分析化學(xué)名詞解釋與簡答

分化PAGEPAGE30第30頁共30頁第二章：誤差及分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理１．正確理解準(zhǔn)確度和精密度，誤差和偏差的概念。答：準(zhǔn)確度是測定平均值與真值接近的程度，常用誤差大小來表示，誤差越小，準(zhǔn)確度越高。精密度是指在確定條件下，將測試方法實施多次，所得結(jié)果之間的一致程度。精密度的大小常用偏差來表示。誤差是指測定值與真值之差，其大小可用絕對誤差和相對誤差來表示。偏差是指個別測定結(jié)果與幾次測定結(jié)果的平均值之間的差別，其大小可用絕對偏差和相對偏差表示，也可以用標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。２．下列情況分別引起什么誤差？如果是系統(tǒng)誤差，應(yīng)如何消除？砝碼被腐蝕；(2)天平兩臂不等長；(3)容量瓶和吸管不配套；(4)重量分析中雜質(zhì)被共沉淀；(5)天平稱量時最后一位讀數(shù)估計不準(zhǔn)；(6)以含量為99%的鄰苯二甲酸氫鉀作基準(zhǔn)物標(biāo)定堿溶液。答：（1）引起系統(tǒng)誤差，校正砝碼；（2）引起系統(tǒng)誤差，校正儀器；（3）引起系統(tǒng)誤差，校正儀器；（4）引起系統(tǒng)誤差，做對照試驗；（5）引起偶然誤差；（6）引起系統(tǒng)誤差，做對照試驗或提純試劑。３．用標(biāo)準(zhǔn)偏差和算術(shù)平均偏差表示結(jié)果，哪一種更合理？答：用標(biāo)準(zhǔn)偏差表示更合理。因為將單次測定值的偏差平方后，能將較大的偏差顯著地表現(xiàn)出來。４．如何減少偶然誤差？如何減少系統(tǒng)誤差？答：在一定測定次數(shù)范圍內(nèi)，適當(dāng)增加測定次數(shù)，可以減少偶然誤差。針對系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因不同，可采用選擇標(biāo)準(zhǔn)方法、進(jìn)行試劑的提純和使用校正值等辦法加以消除。如選擇一種標(biāo)準(zhǔn)方法與所采用的方法作對照試驗或選擇與試樣組成接近的標(biāo)準(zhǔn)試樣做對照試驗，找出校正值加以校正。對試劑或?qū)嶒炗盟欠駧氡粶y成分，或所含雜質(zhì)是否有干擾，可通過空白試驗扣除空白值加以校正。第三章滴定分析1．什么叫滴定分析？它的主要分析方法有哪些答：使用滴定管將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液即標(biāo)準(zhǔn)溶液，滴加到待測物溶液中，直到待測物組分恰好完全反應(yīng)，即加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量與待測組分的物質(zhì)的量符合反應(yīng)式的化學(xué)計量關(guān)系，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積，算出待測組分的含量，這一類分析方法統(tǒng)稱為滴定分析法。按照所利用的化學(xué)反應(yīng)不同，滴定分析法一般可分成酸堿滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法和氧化還原滴定法等分析方式。2．能用于滴定分析的化學(xué)反應(yīng)必須符合哪些條件？答：化學(xué)反應(yīng)很多，但是適用于滴定分析法的化學(xué)反應(yīng)必須具備下列條件：反應(yīng)定量地完成，即反應(yīng)按一定的反應(yīng)式進(jìn)行，無副反應(yīng)發(fā)生，而且進(jìn)行完全（99.9％），這是定量計算的基礎(chǔ)。反應(yīng)速率要快。對于速率慢的反應(yīng)，應(yīng)采取適當(dāng)措施提高其反應(yīng)速率。能用較簡便的方法確定滴定終點。凡是能滿足上述要求的反應(yīng)，都可以用于直接滴定法中，即用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定被測物質(zhì)。3．什么是化學(xué)計量點？什么是終點?答：滴加的標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測組分恰好反應(yīng)完全的這一點，稱為化學(xué)計量點。在待測溶液中加入指示劑，當(dāng)指示劑變色時停止滴定，這一點稱為滴定終點。4．下列物質(zhì)中哪些可以用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液？哪些只能用間接法配制？H2SO4,KOH,KMnO4,K2Cr2O7,KIO3,Na2S2O3·5H2O答：K2Cr2O7,KIO3可以用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，其余只能用間接法配制。5．表示標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的方法有幾種？各有何優(yōu)缺點？答：常用的表示標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的方法有物質(zhì)的量濃度和滴定度兩種。（1）物質(zhì)的量濃度（簡稱濃度）是指單位體積溶液所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量,即C=.在使用濃度時，必須指明基本單元。(2)滴定度是指與每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)谋粶y組分的質(zhì)量，用Ｔ被測物／滴定劑表示.特別適用于對大批試樣測定其中同一組分的含量。有時滴定度也可以用每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液中所含溶質(zhì)的質(zhì)量來表示，如=0.01468g/mL．這種表示方法應(yīng)用不廣泛。6．基準(zhǔn)物條件之一是要具有較大的摩爾質(zhì)量，對這個條件如何理解？答：作為基準(zhǔn)物，除了必須滿足以直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)應(yīng)具備的三個條件外，最好還應(yīng)具備較大的摩爾質(zhì)量，這主要是為了降低稱量誤差，提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。7．若將H2C2O4·2H2答：偏低。因為H2C2O4·2H2O失去了部分結(jié)晶水，用它作基準(zhǔn)物時，消耗NaOH溶液的體積偏大，導(dǎo)致測定結(jié)果CNaOH第四章思考題質(zhì)子理論和電離理論的最主要不同點是什么?答：質(zhì)子理論和電離理論對酸堿的定義不同；電離理論只適用于水溶液，不適用于非水溶液，而質(zhì)子理論適用于水溶液和非水溶液。寫出下列酸的共軛堿：H2PO4-，NH4+，HPO42-，HCO3-，H2O，苯酚。答：HPO42-,NH3,PO43-,CO32-,OH-,C6H5O-寫出下列堿的共軛酸：H2PO4-，HC2O4-，HPO42-，HCO3-，H2O，C2H5OH。答：H3PO4，H2C2O4，H2PO4-，H2CO3，H3O+，C2H5OH24．從下列物質(zhì)中，找出共軛酸堿對：HOAc，NH4+，F(xiàn)-，(CH2)6N4H+，H2PO4-，CN-,OAc-，HCO3-，H3PO4，(CH2)6N4，NH3，HCN，HF，CO3-答：HOAc－OAc-，NH4+－NH3，F(xiàn)-－HF，(CH2)6N4H+－(CH2)6N4，H2PO4-－H3PO4，CN-－HCN,，HCO3-－CO3-5.