仪器分析练习习题集-2008版(2)

检测系统：将光信号转换为电信号，输出结果。 四、、计算题：

1．原子吸收法测定某试样溶液的二价铅，用空气–乙炔火焰测得Pb2833?和Pb2817?的吸收分别为72.5%和52.0%。计算其吸光度各为多少？ 解：A?lgI1100?lg0?lg?0.56. 同理可知A?=0.32。 TI100?72.52．原子吸收法测定某试样溶液的二价铅，用空气-乙炔火焰测得Pb2833?和Pb2817?的吸收分别为72.5%和

52.0%。计算其透光度各为多少？

解：依题意知其透光度应分别为27.5%和48.0%。

紫外可见及红外光谱分析法，

一、选择题

1．异丙叉丙酮(CH3COCH=C(CH3)2)在下列溶剂中K吸收带的波长最大的是(B) A 正己烷 B 水 C 甲酸 D三氯甲烷

2．下列羰基化合物中，伸缩振动频率最高的是(C)A RCHO B RCOF C FCOF D RCOCl 3．下列羰基化合物中，伸缩振动的红外吸收波数最大的是(A) A RCOCl B RCOR? C RCOOR? D RCO-C6H5 4．在紫外可见分光光度法中，定性鉴定物质的参数是(C) A ?max B ?max C ?max 和 ?max D 吸收峰的面积

5．异丙叉丙酮(CH3COCH=C(CH3)2)在下列溶剂中K吸收带的波长最小的是(A) A 正己烷 B 水 C 甲酸 D三氯甲烷

6．下列化合物中能产生n??*和 ???*跃迁的是(A)A 丙酮 B 丙烯 C 丁醇 D 丁烷 7．双光束分光光度计与单光束分光光度计相比，其主要优点是(D) A 可以扩大波长的应用范围 B 可以获得更小的光谱通带

C 可以采用快速响应的检测器 D 可以补偿光源强度的波动引起的误差 8．紫外吸收光谱的产生是由于(A)

A 分子中电子能级 的跃迁 B 分子中振动、转动能级的跃迁C 分子振动能级的跃迁 D 分子转动能级的跃迁 9．紫外光谱法中，下列化合物中，?max最大的是(D)A 环己酮 B 四氢呋喃 C 苯 D 苯甲醛

10．某化合物在正己烷中测得?max =305nm，在乙醇溶液中，?max =302nm，指出该吸收峰是由于下列那种跃迁引起的(A) A n??* B ???* C n??* D ???*

11．在下列化合物中，哪种电子跃迁所需要的能量最小(A) A n??* B ???* C n??* D ???* 12．红外吸收光谱法的特征性强，该法最适应于(A)

A 对纯物质进行定性鉴定 B对混合物进行定性鉴定C 对纯物质进行定量测定D对混合物进行定量测定 13．色散型红外分光光度计常用的光源为(C) A 卤钨灯 B 空心阴极灯C 能斯特(Nerst)灯 D氘灯 14．二硫化碳有四种振动模式，其中哪种振动模式不能产生红外吸收(A) A 对称伸缩振动B 反对称伸缩振动 C 面内弯曲振动 D面外弯曲振动

15．预计乙炔分子有多少种基本振动模式(B)A 6种 B 7种 C 8种 D 9种 16．预计苯分子有多少种基本振动模式(C) A 12种 B 13种 C 30种 D 31种 17．试指出下列化合物中，哪种化合物不能产生振动偶合(D)

A HOOC-CH2-COOH B H3C-CO-O-CO-CH3 C 邻苯二甲酸酐 D H3C CO-CO-CH3

18．在乙酸酐分子的红外吸收光谱中，在1820cm–1和1760cm–1有两个强吸收峰，出现这种现象的原因是(B) A 电子效应 B 振动偶合 C 费米共振 D 中介效应

19．在傅立叶变换红外分光光度计上，没有下列哪种器件(B)A 光源 B 单色器 C 检测器 D 样品池 20．在红外光谱中，不适应于对固体试样进行处理的常用方法是(C) A 糊状法 B 薄膜法 C 液膜法 D 压片法

