华中师范大学等六校合编《分析化学》(第4版)(下册)-名校考研真题第十三章至第十八章【圣才出品】
- 格式:pdf
- 大小:768.70 KB
- 文档页数:47
第六章分子发光分析法一、选择题1.下列哪一种分子的去激发过程是荧光过程?()[苏州大学2014研]A.分子从第一激发单重态的最低振动能级返回到基态B.分子从第二激发单重态的某个最低振动能级过渡到第一激发单重态C.分子从第一激发单重态非辐射跃迁到三重态D.分子从第一激发三重态的最低振动能级返回到基态【答案】A2.分子荧光与化学发光均为第一激发态的最低振动能级跃迁至基态中各振动能级产生的光辐射,它们的主要区别在于()。
[中国科学院大学2013研]A.分子的电子层不同B.跃迁至基态中的振动能级不同C.产生光辐射的能源不同D.无辐射弛豫的途径不同【答案】C【解析】分子荧光属于光致发光:分子第一激发单重态的最低振动能级向基态跃迁所产生的辐射称为分子荧光;化学发光:化学发光反应过程中,反应体系中某些物质,如反应物、反应产物、反应中间体或者加入的荧光物质吸收了反应过程中释放的能量,从基态跃迁到激发态,当这些激发态的物质回到基态时,以光辐射的形式释放出部分能量,产生化学发光。
3.关于荧光效率,下面错误的叙述是()。
[中国科学院研究生院2012研]A.具有长共轭的ππ*→跃迁的物质具有较大的荧光效率B.分子的刚性和共平面性越大,荧光效率越大C.顺式异构体的荧光效率大于反式异构体D.共轭体系上的取代基不同,对荧光效率的影响也不同【答案】C【解析】A项,π→π*跃迁是产生荧光的最主要类型,π电子共轭程度越大,荧光效率越大;B项,在相同的长共轭分子中,分子的刚性和共平面性越强,荧光效率越大。
例如,在相似的测定条件下,联苯和芴的荧光效率分别为0.2和1.0,二者的结构差别在于芴的分子中加入亚甲基成桥,使两个苯环不能自由旋转,成为刚性分子,共轭电子的共平面性增加,使芴的荧光效率大大增加;C项,对于顺反异构体,顺式分子的两个基团在同一侧,由于位阻原因使分子不能共平面而没有荧光;D项,荧光效率受取代基效应影响。
给电子基团,如—NH2、—OH、—OCH3等能增加分子的电子共轭程度,使荧光效率提高,吸电子基团,如—COOH、—NO2等会妨碍分子的电子共轭性,使荧光效率降低甚至为零。
第五章原子吸收光谱法与原子荧光光谱法一、选择题1.原子吸收光谱是()。
[中山大学2016研]A.分子的振动、转动能级跃迁时对光的选择吸收产生的B.基态原子吸收了特征辐射跃迁到激发态后又回到基态时所产生的C.分子的电子吸收特征辐射后跃迁到激发态所产生的D.基态原子吸收特征辐射后跃迁到激发态所产生的【答案】D【解析】根据原子结构理论,当基态原子吸收了一定辐射能后,基态原子被激发跃迁到不同的较高能态,产生原子吸收光谱。
2.在原子吸收法中,能够导致谱线峰值产生位移和轮廓不对称的变宽的是()。
[中山大学2016研]A.热变宽B.压力变宽C.自吸变宽D.场致变宽【答案】B3.在原子吸收光谱分析中,若组分较复杂且被测组分含量较低时,为了简便准确地进行分析,最好选择何种方法进行分析?()[安徽师范大学2016研]A.工作曲线法B.内标法C.标准加入法D.间接测定法【答案】C【解析】在原子吸收光谱分析中,当组分较复杂且被测组分含量较低时,应该采用标准加入法进行定量分析,可消除基体干扰和某些化学干扰。
4.在原子吸收光谱分析中,使吸光值减少的是()。
[浙江工业大学2016研]A.分子吸收B.光散射C.电离干扰D.背景吸收【答案】C【解析】电离干扰是由于原子在火焰中电离而引起的效应。
分析元素在火焰中形成自由原子之后又发生电离,使基态原子数目减少,导致测定吸收光度值降低5.原子吸收光谱是()。