上題的各種共軛酸和共軛堿中，哪個是最強(qiáng)的酸？哪個是最強(qiáng)的堿?試按強(qiáng)弱順序把它們排列起來。答：H3PO4﹥HF﹥HOAc﹥(CH2)6N4H+﹥H2PO4-﹥HCN﹥NH4+﹥HCO3-CO32-﹥NH3﹥CN-﹥(CH2)6N4﹥OAc-﹥F-6．寫出下列物質(zhì)在水溶液中的質(zhì)子條件：NH3·H2O;(2)NaHCO3；(3)Na2CO3。答：NH3·H2O〔H+〕+〔NH4+〕=〔OH-〕NaHCO3〔H+〕+〔H2CO3〕=〔CO3-〕+〔OH-〕Na2CO3〔HCO3-〕+〔H+〕+2[H2CO3]=〔OH-〕7.寫出下列物質(zhì)在水溶液中的質(zhì)子條件：NH4HCO3；(2)(NH4)2HPO4；(3)NH4H2PO4。答：NH4HCO3[H+]+[H2CO3]=[NH3]+[CO32-]+[OH-](NH4)2HPO4[H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[NH3]+[PO43-]+[OH-]NH4H2PO4[H+]+[H3PO4]=[NH3]+2[PO43-]+[OH-]+[HPO42-7．欲配制pH為3左右的緩沖溶液，應(yīng)選下列何種酸及其共軛堿(括號內(nèi)為pKa)：HOAc(4.74)，甲酸(3.74)，一氯乙酸(2.86)，二氯乙酸(1.30)，苯酚(9.95)。答：由pH≈pKa可知，應(yīng)選C2HClCOOH－C2HClCOO-配制pH為3左右的緩沖溶液。8．下列各種溶液pH是=7，>7還是<7，為什么?NH4NO3，NH4OAc，Na2SO4，處于大氣中的H2O。答：NH4NO3溶液pH<7，NH4+pKa=10-9.26是弱酸;NH4OAc溶液pH=7，pKa(NH4+)≈pKb(OAc-);Na2SO4溶液pH=7,pKa(Na+)≈pKb(SO42-);處于大氣中的H2O的pH<7，處于大氣中的H2O的溶有C02。可以采用哪些方法確定酸堿滴定的終點?試簡要地進(jìn)行比較。答：可以用酸堿指示劑法和電位滴定法確定酸堿滴定的終點。用酸堿指示劑法確定酸堿滴定的終點，操作簡單，不需特殊設(shè)備，使用范圍廣泛；其不足之處是各人的眼睛辨別顏色的能力有差別，不能適用于有色溶液的滴定，對于較弱的酸堿，終點變色不敏銳。用電位滴定法確定酸堿滴定的終點，需要特殊設(shè)備，操作過程較麻煩，但適用于有色溶液的滴定，克服了人為的因素，準(zhǔn)確度較高。2．酸堿滴定中指示劑的選擇原則是什么?答：酸堿滴定中指示劑的選擇原則是使指示劑的變色范圍處于或部分處于滴定的pH突躍范圍內(nèi)；指示劑的變色點等于或接近化學(xué)計量點的pH。3．根據(jù)推算，各種指示劑的變色范圍應(yīng)為幾個pH單位?表4—3所列各種指示劑的變色范圍是否與推算結(jié)果相符?為什么?舉二例說明之。 答：根據(jù)推算，各種指示劑的變色范圍應(yīng)為2個pH單位，表4—3所列各種指示劑的變色范圍與推算結(jié)果不相符，其原因是人眼辨別各種顏色的敏銳程度不同。例如，甲基橙理論變色范圍是pH在2.4~4.4，實際為3.1~4.4；中性紅理論變色范圍是pH在6.4~8.4，實際為6.8~8.0。4．下列各種弱酸、弱堿，能否用酸堿滴定法直接測定?如果可以，應(yīng)選用哪種指示劑?為什么?(1)CH2ClCOOH，HF，苯酚，羥胺，苯胺。(2)CCl3COOH，苯甲酸，吡啶，六亞甲基四胺。答：（1）CH2ClCOOH，HF，苯酚為酸，其pKa分別為2.86，3.46，9.95。CH2ClCOOH，HF很容易滿足cKa≥10-8的準(zhǔn)確滴定條件，故可用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定，以酚酞為指示劑。苯酚的酸性太弱，不能用酸堿滴定法直接測定。羥胺，苯胺為堿，其pKb分別為8.04,9.34,羥胺只要濃度不是太稀，可以滿足cKb≥10-8的準(zhǔn)確滴定條件，故可用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定，以甲基橙為指示劑。苯胺的堿性太弱，不能用酸堿滴定法直接測定。（2）CCl3COOH，苯甲酸為酸，其pKa分別為0.64和4.21，很容易滿足cKa≥10-8的準(zhǔn)確滴定條件，故可用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定，以酚酞為指示劑。吡啶，六亞甲基四胺為堿，其pKb分別為8.77和8.85，不能滿足cKb≥10-8的準(zhǔn)確滴定條件，故不能用酸堿滴定法直接測定。5．用NaOH溶液滴定下列各種多元酸時會出現(xiàn)幾個滴定突躍?分別應(yīng)采用何種指示劑指示終點?H2S04，H2S03，H2C204，H2C03，H3答：見下表突躍數(shù)指示劑H2S041酚酞，甲基橙等H2S032Sp1甲基橙,Sp2酚酞H2C201酚酞H2C01酚酞H3P042Sp1甲基橙,Sp2酚酞6．為什么NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液能直接滴定醋酸，而不能直接滴定硼酸?試加以說明。答：因為醋酸的pKa為4.74，滿足cKa≥10-8的準(zhǔn)確滴定條件，故可用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定；硼酸的pKa為9.24，不滿足cKa≥10-8的準(zhǔn)確滴定條件，故不可用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定。7．為什么HCI標(biāo)準(zhǔn)溶液可直接滴定硼砂，而不能直接滴定蟻酸鈉?試加以說明。答：硼砂溶于水的反應(yīng)為：B4O72-+5H2O→2H2BO3-+2H3BO3H2BO3-是H3BO3的共軛堿，故H2BO3-的pKb=14-9.24=4.76，它是一個中強(qiáng)堿，可以滿足cKb≥10-8的準(zhǔn)確滴定條件，故可用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定。蟻酸鈉是蟻酸的共軛堿，pKb=14-3.74=10.26，Kb很小，不能滿足cKb≥10-8的準(zhǔn)確滴定條件，故不可用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定。1．NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液如吸收了空氣中的CO2，當(dāng)以其測定某一強(qiáng)酸的濃度，分別用甲基橙或酚酞指示終點時，對測定結(jié)果的準(zhǔn)確度各有何影響?答：NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液如吸收了空氣中的CO2，會變?yōu)镹a2CO3,當(dāng)用酚酞指示終點時，Na2CO3與強(qiáng)酸只能反應(yīng)到NaHCO3,相當(dāng)于多消耗了NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，此時，測定強(qiáng)酸的濃度偏高。如用甲基橙指示終點時，NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液中的Na2CO3可與強(qiáng)酸反應(yīng)生成CO2和水，此時對測定結(jié)果的準(zhǔn)確度無影響。2．當(dāng)用上題所述的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測定某一弱酸濃度時，對測定結(jié)果有何影響?答：當(dāng)測定某一弱酸濃度時，只能使用酚酞指示終點，故測定弱酸的濃度偏高。