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南京大学仪器分析习题解答

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1 第二章习题答案

1.P23 电极电位的能斯特方程为：ORaazFRTln

注：P23指教材页码，下同。

若电池的反应式为：aA + bB ⇋ cC+dD 则在298.15K时，该电池的电动势为

E = bBaAdDcCaaaaZElg0592.0

2.P14 条件电位校准了离子强度、配位效应、水解以及pH的影响。

3.P17 0类金属电极不是。

4.P22 Cottrell方程的数学表达式为：i=zFADoco/Dot Cottrell方程表明：（1）在大量支持电解质存在下的静止溶液中，平面电极上的电解电流与电活性物质浓度成正比，这是定量分析的基础；（2）电解电流与电活性物质在溶液中的扩散系数的平方根成正比；（3）电解电流与时间的平方根成反比。

5. P22 法拉第定律表示通电电解质溶液后，在电极上发生化学变化的物质，其物质的量n与通入的电量Q成正比；通入一定量的电量后，电极上发生反应的物质析出质量m与摩尔质量M成正比。其数学表达式为：n=zFQ

6. 解：首先写出原始的M|M2+(c)电极的电极电位表达式，并将相关的配位平衡关系代入。然后再计算条件电位'的值。

首先写Cu2+|Cu电极电位的能斯特方程

2lg20592.0Cu

由Cu2+配合物的平衡关系得

422YCuCuYK＝稳 ４稳YKCuYCu22

将[Cu2+]代入能斯特方程

4242lg20592.01lg20592.0lg20592.0YCuYKYKCuY稳稳

将已知数据代入，并计算条件电位'

219.0103.61lg20592.0377.01lg20592.018'＝稳KV(vs.SCE)

7.解：（1）Cu2+ + 2e ⇋ Cu Fe3+ + e = Fe2+ Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe 2+

（3）E = (32FeFe—CuCu2 ) — 23222lg20592.0FeFeCu

2 = 0.700 — 0.337 —20592.0lg2201.02.002.0

= 0.336 (V) > 0 原电池

（4）E=0.771—0.337=20592.0 lgK lg K= 4.59×1014

8. 解：(1) 由题中所给的几种物质所知，构成电池的两支电极分别为：银电极和饱和甘汞电极(由Hg、Hg2Cl2 、KCl溶液组成)，两半电池间用盐桥连接，电池的表示式为：

(-)Hg| Hg2Cl2, Cl-(饱和)‖Ag+(xc)| Ag(+)

(2) 若该电池的银电极的电位校正，则电池的电动势E为

SCEAgAgElg0592.0

lg[Ag+]=-3.92

则未知Ag+的浓度为 [Ag+]＝1.12×10-4 mol·L-1

(3)饱和甘汞电极为参比电极，银电极为指示电极。

(4)通常，盐桥内充满饱和KCl琼脂溶液。在该电池中应充KNO3,盐桥的作用是减小液接电位。

9.解：(1)电池的电极反应和总反应

阳极 2Ag + 2Ac-(0.200 mol·L-1) ⇋2AgAc + 2e

阴极 Cu2+(0.100mol·L-1) ⇋ Cu

电池总反应 2Ag+ + Cu2++ 2Ac-⇋2AgAc + Cu

注意：在溶液中[Ac-]的浓度为0.200 mol·L-1

(2) 为了计算AgAc的Ksp，应写出电池的电动势的能斯特表示式

][lg10592.0lg20592.02AcKCuEspAgAgCuCu

查表2.1几个常用标准电极电位表，并将题中数据带入，得：

-0.372=0.337 + lg20592.0(0.100) – 0.799 – 0.0592lg200.0spK

lgKsp = 72.20592.0161.0Ksp = 1.91×10-3 (乙酸银)

注：若[Ac-]用0.100 mol·L-1代入计算，将得错误结果。

10. 解：Zn + 2Ag+ ⇋ Zn2+ + 2 Ag

E =（AgAg/ - ZnZn/2）— 20592.0AgZn2

=(0.799 + 0.763) —20592.0lg23.001.0=1.59 V

20592.0lgK= 0.799 + 0.763 K= 5.89 × 1052 ， K大， 反应完全。

Ag+ 非常小，[Zn2+] = 0.01 + 0.3= 0.31 mol·L-1

3 K= AgAgZn22 = 23 × 10-27 与答案有差别

第三章习题答案

1. P25 kISE20592.0lgaＭ

2. g = 内参比 + m + d

3. P33 BAZZBpotBAAAaKaZbE,lg0592.0 ，E为电池电动势；常数项b包括离子选择电极的内外参比电极电位、电极膜不对称电位及液接电位；a为离子的活度；z为离子的电荷数；下标A为主响应离子；B为干扰离子；potBAK,为电位选择系数。