[中山大学2016研]A.分子的振动、转动能级跃迁时对光的选择吸收产生的B.基态原子吸收了特征辐射跃迁到激发态后又回到基态时所产生的C.分子的电子吸收特征辐射后跃迁到激发态所产生的D.基态原子吸收特征辐射后跃迁到激发态所产生的【答案】D6.石墨炉原子吸收法与火焰法相比,其优点是()。
[江西理工大学2016研]A.灵敏度高B.重现性好C.分析速度快D.背景吸收小【答案】A7.原子荧光的检测器应该是()。
[温州大学2016研]A.硒光电池B.光电管C.无极放电灯D.光电倍增管【答案】D8.在原子吸收分析中,过大的灯电流除了产生光谱干扰外,还使发射共振线的谱线轮廓变宽。
华中师范大学等六校合编《分析化学》(第4版)考研笔记绪论一、分析化学的任务和作用1、概念分析化学是关于测定物质的质和量的科学,是化学的一个分支学科。
2、与其他学科的联系(1)其他学科为分析化学提供新的原理、方法、技术、仪器;(2)分析化学为其他学科提供数据源。
3、作用(1)制定各种检测方法和标准;(2)为相关学科的发展建立新的测试方法;(3)为突发事件提供快速应急监控手段。
二、分析化学的内容1、分类(1)按任务分类①定性分析;②定量分析;③结构分析。
(2)按分析对象分类①无机分析;②有机分析;④药物分析。
(3)按原理分类①化学分析法;②仪器分析法。
2、分析方法的选择明确每一种方法的原理、应用范围及其优缺点,选择合适的方法。
三、分析化学的发展趋势(来源:https:///BoVJDuXm)1、发展趋势(1)对生物活性相关物质的分析;(2)对单细胞、单分子的分析;(3)对生物和环境等复杂体系的分析;(4)对薄层、表面、界面微区及形态的分析;(5)分析仪器智能化、小型化、仪器联用、在线实时监测;(6)分析对象损伤程度转向无损及遥测方向。
2、研究热点(1)极端条件下的分析测试;(2)痕量活性物质的在线、原位和实时分析;(3)功能纳米材料在分析化学中的应用;(4)联用技术与联用仪器的使用等。
四、仪器分析简介1、仪器分析和化学分析化学分析是指基于化学反应及其计量关系来确定被测物质组成和含量的一类分析方法。
(2)仪器分析仪器分析是指基于测量某些物质的物理性质或物理化学性质、参数及其变化来确定被测物质组成和含量的一类分析方法。
2、仪器分析方法(1)光学分析法①定义光学分析法是指以电磁辐射为测量信号的分析方法。
②分类a.光谱法原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、紫外-可见吸收光谱法、红外光谱法、荧光法、磷光法、化学发光法、电化学发光法、Raman光谱法、核磁共振波谱法和电子能谱法等。
b.非光谱法折射法、干涉法、浊度法、旋光法、X射线衍射法及电子衍射法等。
第十三章电解与库仑分析法一、选择题1.库仑分析法与一般的滴定分析相比,其特点是()。
[西北大学2014研]A.需要标准物质进行滴定剂的校准B.很难使用不稳定的滴定剂C.测量精度相近D.不需要准备标准溶液,不稳定试剂就可以就地产生【答案】D【解析】库仑分析法是对试样溶液进行电解,但不需要称量电极上析出物的质量,而是通过测量电解过程中所消耗的电量,由法拉第电解定律计算出分析结果。
其特点是不需要准备标准溶液,不稳定试剂就可以就地产生。
2.在控制电位电解过程中,为了保持工作电极电位恒定,必须保持()。
[华东师范大学2012研;苏州大学2014研]A.不断改变外加电压B.外加电压不变C.辅助电极电位不变D.电解电流恒定【答案】A【解析】在控制阴极电位电解过程中,要随时测量阴极电位,随时调节电压以控制阴极电位为一恒定值。
3.库仑分析法进行定量分析()。
[厦门大学2011研]A.不需要标准物质B.需要控制电流效率100%C.依据是法拉第电解定律定量D.以上说法均正确【答案】D4.在库仑分析中,为了提高测定的选择性,一般都采用()。