3．標(biāo)定NaOH溶液的濃度時，若采用：〈1)部分風(fēng)化的H2C204·2H2(2)含有少量中性雜質(zhì)的H2C204·2H2則標(biāo)定所得的濃度偏高，偏低，還是準(zhǔn)確?為什么?答：（1）因為c(NaOH)=當(dāng)H2C204·2H2O有部分風(fēng)化時，V(NaOH)增大，使標(biāo)定所得NaOH（2）當(dāng)H2C204·2H2O含有少量中性雜質(zhì)時，V(NaOH)減少，使標(biāo)定所得NaOH4．用下列物質(zhì)標(biāo)定HCl溶液濃度：(1)在110℃烘過的Na2C0(2)在相對濕度為30％的容器中保存的硼砂，則標(biāo)定所得的濃度偏高，偏低，還是準(zhǔn)確?為什么?答：（1）Na2C03應(yīng)在270℃烘干，當(dāng)用110℃烘過的Na2C03作基準(zhǔn)物時，Na（2）當(dāng)空氣相對濕度小于39%時，硼砂容易失去結(jié)晶水，故用在相對濕度為30％的容器中保存的硼砂標(biāo)定HCl溶液濃度時，會使標(biāo)定HCl溶液濃度偏低。5．用蒸餾法測定NH3含量，可用過量H2SO4吸收，也可用H3B03吸收，試對這兩種分析方法進(jìn)行比較。答：在用過量H2SO4吸收NH3時，H2SO4的量要準(zhǔn)確計量，需用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量H2SO4，用甲基紅作指示劑；用H3B03吸收NH3時，H3B03的量無須準(zhǔn)確計量，只要過量即可。生成的H2B03-—要用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。6．今欲分別測定下列混合物中的各個組分，試擬出測定方案(包括主要步驟、標(biāo)準(zhǔn)溶液、指示劑和含量計算式，以g·mL—1表示)。(1)H3B03+硼砂；(2)HCI+NH4C(3)NH3·H20+NH4Cl；(4)NaH2P04+Na2HP04；(5)NaH2P04+H3P04；(6)NaOH+Na3P04。答：答案：（1）硼酸+硼砂用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以MR為指示劑，滴定其中的硼砂，再加入甘露醇，使H3BO3強(qiáng)化，用NaOH滴定，以PP為指示劑。（2）HCl+NH4Cl用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以MR為指示劑，滴定其中的HCl。再用甲醛法測定NH4Cl，以PP為指示劑。（3）NH3·H20+NH4Cl；用HCI標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定NH3·H20，以甲基紅為指示劑，測NH3·H20量；再繼續(xù)加過量甲醛后用NaOH滴定，用酚酞作指示劑，測得二者合量。7．有一堿液，可能是NaOH、Na2C03、NaHC03定各組分的濃度?說明理由。答：移取堿液25.00mL，加1~2滴酚酞，用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紅色變?yōu)闊o色，記下消耗的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V1mL，在上述溶液中再加1~2滴甲基橙指示劑，繼續(xù)用HCl溶液滴定，滴定至溶液由黃色變橙色，即為終點，記下消耗的HCl溶液的體積V2mL。根據(jù)V1與V2的大小可判斷混合堿的組成。(1)V1=V2時，組成為Na2C03c(Na2C03)V1=0，V2≠0時，組成為NaHC03,c(NaHC03)=V2=0，V1≠0時，組成為Na0Hc(Na0H)=(4)V1﹥V2時，組成為Na2C03和Na0Hc(Na0H)=c(Na2C03)=V1﹤V2時，組成為Na2C03和NaHC03,c(NaHC03)=c(Na2C03)=第五章配位滴定法EDTA與金屬離子的配合物有哪些特點？答：（1）：配位比１：１，具有較高的穩(wěn)定性。配位反應(yīng)完全。（2）：帶電荷，水溶性好，反應(yīng)速度快。（3）：無色金屬離子與EDTA形成的配合物仍為無色容易用指示劑判斷滴定終點。但有色金屬離子與EDTA形成的配合物顏色加深。以上三個特點剛好符合滴定分析要求，適合滴定。2．配合物的穩(wěn)定常數(shù)與條件穩(wěn)定常數(shù)有什么不同？為什么要引用條件穩(wěn)定常數(shù)？答：（1）：穩(wěn)定常數(shù)所表現(xiàn)的環(huán)境為只存在著主反應(yīng)，大小只與溫度有關(guān)；而條件穩(wěn)定常數(shù)表現(xiàn)的環(huán)境存在著諸多副反應(yīng)。更符合實際情況。（2）：因為副反應(yīng)對主反應(yīng)有著不同程度的影響，所以要引用條件穩(wěn)定常數(shù)來反映（描述）這些副反應(yīng)對主反應(yīng)的影響程度。3．在配位滴定中控制適當(dāng)?shù)乃岫扔惺裁粗匾饬x？實際應(yīng)用時應(yīng)如何全面考慮選擇滴定時的pH？答：（1）：用緩沖溶液控制適當(dāng)?shù)乃岫?，使EDTA的酸效應(yīng)不致太大，否則，主反應(yīng)不能反應(yīng)完全；另一方面，使金屬離子穩(wěn)定存在于溶液中，不致因羥基配位效應(yīng)而沉淀，導(dǎo)致無法滴定。（2）：選擇滴定時的pH時，既要考慮酸效應(yīng)，又要考慮羥基配位效應(yīng)，從而選出最合適的pH范圍。4．金屬指示劑的作用原理如何？它應(yīng)具備哪些條件？答：（1）：金屬指示劑是一些有機(jī)配位劑，可與金屬離子形成有色配合物，其顏色與游離指示劑不同，因而能指示滴定過程中金屬離子濃度的變化情況。（2）：在滴定的pH范圍內(nèi)，游離指示劑和指示劑金屬離子配合物兩者的顏色應(yīng)有顯著的差別，這樣才能使終點顏色變化明顯。（3）：指示劑金屬離子配合物應(yīng)易溶于水。5．為什么使用金屬指示劑時要限定pH？為什么同一種指示劑用于不同金屬離子滴定時，適宜的pH條件不一定相同？答：（1）：只有限定適宜的pH，指示劑與金屬離子配合物顏色的變化才顯著。（2）滴定過程要求選擇的配位指示劑在pM突躍范圍內(nèi)變色。滴定終點和化學(xué)計量點的關(guān)系可以表示為:pMep=pMsp±ΔpM其中pMep是化學(xué)計量點，與K’MY有關(guān)；ΔpM是誤差允許的突躍范圍；pMep是滴定終點，一方面指示劑的變色范圍必須落在pMep以內(nèi)。另一方面指示劑的變色范圍和酸堿指示劑類似與KMIn’大小有關(guān)，KMIn’大小決定于金屬離子種類，溶液pH值等條件。因此改變pH值可以影響KHIn’，也就影響了變色范圍；使pM落在pMep以內(nèi)。綜上所述，該思考題可以簡答為：同一種指示劑用于不同金屬離子滴定時，不同金屬離子和指示劑配位的KMIn’不同，必須調(diào)整pH使pKMIn’落在滴定突躍范圍之內(nèi)。造成適宜的pH條件也不一定相同.附金屬指示劑理想變色條件6．什么是金屬指示劑的封閉和僵化？如何避免？答：如果指示劑與金屬離子形成更穩(wěn)定的配合物而不能被EDTA置換，則雖加入過量的EDTA也達(dá)不到終點，這種現(xiàn)象稱為指示劑的封閉。想避免這種現(xiàn)象，可以加入適當(dāng)?shù)呐湮粍﹣硌诒文芊忾]指示劑的離子。指示劑與金屬離子形成的配合物如果是膠體或沉淀，在滴定時指示劑與EDTA的置換作用將因進(jìn)行緩慢而使終點拖長，這種現(xiàn)象稱為指示劑的僵化。想避免這種現(xiàn)象，可以加入有機(jī)溶劑或?qū)⑷芤杭訜?，以增大有關(guān)物質(zhì)的溶解度及加快反應(yīng)速率，接近終點時要緩慢滴定，劇烈振搖。7．兩種金屬離子M和N共存時，什么條件下才可用控制酸度的方法進(jìn)行分別滴定？