儀器分析問題解答

1、一、名詞解釋1.分儲效應：將試樣中各物質(zhì)按其沸點從低到高先后順序揮發(fā)進入分析區(qū)的現(xiàn) 象稱為分儲效應或選擇揮發(fā).2,共振線和共振電位：原子中的一個外層電子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷產(chǎn)生的譜線, 稱為共振線；上述躍遷所需要的能量稱為共振電位.3 .多普勒變寬：又稱熱變寬,它是發(fā)射原子熱運動的結果.如果發(fā)射體朝向觀 察器如光電倍增管移動,輻射的表觀頻率要增大,反之,那么要減小.所以觀 察器接收的頻率是v+A丫和?A %之間的頻率,于是出現(xiàn)譜線變寬.4 .原子熒光：將一個可被元素吸收的波長的強輻射光源,照射火焰中的原子或 離子,原子的外層電子從基態(tài)躍遷至高能態(tài),大約在10-8s內(nèi)又躍回基態(tài)或低能態(tài),同時發(fā)射出

2、與照射光相同或不同波長的光,這種現(xiàn)象稱為原子熒光.5 .原子發(fā)射光譜：在室溫下,物質(zhì)所有的原子都是處于基態(tài).通過火焰、等離 子體、電弧或火花等的熱能可將它們原子化后并激發(fā)至高能級軌道.激發(fā)態(tài)原子的壽命很短,在它返回基態(tài)時伴隨發(fā)射一個輻射光子,產(chǎn)生發(fā)射光譜線.6 .原子吸收光譜：處于基態(tài)原子核外層電子,如果外界所提供特定能量的光輻 射恰好等于核外層電子基態(tài)與某一激發(fā)態(tài)之間的能量差時,核外層電子將吸收特征能量的光輻射由基態(tài)躍遷到相應激發(fā)態(tài),從而產(chǎn)生原子吸收光譜.7 .單重態(tài)與三重態(tài)：對于有兩個外層電子的原子,它存在具有不同能量的受激 單重態(tài)和三重態(tài),在激發(fā)的單重態(tài)中,兩電子的自旋相反或配對,在三重

3、態(tài) 中兩電子自旋平行.8 .激發(fā)電位：將元素原子中一個外層電子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)所需的能量.9 .熒光量子產(chǎn)率：發(fā)射熒光的分子數(shù)與激發(fā)分子總數(shù)的比值.或發(fā)射光量子數(shù) 與吸收光量子數(shù)的比值.10 .分子發(fā)光：分子吸收外來能量時,分子的外層電子可能被激發(fā)而躍遷到更高 的電子能級,這種處于激發(fā)態(tài)的分子是不穩(wěn)定的,它可以經(jīng)由多種衰變途徑而躍 遷回基態(tài).這些衰變的途徑包括輻射躍遷過程和非輻射躍遷過程,輻射躍遷過程 伴隨的發(fā)光現(xiàn)象,稱為分子發(fā)光.11 .化學發(fā)光：化學反響過程中生成的激發(fā)態(tài)物質(zhì)所產(chǎn)生的光輻射.12 .助色團：本身不產(chǎn)生吸收峰,但與生色團相連時,能使生色團的吸收峰向長 波方向移動,并且使其吸

4、收強度增強的基團.13 .生色團：指分子中可以吸收光子而產(chǎn)生電子躍遷的原子基團.14 .紅移和藍移：因取代基的變更或溶劑的改變,使其吸收帶的最大吸收波長 入maXg生移動；向長波方向移動稱為紅移；向短波方向移動稱為藍移.15 .化學位移：由屏蔽作用引起的共振時磁場強度的移動現(xiàn)象.16 .濃差極化：由于物質(zhì)傳遞造成的電極外表濃度對溶液本體濃度的偏離而引起 的極化.17 . Nernst響應斜率：以離子選擇電極的電位 E 或電池電動勢對響應離子活 度的負對數(shù)pa作圖,所得校準曲線呈直線局部的斜率即為電極的響應斜率, Nernst 響應斜率為 59.2/n mV.18 .色譜別離：色譜別離是基于混合