21．下列检测器中，不适应于作为红外检测器的是(A)

6

A 热导检测器 B 高真空热电偶 C 测热辐射计 D高莱(Golay)池 二、填空题

1．物质产生红外吸收光谱的必要条件为，?E=h? 、及 振动过程伴随着偶极矩的变化。

2．分子振动能级跃迁所需的能量相当于红外光，分子中的电子跃迁的能量相当紫外-可见光。 3．多组分分光光度法可用解联立方程的方法求得各组分的含量，是基于各组分在同一波长下吸光度具有加和性。 4．4000~1300cm–1区域是伸缩振动产生的，基团的特征吸收一般位于此范围内，它是鉴定最有价值的区域，又称为官能团区。 三、简答计算题

1．试指出下面哪一个化合物具有较高的荧光量子产率，为什么？

OOHOOCCOOHCOOHOH 酚 酞荧光黄解：荧光黄的荧光的量子产率较高。虽然二者所有的发色团几乎完全相同，而荧光黄具有较高的结构刚性，故其量子产率较高。

2．乙烯分子中的C=C对称伸缩振动在红外光区域无吸收，为什么？

解：因为乙烯分子中的C=C对称伸缩振动没有偶极矩的变化，是非红外活性的。 4．预计甲烷和乙炔各有多少个基本振动模式(振动自由度)？ 解：甲烷：3N– 6 即3?5– 6 = 9 乙炔：3N– 5 即3?4– 5 = 7 5．椐报道Pd与硫代米蚩酮的配合反应是测定Pd的最灵敏的显色反应之一，其摩尔吸光系数高达2.12?105 l/mol。若最小可测吸光度为0.001，使用吸收池的光程长度为10cm，问用分光光度法测定Pd的最低摩尔浓度是多少？ 解：因为A=?bc，可知C?A0.001?10??4.72?10mol/l 5??b2.12?10?106．现用相同的比色皿分别在475和670nm处测定了三种溶液的吸光度：

(1)含有化合物A；(2)化合物B；(3)A与B的混合溶液。其有关数据如下：试计算混合物中A、B物质的含量各为多少？

化合物 A B A+B 解：在475nm 处：?A?浓度(mol/l) 0.001 0.01 A(476nm) 0.90 0.15 1.65 B(670nm) 0.20 0.65 1.65 AAAB0.900.15??900, ?B???15 b?CA0.001b?CB0.01 在475nm处混合物有：1.65 = 900 c A + 15 cB 同理在670nm处有：1.65 = 200 c A + 65 cB

解二元一次方程知：cA = 1.48?10 –5mol/l cB = 2.08?10 –4mol/l .

电化学分析导论与电位分析法

一、选择题：

1．以测量沉积于电极表面的沉积物质量为基础的电化学分析法称为(C) A 电位分析法 B 极谱分析法 C 电解分析法 D 库仑分析法 1．用标准加入法测定时，对所加的标准溶液的要求是(B)

A 体积大，浓度小 B 体积小，浓度大 C 体积大，浓度大 D 体积小，浓度小 2．pH玻璃电极使用前必须在水中充分浸泡，其目的是(C)

7

A 清洗电极，去除污染物 B 检查电极是否破损 C 是玻璃膜表面形成水化层 D 减小电阻 3．普通pH玻璃电极在强碱溶液中测量时，产生误差的主要原因是(C) A 氢氧根离子在电极上产生响应 B 玻璃膜被腐蚀

C 钠离子等碱金属离子在电极上产生响应 D 电极的内阻极大

4．氟离子选择性电极的膜材料是(B) A LaF3沉淀 B LaF3单晶 C CaF2 单晶 D La(OH)3粉末 5．用氟离子电极测定氟离子时，下列离子会发生干扰的是(B) A 钠离子 B 氢氧根离子 C 硝酸根离子 D 硫酸根离子

6．当试液中一价离子的活度增大10倍时，该离子选择性电极的电位变化的理论值(250C)为(A) A 59.2mV B 29.mV C 59.2V D 29.6V

7．在电位分析法中，指示电极的特点是其电位与被测离子浓度(A) A 符合能斯特公式 B 成正比 C 符合扩散电流公式 D 无关

8．在离子选择性电极进行测定时，要在搅拌下测定电动势，其原因是(D)