答：M和N的金屬配合物的穩(wěn)定性常數(shù)差值Δlgk≥5時即可。8．掩蔽的方法有哪些？各運(yùn)用于什么場合？為防止干擾，是否在任何情況下都能使用掩蔽方法？答：（1）：配位掩蔽法，其適用場合為：a：干擾離子與掩蔽劑形成的配合物遠(yuǎn)比與EDTA形成的配合物穩(wěn)定，且形成的配合物應(yīng)為無色或淺色的，不影響終點的判斷。b：掩蔽劑不與待測離子配位，即使形成配合物，其穩(wěn)定性也應(yīng)遠(yuǎn)小于待測離子與EDTA配合物的穩(wěn)定性。(2)：沉淀滴定法，其使用場合為：a：生成的沉淀物溶解度要小，使反應(yīng)完全。b：生成的沉淀物是無色或淺色致密的，最好是晶行沉淀，其吸附能力很弱。（3）：氧化還原掩蔽法，其使用場合為：干擾離子的氧化性或還原性較強(qiáng)，可用還原劑（如：壞血酸，羥胺，聯(lián)胺，硫脲，半胱氨等）和氧化劑（如鉻離子）使之變成不同價態(tài)的與EDTA配合物穩(wěn)定常數(shù)較低的離子。14．用返滴定法測定鋁離子含量時：首先在pH=3左右加入過量的EDTA并加熱，使鋁離子配位，試說明選擇此pH的理由。答：這樣做是為了防止鋁離子水解而形成多核羥基配合物，進(jìn)而無法使滴定準(zhǔn)確進(jìn)行。第六章氧化還原滴定法1.處理氧化還原平衡時，為什么引入條件電極電位？外界條件對條件電極電位有何影響？答：(1)在能斯特方程中，是用離子的活度而非離子的濃度計算可逆氧化還原電對的電位。實際上通常知道的是離子的濃度而不是活度，往往忽略溶液中離子強(qiáng)度的影響，以濃度代替活度進(jìn)行計算。但實際上，溶液濃度較大時，溶液中離子強(qiáng)度不可忽略，且溶液組成的改變（即有副反應(yīng)發(fā)生）也會影響電極的電對電位，為考慮此兩種因素的影響，引入了條件電極電位。(2)副反應(yīng)：加入和氧化態(tài)產(chǎn)生副反應(yīng)（配位反應(yīng)或沉淀反應(yīng)）的物質(zhì)，使電對電極電位減小；加入和還原態(tài)產(chǎn)生副反應(yīng)（配位反應(yīng)或沉淀反應(yīng)）的物質(zhì)，使電對電極電位增加。另外有H+或OH-參加的氧化還原半反應(yīng)，酸度影響電極電位，影響結(jié)果視具體情況而定。離子強(qiáng)度的影響與副反應(yīng)相比一般可忽略。2.為什么銀還原器（金屬銀浸于1mol.L-1HCl溶液中）只能還原Fe3+而不能還原Ti(Ⅳ)？試由條件電極電位的大小加以說明。答：金屬銀浸于1mol.L-1HCl溶液中產(chǎn)生AgCl沉淀。在1mol.L-1HCl溶液中在1mol·L-1HCl中，，，故銀還原器（金屬銀浸于1mol.L-1HCl溶液中）只能還原Fe3+而不能還原Ti(Ⅳ)。3.如何判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的完全程度？是否平衡常數(shù)大的氧化還原反應(yīng)都能用于氧化還原滴定中？為什么？答：(1)根據(jù)條件平衡常數(shù)判斷，若滴定允許誤差為0.1%，要求lgK≥3（n1+n2），即（E10，－E20，）n/0.059≥3（n1+n2），n為n1，n2的最小公倍，則n1=n2=1，lgK≥3(1+1)≥6，E10’－E2n1=1,n2=2，lgK≥3(1+2)≥9，E10’－E2n1=n2=2，lgK≥3(1+1)≥6，E10’－E20’≥0.18V（E0’(2)不一定。雖然K’很大，但如果反應(yīng)不能以一定的化學(xué)計量關(guān)系或反應(yīng)的速率很慢，都不能用于氧化還原滴定中。4.影響氧化還原反應(yīng)速率的主要因素有哪些？如何加速反應(yīng)的進(jìn)行？答：影響氧化還原反應(yīng)速率的主要因素有反應(yīng)物的濃度,溫度,催化劑,誘導(dǎo)作用;增加反應(yīng)物的濃度，或升高溶液的溫度，或加入正催化劑，或有誘導(dǎo)反應(yīng)存在等都可加速反應(yīng)的完成。5.解釋下列現(xiàn)象：(1)將氯水慢慢加入到含有Br-和I-的酸性溶液中，以CCl4萃取，CCl4層變?yōu)樽仙?，如繼續(xù)加氯水，CCl4層的紫色消失而呈紅褐色。答：(Cl2/Cl-)＝1.358V，(Br2/Br-)＝1.08V，(I2/I-)＝0.535V，(1)滴加氯水，I2先析出，故CCl4層為紫色；若繼續(xù)滴加氯水，I－濃度逐漸減小，I2/I-電對的電極電位增加，當(dāng)增加到與Br2/Br-電對電極電位相等時，Cl2同時氧化Br-和I-，Br2和I2一起析出，CCl4層呈紅褐色。(2)雖然(I2/2I－)＞(Cu2+/Cu+)，從電位的大小看，應(yīng)該I2氧化Cu＋，但是Cu+卻能將I-氧化為I2。答：當(dāng)I－濃度較大時,2Cu＋4I－＝2CuI＋I(xiàn)2反應(yīng)生成沉淀，使[Cu+]降低，則(Cu2+/Cu+)增加，使(I2/2I－)＜(Cu2+/Cu+)，反應(yīng)向右進(jìn)行。(3)用KMnO4溶液滴定C2O42－時，滴入KMnO4溶液的紅色褪去的速度由慢到快。答：在反應(yīng)MnO42+5C2O42+16H+＝2Mn2++10CO2+8H2O中，Mn2+起催化作用，反應(yīng)剛開始，[Mn2+]少，隨著Mn2+濃度的增加，使反應(yīng)速度加快，故KMnO4溶液的紅色褪去的速度由慢到快。(4)Fe2+的存在加速KMnO4氧化Cl－的反應(yīng)。答：在反應(yīng)5Fe2++MnO4+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O中，有Mn(Ⅵ)、Mn(Ⅴ)、Mn(Ⅳ)、Mn(Ⅲ)等不穩(wěn)定的中間價態(tài)離子，它們均能與Cl起反應(yīng)，從而加速KMnO4氧化Cl的反應(yīng)。(5)以K2Cr2O7標(biāo)定Na2S2O3溶液濃度時，是使用間接碘量法。能否用K2Cr2O7溶液直接滴定Na2S2O3溶液？為什么？答：因Cr2O72與S2O3反應(yīng)產(chǎn)物不單一，無定量關(guān)系,反應(yīng)不能定量地進(jìn)行，故不能用K2Cr2O7溶液直接滴定Na2S2O3溶液。6．哪些因素影響氧化還原滴定的突躍范圍的大??？如何確定化學(xué)計量點時的電極電位？答：(1)對于反應(yīng)n2Ox1+n1Red2＝n2Red1+n1Ox2化學(xué)計量點前0.1%：化學(xué)計量點后0.1%：所以凡能影響兩條件電極電位的因素（如滴定時的介質(zhì)）都將影響滴定突躍范圍，此外與n1,n2有關(guān)，但與滴定劑及被測溶液的濃度無關(guān)。對于可逆對稱氧化還原反應(yīng)：,與氧化劑和還原劑的濃度無關(guān)；對可逆不對稱氧化還原反應(yīng)n2Ox1+n1Red2＝an2Red1+bn1Ox2與氧化劑和還原劑的濃度有關(guān)對有H+參加的氧化還原反應(yīng)，還與[H+]有關(guān)。7.氧化還原滴定中，可用哪些方法檢測終點？氧化還原指示劑為什么能指示滴定終點？答：(1)電位滴定法可用指示劑（自身指示劑、專屬指示劑和氧化還原指示劑）確定終點。氧化還原指示劑本身具有氧化還原性質(zhì)，其氧化態(tài)和還原態(tài)具有不同顏色，可利用其氧化或還原反應(yīng)發(fā)生顏色變化以指示終點。8.氧化還原滴定之前，為什么要進(jìn)行預(yù)處理？對預(yù)處理所用的氧化劑或還原劑有哪些要求？答：(1)將被測物處理成能與滴定劑迅速、完全，并按照一定化學(xué)計量關(guān)系起反應(yīng)的價態(tài)，或處理成高價態(tài)后用還原劑滴定，或處理成低價態(tài)后用氧化劑滴定。(2)反應(yīng)能定量完成且反應(yīng)速率要快；反應(yīng)具有一定的選擇性；過量的氧化劑或還原劑要易于除去。9.