仪器分析作业参考答案

第二章电化学分析法6.计算[OH–]=0.05mol/L，p(O2)=1.0×103Pa时，氧电极的电极电势，已知O2+2H2O+4e=4OH–，φθ=0.40V。解：根据能斯特方程()ln(Re)RTaOxnFad代入数据计算得=0.438V7.试从有关电对的电极电势，如θ（Sn2+/Sn）、θ（Sn4+/Sn2+）及θ（O2/H2O），说明为什么常在SnCl2溶液加入少量纯锡粒以防止Sn2+被空气中的氧所氧化？答：θ值较大的电对中的氧化态物质能和θ值较小的电对中的还原态物质反应。所以在SnCl2溶液加入少量纯锡粒以防止Sn2+被空气中的氧所氧化\11.下述电池中溶液，pH=9.18时，测得电动势为0.418V，若换一个未知溶液,测得电动势为0.312V，计算未知溶液的pH值玻璃电极)(Hxsaa或饱和甘汞电极答：根据pH的实用定义公式:F/RT.EE3032sxpHspHx,代入数据得PH=7.3912.将ClO4－离子选择性电极插入50.00mL某高氯酸盐待测溶液，与饱和甘汞电极(为负极)组成电池，测得电动势为358.7mV；加入1.00mL、0.0500mol／LNaClO4标准溶液后，电动势变成346.1mV。求待测溶液中ClO4－浓度。答：根据/0.059(101)ssxnExcVcV，代入数据Cx=1.5010-3mol/L第五章气相色谱分析法6.当下述参数改变时:(1)增大分配比,(2)流动相速度增加,(3)减小相比,(4)提高柱温,是否会使色谱峰变窄?为什么?答:(1)保留时间延长,峰形变宽；(2)保留时间缩短,峰形变窄；(3)保留时间延长,峰形变宽；(4)保留时间缩短,峰形变窄。11.分析某种试样时，两个组分的相对保留值r21=1.11,柱的有效塔板高度H=1mm，需要多长的色谱柱才能完全分离？解：根据公式212121211111()=()44rrLRnrHr有效有效得L=3.67m13.某一气相色谱柱，速率方程中A,B,C的值分别为0.15cm,0.36cm2.s-1和4.3×10-2s，计算最佳流速和最小塔板高度。解：uopt=(B/C)1/2=(0.36/4.3×10-2)1/2=2.89cm.s-1Hmin=A+2(BC)1/2=0.15+2×(0.36×4.3×10-2)1/2=0.40cm14.有一ABC三组分的混合物，保留时间分别为tr（A）=4.5；b=7.5;c=10，死时间=1.4（1）求B对A的相对保留值（2）C对B的相对保留值（3）B组分的容量因子是多少？解：(1)B,A=tR(B)/tR(A)=(7.5-1.4)/(4.5-1.4)=1.97(2)C,B=tR(C)/tR(B)=(10.4-1.4)/(7.5-1.4)=1.48(3)kB=tR(B)/tM=(7.5-1.4)/1.4=4.3615.丙烯和丁烯的混合物进入气象色谱柱得到的数据如下：空气保留时间0.5峰宽0.2；丙烯3.50.8；丁烯4.81.0解：（1）k丁烯=t＇R(丁烯)/tM=(4.8-0.5)/0.5=8.6(2)R=[tR(丁烯)-tR(丙烯)]×2/(Y丁烯+Y丙烯)=(4.8-3.5)×２／(1.0+0.8)=1.4416.已知在混合酚试样中仅含有苯酚、o—甲酚、p-甲酚、m-甲酚。测得各组分峰高半峰宽以及校对因子：苯酚峰高64，半峰宽1.94，相对校对因子0.85o—甲酚104.12.400.95；m-甲酚89.22.851.03；p-甲酚70.03.221.00解：w1=A1f1/(A1f1+A2f2+A3f3+A4f4)=64.0×1.94×0.85/(64.0×1.94×0.85+104.1×2.40×0.95+89.2×2.85×1.03+70.0×3.22×1.00)=105.54/830.13=12.72%同理：w2=237.35/830.13=28.59%w3=261.85/830.13=31.54%w4=225.40/830.13=27.15%17.有一试样含甲酸，乙酸，丙酸，少量水和苯等物质。城区1.055g，环己酮作内标，称取0.1907g，混匀得到数据：甲酸峰面积14.8，相对校正因子3.83.乙酸72.61.78；环己酮1331.00；丙酮42.41.07.