第08章-电位分析法
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复习题库绪论1、仪器分析法:采用专门的仪器,通过测量能表征物质某些物理、化学特性的物理量,来对物质进行分析的方法。
( A )2、以下哪些方法不属于电化学分析法。
A、荧光光谱法B、电位法C、库仑分析法D、电解分析法( B )3、以下哪些方法不属于光学分析法。
A、荧光光谱法B、电位法C、紫外-可见吸收光谱法D、原子吸收法( A )4、以下哪些方法不属于色谱分析法。
A、荧光广谱法B、气相色谱法C、液相色谱法D、纸色谱法5、简述玻璃器皿的洗涤方法和洗涤干净的标志。
答:(1)最方便的方法是用肥皂、洗涤剂等以毛刷进行清洗,然后依次用自来水、蒸馏水淋洗。
(3分)(2)玻璃器皿被污染的程度不同,所选用的洗涤液也有所不同:如:①工业盐酸——碱性物质及大多数无机物残渣(1分)②热碱溶液——油污及某些有机物(1分)③碱性高锰酸钾溶液——油污及某些有机物(1分)(3)洗涤干净的标志是:清洗干净后的玻璃器皿表面,倒置时应布上一层薄薄的水膜,而不挂水珠。
(3分)6、简述分析天平的使用方法和注意事项。
答:(1)水平调节。
观察水平仪,如水平仪水泡偏移,需调整水平调节脚,使水泡位于水平仪中心。
(2分)(2)预热。
接通电源,预热至规定时间后。
(1分)(3)开启显示器,轻按ON键,显示器全亮,约2 s后,显示天平的型号,然后是称量模式0.0000 g。
(2分)(4)称量。
按TAR键清零,置容器于称盘上,天平显示容器质量,再按TAR键,显示零,即去除皮重。
再置称量物于容器中,或将称量物(粉末状物或液体)逐步加入容器中直至达到所需质量,待显示器左下角“0”消失,这时显示的是称量物的净质量。
读数时应关上天平门。
(2分)(5)称量结束后,若较短时间内还使用天平(或其他人还使用天平),可不必切断电源,再用时可省去预热时间。
一般不用关闭显示器。
实验全部结束后,按OFF键关闭显示器,切断电源。
把天平清理干净,在记录本上记录。
(2分)第一章 电位分析法1、电化学分析法:利用物质的电学及化学性质进行分析的一类分析方法。
电位分析法的基本原理首先,我们需要了解电位的概念。
电位是指电极表面的电荷状态与标准电极之间的差异,通常用电压来表示。
在电化学分析中,我们常用的是标准氢电极作为参比电极,其电位被定义为0V。
其他电极的电位则相对于标准氢电极而言,可以是正值,也可以是负值。
其次,电位分析法的基本原理与电极反应有关。
在电化学分析中,电极上发生的反应可以分为氧化和还原两种类型。
氧化反应是指电极上的物质失去电子,而还原反应则是指电极上的物质获得电子。
这些电极反应会导致电极的电位发生变化,而电位的变化可以反映出物质的性质和浓度。
基于以上原理,电位分析法可以分为两种基本类型,一种是直接测量电极的电位变化来分析物质的浓度,比如PH计和离子选择电极;另一种是通过控制电位来促使特定的电极反应发生,然后测量电流来分析物质的性质,比如极谱法和循环伏安法。
在实际应用中,电位分析法具有许多优点。
首先,它具有高灵敏度和高选择性,可以对微量物质进行准确测定。
其次,电位分析法的操作简便,不需要复杂的仪器和昂贵的试剂,因此成本较低。
此外,电位分析法还可以应用于各种不同的物质,包括有机物、无机物和生物分子等。
然而,电位分析法也存在一些局限性。
首先,它对环境条件比较敏感,如温度、PH值等,需要严格控制。
其次,一些物质可能会与电极发生非特异性的反应,导致测定结果的误差。
因此,在实际应用中需要进行严格的实验设计和数据处理,以确保测定结果的准确性和可靠性。
总的来说,电位分析法是一种重要的电化学分析方法,它基于电极的电位变化来分析物质的性质和浓度。
通过理解其基本原理和特点,我们可以更好地应用电位分析法进行实验研究和数据分析,为科学研究和工程实践提供有力的支持。
分析化学主要计算公式总结第二章误差和分析数据处理(1)误差绝对误差δ=x-μ相对误差=δ/μ*100%(2)绝对平均偏差:△=(│△1│+│△2│+……+│△n│)/n (△为平均绝对误差;△1、△2、……△n为各次测量的平均绝对误差)。
(3)标准偏差相对标准偏差(RSD)或称变异系数(CV) RSD=S/X*100% (4)平均值的置信区间:*真值落在μ±1σ区间的几率即置信度为68.3%*置信度——可靠程度*一定置信度下的置信区间——μ±1σ对于有限次数测定真值μ与平均值x之间有如下关系:s:为标准偏差n:为测定次数t:为选定的某一置信度下的几率系数(统计因子) (5)单个样本的t检验目的:比较样本均数所代表的未知总体均数μ和已知总体均数μ0。
