仪器分析题目及答案

C.溶出伏安分析法 D.脉冲极谱法 简答题

14.极谱分析与普通电解分析有哪些相同和不同之处？ 答：相同点：

都是电解过程，需要外加电压才能进行．极谱分析是控制电极电位的电解分析过程． 不同点：

(1) 所用电极不同:极谱分析使用一个通常是面积很小的滴汞电极，另一个通常是面积

很大的饱和甘汞电极，而一般电解分析都使用二个面积大的电极。

(2) 电解条件的特殊性:极谱分析的溶液是静止的，以利产生浓差极化，且加入了大量的支持电解质，而电解分析是在搅拌的溶液中进行．

(3) 极谱分析是利用被测物质所产生的氧化还原电流的强度来进行定量．而电解分析是将被测离子还原为金属或氧化为金属氧化物，最后称重进行定量．

(4)极谱分析是一种微量成份的分析方法，而电解分析是一种常量成份的分析方法．

15．产生浓差极化的条件是什么？

解：使用小面积的极化电极如滴汞电极或微铂电极，溶液保持静止（不搅拌）

16．在极谱分析中所用的电极，为什么一个电极的面积应该很小，而参比电极则应具有大面

积？

解：一个电极的面积做得很小，是为了使其成为极化电极，电极上具有较高的电流密度，以

保证浓差极化。使用大面积汞池作参比电极，是为了使其去极化，即电极电位保持恒定，从而使极化电极的电位完全由外加电压所控制．

17．在极谱分析中，为什么要加入大量支持电解质？加入电解质后电解池的电阻将降低，但

电流不会增大，为什么？

解：加入支持电解质是为了消除迁移电流．由于极谱分析中使用滴汞电极，发生浓差极化后，

电流的大小只受待测离子扩散速度（浓度）的影响，所以加入支持电解后，不会引起电流的增大

18．当达到极限扩散电流区域后，继续增加外加电压，是否还引起滴汞电极电位的改变及参

加电极反应的物质在电极表面浓度的变化？

解：极谱分析中，由于滴汞电极的电位受外加电压所控制，所以当达到极限扩散电流区域后，

继续增加外加电压，会引起滴汞电极电位的改变．但由于滴汞电极表面待测离子浓度已经降低到很小，甚至为零，而溶液本体中待测离子尚来不及扩散至极化电极表面，所以

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不会引起电极表面待测离子浓度的变化．

19. 极限扩散电流主要受哪些因素的影响？在进行定量分析时，怎样消除这些影响？ 解：影响极限扩散电流的主要因素有下面几项：

(1)滴汞电极毛细管特性的影响．汞的流速和汞滴滴下的时间都会影响扩散电流，即汞柱高度影响扩散电流．一般来说，汞柱高度每增加1cm，扩散电流大约增加2%．因此实验中应保持汞柱的高度不变．

(2) 溶液组分的影响．扩散电流随扩散系数的增加而增加，而溶液的组份不同，其粘

度也不同，并且粘度小，被测物质的扩散系数就越大．在分析中，试液和标准溶液组份力求一致．

(3)温度的影响．从扩散电流方程式可知，扩散电流与扩散系数D有关，而D受温度的影响较大．在严格的条件下，一般使用恒温装置．在实际分析中，试液和标准溶液的温度相近，故可以不考虑温度的影响．

20．残余电流产生的原因是什么？它对极谱分析有什么影响？

解：残余电流的产生主要有两个原因，一为溶液中存在微量的可以在电极上还原的杂质，二

为充电电流引起．它对极谱分析的影响主要是影响测定的灵敏度． 21. 什么叫底液？底液中的成分各起什么作用？

答：为了消除干扰和控制溶液条件而加入的各种试剂的混合溶液称为极谱分析的“底液”。

底液一般是由下列几种类型的物质组成：

①支持电解质（以消除迁移电流）；②极大抑制剂（以消除极大）；③除氧剂（以消除氧

波）；④其它有关试剂，如用以控制溶液酸度的试剂，改善波形的缓冲剂、络合剂等等。

22. 阐明半波电位的特性及其影响因素。 答：(1)半波电位的特性

①当温度和支持电解质浓度一定时，则半波电位数值一定，而与在电极上进行反应的离子浓度无关。在一定条件下，半波电位是最具特征的数值。

②半波电位的数值与所用仪器（如毛细管、检流计）的性能无关。 ③半波电位与共存的其它反应离子无关． (2)半波电位的影响因素

①支持电解质的种类；②溶液的酸度；③温度；④络合物的形成．

23. 说明极谱法中使用滴汞电极的优缺点。

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答：极谱法中使用滴汞电极的优点：

① 汞滴的不断下滴，电极表面吸附杂质少，表面经常保持新鲜，测定的数据重现性好。 ② 氢在汞上的超电位比较大，滴汞电极的电位负到1.3 V（vs SCE）还不会有氢气析出，

这样在酸性溶液中也可进行极谱分析。

③许多金属可以和汞形成汞齐，降低了这些金属离子在滴汞电极上的还原电位，使之更

易电解析出。

④汞易提纯。能够得到高纯度的汞，是保证极谱法具有很好的重现性和准确度的重要条

件之一。

极谱法中使用滴汞电极的缺点： ①汞易挥发且有毒。

②汞能被氧化，滴汞电极不能用于比甘汞电极正的电位。 ③滴汞电极上的残余电流较大，限制了测定的灵敏度。 计算题

24.用下列数据计算试样中铅的质量浓度,以mg.L-1表示.

