分析化学部分习题

= 5.87 ≈ 6

电子转移数为6，故Te (Ⅳ)被还原为Te 2-。

3 在0.1mol? L-1KCl底液中，5.00×103mol? L-1Cd2的扩散电流为50.0?A，若汞在毛细

－

＋

管中的流速为18滴? min-1，10 滴汞重3.82×102g，求：

－

(1) Cd2在KCl溶液中的扩散系数

＋

(2) 若使用另一根毛细管，汞滴的滴落时间t为3.00s，10滴汞重为4.20×102g，计算其

－

扩散电流的id值 。

18?3.82?10?2?103?1.15(mg?s-1) 解：(1) 先求出 v?10?60t=60/18=3.33s

由尤考维奇方程求出扩散系数D：

id?607nD1/2v2/3t1/6c

50.0?607?2?D1/2?(1.15)2/3?(3.33)1/6?5.00

D1/2?50.0?6.14?10?3

607?2?1.10?1.22?5.00D = 3.77×10-5 (cm2 ? s-1)

(2) 已知t = 3.00s，根据汞滴重量m = vt计算v：

4.20?10?2?103v??1.40(mg?s-1)

3?10由 id1?607nD1/2v12/31/61tc c

id2?607nD1/2v2得 id22/3t21/6v22/3t21/6_?()?()?id2 v1t11.402/33.001/6?()?()?50.0 1.153.33= 56.0（μA）

4 在金属离子M2+ 双电子还原为金属M 的极谱波平台处电位下， v=1.46mg ? s-1， t = 4.29s。记录一组M2+ 标准溶液的极谱图，并以平均扩散电流作为浓度的函数作图，曲线斜率为4.92μA ? mmol-1，计算M2+的扩散系数。

解：由尤考维奇方程： id?607nD1/2v2/3t1/6c

得 4.92 = 607×2×D1 / 2×1.462 / 3×4.291/ 6×1

D1/2?4.92?2.47?10?3

607?2?1.29?1.27D ＝6.10×10-6cm2? s-1

5 某溶液含Cu2+的水样10.0 mL，在极谱仪上测得扩散电流为12.3μA。取此水样5.00 mL，加入0.10 mL 1.00×10-3 mol?L-1 Cu2+，测得扩散电流为28.2μA，计算水样中Cu2+的浓度。

解：设水样中浓度为cx mol?L-1，根据极谱定量分析基础公式：id?Kc，则

12.3 = Kcx ①

(5.0cx?0.10?1.00?10?3) ② 28.2?K?5.00?0.10联立求解得 cx = 1.49×10-5（mol?L-1）

三、问答题

1 请叙述光谱定量分析的基本原理

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,即罗马金公式 I = acb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。

2 何谓内标法？光谱定量分析时为何要采用内标法？

答：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。

因为谱线强度 I 不仅与元素的浓度有关，还受到许多因素的影响，采用内标法可消除因实验条件的波动等因素带来的影响，提高准确度。

3 具有哪些条件的谱线对可作内标法的分析线对？ 可作内标法分析线对的要求是： ① 内标元素的含量须恒定。

② 分析元素和内标元素的挥发率必须相近，以避免分馏现象，否则发光蒸气云中原子浓度之比随激发过程而变。

③ 内标元素与待测元素的激发电位和电离电位应尽量相近，这样，谱线的强度比可不受激发条件改变的影响。

④ 分析线与内标线的波长应比较接近，强度也不应相差太大，这样可减少照相测量上引起的误差。

⑤ 谱线无自吸或自吸很弱，并且不受其它元素的干扰。

4 在原子发射光谱分析中，选择激发电位相近的分析线对的作用是什么？为什么？ 答：原子发射光谱分析中，选择激发电位相近的分析线对的作用是消除弧焰温度的影响。 根据谱线强度的公式：

gI?1?A?hv?N0ekT

g2?E故 I1?g1?A?hv?N0eI2g2分析线对谱线强度比I1正比于eI2当E1≈E2，时，e?E1?E2kT0

?E1?E2kT

?E1?E2kT

→e →1

因此，当分析线对的激发电位接近时，就可消除弧温的影响。 5 选择分析线对时两谱线的波长为什么要尽量靠近？

答：感光板的反衬度 r 和惰延量 Hi 都与波长有关，在分析线对的波长相距很近时，它们的反衬度和惰延量才相等，因而内标法定量公式 △S=?blgc +?lgA才成立。

