质及其变化进行分析的一类方法。
②分类
电导法、电位法、电解法、库仑法、极谱法和伏安法等。
（3）分离分析法
①定义
分离分析法是指将分离与测定集于一体化仪器的分析方法。
②相对标准偏差 RSD
4．检出限 （1）定义 检出限是指某一方法在给定的置信水平上能够检出被测物质的最小浓度或最小质量。 （2）最小可鉴别的分析信号 ymin
当被测物质产生的信号大于空白信号随机变化值一定倍数 k 时才可能被检出。
（3）测定分析信号 ymin 的实验方法
在一定时间内对空白进行 20～30 次测定。
式中 dc 和 dm 分别为被测物质的浓度和质量的变化量，dx 为响应信号的变化量。 标准曲线的斜率越大，方法的灵敏度就越高。 3．精密度 （1）相关概念 ①精密度 精密度是指使用同一方法对同一试样进行多次测定才电子书
②重复性
法。
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b．分类
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差热分析法、差示量热扫描法、微量热滴定法等。
③放射化学分析法
a．定义
放射化学分析法是指依据物质的放射性辐射来进行分析的方法。
b．分类
放射化学分析法、同位素稀释法。
二、定量分析方法评价指标 1．标准曲线 （1）标准曲线及其线性范围 ①标准曲线 标准曲线又称校准曲线，是指被测物质的浓度（或含量）与仪器响应信号的关系曲线。 ②线性范围 线性范围是指标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的范围。 一般而言，分析方法的线性范围越宽越好。 （2）标准曲线的绘制 一元线性回归法作图。
华中师范大学等六校合编《分析化学》(下册)笔记和课后习题(含考研真题)详解(X射线光谱法)
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②在 X 射线光谱法中，常用波长为 0.01～2.5nm。 2．X 射线的吸收 （1）吸收的特点 除最轻的元素外，散射的影响一般徆小，通常可忽略。 （2）吸收谱线 元素的吸收线和发射线类似，且其波长不元素的化学形态无关。 3．X 射线的散射和衍射 （1）非干散射 ①定义 非相干散射是指 X 射线不原子中束缚较松的电子作随机的非弹性碰撞，把部分能量给 予电子使电子运动方向发生改变的散射。 ②特点 a．非相干散射造成 X 射线能量降低，波长向长波方向秱动（Compton 效应）； b．散射线的相位不入射线无确定关系，丌能产生干涉效应，对测定丌利。 （2）相干散射 ①定义 相干散射是指 X 射线不原子中束缚较紧的电子作弹性碰撞的散射。 ②特点 X 射线只改变方向而无能量损失，波长丌变，其相位不原来的相位有确定关系。 （3）X 射线发生衍射需要满足的条件 ①原子层之间的间距必须不辐射的波长大致相当； ②散射中心的空间分布必须非常规则。
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华中师范大学等六校合编《分析化学》笔记和课后习题(含考研真题)详解(分析试样的采取和预处理)
第2章分析试样的采取和预处理2.1 复习笔记一、分析试样的采取与制备1．采取原则（1）采样前了解采样对象及其周围的环境。
（2）试样的组成必须能够代表物料整体的平均组成。
（3）采样量由试样性质和测定要求确定。
（4）做好试样保存工作，以免待测成分性质、状态发生改变。
2．固体试样采取（1）矿石试样①采样点的布设取样时根据物料堆放情况，从不同的部位和深度合理采样。
②固体试样湿存水的去除a．一般将试样在100～105℃烘干，温度与时间可根据试样的性质确定。
b．受热易分解的物质，采用风干或真空干燥等方法处理。
③固体试样的制备a．制备步骤破碎、过筛、混匀和缩分。
b．四分法缩分公式m＝Kd2c．试样的粒度要求能够通过100～200目筛。
（2）土壤试样土壤的分析包括成分分析、肥力分析和污染物分析等。
①采样点的布设a．地形地貌复杂及面积大的要多布点。
