仪器分析作业第六章

第二章 电化学分析法6.计算[OH –] = 0.05 mol/L ，p(O2)=1.0×103 Pa 时，氧电极的电极电势，已知O2 +2H2O+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=0.438V7. 试从有关电对的电极电势，如ϕθ（Sn2+/Sn ）、ϕθ（Sn4+/Sn2+）及ϕθ（O2/H2O ），说明为什么常在SnCl2溶液加入少量纯锡粒以防止Sn2+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\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 3032sx pHs pHx -+=, 代入数据得PH=7.3912. 将ClO4－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 NaClO4标准溶液后，电动势变成346.1 mV 。

求待测溶液中ClO4－浓度。

答：根据/0.059(101)s sx n E x c V c V ±∆=-，代入数据 Cx=1.50⨯10-3mol/L第五章 气相色谱分析法6.当下述参数改变时: (1)增大分配比,(2) 流动相速度增加, (3)减小相比, (4) 提高柱温,是否会使色谱峰变窄?为什么?答:(1)保留时间延长,峰形变宽；(2)保留时间缩短,峰形变窄；(3)保留时间延长,峰形变宽；(4)保留时间缩短,峰形变窄。

《现代仪器分析》课后作业6(色谱分析法)参考答案专业年级班学号姓名1. Multiple Choice - circle correct answer(选择题)(1) The effect of Eddy diffusion on zone broadening (涡流扩散对谱带展宽的影响是)A) is independent of the diameter of packing particles. (与固定相粒径无关)B) is decreased with the increase of diameter of packing particles.(随固定相粒径的增大而减小)随固定相粒径的增大而增大)D) None of the above.(2) The plate theory in chromatographyA) does not provide the information on the peak shapes and rate of movement.B) provides the information on the effects of mobile phase on resolution.C) tells one how to optimize the experimental parameters for a better separation.E) none of above(3) The base peak(基峰) shown in Mass Spectrometry isA) The first peak eluted from columnC) Molecular ion peakD) None of above(4) Which of the following statements regarding chromatography is correct?A) The higher the flow-rate of the mobile phase, the higher the effect of longitudinal diffusion.(纵向扩散).C) The faster the mobile phase moves, the smaller the band broadening caused by mass transfer in stationary phaseD) None of above(5) Which of the following statements is correct regarding a chromatographic column with a certain length?A) The larger the theoretical plate height, the higher the chromatographic efficiency.C) There is no relationship between theoretical plate number and chromatographic efficiency.D) None of above.(6) The Gas-solid chromatography is basically used for the separation ofA) high molecular weight compounds.B) thermally unstable compounds.C) polar compoundsD) All of the above(7) For the analysis of highly volatile compounds,A) a column with thick stationary film is preferred.B) a column with thin stationary film is preferred.C) All of the above.D) None of the above(8) In normal phase liquid chromatography (NPLC),A) weak mobile phase is a polar liquid.C) All of the above.D) None of the above.(9) A diode-array spectrometer is especially valuable as a detector for HPLC because itA) is fully solid-state and easily interfaced to a computer.B) subtracts the interfering effects of co-eluting contaminants.D) can utilize a long path length for high sensitivity.E) None of the above.(10) Which type of GC detector is best suited for the selective detection of polychlorinated biphenyl residues (多氯联苯残基)?A) FID. C) TCD. D) FPD. E) NPD.2. Define the following (名词解释).(1) Adjusted retention time (调整保留时间)：扣除了死时间后的保留时间。

第四章 电位分析法9. 当下述电池中的溶液是pH 等于4.00的缓冲溶液时，在298K 时用毫伏计测得下列电池的电动势为 0.209V:玻璃电极│H +(a = x)‖ 饱和甘汞电极当缓冲溶液由三种未知溶液代替时，毫伏计读数如下: （a ） 0.312V ; （b ）0.088V; （c ）-0.017V 。

试计算每种未知溶液的pH 。

解: 根据公式: 2.303/S x S E E pH pH RT F-=+ （a ）pH = 4.00 + （0.312-0.209）/ 0.059 = 5.75同理: （b ）pH = 1.95 （c ）pH = 0.1710. 设溶液中 pBr = 3，pCl =1。

如用溴离子选择性电极测定Br -离子活度，将产生多大误差？已知电极的选择性系数K Br-, Cl-= 6×10-3。

解: 已知 /,%100i j n n j i j i a K a =⨯⨯相对误差将有关已知条件代入上式得: 相对误差 = 6×10-3 ×10-1/10-3 ×100 = 60%12. 用标准加入法测定离子浓度时，于100mL 铜盐溶液中加入1mL 0.1mol ⋅L -1Cu(NO 3)2后，电动势增加4mV ，求铜的原来总浓度。

解: 根据公式 /0.059124/(0.0591000)110.1101101100n E x C C ∆-⨯⨯-⨯=∆-=-（）（） 故: C x = 2.73 × 10-3 mol ⋅L -1第五章 伏安分析法13. 3.000g 锡矿试样以Na 2O 2熔融后溶解之，将溶液转移至250mL 容量瓶，稀释至刻度。