溶液

在-0.65V测得电流/mA

25.0mL 0.040mol.L-1KNO3稀释至50.0mL

25.0mL 0.040mol.L-1KNO3加10.0mL试样溶液,稀释至50.0mL

25.0mL 0.040molo.L-1 KNO3加10.0mL试样,加5.0mL 1.7 ×10-3 mol.L-1 Pb2+, 稀释至50.0mL 解: 设试样中铅的摩尔浓度为CPb, 则:

i1 = 58.9-12.4= 46.5 = KCPb ×10.0/50.0

i2 = 81.5-12.4 = 69.1 = K (CPb ×10.0 + 5.0 ×1.7 ×10-3)/50.0 i2/i1 = 69.1/46.5 = (CPb ×10.0 + 5.0 ×1.7 ×10-3)/(CPb ×10.0) 得:CPb = 0.00175

质量浓度为 CPb × MPb ×1000 = 0.00175 ×207.2 ×1000=362.3mg.L-1

25.作一种未知浓度的铅溶液的极谱图，其扩散电流为6.00?A。加入10mL 0.0020mol·L-1 Pb2+

溶液到50mL上述溶液中去，再作出的极谱图其扩散电流为18?A，计算未知溶液内铅

12.4 58.9 81.3

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的浓度。

?ix?kcx?Vxcx?V0c0?i?k?Vx?V0 代入已知数据，得 解：??6.0?kcx??50cx?10?0.0020018.0?k?50?10 ? 求得cx= 1.54×10-4mol·L-1

气相色谱

一、判断

1. 英国学者马丁因对色谱法做出的突出贡献而获得诺贝尔奖 （Y）

2. 气相色谱分离的机理是基于组分在两相间反复多次的吸附与脱附，气固色谱分离是基于组分在两相间反复多次的分配。 （N）

3. 可作为气固色谱固定相的担体必须是能耐压的球型实心物质。 （N）

4. 气液色谱固定液通常是在使用温度下具有较高热稳定性的大分子有机化合物。 （Y） 8. 载气流速对柱效有影响可以由塔板理论很容易得出。 （N）

7. 根据速率理论，毛细管色谱柱高柱效的原因之一是由于涡流扩散项A=0 （Y） 8. 载气流速对柱效的影响可以很明显由速率理论方程得出。 （Y）

9. 氢气具有较大的热导系数，作为气相色谱的载气，具有较高的检测灵敏度，但其分子质量较小也使速率理论中的分子扩散项增大，使柱效降低。 （Y）

10. 采用相对分子质量大的气体作为载气，有利于降低分子扩散，提高柱效，但热导检测器灵敏度较低。 （Y）

11. FID检测器对所有的化合物均有响应，故属于广谱型检测器。 （N） 二、填空

1. 气相色谱法的主要不足之处是定性能力弱、不适合高沸点或热不稳定物质。

2. 气相色谱分析的基本过程是往气化室进样，被气化的试样经色谱柱分离后，各组分依次流经检测器，它将各组分的物理或化学性质的变化转换成电信号变化输给记录装置，记录成色谱图。

3. 气相色谱的核心部件是色谱柱，该部件决定了色谱分离性能的高低。 4. 气相色谱的主要部件包括载气系统、进样系统、色谱柱、检测器。

5. 用气相色谱分离极性组分，宜选用极性固定液，极性越小的组分，越先出峰。

6. 气固色谱固定相由担体和固定液两部分构成，其选择性高低主要取决于固定液的性质 7. 热导检测器属于典型的浓度型检测器；FID（氢火焰检测器）检测器属于质量型检测器。 8. 在各种气相色谱检测器中，热导检测器为广谱型；电子俘获检测器为选择型。

9. 热导检测器的桥路电流I越大，钨丝与池体之间的温差越大，有利于热传导，检测器灵敏度越高，但稳定性下降，基线不稳。

10. 热导检测器的池体温度不能低于色谱柱温度，以防止试样组分在检测器中冷凝。

11. 载气与试样的热导系数相差越大，检测器灵敏度越高。在常见气体中，H2气的热导系数最大，传热好，作为载气使用时具有较高的检测灵敏度。

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