分析化学试题

第一章 光分析导轮

一、选择题

1.在光学分析法中, 采用钨灯作光源的是 ( ) (1)原子光谱 (2)分子光谱 (3)可见分子光谱 (4)红外光谱 2.可见光的能量应为 ( )

462

(1) 1.24×10～ 1.24×10eV (2) 1.43×10～ 71 eV (3) 6.2 ～ 3.1 eV (4) 3.1 ～ 1.65 eV

-34

3.已知：h=6.63×10 J?s则波长为0.01nm的光子能量为 ( )

5

(1) 12.4 eV (2) 124 eV (3) 12.4×10eV (4) 0.124 eV

4..频率可用下列 哪种方式表示（c------光速，λ---波长，б---波数（ ） （1）. б/c （2）. cб （3）.1/λ （4）、c/б 5.光量子的能量正比于辐射的（ ）

（1）. 频率 （2）.波长 （3）.波数 （4）.传播速度 6. 下列四个电磁波谱区中，请指出能量最小（），频率最小（），波数最大者（），波长最短者（）

（1）X射线 （2）红外区 （3）无线电波 （4）紫外和可见光区 二、填空题 ( 共 7题 12分 )

1.库仑滴定分析法, 实际上是一种___________________________电解分析法. 2. 任何一种分析仪器都可视作由以下四部分组成:________________________、 ____________________、_____________________和________________________. 3. 仪器分析主要分为三大类, 它们是、 和.

4.用pH计测定某溶液pH时, 其信号源是__________________________________; 传感器是_______________________________.

5.电化学分析法是建立在基础上的一类分析方法. 6.光学分析法是建立在基础上的一类分析方法. 答案

一、选择题

1. (3) 2. (4) 3. (3) 4.（2） 5.（1）（3） 6. （3），（3），（1），（1）。 二、填空题 1.控制电流

2.信号发生器、信号转换器(传感器)、读出装置、放大记录系统 3. 电化学分析法、色谱分析法、光学分析法

4.被测溶液 pH玻璃电极 5.溶液电化学性质 6.物质与电磁辐射互相作用 三、解释术语

1. 电磁波谱：电磁辐射是一种高速通过空间传播的光量子流，它既有离子性质又有波动性质。电磁辐射按波长顺序排列称为电磁波谱。

2. 发射光谱：物质的原子、离子或分子得到能量，使其由低能态或基态激发到高能态，当其跃迁回到较低能态或基态而产生光谱称为发射光谱。

3. 吸收光谱：当辐射通过气态、液态或固态（透明）物质时，物质的原子、离子或分子将吸收与其内能变化相对应的频率而由低能态或基态激发到较高的能态。这种因对射的选择性吸收而得到的光谱称为吸收光谱。

4. 荧光光谱：激发态原子或分子通过无辐射跃迁回到较低的激发态，然后再以辐射跃迁的形式回到基态或直接以辐射跃迁回到基态，通过这种形式获得的光谱称为荧光光谱。 四、计算题

-1

1.计算下列辐射的频率（Hz）和波数（cm）

（1）0.25cm的微波束； （2） 324.7nm铜的发射线。

1011

解：（1）ν= c/λ=3×10/0.25=1.2×10（Hz）

-1

б=1/λ=1/0.25=4.0（cm）

-5

（2）324.7nm=3.247×10cm

10-514

ν=c/λ=3×10/3.247×10=9.24×10（Hz）

-54-1

б=1/λ=1/3.247×10=3.1×10（cm） 1. 计算下列辐射的波长（以cm和à为单位）

14

（1） 频率为4.47×10Hz的可见光波

8

（2） 频率为1.21×10Hz的无线电波

1014-5

解：（1）λ=c/ ν=3×10/4.47×10=6.711×10（cm）=6711.0（à）

108210

（2） λ=c/ ν=3×10/1.21×10=2.48×10（cm）=2.48×10（à） 2. 计算习题1中各辐射以下列单位表示的能量。（1）erg （2）Ev

2710-1

解：[ 1 ] ∵E=hv=h ?c/λ 其中h=6.63×10erg?s，c=3×10cm?s （1） λ=0.25cm的微波束

2710-16

E=hv=h ?c/λ=6.63×10×3×10/0.25=7.96×10（erg）

-12

（2） 由于1eV=1.60×10erg

-16-12-4

∴E=7.96×10/1.60×10=4.98×10（eV） [ 2 ] λ=324.7nm 的Cu发射线

2710-8-12

E=hv=h ?c/λ=6.63×10×3×10/3247×10=6.13×10（erg）

-12-12

∴E=6.13×10/1.60×10=3.83（eV）

第三章 原子发射光谱法

一、选择题

1.发射光谱定量分析选用的“分析线对”应是这样的一对线 ( )

(1) 波长不一定接近，但激发电位要相近 (2) 波长要接近，激发电位可以不接近 (3) 波长和激发电位都应接近 (4) 波长和激发电位都不一定接近 2.下面几种常用的激发光源中, 分析的线性范围最大的是 ( ) (1)直流电弧 (2)交流电弧 (3)电火花 (4)高频电感耦合等离子体 3.NaD双线[?(D1)＝5895.92?, 由3P1/2跃迁至3S1/2; ?(D2)＝5889.95?, 由3P3/2跃迁至3S1/2]的相对强度比I(D1)／I(D2)应为 ( )

(1) 1/2 (2) 1 (3) 3/2 (4) 2 4.发射光谱摄谱仪的检测器是 ( )

(1) 暗箱 (2) 感光板 (3) 硒光电池 (4) 光电倍增管 5.以光栅作单色器的色散元件，若工艺精度好，光栅上单位距离的刻痕线数越多， 则： ( ) (1) 光栅色散率变大，分辨率增高 (2) 光栅色散率变大，分辨率降低 (3) 光栅色散率变小，分辨率降低 (4) 光栅色散率变小，分辨率增高 6.光栅公式 [n?= b(Sin?+ Sin?)]中的 b值与下列哪种因素有关？( )

(1) 闪耀角 (2) 衍射角 (3) 谱级 (4) 刻痕数 (mm) 7.原子发射光谱是由下列哪种跃迁产生的？ ( )

(1) 辐射能使气态原子外层电子激发 (2) 辐射能使气态原子内层电子激发 (3) 电热能使气态原子内层电子激发 (4) 电热能使气态原子外层电子激发 8.摄谱法原子光谱定量分析是根据下列哪种关系建立的(I——光强, N基——基态原子数, ?S——分析线对黑度差, c——浓度, I——分析线强度, S——黑度)？ ( ) (1) I －N基 (2) ?S －lgc (3) I － lgc (4) S－ lgN基

-5

9.以直流电弧为光源, 光谱半定量分析含铅质量分数为10以下的Mg时, 内标线为 2833.07?, 应选用的分析线为 ( ) (1)MgⅠ2852.129?, 激发电位为4.3eV (2)MgⅡ2802.695?, 激发电位为12.1eV (3)MgⅠ3832.306?, 激发电位为5.9eV (4)MgⅡ2798.06?, 激发电位为8.86eV 10.对同一台光栅光谱仪，其一级光谱的色散率比二级光谱的色散率 ( ) (1) 大一倍 (2) 相同 (3) 小一倍 (4) 小两倍 11.在原子发射光谱摄谱法定性分析时采用哈特曼光阑是为了 ( ) (1) 控制谱带高度 (2) 同时摄下三条铁光谱作波长参比 (3) 防止板移时谱线产生位移 (4) 控制谱线宽度

12.以光栅作单色器的色散元件，光栅面上单位距离内的刻痕线越少，则 ( ) (1) 光谱色散率变大，分辨率增高 (2) 光谱色散率变大，分辨率降低 (3) 光谱色散率变小，分辨率增高 (4) 光谱色散率变小，分辨率亦降低 13.在下面四个电磁辐射区域中, 波数最小的是 ( ) (1)Ｘ射线区 (2)红外区 (3)无线电波区 (4)可见光区 二、填空题 ( 共 7题 27分 )

1.电感耦合等离子体光源主要由___________________、____________________、 __________________等三部分组成, 此光源具____________________________ _________________________________________________________等优点 。 2.发射光谱定性分析, 常以_________________光源激发, 因为该光源使电极温度 _______ 从而使试样__________, 光谱背景__________, 但其_____________差。 3.光谱缓冲剂的作用有___________________________________________, _________ _______________________________, ____________________________________。

4.在原子发射光谱仪的激发光源中, 主要发生试样的______________________________ _______________________过程 。试样的蒸发速度主要取决于_________________, 达到稳定蒸发所需的时间称为_______________________________ 。

5.在发射光谱中, 内标法、摄谱法和光电直读法定量分析的基本公式分别是________ ___________, _________________________, ___________________________。 三、计算题

1.两根相差 0.28nm 的谱线,在一光谱仪的出射狭缝焦面上分开的距离为 0.16mm，问 该仪器单色器的倒线色散率为多少？如果出射狭缝宽为 0.15mm，问单色器通带宽度为多 少？

2.用一每毫米有 500 条刻痕线的衍射光栅观察钠光谱线 (?=589.6nm), 问光线以 30°角入射时, 最多能看到第几级条纹 ?

