现代仪器分析第二版刘约权课后习题答案
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现代仪器分析习题解答 20xx 年春
第 12 章 电位分析及离子选择性电极分析法 P216 1． 什么是电位分析法？什么是离子选择性电极分析法？ 答：利用电极电位和溶液中某种离子的活度或浓度之间的关系来测定 待测物质活度或浓度的电化学分析法称为电位分析法。 以离子选择性电极做指示电极的电位分析， 称为离子选择性电极分析 法。
2．何谓电位分析中的指示电极和参比电极？金属基电极和膜电极有 何区别？
答：电化学中把电位随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化， 并能 反映出待测离子活度或浓度的电极称为指示电极。 电极电位恒定， 不 受溶液组成或电流流动方向变化影响的电极称为参比电极。 金属基电极的敏感膜是由离子交换型的刚性基质玻璃熔融烧制而成 的。膜电极的敏感膜一般是由在水中溶解度很小， 且能导电的金属难 溶盐经加压或拉制而成的单晶、多晶或混晶活性膜。
4. 何谓TISAB容液？它有哪些作用？
答：在测定溶液中加入大量的、 对测定离子不干扰的惰性电解质及适 量的pH缓冲剂和一定的掩蔽剂，构成总离子强度调节缓冲液（TISAB 其作用有：恒定离子强度、控制溶液 pH、消除干扰离子影响、稳定 液接电位。• pH2=7.24 aH+=5.75X10-8 mol?L-1
5. 25 C时，用pH=4.00的标准缓冲溶液测得电池：“玻璃电极丨H+ (a=X
mol?L-1)|饱和甘汞电极”的电动势为 0.814V,那么在c(HAc)=1.00
X 10-3 mol?L-1的醋酸溶液中，此电池的电动势为多少？ (KHAc=1.8X
10-5,设 aH+=[H+])
解：T E仁© (+)--© (-)=©( +) - (K-0.0592pH1)
E2=© (+)--© (-)=©( +) - ( K-0.0592pH2
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••• E2- E1= E2-0.814=0.0592(pH2- pH1)
••• E2=0.814+0.0592(-lg/Kc-4.00)=0.806 (V)
6. 25C时，用pH=5.21的标准缓冲溶液测得电池：“玻璃电极丨H+
( a=X
mol?L-1)|饱和甘汞电极”的电动势为 0.209V,若用四种试液分别
代替标准缓冲溶液，测得电动势分别为①0.064V;②0.329V;③0.510V;
④0.677V,试求各试液的pH和H+活度
解：(1)A E仁0.064-0.209=0.0592(pH1-pHs)
T pHs=5.21
• pH1=2.76 aH+=1.74X10-3 mol?L-1
(2) A E2=0.329-0.209=0.0592(pH2-pHs)
t pHs=5.21
(3) A E3=0.510-0.209=0.0592(pH3-pHs)
T pHs=5.21
••• pH3=10.29 aH+=5.10X 10-11 mol?L-1
(4) A E4=0.677-0.209=0.0592(pH4-pHs)
t pHs=5.21
• pH4=13.12 aH+=7.60X 10-14 mol?L-1
7. 25C时，电池：“镁离子电极 | Mg2+ (a=1.8X 10-3mol?L-1)| 饱 和甘汞电极”的电动势为0.411V,用含Mg2+试液代替已知溶液，测 得电动势为0.439V,试求试液中的pMg值。
解：T E2-丘仁(0.0592/2) pMg+ (0.0592/2) lg(1.8X 10-3)
0.439-0.411= (0.0592/2)pMg-0.0813
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• pMg=3.69
8 25C时，电池：“N03离子电极 | N03-(a=6.87X 10-3mol?L-1)
饱和甘汞电极”的电动势为0.3674V,用含N03-试液代替已知浓度的 NO3-溶液，测得电动势为0.4464V,试求试液的pNO3值。
解：T E2- E1=0.4464--0.3674=-0.0592 pNO3-0.0592lg(6.8710-3)
0.079=-0.0592 pNO3+0.128
• pNO3=0.828
第 4 章 原子吸收光谱法 P60
1. 影响原子吸收谱线宽度的因素有哪些？其中最主要的因素是什
么？ 答：影响原子吸收谱线宽度的因素有自然宽度△ fN、多普勒变宽和压
力变宽。其中最主要的是多普勒变宽和洛伦兹变宽。 3．原子吸收光谱法，采用极大吸收进行定量的条件和依据是什么？ 答：原子吸收光谱法，采用极大吸收进行定量的条件：①光源发射线 的半宽度应小于吸收线半宽度； ②通过原子蒸气的发射线中心频率恰 好与吸收线的中心频率v 0相重合。
定量的依据： A=Kc 4．原子吸收光谱仪主要由哪几部分组成？各有何作用？
答：原子吸收光谱仪主要由光源、原子化器、分光系统、检测系统四 大部分组成。
光源的作用：发射待测元素的特征谱线。
原子化器的作用： 将试样中的待测元素转化为气态的能吸收特征光的
