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习题及答案

           电化学分析习题及参考答案

一、    填空题

1原电池的写法,习惯上把      极写在左边,      极写在右边,故下列电池中ZnZnSO4CuSO4Cu       极为正极,       极为负极。

2、当加以外电源时,反映可以向相反的方向进行的原电池叫          ,反之称为     

   ,铅蓄电池和干电池中,干电池为         

3、在电位滴定中,几种确定终点方法之间的关系是:在E-V图上的     就是一次微商曲线上的       也就是二次微商的         点。

4、极谱定性分析的依据是                 ,定量分析的依据是              

5、电解分析通常包括            法和         法两类,均可采用                电解过程进行电解。

6、在电极反应中,增加还原态的浓度,该电对的电极电位值           ,表明电对中还原态的          增强。反之增加氧化态的浓度,电对的电极电位值          ,表明此电对的             增强。

7、电导分析的理论依据是             。利用滴定反应进行时,溶液电导的变化来确定滴定终点的方法叫              法,它包括                        

8、极谱分析的基本原理是         。在极谱分析中使用       电极作参比电极,这是由于它不出现浓度差极化现象,故通常把它叫做         。

9、电解过程中电极的电极电位与它         发生偏离的现象称为极化。根据产生极化的原因不同,主要有        极化和          极化两种。

10 、离子选择性电极的电极斜率的理论值为           25℃时一价正离子的电极斜率是          ;二价正离子是          

11、某钠电极,其选择性系数KNa+,H+约为30。如用此电极测定PNa等于3的钠离子溶液,并要求测定误差小于3%,则试液的PH值应大于________

12、用离子选择性电极测定浓度为1.0´10-4mol/L某一价离子i,某二价的干扰离子j的浓度为4.0´10-4mol/L,则测定的相对误差为         。( 已知Kij =10-3)

13、玻璃电极在使用前,需在蒸馏水中浸泡24h以上,目的是         ,饱和甘汞电极使用温度不得超过           ℃,这是因为温度较高时       

二、    选择题

1、进行电解分析时,要使电解能持续进行,外加电压应(     )。

A 保持不变  B 大于分解电压  C 小于分解电压   D等于分解电压 E 等于反电动势

2、NaOH直接滴定法测定H3BO3含量能准确测定的方法是(   

A 电位滴定法    B 酸碱中和法     C 电导滴定法   D 库伦分析法   E 色谱法

3、已知在c(HCl)=1mol/LHCl溶液中:ΦCr2O72-/Cr3+=1.00V, ΦFe3+/Fe2+=0.68V。若以K2CrO7滴定Fe2+时,选择下列指示剂中的哪一种最适合。(   

A 二苯胺(Φ=0.76V);

B 二甲基邻二氮菲—Fe3+Φ=0.97V);

C 次甲基蓝(Φ=0.53V);

D 中性红(Φ=0.24V); E 以上都行

4、电位滴定法用于氧化还原滴定时指示电极应选用(    )。

A 玻璃电极   B 甘汞电极    C银电极  D 铂电极  E 复合甘汞电极

5、在电位法中离子选择性电极的电位应与待测离子的浓度(   

    A. 成正比                              B. 的对数成正比

C. 符合扩散电流公式的关系              D. 符合能斯特方程式

6、离子选择性电极的选择系数可用于(  )。

A. 估计共存离子的干扰程度   B. 估计电极的检测限

C. 估计电极的线性响应范围    D. 估计电极的线性响应范围

7、、用酸度计测定溶液的PH值时,一般选用______为指示电极。

A.     标准氢电极;B.饱和甘汞电极;C.玻璃电极。

8、用玻璃电极测量溶液pH值时,采用的定量方法为(  )