三、问答题

1 为何原子吸收分光光度计的石墨炉原子化器较火焰原子化器有更高的灵敏度? 答：因为火焰原子化器存在下列缺点： (1) 火焰原子化器雾化效率低（10％左右）； (2) 雾化的气溶胶被大量载气稀释； (3) 基态原子蒸气在光程中滞留时间短。 而石墨炉原子化器具有下列优点： (1) 不存在雾化与稀释问题；

(2) 基态原子蒸气在石墨炉中的滞留时间长，相对浓度大。

由此可见石墨炉原子化器的原子化效率较火焰原子化器高，所以前者较后者有更高的灵敏度。

2 原子吸收是如何进行测量的？为什么要使用锐线光源？

答：原子吸收是通过空心阴极灯发射的特征谱线经过试样原子蒸气后，辐射强度（吸

光度）的减弱来测量试样中待测组分的含量。

在原子吸收分析法中，要使吸光度与原子蒸气中待测元素的基态原子数之间的关系遵循朗伯-比耳定律，必须使发射线宽度小于吸收线宽度 。如果用锐线光源时，让入射光比吸收光谱窄5-10倍，则可认为近似单色光了，吸光度与浓度才呈线性关系，即 A=Kc。

3 在原子吸收分析中为什么常选择共振线作吸收线?

答：共振线是电子在基态与最接近基态的能级间的跃迁所产生的, 因此共振线的跃迁概率大, 强度高, 有利于提高分析的灵敏度。

4 原子吸收分析中是采用什么措施抑制光谱干扰、物理干扰和化学干扰？

答：(1) 光谱干扰，指光源谱线不纯及火焰中吸收谱线的干扰。前者主要是由于空心阴极灯阴极材料不纯或相邻谱线太靠近引起的。解决的办法是纯化材料或选择其他谱线；而后者主要是试样中的杂质元素的吸收引起的，可采用化学分离方法予以消除。

(2) 物理干扰，主要是由于试样的物理性质及测试中的其它因素引起的，如提升量、温度、雾化率等，解决的办法是选择最佳实验条件。

(3) 化学干扰，包括低电离电位元素的电离干扰，火焰中难熔化合物形成等，解决的办法可选用合适的缓冲剂，释放剂以及稀释剂等。

5 在原子吸收分析中，为什么加入释放剂可以抑制凝聚相化学干扰?

答：由于加入释放剂与干扰元素生成的化合物的热稳定性大于分析元素与干扰元素生成的化合物的稳定性，所以释放剂优先与干扰元素结合，\释放 \出分析元素来，从而抑制了凝聚相化学干扰。

6 在原子吸收分析中，为什么加入保护剂可以抑制凝聚相化学干扰?

答：由于加入的保护剂可以与干扰元素或分析元素或同时与二者形成稳定的络合物，从而把被测元素保护起来，防止干扰物质与它作用。

7火焰原子吸收分光光度法中，何谓富燃火焰和燃火焰，并简述化学计量火焰、富燃火焰和燃火焰的特点。

答：化学计量火焰的特点是：温度高，干扰小，背景低，稳定 ，适用于多种元素测定。 燃助比大于化学计量的火焰称之为富燃火焰。富燃火焰的特点是：温度低，还原性强，背景高，干扰多，适用于难离解易氧化的金属元素的测定。

.燃助比小于化学计量的火焰称之为贫燃火焰。贫燃火焰的特点是：温度低，氧化性强，有利于测定易解离易电离的元素 。