仪器分析石杰等著,复习题答案
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《仪器分析》课后习题答案参考第一章电位分析法1~4 略5.(1)pMg x=5.4(2)3.65×10-6– 4.98×10-66. -17%7. 4.27×10-4%8.(1)=5.4×10-4lg=-2.31=5.0×10-3(2) Cl- =1.0×10-2 mol/L9. pH x ==5.74R入=1011Ω10. Cx=8.03×10-4 mol/L第二章电重量分析和库仑分析法1. 1.64 V2. -1.342,0.2383. 1.08 V,0.4V,7333 s4. Co先析出,阴极电位应维持在-0.313 – -0.795V之间阴极电位应维持在-0.455 – -0.795V之间5 Bi:0.283-0.190V(vs.SHE);-0.005 - -0.098(vs. Ag/AgCl)Cu:0.310-0.159V(vs.SHE);0.022 - -0.129(vs. Ag/AgCl)Ag:0.739-0.444V(vs.SHE);0.451 – 0.156(vs. Ag/AgCl)控制阴极电位大于0.310V(vs.SHE),可以使Ag分离,Cu2+和BiO+不能分离。
6 ,7 , ,89.10. t= 4472s11 6.1×10-4 mol/Lpt阴极产生OH-,改变pH使副反应发生,故pt阴极应用玻璃砂芯套管隔离第三章 伏安法和极谱分析法1~3 略4. 当pH=7时,当pH=5时,5. (1) 线性回归方程: y =6.0733x + 0.3652(2)0.536 mmol/L6. M C x 41023.2-⨯=7. 22.7 μA8. 0.0879. 1.75 ×10-3mol/L10. -0.626 V11. 5.9×10-3第四章气相色谱法1~14 略15. 8.5%,20.6%,60.9%16. 2.15%,3.09%,2.75%,6.18%,85.84%17. (1)4.5, (2)48mL,(3)5.4min,(4)103,(5)1866,(6)1.07nm18. (1)8.6,(2)1.4419. (1)n有效(A) = 636.59n有效(B) = 676(2) 2 m20.(1)0.45 ,(2)7111121.(1)4,(2)4,(3),22. (1)3236,2898,2820,3261,(2)3054(3)0.33m第五章高效液相色谱法1~16 略17. 26.24%,27.26%18. 1600,6.7,7.3,1.1,0.8,7 m19. 0.63,2.38,2.65,4.034021,3099,2818,3394,595,1535,1486,217820. 5.1%21. 0.47%第六章原子发射光谱仪1~8 略9. 2.57 eV10. 0.573%。
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。
第二章光学分析法导论1.已知1电子伏特=1. 602×10-19J,试计算下列辐射波长的频率〔以兆赫为单位,波数〔以cm-1为单位及每个光子的能量〔以电子伏特为单位:〔1波长为900pm的单色X射线;〔2589.0nm的钠D线;〔312.6µm 的红外吸收峰;〔4波长为200cm的微波辐射。
解:已知1eV=1.602×10-19J,h=6.626×10-34J·s,c=3.0×108m·s-1①λ=900pm的X射线Hz,即3.333×1011MHzcm-1J用eV表示,则eV②589.0nm的钠D线Hz,即5.093×108MHzcm-1J用eV表示,则eV③12.6µm的红外吸收峰Hz,即2.381×107MHzcm-1J用eV表示,则eV④波长为200cm的微波辐射Hz,即1.50×102MHzcm-1J用eV表示,则eV2.一个体系包含三个能级,如果这三个能级的统计权重相同,体系在300K温度下达到平衡时,试计算在各能级上的相对分布〔N i/N.能级的相对能量如下。
〔10eV,0.001eV,0.02eV;〔20eV,0.01eV,0.2eV;〔30eV,0.1eV, 2eV。
