華東師范大學(xué)化學(xué)系2023級(jí)儀器分析期中試題及答案

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華東師范大學(xué)化學(xué)系2023級(jí)儀器分析期中試題

學(xué)號(hào)______________姓名______________得分______________

一、選擇題（單項(xiàng)選擇題，每題2分，共20分）

1在循環(huán)伏安法分析，對(duì)于一個(gè)可逆的電極過(guò)程，其氧化峰電位和還原峰電位之差理論上為：

（D）

A．29mV；B．根據(jù)反應(yīng)體系而定；C．58mV；D．58/nmV。

2.以下有關(guān)液接電位產(chǎn)生原因正確的說(shuō)法是：（C）。A．溶液中各種離子所帶電荷的不同；B．溶液中各種離子的濃度不同；C．溶液中不同離子的不同遷移速率；D．以上均正確。

3.在控制電位電解過(guò)程中，為了保持工作電極電位的恒定，必需保持：（D）。A．保持電解電流恒定；B．保持輔助電極電位不變；C．保持外加電壓不變；D．不斷改變外加電壓。

4.以下三種內(nèi)酯中，C=O伸縮振動(dòng)頻率從大到小順序排列正確的是：（C）。

A．（1），（2），（3）；B．（3），（2），（1）；C．（3），（1），（2）；D．（1），（3），（2）。5.以下什么極譜（伏安）方法可以有效消除電容電流（C）。A．單掃描極譜；B．交流極譜；C．方波極譜；D．溶出伏安。

6.pH玻璃電極電位是指：（B）。A．膜電位；B．膜電位+內(nèi)參比電極電位；C．膜電位+不對(duì)稱電位；D．膜電位+擴(kuò)散電位。

7.以下化合物在紫外吸收光譜中可能有n→π*，δ→δ*，π→π*躍遷的化合物是：（A）。

A．甲酸甲酯；B．甲醇；C．丁二烯；D．二甲苯。

8.對(duì)于拉曼散射光譜，以下說(shuō)法正確的是：（C）。A．拉曼散射光譜同樣是由于分子的永久偶極矩變化產(chǎn)生的；B．拉曼散射的入射光是可見(jiàn)光，檢測(cè)的則是紅外光；C．CO2分子的對(duì)稱收縮振動(dòng)沒(méi)有紅外活性，但是有拉曼散射；D．平面對(duì)稱分子乙烯的扭曲振動(dòng)沒(méi)有紅外活性，但是有拉曼散射。

9.假使鉛離子在1mol/LHNO3電解質(zhì)中的E1/2相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氫電極（SHE）為-0.16V，那么E1/2相對(duì)飽和甘汞電極（SCE）則應(yīng)為：（C）。

A．-0.16V；B．-0.24V；C．-0.40V；D．-0.08V。

10.在庫(kù)倫滴定分析中，為保證電流效率100%，常采用：（C）。A.恒電流的同時(shí)，控制適合的電位；B.保證對(duì)電極上沒(méi)有電化學(xué)反應(yīng)；C.選擇好適合的滴定劑；D.用電位的方法指示終點(diǎn)。

二、填空題（每個(gè)填空1分，共20分）

1.Ag|AgCl,Cl可以是指示電極，也可以是參比電極，作為參比電極的條件是Cl濃度不

--變。

2.pH玻璃電極使用前，需要在去離子水中浸泡24小時(shí)以上，其目的是___形成水化層_。用pH玻璃電極測(cè)定pH值太大的溶液時(shí)會(huì)產(chǎn)生“堿差〞，其原因是___Na離子干擾__，用pH玻璃電極測(cè)定pH值太小的溶液時(shí)會(huì)產(chǎn)生“酸差〞，其原因是__H離子活度誤差___。3.實(shí)際分解電壓大于理論分解電壓的原因是由于___超電壓_存在，而產(chǎn)生它的原因是電極極化，依照產(chǎn)生極化的原因不同，可以分為_(kāi)_濃差極化__和__電化學(xué)極化_。

4.在極譜分析中用到的二根電極分別是滴汞電極和甘汞電極，它們分別又稱為_(kāi)極化（工作）電極和_去極化（參比）電極。

5.在經(jīng)典極譜分析中，假使擴(kuò)散電流與汞柱高的平方根成正比，說(shuō)明這個(gè)電極反應(yīng)是__擴(kuò)散++控制（可逆反應(yīng)）_。

6.在紫外可見(jiàn)吸收光譜中，有機(jī)化合物的躍遷類型中，_σ→σ___的躍遷所需能量最大。7.在紫外可見(jiàn)吸收光譜定量分析中，用雙波長(zhǎng)法多組分測(cè)定時(shí)，波長(zhǎng)選擇要求干擾組分在這兩個(gè)波長(zhǎng)應(yīng)具有___一致的摩爾吸光系數(shù)______。

8.基團(tuán)-OH、-CH和-C=O的伸縮振動(dòng)頻率范圍分別出現(xiàn)在__3750--3000__cm、___3000--2700__cm和___1900--1650__cm。

