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(极谱法与伏安法)

第十四章极谱法与伏安法1．极谱分析与普通电解分析有哪些相同和不同之处？答：（1）极谱分析与普通电解分析的相同点都是电解过程，需要外加电压才能进行，极谱分析是控制电极电位的电解分析过程。

（2）极谱分析与普通电解分析的不同点①所用电极不同极谱分析使用一个通常是面积很小的滴汞电极，另一个通常是很大的饱和甘汞电极；一般电解分析都使用面积大的电极。

②电解条件不同极谱分析的溶液是静止的，有利于产生浓差极化，且加入大量的支持电解质；电解分析是在搅拌的溶液中进行的。

③定量方法不同极谱分析是利用被测物质所产生的氧化还原电流的强度来进行定量；电解分析是将被测离子还原为金属或氧化为金属氧化物，最后称重进行定量。

④分析量不同极谱分析是一种微量成分的分析方法；电解分析是一种常量成分的分析方法。

2．极限扩散电流主要受哪些因素的影响？在进行定量分析时，怎样消除这些影响？答：（1）影响极限扩散电流的因素①溶液组分的影响组分不同，溶液黏度不同，因而扩散系数不同。

②毛细管特性的影响汞滴流速m、汞滴周期t是毛细管的特性，将影响平均扩散电流大小。

③温度的影响除z外，温度影响公式中的各项，尤其是扩散系数D。

④滴汞电极电位的影响滴汞周期有赖于滴汞与溶液界面的表面张力，滴汞的电极电位影响表面张力，从而影响滴汞周期。

（2）消除影响的方法①分析时应使标准溶液与待测试液组分基本一致。

②实验中汞柱高度必须保持一致。

③控温精度必须在±0.5℃范围之内。

3．什么是底液？底液中的成分各起什么作用？答：（1）底液：含有支持电解质，除氧剂，络合剂及极大抑制剂的溶液。

（2）底液中的成分及其作用分别如下：①极大抑制剂：消除极大现象；②除氧剂：消除氢波或氧波的干扰；③络合剂：消除其他共存例子的干扰。

4．阐明下列术语的含义：电容电流；迁移电流。

答：（1）电容电流：又称充电电流，是残余电流的主要部分。

（2）迁移电流：由于电极对待测离子的静电引力导致更多离子移向电极表面，并在电极上还原而产生电流，称为迁移电流。

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。

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。

目录第一章绪论1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第二章仪器分析数据处理方法2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第三章光学分析法导论3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第四章原子发射光谱法4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第五章原子吸收与原子荧光光谱法5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第六章分子发光分析法6.1 复习笔记6.2 课后习题详解第七章紫外－可见吸收光谱法7.1 复习笔记7.7 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第八章红外光谱法和Raman光谱法8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第九章核磁共振波谱法9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第十章质谱分析法10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第十一章电分析化学导论11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第十二章电位分析法12.1 复习笔记12.2 课后习题详解第十三章电解与库仑分析法13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 名校考研真题详解第十四章极谱法与伏安法14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 名校考研真题详解第十五章色谱法导论15.1 复习笔记15.2 课后习题详解15.3 名校考研真题详解第十六章气相色谱法16.1 复习笔记16.2 课后习题详解16.3 名校考研真题详解第十七章高效液相色谱法17.1 复习笔记17.2 课后习题详解17.3 名校考研真题详解第十八章毛细管电泳和其他分离技术18.1 复习笔记18.2 课后习题详解第十九章X射线光谱法19.1 复习笔记19.2 课后习题详解19.3 名校考研真题详解第二十章热分析方法20.1 复习笔记20.2 课后习题详解20.3 名校考研真题详解第一章绪论1.1 复习笔记一、仪器分析简介1．仪器分析和化学分析（1）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。

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。

第六章分子发光分析法1．解释下列名词：（1）荧光；（2）磷光；（3）化学发光；（4）荧光激发光谱；（5）荧光发射光谱；（6）荧光量子产率；（7）荧光猝灭。

答：（1）荧光如果分子被激发到某个电子激发态的某个振动能级上，处于这个能态的分子会通过振动弛豫、内转换等一系列非辐射方式衰变到S 1态的最低振动能级，然后发生10S S →的辐射跃迁，这个辐射跃迁过程即发射出荧光。

（2）磷光分子被激发到某个电子激发态的某个振动能级上后，通过振动弛豫、内转换和体系间窜跃等一系列非辐射方式衰变到T 1态的最低振动能级，然后发生01T S →的辐射跃迁，这个辐射跃迁过程即发射出磷光。

（3）化学发光在某些化学反应中，反应产生的能量可以光辐射的形式释放出来，这种现象称为化学发光。

（4）荧光激发光谱以不同波长的入射光激发荧光物质，并在固定波长处测量激发出来的荧光强度，然后以激发波长为横坐标，荧光强度为纵坐标绘制关系曲线，便得到荧光激发光谱。

（5）荧光发射光谱固定激发光的波长和强度不变，测量不同波长处发射的荧光强度，绘制荧光强度随发射波长变化的关系曲线，便得到荧光发射光谱。

（6）荧光量子产率荧光量子产率是指荧光物质被激发后所发射荧光的光子数与吸收的激发光的光子数之比值。

（7）荧光猝灭荧光物质与溶液中其他物质发生作用，使荧光强度减弱或者消失的作用称为荧光猝灭。

2．简述影响物质的荧光发射的主要因素。

答：影响物质的荧光发射的主要因素如下：（1）分子结构①共轭 键体系：发荧光的物质中都含有共轭双键的强吸收基团，共轭体系越大，荧光效率越高；②刚性平面结构：荧光效率高的物质，其分子多是平面构型且具有一定的刚性；③取代基的影响：取代基对荧光物质的荧光特征和强度有很大影响，给电子取代基可使荧光增强，吸电子取代基使荧光减弱。

（2）环境因素①溶剂的影响：溶剂的极性对荧光物质的荧光强度产生影响，溶剂的极性越强，荧光强度越大；②温度的影响：温度对溶液荧光强度影响明显，对于大多数荧光物质，升高温度会使非辐射跃迁引起的荧光的效率降低；③pH的影响：溶液pH值对含有酸性或碱性取代基团的芳香族化合物的荧光性质有影响；④内滤光作用和自吸收作用：溶液中若存在能吸收激发光或荧光的物质，就会使实际测到的荧光减弱。