解:已知T=300K,k=1.380×10-23J·K-1=8.614×10-5eV·K-1,kT=8.614×10-5×300=0.0258eV①E0=0eV,E1=0.001eV,E2=0.02eV②E0=0eV,E1=0.01eV,E2=0.2eV③E0=0eV,E1=01eV,E2=2eV3.简述下列术语的含义电磁辐射电磁波谱发射光谱吸收光谱荧光光谱原子光谱分子光谱自发发射受激发射受激吸收电致发光光致发光化学发光热发光电磁辐射――电磁辐射是一种以巨大速度通过空间传播的光量子流,它即有波动性,又具有粒子性.电磁波谱――将电磁辐射按波长顺序排列,便得到电子波谱.电子波谱无确定的上下限,实际上它包括了波长或能量的无限围.发射光谱――原来处于激发态的粒子回到低能级或基态时,往往会发射电磁辐射,这样产生的光谱为发射光谱.吸收光谱――物质对辐射选择性吸收而得到的原子或分子光谱称为吸收光谱.荧光光谱――在某些情形下,激发态原子或分子可能先通过无辐射跃迁过渡到较低激发态,然后再以辐射跃迁的形式过渡到基态,或者直接以辐射跃迁的形式过渡到基态。
仪器分析复习题一、选择题:1对于下列关于mol L-1 CuSO4溶液的陈述.哪些是正确的 AA. 改变入射光波长.ε亦改变B. 向该溶液中通NH3时.ε不变C. 该溶液的酸度不同时.ε相等D. 改变入射光波长.ε不变2分子光谱是由于 B 而产生的。
A. 电子的发射B. 电子相对于原子核的运动以及核间相对位移引起的振动和转动C. 质子的运动D. 离子的运动3{4在分光光度法中.运用朗伯-比尔定律进行定量分析时采用的入射光为 BA. 白光B. 单色光C. 可见光D. 紫外光5溶剂对电子光谱的影响较为复杂.改变溶剂的极性 BA. 不会引起吸收带形状的变化B. 会使吸收带的最大吸收波长发生变化C. 精细结构并不消失D.对测定影响不大6光学分析法中使用到电磁波谱.其中可见光的波长范围约为 BA. 10~400nmB. 400~750nm$C. ~D. ~100cm.7共振线是具有 B 的谱线A. 激发电位B. 最低激发电位C. 最高激发电位D. 最高激发能量8波数(σ)是指 AA. 每厘米内波的振动次数B. 相邻两个波峰或波谷间的距离C. 每秒钟内振动的次数D. 一个电子通过1V电压降时具有的能量9下列羰基化合物中C=O伸缩振动频率最高的是 CA. RCOR’B. RCOClC. RCOFD. RCOBr10(11原子发射光谱法是一种成分分析方法.可对约70种元素(包括金属及非金属元素)进行分析.这种方法常用于 DA. 定性B. 半定量C. 定量D. 定性、半定量及定量12下面几种常用的激发光源中.激发温度最高的是 CA. 直流电弧B. 交流电弧C. 电火花D. 高频电感耦合等离子体13下面几种常用的激发光源中.分析的线性范围最大的是 DA. 直流电弧B. 交流电弧C. 电火花D. 高频电感耦合等离子体14当不考虑光源的影响时.下列元素中发射光谱谱线最为复杂的是 D-A. KB. CaC. ZnD. Fe15带光谱是由下列哪一种情况产生的 BA. 炽热的固体B. 受激分子C. 受激原子D. 单原子离子16下列哪种仪器可用于合金的定性、半定量全分析测定 BA. 折光仪B. 原子发射光谱仪C. 红外光谱仪D. 电子显微镜17原子发射光谱是由下列哪种跃迁产生的 DA. 辐射能使气态原子外层电子激发B. 辐射能使气态原子内层电子激发】C. 电热能使气态原子内层电子激发D. 电热能使气态原子外层电子激发18H2O在红外光谱中出现的吸收峰数目为 AA. 3B. 4C. 5D. 219在原子吸收分析的理论中.用峰值吸收代替积分吸收的基本条件之一是 AA. 光源发射线的半宽度要比吸收线的半宽度小得多B. 光源发射线的半宽度要与吸收线的半宽度相当C. 吸收线的半宽度要比光源发射线的半宽度小得多D. 单色器能分辨出发射谱线.即单色器必须有很高的分辨率20空心阴极灯中对发射线半宽度影响最大的因素是 D…A. 阴极材料B. 阳极材料C. 内充气体D. 灯电流21能在近紫外光区产生吸收峰的电子跃迁为 DA. n—σ*B. σ—σ*C. π—π*D. n—π*22下列分子中.