A 可使电极表面保持干净 B 防止吸附现象 C 减少浓差极化现象 D 缩短响应时间 9．关于离子选择电极，不正确的说法是(D)

A 不一定有内参比电极 B 不一定有晶体敏感膜 C 不一定有离子穿过膜相 D 只能用于正、负离子的测量 10．关于离子选择电极的响应时间，不正确的说法是( A)

A 浓试样比稀试样长 B 光滑的电极表面和较薄的膜相会缩短响应时间 C 共存离子对响应时间有影响 D 一定范围内温度升高会缩短响应时间 11．下列说法哪一种是正确的？晶体膜碘离子选择性电极的电位(A)

A 随试液中银离子浓度的增高向正方向变化 B 随试液中碘离子活度的增高向正方向变化 C 与试液中碘离子的浓度无关 D 与试液中氰离子的浓度无关 12．晶体膜离子选择性电极的灵敏度取决于 (B)

A 响应响应离子在溶液中的迁移速度 B 膜物质在水中的溶解度 C 与试液离子的活度系数 D 晶体膜的厚度 13．用氟离子选择性电极测定水中(含有微量的Fe3+, Al3+, Ca2+, Cl–)的氟离子时，应选用的离子强度调节缓冲为(C) A 0.1 mol/l 硝酸钾溶液 B 0.1 mol/l 氢氧化钠溶液

C 0.05 mol/l柠檬酸纳(pH=5~6) D 0.1 mol/l 醋酸钠(pH=5~6)

14．氨敏电极是以0.01mol/l 氯化铵作为中介溶液，指示电极可选用(D) A 银-氯化银电极 B 晶体膜电极 C 氨电极 D pH玻璃电极

15．在银-氯化银电极中，穿越相界面的有( A) A 电子 B 氯离子 C 银离子 D 氢或者氢氧根离子 16．二氧化碳气敏电极是以0.01mol/l碳酸氢钠溶液作为中介溶液，指示电极可选用(C) A SCE B 中性载体膜钠电极 C pH玻璃电极 D 铂电极 17．离子选择性电极的电位选择性系数可用于( B)

A 估计电极的检测限 B 估计共存离子的干扰程度 C 校正方法误差 D 估计电极的线形响应范围 18．在电位滴定中，以?~V(?为电位，V为滴定剂的体积)作图绘制滴定曲线，滴定终点为(A) A 曲线的最大斜率点 B 曲线的最小斜率点 C ?为最正值的点 D ?为最负值的点 D保持工作电极电位的稳定。 二、填空计算题

2．当电流通过电极与溶液界面时，如果电极电位对其平衡值发生了偏差，这种现象称为极化现象。 7．在电解分析中，外加电压总是比理论电压大，这中差值一般用超电势(?)来表示

1．晶体膜氯、溴、碘离子选择性电极敏感膜均由其相应的银盐制成，它们的灵敏度由低到高的次序为Cl< Br< I。 2．电位分析法中，离子选择性系数Ki,j，可理解为产生相同大小电位时ai与ai (ni/nj)的活度比值，数值越小，表示电极对i离子的选择性越好。

3．盐桥的作用是消除液接电位；用氯化银晶体膜电极测定氯离子时，如以饱和甘汞电极作为参比电极，应选用的盐桥为硝酸钾。

4．用氟离子选择电极测定氟离子时，常使用柠檬酸盐缓冲溶液，并且控制缓冲溶液pH值在5.0~5.5之间，为什么？

8

解：一方面，铝离子的存在会因为配合反应而干扰氟离子的测定。铝离子可与柠檬酸盐形成稳定配合物而排除铝离子的干扰。 另一方面，在pH值高时，氢氧根离子干扰严重，因为三氟化镧晶体表面因为氢氧根离子的存在释放氟离子。若pH值过低，则氟离子会因为酸效应而影响氟离子的活度。故需控制pH值在5.0~5.5之间。