[南开大学2011研] A.大的工作电极B.大的电流C.控制电位D.控制时间【答案】C二、填空题1.库伦分析法是通过对试液进行电解,测量电解反应所消耗的,再根据计算待测物质量的一种方法。
[陕西师范大学2013研]【答案】电荷量;法拉第电解定律【解析】电解分析法(电重量法)是根据称量电解前后电极的质量来确定被测物质的含量。
如果根据电解过程中所消耗的电荷量来求得被测物质含量,则称为库仑分析法。
2.由于电解一般是在水溶液中进行,所以要控制适当的电极电位和溶液的pH值,以防止水的分解。
当工作电极为阴极时,应避免有析出,当工作电极为阳极时,应避免有______产生。
[中国科学院研究生院2012研]【答案】氢气;氧气【解析】发生氧化反应的电极为阳极,而发生还原反应的电极为阴极。
电解池的正极为阳极,它与外电源的正极相连,电解时阳极上发生氧化反应;电解池的负极为阴极,它与外电源的负极相连,电解时阴极上发生还原反应。
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 +++=。
第一章 绪论1. 解释下列名词:(1)仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
(2)标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。
(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为方法的灵敏度;精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度;试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度;某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。
2. 对试样中某一成分进行5次测定,所得测定结果(单位g mL 1)分别为 0.36,0.38,0.35,0.37,0.39。
(1) 计算测定结果的相对标准偏差;(2) 如果试样中该成分的真实含量是0.38 g mL 1,试计算测定结果的相对误差。
解:(1)测定结果的平均值 37.0539.037.035.038.036.0=++++=x g mL 1标准偏差122222120158.015)37.039.0()37.037.0()37.035.0()37.038.0()37.036.0(1)(-=⋅=--+-+-+-+-=--=∑m L g n x x s n i iμ相对标准偏差 %27.4%10037.00158.0%100=⨯=⨯=xs s r (2)相对误差 %63.2%10038.038.037.0%100-=⨯-=⨯-=μμx E r 。
3. 用次甲基蓝二氯乙烷光度法测定试样中硼时,为制作标准曲线,配制一系列质量浓度B (单位mg L 1)分别为0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0的标准溶液,测得吸光度A分别为0.140,0.160,0.280,0.380,0.410,0.540。
第十章质谱分析法10.1 复习笔记一、质谱分析法原理和仪器1.质谱分析法基本原理(1)工作过程①高速电子撞击气态分子或原子;②将离子化后的正离子加速导入质量分析器中;③按质荷比(m/z)的大小顺序进行收集和记录,即得到质谱图。
(2)质谱方程式离子质荷比与运动轨道曲线半径R的关系或2.质谱仪器(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,质谱分析系统必须处于高真空状态。
(2)进样系统①间接进样:气体或易挥发液体;②直接进样:高沸点的试液、固体试样;③色谱进样:用于色谱-质谱联用仪器中。