5、物各組分在兩相中分配系數(shù)的差異, 當兩相 作相對移動時,被別離物質(zhì)在兩相間進行連續(xù)、屢次分配,組分分配系數(shù)微小差 異導致遷移速率差異,實現(xiàn)組分別離.19 .梯度洗脫：將兩種或兩種以上不同性質(zhì)但互溶的溶劑, 隨時間改變而按一定 比例混合,以連續(xù)改變色譜柱中沖洗液的極性、離子強度或 pH值等,從而改變 被測組分的相對保存值,提升別離效率,加快分析速度.20 .程序升溫：在一個分析周期內(nèi),爐溫連續(xù)地隨時間由低溫向高溫線性或非線 性地變化,以使沸點不同的組分在其最正確柱溫下流出, 從而改善別離效果,縮短 分析時間.二、簡答及問做題1 .簡述原子發(fā)射光譜攝譜法定性分析過程及方法.答：定性分析過程樣品制備

6、；攝譜,攝譜時需用哈特曼光闌,使樣品和標 準鐵譜并列攝譜；檢查譜線,只要在試樣光譜中檢出了某元素的一根或幾根不 受干擾的靈敏線,即可確定該元素的存在.定性分析方法 標準試樣光譜比擬法；元素光譜圖比擬法.2 .按順序?qū)懗鲈游展庾V儀和紫外-可見分光光度計的主要結構組成答：原子吸收光譜儀銳線光源-原子化器-單色器或分光系統(tǒng)-檢測器-記錄顯示系統(tǒng)紫外-可見分光光度計光源 -單色器或分光系統(tǒng) -吸收池 -檢測器 -記錄顯示系統(tǒng)3 .為什么在原子吸收光譜中需要調(diào)制光源？怎樣調(diào)制？答：光源調(diào)制的目的是將光源發(fā)射的共振線與火焰發(fā)射的干擾輻射區(qū)別開來.光源的調(diào)制是用一定頻率的電源供應空心陰極燈, 使光源的輻

7、射變成一定頻率的 脈沖光信號,到達檢測器時,產(chǎn)生一個交流電信號,再將交流放大器也調(diào)到與光 源相同頻率上,即可放大并讀出.而火焰產(chǎn)生的干擾輻射未變成交流信號, 不能 通過放大器,于是便到達消除火焰發(fā)射干擾的目的.4 .何謂元素的靈敏線、最后線和分析線？闡述三者之間的關系.答：進行定性或定量分析的特征譜線稱為分析線.每種元素的原子光譜線中,凡 是具有一定強度、能標記某元素存在的特征譜線,稱為該元素的靈敏線.最后線 是指當試樣中某元素的含量逐漸減少時, 最后仍能觀察到的幾條譜線,它也是該 元素的最靈敏線.5 .試述原子熒光和分子熒光產(chǎn)生的原理.答：原子熒光產(chǎn)生的原理：將一個可被元素吸收的波長的強輻射

8、光源,照射火焰 中的原子或離子,原子的外層從基態(tài)躍遷至高能態(tài),大約在10-8s內(nèi)又躍回基態(tài)或低能態(tài),同時發(fā)射出與照射光相同或不同波長的光.分子熒光的產(chǎn)生原理：室溫下大多數(shù)分子處在電子能級基態(tài)的最低振動能 級,當其吸收了和它所具有的特征頻率相一致的電磁輻射以后,可以躍遷至第一 或第二激發(fā)單重態(tài)中各個不同振動能級和各個不同轉(zhuǎn)動能級,產(chǎn)生對光的吸收. 通過無輻射躍遷,它們急劇降落至第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動能級后,再回到基 態(tài)振動能級時,以光的形式弛豫,所發(fā)出的光即為分子熒光.6 .試述分子熒光和磷光的產(chǎn)生過程.答：在室溫下大多數(shù)分子均處在基態(tài)的最低振動能級,當基態(tài)分子吸收相應的特 征電磁輻射后,可以