14.用pH玻璃电极测量pH = 4.001的缓冲溶液时，测得电池的电动势为0.0640V，测量pH=9.182的缓冲溶液的电动势为0.3600V，测量未知溶液的pH值时，电动势为0.2814V。计算未知溶液的pH值和氢离子的活度?H+。 解：因为? = K?+SpH，故由已知条件可得： 0.0640 = K?+4.001S 0.3600 = K?+9.182S S = 0.0571 K? = –0.1643

对未知溶液，则：0.2814 = –0.1643 + 0.0571pH pH = 7.81 ?H+ = 1.55×10–8 mol/l

19 当一个电池用0.010mol/l的氟化物溶液矫正氟离子选择电极时，所得读数为0.101V；用3.2×10–4mol/l氟溶液校正所得度数为0.194V。如果未知浓度的氟溶液校正所得的读数为0.152V，计算未知溶液的氟离子浓度？ 解：0.104 = K? – Slg(0.010) = K? + 2S 0.194 = K? – Slg(3.2×10–4) = K? + 3.49S 解得： S = 0.060 K? = –0.016V 0.152 = –0.016 – 0.060lg[F–] lg[F–] =

?(0.152?0.016) = –2.8 [F–] = 1.6×10–3mol/l

0.06020.用下列电池桉直接电位法测定C2O42–

(–)Ag?AgCl(S), KCl(饱和)║C2O42–(x/mol/l), Ag2C2O4(S)?Ag(+) 在250C时测得电池电动势为0.402V。计算未知溶液的C2O42–浓度。(已知?Ag/AgCl = 0.1988V, Ksp,Ag2C2O4 = 3.5×10–11, ?0Ag+/Ag = 0.7995V)

解：(1) E = ?Ag2C2O4/Ag – ?AgCl ?Ag2C2O4/Ag = ?0Ag2C2O4/Ag –

0.059lg[C2O42–] 20.059lg[C2O42–] 2因为?Ag+/Ag = ?0Ag+/Ag + 0.059lg[Ag+] 且 Ksp,Ag2C2O4 = [Ag+]2 [C2O42–] 所以?Ag+/Ag = 0.7995 + 0.059lg

Ksp[C2O4]2? = 0.7995 + 0.059lg

Ksp=

当[ C2O42–] = 1mol/l时，该电位即?0Ag2C2O4/Ag，所以?0Ag2C2O4/Ag = 0.7995 + 0.059lgKsp = 0.4910V (2)当KAg2C2O4/Ag = 0.4910 –

0.0592?lg[C2O4] – 0.1988 [C2O42-] = 10-3.72mol/l 221.在25.0ml含钙离子溶液中，进入流动载体电极后，所得电位为0.4965V;在加入2.00ml的5.45×10–2CaCl2后，所得电位为0.4117V。试计算此试液钙离子浓度。 解：cx?csVsVx?1(10?E/S?)=5.46×10–6mol/l

Vx?VsVx?Vs22.电池：Hg?Hg2Cl2, Cl– (饱和)║Mn+?M是一自发电池。在250C时，电动势为0.100V。当Mn+的浓度稀释至原

来的1/50时，电池电动势为0.05V，此时金属离子氧化数是多少？ 解：0.100 = ?0Mn+/M +

0.059[Mn?]0.059n?0

lg – ?SCE 解得：n=2 lg[M]– ?SCE 0.05 = ?Mn+/M +

n50n39.用氟离子选择性电极测定饮用水中氟离子含量时，吸取水样50.00ml于100ml容量瓶中，加入100ml TISAB

缓冲溶液，稀释至刻度，测量其电动势值为–192mV。然后在此溶液中加入1.00ml 1.00×10 – 2mol/l氟标准溶液，测得电动势为–150mV。计算1L饮用水中氟离子的质量。

?2csVs?E/S?11.00?1.00?10(1042/59?1)?1=2.41×10–5mol/l (10?1)=解：cx?100Vx?VsmF– = 2.41×10–5×2×19×1000 = 0.92 mg