不能产生红外吸收的是 DA. CO2B. H2OC. SO2D. H223下列哪些因素影响有色配合物的摩尔吸光系数 AA. 入射波长B. 待测溶液浓度;C. 光源强度D. 吸收池厚度24下列化学键的伸缩振动所产生的吸收峰波数最大的是 DA. C=OB. C-HC. C=CD. O-H25可以消除原子吸收法中的物理干扰的方法是 DA. 加入释放剂B. 加入保护剂C. 扣除背景D. 采用标准加入法26下列哪种原子荧光是反斯托克斯荧光 AA. 铬原子吸收.发射B. 铅原子吸收.发射!C. 铅原子吸收.发射D. 铊原子吸收.发射27与火焰原子吸收法相比.无火焰原子吸收法的重要优点为 BA. 谱线干扰小B. 试样用量少C. 背景干扰小D. 重现性好28红外光可引起物质能级跃迁的类型有 CA. 分子的电子能级的跃迁.振动能级的跃迁.转动能级的跃迁B. 分子内层电子能级的跃迁C. 分子振动能级及转动能级的跃迁D. 分子转动能级的跃迁29<30红外光谱法中的红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度.可以用来 AA. 鉴定未知物的结构组成或确定其化学基团及进行定量分析与纯度鉴定B. 确定配位数C. 研究化学位移D. 研究溶剂效应31分子轨道中电子跃迁对应的电磁波谱区为 CA. X射线区B. 紫外区C. 紫外和可见区D. 红外区32物质的紫外-可见吸收光谱的产生是由于 CA. 分子的振动B. 分子的转动!C. 原子核外层电子的跃迁D. 原子核内层电子的跃迁33荧光分析法和磷光分析法的灵敏度比吸收光度法的灵敏度 AA. 高B. 低C. 相当D. 不一定谁高谁低34矿石粉末的定性分析.一般选用下列哪种光源为好 BA. 交流电弧B. 直流电弧C. 高压火花D. 等离子体光源35在光学分析法中.采用硅碳棒作光源的是 DA. 原子光谱B. 分子光谱C. 可见分子光谱D. 红外光谱36】37用原子发射光谱法测定排放污水中含量为x%~10-6 % 的十种元素时.应该选择的光源为DA. 直流电弧光源B. 交流电弧光源C. 火花光源D. ICP38空心阴极灯中对发射线宽度影响最大的因素是 CA. 阴极材料B. 填充气体C. 灯电流D. 阳极材料39可以概括三种原子光谱(吸收、发射、荧光)产生机理的是 CA. 辐射能量使气态原子外层电子产生发射光谱B. 辐射能量使气态基态原子外层电子产生跃迁C. 辐射能量与气态原子外层电子相互作用》D. 辐射能量使原子内层电子产生跃迁40原子发射谱线的自吸现象是基于 DA. 不同粒子的碰撞B. 外部磁场的作用C. 外部电场的作用D. 同类原子的作用41光学分析法主要根据物质发射、吸收电磁辐射以及物质与电磁辐射的相互作用来进行分析的。
仪器分析试卷1及答案一、选择题( 共18题30分)1. 2 分(1075)一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为( )(1) 玻璃(2) 石英(3) 卤化物晶体(4) 有机玻璃2. 2 分(1092)下列哪种原子荧光是反斯托克斯荧光?( )(1) 铬原子吸收359.35nm,发射357.87nm(2) 铅原子吸收283.31nm,发射283.31nm(3) 铅原子吸收283.31nm,发射405.78nm(4) 铊原子吸收377.55nm,发射535.05nm3. 2 分(1158)下述滴定反应:通常采用的电容量方法为( )(1) 电导滴定(2) 电位滴定(3) 库仑滴定(4) 均不宜采用4. 2 分(1963)溶出伏安法操作中,下列哪一项操作是正确的? ()(1)在全测定过程中,均搅拌被分析溶液(2)在全测定过程中,完全不搅拌被分析溶液(3)在富集阶段搅拌,在溶出阶段不搅拌溶液(4)在富集阶段不搅拌,在溶出阶段搅拌溶液5. 2 分(1155)微库仑滴定分析时,加入大量去极剂是为了( )(1) 增加溶液导电性(2) 抑制副反应,提高电流效率(3) 控制反应速度(4) 促进电极反应6. 2 分(1004)在光栅摄谱仪中解决200.0~400.0nm区间各级谱线重叠干扰的最好办法是( )(1) 用滤光片(2) 选用优质感光板(3) 不用任何措施(4) 调节狭缝宽度某一化合物在UV光区270nm处有一弱吸收带, 在红外光谱的官能团区有如下吸收峰: 2700~2900cm-1双峰;1725cm-1。