某溶液含有FeCl3及H2O2。寫出用KMnO4法測定其中H2O2及Fe3+的步驟，并說明測定中應(yīng)注意哪些問題？KMnO4KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液V1H+H2O2Fe3+Fe3+過量SnCl2HgCl2MnSO4-H2SO4-H3PO4KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液V2H+(1)Hg2Cl2+SnCl4Fe2+滴定鐵(2)測H2O2及Fe2+時，加滴定劑的速度先慢（滴第一滴溶液待溶液褪色后再滴第二滴,中間稍快,接近終點時慢；測Fe2+時，需加MnSO4-H2SO4-H3PO4混合液，使滴定突躍增加，終點易于觀察，也避免Cl-存在下發(fā)生誘導(dǎo)反應(yīng)。10.測定軟錳礦中MnO2含量時,在HCl溶液中MnO2能氧化I-析出I2,可以用碘量法測定MnO2的含量,但Fe3+有干擾。實驗說明，用磷酸代替HCl時,Fe3+無干擾，何故?答：磷酸代替HCl時：Fe3++2PO43＝[Fe(PO4)2]3生成無色配合物[Fe(PO4)2]3，使[Fe3+]降低，導(dǎo)致(Fe3+/Fe2+)降低，致使Fe3+不能氧化I-，所以Fe3+對測定無干擾。11.用間接碘量法測定銅時，F(xiàn)e3+和AsO43都能氧化I-而干擾銅的測定。實驗說明，加入NH4HF2，以使溶液的pH≈3.3，此時鐵和砷的干擾都消除，為什么？答：(I2/I-)＝0.535V，(Fe3+/Fe2+)＝0.77V，(H3AsO4/HAsO2)＝0.56V(1)加入NH4HF2，使Fe3+生成穩(wěn)定的FeF6-配離子，由于FeF6-配離子穩(wěn)定性很強(qiáng)，使Fe3+/Fe2+電對的電極電位降低到低于碘電對的電極電位，從而可防止Fe3+氧化I-。(2)酸度影響H3AsO4/HAsO2電對的電極電位，從半反應(yīng)計算溶液pH≈3.3時（計算略），’(H3AsO4/HAsO2)＝0.44V＜(I2/I-)＝0.535V，故可防止AsO43氧化I-。12.擬定分別測定一混合試液中Cr3+及Fe3+的分析方案。(NH4(NH4)2S2O8過量煮沸除去煮沸除去煮沸煮沸煮沸煮沸可煮沸除去Cr3+Fe3+煮沸H2SO4Cr2O72-Fe2+標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定H+硝基鄰二氮菲-亞鐵（Fe（Fe3+測定同題9）重量分析法和沉淀滴定法思考題1.沉淀形式和稱量形式有何區(qū)別？試舉例說明之。答：在重量分析法中，沉淀是經(jīng)過烘干或灼燒后再稱量的。沉淀形式是被測物與沉淀劑反應(yīng)生成的沉淀物質(zhì)，稱量形式是沉淀經(jīng)過烘干或灼燒后能夠進(jìn)行稱量的物質(zhì)。有些情況下，由于在烘干或灼燒過程中可能發(fā)生化學(xué)變化，使沉淀轉(zhuǎn)化為另一物質(zhì)。故沉淀形式和稱量形式可以相同，也可以不相同。例如：BaSO4,其沉淀形式和稱量形式相同，而在測定Mg2+時，沉淀形式是MgNH4PO4·6H2O，灼燒后所得的稱量形式卻是Mg2P2O7。2．為了使沉淀定量完全，必須加人過量沉淀劑，為什么又不能過量太多?答：在重量分析法中，為使沉淀完全，常加入過量的沉淀劑，這樣可以利用共同離子效應(yīng)來降低沉淀的溶解度。沉淀劑過量的程度，應(yīng)根據(jù)沉淀劑的性質(zhì)來確定。若沉淀劑不易揮發(fā)，應(yīng)過量20%~50%；若沉淀劑易揮發(fā)，則可過量多些，甚至過量100%。但沉淀劑不能過量太多，否則可能發(fā)生鹽效應(yīng)、配位效應(yīng)等，反而使沉淀的溶解度增大。3．影響沉淀溶解度的因素有哪些？它們是怎樣發(fā)生影響的？在分析工作中，對于復(fù)雜的情況，應(yīng)如何考慮主要影響因素?答：影響沉淀溶解度的因素有：共同離子效應(yīng)，鹽效應(yīng)，酸效應(yīng)，配位效應(yīng)，溫度，溶劑，沉淀顆粒大小和結(jié)構(gòu)等。共同離子效應(yīng)能夠降低沉淀的溶解度；鹽效應(yīng)通過改變?nèi)芤旱碾x子強(qiáng)度使沉淀的溶解度增加；酸效應(yīng)是由于溶液中H+濃度的大小對弱酸、多元酸或難溶酸離解平衡的影響來影響沉淀的溶解度。若沉淀是強(qiáng)酸鹽，如BaSO4，AgCl等，其溶解度受酸度影響不大，若沉淀是弱酸或多元酸鹽[如CaC2O4、Ca3(PO4)2]或難溶酸（如硅酸、鎢酸）以及與有機(jī)沉淀劑形成的沉淀，則酸效應(yīng)就很顯著。除沉淀是難溶酸外，其他沉淀的溶解度往往隨著溶液酸度的增加而增加；配位效應(yīng)是配位劑與生成沉淀的離子形成配合物，是沉淀的溶解度增大的現(xiàn)象。因為溶解是一吸熱過程，所以絕大多數(shù)沉淀的溶解度歲溫度的升高而增大。同一沉淀，在相同質(zhì)量時，顆粒越小，沉淀結(jié)構(gòu)越不穩(wěn)定，其溶解度越大，反之亦反。綜上所述，在進(jìn)行沉淀反應(yīng)時，對無配位反應(yīng)的強(qiáng)酸鹽沉淀，應(yīng)主要考慮共同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)；對弱酸鹽或難溶酸鹽，多數(shù)情況應(yīng)主要考慮酸效應(yīng)，在有配位反應(yīng)，尤其在能形成較穩(wěn)定的配合物，而沉淀的溶解度又不太大時，則應(yīng)主要考慮配位效應(yīng)。4．共沉淀和后沉淀區(qū)別何在？它們是怎樣發(fā)生的？對重量分析有什么不良影響？在分析化學(xué)中什么情況下需要利用共沉淀？答：當(dāng)一種難溶物質(zhì)從溶液中沉淀析出時，溶液中的某些可溶性雜質(zhì)會被沉淀帶下來而混雜于沉淀中，這種現(xiàn)象為共沉淀，其產(chǎn)生的原因是表面吸附、形成混晶、吸留和包藏等。后沉淀是由于沉淀速度的差異，而在已形成的沉淀上形成第二種不溶性物質(zhì)，這種情況大多數(shù)發(fā)生在特定組分形成穩(wěn)定的過飽和溶液中。無論是共沉淀還是后沉淀，它們都會在沉淀中引入雜質(zhì)，對重量分析產(chǎn)生誤差。但有時候利用共沉淀可以富集分離溶液中的某些微量成分。5．在測定Ba2+時，如果BaSO4中有少量BaCl2共沉淀，測定結(jié)果將偏高還是偏低？如有Na2S04、Fe2(SO4)3、BaCrO4共沉淀，它們對測定結(jié)果有何影響？如果測定S042-時，BaSO4中帶有少量BaCl2、Na2S04、BaCrO4、Fe2(S04)3，對測定結(jié)果又分別有何影響?答：如果BaSO4中有少量BaCl2共沉淀，測定結(jié)果將偏低，因為MBaO＜MBaSO4。如有Na2S04、Fe2(SO4)3、BaCrO4共沉淀，測定結(jié)果偏高。如果測定S042-時，BaSO4中帶有少量BaCl2、Na2S04、BaCrO4、Fe2(S04)3，對測定結(jié)果的影響是BaCl2偏高、Na2S04偏低、BaCrO4偏高、Fe2(S04)3偏低。6．沉淀是怎樣形成的？形成沉淀的性狀主要與哪些因素有關(guān)？其中哪些因素主要由沉淀本質(zhì)決定？哪些因素與沉淀條件有關(guān)？答：沉淀的形成一般要經(jīng)過晶核形成和晶核長大兩個過程。將沉淀劑加入試液中，當(dāng)形成沉淀離子濃度的乘積超過該條件下沉淀的溶度積時，離子通過相互碰撞聚集成微小的晶核，溶液中的構(gòu)晶離子向晶核表面擴(kuò)散，并沉淀在晶核上，晶核就逐漸長大成沉淀顆粒。離子形成晶核，再進(jìn)一步聚集成沉淀顆粒的速度為聚集速率。在聚集的同時，構(gòu)晶離子在一定晶格中定向排列的速率為定向速率。如果聚集速率大，定向速率小，即離子很快地聚集生成沉淀顆粒，卻來不及進(jìn)行晶格排列，則得到非晶形沉淀。反之，如果定向速率大，聚集速率小，即離子較緩慢地聚集成沉淀顆粒，有足夠時間進(jìn)行晶格排列，則得到晶形沉淀。