基态原子
分光系统的作用： 把待测元素的分析线与干扰线分开， 使检测系统只
能接收分析线
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检测系统的作用： 把单色器分出的光信号转换为电信号， 经放大器放
大后以透射比或吸光度的形式显示出来。
5．使用空心阴极灯应注意些什么？如何预防光电倍增管的疲劳？
答：使用空心阴极灯应注意：使用前须预热；选择适当的灯电流
预防光电倍增管的疲劳的方法：避免长时间进行连续光照
6．与火焰原子化器相比，石墨炉原子化器有哪些优缺点？ 答：与火焰原子化器相比，石墨炉原子化器的优点有： 原子化效率高， 气相中基态原子浓度比火焰原子
化器高数百倍， 且基态原子在光路中 的停留时间更长，因而灵敏度高得多。 缺点：操作条件不易控制，背景吸收较大，重现性、准确性均不如火 焰原子化器，且设备复杂，费用较高。 7．光谱干扰有哪些，如何消除？ 答：原子吸收光谱法的干扰按其性质主要分为物理干扰、化学干扰、 电离干扰和光谱干扰四类。
消除方法：
物理干扰的消除方法： 配制与待测溶液组成相似的标准溶液或采用标 准加入法，使试液与标准溶液的物理干扰相一致。
化学干扰的消除方法：加入释放剂或保护剂。
电离干扰的消除方法： 加入一定量的比待测元素更容易电离的其它元 素（即消电离剂），以达到抑制电离的目的。
光谱干扰的消除方法： 缩小狭缝宽度来消除非共振线干扰； 采用空白 校正、氘灯校正和塞曼效应校正的方法消除背景吸收。
0．比较标准加入法与标准曲线法的优缺点。
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答：标准曲线法的优点是大批量样品测定非常方便。缺点是：对个别 样品测定仍需配制标准系列， 手续比较麻烦， 特别是遇到组成复杂的 样品测定，标准样的组成难以与其相近，基体效应差别较大，测定的 准确度欠佳。
标准加入法的优点是可最大限度地消除基干扰， 对成分复杂的少量样 品测定和低含量成分分析，准确度较高；缺点是不能消除背景吸收， 对批量样品测定手续太繁，不宜采用。
1．原子吸收光谱仪有三档狭缝调节，以光谱带 0.19nm、0.38nm 和
1.9nm 为标度，对应的狭缝宽度分别为 0.1mm、0.2mm 和 1.0mm， 求该仪器色散元件的线色散率倒数；若单色仪焦面上的波长差为
20nm.mm-1，狭缝宽度分别为 0.05mm、0.1mm、0.2mm 及 2.0mm 四 档，求所对应的光谱通带各为多少？
解： v W=D?S
••• D=W/S
D仁W1/S仁0.19/0.1=1.9nm.mm-1
D2=W2/S2=0.38/0.2=1.9nm.mm-1
D3=W3/S3=1.9/1.0=1.9nm.mm-1
W仁D?S1=2.(X 0.05=0.1 nm
W2=D?S2=2.(X 0.1=0.2nm
W3=D?S3=2.(X 0.2=0.4nm
W4=D?S4=2.(X 2.0=4.0nm
2. 测定植株中锌的含量时，将三份 1.00g植株试样处理后分别加入
0.00mL、1.00mL、2.00mL0.0500mol?L-1ZnCI2标准溶液后稀释定容为
25.0mL,在原子吸收光谱仪上测定吸光度分别为 0
230、0 453、0.680,求植株试样中锌的含量(3.33X 10-3g.g-1)
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解：设植株试样中锌的含量为 Cx mol.L-1
v A=KC
••• A仁 KCx
A2=K(25X 10-3CX+1.00X 0.0500X 65.4X10-3)/25 X 10-3
A3=K(25X 10-3CX+2.00X 0.0500X 65.4X10-3) /25 X 10-3
解之得 Cx=2X 10-3 mol.L-1 •植株试样中锌的含量为 3.33X 10-3g.g-1
第5章 紫外可见吸收光谱法 P82 1．电子跃迁有哪几种类型？哪些类型的跃迁能在紫外及可见光区吸 收光谱中反映出来？
答：电子跃迁的类型有四种：6宀6 * ,n^6 * ,n^n * , n^n *。 其中n^6 *, n^n
*, n^n *的跃迁能在紫外及可见光谱中反映出 来。
4．何谓发色团和助色团？举例说明。
答：发色团指含有不饱和键，能吸收紫外、可见光产生 n-n *或n 宀兀*跃迁的基团。例如：> C=C<, — C= C —,> C=O, — N=N —, —COOH 等。
助色团：指含有未成键 n 电子，本身不产生吸收峰，但与发色团相
连能使发色团吸收峰向长波方向移动，吸收强度增强的杂原子基团
例如：— NH2，—OH，—OR，—SR，—X 等。
9.已知一物质在它的最大吸收波长处的摩尔吸收系数K为 1.4X
104L?mol-1?cm-1,现用1cm吸收池测得该物质溶液的吸光度为 0.850，
计算溶液的浓度。
解：T A=KCL
••• C=A/ (KL)=0.850/(1.4 x 104X 1)=0.607X 10-4 (mol?L-1 )
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0.K2CrO4的碱性溶液在372nm处有最大吸收，若碱性K2CrO4溶液的 浓度