3.用钛元素的两条谱线 TiⅡ322.4 nm 和 TiⅡ 322.3 nm 的强度比来计算光源的T，相应的

-1

光谱数据和测量结果如下：

?/nm E/eV g I TiⅡ322.4 5.43 20.1 30 TiⅡ322.3 3.86 3.1 90

4.有一每毫米 1200 条刻线的光栅,其宽度为 5cm, 在一级光谱中, 该光栅的分辨 率为多少? 要将一级光谱中742.2 nm 和742.4 nm两条光谱线分开, 则需多少刻线的光栅 ? 四、问答题 ( 共 4题 20分 )

1.何为内标?在原子发射光谱分析中如何使用? 2.用光谱项符号写出 Mg 的共振线。

3.请简要写出高频电感耦合等离子炬 (ICP) 光源的优点。 4.试述光谱定量分析的基本原理及何谓内标法。 答案

一、选择题 1. (3) 2. (4) 3. (1) 4. (2) 5. (1) 6. (4) 7. (4) 8. (2) 9. (1) 10. (3) 11. (3) 12. (4) 13.(3)

二、填空题 ( 共 7题 27分 )

1.高频发生器、等离子炬管、雾化器；稳定性好、基体效应小、线性范围宽、检出限低、应用范围广、自吸效应小、准确度高。

2.直流电弧 高 易于蒸发 较小 稳定性

3.稳定电弧温度, 克服其它存在的元素对分析线强度的影响 稀释试样, 减少试样与标样在组成及性质上的差别 防止燃弧时试样从电极空穴中溅散损失

4.蒸发及原子离子化；气态原子、离子激发 试样的热稳定性； 预燃时间。

5.(1)lgR＝lg(I分／I内)＝blgc＋lgA (2)S＝?blgc＋?lgA (3)lgV＝blgc＋lgA 三、计算题 ( 共 4题 20分 ) 1.[答]

d?0.28??1.75nm/nm dl0.16d??0.15?1.75?0.15?0.263nm dl 倒线色散率为 1.75 nm/mm。通带宽度为 0.263 nm。 2.[答]根据光栅公式 n? = b(sin? + sin?) 当 ? = 30°时 sin? = 1/2

最多能看到衍射级次 n 的最大值对应于反射角 ? = 90°即 sin? = 1 b 为光栅上二刻痕线间距离,故 b = 1/500 mm = 1/5000 cm

b(sin?+sin?) 0.5 + 1

所以 n = ─────── = ────────── = 5.09 ? 5

-8

? 5000×5896×10 答：最多能看到第 5 级条纹。 3.[答] 由两谱线强度比公式得 T?5040(E1?E2)5040（5.43?3.86）??6133.9K

g1?2I120.1?322.330(lg?lg)(lg?lg)g2?1I23.1?322.4904.[答](1) 设光栅的分辨率为

R = nN = 1×(5×10×1200) = 60,000 (2) 需如下刻线的光栅

? (742.2+742.4)/2

’

R= ─── = ───────── = 3711 ?? 742.4-742.2

’

N = R/n = 3711/1 = 3711 条

四、问答题 ( 共 4题 20分 )

1.内标是指置于各试样及标样中的一定浓度的某元素。使用方法如下： 取定量的内标物分别置于被测试样及标准物之中，在选定波长下分别测定发射强度计算 出内标在各试样中及标样中的相对强度以及待测物成分的相对强度，用待测物与内标物 两相对强度之比求出各试样的浓度。 11

2.3S0- 3P0

-9

3.[答]温度高可达 10000 K，灵敏度高可达10； 稳定性好，准确度高，重现性好； 线性范围宽可达 4~5 个数量级；

可对一个试样同时进行多元素的含量测定； 自吸效应小； 基体效应小。

4.[答]光谱定量分析是根据待测元素谱线的强度和待测元素的含量之间存在一种关系,

b

即罗马金公式 I = ac来进行定量分析的，谱线强度可以用光电直读法，也可以用 照相法记录。

在被测元素的谱线中选一条分析线，在基体元素谱线中选一条与它相匀称的内标 线，根据这一对谱线强度的比值对被测元素的含量制作工作曲线，然后对未知试样进 行定量分析的方法称为内标法。

第四章 原子吸收和原子荧光光谱法

一、选择题

1.下列哪种原子荧光是反斯托克斯荧光？ ( ) (1) 铬原子吸收 359.35nm，发射 357.87nm (2) 铅原子吸收 283.31nm，发射 283.31nm (3) 铅原子吸收 283.31nm，发射 405.78nm (4) 铊原子吸收 377.55nm，发射 535.05nm

2.在原子吸收分析中, 已知由于火焰发射背景信号很高, 因而采取了下面一些措施, 指出哪种措施是不适当的 ( ) (1)减小光谱通带 (2)改变燃烧器高度 (3)加入有机试剂 (4)使用高功率的光源

3. 在原子吸收分析中, 下列哪种火焰组成的温度最高？ ( )

4. 简述原子荧光光谱分析法原理及方法的主要特点。

答：原子荧光光谱分析法（AFS）是用一定强度的激发光源（线光源或连续光源）发射具有特征信号的光照射含有一定浓度的待测元素的原子蒸气后，其中的自由原子被激发跃迁到高能态，然后去激发跃迁到某一较低能态，（常常是基态）或去激发跃迁到不同于原来能态的另一较低能态而发射出各种特征原子荧光光谱，据此可以辨别元素的存在，并可以根据测量的荧光强度求得待测样品中的含量。

If=K I0 N0 此式为原子荧光分析的基本关系式，该式说明，在一定的条件下，荧光强度If与基态原子数N0成正比，也即If与待测原子浓度成正比。

AFS的主要特点：（1）灵敏度较高；（2）荧光谱线比较简单，因此光谱干扰小；（3）分析曲线的线性范围宽；（4）原子荧光是向各个方向辐射的，便于发展多道仪器进行多元素同时测定。

5.试比较原子荧光分析（AFS）和原子吸收光谱分析（AAS）的异同点。

答：AFS和AAS有不同又有相同相似之处。（1）两者的原理有本质上的不同，AFS是发射光谱分析，AAS则属于吸收光谱分析。AFS测量的原子荧光强度和AAS测量的吸光度都与基态原子浓度成正比关系。（2）仪器结构和操作手续非常相似。但是AAS的仪器装置形式是光源—原子化器---单色器---检测器是一直线，而AFS的光源与单色器不是在一直线上，而是成90o，且AFS必须是使用强光源。（3）检出限方面，AFS比AAS好，精密度这两种方法大致相同，相对标准偏差仅为1%。（4）干扰情况相似，化学干扰、物理干扰和光谱干扰对两个方法的影响相似，但程度有不同，这与它们所采用的光源特性有关系。在AFS中光的散射干扰在一定程度上比AAS严重。同时AFS中的荧光熄灭效应对荧光强度的影响也是比较严重的。（5）与AAS比较，AFS还具有：多元素同时测定，仪器结构简单（非色散原子荧光仪），灵敏度高，工作曲线直线范围宽等优点。 五、解释术语

1.荧光猝灭：荧光分子与溶剂分子或其它溶质分子的相互作用引起荧光强度降低的现象。 2. 共振荧光：气态基态原子吸收共振线后发射出与吸收共振线相同的波长的光。 3.量子效率：表示在单位时间内，荧光辐射的量子数与被吸收的量子数之比。在荧光光谱

分析中，量子效率（Φ）大，其发射荧光强度也大。If正比于Φ。

第五章 紫外及可见分光光度法

一、选择题

1.在光学分析法中, 采用钨灯作光源的是 ( ) (1)原子光谱 (2)分子光谱 (3)可见分子光谱 (4)红外光谱

2.在紫外光谱中，?max 最大的化合物是 ( )