(3)离子源①作用使试样分子或原子离子化,使离子汇聚成具有一定几何形状和能量的离子束。
②类型a.按试样离子化方式气相离子源:电子轰击源、化学电离源、场致电离源。
解析离子源:场解析源、快原子轰击源、基质辅助激光解析电离源、电喷雾电离源、大气压化学电离源。
b.按离子源能量强弱硬电离源、软电离源。
(4)质量分析器①作用将离子源产生的离子按m/z的大小分离聚焦。
②分类a.单聚焦质量分析器;b.双聚焦质量分析器;c.四极滤质器(又称四级杆);d.飞行时间质量分析器;e.离子阱质量分析器;f.傅里叶变换离子回旋共振分析器。
(5)离子检测器和记录系统二、质谱图和主要离子峰1.质谱图与质谱表(1)质谱图①表示方法以质荷比m/z为横坐标、离子相对强度为纵坐标来表示质谱数据。
②棒图的特点离子最强的峰为基峰,并规定其强度为100%。
(2)质谱表以表格形式表示质谱数据。
2.质谱中主要离子峰(1)分子离子峰①定义分子离子峰是指质谱图中由所形成的峰。
②意义分子离子峰的m/z值是中性分子的相对分子质量M r。
③分子离子峰的强弱的比较芳环>共轭烯>烯>酮>直链烷烃>醚>酯>胺>酸>醇>高分子烃(2)碎片离子峰①碎片离子当电子轰击的能量超过分子离子电离所需要的能量时,分子离子的化学键进一步断裂产生的质数较低的碎片。
②碎片离子峰的位置在质谱图上位于分子离子峰的左侧。
第二部分课后习题第一章绪论1.解释名词(1)化学分析与仪器分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度与检出限。
答:(1)化学分析和仪器分析①化学分析是指基于化学反应和其计量数关系来确定被测物质组成和含量的分析方法。
②仪器分析是指基于测量某些物质的物理性质或物理化学性质、参数及其变化来确定测定物质组成和含量的分析方法。
因这类方法一般需要特殊的仪器,又称仪器分析法。
(2)标准曲线与线性范围①标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线性范围是指标准曲线的直线部所对应的被测物质浓度或含量的范围。
(3)灵敏度与检出限①灵敏度是指物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度。
②检出限是指某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量。
2.分析仪器一般包括哪些基本组成部分?试画出其构造框图。
答:(1)分析仪器一般包括以下五部分:①取样装置;②预处理系统;③分离装置;④检测器及检测系统;⑤测量装置及信号处理系统。
(2)其构造框图略。
3.试说明仪器分析、分析仪器、分析技术和仪器分析方法的联系与区别。
答:(1)仪器分析、分析仪器、分析技术和仪器分析方法的联系①仪器分析的原理创新是现代仪器分析的前沿。
基于物理、生命科学和材料科学等的重大发现和满足现实的重大需求,研制新型分析仪器或核心部件,这将极大地促进仪器分析的发展。
②分析仪器和仪器分析方法将进一步向更高分辨率、更高灵敏度和更高选择性方向发展。
建立新的分析方法,提高和改进分析方法的“3S+2A”是仪器分析方法发展的主线。
③分析仪器是仪器分析方法实施的技术设备。
(2)仪器分析、分析仪器、分析技术和仪器分析方法的区别①仪器分析是以物质的物理性质和物理化学性质为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器。
②分析仪器是仪器分析方法实施的技术设备。
③分析技术是在化学分析或仪器分析中使用的技术。
④仪器分析方法测量原理和信号特点的分析方法。