其中定向速率主要由沉淀物質(zhì)本性決定，而聚集速率主要與沉淀條件有關(guān)。7．要獲得純凈而易于分離和洗滌的晶形沉淀，需采取些什么措施？為什么？答：欲得到晶形沉淀應(yīng)采取以下措施：（1）在適當(dāng)稀的溶液中進(jìn)行沉淀，以降低相對過飽和度。（2）在不斷攪拌下慢慢地加入稀的沉淀劑，以免局部相對過飽和度太大。（3）在熱溶液中進(jìn)行沉淀，使溶解度略有增加，相對過飽和度降低。同時，溫度升高，可減少雜質(zhì)的吸附。（4）陳化。陳化就是在沉淀完全后將沉淀和母液一起放置一段時間。在陳化過程中，小晶體逐漸溶解，大晶體不斷長大，最后獲得粗大的晶體。同時，陳化還可以使不完整的晶粒轉(zhuǎn)化為較完整的晶粒，亞穩(wěn)定的沉淀轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定態(tài)的沉淀。也能使沉淀變得更純凈。8．什么是均相沉淀法？與一般沉淀法相比，它有何優(yōu)點？答：均相沉淀法就是通過溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，緩慢而均勻地在溶液中產(chǎn)生沉淀劑，從而使沉淀在整個溶液中均勻地、緩慢地析出。均勻沉淀法可以獲得顆粒較粗，結(jié)構(gòu)緊密，純凈而又易規(guī)律的沉淀。9．某溶液中含SO42-、Mg2+二種離子，欲用重量法測定，試擬定簡要方案。答：在溶液中加入Ba2+生成BaSO4沉淀，過濾，沉淀烘干、灼燒，稱重后利用化學(xué)因數(shù)計算SO42-含量。濾液中加入(NH4)2HPO4，將Mg沉淀為MgNH4PO4·6H2O，過濾，沉淀經(jīng)烘干、灼燒，得到稱量形式Mg2P2O7。稱重后利用化學(xué)因數(shù)計算鎂含量。10．重量分析的一般誤差來源是什么？怎樣減少這些誤差？答：一般誤差來源有兩個，一是沉淀不完全，二是沉淀不純凈。通常采取同離子效應(yīng)、鹽效應(yīng)、酸效應(yīng)、配位效應(yīng)以及控制體系的溫度、溶劑、沉淀顆粒大小和結(jié)構(gòu)等因素來降低沉淀的溶解度，以保證沉淀完全。同時采用適當(dāng)?shù)姆治龀绦蚝统恋矸椒?、降低易被吸附離子的濃度、選用適當(dāng)?shù)某恋項l件和沉淀劑、或再沉淀等措施，以獲得純凈沉淀。11．什么是換算因數(shù)(或化學(xué)因數(shù))？運(yùn)用化學(xué)因數(shù)時，應(yīng)注意什么問題？答：待測組分的摩爾質(zhì)量與稱量形式的摩爾質(zhì)量之比值。在運(yùn)用化學(xué)因數(shù)時，必須給待測組分的摩爾質(zhì)量和（或）稱量形式的摩爾質(zhì)量乘以適當(dāng)系數(shù)，使分子分母中待測元素的原子數(shù)目相等。12．試述銀量法指示劑的作用原理，并與酸堿滴定法比較之。答：銀量法指示劑有三種：用鉻酸鉀作指示劑稱為摩爾法，其作用原理是在含有Cl-的溶液中，以K2CrO4作為指示劑，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，當(dāng)定量沉淀后，過量的Ag+即與K2CrO4反應(yīng)，形成磚紅色的Ag2CrO4沉淀，指示終點的到達(dá)。用鐵銨礬作指示劑稱為佛爾哈德法，其作用原理是在含有Ag+的溶液中，以鐵銨礬作指示劑，用NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，定量反應(yīng)后，過量的SCN-與鐵銨礬中的Fe3+反應(yīng)生成紅色FeSCN2+配合物，指示終點的到達(dá)。用吸附指示劑指示終點的方法稱為法揚(yáng)司法，其作用原理是吸附指示劑是一種有色的有機(jī)化合物，它被吸附在帶不同電荷的膠體微粒表面后，發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的變化，從而引起顏色的變化，指示終點的到達(dá)。13．用銀量法測定下列試樣中Cl-含量時，選用哪種指示劑指示終點較為合適?(l)BaCl2;(2)NaCl+Na3P04;(3)FeCl2;(4)NaCl+Na2S04。答：（1）鉻酸鉀；（2）鐵銨礬；（3）吸附指示劑；（4）鉻酸鉀；鐵銨礬；吸附指示劑14．說明用下述方法進(jìn)行測定是否會引人誤差，如有誤差則指出偏高還是偏低？(1)吸取NaCl+H2S04試液后，馬上以摩爾法測Cl-;(2)中性溶液中用摩爾法測定Br-;(3)用摩爾法測定pH~8的KI溶液中的I-;(4)用摩爾法測定Cl-，但配制的K2CrO4指示劑溶液濃度過稀;(5)用佛爾哈德法測定Cl-，但沒有加硝基苯。答：(1)偏高.因為在酸性溶液中CrO42-濃度降低,影響Ag2CrO4沉淀形成,終點過遲。（2）無影響（3）偏低，因為AgI沉淀強(qiáng)烈地吸附I-，致使終點過早到達(dá)。（4）偏高，因為K2CrO4指示劑溶液濃度過稀，致使終點過遲到達(dá)。（5）偏低，因為沒有加入硝基苯，致使AgCl沉淀部分轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀，返滴劑SCN-用量過多。15．試討論摩爾法的局限性。答：摩爾法只能在中性或弱減性（pH6.5~10.5）溶液中進(jìn)行，因為在酸性溶液中CrO42-濃度降低，影響Ag2CrO4沉淀形成，終點過遲。在強(qiáng)堿性溶液中，AgNO3會生成Ag2O沉淀。此外，摩爾法只能用來測定Cl-、Br-等，卻不能用NaCl直接滴定Ag+.16．為什么用佛爾哈德法測定Cl-時，引入誤差的概率比測定Br-或I-時大？答：因為AgCl的溶解度大于AgSCN，而AgBr和AgI的溶解度較小，所以用佛爾哈德法測定Cl-時，引入誤差的概率比測定Br-或I-時大。17．為了使終點顏色變化明顯，使用吸附指示劑應(yīng)注意哪些問題?答：（1）由于吸附指示劑的顏色變化發(fā)生在沉淀微粒表面上，因此應(yīng)盡可能使鹵化銀沉淀呈膠體狀態(tài)，具有較大的表面積。（2）常用的吸附指示劑大多是有機(jī)弱酸，而起指示作用的是他們的陰離子，因此在使用吸附指示劑時，要注意調(diào)節(jié)溶液pH值。（3）鹵化銀沉淀對光敏感，遇光易分解析出金屬銀，使沉淀很快轉(zhuǎn)變?yōu)榛液谏绊懡K點觀察，因此在滴定過程中應(yīng)避免強(qiáng)光照射。（4）膠體微粒對指示劑離子的吸附能力，應(yīng)略小于對待測離子的吸附能力，否則指示劑將在化學(xué)計量點前變色，但如果吸附能力太差，終點時變色也不敏銳。（5）溶液中被滴定離子的濃度不能太低，因為濃度太低時沉淀很少，觀察終點比較困難。18．試簡要討論重量分析和滴定分析兩類化學(xué)分析方法的優(yōu)缺點。答：重量分析法和滴定分析法都適用于常量分析（被測組分含量大于1%）。重量分析法優(yōu)點：（1）無需與標(biāo)準(zhǔn)樣品或基準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行比較，因為該法直接用天平稱量而獲得分析結(jié)果。（2）對于高含量組分的測定，準(zhǔn)確度較高。缺點：（1）操作較繁，費(fèi)時較多，不適于生產(chǎn)中的控制分析。（2）對低含量組分的測定誤差較大。滴定分析法優(yōu)點：操作簡便，省時快速，準(zhǔn)確度也較高，所用儀器簡單，應(yīng)用范圍較廣。缺點：需要指示劑和基準(zhǔn)物質(zhì)。第八章電位法及永停滴定法一·名詞解釋1.相界電位：兩個不同物相接觸的界面上的電位差。2.液接電位：兩個組成或濃度不同的電解質(zhì)溶液相接觸的界面間所存在的微小電位差。3.不對稱電位：當(dāng)玻璃膜內(nèi)外溶液H+濃度或pH值相等時，從前述公式可知，M=0，但實際上M不為0，仍有1~3mV的電位差4.