9、躍遷至第一或第二等激發(fā)單重態(tài)各個不同振動能級和轉(zhuǎn) 動能級.通過無輻射躍遷,它們急劇降落至第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動能級后, 以輻射的形式弛豫回到基態(tài)各個振動能級時所發(fā)出的光稱作熒光.在同樣的分子軌道上,處于三重態(tài)分子的能量低于相應單重態(tài)分子.但是, 通常第一激發(fā)三重態(tài)的一個振動能級幾乎與第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動能級的 能量相同.因此,由第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動能級, 有可能通過系問竄躍躍遷 至第一激發(fā)三重態(tài),再經(jīng)過振動弛豫到其最低振動能級.由此激發(fā)態(tài)以輻射的形 式弛豫回至基態(tài)各個振動能級時所發(fā)出的光稱作磷光.7 .熒光的熄滅答：熒光分子與溶劑分子或其它溶質(zhì)分子的相互作用引起熒光強度降低的現(xiàn)象稱

10、為熒光熄滅.這些引起熒光強度降低的物質(zhì)稱為熄滅劑.引起熒光熄滅的主要因 素有：碰撞熄滅,能量轉(zhuǎn)移,氧的熄滅作用,自熄滅和自吸收等8 .處于單重態(tài)和三重態(tài)的分子其性質(zhì)有何不同？為什么會發(fā)生系問竄越？答：對同一物質(zhì),所處的多重態(tài)不同其性質(zhì)明顯不同.第一,單重態(tài)S分子在磁場中不會發(fā)生能級的分裂,具有抗磁性,而三重態(tài)T有順磁性；第二,電子在不同多重態(tài)之間躍遷時需換向,不易發(fā)生.因此,S與T態(tài)間的躍遷概率總比單重態(tài)與單重態(tài)間的躍遷概率??；第三,單重激發(fā)態(tài)電子相斥比對應的三重激發(fā)態(tài) 強,所以,各狀態(tài)能量上下為：S2>T2>Si>Ti>&, Ti是亞穩(wěn)態(tài)；第四,受激 S態(tài)的平

11、均壽命大約為10-8s,而亞穩(wěn)的Ti態(tài)的平均壽命在10-410s；第五,S0-Ti 形式的躍遷是 禁阻的,不易發(fā)生,但某些分子的Si態(tài)和Ti態(tài)間可以互相轉(zhuǎn)換, 且Ti-S0形式的躍遷有可能導致磷光光譜的產(chǎn)生.系問竄越易于在Si和Ti間進行,發(fā)生系問竄越的根本原因在于各電子能級 中振動能級非?？拷?勢能面發(fā)生重疊交叉,而交叉地方的位能相同.當分子處 于這一位置時,既可發(fā)生內(nèi)部轉(zhuǎn)換,也可發(fā)生系問竄越,這決定于分子的本性和 所處的外部環(huán)境條件.9 .如何掃描熒光物質(zhì)的激發(fā)光譜和熒光光譜？答：i固定第二單色器的波長,使測定的熒光波長保持不變,然后改變第一單 色器的波長由200700 nm進行掃描.以測

12、出相對熒光強度為縱坐標,以相應的 激發(fā)光波長為橫坐標作圖,所繪出的曲線就是該熒光物質(zhì)的激發(fā)光譜.2固定 第一單色器的波長,使激發(fā)光波長和強度保持不變,然后改變第二單色器的波長, 從200700 nm進行掃描,所獲得的光譜就是熒光光譜.10 .采用紫外-可見分光光度法進行定量分析時,在實際工作中,為什么繪制的 標準曲線往往不是一條直線即產(chǎn)生偏離朗伯-比爾定律現(xiàn)象？答：原因是：i目前用多種方法獲得的入射光均為復合光,并非完全意義上的 單色光；2比爾定律本身具有局限性,它只適用于稀溶液< 0.0imol L-i,是一個有限定條件的定律；(3)溶液的不均勻性,如一局部入射光因散射而損失； (4)