则该化合物可能是( )(1) 醛(2) 酮(3) 羧酸(4) 酯8. 2 分(1321)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. 这种变宽属于( )(1)自然变宽(2)压力变宽(3)场致变宽(4)多普勒变宽(热变宽)9. 2 分(1157)pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于( )(1) 内外玻璃膜表面特性不同(2) 内外溶液中H+浓度不同(3) 内外溶液的H+活度系数不同(4) 内外参比电极不一样*. 2 分(1940)高沸点有机溶剂中微量水分的测定,最适采用的方法是()(1)(直接)电位法(2)电位滴定法(3)电导分析法(4)库仑分析法11. 2 分(1182)双原子分子在如下转动情况下(如图),转动不形成转动自由度的是( )12. 2 分(1362)原子吸收法测定钙时, 加入EDTA是为了消除下述哪种物质的干扰? ( )(1)盐酸(2)磷酸(3)钠(4)镁常用的紫外区的波长范围是( )(1)200~360nm(2)360~800nm(3)100~200nm(4)103nm14. 1 分(1774)分光光度法中,为了减小浓度测量的相对误差,配制的试样溶液的透射比应控制在什么范围?()(1) 小于1%(2) 1%-10%(3) 30%-50%(4) 90%-99%15. 1 分(1834)三个不同的质子A, B, C, 其屏蔽常数的次序为:s B>s A>s C, 当这三个质子在共振时,所需外磁场B0的次序是( )(1) B0(B)> B0(A)> B0(C)(2) B0(A)> B0(C)> B0(B)(3) B0(C)> B0(A)> B0(B)(4) B0(B)> B0(C)> B0(A)16. 1 分(1143)在电导滴定中,通常使滴定液的浓度比被测液的浓度大10 倍以上,这是为了( )(1) 防止温度影响(2) 使终点明显(3) 防止稀释效应(4) 使突跃明显17. 1 分(1538)平行催化波的灵敏度取决于( )(1)电活性物质的扩散速度(2)电活性物质速度(3)电活性物质的浓度(4)电极周围反应层中与电极反应相偶合的化学反应速度18. 1 分(1226)光量子的能量正比于辐射的( )(1)频率(2)波长(3)波数(4)周期二、填空题( 共15题30分)19. 2 分(2602)原子发射光谱法定性分析的依据是__________________________________________。
仪器分析考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 原子吸收光谱法中,用于测量元素浓度的参数是()。
A. 波长B. 吸光度C. 光程D. 光源强度答案:B2. 质谱仪中,用于将样品分子离子化的方法不包括()。
A. 电子轰击B. 化学电离C. 热解吸D. 电喷雾答案:C3. 色谱法中,用于分离混合物中不同组分的基本原理是()。
A. 样品的物理状态B. 样品的化学性质C. 样品的生物活性D. 样品的热稳定性答案:B4. 在红外光谱分析中,用于识别官能团的特征吸收峰是()。
A. 指纹区B. 特征区C. 组合区D. 吸收区答案:B5. 核磁共振波谱法中,用于区分不同化学环境的氢原子的是()。
A. 化学位移B. 耦合常数C. 信号强度D. 弛豫时间答案:A6. 紫外-可见光谱法中,用于测量样品对光的吸收的参数是()。
A. 波长B. 吸光度C. 光程D. 光源强度答案:B7. 电化学分析法中,用于测量电极电位的方法是()。
A. 电位滴定B. 循环伏安法C. 电导分析D. 极谱分析答案:B8. 气相色谱法中,用于分离挥发性组分的参数是()。
A. 沸点B. 分子量C. 极性D. 溶解度答案:A9. 液相色谱法中,用于分离非挥发性或热不稳定组分的参数是()。