解：根据公式由于以环己酮作内标所以wi=Aifims/(Asfsm)w甲酸=14.8×3.83×0.1907/(133×1.00×1.055)=7.70%w乙酸=72.6×1.78×0.1907/(133×1.00×1.055)=17.56%w丙酸=42.4×1.07×0.1907/(133×1.00×1.055)=6.17%第六章高效液相色谱分析法13.欲测二甲苯的混合式样的对二甲苯的含量，称取该式样110.0mg，加入对二甲苯的对照品30.0mg，用反相色谱法测定。A对=40.0，A‘对=104.2；A间=141.8，A’间=156.2，计算对二甲苯的含量？解：/40.0/141.830.022.0()//104.2/156.240.0/141.822.0%100%20.0%110.0AAmmmgAAAA对间对对对间对间对100%100%iiisissmAfmmAfm15.测定生物碱试样中黄连碱和小檗碱含量，称取内标物，黄连见和小檗碱各0.2000g配成混合液，3.60cm2,3.43cm2和4.04cm2，称取0.2400g内标物和式和0.8560,测得峰面积为4.16cm2,3.71cm2和4.53cm2.计算黄连见和小檗碱含量解：43.360.3A/mA/mfSs黄连黄连黄连%2.268560.010016.471.32400.043.360.3%SsAAmf黄连黄连黄连%3.278560.010016.454.42400.004.460.3%SsAAmf小檗碱小檗碱小檗碱第九章紫外-可见吸收光谱分析法4.哪个化合物入max最大，哪个最小？a-OHb-Oc-CH3解：（b)(a)(c)因为(b)中有两个共轭双键，存在K吸收带，(a)中有两个双键，而(c)中只有一个双键。6.称取维生素C0.0500g溶于100mL的0.05mol/L硫酸溶液中，准确量取此溶液2.00mL稀释至100mL，取此溶液于1cm吸收池中，在λmax＝245nm处测得A值为0.498。求样品中维生素C的百分质量分数。解：由0lglgIATclI40.4988.8910(g/100mL)5601Acl维生素C的百分质量分数=%.%..9881001002050001089849.一符合朗伯-比耳定律的有色溶液放在2cm的比色皿中，测得百分透光率为60%，如果改用1cm，5cm的比色皿测定时，其T%和A各为多少？解：根据公式0lglgIATclI，已知l=2cm时，T=0.6，当l=1cm时，代入公式可得T%=6.0=77.4%;所以，111.0774.0lglg1TAcm；同理，当l=5cm时，代入公式可得T%=56.0=27.9%;所以，554.0279.0lglg5TAcm；第十章红外吸收光谱分析法2.产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么?答:产生红外的条件：分子对红外电磁波的吸收不是任意的，当红外线的能量等于分子两个能极差时，分子吸收能量产生相应的能级跃迁，宏观表现为红外光谱的透射率降低，这是产生红外光谱的条件之一。红外吸收光谱产生的第二个条件是分子振动时其偶极矩必须发生变化。并非所有的振动都会产生红外吸收，只有偶极矩发生变化的振动才能引起可观测的红外吸收，这种振动称为红外活性振动；偶极矩等于零的分子振动不能产生红外吸收，称为红外非活性振动。6.氯仿（CHCl3)的红外光谱说明C-H伸缩振动频率为3100cm-1,对于氘代氯仿（CDCl3)，其C-D振动频率是否会改变？如果变化的话，是向高波数还是低波数位移？为什么？答：振动频率变小，向低波数位移，振动频率由k1307决定，C-D与C-H相比原子折合质量增加，波数变小。7.某化合物分子式为C6H12，根据图10-24是推测该化合物结构。10-24未知化合物红外光谱图解：由化合物分子式C6H12计算不饱和度Ω=222134nnn=1，则推测可能为烯烃；谱图显示3080、1642、910与930分别为烯烃的特征峰；3080是=C-H的伸缩振动；930、910是末端=C-H2的弯曲振动，所以双键在分子链末端；1642是C=C伸缩振动；由2967、2933、2878、2865与1375证明存在CH3和CH2；740吸收峰显示分子内（CH2）n大于4；综上所述，分子由C=C、CH3和CH2组成且双键在末端，由分子式C6H12推测结构式为CH3（CH2）3CHCH3。