3.物质的紫外-可见吸收光谱的产生是由于 ( ) (1) 分子的振动 (2) 分子的转动

(3) 原子核外层电子的跃迁 (4) 原子核内层电子的跃迁

4.按一般光度法用空白溶液作参比溶液，测得某试液的透射比为 10%，如果更改参 比溶液，用一般分光光度法测得透射比为 20% 的标准溶液作参比溶液，则试液的透 光率应等于 ( ) (1) 8% (2) 40% (3) 50% (4) 80% 5.用实验方法测定某金属配合物的摩尔吸收系数?，测定值的大小决定于( ) (1) 配合物的浓度 (2) 配合物的性质(3) 比色皿的厚度 (4) 入射光强度 6已知相对分子质量为320的某化合物在波长350nm处的百分吸收系数(比吸收系数)为 5000, 则该化合物的摩尔吸收系数为 ( )

45

(1)1.6×10L/(moL·cm) (2)3.2×10 L/(moL·cm)

65

(3)1.6×10 L/(moL·cm) (4)1.6×10 L/(moL·cm) 7 分子运动包括有电子相对原子核的运动（E电子）、核间相对位移的振动（E振动） 和转动（E转动）这三种运动的能量大小顺序为 （ ） (1) E振动>E转动>E电子 (2) E转动>E电子>E振动

(3) E电子>E振动>E转动 (4) E电子>E转动>E振动

8.在分光光度法中，运用朗伯－比尔定律进行定量分析采用的入射光为（ ） （1）白光 （2）单色光 （3）可见光 （4）紫外光

9.指出下列哪种因素对朗伯-比尔定律不产生偏差？ ( ) (1) 溶质的离解作用 (2) 杂散光进入检测器 (3) 溶液的折射指数增加 (4) 改变吸收光程长度

10.基于发射原理的分析方法是 ( )

(1) 光电比色法 (2) 荧光光度法 (3) 紫外及可见分光光度法 (4) 红外光谱

法

2OCH3的电子能级跃迁中,下列哪种电子能级跃迁类型在该分子11.在分子CH2 CHCH中不发生 ( )

(1) ? →? * (2) ?→? * (3) n→? * (4) n→? * 12.双光束分光光度计与单光束分光光度计相比，其突出优点是 ( ) (1) 可以扩大波长的应用范围 (2) 可以采用快速响应的检测系统

(3) 可以抵消吸收池所带来的误差 (4) 可以抵消因光源的变化而产生的误差 13.比较下列化合物的UV－VIS吸收波长的位置（λmax ） ( )

ClOOCCH3OCOOHCH3O (b) (C) (a)

(1) a>b>c (2) c>b>a (3)b>a>c (4)c>a>b 14. 比较下列化合物的UV－VIS光谱λmax 大小 （ ）

OHCH3CHOOCOOH(CH3)2NCl

N(CH3)2COOC2H5ClCH3 (b)

(a) (C)

(1)a>b>c (2)c>a>b (3)b>c>a (4)c>b>a

-34

15. 已知： h=6.63×10 J?s则波长为 0.01nm 的光子能量为 ( )

5

(1) 12.4 eV (2) 124 eV (3) 12.4×10eV (4) 0.124 eV 16荧光分析法和磷光分析法的灵敏度比吸收光度法的灵敏度 ( ) (1) 高 (2) 低 (3) 相当 (4) 不一定谁高谁低 17.可见光的能量应为 ( )

462

(1) 1.24×10～ 1.24×10eV (2) 1.43×10～ 71 eV (3) 6.2 ～ 3.1 eV (4) 3.1 ～ 1.65 eV

二、填空题

1. 在分光光度法中, 以________为纵坐标, 以_______为横坐标作图, 可得光吸收曲线. 浓度不同的同种溶液, 在该种曲线中其最大吸收波长_______，相应的吸光度大小则_______.

2.紫外-可见分光光度法定量分析中,实验条件的选择包括____________________等方面。 3.在紫外-可见分光光度法中, 吸光度与吸光溶液的浓度遵从的关系式为___________ 而在分子荧光光谱法中, 荧光强度与浓度遵从的关系式为________________________

4.朗伯-比尔定律是分光光度法分析的基础,该定律的数学表达式为_____________。 该定律成立的前提是:(1)_________; (2) ________;(3)_______ 。

5.在分子荧光光谱法中, 增加入射光的强度, 测量灵敏度______________________ 原因是 __________________________

三、计算题

-5

1.某化合物的最大吸收波长?max = 280nm，光线通过该化合物的 1.0×10mol/L 溶液时，透射比为 50％（用 2cm 吸收池），求该化合物在 280nm 处的摩尔吸收系数。 2. 某亚铁螯合物的摩尔吸收系数为12000 L/(moL·cm),若采用1.00cm的吸收池, 欲把透射比读数限制在0.200 至0.650 之间, 分析的浓度范围是多少?

2+

3.配体ERIOX与Mg在pH=10.00条件下，生成1：1的有色配合物。现用光度法以 2+

Mg滴定ERIOX溶液。滴定结果表明：在化学计量点处，〔Mg-ERIOX〕＝〔ERIOX〕

-7

＝5.0×10mol/L，计算Mg配合物的生成常数。 4.试计算化合物（如下式）的最大紫外吸收波长。

四、问答题 ( 共 4题 20分 )

1. 下面为香芹酮在乙醇中的紫外吸收光谱, 请指出二个吸收峰属于什么类型, 并根 据经验规则计算一下是否符合?

2..请画出紫外分光光度法仪器的组成图（即方框图），并说明各组成部分的作用？ 3. 请将下列化合物的紫外吸收波长?max值按由长波到短波排列, 并解释原因。 (1) CH2=CHCH2CH=CHNH2 (2) CH3CH=CHCH=CHNH2 (3) CH3CH2CH2CH2CH2NH2

4.指出下列化合物的紫外吸收波长, 按由长波到短波吸收波长排列.

CH3

(1)(2)(3)(4)

答案

一、选择题

1. (3) 2. (4) 3. (3) 4. (3) 5. (2) 6. (4) 7. (3) 8. (2) 9 (4) 10 (2) 11. (4) 12 (4) 13. (4) 14. (2) 15. (3) 16. (1) 17. (4)

二、填空题 ( 共 5题 25分 )

1.吸光度 波长 不变 不同

2. 波长、狭缝宽度、吸光度值 （有色物的形成）、溶液的pH 、显色剂用量、显色 反应时间、温度、有色化合物的稳定性、掩蔽干扰。

3. .A=?bc ( 或吸光度与浓度呈正比 ) If=2.303?fI0?bc ( 或荧光强度与浓度呈正比 ) 4. A＝－lgT＝?bc； 入射光是单色光； 吸收发生在均匀的介质中； 吸收过程中，吸收物质互相不发生作用。

5.1.增加( 或提高, 或增大 ) 2.荧光强度与入射光强度呈正比

三、计算题 ( 共 4题 20分 ) 1.[答] A = ?bc , 而 A = -lgT

-5

?= -lgT/bc = -lg0.50/(1.0×10×2 )

4

 = 1.5×10 2.[答]c＝－lgT／（?b）

-5

c1＝-lg0.200／（12000×1.00）＝5.82×10（mol／Ｌ）

-5

c2＝－lg0.650／（12000×1.00）＝1.56×10（mol／Ｌ）

-5-5

故范围为: 1.56×10～5.82×10（mol／Ｌ）

2＋

3. ERIOX与M g生成1：1的配合物，故

2＋

K生成＝[Mg－ERIOX]/{[Mg][ERIOX]}

－7

在化学计量点时[Mg-ERIOX]＝[ERIOX]＝5.0×10mol/L

2＋ －7

因此， [Mg]＝5.0×10mol/ L

－7－7-76

K生成＝5.0×10/( 5.0×10×5.0×10)＝2.0×10 4.[答]根据 WoodWard-Fieser 规则计算 母体基 215 nm ?- 取代 12 延长共轭双键 30 _______________________

257 nm

四、问答题

**

1. [答] 吸收较大的峰为C=C的?─→?跃迁, 较小的吸收峰为C=O的n─→?跃迁. 215nm + 10nm + 12nm =237nm(C=C-C=O) (?-取代) (?-取代)计算结果谱图吻合. 2[答]

┏━━━┓ ┃参 比 ┃

┗━━━┛ 或读数指示器 ┏━━┓ ┏━━━┓ ┏━━┓ ┏━━━┓ ┏━━━┓ ┃光源┃→┃单色器┃→┃试样┃→┃检测器┃→┃记录器┃ ┗━━┛ ┗━━━┛ ┗━━┛ ┗━━━┛ ┗━━━┛ 作用：

光源：较宽的区域内提供紫外连续电磁辐射。 单色器：能把电磁辐射分离出不同波长的成分。 试样池：放待测物溶液 参比池：放参比溶液

检测器：检测光信号（将光信号变成电信号进行检测） 记录器：记录并显示成一定的读数。

3. [答] CH3CH=CHCH=CHNH2 > CH2=CHCH2CH=CHNH2 > CH3CH2CH2CH2CH2NH2 4.