23．用氯离子选择性电极和饱和甘汞电极测定腌番茄汁中氯化物含量时，在100ml番茄汁中测得电动势为

9

–27.2mV。加入1.00ml 0.200mol/l经酸化的氯化钠溶液，测得电动势为–54.6mV。计算番茄汁中氯含量，单位以mol/l和mg/l表示(假定加入NaCl前后离子强度不变，S = 59mV)。 解：由于Vs=Vx/100,可用近似公式计算。?E = 54.6–27.2=27.4mV

0.200?1.00cV(10cx?ss(10?E/S?1)?1=

100?1.00Vx?Vs27.459?1)?1= 1.05×10–3 mol/l

番茄汁中氯含量为1.05×10–3×1000×35.45 = 37.2mg/L

25．计算[Zn2+]=0.001mol/l时，锌电极对饱和甘汞电极的电极电位。(E0Zn2+，Zn = – 0.761 V，ESCE=0.245V)。 解：同上知锌电极的电极电位为 – 0.850V，故锌电极对饱和甘汞电极的电极电位为：– 1.095V

26．用pH玻璃电极测定pH=5.0的溶液，其电极电位为43.5mV，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S为58.0mV/pH，试求未知溶液的pH值。 解：玻璃电极的电位与试液的pH 值有如下关系：E=K– S pH

因此，已知pH的溶液与未知pH溶液和电极电位的关系分别为：43.5=K– 5.0 S， 14.5=K– S pH 故： 未知溶液的pH值为：5.0?14.5?43.5?5?0.5?5.5

58.027．在250C时，用标准加入法测定二价铜离子的浓度，于100ml铜盐溶液中添加0.100mol/l硝酸铜溶液1ml，电动势增加了4mV，求原溶液中的铜离子浓度。

C?V解：Cx?ss?(10Vx?Vs?ES?1)?10.1?1??(100.059/2?1)?1?5.92?10?3mol/l 1?1004?10?328. 用钙离子选择性电极和SCE置于100ml钙离子试液中，测得电池电动势为0.415V，加入2ml 浓度为0.218mol/l的钙离子标准溶液后，测得电池电动势为0.430V，计算钙离子的浓度？

C?V解：Cx?ss?(10Vx?Vs?ES?1)?10.218?2??(102?1000.430?0.4150.059/2?1)?1?1.92?10?3mol/l

极谱与伏安分析

1．极谱分析中，通常要加入浓度较大的惰性电解质，其目的是消除(B) A 残余电流 B 迁移电流 C 极大现象 D 氧波 2．极谱定量分析的依据是(B)

A 充电电流与待测离子的浓度成正比 B 极限扩散电流与待测离子的浓度成正比 C 迁移电流与待测离子的浓度成正比 D 残余电流与待测离子的浓度成正比 3．当金属离子形成比较稳定的配离子后，其半波电位将(A)

A 向负方向移动 B 移动方向由稳定性所决定 C 向正方向移动 D 保持不变 5．极谱分析中，溶解在溶液中的氧气会干扰测定，这是因为(A) A 氧在滴汞电极上能被还原 B 氧与电极上的还原物质起反应 C 氧能氧化滴汞电极上的汞 D 氧的充电电流很大

6．在极谱分析中，为了消除极大现象，应向试液中加入(B)

A 较大浓度的惰性电解质 B 小浓度的表面活性物质 C 少量硫代硫酸钠 D 少量的配位剂 7．下列测定任务中，可用阳极溶出伏安法的是(A)

A 生物样品中的铅离子 B 生物样品中的硒元素 C 海水中的铅和溴 D 海水中的溴和碘离子 8．极谱分析中，扩散电流是极谱定量分析的依据，其特点是(C)

A 与汞柱高度平方成正比 B 与汞柱高度成正比 C 与汞柱高度平方根成正比 D 与汞柱高度无关 9．单扫描示波极谱法中，施加电压的特点是(A)

A 在一滴汞上加上一个锯齿波电压 B 在几滴汞上加上一个锯齿波电压 C 在一滴汞上加上一个三角波电压 D在一滴汞上加上几个锯齿波电压 10．在经典极谱分析中，一般不搅拌溶液，这是因为(D)

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