仪器分析原理(何金兰版)习题与解答(2)

积分线TMS. . . . . . . . .8 7 6 5 4 3 2 1 0 ?图13.6对氯苯乙醚的1H NMR图谱

答： 图谱左端δ=7.2四个峰为苯环上的四个质子的峰。苯环的四个质子均为非全磁同

质子，各自的自旋耦合常数不同，所以出现各自的特征峰。中间的δ=4.2的耦合四重峰为-CH2-的质子峰，由于受到相邻的-CH3中的质子自旋的影响，因而，分裂为四重峰。最右边的δ=18的三重峰为-CH3的质子峰，它是受到相邻的-CH2-中的质子自旋耦合的影响分裂为三重峰的。

5 未知有机化合物的分子中仅含一个溴原子，其1H NMR图谱如图13.7所示，试推断其

分子结构

. . . . . . . . . 8 7 6 5 4 3 2 1 0?

图13.7 分子中仅含一个Br原子的未知机化合物的1H NMR图谱

答：由谱图知δ=4.2的四重峰是-CH2-受相邻的-CH3的三个质子自旋耦合的影响产生的分裂峰；δ=1.8的三重峰是-CH3受相邻的-CH2-中的二个质子自旋耦合的影响产生的分裂峰。已知未知物分子只含一个溴原子，故未知物可能为CH3CH2Br（溴乙烷）。

6 化合物C4H7BrO2的1H NMR图谱如图13.8所示，试分析其结构。

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?=11. . . . . . . . .8 7 6 5 4 3 2 1 0

?

图13.8 C4H7BrO2的1H NMR图谱

答：δ=11的单重峰为羧酸上的-OH基的质子峰。

δ=4.5的三重峰是受相邻的-CH2-中的质子自旋耦合的影响， δ=1.4的三重峰也是受到相邻的-CH2-中的质子自旋耦合的影响， δ=2.4的四重峰主要是受到相邻的-CH3中的质子自旋耦合的影响， 综合上述，化合物C4H7BrO2的结构为： Br O │ ‖

CH3─CH2─CH─ C─OH

7 已知一种止痛剂的化学式为C10H13NO2的 1H NMR图谱如图13.9所示，确定其结构。

3H-s+DMSO d CDCl33H4H2H1H不纯物 . . . . . . . . . . .10 98 7 6 5 4 3 2 1 0?

图13. 9C10H13NO2的1H NMR图谱

答：δ=9.6为羧酸上的-OH基的质子峰。

δ=7~8的四个峰为 N R环上的四个质子的峰，

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δ=2.2的单个峰为-CH3的质子峰，与它相邻的碳上没有质子， δ=4.8的四重峰为-CH2-峰，与它相邻的应为-CH3， δ=1.4的三重峰为-CH3峰，与它相邻的应为-CH2-， 综合上述，C10H17NO2的结构为： CE3OCH3 CH2 C C

OHN

第14章

1 简述折射与干涉仪测定折射率的工作原理及其特点。 2 旋光计与分光旋光计有什么不同。

3 在结构分析中旋光法和圆二色法为何具有其它分析方法不可代替的作用？

答：旋光法和圆二色性法在研究分子的内旋转、分子的互相作用以及细微立体结构方面有着其它方法不可代替的作用。

第15章

1

叙述化学电池的组成，何谓半电池？

答：简单的化学电池是由两组金属-溶液体系构成。这种金属-溶液体系称为电极，一个电池由两个电极组成。每个电极都可以称为半电池。 2

给出电极的定义，如何区分化学电池的阳极和阴极？阳极就是正极，阳极就是负极，对吗？为什么？

答：简单的化学电池是由两组金属-溶液体系构成。这种金属-溶液体系称为电极。通常规定离子在电极上失去电子(即产生氧化反应)的电极称为阳极，离子在电极上获得电子(即发生还原反应)的电极称为阴极。阳极就是正极，阳极就是负极的说法不对。因为规定依据电极电位的正负程度来区分正极和负极，即比较两个电极的实际电位，凡是电位较正的称为正极，电位较负的称为负极。

3 标准电极电位和条件电位有什么不同，其电位值是如何获得的？

答：在298.15K时，以水为溶剂，当氧化态和还原态的活度均为1时的电极电位为该电极的标准电极电位。而条件电位随反应物质的活度不同而不同，受溶液的离子强度、络合效应、水解效应和pH等因素的影响。所以，条件电位是与介质中各电解质成分有关的，以浓度表示的实际电位。在分析化学中，介质中除了待测离子外，还有其它物质存在，它们

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虽不参加电极反应，但常常显著影响电极电位，因此使用条件电位常比标准电极电位更具有实际价值。

IUPAC规定标准氢电极的电位为零，然后把待测电极和标准氢电极组成电池，测得其电动势则为待测电极的电极电位。电子从外回路流向该电极、该电极的电极电位为正值；电子从外回路从该电极流向标准氢电极，其电极电位为负值。

4 金属基电极的共同点是什么？有几种？并写出电极、电极反应表达式和其能斯脱方程 答：金属基电极的共同点是电极上有电子交换反应，即存在氧化还原反应，它可以分成以下四种。

第一类电极(活性金属电极)， 电极：(M | Mn+)， 电极反应可表示为：

Mn+ + ne– ? M 电极电位可表示为：

???Mn?,M?第二类电极(金属难盐电极)：略 第三类电极：略 零类电极：略

5 叙述膜电极的基本组成，膜电位就是膜电极电位，对吗？为什么？

答；膜电极的基本组成是由敏感膜、电极帽、电极杆、电极腔体、内参比电极和内参比溶液等部分组成。膜电极的膜电位是膜相中的扩散电位和膜内外两个界面上的道南(Donnan)电位的代数和。

6 参比电极应具有那些基本特性，为什么电化学分析中通常采用二级标准电极作为参比

电极？

答；电极作为氧化还原反应的传感器是不能单独使用的。必须选用一个参比电极和一工作电极与试液组成电池体系，才能进行电信号测定。所以作为参比电极一定应具有很好的可逆性、重现性和稳定性。

银-氯化银电极它的重现性仅次于标准氢电极，温度系数小，且可在80℃以上使用。和甘汞电极饱和的特点是电极电位稳定性相当好。只要测量时的电流比较小，其电位不会发生显著变化。所以在电化学分析中上述二电极常常被作为二级标准电极作为参比电极。

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