4.不要求； 5. 不要求。

6.P42 使用离子计（或pH计）进行测定时，选用的离子计的输入阻抗应≥1011Ω，最小分度为0.1mV,量程±1000 mV以及稳定性要好。

7. 解：（1）方法一 ：直接根据下式计算，将数据代入得未知溶液pH

PHx = PHs + 0592.0EsEx=5.00 + 0592.0218.0328.0= 6.86

方法二 ：若公式记不清楚，可根据题意，由测量电池的排列得电动势

E = 甘—（k－0.0592PH）= b + 0.0592 PH

将测定标准缓冲溶液和未知溶液时获得的数据分别代入上式，有

0.218 = b + 0.0592 × 5.00

0.328 = b + 0.0592 × PHx

解以上两式得未知溶液的PHx

PHx=5.00 + 0592.0218.0328.0 = 6.86

8.解： PMgx =PMgs +0296.0EsEx= -lg( 6.87 × 10-3) + 0296.0367.0446.0=2.16 +2.67 = 4.83

（2）测定时电位±0.002V变化而引起的得Mg2+浓度变化

PMgx = 2.16 + 0296.0002.0367.0446.0 = 4.901.26 × 10-5 mol·L-1

PMgx = 2.16 + 0296.0002.0367.0446.0 = 4.761.74 ×10-5 mol·L-1

Mg2+浓度在1.26 × 10-5～1.74 ×10-5 mol·L-1浓度范围内变化。

9. 解：  = k + 0.0592lg[Naa+ potKNaK,·Ka]

- 0.203 =k + 0.0592lg[1.25×10-3+0.24×0] k= - 0.031 V

4 194.01020.124.01050.1lg0592.0031.0332V（vs.SHE）

10. 解：Cx = CsVxVs × (10Δ/S - 1)-1 = 0.50 × 00.2510.0(0.5913415510—1)-1 = 1.575 × 10-6 g/mol

F= 2.010010575.16 = 7.9 ×10-4

11. Cx = 2×5.000 × 10-4 × 00.5050.0(1100.580.3090.328)-1 = 8.88 ×10-6mol·L-1

12.不要求。

13.解：

(1) 电极的实际斜率s由式(3.22)得

s = 2lg12= 30.012 ＝30.0)3.78(1.96＝59.1mV/pNH4+

(2) NH4+浓度由式（3.20）计算

Cx =1SC反对数=

11.59)1.96(1.8000.5010000.150.03反对数= 865.010000.15= 1.16×10-5 mol·L-1(NH4+)

14.解：(1)由题意知，在H = 12时，测得的电位值 1 = -250mV 是CN-和I-的贡献。

)lg(,1IpotICNCNaKask (1)

在pH = 4 时，CN-以HCN形式存在，则电位值2= -235mV是I-的贡献。

由式(1)得 IpotICNaKsk,2lg (2)

题中后面的测定步骤相当于用标准加入法求I-的浓度。利用式(3.6)得

1sccI反对数

(3)

xssVVCc

(2) 根据以上讨论，可由式(3)先计算出I-的浓度。

5 664100.019100.091.0562912351001000.900.1反对数Ic mol·L-1

计算出I-的浓度后，有两种方法计算混合试液中CN-的含量。

(3) 第一种方法

首先将式(1)和式(2)合并整理，得

11021,sIpotICNCNaKa

其次，将已知数据代入上式

661002.11101000.12.10.56250235CNa mol·L-1

(4) 第二种方法

首先，将Ic=1.00×10-6 mol·L-1以及其他已知数据代入②算出k值

61000.12.1lg0.56235k

b = -566

其次，将k值代入①计算CN-的浓度

61000.12.1lg0.56566250CNa

661028.21020.1CNa

CNa=1.08×10-6 mol·L-1

15. 解：滴定时用银电极为指示电极，它的电极电位为：AgAglg0592.0

当滴定到终点时，[Ag+]=[I-]=SPK 将[Ag+]代入电极电位关系式得终点时电位

SPAgKlg0592.0＝终 代入已知数据

2117)103.9lg(0592.0799.0＝终

＝0.799—0.475

= 0.324 V

终点时电位计上的读数=0.324-0.242=0.082 V

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仪器分析习题解答

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北京化工大学

仪器分析习题解答

董慧茹 编

2005年2月

精选文档，供参考！ 第二章 电化学分析法习题解答

25. 解： pHs = 4.00 , Es = 0.209V

pHx = pHs ＋059.0EsEx

(1) pHx1 = 4.00 + 059.0209.0312.0 = 5.75

(2) pHx2 = 4.00 ＋059.0209.0088.0 = 1.95

(3) pHx3 = 4.00 ＋059.0209.0017.0 = 0.17

26. 解： [HA] = 0.01mol/L , E = 0.518V

[A-] = 0.01mol/L , ΦSCE = 0.2438V

E = ΦSCE － Φ2H+/H2

0.518 = 0.2438 － 0.059 lg[H+]

