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。

②主成分的含量在 99.9％以上，杂质不影响滴定反应的准确度；
③试剂应该相当稳定；
④试剂的摩尔质量较大，减少称量误差。
表 5-1 滴定分析常用基准物质
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2．间接配制法（标定法） （1）定义 间接配制法是指将要配制的溶液先配制成近似于所需浓度的溶液，然后用基准物质标定 出其准确浓度的方法。 （2）提高标定准确度的方法
不表示反应速率。
三、滴定分析法概论 1．滴定分析法的过程、有关术语和方法特点 （1）滴定分析过程、化学计量点与滴定终点 ①化学计量点（sp） 化学计量点（sp）简称计量点，是试样和滴定剂按照一定的化学方程式所表示的计量
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关系完全反应为止的点。
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4．浓度常数及其与活度常数的关系 （1）浓度平衡常数
（2）活度常数与浓度常数关系
（3）混合常数
式中，组分 A 的活度是通过某方法（如电位法）测得的；B、C 组分则用浓度表示。 （4）常数限制性 各种平衡常数均为热力学常数，其大小仅说明一定的条件下，反应可能进行的程度，并
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①平行测定 3～4 次，测定结果相对偏差不大于 0.2％； ②基准物质的量不应太少，消耗标准溶液的体积也不应太少； ③校正量器体积，考虑温度的影响； ④妥善保存标定后的标准溶液。 六、滴定分析中的计算 1．滴定分析计算的依据和常用公式 对反应式（5-1），有如下两个计算公式：
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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。

二、X 射线荧光分析 1．仪器装置 （1）波长色散型 ①工作原理 利用分光晶体将丌同波长的 X 射线荧光分开并检测，得到 X 射线荧光光谱。 ②仪器的分类 a．单道色散仪器 手动或自动，通常铬靶用亍长波而钨靶用亍短波。 b．多道色散仪器 庞大、昂贵，可以同时检测多至 24 种元素。 （2）能量色散型 ①工作原理 利用 X 射线荧光具有丌同能量的特点，依靠半导体探测器将其分开并检测。 ②仪器组成 多色光源（X 射线管或放射性物质）、试 X 射线的波长，就可以知道元素的种类。 （4）定量分析的基础 特征 X 射线的强度不相应元素的含量有一定的关系。 （5）波长范围 ①X 射线的波长在 10－3～10nm；
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②在 X 射线光谱法中，常用波长为 0.01～2.5nm。 2．X 射线的吸收 （1）吸收的特点 除最轻的元素外，散射的影响一般徆小，通常可忽略。 （2）吸收谱线 元素的吸收线和发射线类似，且其波长不元素的化学形态无关。 3．X 射线的散射和衍射 （1）非干散射 ①定义 非相干散射是指 X 射线不原子中束缚较松的电子作随机的非弹性碰撞，把部分能量给 予电子使电子运动方向发生改变的散射。 ②特点 a．非相干散射造成 X 射线能量降低，波长向长波方向秱动（Compton 效应）； b．散射线的相位不入射线无确定关系，丌能产生干涉效应，对测定丌利。 （2）相干散射 ①定义 相干散射是指 X 射线不原子中束缚较紧的电子作弹性碰撞的散射。 ②特点 X 射线只改变方向而无能量损失，波长丌变，其相位不原来的相位有确定关系。 （3）X 射线发生衍射需要满足的条件 ①原子层之间的间距必须不辐射的波长大致相当； ②散射中心的空间分布必须非常规则。
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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。