b．采样点的分布要考虑地块的全面情况，避开特殊位置。
c．不同的布点法采样：梅花形布点法、棋盘式布点法、蛇形布点法。
②采样时间秋冬季至早春较合适。
③采样深度a．自上而下，分层采取；b．在各层最典型的中部采取。
④采样量1kg左右，具体需要视分析项目而定。
⑤保存a．不稳定试样：及时检测。
b．一般试样：风干试样，避免光照、潮湿、高温、酸碱气体等。
（3）金属或金属制品试样①片状和丝状试样：剪取一部分即可。
②钢锭和铸铁：先将表面清理，然后钻取不同部位和深度的碎屑，混匀。
（4）粉状或松散物料试样一批包装中选取若干包，在每包的不同部位采样，混合均匀。
3．液体试样的采取和保存（1）采样点的设置①较小容器：随机取样，混合均匀。
②较大容器：从容器上、中、下部分别取样。
③河流湖泊：先选采样地段，再选具体地点；选取合适的采样断面。
（2）采样设备①表层水样：水桶。
②深层水样：采集器，如单层采样器。
（3）水样的保存①目的a．减缓水样的生物化学作用；b．减少组分的挥发损失；c．减缓被测组分的水解及氧化还原作用；d．避免沉淀或结晶析出导致的组分变化。
华中师范大学等六校合编《分析化学》(第4版)(下册)配套题库-课后习题-质谱分析法【圣才出品】
第十章质谱分析法1．试说明质谱仪主要部件的作用及其工作原理。
答：质谱仪主要部件的作用及其工作原理如下：（1）真空系统：为了降低背景及减少离子间或离子与分子间的碰撞，离子源、质量分析器及检测器必须处于高真空状态。
（2）进样系统：质谱进样系统的目的是在不破坏仪器真空环境、具有可靠重复性的条件下将试样引入离子源。
（3）离子源：离子源的作用是使试样分子或原子离子化，同时具有聚焦和准直的作用，使离子汇聚成具有一定几何形状和能量的离子束。
（4）质量分析器：质量分析器的作用是将离子源产生的离子按m/z的大小分离聚焦。
（5）离子检测器和记录系统：经离子检测器检测后的电流，经放大器放大后，用记录仪快速记录到光敏记录纸上，或者用计算机处理结果。
2．有一束含有各种不同m/z值的离子，在一个具有固定狭缝位置和恒定电位的质谱仪中运动，磁感应强度慢慢地增加，首先通过狭缝的是最低还是最高m/z值的离子？为什么？答：首先通过狭缝的是m/z值最小的离子，因为固定狭缝位置，恒定电位和扫描磁场强度与质荷比成正比。
3．何谓分子离子？在质谱图中如何确定分子离子峰？答：（1）分子离子：有机化合物的分子在高真空下，被电子流轰击出一个电子，形成一个带正电的正离子，称为分子离子。
（2）分子离子峰的m/z 值就是中性分子的相对分子质量。
4．写出氯仿中所有12C、13C、35Cl、37Cl 可能的同位素组合。
在质谱图上的分子离子区内有哪些同位素峰？答：氯仿可能的同位素组合有：12CH 35Cl 3，12CH 37Cl 3，13CH 35Cl 3，13CH 37Cl 3，12CH 35Cl 137Cl 2，12CH 35Cl 237Cl 1，13CH 37Cl 135Cl 2，13CH 37Cl 35Cl 1。
5．计算下列物质（M＋2）＋峰相对于M ＋峰的丰度。
（1）C 10H 6Br 2；（2）C 3H 7ClBr；（3）C 6H 4C12。
解：丰度比为35Cl:37Cl＝3:1，79Br:81Br＝1:1（1）C 10H 6Br 2：1,1,2a b n ===，()121n a b +=++，所以[][]2:2:1M M +++=。
《分析化学》习题答案(华中师范大学)
21世纪师范类教学用书国家“十二五”规划教材参考分析化学（含仪器分析）---课后参考答案汇编陕西师范大学华东师范大学北京师范大学东北师范大学合编刘瑞林主编陕西师范大学出版社出版第一章 绪 论答案：1．仪器分析法灵敏度高。
2．仪器分析法多数选择性较好。
3．仪器分析法分析速度较快，利于批量样品分析。
4．易于使分析工作自动化。
5．相对误差较大。
6．设备复杂、价格昂贵，对仪器工作环境要求较高。