13、溶液中發(fā)生化學變化,如解離、締合及形成新的配合物等.11 .簡述紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件.答：v1射=v«動；分子在振動過程中必須有偶極矩的變化.12 .核磁共振譜中為什么用化學位移標示峰位,而不用共振頻率的絕對值？答：采用相對差值化學位移標示峰位, 而不用共振頻率的絕對值標示,有兩個原 因：氫核的共振頻率很大,而差值很小,測定絕對值不如測定相對值準確方便.核的共振頻率與儀器的磁場強度有關, 同一個核在不同磁場的儀器中,將測得 不同的共振頻率,因此,假設用頻率標示共振峰,將不便于比擬,而相對值那么與磁 場強度無關.13 .為什么化學位移可以用來進行氫核結構類型的鑒定？答：在有機化合物中

14、,不同類型的質(zhì)子(氫核)由于化學環(huán)境不同,其核外電子 云密度不同,在外磁場中受到的電子屏蔽效應不同.由核磁共振方程： v共振=B°(1-a),式中.為屏蔽常數(shù),其大小與質(zhì)子核外電子云密度及所處的化 2 二學環(huán)境有關.不同的質(zhì)子,即化學環(huán)境不同的質(zhì)子,其共振吸收峰將出現(xiàn)在1HNM就的不同頻率區(qū)域或不同磁場強度區(qū)域,即產(chǎn)生了化學位移.據(jù)此,可以進 行氫核結構類型的鑒定.14 .在分子質(zhì)譜中,亞穩(wěn)離子峰是怎樣產(chǎn)生的？其主要特點和作用是什么？答：質(zhì)量為m1的母離子,不僅可以在電離室中進一步裂解生成質(zhì)量為 m2的子離子和中性碎片,而且也可以在離開電離室后的自由場區(qū)裂解為質(zhì)量等于m2的子離子.由

15、于此時該離子具有 m2的質(zhì)量,具有m1的速度u,所以這種離子在質(zhì) 譜圖上既不出現(xiàn)在 m1處,也不出現(xiàn)在 m2處,而是出現(xiàn)在比 m2低的m*處.這 、,?口一、一,一* m2種峰稱為亞穩(wěn)離子峰.它的表觀質(zhì)量 m*與m1、m2關系如下：m* 二 一 m1由于在自由場區(qū)分解的離子不能聚焦于一點, 故在質(zhì)譜圖上,亞穩(wěn)離子峰比 較容易識別：它的峰形寬而矮小,且通常 m/e為非整數(shù).亞穩(wěn)離子峰的出現(xiàn),可 以確定m；T m：開裂過程的存在.15 .在分子質(zhì)譜中,什么是分子離子峰？其主要特點和作用是什么？答：分子受電子流或其它能量撞擊后,失去一個價電子而生成帶正電荷的離子稱 為“分子離子,其在質(zhì)譜圖中相應的峰

16、稱為“分子離子峰.特點：位于質(zhì)譜圖高質(zhì)荷比端右端；為奇電子離子.作用：可以用來確定化合物的相對分子質(zhì)量.16 .簡述電位法定量分析中對參比電極的要求,并列舉出幾種常用的參比電極.答：對于參比電極,要求滿足三個條件：可逆性；重現(xiàn)性；穩(wěn)定性. 常用的參比電極有：氫電極,銀-氯化銀電極和甘汞電極.評分標準：每個條件1分,共3分；常用的參比電極答復正確得2分.答：離子在離開電離室到達收集器之前的飛行過程中,發(fā)生分解而形成低質(zhì)量的離子所產(chǎn)生的峰,稱為亞穩(wěn)離子峰.17 .請推導pH值實用定義的數(shù)學表達式.答：用pH玻璃電極和飽和甘汞電極組成電池,測量RT .川 Es - Esce k - F 1n as在

17、同樣的條件下測量待測試液的電動勢Ex一.RT貝U Ex = EscE -kln axx scexpH標準溶液的電動勢Es,-并整理得：Es -ExRT .RT .In asIn aFFPs18 .根據(jù)色譜峰流出曲線可說明什么問題?答：1根據(jù)色譜峰的個數(shù),可以判斷試樣中所含組分的最少個數(shù);(2)(3)根據(jù)色譜峰的保存值,可以進行定性分析；根據(jù)色譜峰下的面積或峰高,可以進行定量分析;(4)(5)根據(jù)色譜峰的保存值及其區(qū)域?qū)挾?可判斷色譜柱別離效能；根據(jù)色譜峰兩峰間的距離,可評價固定相和流動相選擇是否適宜.19.說明氣相色譜分析的程序升溫和液相色譜分析的梯度洗脫.答：在氣相色譜分析中,假設樣品組分的