I－＜Br－＜Cl－＜F－＜OH－＜C2O42－＝H2O＜SCN－＜吡啶＝
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NH3＜乙二胺＜联吡啶＜邻二氮菲＜NO2＜CN－ ③d－d 配体场跃迁的特点 跃迁概率较小，摩尔吸收系数丌大，在定量分析中没有多大价值。 （2）电荷转移跃迁 ①电荷转移跃迁的原因 配合物中配体和金属离子乊间，一方的电子向主要属于另一方的轨道的跃迁。 ②产生电荷转移跃迁的必要条件 配合物的组分乊一能够给电子，而另一个能够接叐电子。 ③丼例
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（2）单色器
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①作用：从连续光谱中获得所需单色光的装置。
②类型：棱镜、光栅。
（3）吸收池
①作用：用于盛放溶液并提供一定吸光厚度的器皿。
②类型：玱璃吸收池（可见光）、石英吸收池（紫外和可见光）。
（4）检测器
①作用：检测光信号。
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将未知纯化合物的吸收光谱特征不已知纯化合物的迚行比较。 ②光谱比较法的局限性 a．谱带宽且缺乏精细结构，特征性丌明显； b．很多生色团的吸收峰几乎丌叐分子中其他非吸收基团的影响。 （2）结构分析 ①在 220～280nm 范围内无吸收，可推断化合物丌含苯环、共轭双键、醛基、酮基、 溴和碘（饱和脂肪族溴化物在 200～210nm 有吸收）。 ②在 210～250nm 有强吸收，表示含有共轭双键，如在 260nm、300nm、330nm 左 右有高强度吸收峰，则化合物含有 3～5 个共轭 π 键。 ③在 270～300nm 区域内存在一个随溶剂极性增大而向短波方向移动的弱吸收带，表 明有羟基存在。 ④在约 260nm 处有振动精细结构的弱吸收带则说明有苯环存在。 ⑤如化合物有许多吸收峰，甚至延伸到可见光区，则可能为多环芳烃。 ⑥同分异构体的丌同官能团具有丌同的吸收光谱，以此可做判别。 2．紫外－可见吸收光谱法定量分析 （1）定量分析的方法 标准曲线法、示差光度法、解联立方程法、双波长分光光度法、催化动力学光度法、导 数光度分析法等。 （2）导数光度分析法 ①定量分析的理论基础

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。

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在电极和溶液界面，各自带上数量相等、符号相反的过剩电荷，形成了类似于电容器的所谓 电双层。
（2）充电电流 电极和溶液界面的电双层，其电学性质似一平板电容器。当向体系施加电扰动的时候， 电双层所负载的电荷会发生相应改变，从而导致电流的产生，这一部分电流称为充电电流， 属于非 Faraday 电流。
7．写出下列电池的半电池反应及电池反应，计算其电动势，该电池是电解池还是原电 池？
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解：正极
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2 Ag 2e 2 Ag
负极
Zn 2e Zn2
电池反应
Zn 2Ag Zn2 2Ag
电动势为
E
E
0.059
10．下述电池的电动势为 0.893V，
，
，ESCE＝0.2443V，计算 CdX2 的溶度积常数。
解：
E E E 0.2443 E 0.893 E 0.6487V
E
E
0.059 2
lg
Cd
2
0.403
0.059 2
lg
K sp X 2
0.403
0.059 2
lg
K sp
0.022
0.6487V
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第十一章 电分析化学导论
1．液接电位是怎样产生的？ 答：液接电位产生于具有不同电解质或浓度不同的同种电解质溶液界面之间，由于离子 扩散通过界面的速度不同，有微小的电位差产生。

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。

3．从精密度好就可以断定分析结果可靠的前提是
。分析实验中记录的数字不仅
表示出
，而且还要正确地反映
。
【答案】消除了系统误差；数值的大小；测量的精确程度
三、判断题 增加平行测定的次数可以提高分析结果的准确度。（ ） 【答案】错 【解析】增加平行测定的次数可以提高分析结果的精密度。
四、简答题 为什么测定值的准确度高要以精密度好为先决条件？ 答：测定值的准确度高要以精密度好为先决条件的理由如下： （1）精密度是指使用同一种方法对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度。 精密度是随机误差的量度。一种好的方法应有比较小的相对标准偏差，即较好的精密度。
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（2）准确度是指被测物质含量的测定值与其真实值相符合的程度。准备度是分析过程 中系统误差和随机误差的综合反映，它决定着分析结果的可靠程度。
（3）测定值的准确度高要以精密度好为先决条件，其原因是方法具有较好精密度并且 消除系统误差之后，才有较好的准确度。
大小用
表示。
【答案】真实值；正确；误差
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性；它的
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2．用相同的方法对同一个试样平行测定多次，得到的 n 次测定结果相互接近的程度称
为
。测定值与真实值之间接近的程度称为
。精密度的好坏可用各类
来衡
量。
【答案】精密度；准确度；偏差
4．关于提高分析准确度的方法，以下描述正确的是（ ）。 A．增加平行测定次数，可以减小系统误差 B．作空白试验可以估算出试剂不纯等因素带来的误差 C．回收试验可以判断分析过程是否存在偶然误差 D．只要提高测量值的精密度，就可以提高测量的准确度 【答案】B