A. 沸点B. 分子量C. 极性D. 溶解度答案:C10. 质谱仪中,用于确定分子质量的参数是()。
A. 离子化能量B. 碎片离子C. 分子离子峰D. 同位素峰答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 在原子吸收光谱法中,_________是测量元素浓度的关键参数。
答案:吸光度2. 质谱仪中的_________可以提供样品分子的质量信息。
答案:分子离子峰3. 色谱法中的_________是分离混合物中不同组分的基本原理。
答案:分配系数4. 红外光谱分析中,_________区的特征吸收峰用于识别官能团。
答案:特征区5. 核磁共振波谱法中,_________用于区分不同化学环境的氢原子。
仪器分析考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 原子吸收光谱法中,用于测定元素的基态原子的浓度的是()。
A. 火焰原子吸收光谱法B. 石墨炉原子吸收光谱法C. 电感耦合等离子体质谱法D. 紫外-可见光谱法答案:B2. 液相色谱中,流动相的极性比固定相的极性大,这种色谱称为()。
A. 正相色谱B. 反相色谱C. 离子交换色谱D. 凝胶渗透色谱答案:B3. 质谱分析中,用于确定分子离子峰的是()。
A. 电子轰击电离B. 化学电离C. 电喷雾电离D. 大气压化学电离答案:A4. 红外光谱中,用于测定分子中官能团的是()。
A. 紫外-可见光谱B. 核磁共振光谱C. 质谱D. 红外光谱答案:D5. 核磁共振氢谱中,化学位移的大小主要取决于()。
A. 电子云密度B. 磁场强度C. 样品浓度D. 温度答案:A6. 电位分析法中,用于测定溶液中离子活度的是()。
A. 直接电位法B. 电导分析法C. 库仑分析法D. 极谱分析法答案:A7. 气相色谱中,用于分离挥发性物质的是()。
A. 薄层色谱B. 气相色谱C. 高效液相色谱D. 离子色谱答案:B8. 原子荧光光谱法中,用于激发原子发射荧光的是()。
A. 紫外光B. 可见光C. X射线D. 激光答案:D9. 紫外-可见光谱法中,用于测定溶液中物质的浓度的是()。
A. 吸光度法B. 荧光法C. 磷光法D. 拉曼光谱法答案:A10. 毛细管电泳中,用于分离带电粒子的是()。
A. 毛细管电泳B. 毛细管色谱C. 毛细管电泳色谱D. 毛细管电泳质谱答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 在原子吸收光谱法中,火焰的温度通常在______℃左右。
答案:2000-30002. 液相色谱中,流动相的流速一般控制在______ mL/min。
答案:0.5-2.03. 质谱分析中,分子离子峰的相对分子质量与______有关。
答案:化合物的分子量4. 红外光谱中,官能团的特征吸收峰通常位于______区域。
仪器分析参考答案及详细分析第二章习题解答1.简要说明气相色谱分析的分离原理答:借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。
气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。
组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发(气液色谱),或吸附、解吸过程而相互分离,然后进入检测器进行检测。
2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用?答:气路系统.进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统.气相色谱仪具有一个让载气连续运行管路密闭的气路系统.进样系统包括进样装置和气化室.其作用是将液体或固体试样,在进入色谱柱前瞬间气化,然后快速定量地转入到色谱柱中.3.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少,是否会引起分配系数的改变?为什么?