18、沸點范圍很寬,那么采用程序升溫,即按一 定的程序連續(xù)改變色譜柱的溫度,使低沸點和高沸點的組分都能在各自適宜的溫度下得到良好的別離；在液相色譜分析中,假設樣品組分的分配比 K值范圍很寬, 那么采用梯度洗脫,即按一定的程序連續(xù)改變流動相的極性, 使極性不同的組分能在各自適宜極性的流動相中得到別離.六、計算題1.用氟離子選擇電極與 Ag/AgCl電極組成測量電池.取 25.00mL水樣中參加 25.00mL總離子強度調(diào)節(jié)溶液 A,測得其電池電動勢為325mV.假設在A溶液中 參加1mL 1.00X0-3mol L-1的氟離子標準溶液后,測得電池電動勢為一 317mV, 假設將A溶液用總離子強度調(diào)節(jié)液

19、稀釋一倍,測得電動勢為 342mV,求水樣中 含氟的濃度為多少？解：設參加25.00mL總離子強度調(diào)節(jié)溶液A中的氟的濃度為cf-E =K + S IgcF-0.325= K + SlgcF-0.342= K + SlgcF-/23c1.00X10-0.317 =K+Slg c +一 51得0.017=0.301SS=0.05650.008100.0565 _1_ _51=5.09 父 10 (mol L )-并將S代入得:1.00 10cf _=F 51那么水樣中含氟的濃度為2cF-=1.02X10-4mol L-1答：水樣中含氟的濃度為1.02 X0-4mol L-1.2 .用氟離子選擇電極

20、測定水樣中的氟.取水樣25.00 mL,參加TISAB 25.00 mL ,測得其電位值為0.1372 V 對SCE;再參加1.00 X0-3mol L-1標準氟溶液1.00 mL,測得其電位值為一0.1170 7 6tSCE,氟離子選擇電極的響應斜率為 58.0 mV/pFo精確計算水樣中氟離子的摩爾濃度.解：設待測試液中F-濃度為Cx,待測試液的體積為Vx；標準溶液中F-濃度為Cs, 體積為Vs.Ex = K+SlgcxE1 =K+SlgCsVsCxVxVxVs-并整理得:CV 10 型 SVxVx +Vs、Vx +Vs /代入數(shù)值得:1.0 103 1.00 cx50.00 1.00.0

21、.1170+0.1372100.05850.0050.00 +1.00 /_ _ 5-1= 1.57 父 10 mol L那么原水樣中氟離子的濃度為：c1 =3.14 10mol LF答：原水樣中氟離子的濃度為：心=3.14 10,mol LF 13 .某pH計的標度每改變一個pH單位,相當于電位的改變?yōu)?60 mVo今欲用響 應斜率為50 mV/pH的玻璃電極來測定pH為5.00的溶液,采用pH為2.00的標準溶液來標定,測定結果的絕對誤差為多大?解:(Ex-Es)FEx EspHx = pHs (2 二 pHs 丁E = (5.00 2.00) 50 = 150 mV川藍:2.5實際測量的

22、pH =2.00 + 2.5 = 4.5測定結果的絕對誤差為4.5 5.0 = 0.5 pH答：略.4 .今有4.00 g牙膏試樣,用50.00 mL檸檬酸緩沖溶液同時還含有 NaCl煮 沸以得到游離態(tài)的氟離子,冷卻后稀釋至100 mL.取25mL,用氟離子選擇電極 測得電池電動勢為0.1823 V,參加1.07X0-3mg-L-1標準氟溶液5.0 mL后電位 值為0.2446 V,請問牙膏試樣中氟離子的質(zhì)量分數(shù)是多少？解：設待測試液中F-濃度為cx,待測試液的體積為Vx；標準溶液中F-濃度為cs, 體積為Vs.Ex = K+SlgCxE1 =K+SlgCsVs CxVx Vx Vs-并整理得