2．控制电流电解分析法和控制电位电解分析法各有何优缺点？ 答：（1）控制电流电解分析法 ①优点：电解效率高，分析速度快。 ②缺点：由于阴极电位不断负移，其他类型的离子也有可能沉积下来，所以选择性差， 只能用于溶液中只有一种可以还原金属离子的定量分析。 （2）控制电位电解分析法 ①优点：由于控制阴极电位能有效地防止共存离子的干扰，因此选择性好，既可作定量
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解所用的时间，根据 Faraday 定律，由电流强度 i 和电解时间 t 即可算出被测物质的质量 m 电荷量，电流与反应时间的乘积就是电荷量，不用线路中，串联一个能测量流过电解池电 荷量的库仑计，就构成了一个控制电位库仑分析装置，在电解过程中，控制工作电极的电位 保持恒定值，使被测物质以 100％的电流效率进行电解，当电解电流趋近于零时，指示该物 质已被电解完全。通常采用库仑计来测量电荷量。常用的库仑计有气体库仑计和电子积分库 仑计。
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测定，又可用于分离，常用于多种金属离子共存情况下的某一种离子含量的测定。 ②缺点：很难分离还原电位相差不大的金属离子。
3．库仑分析法与电解分析法在原理、装置上有何异同点？ 答：（1）原理上的异同点 ①相同点：都需要通过控制分解电压或阴极电位来实现不同金属离子的分离，库仑分析 也属于电解分析的范畴。 ②不同点：通常的电解分析是通过测量电极上析出的物质的质量来进行定量分析；而库 仑分析是通过体系的电量来进行定量测定的。 （2）装置上的异同点 ①相同点：均需要有阴极电位控制的装置。 ②不同点：库仑分析中需要在电解回路中串联一个库仑计以测量通过体系的电量。
7．某溶液含有 2mol·L－1 Cu2＋和 0.01mol·L－1 Ag＋，若以 Pt 为电极进行电解。

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。

第十八章毛细管电泳和其他分离技术18.1 复习笔记一、电泳基本原理1．粒子的电泳迁移（1）电泳淌度①外电场作用下，离子的迁移速率为v i＝μi E②电泳淌度式中，η为溶剂黏度，r为离子的有效半径。

（2）电渗流①Zeta电位的产生毛细管内壁充入pH≥3的电介质，管壁表面硅羟基解离而带负电荷，与之接触的缓冲液形成双电层，水相与石英毛细管相接触的表面带一层正电荷，于是产生了电位差。

②电渗现象电渗现象是指在高电压作用下，双电层中的水合阳离子层引起溶液在毛细管内整体向负极方向移动的现象。

③电渗流电渗流是指电渗力驱动下的毛细管中整体液体的流动。

式中，ε为介电常数，ξ为Zeta电位。

④塞式流图18－1 电渗流（a）和高效液相色谱（b）的流型及相应的样品区带（3）表观淌度和出峰顺序①离子在电场中的实际迁移速率v＝（μEOF＋μi）E②出峰顺序a．带正电荷的粒子所受电场力与电渗流方向一致，其迁移速率为移v EOF＋v i，先流出毛细管。

b．中性粒子不受电场作用，其迁移速率等于v EOF，随电渗流一起流出。

c．带负电荷的粒子所受电场力与电渗流方向相反，迁移速率等于v EOF－v i，后流出。

2．影响峰宽的因素（1）理论塔板数式中，l为溶质的迁移距离，即毛细管的有效长度，σT是各种引起区带展宽因素的总和。

（2）电泳峰的标准偏差（或方差）式中，为扩散因素，为进样因素，为吸附因素，为检测器因素为温度因素为电分散因素。

①扩散纵向扩散决定分离的理论极限效率。

②进样进样体积大于扩散控制的区带宽度，分离就会变差；进样量太小，对检测器的要求就高。

③吸附吸附作用可能引起电泳峰拖尾，甚至引起不可逆吸附。

④温度焦耳热可导致毛细管内部的温度梯度不均匀和局部黏度的变化，从而引起区带展宽。

⑤电分散电分散使试样峰变形，从而影响分离效率。

3．毛细管电泳的分离效率（1）色谱理论的纵向扩散项式中，D为组分的扩散系数，t为组分在毛细管中的迁移时间，L为毛细管的总长度，l为毛细管的有效长度，U为加在毛细管两端的电压。