答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只于组分的性质及固定相与流动相的性质有关.所以(1)柱长缩短不会引起分配系数改变(2)固定相改变会引起分配系数改变(3)流动相流速增加不会引起分配系数改变(4)相比减少不会引起分配系数改变4.当下列参数改变时:(1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大,是否会引起分配比的变化?为什么?答: k=K/b,而b=VM/VS ,分配比除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速,柱长无关.故:(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减小5.试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择.解:提示:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响,选择最佳载气流速.P13-24。
(1)选择流动相最佳流速。
(2)当流速较小时,可以选择相对分子质量较大的载气(如N2,Ar),而当流速较大时,应该选择相对分子质量较小的载气(如H2,He),同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。
(3)柱温不能高于固定液的最高使用温度,以免引起固定液的挥发流失。
第二章光学分析法导论1. 已知1电子伏特=1. 602×10-19J,试计算下列辐射波长的频率(以兆赫为单位),波数(以cm-1为单位)及每个光子的能量(以电子伏特为单位):(1)波长为900pm的单色X射线;(2)589.0nm 的钠D线;(3)12.6µm的红外吸收峰;(4)波长为200cm的微波辐射。
解:已知1eV=1.602×10-19J, h=6.626×10-34J·s,c=3.0×108m·s-1①λ=900pm的X射线Hz,即3.333×1011MHzcm-1J用eV表示,则eV②589.0nm的钠D线Hz,即5.093×108MHzcm-1J用eV表示,则eV③12.6µm的红外吸收峰Hz,即2.381×107MHzcm-1J用eV表示,则eV④波长为200cm的微波辐射Hz,即1.50×102MHzcm-1J用eV表示,则eV2. 一个体系包含三个能级,如果这三个能级的统计权重相同,体系在300K温度下达到平衡时,试计算在各能级上的相对分布(N i/N).能级的相对能量如下。
(1)0eV,0.001eV,0.02eV;(2)0eV,0.01eV,0.2eV;(3)0eV,0.1eV, 2eV。
解:已知T=300K, k=1.380×10-23J·K-1=8.614×10-5eV·K-1,kT=8.614×10-5×300=0.0258eV①E0=0eV, E1=0.001eV, E2=0.02eV②E0=0eV, E1=0.01eV, E2=0.2eV③E0=0eV, E1=01eV, E2=2eV3. 简述下列术语的含义电磁辐射电磁波谱发射光谱吸收光谱荧光光谱原子光谱分子光谱自发发射受激发射受激吸收电致发光光致发光化学发光热发光电磁辐射――电磁辐射是一种以巨大速度通过空间传播的光量子流,它即有波动性,又具有粒子性.电磁波谱――将电磁辐射按波长顺序排列,便得到电子波谱.电子波谱无确定的上下限,实际上它包括了波长或能量的无限范围.发射光谱――原来处于激发态的粒子回到低能级或基态时,往往会发射电磁辐射,这样产生的光谱为发射光谱.吸收光谱――物质对辐射选择性吸收而得到的原子或分子光谱称为吸收光谱.荧光光谱――在某些情形下,激发态原子或分子可能先通过无辐射跃迁过渡到较低激发态,然后再以辐射跃迁的形式过渡到基态,或者直接以辐射跃迁的形式过渡到基态。