23、:cx =cVsVx +Vs 10E/SVx代入數(shù)值得:,. _31.07 105.0cx 二 7 Z Z25.0 5.00.2446 _0.1823100.059225.025.0 5.0=1.71 X0-5 mg L-11 71 100 100_8牙膏試樣中氟離子的質(zhì)量分數(shù)是一0r100 100% =4.28 10-8%4.00 103-10.100 mol L答：略.5 .將一鈉離子選擇電極和一飽和甘汞電極組成電池,測量活度為的NaCl溶液時,得到電動勢67.0 mV;當測量相同活度的KCl時,得到電動勢 113.0 mV.(1)試求選擇性系數(shù)；(2)假設將電極浸在含NaCl (a =1

24、.00 W-3 mol L-1) 和KCl (a =1.00 10-2 mol L-1)的混合溶液中,測得電動勢將為何值？a Na+= 0.100 mol L-1,a k+= 0.100解：(1)：Ei = 67.0 mV, E2 = 113.0 mV, mol L-1Ei = K-S lg aNa+E2 = K-S lg Kpota k+-并整理得：lg Kpot =E2 - EiS= .0.77759.2Kpot = 0.167(2) a'Na+= 1.00 10-3 mol L-1,aK+= 1.00 10-2 mol L-1那么電動勢 E = K-S lg (a' Na

25、+ Kpota'K+ )-并整理得:pot 1E = Ei-S lgaNa K aK= 67.0 -59.2lg1.00 10“ 1.67 1.00 10“二160 mV0.100答：略.6.用玻璃電極作指示電極,以0.2 mol L-1的氫氧化鈉溶液電位滴定0.0200 mol L-1的苯甲酸溶液,從滴定曲線上求得終點時溶液的pH為8.22,二分之一終點時溶液的pH為4.18,試計算苯甲酸的離解常數(shù).解：設HA為苯甲酸,其解離常數(shù) Ka=c(H3O+)c(A-)/c(HA)二分之一終點時,c(HA) = c(A -)/Ka= c(H3O+)一一一 一-5pKa= pH = 4.18K

26、a=6.6 X05答：苯甲酸的離解常數(shù)Ka=6.6 10-5.7,用電導池常數(shù)為0.53cm1的電導池測得某硝酸溶液的電導為 22.7mS,計算該硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度. A"m,NO3=7.144 10-3S? nhmof1AD°m,H+=3.4982 10-2S? nhmof1解：8 =0.53cm=53m-1G=22.7ms=22.7 10-3SAlm,NO3-=7.144 10-3S? n2?mol-1Nm,H+=3.4982 10-2S? mmo-1G=(1/9 ) Xi&m =(1/9 ) xcm州ORAm,H+) 3G X 022.7 10 3X53c

27、 =A0°m,NO3-+A'm,H+7.144 10-3+3.4982 10-2=28.6 mol? m-3 =0.0286 mo? L-1答：該硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為 0.0286 mol? L-1.8 .Hg2c12的溶度積為2.0漢0-18, KCl的溶解度為330g?11溶液,EHg2+,Hg =+0.80V,試計算飽和甘汞電極的電極電位.解： ：Ksp (Hg2c12)=2.0 M0-18C1-=330g?L-1/74.5 g?mor1 =4.43mo1?L'1 E Hg；Hg = + 0.80V _IHg2c12 +2e = 2Hg + 2C1Hg2c1

28、2 = Hg22+ + 2C1-Hg22+ +2e = 2HgE = E%；Hg + (0.0592/2)1gHg22+=E®Hg二Hg +(0.0592/2)1g Ksp ( Hg2c12) 0.05921gC1-=+0.80 + (0.0592/2)1g2.0 10-18 旬.05921g4.43=0.24V答：飽和甘汞電極的電極電位是0.24V9 . 1,0俯3mol L-1的K2CrO7溶液在波長450nm和530nm處的吸光度分別為0.200 和0.050.1.0 X0-4mol L-1的KMnO4溶液在波長450nm處無吸收,在 530nm處 的吸光度為0.420.今測得