第二章 定性分析1.解：最底浓度 12005.01-⋅===mL g V m B μρ 610=⋅G B ρ 466105201010⨯===∴B G ρ 1:G=1:5×1042.解：检出限量 g V m B μρ510005.0=⨯=⋅=3.答：应选用（2）1mol·L -1HCl 作洗液，因为HCl 含有与氯化物沉淀的共同离子，可以减少洗涤时的溶解损失，又保持一定的酸度条件，避免某些水解盐的沉淀析出，另外HCl 为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。
如果用蒸馏水洗涤，则不具备上述条件，使沉淀的溶解损失太大，特别是PbCl 2﹑HNO 3不含共同离子，反而引起盐效应而使沉淀溶解度大，NaCl 则虽具有共同离子，但不具备酸性条件，所以亦不宜采用。
4.解：（1）用NH 4Ac 溶解PbSO 4，而不溶解Hg 2SO 4 。
（2）用氨水溶解Ag 2CrO 4，而不溶解Hg 2CrO 4 。
(3) 用NaOH 溶解PbCrO 4，而不溶解Hg 2CrO 4 。
(4) 用氨水溶解AgCl ，而不溶解PbSO 4 。
(5) 用HNO 3溶解Pb(OH)2，而不溶解AgCl 。
(6) 用氨水溶解AgCl, 而不溶解Hg 2SO 4 。
5.答:（1） H 2O 2+2H + +2e=2H 2O E 0=1.77 VSn4++2e=Sn2+E o=0.154 VH2O2是比Sn4+强的氧化剂，所以H2O2可以氧化Sn2+为Sn4+(2 ) I2(固)+2e=2I-E o=0.5345 VAsO43-+4H++2e=AsO33-+2H2O E o=0.559 VI-是比AsO33-强的还原剂，所以NH4I可以还原AsO43-6.答:（1）因为HNO3是强的氧化剂会把组试剂H2S氧化成硫而沉淀。
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②主成分的含量在 99.9％以上，杂质不影响滴定反应的准确度；
③试剂应该相当稳定；
④试剂的摩尔质量较大，减少称量误差。
表 5-1 滴定分析常用基准物质
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2．间接配制法（标定法） （1）定义 间接配制法是指将要配制的溶液先配制成近似于所需浓度的溶液，然后用基准物质标定 出其准确浓度的方法。 （2）提高标定准确度的方法
不表示反应速率。
三、滴定分析法概论 1．滴定分析法的过程、有关术语和方法特点 （1）滴定分析过程、化学计量点与滴定终点 ①化学计量点（sp） 化学计量点（sp）简称计量点，是试样和滴定剂按照一定的化学方程式所表示的计量
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关系完全反应为止的点。
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4．浓度常数及其与活度常数的关系 （1）浓度平衡常数
（2）活度常数与浓度常数关系
（3）混合常数
式中，组分 A 的活度是通过某方法（如电位法）测得的；B、C 组分则用浓度表示。 （4）常数限制性 各种平衡常数均为热力学常数，其大小仅说明一定的条件下，反应可能进行的程度，并
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①平行测定 3～4 次，测定结果相对偏差不大于 0.2％； ②基准物质的量不应太少，消耗标准溶液的体积也不应太少； ③校正量器体积，考虑温度的影响； ④妥善保存标定后的标准溶液。 六、滴定分析中的计算 1．滴定分析计算的依据和常用公式 对反应式（5-1），有如下两个计算公式：
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第 5 章 化学平衡与滴定分析法概论
5.1 复习笔记
一、定量分析的步骤和要求 1．定量分析的任务 准确测定试样中待测组分的含量。 2．定量分析的步骤 提出问题→采样、制样→选择分析方法→处理数据→分析结果。 3．定量分析的总体原则 （1）分析步骤简便快速 （2）准确度高 （3）试剂价廉易得 （4）方法可靠，重现性好 4．定量分析的条件 测定反应（又称主反应）的完全程度不小于 99.9％。