堿差：當(dāng)測定較強(qiáng)堿性溶液pH值（pH>9）時，測得的pH值小于真實值而產(chǎn)生的負(fù)誤差。5.酸差：當(dāng)用pH玻璃電極測定pH<1的強(qiáng)酸性溶液或高鹽度溶液時，電極電位與pH之間不呈線性關(guān)系，所測定的值比實際的偏高，這個誤差叫做酸差二．簡答1、金屬基電極與膜電極有何區(qū)別？金屬基電極是以金屬為基體，共同特點是電極上有電子交換即氧化還原反應(yīng)的存在。膜電極即離子選擇性電極是以敏感膜為基體，特點是薄膜不給出或得到電子，而是電極膜選擇性地使離子滲透和離子交換。2、什么叫鹽橋？為什么說它能消除液接電位？鹽橋：溝通兩個半電池、消除液接電位、保持其電荷平衡、使反應(yīng)順利進(jìn)行的一種裝置，內(nèi)充高濃度的電解質(zhì)溶液。用鹽橋?qū)扇芤哼B接后，鹽橋兩端有兩個液接界面，擴(kuò)散作用以高濃度電解質(zhì)的陰陽離子為主，而其是鹽橋中電解質(zhì)陰陽離子遷移速率幾乎相等，所以形成的液接電位極小，在整個電路上方向相反，可使液接電位相互抵消。3．試歸納比較各類指示電極和參比電極的組成、電極反應(yīng)、電極電位。電極電極組成電極反應(yīng)電極電位金屬-金屬離子電極M∣Mn+金屬-金屬難溶鹽電極MMXn惰性電極Pt∣[Ox],[Red]Ox+ne===Red膜電極電極膜等離子交換和擴(kuò)散標(biāo)準(zhǔn)氫電極鍍鉑黑鉑電極通氫氣0甘汞電極HgHg2Cl2,KCl(xM)Hg2Cl2(s)+2e=2Hg(l)+2Cl-Ag/AgCl電極AgAgCl,(xM)KClAgCl+e==Ag+Cl-4．簡述玻璃電極的基本構(gòu)造和作用機(jī)制。（1）pH玻璃膜電極(硬質(zhì)、非晶體)的構(gòu)造軟質(zhì)球狀玻璃膜，含Na2O、CaO和SiO2，厚度小于0.1mm，內(nèi)部溶液為pH6-7（或4）的膜內(nèi)緩沖溶液及0.1mol/L的KCL內(nèi)參比溶液，內(nèi)參比電極為Ag-AgCl電極（2）pH電極響應(yīng)的機(jī)理玻璃電極對H+選擇性響應(yīng)主要與電極膜的特殊組成有關(guān)，普通玻璃電極膜是由固定帶負(fù)電荷的硅酸晶格組成，在晶格中有體積小、活動能力強(qiáng)的鈉離子，溶液中的H+可進(jìn)入晶格占據(jù)Na+點位，而其他高價陰陽離子不能進(jìn)出晶格。當(dāng)內(nèi)外玻璃膜與水溶液接觸時，Na2SiO3晶體骨架中的Na+與水中的H+發(fā)生交換，形成雙電層，產(chǎn)生電位差，擴(kuò)散達(dá)動態(tài)平衡后達(dá)穩(wěn)定相界電位(膜電位），其膜電位可用表達(dá)。對于整個玻璃電極而言，電極電位為。此式即為采用玻璃電極進(jìn)行pH測定的理論依據(jù)。5、說明直接電位法、電位滴定法和永停滴定法的測量電池分別是哪種化學(xué)電池。直接電位法（離子選擇性電極法）：選擇合適的指示電極和參比電極，浸入待測溶液中組成原電池，測定原電池的電動勢或電極電位，用Nernst方程直接求出待測物質(zhì)含量的方法。電位滴定法：根據(jù)滴定過程中指示電極的電位或電動勢變化確定滴定終點直接電位法、電位滴定法的測量電池為原電池。永停滴定法：把兩個相同的惰性電極（鉑電極）插入滴定溶液中，在兩個電極之間外加一小電壓，觀察滴定過程中通過兩個電極間的電流突變，根據(jù)電流的變化情況確定滴定終點。永停滴定法的測量電池為電解池。6．離子選擇電極有哪些類型？簡述它們的響應(yīng)機(jī)理。1976年，IUPAC根據(jù)膜的特征，將離子選擇性電極分為以下幾類：（1）原電極：晶體膜電極（均相膜電極、非均相膜電極）、非晶體膜電極（剛性基質(zhì)電極、液膜電極）（2）敏化電極：氣敏電極、酶(底物)電極

電極膜浸入外部溶液時，膜內(nèi)外有選擇響應(yīng)的離子，通過交換和擴(kuò)散作用在膜兩側(cè)建立電位差，達(dá)平衡后即形成穩(wěn)定的膜電位外參比電極‖被測溶液(ai未知)∣內(nèi)充溶液(ai一定)∣內(nèi)參比電極內(nèi)外參比電極的電位值固定，且內(nèi)充溶液中離子的活度也一定，則離子選擇電極膜電位為7．為什么要使用“總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖劑（TISAB）”？它有哪些作用？離子選擇電極的測量方法有哪些？測定過程中由于試樣組成不固定，且基質(zhì)復(fù)雜，變動性大，活度系數(shù)K″不穩(wěn)定，給測定結(jié)果造成影響，可加入TISAB消除影響。TISAB為不含被測離子、不污損電極的濃電解質(zhì)液；由pH緩沖劑、掩蔽干擾離子的掩蔽劑組成。TISAB的作用(1)保持較大且相對穩(wěn)定的離子強(qiáng)度,使活度系數(shù)恒定；(2)維持溶液在適宜的pH范圍內(nèi),滿足離子電極要求；(3)掩蔽干擾離子。離子選擇電極的測量方法有兩次測量法、標(biāo)準(zhǔn)曲線法、標(biāo)準(zhǔn)加入法。8．圖示并說明電位滴定法及各類永停滴定法如何確定滴定終點。9、是否能用普通電位計或伏特計測量參比電極和PH玻璃電極所組成電池的電動勢？簡述原因。玻璃電極的內(nèi)阻很大(50～500MQ)，用其組成電池，在測量電動勢時，只允許有微小的電流通過，否則會引起很大的誤差。如玻璃電極內(nèi)阻R=100MQ時，若使用一般靈敏檢流計(測量中有10-9A電流通過)，則產(chǎn)生相當(dāng)于1.7pH單位的誤差；而用電子電位計時，測量中通過電流很小，只產(chǎn)生相當(dāng)于0.0017pH單位的誤差?？梢姡瑴y定溶液pH必須在專門的電子電位計上進(jìn)行。第十章紫外－可見分光光度法一．名詞解釋：1.吸光度：指光線通過溶液或某一物質(zhì)前的入射光強(qiáng)度與該光線通過溶液或物質(zhì)后的透射光強(qiáng)度比值的對數(shù)，用來衡量光被吸收程度的一個物理量。吸光度用A表示。2.透光率：透過透明或半透明體的光通量與其入射光通量的百分率。3.吸光系數(shù)：單位濃度、單位厚度的吸光度4.摩爾吸光系數(shù)：一定波長下C為1mol/L，l為1cm時的吸光度值5.百分吸光系數(shù)：一定波長下C為1%(w/v)，l為1cm時的吸光度值6.發(fā)色團(tuán)：分子中能吸收紫外或可見光的結(jié)構(gòu)單元，含有非鍵軌道和n分子軌道的電子體系，能引起π→π*躍遷和n→π*躍遷，7.助色團(tuán)：一種能使生色團(tuán)吸收峰向長波位移并增強(qiáng)其強(qiáng)度的官能團(tuán)，如-OH、-NH3、-SH及一些鹵族元素等。這些基團(tuán)中都含有孤對電子，它們能與生色團(tuán)中n電子相互作用，使π→π*躍遷躍遷能量降低并引起吸收峰位移。8.紅移和藍(lán)移：由于化合物結(jié)構(gòu)變化（共軛、引入助色團(tuán)取代基）或采用不同溶劑后，吸收峰位置向長波方向的移動，叫紅移（長移）；吸收峰位置向短波方向移動，叫藍(lán)移（紫移，短移）二．簡答1．什么叫選擇吸收？它與物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？物質(zhì)對不同波長的光吸收程度不同，往往對某一波長(或波段)的光表現(xiàn)出強(qiáng)烈的吸收。這時稱該物質(zhì)對此波長(或波段)的光有選擇性的吸收。

由于各種物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同，從而對不同能量的光子有選擇性吸收，吸收光子后產(chǎn)生的吸收光譜不同，利用物質(zhì)的光譜可作為物質(zhì)分析的依據(jù)。2．電子躍遷有哪幾種類型？躍遷所需的能量大小順序如何？具有什么樣結(jié)構(gòu)的化合物產(chǎn)生紫外吸收光譜？紫外吸收光譜有何特征？電子躍遷類型有以下幾種類型：σ→σ*躍遷，躍遷所需能量最大；n→σ*躍遷，躍遷所需能量較大，π→π*躍遷，躍遷所需能量較??；n→π*躍遷，所需能量最低。而電荷轉(zhuǎn)移躍遷吸收峰可延伸至可見光區(qū)內(nèi)，配位場躍遷的吸收峰也多在可見光區(qū)內(nèi)。分子結(jié)構(gòu)中能產(chǎn)生電子能級躍遷的化合物可以產(chǎn)生紫外吸收光譜。