29、某K2CrO7和KMnO4混合溶液在波長450nm和530nm 處的吸光度分別為0.380和0.710.試計算該?M合溶液中 K2CrO7和KMnO4的濃 度.假設吸收池長為10 mm.(8分)解：ci=1.0 10-3 mol L-1, A1 (450nm)=0.200, A1 (530nm)=0.050;C2=1,0 10-4mol L-1, A2 (450nm)=0, A2 (530nm)=0.420.設混合溶液中K2CrO7和KMnO4的濃度分別為cx和cy A (450nm)=0.380, A (530nm)=0.710450nmA450nm0.200530nm450nm2530nm

30、2bci530nmAbc1A2450nmbc2bc231.0 1.0 100.0501.0 1.0 100.4201.0 1,0 10/-2= 2.0 10=50= 4.2 103450nm450nm450nmA = a cx + 名2 cy = 0.380A530nm =鳥530nmcx 十婷30nmey = 0.710代入數(shù)據(jù)得：2.0 X02 cx =0.380cx= 1.90 X0-3 mol L-150 M,90 10-3+4.2 10%=0.710cy= 1.46 X0-4 mol L-1答：混合溶液中K2CrO7和KMnO4的濃度分別為1.90 X0-3 mol L-1和1.46

31、 X0-4 mol L-1.10 .用原子吸收法測睇,用鉛做內(nèi)標.取 5.00mL未知睇溶液,參加2.00mL 4.13聞/mL的鉛溶液并稀釋至10.00mL,測得Asb/Apb=0.808,另取相同濃度的睇和鉛溶液,測得Asb/APb=1.31,計算未知液中睇的質(zhì)量濃度.解：設在10.00mL溶液中,睇的質(zhì)量濃度為 01,又在10.00mL溶液中,鉛 的質(zhì)量濃度為02=0.826閨/mLASb - k1C1APb - k2C2依據(jù)A = kc并由題意得：AsbKa生 =0.808APbk2C2ASb _ k1CAPbk2C上=% =1.31k2APb將式代入式得:0.808 =1.31 2C

32、2二 C1=0.509 0mL那么原未知溶液中睇的質(zhì)量濃度為0.509 10.00/5.00=1.018 聞/mL答：未知液中睇的質(zhì)量濃度為1.018 ©mL11 .解：物質(zhì)A和B在一根18 Cm長的柱上的保存時間分別為16.40和17.63 min.不被保存組分通過該柱的時間為1.30 min.峰底寬度為1.11和1.21 min,計算(1)柱的別離度；(2)柱的平均塔板數(shù)；(3)踏板高度；(4)到達1.5分 離度所需的柱長度.(8分)解：L=18 Cm tR= 16.40 min tR2= 17.63 min tM = 1.30 minWi=1.11 min W2=1.21min

33、(1)由別離度定義可得R=2 (tR2-tR1)/ (W1+W0=2 (17.63 16.40) / (1.11+ 1.21) = 1.06(2)由式 N = 16 (tR/W) 2= 16(16.40/1.11) 2 =3493和 N=16 (tn/WA) 2=16(17.63/1.21) 2 =3397N 平均=(3493+3397) =3445(3) H= L/N 平均=18 13445= 5.2 X0-3 cm(4)因k和a不隨N和L而變化,因此將Ni和N2代入下式,可得1 k2并用一式去除另一式RiNi此處腳標1和2分別指原柱和增長后的柱.代入數(shù)據(jù)得1.06,3445=1.5；n7N

34、2=3445 (1.5/1.06) 2=6.9 X03L2=N2H = 6.9 103X5.2 10-3 = 35.9 cm答：所以到達1.5別離度所需的柱長度為35.9 cm.12.用3 m的填充柱得到A , B兩組分的別離數(shù)據(jù)為：tM =1 min , tR(A)= 14 min, tR(B)=17 min, Wa=Wb=1 min.當A, B兩組分剛好完全別離時,柱子長度最短 需多少？解：由題意,在L1=3 m的填充柱上2 lltR(B) -tR(A)2(17-14) 0R.3Wb Wa1 1當A、B兩組分剛好完全別離時,那么c ' N ： -1k2由R411 k2R2=1.5o