计算公式:t统计量:自由度:v=n - 1适用条件:(1) 已知一个总体均数;(2) 可得到一个样本均数及该样本标准误;(3) 样本来自正态或近似正态总体。
例1 难产儿出生体重n=35, =3.42, S =0.40,一般婴儿出生体重μ0=3.30(大规模调查获得),问相同否?解:1.建立假设、确定检验水准αH0:μ = μ0(无效假设,null hypothesis)H1:(备择假设,alternative hypothesis,)双侧检验,检验水准:α=0.052.计算检验统计量,v=n-1=35-1=343.查相应界值表,确定P值,下结论查附表1,t0.05 / 2.34= 2.032,t< t0.05 / 2.34,P >0.05,按α=0.05水准,不拒绝H0,两者的差别无统计学意义(6)F检验法是英国统计学家Fisher提出的,主要通过比较两组数据的方差 S^2,以确定他们的精密度是否有显著性差异。
至于两组数据之间是否存在系统误差,则在进行F检验并确定它们的精密度没有显著性差异之后,再进行t 检验。
样本标准偏差的平方,即(“^2”是表示平方):S^2=∑(X-X平均)^2/(n-1)两组数据就能得到两个S^2值,S 大^2和S 小^2 F=S 大^2/S 小^2由表中f 大和f 小(f 为自由度n-1),查得F 表, 然后计算的F 值与查表得到的F 表值比较,如果 F < F 表 表明两组数据没有显著差异; F ≥ F 表 表明两组数据存在显著差异(7)可疑问值的取舍: G 检验法 G=Sxx -第4章 酸碱滴定法(1)共轭酸碱对Ka 与Kb 间的关系:KaKb=Kw(2)酸碱型体平衡浓度([ ]),分析浓度(c )和分布系数(δa )之间的关系(3)一元强酸溶液的pH 的计算 [H +]=24w2K c c ++ 精确式pH=-lg c 近似式 (4)一元弱酸溶液pH 的计算 [H +]=wa ]HA [K K + 精确式(5-11)(关于[H +]的一元三次方程)其中 [HA]=c [H +]/([H +]+K a )·若[A -]>20[OH -](即cK a >20K w ),可以忽略因水解离产生的H +PBE 简化为 [H +]≈[A -]∴ [H +]=a a])H [(]HA [K c K +-= (5-12)·若不但cK a >20K w ,而且c /K a >400(即c >20[A -]或c >20[H +]),也就是弱酸的解离度[A -]/c <0.05,就可以忽略因解离对弱酸浓度的影响,于是[HA]≈c∴ [H +]=acK最简式·若cK a >20K w ,c /K a <400,由式(5-12)可得[H +]=24a2a a cK K K ++- 近似式(1)·若cK a <20K w ,C/K a >400(适用于酸极弱、且浓度极小的情况,此时[HA]≈c ),由式(5-11)可得 [H +]=wa K cK +近似式(2)(5)多元酸溶液pH 的计算最简式 ][H A][H 1a 2cK c =∴≈+(6)两性物质(NaHA )溶液pH 的计算最简式][H 21a a K K =+(7)缓冲溶液pH 值的计算 最简式:[H+]=ca/cb*Ka第五章 络合滴定法 (1)酸效应系数:)(H Y α==][][][][][][][62'Y Y H Y H HY Y Y Y ++++= ==1/Y δ在副反应中分布分数Y δ与)(H Y α互为倒数⑴)(H Y α==621621211456][][][a a a a a a a a a K K K K K K H K K H K H ++++++++==1+4556][][][2a a a a K H K K H K H ++++++6534][aa a K K K H ++6534][a a a K K K H ++6534][a a a K K K H +(2)共存离子效应系数αY (N ))(N Y α==][][][Y NY Y + 因为[NY]==K NY [N][Y] 故:)(N Y α==1+ K NY [N](3)EDTA 与H+及N 同时发生副反应的总的副反应系数αY ,Y α==)(H Y α+1)(-N Y α(4)被测金属离子M 的副反应系数αM :][][][][][][][2')(M ML ML ML