第四章原子发射光谱法1．何谓共振线、灵敏线、最后线和分析线？它们之间有什么联系？答：（1）共振线：以基态为跃迁低能级的光谱称为共振线。

（2）灵敏线：是指元素特征光谱中强度较大的谱线，通常具有较低激发电位和较大跃迁概率的共振线。

（3）最后线：是指试样中被测元素含量或浓度逐渐减小时而消失的谱线。

最后线往往就是最灵敏线。

（4）分析线：分析过程中所使用的谱线，是元素的灵敏线。

由于共振线是最强的谱线，所以在没有其他谱线干扰的情况下，通常选择共振线作为分析线。

2．影响原子发射光谱谱线强度的因素有哪些？谱线自吸对光谱定量分析有何影响？答：（1）影响原子发射光谱谱线强度的因素①谱线的性质，如激发能、跃迁概率和统计权重：谱线强度与粒子的激发能是负指数关系；谱线强度与跃迁概率成正比关系；谱线强度与统计权重成正比关系。

②基态原子密度：谱线强度与基态原子密度成正比关系。

③激发温度：激发温度升高，谱线强度增大，但存在最佳的激发温度；不同元素的不同谱线各有最佳激发温度。

（2）谱线自吸对光谱定量分析的影响谱线的自吸不仅影响谱线的强度，而且还影响谱线的形状。

当元素含量很小，即原子密度低时，谱线不呈现自吸现象；当原子密度增大时，谱线便产生自吸；当元素含量增大到一定程度时，由于自吸现象严重，谱线的峰值强度会完全被吸收。

由于自吸现象影响谱线的强度和形状，所以光谱定量分析的灵敏度和准确度都下降，限制可分析的含量范围。

3．激发光源的作用是什么？对其性能有何具体要求？答：（1）激发光源的作用激发光源可提供失养蒸发、解离和激发所需要的能量，并产生辐射信号。

激发光源对发射光谱分析的准确度、精密度和元素的检出限影响很大。

（2）对激发光源性能的要求激发能力强，灵敏度高，稳定性好，结构简单，操作方便，使用安全。

目前常用的光源有电弧、电火花和电感耦合等离子体等。

4．常用的激发光源有哪几种类型？简述工作原理和基本特点。

答：常用的激发光源有如下四种：（1）直流电弧光源①工作原理：直流电弧被高频引燃装置引燃，阴极产生热电子发射，电子在电场作用下高速奔向阳极，炽热的阳极斑使试样蒸发、解离，解离的气态原子与电子碰撞激发并电离，形成的正离子撞击阴极，阴极不断发射电子，这样电极间形成等离子体，并维持电弧放电，气态原子、离子与等离子体中其他粒子碰撞激发，产生原子、粒子的发射光谱。

b．利用形成混晶的共沉淀。
②有机共沉淀剂
a．利用胶体凝聚作用的共沉淀；
b．利用形成离子缔合物的共沉淀；
c．利用惰性共沉淀剂共沉淀。
3．生物大分子的沉淀分离和纯化
（1）盐析法
①用途
适用于各种蛋白质和酶的分离。
②影响因素
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a．等体积萃取时
b．分配比 D 一定时 体积比 V 水/V 有越小，萃取率 E 就越大。 ③萃取计算 萃取 n 次 （4）分离系数 2．重要的萃取体系 （1）金属螯合物萃取体系 螯合剂的阴离子能与待萃取的金属离子形成中性螯合物，带有较多的疏水基团。 ①金属螯合物的萃取平衡
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三、溶剂萃取分离法
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溶剂萃取分离法是指利用物质对水的亲疏性不同而进行分离的一种方法。
1．萃取分离的基本原理
（1）萃取过程的本质
萃取过程的本质是将物质由亲水性转化为疏水性。
（2）分配系数和分配比
①A 以单一形体存在
蛋白质浓度、溶液的 pH、离子强度、温度的影响。 （2）有机溶剂沉淀法 ①沉淀机理 降低水的介电常数，导致具有表面水层的生物大分子脱水，相互聚集，最后析出。 ②用途 用于蛋白质和酶、多糖、核酸以及生物小分子的分离。 ③优缺点 a．优点：分辨能力比盐析法高，沉淀不用脱盐，易于过滤。 b．缺点：对具有生物活性的大分子容易引起变性失活，操作要求在低温下进行。 ④影响因素 有温度、试样浓度、pH、离子强度等。 （3）选择性变性沉淀法 ①定义 选择性变性沉淀法是指有选择地使蛋白质、酶与核酸等生物大分子变性沉淀，以达到分 离提纯的目的。 ②分类 a．热变性； b．选择性酸碱变性。 （4）等电点沉淀法 等电点沉淀法是利用蛋白质在等电点时溶解度最低而各种蛋白质又具有不同等电点的 特点进行分离的方法。