[H+] = ka][][AHA = 01.001.0ka

0.518 = 0.2438 － 0.059 lg01.001.0ka

lgka = - 4.647

ka = 2.25×10-5

27. 解： 2Ag+ + CrO24 = Ag2CrO4

[Ag+]2 = ][24CrOKsp 精选文档，供参考！ AgCrOAgSCEE/42

- 0.285 = 0.2438 - [0.799 + 224)][lg(2059.0CrOKsp]

][lg24CrOKsp = - 9.16 , ][24CrOKsp = 6.93×10-10

[CrO24] = 10121093.6101.1 = 1.59×10-3 (mol/L)

南京工业大学仪器分析期末试卷

南京工业大学仪器分析期末试卷

仪器分析复习题解

一、选择题

1．在原子吸收分析中，测定元素的灵敏度、准确度及干扰等，在很大程度上取决于（ ）

A．空心阴极灯 B．火焰

C．原子化系统 D．分光系统

2．原子吸收分析中光源的作用是（ ）

A．提供试样蒸发和激发所需的能量

B．在广泛的光谱区域内发射连续光谱

C．发射待测元素基态原子所吸收的特征共振辐射

D．产生紫外线

3、下列类型的电子能级跃迁所需能量最大的是（ ）

A．* B．n*

C．* D．*

4．助色团对谱带的影响是（ ）

A．波长变长 B．波长变短

C．波长不变 D．谱带蓝移

5．某种化合物，其红外光谱上3000～2800cm－1，1450crn－1，1375cm－1和720cm－1等处有主要吸收带，该化合物可能是（ ）

A．烷烃 B．烯烃 C．炔烃 D．芳烃

6．下列气体中，不能吸收红外光的是（ ）

A．H2O B．CO2

C．HCl D．N2

7．*跃迁的特点是（ ）

A．摩尔吸光系数大 B． 属禁阻跃迁

C．谱带强度弱 D．是生色团的孤对电子向反键轨道跃迁产生的

8．原子发射光谱定量分析常采用内标法，其目的是（ ）

A．提高灵敏度 B．提高准确度

C．减少化学干扰 D．减小背景

9．用离子选择性电极进行测量时，需用磁力搅拌器搅拌溶液，这是为了（ ）

仪器分析习题答案.doc

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第二章习题解答

1.筒要说明气相色谱分析的基木原理

借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的 亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发(气液色谱)，或 吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。

2 .气相色谱仪的基本设备包括哪儿部分？各有什么作用？

气路系统.进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统.

气相色谱仪具有一个让载气连续运行管路密闭的气路系统.

进样系统包括进样装置和气化室.其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化， 然后快速定量地转入到色谱柱中.

3 .当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少，是否 会引起分配系数的改变？为什么？

答:固定相改变会引起分配系数的改变，因为分配系数只于组分的性质及固定相与流动相的 性质有关.

所以(1)柱长缩短不会引起分配系数改变

(2) 固定相改变会引起分配系数改变

(3) 流动相流速增加不会引起分配系数改变

(4) 相比减少不会引起分配系数改变

4. 当下列参数改变时：(1)柱长增加,(2)固定相景增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大，是 杏会引起分配比的变化？为什么

答：k=K/b,而b=VM/VS ,分配比除了与组分，两相的性质，柱温，柱压有关外，还与相比有关,

而与流动相流速，柱长无关.

故：(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减小

5. 试以塔板高度H做指标，讨论气相色谱操作条件的选择.

解:提不:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释，同时考虑流速的影响，选择最佳

载气流速.P13-24o

（1）选择流动相最佳流速。

（2） 当流速较小时，可以选择相对分了质量较大的载气（如N2,Ar）,而当流速较大时， 应该选择相对分了质量较小的载气（如H2,He）,同时还应该考虑载气对不同检测器的适应 性。

仪器分析课后习题答案解析

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课后习题答案

第一章：绪论

1． 解释下列名词：

（1）仪器分析和化学分析；（2）标准曲线与线性范围；（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限。

答：（1）仪器分析和化学分析：以物质的物理性质和物理化学性质（光、电、热、磁等）为基础的分析方法，这类方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法；化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。

（2）标准曲线与线性范围：标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的范围称为该方法的线性范围。

（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限：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，称为方法的灵敏度；精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度；试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度；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，称为这种方法对该物质的检出限。

第三章光学分析法导论

1． 解释下列名词：

（1）原子光谱和分子光谱； （2）原子发射光谱和原子吸收光谱；

（3）统计权重和简并度； （4）分子振动光谱和分子转动光谱；

（5）禁戒跃迁和亚稳态； （6）光谱项和光谱支项；

（7）分子荧光、磷光和化学发光； （8）拉曼光谱。

答：（1）由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱；由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。

（2）当原子受到外界能量（如热能、电能等）的作用时，激发到较高能级上处于激发态。但激发态的原子很不稳定，一般约在108 s内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱；当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态，这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。

（3）由能级简并引起的概率权重称为统计权重；在磁场作用下，同一光谱支项会分裂成2J＋1个不同的支能级，2J＋1称为能级的简并度。