M M M n L M ++++==== α= 1+nn L L L ][][][221βββ+++若有P 个络合物与金属发生副反应,则:)(N Y α=)(1N Y α+)(2NY α+…+)(n N Y α-(n-1)化学计量点pM ’的计算 pM ’=1/2[p cM(sp)+lgK’MY](7)金属离子指示剂颜色转变点(变色点)pM t 值的计算 pM t =lgK MIn -lg αIn(H) (8)滴定终点误差%1001010',''⨯-==∆-∆MYSP M pM pM t KC E(9)直接准确滴定金属离子的可行性判据:6lg ',≥MYsp M KC第六章 氧化还原滴定法(1)氧化还原电对的电极电位——Nernst 方程式)Red ()Ox (lg0.059)Ox /Red ()Ox /Red (θa a n E E +=(2)以浓度替代活度,且考虑到副反应的影响,则电对在25C 时的条件电位lg059.0/OR RO n E Eαγαγθθ+=(3)氧化还原反应的条件平衡常数K ’(25C 时)059.0)n'E ' (E K' Lg 21︒-︒=(4)氧化还原滴定化学计量点时的电位值φsp212211sp n n 'E n 'E n E +︒+︒=(5)氧化还原滴定突跃范围计算式 φ2‘+0.59*3/n 2(V)—φ1‘+0.59*3/n 1(V) (6)氧化还原指示剂变色的电位范围 φ‘±0.059/n(V)第7章沉淀滴定法和重量滴定法主要计算公式(1)沉淀溶解积 pKsp=pAg+pX(2)化学计量点 pAg=pX+1/2pKsp(3)质量分数计算ω=(CV*M/1000)/m s*100%(4)1:1型的MA沉淀溶解度的计算S='Ksp=KspaMaA(4)化学因数(或称换算因数)Fm’=mF (m为称量形式的质量,m’为被测成分的质量) (6)被测成分的质量分数ωω=mF/me*100%第八章电位分析法及永停分析法主要计算公式(1)电池电动势: E电池=φ(+)-φ(-)(2)直接电位法测定溶液pHpH x=PH s+(E x-E s)/0.059(25C)(3)离子选择电极的电位φφ=K±2.303RT/F*lg ai= K’±2.303RT/F*lg ciK’=K±2.303RT/nF*lg(f i/a i)(5)离子选择电极两次测量法计算待测溶液中离子的浓度 Ex-Es=±2.303RT/nF*(lg cx -lg cs ) (6)标准加入法计算待测溶液的离子浓度XS E S X SS X V V V V C C ⋅⋅+=⇒∆10)(nFRTS 303.2)1()2(=-式,且令式(7)直接电位法测量误差的计算式 △c/c=nF/RT*△E ≈39n △E第9章 光学分析法概论 主要计算公式(1)光的波动性用波长λ,波数σ和频率υ作为表征 λ是在波的传播路线上具有相同振动相位的相邻两点之间的线性距离,常用nm 作为单位。
电位分析法的基本原理
首先,电位的产生是电位分析法的基础。
在电化学中,当电极
与溶液接触时,电极表面会发生电位差,这是由于电极与溶液之间
的电荷转移所引起的。
这种电位差可以通过电极反应来产生,例如
氧化还原反应、电解反应等。
在电位分析法中,我们常常使用参比
电极和工作电极来产生电位差,通过参比电极的稳定电位来确定工
作电极的电位变化,从而实现对溶液中电位的测量。
其次,电位的测量是电位分析法的关键。
电位测量通常使用电
位计进行,电位计是一种专门用来测量电位差的仪器。
在电位分析
法中,我们需要将工作电极和参比电极连接到电位计上,通过电位
计的测量来获取溶液中的电位变化。
通过不同电位的测量,我们可
以得到不同条件下溶液的电位数据,从而进行后续的分析。
最后,电位的分析是电位分析法的目的。
通过对电位数据的分析,我们可以得到溶液中物质的浓度、反应速率、电荷转移等信息。
在电位分析法中,常用的分析方法包括极谱法、循环伏安法、安培
法等。
这些方法可以通过对电位-时间曲线的分析来确定溶液中的物
质浓度或者进行质量分析。
综上所述,电位分析法是一种基于电位测量的物理化学分析方法,其基本原理包括电位的产生、测量和分析。
通过对溶液中电位变化的测量和分析,我们可以获取溶液中物质的相关信息,实现对溶液的分析和检测。
电位分析法在环境监测、生物医药、化工生产等领域具有重要的应用价值,是一种常用的分析方法。
《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%。