 A. 校正曲线法    B. 直接比较法   C. 一次加入法   D. 增量法   

9、用电位法测定溶液的pH值时,电极系统由玻璃电极与饱和甘汞电极组成,其中玻璃电极是作为测量溶液中氢离子活度(浓度)的______

A.金属电极,    B. 参比电极,    C. 指示电极,    D. 电解电极。

10 、总离子强度调节缓冲剂的最根本的作用是_____。

A.      调节pH值, B. 稳定离子强度, C. 消除干扰离子, D. 稳定选择性系数

三、计算题

1.  用电位滴定法测定硫酸含量,称取试样1.1969g,与小烧杯中,在电位滴定计上用c(NaOH)=0.5001mol/L的氢氧化钠溶液滴定,记录终点时滴定体积与相应的电位值如下:

滴定体积/mL

电位值/mV

滴定体积/mL

电位值/mV

23.70

183

24.00

316

23.80

194

24.10

340

23.90

233

24.20

351

已知滴定管在终点附近的体积校正值为-0.03mL,溶液的温度校正值为-0.4mL/L,请计算试样中硫酸含量的质量分数(硫酸的相对分子质量为98.08).

2、用电位的定法测定碳酸钠中NaCl含量,称取2.1116g试样,加HNO3中和至溴酚篮变黄,以c(AgNO3)=0.05003mol/L的硝酸银标准溶液的滴定结果如下表:

加入AgNO3溶液/mL

相应的电位值/mV

加入AgNO3溶液/mL

相应的电位值/mV

3.40

411

3.70

471

3.50

420

3.80

488

3.60

442

3.90

496

根据上表数值,计算样品中NaCl含量的质量分数。如果标准要求wNaCl0.50%,而标准未注明极限值的判定方法,请判断该产品是否合格?应如何报出分析结果?

3pH玻璃电极测定pH=5.0的溶液,其电极电位为43.5 mV,测定另一未知溶液时,其电极电位为14.5mV,若该电极的响应斜率为58.0 mV/pH,试求未知溶液的pH值。

4、、以0.05mol/kg KHP标准缓冲溶液(pH 4.004)为下述电池的电解质溶液,测得其电池电动势为0.209V

          玻璃电极 | KHP0.05mol/kg|| S.C.E.

   当分别以三种待测溶液代替KHP溶液后,测得其电池电动势分别为:(10.312V,(20.088V,(3-0.017V,计算每种待测溶液的pH值。

 

四、           简答题

1、在用离子选择性电极测定离子浓度时,加入TISAB的作用是什么?

2、何谓指示电极及参比电极?举例说明其作用。

 


 参考答案

1、负,正,Cu Zn

2.可逆电池,不可逆电池,不可逆电池

3.拐点,的最高点,等于零

4.半波电位,极限扩散电流

5.电重量,汞阴极电解分离,恒电流,恒电位

6、下降,还原能力,上升,氧化能力

7.欧姆定律,电导滴定,普通电导滴定法,高频电导滴定法

8、               大面积饱和甘汞电极   去极化电极

9、             未电解时体系的平衡电位,浓差,电化学

10、          2.303RT/nF      59.2mv; 29.6mv          

11、        6_

12、20%

13、恒定不对称电位        80电位值不稳定

二、选择题

1B 2C 3 B 4 D 5 D 6 A 7 B 8 B 9 C 10 B

三、、计算题:

1、  解: 做E-V曲线确定滴定终点

 

在曲线的两个拐电处作两条切线,然后再两条切线中间做一条平行线,平行线与曲线的交点即为滴定终点。

得:

Vep=23.95ml

WH2SO4=

2、  2解:做E-V曲线确定滴定终点

在曲线的两个拐电处作两条切线,然后再两条切线中间做一条平行线,平行线与曲线的交点即为滴定终点。

得:

Vep=3.65ml

3pH玻璃电极测定pH=5.0的溶液,其电极电位为43.5 mV,测定另一未知溶液时,其电极电位为14.5mV,若该电极的响应斜率为58.0 mV/pH,试求未知溶液的pH值。

解:PH=5.0+(14.5-43.5)/58.0=4.5

4、解:  ,

 (a) =5.75

 (b) =1.95;   (c) =0.17

 