华中师范大学等六校合编《分析化学》(第4版)(下册)配套模拟试题及详解(一)(满分:150分)一、选择题(每题2分,共30分)1.下列哪种情况中应选用原子发射光谱法而不是用火焰原子吸收法进行测定?()A.汽油中的铅B.高纯金属中的杂质元素C.血清中的镁D.小麦中的硒【答案】B2.在原子吸收分析中,多利用氘灯或塞曼效应进行背景扣除,扣除的背景主要是()。
A.原子化器中分子对共振线的吸收B.原子化器中干扰原子对共振线的吸收C.空心阴极灯发出的非吸收线的辐射D.火焰发射干扰【答案】A【解析】氘灯或塞曼效应所扣除的是分子吸收。
3.下列说法正确的是()。
A.荧光光谱形状与发射波长有关B.荧光光谱形状与激发波长有关C.荧光发射波长永远大于激发波长D.荧光发射波长永远小于激发波长【答案】C4.某分析工作者在光度法测定前用参比溶液调节仪器时,只调至透光率为90.0%,测得某有色溶液的透光率为30.2%,此时溶液的真正透光率为()。
A.37.4%B.35.1%C.33.6%D.31.2%【答案】C【解析】在光度法测定前,为了保证入射光强度完全被待测物质所吸收,需用参比溶液调节仪器吸光度A=0或透光率T=100%。
如果透光率只调至了90.0%,此时溶液的真正透光率为,则。
5.在醇类化合物中,O—H伸缩振动随溶液浓度的增加向低波数移动的原因()。
A.诱导效应B.溶液极性增大C.形成分子间氢键D.振动偶合【答案】C【解析】O—H能形成分子间氢键,使O—H的键强减弱,振动频率向低波数移动。
浓度增加有利于氢键的形成。
6.关于分子离子峰,下列叙述正确的是()。
A.质量数最大的峰为分子离子峰B.相对强度最大的峰为分子离子峰C.质量数第二大的峰为分子离子峰D.分子离子的质量服从氮律【答案】D【解析】ABC三项,分子离子峰是除了同位素之外质量数最大的质谱峰;D项,分子离子的质量服从氮律,即化合物若不含氮或含偶数个氮,其质量数为偶数,否则其质量数为奇数。
第二十章热分析方法20.1 复习笔记一、热重法1.热重法热重法是在程序控制温度下,测量物质的质量与温度关系的一种技术。
(1)热重曲线热重曲线是以质量随时间变化的曲线,即m-T曲线。
(2)微商热重曲线以质量随温度(或时间)的变化率(d m/d t)为纵坐标,以温度(或时间)为横坐标,即d m/d t-T曲线。
2.热重法基本装置(1)热重装置示意图图20-1 热重装置示意图1—测温热电偶2—试样坩埚支架3—电加热炉4—温控热电偶5—天平横梁吊带6—光源7—光栏8—光电转换器9—磁铁与线圈(2)热重测量装置的组成①天平;②位移传感器;③热重测量单元。
3.热重法基本原理热天平测量原理或I=km式中,I为线圈中的电流,g为重力加速度,n为线圈匝数,B为磁场强度,m为试样质量,k为天平常数。
图20-2 各类热天平示意图1—坩埚支持器2—电加热炉3—保护罩4—天平4.应用(1)应用范围①研究物质受热变化过程;②研究固体和气体之间的反应;③测定熔点、沸点;④利用热分解或蒸发、升华等,分析固体混合物。
(2)举例图20-3 CaC2O4·H2O的热重曲线二、差热分析法差热分析是指在程序控制温度下,测量物质与参比物之间温度差与温度关系的一种技术。
1.差热分析法原理(1)定性分析的依据差热分析曲线的各种吸热与放热的个数、位置、形状及其相应的温度。
(2)定量测定的依据峰面积与热量的变化成比例。
(3)差热曲线(DTA曲线)试样的温度T S与参比物温度T R的温度差ΔT经两个反接的热电偶以差热电势形式输给差热放大器,经放大后输入记录仪。
(4)温度曲线(T曲线)从差热电偶参比物一侧取出与参比物温度T R对应的信号,经热电偶冷端补偿后送记录仪,得到温度曲线。
图20-4 差热分析原理示意图图20-5 差热分析曲线2.应用可检测到极少量试样所发生的各种物理、化学变化(晶型转变、相变、分解反应、交联反应等)。
三、差示扫描量热法差示扫描量热是指在程序控制温度下,测量输给试样与参比物的功率差与温度关系的一种技术。