CH3[答]

>>>

第六章 红外吸收光谱法

一、选择题

1.在含羰基的分子中，增加羰基的极性会使分子中该键的红外吸收带 ( ) (1) 向高波数方向移动 (2) 向低波数方向移动 (3) 不移动 (4) 稍有振动

2. 红外吸收光谱的产生是由于 ( ) (1) 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁 (2) 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁 (3) 分子振动-转动能级的跃迁 (4) 分子外层电子的能级跃迁

3. 色散型红外分光光度计检测器多用 ( ) (1) 电子倍增器 (2) 光电倍增管 (3) 高真空热电偶 (4) 无线电线圈

4.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 ( ) (1) 玻璃 (2) 石英 (3) 卤化物晶体 (4) 有机玻璃

-1

5.一个含氧化合物的红外光谱图在3600～3200cm有吸收峰, 下列化合物最可能 的是 ( ) (1) CH3－CHO (2) CH3－CO-CH3 (3) CH3－CHOH-CH3 (4) CH3－O-CH2-CH3

6. Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为 ( ) (1) 0 (2) 1 (3) 2 (4) 3

7. 下列关于分子振动的红外活性的叙述中正确的是 ( )

Br C R )4( O Cl C R )3(OF C R )2(O (1)凡极性分子的各种振动都是红外活性的, 非极性分子的各种振动都不是红外活性的 RCR )1( (2) 极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的

O (3) 分子的偶极矩在振动时周期地变化, 即为红外活性振动

(4) 分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化, 必为红外活性振动, 反之则不是 8. 羰基化合物中, C=O伸缩振动频率最高者为 ( )

9.用红外吸收光谱法测定有机物结构时, 试样应该是 ( ) (1) 单质 (2) 纯物质 (3) 混合物 (4) 任何试样

10 以下四种气体不吸收红外光的是 ( ) (1)H2O (2)CO2 (3)HCl (4)N2

11. 红外光谱法, 试样状态可以是 ( ) (1) 气体状态 (2) 固体状态

(3) 固体, 液体状态 (4) 气体, 液体, 固体状态都可以

12. 双原子分子在如下转动情况下 (如图)，转动不形成转动自由度的是 ( )

13.若C=C键的力常数是1.0×10N/cm, 则该键的振动频率是(?C=C=1.0×10g) ( )

1313

(1)10.2×10HZ (2) 7.7×10HZ

1313

(3) 5.1×10HZ (4) 2.6×10HZ

二、填空题 ( 共 5题 25分 )

1. 用488.0nm波长的激光照射一化合物, 观察到529.4nm和452.7nm的一对拉曼线. 前 者是__________线, 强度较_____; 后者是__________线, 强度较______. 计算的拉曼位移

-1

是____________cm.

2. 在分子的红外光谱实验中, 并非每一种振动都能产生一种红外吸收带, 常常是实际吸收 带比预期的要少得多。其原因是(1)_______; (2)________; (3)_______; (4)______。 3.在苯的红外吸收光谱图中

-1

(1) 3300～3000cm处, 由________________________振动引起的吸收峰

-1

(2) 1675～1400cm处, 由________________________振动引起的吸收峰

-1

(3) 1000～650cm处, 由________________________振动引起的吸收峰

-23

4.乳化剂OP-10的化学名称为:烷基酚聚氧乙烯醚,

化学式: C8H17OCH2CH2O10H

?R谱图中标记峰的归属:a_____, b____, c______, d____。

O5.化合物

N的红外光谱图的主要振动吸收带应为:

(1)3500～3100 cm处, 有 ___________________ 振动吸收峰

-1

(2)3000～2700 cm处, 有 ___________________ 振动吸收峰

-1

(3)1900～1650 cm处, 有 ___________________ 振动吸收峰

-1

(4)1475～1300 cm处, 有 ___________________ 振动吸收峰

三、计算题

1. 计算乙酰氯中C=O和C-Cl键伸缩振动的基本振动频率(波数)各是多少? 已知化学键 力常数分别为12.1 N/cm.和3.4N/cm.。

2. 在烷烃中 C－C、C＝C、C≡C 各自伸缩振动吸收谱带范围如下，请以它们的最高 值为例，计算一下单键、双键、三键力常数 k 之比。

-1

C－C 1200～800 cm

-1

C＝C 1667～1640 cm

-1

C≡C 2660～2100 cm

3.已知醇分子中 O－H 伸缩振动峰位于 2.77?m，试计算 O－H 伸缩振动的力常数。

CO-1

4. 在环戊酮分子中，由于

CO的振动，在1750cm有一个强吸收带，假定该吸收带是

－1

基频带，计算环戊酮中的力常数（?C＝O＝1.2×10g）。

-23

四、问答题 ( 共 4题 20分 )

1. 某化合物的红外谱图如下。试推测该化合物是否含有羰基 (C＝O)，苯环及双键 (＝C＝C＝)？为什么？

2.邻硝基苯酚

OHNO2

在1.0mol/L溶液与0.5mol/L溶液中OH伸缩振动频率发生什么变

化?为什么?

3. 简单说明下列化合物的红外吸收光谱有何不同? A. CH3-COO-CO-CH3 B. CH3-COO-CH3 C. CH3-CO-N(CH3)2

4. 有一经验式为 C3H6O 的液体，其红外光谱图如下，试分析可能是哪种结构的化合物。

答案

一、选择题

1. (2) 2. (3) 3. (3) 4. . (3) 5 (3) 6. (1) 7. (3) 8. (2) 9. (2) 10 (4)

11. (4) 12. (3) 13. (3)

二、填空题

1. Stokes线 高 反Stokes线 低 1600

2. 某些振动方式不产生偶极矩的变化，是非红外活性的； 由于分子的对称性，某些振动方式是简并的；

某些振动频率十分接近，不能被仪器分辨；

某些振动吸收能量太小，信号很弱，不能被仪器检出。 3.Ar-H伸缩 C=C伸缩(苯的骨架) Ar-H弯曲 4.a峰为?OH，b峰为?CH，c峰为?C＝C，d峰为?C－O－C。 5. N-H伸缩 C-H伸缩 C=O伸缩 C-H伸缩

三、计算题

1/21/2

1.[答]σ =1/(2?c)(k/?), σ =1307(k/?) ? (C=O) =6.86 ? (C=Cl)=8.97

1/2 -1

σ =1307×(12.1/6.86)= 1307×1.33 =1738cm

1/2-1

σ =1307×(3.4/8.97) = 1307×0.616 =805cm 2.[答]

1 k

1/2

σ= ───(────) 2?c ?

1/2

波数之比为 (k) 之比

1/21/21/2

σ(单) : σ(双) : σ(三) = (k1) : (k2) : (k3)

1/21/21/2

1200 : 1667 : 2260 = (k1) : (k2) : (k3) k1 : k2 : k3 = 1.0 : 1.91 : 3.6

-11/2

3.[答]∵σ(cm) = 1307(k/?)

-14

而σ(cm) = 10/?， O-H 的折合质量 ? = 16/(1+16) = 0.9412

41/210/? = 1307(k/?)

k = (104/1307×2.77)2×0.9412 = 7.18 N/cm 4. 根据

四、问答题

-1

1.[答]1745 cm 有强吸收峰，说明有羰基 ( C = O )

-1-1-1

3000 ～ 3100 cm，1600 cm，1500 cm 无吸收，说明不含苯环

-1

3000 ～ 3100 cm无吸收，说明不含双键 ( = C = C = )。

1

4. (1)H两能极能量之差：

四、问答题

1. ? 2.2, 2H 五重峰 说明有4个等价的邻接H, 故该化合物结构为: CH2(CH2Cl)2

bbaaaa2. （1）

bb 两种类型

（2）

bbaabb 两种类型

cbba （3）

c 三种类型

3. (1) C2H6O 为CH3-O-CH3

HClCClHCHH

(2) C3H6Cl2为HCH (3) C3H6O 为CH3-CO-CH3

4. δ=1.8(三重峰, 3H)和3.2(四重峰, 2H) , 这两个结合是典型的乙基峰, 而且该化合物沸

点低.