四、简答题

1、  在用离子选择性电极测定离子浓度时,加入TISAB的作用是:

(1)       恒定离子强度

(2)       缓冲PH

(3)       掩蔽干扰

2指示电极:电极电位随被测电活性物质活度变化的电极。

   

参比电极:与被测物质无关、电位已知且稳定,提供测量电位参考的电极。

 

色谱分析习题及参考答案

一、填空题

1调整保留时间是减去           的保留时间 。

2气相色谱仪由五个部分组成,它们是                       

3、在气相色谱中,常以                      来评价色谱柱效能,有时也用          

         表示柱效能。

4、色谱检测器按响应时间分类可分为          型和          型两种,前者的色谱图为 

曲线,后者的色谱图为         曲线。

5、高效液相色谱是以           为流动相,一般叫做         ,流动相的选择对分离影响很大。

6、通过色谱柱的                    之比叫阻滞因子,用       符号表示。

7、层析色谱中常用比移值表示        。由于比移值Rf重现性较差,通常用       做对照。他表示               移行距离之比。

8、高效液相色谱固定相设计的原则是                  以达到减少谱带变宽的目的。

 

二、选择题

 

1、色谱法分离混合物的可能性决定于试样混合物在固定相中______的差别。

A. 沸点差,    B. 温度差,    C. 吸光度,    D. 分配系数。

2、选择固定液时,一般根据_____原则。

A. 沸点高低,   B. 熔点高低,  C. 相似相溶,  D. 化学稳定性。

3、相对保留值是指某组分2与某组分1的_______。

A. 调整保留值之比,B. 死时间之比, C. 保留时间之比, D. 保留体积之比。

4、气相色谱定量分析时______要求进样量特别准确。

A.内标法;B.外标法;C.面积归一法。

5理论塔板数反映了 ______。

A.分离度;    B. 分配系数;  C.保留值;  D.柱的效能。

6下列气相色谱仪的检测器中,属于质量型检测器的是

A.热导池和氢焰离子化检测器;   B.火焰光度和氢焰离子化检测器;

C.热导池和电子捕获检测器;     D.火焰光度和电子捕获检测器。

7、在气-液色谱中,为了改变色谱柱的选择性,主要可进行如下哪种(些)操作?(   

  A. 改变固定相的种类                B. 改变载气的种类和流速

C. 改变色谱柱的柱温                D. A)和(C

8进行色谱分析时,进样时间过长会导致半峰宽______

A. 没有变化,   B. 变宽,      C. 变窄,      D. 不成线性

9在气液色谱中,色谱柱的使用上限温度取决于 _____

A.样品中沸点最高组分的沸点,B.样品中各组分沸点的平均值。C.固定液的沸点。D.固定液的最高使用温度

10 、分配系数与下列哪些因素有关_____

A.与温度有关;B.与柱压有关;C.与气、液相体积有关;D.与组分、固定液的热力学性质有关。

11、对柱效能n,下列哪些说法正确_  ____ 

A. 柱长愈长,柱效能大;B.塔板高度增大,柱效能减小;C.指定色谱柱对所有物质柱效能相同;D.组分能否分离取决于n值的大小。

12、在气相色谱中,当两组分不能完全分离时,是由于(     )

A 色谱柱的理论塔板数少  B 色谱柱的选择性差   C 色谱柱的分辨率底  D 色谱柱的分配比小  E 色谱柱的理论塔板高度大

13.用硅胶G的薄层层析法分离混合物中的偶氮苯时,以环己烷—乙酸乙酯(9;1)为展开剂,经2h展开后,测的偶氮苯斑点中心离原点的距离为9.5cm,其溶剂前沿距离为24.5cm。偶氮苯在此体系中的比移值Rf为(     )

A 0.56    B 0.49    C 0.45   D 0.25   E 0.39

14、气相色谱分析下列那个因素对理论塔板高度没有影响(    )。

填料的粒度   B  载气得流速    C 填料粒度的均匀程度   D 组分在流动相中的扩散系数    E 色谱柱长

三、计算题

1用一根2m长色谱柱将组分AB分离,实验结果如下:

   空气保留时间30s A峰保留时间230sB峰保留时间250sB峰底宽  25s

求:色谱柱的理论塔板数nAB各自的分配比;相对保留值r2,1;两峰的分离度R;若将两峰完全分离,柱长应该是多少?