第十六章气相色谱法一、选择题1.增加气相色谱的柱温,可能出现下列哪种情况?()A.保留时间缩短,色谱峰变低,变窄,峰面积保持一定B.保留时间缩短,色谱峰变高,变窄,峰面积保持一定C.保留时间缩短,色谱峰变高,变窄,峰面积变小D.保留时间缩短,色谱峰变高,变窄,峰面积变大【答案】B2.气-液色谱可以通过改变柱子的选择性改变()。
A.载气的种类和流速B.载体的种类和粒度C.固定相的种类或柱温D.固定相的涂渍量【答案】C3.在使用热导检测器时,为了提高检测的灵敏度,可使用的载气为()。
A.N2B.O2C.H2D.CO2【答案】C4.在气-液色谱中,保留值实际反映下列哪种物质分子间的相互作用力?()A.组分和载气B.载气和固定相C.组分和固定相D.组分和担体【答案】C【解析】在气相色谱中,流动相(载气)对分离起的作用不大。
故保留值反映的是组分与固定相之间的作用力。
5.下列不是气-固色谱中各组分分离的基础的是()。
A.组分性质的不同B.组分溶解度的不同C.组分在吸附剂上吸附能力的不同D.组分在吸附剂上脱附的能力不同【答案】B6.气-液色谱柱中,与分离度无关的因素是()。
A.增加柱长B.改用更灵敏的检测器C.调节流速D.改变固定液的化学性质【答案】B【解析】分离度与检测器的灵敏度无关。
7.气相色谱法中,提高热导检测器灵敏度的方法是()。
A.加大进样量B.选氢气作载气C.提高检测器温度D.提高载气流速【答案】B【解析】载气与试样的热导系数相差越大,灵敏度越高。
选择热导系数大的氢气或氦气作为载气有利于提高灵敏度。
8.气相色谱法使用的氢火焰离子化检测器工作原理是()。
A.组分在氢火焰中发射波长B.组分在氢火焰中热致电离C.组分的温度差D.组分的极性【答案】B【解析】氢火焰离子化检测器(FID)以氢气和空气燃烧的火焰作为能源,利用含碳有机化合物在火焰中燃烧产生离子,在外加的电场作用下,使离子形成离子流,根据粒子流产生的电信号强度,检测被色谱柱分离出的部分。
第十三章电解与库仑分析法
一、选择题
1.库仑分析法与一般的滴定分析相比,其特点是()。
[西北大学2014研]
A.需要标准物质进行滴定剂的校准
B.很难使用不稳定的滴定剂
C.测量精度相近
D.不需要准备标准溶液,不稳定试剂就可以就地产生
【答案】D
【解析】库仑分析法是对试样溶液进行电解,但不需要称量电极上析出物的质量,而是通过测量电解过程中所消耗的电量,由法拉第电解定律计算出分析结果。
其特点是不需要准备标准溶液,不稳定试剂就可以就地产生。
2.在控制电位电解过程中,为了保持工作电极电位恒定,必须保持()。
[华东师范大学2012研;苏州大学2014研]
A.不断改变外加电压
B.外加电压不变
C.辅助电极电位不变
D.电解电流恒定
【答案】A
【解析】在控制阴极电位电解过程中,要随时测量阴极电位,随时调节电压以控制阴极电位为一恒定值。
3.库仑分析法进行定量分析()。
[厦门大学2011研]
A.不需要标准物质
B.需要控制电流效率100%
C.依据是法拉第电解定律定量
D.以上说法均正确
【答案】D
4.在库仑分析中,为了提高测定的选择性,一般都采用()。
[南开大学2011研] A.大的工作电极
B.大的电流
C.控制电位
D.控制时间
【答案】C
二、填空题
1.库伦分析法是通过对试液进行电解,测量电解反应所消耗的,再根据计算待测物质量的一种方法。
[陕西师范大学2013研]
【答案】电荷量;法拉第电解定律
【解析】电解分析法(电重量法)是根据称量电解前后电极的质量来确定被测物质的含量。
如果根据电解过程中所消耗的电荷量来求得被测物质含量,则称为库仑分析法。
2.由于电解一般是在水溶液中进行,所以要控制适当的电极电位和溶液的pH值,以防止水的分解。
当工作电极为阴极时,应避免有析出,当工作电极为阳极时,应避免有______产生。