该结构为: CH3CH2?

(只写对结构 3分, 解释 2 分)

第九章 质谱法

一、选择题

1 按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为 ( ) (1) 苯 > 共轭烯烃 > 酮 > 醇 (2) 苯 > 酮 > 共轭烯烃 > 醇 (3) 共轭烯烃 > 苯 > 酮 > 醇 (4) 苯 > 共轭烯烃 > 醇 > 酮

O2. 化合物

在质谱图上出现的主要强峰是

（ ）

CH3 C C3H7 （1） m/z 15 （2）m/z 29 （3）m/z 43 （4）m/z 71

3. 溴己烷经?均裂后, 可产生的离子峰的最可能情况为: ( ) (1) m/z93 (2) m/z93和m/z95 (3) m/z71 (4) m/z71和m/z73 4.在C2H5F中, F对下述离子峰有贡献的是 ( ) (1) M (2) M+1 (3) M+2 (4) M及M+2

-1

5. 某化合物的MS图上出现m/e74的强峰，?R光谱在3400～3200cM有一宽峰，1700～

-1

1750cM有一强峰，则该化合物可能是 （ ） （1）R1－（CH2）3－COOCH3 （2）R1－（CH2）4－COOH （3）R1－（CH2）2－CH－COOH | CH3 （4）（2）或（3）

6. 下列化合物含 C、H或O、N，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数？( ) (1) C6H6 (2) C6H5NO2 (3) C4H2N6O (4) C9H10O2

7. 在下列化合物中, 何者不能发生麦氏重排? ( )

(1)(2)(3)(4)

8. 用质谱法分析无机材料时，宜采用下述哪一种或几种电离源? （ ）

（1） 化学电离源 （2） 电子轰击源 （3） 高频火花源 （4） （2）或（3） 9某化合物的质谱图上出现m/z31的强峰, 则该化合物不可能为 ( ) (1) 醚 (2) 醇 (3) 胺 (4) 醚或醇

. 10一种酯类(M=116), 质谱图上在m/z57(100%), m/z29(27%)及m/z43(27%)处均有 离子峰, 初步推测其可能结构如下, 试问该化合物结构为 ( )

(1) (CH3)2CHCOOC2H5 (2) CH3CH2COOCH2CH2CH3 (3) CH3(CH2)3COOCH3 (4) CH3COO(CH2)3CH3

11.某化合物相对分子质量M=142, 其质谱图如下左, 则该化合物为 ( )

(1) 正癸烷 (2) 2,6-二甲基辛烷 (3) 4,4-二甲基辛烷 (4)3-甲基壬烷

12 3,3-二甲基戊烷：CH31CH22CH35CCH24CH3受到电子流轰击后, 最容

36CH3易断裂的键位是: ( )

(1) 1和4 (2) 2和3 (3) 5和6 (4) (2)和(3)

13.在丁烷的质谱图中，M对(M＋1)的比例是 （ ） （1）100:1.1 （2）100:2.2 （3）100:3.3 （4）100:4.4 二、填空题

1. 对含有一个碳原子和一个氯原子的化合物,可能有的同位素组合是_________________ ___________________,它们所对应的分子离子峰是_______________________。 2. 丁苯质谱图上m/z134, m/z91和m/z92的峰分别由于_____________________ ____________________________和_______________________过程产生的峰.

3.某化合物分子式为C4H8O2, M=88, 质谱图上出现m/z60的基峰.则该化合物最大 可能为__________________________.

4. 在有机化合物的质谱图上, 常见离子有____________出现, 其中只有____________是在飞行过程中断裂产生的.

1213

5.考虑到C和C的分布,乙烷可能的分子式是_______________________________. 这些同位素分子的分子离子值m/z分别是________________________________。

三、计算题

132

1. 在C100H202中, (M+1)/M为多少? 已知C强度为1.08; H为0.02. 2. 某有机物的质谱峰有以下数据： m/z = 73 为分子离子峰 m/e 58 73 74 相对强度（基峰％） 100 23 1.1

试在以下三种化合物范围内指出最可能的分子式。已知各元素同位素强度比为：

1317

C 1.11 , O 0.04

152

N 0.37 , H 0.015 三种化合物是 C2H7N3、C3H7NO、C4H11N

3. 在一可能含C、H、N的化合物的质谱图上，M : M + 1 峰为 100 : 24 ，试计算该化合物的碳原子数。

4. 以最大强度同位素为100，C的天然强度是1.11，Cl的天然强度为32.5，试计算 含有一个碳原子和一个氯原子的化合物的M、(M＋1)、(M＋2)、(M＋3)峰的相对强度。 四、问答题 ( 共 4题 20分 )

1. 写出丙酰胺的麦氏重排历程，为什么会导致形成一个质荷比为奇数的（m/z＝59） 碎片峰？

2. 说明化合物CH3COCH（CH3）CH2C6H5在质谱中出现的主要峰（m/z=91，43， 147，162）的成因。

3. 用麦氏重排表示CH3CH2CH2COCH3的m/z＝58峰的由来 4. 用麦氏重排表示CH3CH2CH2COOCH3的m/z＝74峰的由来 答案

一、选择题

1. (1) 2. (3) 3. (2) 4. (1) 5. (3) 6. (2) 7. (3) 8. (3) 9. (3) 10 (2) 11. (1) 12. (2) 13. (4) 二、填空题

1235133512371337

1. CCl、CCl、CCl、CCl。； M、M＋1、M＋2、M＋3。 2.分子失去一个电子, ?-开裂和麦氏重排 3. 正丁酸

4. 分子离子峰,同位素离子峰,亚稳离子峰,碎片离子峰,重排离子峰,多电荷离子峰, 亚稳离子峰 121212131313

5.CH3CH3、CH3CH3、CH3CH3；

m/z(M)、m/z31(M+1)、m/z32(M+2)。 三、计算题

1.[答] (M+1)/M =(1.08×100+0.02×202)/100 =112/100=1.12 2.[答] C2H7N3 2×1.11 + 7×0.015 + 3×0.37 = 3.44 C3H7NO 3×1.11 + 7×0.015 + 0.37 + 0.04 = 3.85 C4H11N 4×1.11 +11×0.015 + 0.37 = 4.97 100(1.1/23) = 4.78 所以是 C4H11N。

3.[答] ∵ (M+1)/M×100 = 1.08W + 0.02X + 0.37Y (M+1)/M×100 ≈ 1.08 W ∴（24/100）×100 = 1.08 W W ≈ 22

碳原子数约为 22

4.离子 组成 强度

＋1235

M CCl 100

1335

M＋1 CCl 1.11

1237

M＋2 CCl 32.5

1337

M＋3 CCl 0.336 每步一分，组成及强度各0.5分。

四、问答题 ( 共 4题 20分 )

1. 由于氮原子是三配位的，因此酰胺M/z的值为奇数。

1337

HHHHHCC+HOCNH2HHHCCHHHOHCCNH2.+(m/e 59).+CH 2.

→分子离子峰m/z＝162

A＋

处断裂→ COCHCH2C6H5 m/z＝147 I CH3

B＋

处断裂→ CH3CO m/z = 43

＋

C处断裂→ CH2C6H5 m/z = 91 3.

HHHHHCC+HOCCH3HHHCCHHHHOHCCCH3.+(m/e 58).+C 4.