9.拉曼散射是指光輻射與分子產(chǎn)生_非彈性碰撞__，發(fā)生能量交換，光輻射不僅改變了方向，

-1

-1

-1

*而且___能量（頻率）發(fā)生改變_。

10.在色散型紅外紅外光譜儀中色散元件是___光柵（棱鏡）__，而傅立葉變換紅外光譜儀中色散元件是__干擾儀__。

11.C8H10O3S的不飽和度為_(kāi)__4____。

三、簡(jiǎn)答題（共24分）

1.試表達(dá)有哪些類型的離子選擇性電極，并寫(xiě)出離子選擇性電極的能斯特方程式。

答：按IUPAC分類,基于膜的特征離子選擇性電極有如下幾類:

(1)晶體膜電極:均相膜電極和非均相膜電極(2)非晶體膜電極:剛性基質(zhì)電極和滾動(dòng)載體電極(3)敏化電極:氣敏電極和酶電極

或者按常用離子選擇性電極分類，有如下幾類:(1)玻璃膜電極(pH玻璃電極)

(2)晶體膜電極(氟離子選擇性電極)

(3)滾動(dòng)載體膜電極（鈣離子選擇性電極）(4)氣敏電極(CO2選擇性氣敏電極)(5)酶電極(葡萄糖選擇性電極)

(6)離子敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管電極等。zi?RT?zj離子選擇性電極的能斯特方程式：E膜?K?ln?ai?Kij(aj)?nF????

2.試表達(dá)交流極譜、方波極譜和脈沖極譜的原理，比較三種極譜方法的一致和不同之處。答:原理：

(1)交流極譜是在直流掃描電壓上疊加一個(gè)小振幅的交流電壓。(2)方波極譜是在直流掃描電壓上疊加一個(gè)小振幅的方波電壓。

(3)微分脈沖極譜與方波極譜相像，也是在直流掃描電壓上疊加一個(gè)小振幅的脈沖電壓。（常規(guī)脈沖極譜是在電極上施加一個(gè)振幅逐漸增加的脈沖電壓。）一致之處：

三種方法均是在直流掃描電壓上疊加一個(gè)小振幅的交變電壓、極譜曲線均為峰型（常規(guī)脈沖極譜除外）、靈敏度均比經(jīng)典極譜高。不同之處：

交流極譜不能消除電容電流；方波極譜和脈沖極譜可消除電容電流具有更高的靈敏度。

3.試指出在紅外吸收光譜中，影響基團(tuán)頻率的因素有哪些？答:影響基團(tuán)頻率的因素有內(nèi)部因素和外部因素。

內(nèi)部因素包括:誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)、間空效應(yīng)、氫鍵效應(yīng)和振動(dòng)耦合等因素；外部因素主要有:物質(zhì)的狀態(tài)和溶劑效應(yīng)等因素。

四、計(jì)算題（共36分）

1.某氯離子選擇性電極對(duì)CrO42-的選擇性系數(shù)為2×10-3，H2CrO4的Ka1=1.8×10-1,Ka2=3.2×10-7。當(dāng)用此電極測(cè)定pH=6的0.01mol/LK2CrO4溶液中的5×10-4mol/L氯離子-時(shí)，試估計(jì)方法的相對(duì)誤差（不考慮離子強(qiáng)度的影響）。（10分）

答：對(duì)于H2CrO4的離解平衡：

H2CrO4===HCrO4+H（Ka1）HCrO4===CrO4+H

分派系數(shù)δ

CrO42--2-+

-+

（Ka2）

+2

+

=Ka1Ka2/([H]+[H]Ka1+Ka1Ka2)

-1

-7

-62

-6

-1

-1

-7

=1.8×10×3.2×10/[(10)+10×1.8×10+1.8×10×3.2×10]=0.24

aCrO42-=CCrO42-δCrO42-=0.01×0.24=2.4×10mol/L

R(相對(duì)誤差)=+KaCrO42-/aCl-×100%R(相對(duì)誤差)=2×10×(2.4×10)/5×10×100%=+20%

2+2+-3

2.電池：Mg離子選擇性電極︱Mg（6.87×10mol/L）||SCE，其電動(dòng)勢(shì)為0.367V，（1）測(cè)得未知溶液的電動(dòng)勢(shì)0.446V，該電極的斜率為0.05,試計(jì)算未知也的pMg值；

2+

（2）若測(cè)定中儀器誤差為±0.002,那么測(cè)得未知Mg濃度在多大范圍內(nèi)變化。（10分）答：(1)PMg?PMgs?(2)?PMg?-3

-3

1/2

-4

1/2

-3

Ex?Es0.446?0.367??log(6.87?10?3)??3.74s0.05?0.002?2??0.08

0.05即PMg為：3.74?0.08,或3.82—3.66

3.若O-H單鍵伸縮振動(dòng)的峰位是2.77μm，試計(jì)算O-H伸縮振動(dòng)的力常數(shù)。（8分）

答：??2?c?k；k?4?2c2??2

??MOMH1.008?15.9994??1.5747?10?24g23(MO?MH)NA(1.008?15.9994)?6.022?10k?

4?2c2??24?3.142?(3?1010)2?1.5747?10?245達(dá)因/厘米??7.29?10?42(2.77?10)4.用吸光度法測(cè)定含有兩種絡(luò)合物A與B的溶液的吸光度(b=1cm)，獲得如下數(shù)據(jù)，請(qǐng)計(jì)算未知溶液中A與B的濃度。（8分）

溶液ABA+B

答：由已知得：

?41?30.053??1Ab?5.0?100.650??Bb?1.0?102?30.430??Ab?5.0?10?40.050??1b?1.0?10B212得：?1Ab?106