 

2、组分AB在一1.8m长色谱柱上的调整保留时间tA’=3min18stB’=3min2s,两组分峰的半宽分别为W1/2A=1.5mmW1/2B=2.0mm,记录仪走纸速度为600mm/h,试计算:

1       该柱的有效塔板高度H有效和相对保留值rA,B

(2)         如果要使AB的分离度R=1.5,色谱柱至少须延长多少?

3、从环己烷和苯的色谱图上测得死体积VM=3,VR环己烷=9.5,VR苯=16,计算苯对环己烷的相对保留值V苯-环己烷是多少?

4、  色谱柱长为1m,测得某组分色谱峰的保留时间为8.58min,峰底宽为52s,计算该色谱柱的理论塔板数及理论塔板高度。

5、  为了测定氢火焰离子化监测器的灵敏度注入0.5uL含苯0.05%的二硫化碳溶液,测得苯的峰高为12cm,半峰宽为0.5cm,记录器的灵敏度为0.2mV/cm,纸速为1cm/min,求监测器的灵敏度St。

6、在一根理论塔板数为9025的色谱柱上,测得异辛烷和正辛烷的调整保留时间为840s865s,则该分离柱分离上述二组分所得到的分离度为多少?

7 在鲨鱼烷柱上,60℃时下列物质的保留时间为:柱中气体(即tr0157.9s;正己烷420.0s;正庚烷829.2s;苯553.3s。计算苯在鲨鱼烷柱上60℃时的保留指数

8、某样品和标准样品经薄层层析后,样品斑点中心距原点9.0cm,标准样品斑点中心距原点中心7.5cm,溶剂前沿距原点15cm,求试样及标准样品的比移值(Rf)及相对比移值(Rst)。

四、简答题

1、色谱定性的依据是什么,主要有哪些定性方法。

 

2、简述热导检测器的分析原理?

 


          答案

一、填空题

1、   死时间

2、  气路系统、进样系统、分离系统、监测系统、记录系统

3、  理论塔板数(n,理论塔板高度(H) ,单位柱长(m) ,有效塔板理论数(n有效)

4、积分,微分,一台阶形,峰形

5、液体,载液

6、样品,载气移动速度,RF

7、组分在层析色谱中的位置,相对比移值Rst,样品移行距离,参考物质

8、缩短传质途径,降低传质阻力

 

二、选择题

1D  2 C  3 A  4 B  5 A B  6 B   7 A B C   8 B   9D 

10D 11 AB   12 C  13  E  14  E

三、计算题

1[]n=16(tR/Wb)2=16(250/25)2=1600

k’A=t’RA/t0=(230-30)/30=6.7

K’B=t’RB/t0=(250-30)/30=7.3

γ2,1=t’RB/t’RA=220/200=1.1

R=(t’RB-t’RA)/Wb=(220-200)/25=0.8

L=2×(1.5/0.8)27m

2[](1)n有效=

           H有效=L/n=(1.8×103)/2681=0.67mm

文本框: rA,B

 

 

(2) n有效=16R2(γ/(γ-1)) 2=16×1.52×(1.088/0.088)2=5503

 L’= n有效H有效=5503×0.67=3692mm3.69m

∴需延长.368-1.8=1.89m

四、简答题

1、  色谱定性的依据是:保留值

主要定性方法:纯物对照法;加入纯物增加峰高法;保留指数定性法;相对保留值法。

  

2、  热导检测器的分析原理:

热导池检测器是根据各种物质和载气的导热系数不同,采用热敏元件进行检测的。

 

1)每种物质都具有导热能力,欲测组分与载气有不同的导热系数;
2)热敏元件(金属热丝)具有电阻温度系数;
3)利用惠斯登电桥测量等设计原理。

 

原子吸收习题及参考答案

一、填空题

1、电子从基态跃迁到激发态时所产生的吸收谱线称为          ,在从激发态跃迁回基态时,则发射出一定频率的光,这种谱线称为         ,二者均称为           。各种元素都有其特有的        ,称为          

2、原子吸收光谱仪和紫外可见分光光度计的不同处在于          ,前者是           ,后者是             

3、空心阴极灯是原子吸收光谱仪的        。其主要部分是            ,它是由     

          制成。灯内充以            成为一种特殊形式的          。

4、原子发射光谱和原子吸收光谱法的区别在于:原子发射光谱分析是通过测量电子能级跃迁时        和         对元素进行定性、定量分析的,而原子吸收光谱法师测量电子能级 跃迁时           的强度对元素进行         分析的方法。

5、原子吸收光谱仪中的火焰原子化器是由       、       及             三部分组成。

6、分子吸收光谱和原子吸收光谱的相同点是:都是        ,都有核外层电子跃迁产生的    

    ,波长范围            。二者的区别是前者的吸光物质是           ,后者是        

7、在单色器的线色散率为0.5mm/nm的条件下用原子吸收分析法测定铁时,要求通带宽度为0.1nm,狭缝宽度要调到                

8、分别列出UV-Vis,AAS及IR三种吸收光谱分析法中各仪器组成(请按先后顺序排列):

UV-Vis:                                                                                    

AAS:                                                                                  

IR:                                                               

9、在原子吸收光谱仪上, ______产生共振发射线, ________产生共振吸收线。

在光谱分析中, 灵敏线是指一些_________________________________的谱线, 最后线是指____________________________________________

二、选择题

1、原子发射光谱分析法可进行_____分析。

A. 定性、半定量和定量,    B. 高含量,   C. 结构,   D. 能量。

2、原子吸收分光光度计由光源、_____ 单色器、 检测器等主要部件组成。

A. 电感耦合等离子体;   B. 空心阴极灯;    C. 原子化器;    D. 辐射源.

3、C2H2-Air火焰原子吸收法测定较易氧化但其氧化物又难分解的元素(如Cr)时,最适宜的火焰是性质:_____

 A.化学计量型    B.贫燃型     C.富燃型      D.明亮的火焰

4、贫燃是助燃气量_____化学计算量时的火焰。

A.大于;B.小于C.等于

 

5、原子吸收光谱法是基于光的吸收符合_______, 即吸光度与待测元素的含量成正比而进行分析检测的。

       A. 多普勒效应;    B. 朗伯-比尔定律;      C. 光电效应;    D.乳剂特性曲线.

6、原子发射光谱法是一种成分分析方法, 可对约70种元素(包括金属及非金属元素)进行分析, 这种方法常用于______

 A. 定性;   B. 半定量;      C. 定量;      D. 定性、半定量及定量.

7、原子吸收光谱法是基于气态原子对光的吸收符合_____,即吸光度与待测元素的含量成正比而进行分析检测的。

 A. 多普勒效应,  B. 光电效应,    C. 朗伯-比尔定律, D. 乳剂特性曲线。

8AES中, 设I为某分析元素的谱线强度, c为该元素的含量, 在大多数的情况下, I与c具有______的函数关系(以下各式中a、b在一定条件下为常数)。

 A. c = abI;      B. c = bIa ;     C. I = ac/b;      D. I = acb.

9、富燃是助燃气量_____化学计算量时的火焰。

A.大于;B.小于C.等于

 

10.空心阴极等的主要操作参数是(      )

A 灯电流    B 灯电压  C 阴极温度  D  内充气体压力   E  阴极溅射强度

11、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 原字化系统  D 分光系统    E 监测系统

12、原子发射光谱与原子吸收光谱产生的共同点在于(      )。

A激发态原子产生的辐射;

B辐射能使气态原子内层电子产生跃迁;

 C基态原子对共振线的吸收;

D能量使气态原字外层电子产生跃迁;

E 电能、热能使气态原子内层电子产生越迁。

三、计算题

1.  用原子吸收分光广度法测定某元素的灵敏度为0.01(ug/mL)/1%吸收,为使测量误差最小,需得到0.434的吸光度值,求在此情况下待测溶液的浓度应为多少?