+HOCOCH3HHHCCHHHHOHCCOCH3

HHHHHCC.+(m/e 74).+C

第十章 电分析导论

1.计算[Cu] = 0.0001 mol/L时，铜电极的电极电位（E

+

2+

θ

Cu2+ /Cu

=0.337V）

2.已知电极反应Ag+ e-＝Ag的EAg ，Ag为0.799V，电极反应 Ag2C2O4+ 2e-＝Ag +

+

θ

C2O42-的标准

电极电位EAg2C2O4，Ag为0.490V，求Ag2C2O4的溶度积常数。

θ

3. 已知电极反应Zn2++ 2e-＝Zn的EZn2+ ，Zn=-0.763V，Zn（CN）42-的稳定常数为5×1016。求电极反应 Zn（CN）42-+ 2e-＝Zn + 4 CN-的标准电极电位EZn（CN）42-，Zn。

θ

θ

第十一章 电分析导论

2+θ

1.计算[Cu] = 0.0001 mol/L时，铜电极的电极电位（E Cu2+ /Cu=0.337V）

2+

解： 电极反应为：Cu+ 2e-＝Cu

按照能斯特方程，铜电极的电位为：

E Cu2+ /Cu = E θCu2+ /Cu +RT/nF ln[αCu2+ /αCu]

2+

金属的活度为常数，作为1，在非精度的情况下，可以认为αCu2+=[Cu]。 则求得（25℃时）

E Cu2+ /Cu = E θCu2+ /Cu +RT/nF ln[Cu

2+

]

=0.344+（0.059/2）?lg0.0001 =0.226V 2.已知电极反应Ag+ e-＝Ag的

+

EθAg+ ，Ag为0.799V，电极反应 Ag2C2O4+ 2e-

＝Ag + C2O42-的标准

电极电位EAg2C2O4，Ag为0.490V，求Ag2C2O4的溶度积常数。 解：根据能斯特方程：EAg2C2O4，Ag= E Ag，Ag

+

θ

θ

=EAg+，Ag + 0.059lg[Ag+]

= EAg+，Ag + 0.059lg（Ksp/[ C2O42-]）

1/2

θ

θ

已知EAg2C2O4，Ag为0.490V，EAg ，Ag为0.799V，令[ C2O4]=1

+

2-

θθ

得到0.490=0.799+0.059lg（Ksp/1）

1/2

lgKsp=-{（0.309×2）/0.059}=-10.475

Ksp=3.4×10-11

3. 已知电极反应Zn2++ 2e-＝Zn的EZn2+ ，Zn=-0.763V，Zn（CN）42-的稳定常数

为5×10。求电极反应 Zn（CN）4+ 2e-＝Zn + 4 CN的标准电极电位EZn（CN）

16

2--

θ

θ

2-4，Zn。

2+

2+

-2-

解：根据电极反应Zn+ 2e-＝Zn，在化学反应Zn + 4 CN＝Zn（CN）4建立

-平衡时，[CN]

和[Zn（CN）42-]均等于时的电极电位，即为EZn（CN）42-，Zn。

θ

EθZn（CN）42-，Zn=EθZn2+，Zn

= EZn2+，Zn + （0.059/2）lg[Zn2+]

已知 K稳= [Zn（CN）4] /[Zn] [CN]＝5×10

2-2+

-4

16

θ

令[Zn（CN）4] = [CN]=1 mol/L

2--4

则[Zn]=1/K稳=1/5×10=2×10 mol/L

2+

16

-17

求得：EZn（CN）4，Zn=-0.763+（0.059/2）lg（2×10）

2--17

θ

=-0.763-0.493 =-1.26V

第十一章 电位分析

一、选择题

1用银离子选择电极作指示电极，电位滴定测定牛奶中氯离子含量时，如以饱和甘汞电极作为参比电极，双盐桥应选用的溶液为（ ）

（1）KNO3 （2）KCl （3）KBr （4）K?

2.pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于 ( )

+

(1) 内外玻璃膜表面特性不同 (2) 内外溶液中 H 浓度不同

+

(3) 内外溶液的 H 活度系数不同 (4) 内外参比电极不一样

n+m+

3. M1| M1|| M2| M2在上述电池的图解表示式中，规定左边的电极为( ) (1) 正极 (2) 参比电极 (3) 阴极 (4) 阳极

4. 用离子选择电极标准加入法进行定量分析时，对加入标准溶液的要求为 ( ) (1) 体积要大，其浓度要高 (2) 体积要小，其浓度要低 (3) 体积要大，其浓度要低 (4) 体积要小，其浓度要高

5.离子选择电极的电位选择性系数可用于 ( ) (1) 估计电极的检测限 (2) 估计共存离子的干扰程度 (3) 校正方法误差 (4) 计算电极的响应斜率

6. 用氯化银晶体膜离子选择电极测定氯离子时，如以饱和甘汞电极作为参比电极，应选用 的盐桥为： ( ) (1) KNO3 (2) KCl (3) KBr (4) KI

7. 中性载体电极与带电荷流动载体电极在形式及构造上完全相同。它们的液态载体 都是可以自由移动的。它与被测离子结合以后，形成 （ ） （1）带电荷的化合物，能自由移动 （2）形成中性的化合物，故称中性载体 （3）带电荷的化合物，在有机相中不能自由移动 （4）形成中性化合物，溶于有机相，能自由移动

8.pH玻璃电极产生酸误差的原因是 （ ） （1）玻璃电极在强酸溶液中被腐蚀

+

（2）H度高，它占据了大量交换点位， pH值偏低

+++

（3）H与H2O形成H3O，结果H降低， pH增高

+

（4）在强酸溶液中水分子活度减小，使H传递困难，pH增高

-5

9. 玻璃膜钠离子选择电极对氢离子的电位选择性系数为 100，当钠电极用于测定1×10

+

mol/L Na时，要满足测定的相对误差小于 1%，则试液的 pH 应当控制在大于( ) (1) 3 (2) 5 (3) 7 (4) 9

10.玻璃膜钠离子选择电极对钾离子的电位选择性系数为 0.002，这意味着电极对钠离子的 敏感为钾离子的倍数是 ( )

(1) 0.002 倍 (2) 500 倍 (3) 2000 倍 (4) 5000 倍

pot?611. 钾离子选择电极的选择性系数为KK?,Mg2??1.8?10，当用该电极测浓度为1.0×

10mol/L K，浓度为 1.0×10mol/L Mg溶液时，由 Mg引起的 K测定误差为( ) (1) 0.00018% (2) 134% (3) 1.8% (4) 3.6% 12.碘化银晶体膜电极在测定氰离子时，其电极电位（ ） （1）随试液中银离子浓度的增高向负方向变化 （2）随试液中碘离子浓度的增高向正方向变化 （3）随试液中氰离子浓度的增高向负方向变化 （4）与试液中银离子浓度无关

13.氨气敏电极的电极电位 （ ）

+

（1）随试液中NH4或气体试样中NH3的增加而减小 （2）与（1）相反 （3）与试液酸度无关

+

（4）表达式只适用于NH4试液 二、填空题

1.正负离子都可以由扩散通过界面的电位称为______, 它没有_______性和______性, 而渗透膜, 只能让某种离子通过, 造成相界面上电荷分布不均, 产生双电层,形成______电位。

-2. 用氟离子选择电极的标准曲线法测定试液中F浓度时, 对较复杂的试液需要加入____________试剂, 其目的有第一________;第二_________;第三___________。

3. 用直读法测定试液的pH值, 其操作定义可用式_____________________来表示。用pH 玻璃电极测定酸度时, 测定强酸溶液时, 测得的pH比实际数值_______, 这种现象称为

________。测定强碱时, 测得的pH值比实际数值______, 这种现象称为__________。 4. 由LaF3单晶片制成的氟离子选择电极, 晶体中________是电荷的传递者, ________是 固定在膜相中不参与电荷的传递, 内参比电极是________________, 内参比电极由 _____________________组成。

5. 在电化学分析方法中, 由于测量电池的参数不同而分成各种方法:测量电动势为______;测量电流随电压变化的是_____,其中若使用_______电极的则称为______; 测量电阻的方法称为__________;测量电量的方法称为_________。

6 电位法测量常以____________________作为电池的电解质溶液, 浸入两个电极, 一个是 指示电极, 另一个是参比电极, 在零电流条件下, 测量所组成的原电池

-5+-2+

______________。 三、计算题

－

1.用氟离子选择电极测定某一含F的试样溶液50.0mL，测得其电位为86.5mV。加入

－2

5.00×10mol/L氟标准溶液0.50mL后测得其电位为68.0mV。已知该电极的实际斜

－

率为 59.0mV/pF，试求试样溶液中F的含量为多少（mol/L）？

θ

2. 氟离子选择电极的内参比电极为Ag－AgCl，E A g/AgCl=0.2223V。内参比溶液为

－3－5－

0.10mol/LNaCl和1.0×10mol/LNaF，计算它在1.0×mol/LF，pH＝7的试液

Pot 中，25C时测量的电位值。[KF?0.10] ?,OH?o

pot3. 由 AgCl - Ag2S 混晶膜制成的氯离子选择电极，已知其选择性系数Ki,j分别为：

KClpot?,NO3?= 1×10 KCl?,SO-52

pot42?= 5×10

6

-5

potpot KCl??= 3×10 K??= 2×10 ,BrCl,I试回答在测定 [Cl] = 1×10 mol/L 时，如果允许误差为 5%，若共存KNO3或 K2SO4时， 物质的最大容许浓度是多少？ 四、问答题 ( 共 4题 20分 )