①滴定曲线
滴定曲线是指试液中待测组分浓（活）度随着加入滴定剂而变化的关系曲线。
②滴定突跃
a．定义：在化学计量点前后加入少量的酸或碱使溶液的 pH 值发生突变的现象。
b．位置：在滴定曲线的中段，近于垂直线。
c．滴定突跃现象是一种共性，区别在于发生对象和突跃大小。
d．突跃越大，反应完全程度越高。
③滴定突跃范围
式中，[ci]是离子 i 的平衡浓度；γi 是其活度系数。 3．离子强度与离子的活度系数 （1）活度系数 活度系数的大小反映了相应离子化学反应能力降低的程度。 （2）离子强度
式中，[ci]是离子 i 的平衡浓度；Zi 是其电荷数。 （3）离子强度与活度系数的关系 离子强度 I 越大，活度系数 γ 越小，其活度与浓度之间的差值就越大。 a．实际溶液中，γ＜1，a＜c。 b．理想溶液中，γ→1，a≈c。 c．中性分子和稀溶液中的溶剂分子活度系数一般视为 1。 （4）戴维斯经验公式（I≤0.1mol·kg－1）
二、分析化学中的溶液平衡 1．活度平衡常数
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式中，a 表示相应组分的活度（即有效浓度）；Ka 称为活度常数，即热力学常数。 2．离子活度与浓度的关系 （1）离子的活度 离子的活度是指离子在化学反应中所表现出的有效浓度。 （2）离子活度与浓度的关系
②滴定分析法
滴定分析法是指根据滴定反应的化学计量关系、标准溶液的浓度和体积用量，计算出被
测组分的含量的方法。
③滴定终点（ep）
滴定终点（ep）是指示剂在进行至计量点附近指示剂的颜色发生突变时的点。
④终点误差（Et）
终点误差（Et）是滴定终点与化学计量点不同引起的测定结果的误差，又称滴定误差。
（2）滴定曲线、滴定突跃和滴定突跃范围
a．定义：对应于计量点前后滴定的不大于｜±0.1％｜的相对误差，待测组分浓度的变
化范围。
b．位置：滴定曲线上的直线部分。
c．上限：滴定曲线上与相对误差＋0.1％相对应的点。
d．下限：滴定曲线上与相对误差－0.1％相对应的点。
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2．滴定度 滴定度（TB/A）是指每毫升标准溶液相当于被测物质的质量。
五、标准溶液的配制和浓度的标定 1．直接配制法
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（1）定义
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根据溶质的质量和容量瓶的体积，即可计算标准溶液准确浓度的方法。
（2）要求
①该物质的实际组成应与其化学式完全符合；
（3）指示剂的选择原则 ①变色点与计量点尽量接近； ②在终点时颜色的突变迅速而明显； ③具有良好的变色可逆性。 （4）滴定分析法的特点 ①准确度高，能满足常量分析的要求； ②操作简便、快速； ③使用的仪器简单、价廉； ④可应用多种化学反应类型进行测定，方法成熟。 2．滴定分析法对滴定反应的要求 （1）被测物质与标准溶液之间要按照一定的化学计量关系定量进行； （2）反应速率要快，或可采取某些措施加快反应速率，最好是滴定剂加入后即可完成； （3）要有简便可行的方法来确定滴定终点。 3．几种滴定方式 （1）直接滴定法 直接滴定法是指直接采用标样对试样溶液进行滴定的方法。 （2）返滴定法 ①适用条件 a．滴定反应速率缓慢； b．直接滴定固（气）体物质，反应不能立即完成； c．采用直接滴定法没有合适的指示剂； d．被测定（滴定）的物质不够稳定。
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②反应式
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aA＋bB＝cC＋dD
（5-1）
sS＋b′B＝eE＋fF
③计算式
（3）置换滴定法 （4）间接滴定法
四、标准溶液浓度的表示方法 1．物质的量浓度 物质的量浓度（cB）是指单位体积溶液中所含溶质 B 的物质的量。