9.在原子吸收光谱仪上,用标准加入法测定试样溶液中Cd含量。取两份试液各20.0ml,于250ml容量瓶中,其中一只加入2ml镉标准溶液(1mlCd10ug)另一容量瓶中不加,稀释至刻度后测其吸光度值。加入标准溶液的吸光度为0.116,不加的为0.042,求试样溶液中Cd的浓度(mg/L)?

四、简答题

1、  空心阴极灯可发射锐线,简述其道理。

2、  试简述发射线和吸收线的轮廓对原子吸收光谱分析的影响。

 


参考答案

一、填空题

1、共振吸收线,共振发射线,共振线,共振线,元素的特征谱线

2、单色器的位置不同,光源吸收池---单色器,光源单色器吸收池

3、  光源,杯形空心阴极,待测元素金属,其合金,低压氖或氩,辉光放电管

4、发射谱线的波长,谱线的强度,吸收同种元素发射谱线,定量

5、喷雾室,雾化室,燃烧器

6、吸收光谱,电子光谱,相同,溶液中的分子或离子,基态原子蒸汽

7、_0.05mm______

8   光源、分光系统、比色皿、光电倍增管、记录系统                                                                                 

        光源、 原子化系统 、分光系统、检测系统 、记录系统                                                                          

光源、样品池、、分光系统、检测系统 、记录系统         

9、元素激发电位低、强度较大的谱线,多是共振线

是指当样品中某元素的含量逐渐减少时,最后仍能观察到的几条谱线

二、选择题

1A 2 C 3 4 C 5 B 6 D  7\C 8 D 9 B 10 A 11 C 12 B

三、计算题

1、  解:

2、  2解:以浓度增入量为横坐标,吸光度值为纵坐标作图:

 

延长直线与横坐标的交点即为未知浓度Cx

四、简答题

1、  空心阴极灯可发射锐线,简述其道理。

由于元素可以在空极阴极中多次溅射和被激发,气态原子平均停留时

间较长,激发效率较高,因而发射的谱线强度较大;由于采用的工作电流一般只有几毫安或几十毫安,灯内温度较低,因此热变宽很小;由于灯内充气压力很低,激发原子与不同气体原子碰撞而引起的压力变宽可忽略不计;由于阴极附近的蒸气相金属原子密度较小,同种原子碰撞而引起的共振变宽也很小;此外,由于蒸气相原子密度低、温度低、自吸变宽几乎不存在。因此,使用空极阴极灯可以得到强度大、谱线很窄的待测元素的特征共振线。

 

2、试简述发射线和吸收线的轮廓对原子吸收光谱分析的影响。

发射线的轮廓变宽对分析不利,吸收线的轮廓变宽对分析有利。

 

紫外-可见分光光度和红外光谱法习题及参考答案

一、    填空题

1分子内部的运动方式有三种,即:                                           ,相应于这三种不同的运动形式,分子具有         能级、           能级和           

能级。

2、折射率是指光线在          速度与在            速度的比值。当温度、光波波长固定后,有机化合物折射率主要决定于物质的                  。通过折射率可以测定出

                  以及         等。

3、饱和碳氢化合物分子中只有           键,只在         产生吸收,在200-1000nm范围内不产生吸收峰,故此类化合物在紫外吸收光谱中常用来做         

4、在中红外光区中,一般把4000-1350cm-1区域叫做  &nbs