1. 用离子选择性电极测定离子活度时，若使用标准加入法，试用一种最简单方法求出电极 响应的实际斜率。

2. 根据1976年?UPUC推荐，离子选择性电极可分为几类，并举例说明。 3 简述使用甘汞电极的注意事项。

4 为什么测量一电池的电动势不能用一般的电压表？应用什么方法测量之？ 答案

一、选择题

1. (1) 2. (1) 3. (4) 4. (4) 5. (2) 6. (1) 7. (1) 8. (4) 9. (4) 10 (2) 11. (3) 12. (3) 13. (1) 二、填空题 ( 共 5题 25分 )

1.扩散电位； 强制； 选择； Donnan。 2. 总离子强度调节剂（TISAB）；

维持试样与标准试液有恒定的离子活度；

＋－

使试液在离子选择电极适合的pH范围内，避免H或OH干扰；

使被测离子释放成为可检测的游离离子。 3. pHX?pHS?－

3＋

--4

EX?ES； 偏高； 酸差； 偏低； 碱差或钠差。

0.05924. F； La； Ag|AgCl； 0.1mol/LNaCl和0.1mol/LNaF溶液。 5. 电位分析法； 伏安法；滴汞；极谱法； 电导分析法；

库仑分析法。

6..待测试液；电动势 。

三、计算题 ( 共 4题 20分 ) 1. 根据标准加入法公式：cF???c10?E/S?1?5.00?10?41086.5?6.059.0?4.72?10?4mol/L

?12 答：

E?E内参?E膜1.0?10?5?0.10?10?7?0.2223?0.059lg[0.10]?0.059lg 1.0?10?3?0.2223?0.059?2?0.059?0.399V3.[答]

1. 选用 KNO3时

-4

1×10×5

[KNO3] = ─────── = 0.5 mol/L

-5

1×10×100 2. 选用 K2SO4 时

-4

1×10×5

[K2SO4 ] = ( ─────── ) = 0.01 mol/L

-5

5×10×100

四、问答题 ( 共 4题 20分 ) 1.[答]

使用标准加入法计算公式计算时必须知道该电极 Nernst 响应的实际斜率 S。 不用作标准曲线，求算实际斜率的实验方法是，在完成试样的测定后，此时 E = b + S lgf·cx，用空白溶液将试液稀释 1 倍，此时 E ' = b + S lg(fcx)/2，因此可按下试计算实际斜率： S = (E - E ')/lg2

2.根据1976年?UPAC推荐，通常离子选择电极可以分为两大类：（1）原电极（2）敏

化离子选择电极，它们又可分为若干种。例如用单晶膜的氟离子选择电极属原电极。 3. [答]

1. 使用前将橡皮帽及侧管口橡皮塞取下，管内应充满饱和 KCl 溶液，且有少许 KCl 晶体存在，并注意随时补充 KCl 溶液。

2. 不能将甘汞电极长时间浸在待测液中，以免渗出的 KCl 污染待测溶液。 3. 检查电极是否导通。

4. 用完后洗净，塞好侧管口及橡皮帽，以防止 KCl 溶液渗出管外，将甘汞电极 浸泡在饱和KCl 溶液里。 4.[答]

电池的电动势是指电池没有电流通过时两端的端电压，当用一般的电压表来测量 时，由于电池中有电流通过，而电池有内阻，这就产生电压降 (E - iR = U ) 此时用电压表测得的仅仅是端电压 U 。

另外，由于电流通过电池，在电池两电极上发生电化学反应，产生极化现象，也将影 响电动势的准确测量。

所以不能用一般的电压表来测量电池的电动势，而应用电位差计，利用补偿法原 理 (使 i = 0 ) 来测之。

第十二章 电解和库仑分析

一、选择题

1.由库仑法生成的 Br2来滴定Tl， Tl+ Br2─→ Tl+ 2Br 到达终点时测得电流为

10.00mA，时间为 102.0s，溶液中生成的铊的质量是多少克? [Ar (Tl) = 204.4] ( )

-4-3-3

(1) 7.203×10 (2) 1.080×10 (3) 2.160×10_ (4) 1.808

----2.用银电极电解 1mol/L Br、1mol/L CNS、0.001mol/L Cl,0.001mol/L IO3和 0.001 mol/L

2-

CrO4的混合溶液,E?(AgBr/Ag) = +0.071V , E?(AgCNS/Ag) = +0.09V,E?(AgCl/Ag)

=+0.222V,E?(AgIO3/Ag) = +0.361V, E?(Ag2CrO4/Ag) = +0.446V，在银电极上最先析出的为( )

(1) AgBr (2) AgCNS (3) AgCl (4) AgIO3 3. 电解分析的理论基础是 （ ）

（1）电解方程式 （2）法拉第电解定律 （3）Fick扩散定律 （4）（1）、(2)、（3）都是其基础

4. 以镍电极为阴极电解NiSO4溶液, 阴极产物是 ( ) (1)H2 (2)O2 (3)H2O (4)Ni

2+

5.用Pt电极在含有盐酸肼（NH2-NH2·HCl）的氯化物溶液中电解Ｃｕ,

阴极反应是 ( )

---2-- (1)2Cl→Cl2↑＋2ｅ (2)Pt＋4Cl→PtCl4＋2ｅ

-2--++- (3)Pt＋6Cl→PtCl6＋4ｅ (4) N2H5 ──→ N2↑ +5H+4ｅ

6. 微库仑滴定分析时，加入大量去极剂是为了 ( ) (1) 增加溶液导电性 (2) 抑制副反应，提高电流效率 (3) 控制反应速度 (4) 促进电极反应

7.在恒电流库仑滴定中采用大于 45V 的高压直流电源是为了 ( ) (1) 克服过电位 (2) 保证 100% 的电流效率 (3) 保持电流恒定 (4) 保持工作电极电位恒定 8. 在控制电位电解法中，被测物电解沉积的分数与 （ ）

（1）电极面积A，试液体积V，搅拌速度v，被测物质扩散系数D和电解时间t有关 （2）A，V，?，D，t有关，还有被测物初始浓度c0有关 （3）与A，V，?，D，t有关，而与c0无关 （4）与A，V，?，D，t及c0无关

9.高沸点有机溶剂中微量水分的测定，最适采用的方法是 （ ） （1）（直接）电位法 （2）电位滴定法 （3）电导分析法 （4）库仑分析法 10 库仑分析与一般滴定分析相比 （ ） （1）需要标准物进行滴定剂的校准 （2）很难使用不稳定的滴定剂 （3）测量精度相近

（4）不需要制备标准溶液，不稳定试剂可以就地产生

11.在库仑分析中，为了提高测定的选择性，一般都是采用 ( ) (1) 大的工作电极 (2) 大的电流 (3) 控制电位 (4) 控制时间 12. 用 2.00A 的电流，电解 CuSO4的酸性溶液，计算沉积 400mg 铜，需要多少秒 ? Ar(Cu) = 63.54 ( ) (1) 22.4 (2) 59.0 (3) 304 (4) 607 13.微库仑分析与库仑滴定相比，前者主要特点是 （ ） （1）也是利用电生滴定剂来滴定被测物质

（2）也是利用电生滴定剂来滴定被测物质，而且在恒流情况下工作

++-

（3）也是利用电生滴定剂来滴定被测物质，不同之处是电流不是恒定的

（4）也是利用电生滴定剂来滴定被测物质，具有一对工作电极和一对指示电极

二、填空题

2-1. 在测定S2O3浓度的库仑滴定中, 滴定剂是_________. 实验中, 将_________ 极在套管 中保护起来, 其原因是____________________________, 在套管中应加足_______________ 溶液, 其作用是_______________________.