[中国科学院研究生院2012研]
【答案】氢气;氧气
【解析】发生氧化反应的电极为阳极,而发生还原反应的电极为阴极。
电解池的正极为阳极,它与外电源的正极相连,电解时阳极上发生氧化反应;电解池的负极为阴极,它与外电源的负极相连,电解时阴极上发生还原反应。
三、解答题
宇宙飞船上用的氢氧原电池,其电极反应为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)。
电极反应在碱液中进行,写出该电池反应的两个半反应并确定正负极。
[浙江工业大学2007研]解:正极反应为
H2+2OH-–2e-=2H2O
负极反应为
O2+2H2O+4e-=4OH-
第十四章极谱法与伏安法
一、选择题
1.在极谱分析中,通氮气除氧后,需静置半分钟,其目的是()。
[苏州大学2014研]
A.防止在溶液中产生对流传质
B.有利于在电极表面建立扩散层
C.使溶解的气体逸出溶液
D.使滴汞周期恒定
【答案】A
2.经典极谱法中由于电容电流的存在,测定的试样浓度最低不能低于(),否则将使测定发生困难。
[陕西师范大学2013研]
A.10-2mol/L
B.10-8mol/L
C.10-6mol/L
D.10-5mol/L
【答案】D
3.循环伏安法主要用于()。
[中国科学院研究生院2012研]
A.微量无机分析
B.定量分析
C.定性和定量分析
D.电极过程研究
【答案】D
【解析】循环伏安法是最基本的电化学研究方法,在研究电化学反应的性质、机理和电极过程动力参数等方面有着广泛的应用。
4.下列有关脉冲极谱法正确的是()。
[华东师范大学2011、2012研]
A.脉冲极谱法由于增大了法拉第电流,改善了信噪比,因此具有较高的灵敏度
B.脉冲极谱法消除了充电电流的影响,从而提高了信噪比,因此具有较高的灵敏度C.脉冲极谱法克服了残余电流的影响,从而提高了信噪比,因此具有较高的灵敏度D.脉冲极谱法克服了背景电流的影响,从而提高了信噪比,因此具有较高的灵敏度【答案】D
【解析】脉冲极谱法,在脉冲末期某一时刻,各种背景电流都已衰减趋近于零(一般在脉冲电压结束前20ms),这时开始测量电解电流,于是可以尽量减少或消除电容电流等的干扰。
常规脉冲极谱法的灵敏度是直流极谱法的7倍。
二、简答题
以测定电解过程中的电流-电压伏安曲线为基础的一大类电化学分析方法称为度伏安法,通常将使用电极的伏安法称为极谱法。
[陕西师范大学2013研]【答案】滴汞
三、简答题
1.简述伏安法中的扩散电流理论。
[武汉大学2013研]
答:伏安法中的扩散电流理论如下:
电解过程中,电解电流的大小主要决定于离子到达电极表面的速率。
离子由溶液本体到达电极表面主要有三种运动形式,即电迁移运动、对流运动和扩散运动。
相应地产生三种电流,即迁移电流、对流电流和扩散电流。
这三种电流只有扩散电流与被测物有定量关系。
如果溶液保持静止,则对流切向运动可以忽略不计;若溶液中加入大量支持电解质,则可消除离子的电迁移运动。
那么离子从溶液本体向电极表面就只有一种运动形式,即由于浓度差异而引起的扩散运动,而极谱法中测定的正是这种完全受扩散运动控制的电流。
极谱法是以测量滴汞电极上的扩散电流i d为基础的。
扩散电流与离子浓度成正比,这是极谱定量分析的根据。
2.极谱干扰电流有哪些?请分别说出消除它们的方法。
[中山大学2003研]
答:极谱干扰电流及消除方法如下:
(1)残余电流
残余电流来源于微量杂质的氧化还原所产生的电流,以及电极/溶液界面双层充电电流。
一般采用作图法扣除。
(2)迁移电流
加入大量支持电解质,即惰性电解质如氯化钾、盐酸、硫酸等,可以消除迁移电流。
(3)极谱极大
极谱极大是在电流-电位曲线上出现的比扩散电流要大得多的突发的电流峰,通常加入表面活性剂如明胶、聚乙烯醇等,吸附在汞滴表面使其各部分表面张力均匀,从而消除极谱。