分析化学习题解答
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合编
第十一章
常用的分离和富集方法
湛江师范学院化学科学与技术学院
杜建中
1.试说明定量分离在定量分析中的重要作用。
答：在分析较复杂的试样时，其它组分的存在往往影响定量测定的准确度，在严重的情况下，甚至可使测定无法进行，因此在分析测定时，必须考虑共存组分对测定的影响及其减免方法，分离是消除干扰最简单、最彻底的方法。在许多情况下，需要选用适当的分离方法使待测组分与干扰组分分离，以保证测定结果的可靠性和准确性。
2.何谓回收率？在分析工作中对回收率有何要求？
答：回收率(R A )是指待测组分A 经分离或富集后测得的质量与它在试样中(分离或富集前)的质量之比，回收率越高表明分离效果越好。分离常量组分时，回收率应大于99％，分离微量组分时回收率在90％～110％就可满足要求。
3.何谓分离率？在分析工作中对分离率有何要求？
答：分离率(S B/A )表示干扰组分B 与待测组分A 的分离程度，S B/A =R B /R A ×100%，分离率越低或B 的回收率越低，说明A 与B 分离的越完全，干扰消除的越完全。通常对常量待测组分与常量干扰组分，分离率应小于0.1％，微量待测组分和常量干扰组分，分离率应小于10－
4％。 4.有机沉淀剂和有机共沉淀剂有什么优点？
答：与无机沉淀剂相比，有机沉淀剂具有较高的选择性，所形成的沉淀溶解度较小，沉淀作用较完全，沉淀较纯净。同时有机沉淀剂通过灼烧容易除去，有利于称量测定。
在微量或痕量组分的分离与分析中，可以利用共沉淀现象分离和富集痕量组分，有机共沉淀剂是常用的共沉淀剂，其优点是①有机共沉淀剂一般是大分子物质，它的离子半径大，表面电荷密度较小，吸附杂质离子的能力较弱，因而选择性较好。②由于它是大分子物质，分子体积大，形成沉淀的体积也较大，对于痕量组分的富集很有利。③存在于沉淀中的有机共沉淀剂，在沉淀后通过灼烧而除去，不影响后面的分析。
5.何谓分配系数、分配比？二者在什么情况下相等？
答：在一定的温度和离子强度下，溶质A 同时接触两种互不混溶的溶剂时，A 就分配在这两种溶剂中，当这个过程达到平衡时，A 在两相中的平衡浓度之比称为分配系数(K D )。
在许多情况下,A 在两相中因为发生解离或聚合等副反应，A 在两相中并不以一种型体存在，A 在两相中的总浓度之比称为分配比(D)。
只有在最简单的萃取体系中，溶质在两相中存在的形式完全相同时D ＝K D 。
6.为什么在进行鳌合物萃取时控制溶液酸度十分重要？
答：由分配比的另一导出公式[]n
n HR [H ]D K =＋萃水有可知，溶液的酸度越小，被萃取物质的 分配比越大，越有利于萃取。但酸度过低又可能引起金属离子的水解，反而不利于萃取的进行，因此，萃取过程应根据具体情况控制溶液的酸度。
7.解释下列概念：交联度，交换容量，比移值。
答：合成离子交换树脂过程中，树脂中交联剂所占的质量百分数称为树脂的交联度。每克干树脂所能交换的相当于一价离子的物质的量称为离子交换树脂的交换容量。在纸色谱或薄层色谱中将原点至斑点中心的距离与原点至溶剂前沿的距离的比值称为比移值，可用于物质的定性鉴定。
8.在离子交换分离法中，影响离子交换亲和力的主要因素有哪些？
答：影响离子交换亲和力的因素有①离子所带电荷数：离子价态越高，树脂对它的亲和力越大。②离子的水化半径：相同价态的离子，水化半径越小(对阳离子而言，原子序数越大)，树脂对它的亲和力越大。③树脂的交联度越大，其选择性的影响越大，离子间亲和力的差异也越大。。
9.柱色谱、纸色谱、薄层色谱和离子交换色谱这几种色谱分离法的固定相和流动相各是什么？试比较它们分离机理的异同。
10.某水溶液含Fe 3+10mg ，采用某种萃取剂将它萃入某种有机溶剂中。若分配比D ＝99，用等体积有机溶剂分别萃取1次和2次，问在水溶液中各剩Fe 3+多少毫克？萃取百分率各为多少？
解：(1)萃取一次，设水相体积为V 水 mL ，有机相体积为V 有 mL ，
101100.10991V m m DV V =⨯
⨯水水有＝＝（m g）＋＋ 100.10100%99%10
E -=
⨯= (2)萃取二次 2220V 1m =m ()10()0.0010mg DV V 991
⨯⨯水有水＝＝（）＋＋ 100.0010100%99.99%10
E -=⨯= 11.一种螯合剂HL 溶解在有机溶剂中，按下面反应从水溶液中萃取金属离子
2()2()22M HL ML H ++++水水
有有 ＝ 反应平衡常数K ＝0.010。取10mL 水溶液，加10mL 含HL 0.010mol/L 的有机溶剂萃取M 2+。设水相
中的HL 和有机相中的M 2+可以忽略不计，且因M 2+的浓度较小，HL 在有机相中的浓度基本不变。试计算：(1)当水溶液的pH ＝3.0时，萃取百分率等于多少？(2)若要求M 2+的萃取百分率为99.9％，水溶液的pH 调至多少。
解：（1） [][]22222ML H K M HL ++⎡⎤⎣⎦=⎡⎤⎣⎦有水有水
[][]2
222220.0101ML HL K M H +⨯⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦有有－3.02＋水水（0.010）===（10） [][]22210050ML E M ML +=⨯⎡⎤⎣⎦有有
水％= ％＋ （2）M 2+的萃取百分率为99.9％，
2[ML ]=999[M]有水 [][]2
2229210.0100.010 1.0109992M HL H K ML ++-⎡⎤⎣⎦⎡⎤==⨯⨯=⨯⎣⎦有水水有
53.210(/)H mol L +-⎡⎤=⨯⎣⎦
pH ＝4.49
12.用某有机溶剂从100mL 含溶质A 的水溶液中萃取A 。若每次用20mL 有机溶剂，共萃取两次，萃取百分率可达90.0％，计算该萃取体系的分配比。
解：萃取率为90％，残留在水相中的A 为10％
2
2201000.1020100V m m DV V D ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭水水有＝＋ 10.8D =
13.某弱酸HB 在水溶液的K a ＝4.2×10－
5，在水相与有机相的分配系数K D ＝44.5。若将HB 从50.0mL 水溶液中萃取到10.0mL 有机溶剂中，试分别计算pH ＝1.0和pH ＝5.0时的萃取百分率（假设HB 在有机相中仅以HB 一种型体存在）。
解：进入有机相的只是HB ，而B －只存在水相，有机相几乎无B －，
当pH ＝1时 依据题意：水水有
][][][B HB HB D +=；根据弱酸电离平衡 ][][][+=H HB Ka B 水水