通过这种方式获得的光谱,称为荧光光谱.原子光谱――由原子能级之间跃迁产生的光谱称为原子光谱.分子光谱――由分子能级跃迁产生的光谱称为分子光谱.自发发射――处于两个能级E i、E j(E i>E j)上的粒子浓度分别为N i、N j.当i能级上的一个粒子跃迁到j能级时,就自发发射一个能量为E i-E j的光子,这类跃迁称为自发发射.受激发射――对于处于高能级i的粒子,如果有频率恰好等于(E i-E j)/h的光子接近它时,它受到这一外来光子的影响,而发射出一个与外来光子性质完全相同的光子,并跃迁到低能级j.这类跃迁过程为受激发射.受激吸收――频率为(E i-E j)/h的辐射照射时,粒子从能级j跃迁到能级i,使得辐射强度降低,这种现象称为受激吸收.电致发光――电场引起的碰撞激发,是指被电场加速的带电粒子碰撞而受到激发,从而发射出电磁辐射.这一过程称为电致发光.光致发光――电磁辐射吸收激发,是指吸收电磁辐射而引起的激发,从而发射出电磁辐射,这一过程称为光致发光.化学发光――在一些特殊的化学反应体系中,有关分子吸收反应所释放的化学能而处于激发态,回到基态时产生光辐射。
这样获得的光谱称为化学发光光谱.热发光――物体加热到一定温度也会发射出电磁辐射,称为热发光.4. 什么是光谱分析法,它包括哪些主要方法?答:当物质高温产生辐射或当辐射能与物质作用时,物质内部能级之间发生量子化的跃迁,并测量由此而产生的发射,吸收或散射辐射的波长和强度,进行定性或定量分析,这类方法就是光谱分析法.光谱分析法主要有原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光法、紫外-可见分光光度法、红外光谱法、分子荧光法、X射线荧光法等.5. 辐射光子能量与波长的关系怎样,按光子能量从高到低有哪些辐射类型?答:辐射光子能量与波长的关系为:E=hc/λ按光子能量从高到低的顺序为:γ射线,X射线,紫外,可见,红外,微波,无线电波6. 电子光谱一般在什么波长区?振动光谱在什么波长区?转动光谱在什么波长区?答:电子光谱——紫外、可见区(E e、Eυ、E r 均改变)62~620nm振动光谱——近红外区(E v及E r改变)620~24.8µm转动光谱——远红外、微波区(仅E r改变)>24.8µm第三章紫外及可见吸收光谱法1.已知某Fe(Ⅲ)络合物,其中铁浓度为0.5µg·mL-1,当吸收池厚度为lcm时,百分透光率为80%。
试计算:(1)溶液的吸光度;(2)该络合物的表观摩尔吸光系数;(3)溶液浓度增大一倍时的百分透光率;(4)使(3)的百分透光率保持为80%不变时吸收池的厚度。
解:已知b=1cm, T=80%, c=0.5µg·mL-1则mol·L-1(1)A= –lg T= –lg0.80=0.0969(2)由A=εbc得到:L·mol-1·cm-1(3)c2=2c, A2=2A=0.1938即–lg T2=0.1938, T2=0.640(4)A3= –lg T3= –lg0.80=0.0969,c3=2c, 则A3=A, b3=b/2cm2.钢样中的钛和钒,可以同时用它们的过氧化氢络合物形式测定,1.000g钢样溶解,发色并稀释至50mL。
如果其中含1.00mg钛,则在400nm波长的吸光度为0.269;在460nm的吸光度为0.134。
在同样条件下,1.00mg钒在400nm波长的吸光度为0.057;在460nm为0.091。
表中各试样均重1.000g,最后稀释至50mL。
根据它们的吸光度计算钛和钒的百分含量。
解:依条件,对钛(Ti):,对钒(V):,c=1mg/50mL,相当于1g钢样中有1mg钛或钒.则根据吸光度的加和性,得到:0.269c1 + 0.057c2=A4000.134c1+ 0.091c2=A4603.取2.00mL含2mol·L-1NH3的Cu2+溶液放入1.00cm的吸收池中。
测得在某一确定波长的吸光度为0.600。
然后取0.0100 mol·L-1 CuSO4溶液1.00mL添加到第一个吸收池中。
再测得的吸光度为0.800。
试指出第一个溶液中Cu2+的浓度为多少?解:已知A1=0.600, A2=0.800, b=1cm依条件,有:A1=εbc x 即0.600=ε×1×c xc x=0.00500mol·L-14.螫合物吸收峰波长为575nm,实验表明,当配位体的初始浓度超过Cu2+浓度20倍时,吸光度数值只取决于Cu2+浓度而与配位体浓度无关。