35、設此時的柱長為L2貝(j旦=J1('；,*不變)R2N2那么8=L1R2L2又NHL2 =艮 1 11= (-)2 x3 = 0.75 m<R1 J3答：當A, B兩組分剛好完全別離時,柱子長度最短需0.75 m.13.長度相等的兩根色譜柱,其范第姆特常數(shù)如下：ABC柱 10.18 cm0.40 cm2?J0.24 s柱 20.05 cm0.50 cm2?s10.10 s 如果載氣流速是0.50 cm?S1,那么,這兩根柱子給出的理論塔板數(shù)哪一個大 ？(2)柱1的最正確流速是多少？解：A1= 0.18 cmB1= 0.40 cm2?S1C1= 0.24 sA2= 0.05 cmB

36、2= 0.50 cm2?s1C2= 0.10 s(1)假設u = 0.50 cm?s1代入范第姆特方程得H1=A1+B1/u+C1U= 0.18+ 0.40/0.50+0.24 0.50=1.1cmH2=A2+B2/u+C2U= 0.05+0.50/0.50+0.10 0.50=1.1cmN=L/H 由 Li=L2 Hi= H2 得：Ni=N2即這兩根柱子給出的理論塔板數(shù)一樣大.(2) u 最彳i1= vBi/Ci = V0.40/0.24 = 1.29 cm?J1柱1的最正確流速為1.29 cm?s14 .當色譜柱溫為150c時,其范第姆特方程中的常數(shù)：A=0.08 cm, B= 0.15c

37、m2?s1, C=0.03 s,這根柱子的最正確流速是多少？所對應的最小塔板高度為多少？ 解：A= 0.08 cm, B=0.15 cm2?., C=0.03 su 最彳i= 元/C = V0.15/0.03 = 2.24 cm?：H 最小=A+ 2MB >C = 0.08+2,0.15 X 0.03 = 0.2cm=2.14 mm答：柱的最正確流速為2.24 cm?s1,所對應的最小塔板高度為2.14 mm.15 .在200 cm長的氣相色譜填充柱上以氮為載氣,改變流動相流速,用甲烷測 定死時間tM為100 s, 50 s, 25 s,以苯為溶劑測定柱效分別為1098, 591, 30

38、6, 試計算：(1) van Deemter方程中的A, B, C值.(2)最正確流速uopt和最小板高 Hmino (3)欲保持柱效為最小板高時的 7090%,載氣流速應限制在多少范圍？ 解：L = 200 cm, tM1= 100 s, tM2= 50 s, tM3= 25 s, N1= 1098, N2= 591, N3= 306.Hu = L/ tMH =L/N u1= 200/100 = 2 cm/s,u2 = 200/50 = 4 cm/s, u3= 200/25 = 8 cm/s,Hi = 200/1098 = 0.182 cm, H2 =200/591 = 0.338 cm,

39、H3 =200/306 = 0.654 cm(1) 由式H = A + B /u + Cu代入數(shù)據(jù)得A + B /2 + 2C = 0.182A + B /4 + 4C = 0.338A + B /8 + 8C = 0.6542C1/4 B = 0.156一4C-1/8 B = 0.3162X 得：B = 0.0107由止匕解得C = 0.0793A= 0.0180(2) uopt = (B/C)1/2 = 0.367 cm/sHmin = A +2(BC)1/2= 0.0762 cm(3) Nmax = L/ HminHmin/70% = A + B / U1+ C U1Hmin/90% = A + B / U2+ C U216.從分布平衡研究中,測定溶質(zhì)M和N在水和正己烷之間的分布平衡K = M h2o/N hex分別為6.01和6.20采用吸附水的硅膠填充柱,以正己烷為流動相分 離兩組份,填充柱的 Vs/Vm為0.442,試計算：1各組分保存因子.2 兩組分間的選擇因子.3實現(xiàn)兩組分間別離度為1.5需多少理論塔板數(shù)？ 4 假設填充柱的板高為2.2 X0-3 cm,需多長色譜柱？ 5如流動相流速