吸取稀释后的试液25mL 进行极谱分析，测得扩散电流为24.9μA 。

然后在此液中加入5mL 浓度为6.0×10-3mol ⋅L -1的标准锡溶液，测得扩散电流为28.3μA 。

南京大学仪器分析习题答案6-12章第六章习题答案1. 解：色谱热力学因素是指直接影响组分在两相间分配系数大小的相关实验参数，如组分和两相的性质以及柱温。

动力学因素是指影响组分在两相间的扩散速率和传质速率大小的那些实验参数，如速率理论方程中的诸多参数。

2. 解：(1) T C 既是热力学因素，能改变分配系数K ；又是动力学因素，能改变Dm 、Ds 、V 0。

一般随着T C 增加，t R 减小，峰变窄。

(2) L 增加，t R 增加，峰变宽。

(3)u 增加，t R 变小，峰变窄。

(4)d P 减小，Vm 减小，t R 增大，但柱阻力增加。

在u 不变情况下，峰变窄；P 不变情况下，u 降低，峰变宽。

(5)Ds 上升，c s 增大，峰变宽。

(6)流动相分子量大，Dm 增大，u 极低时，峰变宽，u 合适时，峰变窄。

3. 解：Van Deemter 方程给出了塔板高度与各种因素如填料粒度、扩散系数、固定相液膜厚度、填充均匀情况、流动相流速以及分配比之间的关系。

在其它条件不变的情况下，填料粒度变小时(60目变成100目)，涡流扩效因子变小，纵向扩散项因子基本不变，流动相传质阻力项因子减小，而当固定液含量不变时，当粒度变小，表面积增大，则液膜厚度变小，固定相传质阻力因子变小，即A 减小，B 不变，C 减小，因此由BC A 2H min +=可知，最小塔板高度减小，而CB u opt =即最佳流速却是增大的。

在高流速区，曲线的斜率降低。

因此，填料粒度改变前后的u -H 曲线如右图：4. 解：色谱图上两峰间的距离大小反映了样品组分差速移动大小，由色谱热力学因素决定。

分配系数K 由样品组分、固定相及流动相的性质及柱温决定。

色谱峰的宽度反映了速率理论方程描述的样品谱带在分离过程中的各种扩散程度，由色谱动力学因素决定。

5. 解：(1) t 0代表组分在流动相中停留时间，'R t 代表组分在固定相中停留时间，t R 代表组分在色谱柱中停留时间。

仪器分析各章习题与答案Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】第一章绪论问答题1. 简述仪器分析法的特点。

第二章色谱分析法1．塔板理论的要点与不足是什么2．速率理论的要点是什么3．利用保留值定性的依据是什么4．利用相对保留值定性有什么优点5．色谱图上的色谱流出曲线可说明什么问题6．什么叫死时间用什么样的样品测定．7．在色谱流出曲线上，两峰间距离决定于相应两组分在两相间的分配系数还是扩散速率为什么8．某一色谱柱从理论上计算得到的理论塔板数n很大，塔板高度H很小，但实际上柱效并不高，试分析原因。

9．某人制备了一根填充柱，用组分A和B为测试样品，测得该柱理论塔板数为4500，因而推断A和B在该柱上一定能得到很好的分离，该人推断正确吗简要说明理由。

10．色谱分析中常用的定量分析方法有哪几种当样品中各组分不能全部出峰或在组分中只需要定量其中几个组分时可选用哪种方法11．气相色谱仪一般由哪几部分组成各部件的主要作用是什么12．气相色谱仪的气路结构分为几种双柱双气路有何作用13．为什么载气需要净化如何净化14．简述热导检测器的基本原理。

15．简述氢火焰离子化检测器的基本结构和工作原理。

16．影响热导检测器灵敏度的主要因素有哪些分别是如何影响的17．为什么常用气固色谱分离永久性气体18．对气相色谱的载体有哪些要求19．试比较红色载体和白色载体的特点。

20．对气相色谱的固定液有哪些要求21．固定液按极性大小如何分类22．如何选择固定液23．什么叫聚合物固定相有何优点24．柱温对分离有何影响柱温的选择原则是什么25．根据样品的沸点如何选择柱温、固定液用量和载体的种类26．毛细管色谱柱与填充柱相比有何特点27．为什么毛细管色谱系统要采用分流进样和尾吹装置28．在下列情况下色谱峰形将会怎样变化(1)进样速度慢；(2)由于汽化室温度低，样品不能瞬间汽化；(3)增加柱温；(4)增大载气流速；(5)增加柱长；(6)固定相颗粒变粗。

班级____________姓名________________作业编号____________教师评定_______________ 1. 已知Na原子从第一激发态（价电子结构为3p1）返回基态（价电子结构为3s1）时会发射589.0 nm和589.6 nm两条共振谱线，请用光谱项符号来表示这两条谱线。

2. 欲采用AES法测定下列试样，请选择最合适的光源：a. 矿石的定性、半定量分析：____________b. 合金中Cu含量的（~x%）的测定：____________c. 钢中锰含量（10-4~10-3%）的测定：____________d. 污水样中Cr、Mn、Cu、Fe、V、Ti等（10-6~x%）含量的测定：____________e. 血清中Na、K含量的测定：____________3. ICP-AES（也称为ICP-OES）有几种观测模式？各有什么特点？（简明扼要的回答）4. 用原子发射光谱法测定试样中镉含量，用铜作为内标物，方法如下表：（Cu标准工作液浓度为75.00 μg⋅mL-1；Cd标准工作液浓度为30.00 μg⋅mL-1）容量瓶（25mL）编号 1 2 3 4 5 6V Cu标准工作溶液/mL 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.0010.00 mL待测V Cd标准工作溶液/mL 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00液用去离子水定容摇匀后分别在326.1 nm和327.4 nm处测定镉和铜的相对发射强度326.1 nm（Cd）处强度18.7 38.6 52.7 71.7 93.9 45.3327.4 nm（Cu）处强度31.5 32.7 29.8 30.4 31.3 30.2 （1）求试样中Cd的含量；（2）本测定采用内标法的目的是什么？（3）选择内标元素和内标谱线的原则有哪些？5. 用某原子吸收分光光度计对浓度为3 μg⋅mL-1的镁标准溶液进行测定，测得吸光度为0.368。