2. 用于库仑滴定指示终点的方法有______________, ____________,_______________, ______________。其中, ____________方法的灵敏度最高。

3. 在库仑分析中, 为了达到电流的效率为100%, 在恒电位方法中采用_______________ 在恒电流方法中采用________________。

4. 控制阴极电位电解的电流--时间曲线按_____________衰减, 电解完成时电流______________________。

5. 电解某物质的外加电压通常包括_____________, _______________和________。

6. 随着电解的进行，阴极电位将不断变 ________ ，阳极电位将不断变 _______ ，要使电流保持恒定值，必须 _________ 外加电压。

7. 法拉第电解定律是库仑分析法的理论基础。它表明物质在电极上析出的质量与通过 电解池的电量之间的关系。其数学表达式为 _____________ 。

8.微库仑分析法与库仑滴定法相似, 也是利用________滴定剂来滴定被测物质, 不同之处 是微库仑分析输入电流_______________, 而是随_____________自动调节, 这种分析 过程的特点又使它被称为_________库仑分析。

9. 恒电流库仑分析, 滴定剂由_______________________, 与被测物质发生反应, 终点由 ___________________来确定, 故它又称为______________________________。

三、计算题

1. 将9.14mg纯苦味酸试样溶解在0.1mol/L盐酸中, 用控制电位库仑法(-0.65V, vs SCE)测定, 通过电量为65.7Ｃ, 计算此还原反应中电子数n, 并写出电池半反应. (苦味酸摩尔质量

=229g/mol)

-2.用控制电位库仑法测定溴离子，在 100mL 酸性试液中进行电解，Br在铂阳极上氧化为

-Br2。当电解电流降低至最低值时，测得所消耗的电量为 105.5Ｃ，试计算试液中 Br的浓度。

2

3. 沉积在10.0cm试片表面的铬用酸溶解后，用过硫酸铵氧化至＋6价态： 2S2O82-+2Cr3++7H2OCr2O72-+14H+ +6SO42-

2＋

煮沸，除去过量的过硫酸盐，冷却，然后用50mL 0.10mol/L Cu发生的Cu（Ⅰ） 进行库仑滴定，计算当滴定用32.5mA电流，通过7min33s到达终点时，每平方厘米 试片上所沉积的铬的质量（Cr的相对原子质量为52.00）。

4.库仑滴定法常用来测定油样中的溴价（100克油样与溴反应所消耗的溴的克数），现称 取1.00g的食用油，溶解在氯仿中，使其体积为100mL，准确移取1.00mL于含有CuBr2 电解液的库仑池中，通入强度为50.00mA的电流30.0s，数分钟后反应完全。过量Br2 用电生的Cu（Ⅰ）测定，使用强度为50.00mA的电流。经12.0 s到达终点。试计算该 油的溴价为多少？（溴的相对原子质量为79.90）

四、问答题

1.试比较微库仑分析法与库仑滴定法的主要异同点。

2.简述用库仑滴定法测定化学需氧量（COD）原理和计算COD的表达式。

3. 库仑分析要求100％的电流效率，请问在恒电位和恒电流两种方法中采用的措施是否 相同，是如何进行的？

4. 应用库仑分析法进行定量分析的关键问题是什么？ 一、选择题

1. (2) 2. (4) 3. (4) 4. (4) 5. (4) 6. (2) 7. (3) 8. (3) 9. (4) 10. (4) 11. (3) 12. (4) 13. (3) 二、填空题

1.I2, 阴极, 防止试液酸度改变, KI, 起导电作用.

2. 化学指示剂法、电位法、光度法、永停终点法； 永停终点法。 3. 恒定电位； 加入辅助电解质。 4. 指数函数； 趋近于零。

5.理论分解电压、超电压和溶液的电压降。 6.负；正；不断增大。 7. m = (M/nF) ×it

8. 电生； 不是恒定的； 被测物质的量； 动态。

9. 电极反应产生； 化学指示剂或电化学方法； 库仑滴定法。 三、计算题 1. [答] n=17

OHNO2NO2NH2NH2+34e-+34H+OHNHNHOHNH2NH2 NO2

2[答] 2Br- = Br-2 + 2e 则析出B的浓度： Q×1000

c-──── = 1.09×10-2

Br= mol/L F×100 3..答：

32.5?10?3(7?60?33)52.0096485?3?2.65?10?3g 2.65?0.265mg/cm210.04. 解：

+12H2O

it?79.909648550.00?10?3(30.0?12.0)??79.90 96485?7.45?10?4gm?7.45?10-4?100?100?7.451

四、问答题

1.相同点：原理上相似，都是利用电解产生的滴定剂来测定被测物质。

不同点：微库仑分析法输入的电流不是恒定的，而是随被测物质含量的大小自动调节

Q??idt 而库仑滴定法输入的电流是恒定的，Q＝it。

0t2.化学需氧量（COD）是评价水质污染的重要指标之一。它是指在1升水中可被氧化的 物质（有机物或其它可还原性物质）氧化所需要的氧量。在硫酸介质中，以K2Cr2O7为

2+

氧化剂，将水样回流10 多分钟，通过Pt阴极电解产生的Fe与剩余的K2Cr2O7作用， 由消耗的电量计算COD值。 COD?i(t0-t1)32??1000(μg/mL)

96487V42+

其中t0为电解产生Fe标定K2Cr2O7所需的电解时间，t1为测定剩余的K2Cr2O7浓度所 需时间，V为水样体积。

3. 恒电位法是恒定电位，但电量的测量要求使用库仑计或电积分仪等装置。

恒电流法是通入恒定的电流，采用加入辅助电解质，产生滴定剂的方法，电量的计算采用 i×t,但要求有准确确定终点的方法。

4. 1. 保证电极反应的电流效率是 100% 地为欲测离子所利用（或者说电极上只有主 反应，不发生副反应）。

2. 能准确地测量出电解过程中的电量。 3. 能准确地指示电解过程的结束。

第十三章 伏安与极谱分析

一、选择题

.1.在下列极谱分析操作中哪一项是错误的? （ ） （1）通N2除溶液中的溶解氧

（2）加入表面活性剂消除极谱极大 （3）恒温消除由于温度变化产生的影响 （4）在搅拌下进行减小浓差极化的影响

-5

2交流极谱的灵敏度为 10 mol/L 左右，和经典极谱法相当，其灵敏度不高的主 要原因是 ( ) (1) 在电解过程中没有加直流电压

(2) 采用了快速加电压方式,有较大的充电电流 (3) 迁移电流太大

(4) 电极反应跟不上电压变化速度

3..对Ox?ne??Red可逆电极反应, 下列哪种说法是正确的? ( ) (1) E1/2＝(Ox／Red)

(2) E 1/2与条件电位完全相等

(3) Ox的阴极波的半波电位与Red的阳极波的半波电位相等 (4) 阴极波和阳极波的半波电位不等

4.经典的直流极谱中的充电电流是 ( ) (1)其大小与滴汞电位无关

(2)其大小与被测离子的浓度有关

(3)其大小主要与支持电解质的浓度有关 (4)其大小与滴汞的电位, 滴汞的大小有关

5.极谱分析时在溶液中加入表面活性物质是为了消除下列哪种干扰电流? ( ) (1) 极谱极大电流 (2) 迁移电流 (3) 残余电流 (4) 残留氧的还原电流 6. 极谱扣除底电流后得到的电流包含 ( ) (1)残余电流 (2)扩散电流 (3)电容电流 (4)迁移电流

7. 在电化学分析中溶液不能进行搅拌的方法是 ( ) (1)电解分析法 (2)库仑分析法 (3)极谱分析法 (4)离子选择电极电位分析法

8 在酸性底液中不能用于清除溶解氧的方法是 ( ) (1)通入氮气 (2)通入氢气 (3)加入Ｎａ2ＣO3 (4)加入Ｎａ2ＳO3

9..在极谱分析方法中较好消除了充电电流的方法是 ( ) (1) 经典极谱法 (2) 方波极谱法 (3) 交流极谱法 (4) 单扫描极谱法

10.在极谱分析中与被分析物质浓度呈正比例的电流是 ( ) (1)极限扩散电流 (2)迁移电流 (3)残余电流 (4)极限电流

11. 在任何溶液中都能除氧的物质是 ( ) (1) N2 (2) CO2 (3) Na2SO3 (4) 还原铁粉

-3

12.某未知液 10.0mL 中锌的波高为 4.0cm，将 0.50mL 1×10mol/L 的锌标准溶液加到 该未知液中去，混合液中锌的波高增至 9.0cm,未知液中锌的浓度是多少(mol/L)? ( )

-4-4-4-4

(1) 1.34×10 (2) 2×10 (3) 3.67×10 (4) 4×10

13 交流极谱与经典极谱相比 ( ) (1)交流极谱的充电电流大, 但分辨率高 (2)交流极谱的充电电流大, 分辨率也差 (3)交流极谱的充电电流小, 分辨率也差 (4)交流极谱的充电电流小, 分辨率高

二、填空题

1.在极谱分析中滴汞电极称______,又称______,饱和甘汞电极称为_______,又称______. 2.充电电流的大小,相当于浓度为__________的物质所产生的扩散电流,其电性符号为

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