今有两种Cu2+和X浓度均己知的溶液,实验数据如下:试求出的离解常数。
解:(1)A=εb[CuX2], A=0.675, c=3.10×10-5(CuX2)(2)CuX2=Cu2++ 2X-,c(Cu2+)=5.00×10-5mol·L-1,c(X-)=6.00×10-4mol·L-1[CuX2]=mol·L-1[Cu2+]=(5.00-1.68)×10-5=3.32×10-5mol·L-1[X-]=6.00×10-4-2×1.682×10-5=5.66×10-4mol·L-1K离解=5.配制一组溶液,其中铁(II)的含量相同,各加入7.12⨯10-4mol·L-1亚铁溶液2.00mL,和不同体积的7.12⨯10-4mol·L-1邻菲罗啉溶液,稀释至25mL后,用1.00cm吸收池在510nm测得各溶液的吸光度如下:(1)问亚铁-邻菲罗啉络合物的组成是怎样的?(2)络合物的形成常数是多少?解:(1)作A~c关系图.当V L=6mL时对应的c L/c M值3:1,即络合物组成为FeL3.(2)在V L=6mL时,离解度为0.0278mol·L-1K形成=或b=1cm, FeL3的摩尔吸光系数为:mol·L-1A=0.700时,mol·L-1此时[Fe2+]=mol·L-1[L]=3[Fe2+]=0.42×10-5mol·L-1(或[L]=c L-3[FeL3])于是K形成=6.若透光率读数误差 T=0.0040,计算下列各溶液的普通光度法浓度相对误差:(1)T=0.204;(2)A=0.195;(3)A=0.280;(4)T=94.4%。
解:ΔT= 0.0040(1)T=0.204(2)A=0.195 T=0.638(3)A=0.280 T=0.525(4)T=94.4%=0.9447.若采用高吸光度示差法,以T=80 %的参比溶液调节满标度,题6中哪些溶液可用此法测定?试分别求出表现透光率T f及浓度相对误差,并与题6比较。
解:T s=0.80,(4)不能用示差光度法测定.(1)T=0.204, T r=0.204/0.80=0.255(2)T=0.638, T r=0.7975(3)T=0.525, T r=0.656与6题比较,利用示差法,提高了测定结果的准确度。
8.镉的某种络合物,它的摩尔吸光系数为2.00⨯104,用于分析一组水溶液中镉的浓度,浓度范围为0.5⨯10-4mol·L-1~1.00⨯10-4mol·L-1,光度计配有1.00cm吸收池。
仪器透光率读数误差为0.004,这一误差与T的数值无关。
(1)测得的吸光度和透光率将在什么范围?(2)对于Cd2+浓度为0.50⨯10-4mol·L-1和1.5⨯10-4mol·L-1的试液,由于仪器读Cd2+数误差而引起结果的相对误差是多少?(3)如果(2)中的溶液稀释5倍后再测定,则结果的相对误差是多少?(4)如果用Cd2+浓度为0.45⨯10-4mol·L-1溶液校正仪器达满刻度(T=100),以进行示差测定,则(2)中溶液由于仪器读数误差而引起结果的相对误差是多少?解:ΔT= 0.0040, ε=2.00⨯104L·mol-1·cm-1, b=1cm(1)A=εbcA1=εbc1=2.00⨯104⨯1⨯0.5⨯10-4=1.00 T1=0.100A2=εbc2=2.00⨯104⨯1⨯1⨯10-4=2.00 T2=0.010即测得的吸光度范围为1.00~2.00,透光度范围为0.010~0.100.(2)对于c=0.50⨯10-4mol·L-1,A1=1. 00, T1=0.10对于c=1.50⨯10-4mol·L-1,A3=3.00 T3=0.0010(3) 对于c1=0.10⨯10-4mol·L-1,A1=0.200, T1=0.631对于c2=0.30⨯10-4mol·L-1,A2=0.600, T2=0.251(4)c s=0.45⨯10-4mol·L-1, A=εbc=0.90, T s=0.126T r1=0.10/0.126=0.794T r2=0.0010/0.126=0.007949.有两种异构休,α-异构体的吸收峰在228nm(ε=14 000),而β-异构体吸收峰在296nm(ε=11 000)。