紫外吸收光譜又稱紫外吸收曲線，為分子光譜，屬于連續(xù)的帶狀光譜，是以波長或波數(shù)為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)所描繪的圖線。在吸收光譜上，一般都有一些特征值，如最大吸收波長(吸收峰),最小吸收波長(吸收谷)、肩峰、末端吸收等。3．Lambert-Beer定律的物理意義是什么？為什么說Beer定律只適用于單色光？濃度C與吸光度A線性關(guān)系發(fā)生偏離的主要因素有哪些？朗伯－比耳定律的物理意義：當(dāng)一束平行單色光垂直通過某溶液時，溶液的吸光度A與吸光物質(zhì)的濃度c及液層厚度l成正比。Beer定律的一個重要前提是單色光。也就是說物質(zhì)對單色光吸收強(qiáng)弱與吸收光物質(zhì)的濃度和厚度有一定的關(guān)系。物質(zhì)對不同的單色光選擇吸收，具有不同的吸收能力，非單色光吸收強(qiáng)弱與物質(zhì)的濃度關(guān)系不確定，不能提供準(zhǔn)確的定性定量信息。濃度C與吸光度A線性關(guān)系發(fā)生偏離的主要因素（1）化學(xué)因素：溶液中發(fā)生電離、酸堿反應(yīng)、配位及締合反應(yīng)而改變吸光物質(zhì)的濃度等導(dǎo)致偏離Beer定律。減免：選擇合適的測定條件和測定波長（2）光學(xué)因素：非單色光的影響。減免：選用較純的單色光；選max的光作為入射光雜散光的影響。減免：選擇遠(yuǎn)離末端吸收的波長測定散射光和反射光：減免：空白溶液對比校正。非平行光的影響：減免：雙波長法（3）透光率測量誤差：儀器的噪音（電路元件性能不穩(wěn)定造成的讀數(shù)的波動）減免：控制適宜的吸光度（讀數(shù)范圍），使0.2<A<0.74．紫外－可見分光光度計從光路分類有哪幾類？各有何特點？（1）單光束分光光度計：結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，維修容易，適用于常規(guī)分析。（2）雙光束分光光度計：能自動記錄吸收光譜曲線，自動消除光源強(qiáng)度變化所引起的誤差。（3）雙波長分光光度計：能提高方法的靈敏度和選擇性，能獲得導(dǎo)數(shù)光譜?？捎糜诙嘟M分混合物、混濁試樣分析，以及存在背景干擾或共存組分吸收干擾的情況下的分析。（4）二極管陣列分光光度計：可全部波長同時檢測，可獲得時間、光強(qiáng)度和波長三維譜5．簡述紫外－可見分光光度計的主要部件、類型及基本性能。紫外-可見分光光度計的基本結(jié)構(gòu)是由五個部分組成：即光源、單色器、吸收池、檢測器和信號指示系統(tǒng)。1．光源：常用的光源有熱輻射光源和氣體放電光源兩類。熱輻射光源用于可見光區(qū)，如鎢絲燈和鹵鎢燈；氣體放電光源用于紫外光區(qū)，如氫燈和氘燈。2．單色器：單色器一般由入射狹縫、準(zhǔn)光器（透鏡或凹面反射鏡使入射光成平行光）、色散元件、聚焦元件和出射狹縫等幾部分組成。其核心部分是色散元件，起分光的作用，主要有棱鏡和光柵。3．吸收池：一般有石英和玻璃材料兩種。石英池適用于可見光區(qū)及紫外光區(qū)，玻璃吸收池只能用于可見光區(qū)。4．檢測器：常用的檢測器有光電池、光電管和光電倍增管等。5．信號指示系統(tǒng)：常用的信號指示裝置有直讀檢流計、電位調(diào)節(jié)指零裝置以及數(shù)字顯示或自動記錄裝置等。6．簡述用紫外分光光度法定性鑒定未知物方法。紫外分光光度法定性鑒定未知物的光譜依據(jù)是：吸收光譜的形狀、吸收峰的數(shù)目和位置及相應(yīng)的摩爾吸光系數(shù)，而最大吸收波長及相應(yīng)的是定性分析的最主要參數(shù)。用紫外分光光度法定性鑒定未知物方法有：對比吸收光譜的一致性；對比吸收光譜特征數(shù)據(jù)；對比吸光度(或吸光系數(shù))的比值。7．舉例說明紫外分光光度法如何檢查物質(zhì)純度。（1）如果一個化合物在紫外區(qū)沒有吸收峰，而其中的雜質(zhì)有較強(qiáng)的吸收，就可方便的檢該化合物中是否含有微量的雜質(zhì)。主成分無吸收，雜質(zhì)有吸收→直接考察雜質(zhì)含量（2）如果一個化合物在紫外可見區(qū)有較強(qiáng)的吸收帶，有時可用摩爾吸收系數(shù)來檢查其純度。主成分強(qiáng)吸收，雜質(zhì)無吸收/弱吸收→與純品比E↓雜質(zhì)強(qiáng)吸收>>主成分吸收→與純品比E↑，光譜變形8．為什么最好在max處測定化合物的含量？根據(jù)Beer定律，物質(zhì)在一定波長處的吸光度與濃度之間有線性關(guān)系。因此，只要選擇一定的波長測定溶液的吸光度，即可求出濃度。選被測物質(zhì)吸收光譜中的吸收峰處，特別是在max處，可以提高測定靈敏度并減少測定誤差。被測物如有幾個吸收峰，可選不易有其它物質(zhì)干擾的，較高的吸收峰。9．說明雙波長消去法的原理和優(yōu)點。怎樣選擇1和2？原理：a與b兩種物質(zhì)的吸收光譜完全重疊，欲消除b組分的干擾直接測定a組分。首先要選擇采用兩個測定波長λ1和λ2，測出在兩波長處的吸光度，依據(jù)吸光度的加和性列式，然后計算混合物在兩個波長λ1和λ2處的總吸光度的差值△A來求算出待測組分a的含量。優(yōu)點：該方法測混合物時，可不經(jīng)分離直接測定待測組分。選擇兩個測定波長的原則1）使干擾組分（待消除組分）在這兩個波長具有相同的吸光度A1b、A2b；2）使待測組分a這兩個波長ΔAa足夠大。10．說明導(dǎo)數(shù)光譜的特點。(1)導(dǎo)數(shù)光譜的零階光譜極小和極大交替出現(xiàn)，有助于對吸收曲線峰值的精確測定。(2)零階光譜上的拐點，在奇數(shù)階導(dǎo)數(shù)中產(chǎn)生極值，在偶數(shù)階導(dǎo)數(shù)中通過零。這對肩峰的鑒別和分離很有幫助。(3)隨著導(dǎo)數(shù)階數(shù)增加，極值數(shù)目增加(極值＝導(dǎo)數(shù)階數(shù)十1)，譜帶寬度變小，分辨能力增高，可分離和檢測兩個或者以上重疊的譜帶。(4)分子光譜中。往往由于相鄰吸收帶的重疊．使吸收曲線產(chǎn)生峰位移動，峰形不對稱。出現(xiàn)肩峰等現(xiàn)象、可因相鄰吸收帶的強(qiáng)弱差別不同，相隔距離遠(yuǎn)近以及相重疊的部分多少而變化，這沖變化，有時在吸收光譜曲線上的表現(xiàn)可以是很微弱而不易辨別的。而在導(dǎo)數(shù)圖上則有明顯的表現(xiàn)。11．以有機(jī)化合物的官能團(tuán)說明各種類型的吸收帶，并指出各吸收帶在紫外－可見吸收光譜中的大概位置和各吸收帶的特征。（1）R帶：由含雜原子的不飽和基團(tuán)的n→π*躍遷產(chǎn)生，如C＝O；C＝N；—N＝N—，其λ200~400nm，強(qiáng)度較弱ε<100。（2）K帶：由共軛雙鍵的π→π*躍遷產(chǎn)生，如(—CH＝CH—)n，—CH＝C—CO—，其λ>200nm，ε>104。（3）B帶：苯環(huán)本身振動及閉合環(huán)狀共軛雙鍵π-π*躍遷而產(chǎn)生的吸收帶，是芳香族化合物的主要特征吸收帶，其λ256nm，寬帶，具有精細(xì)結(jié)構(gòu)；ε~200。（4）E帶：由苯環(huán)環(huán)形共軛系統(tǒng)的π→π*躍遷產(chǎn)生，也是芳香族化合物的特征吸收帶其中E1帶180nm，εmax>104（常觀察不到），E2帶200nm，εmax=7000。（5）電荷轉(zhuǎn)移吸收帶：有電子給予體和電子接受體的有機(jī)或無機(jī)化合物電荷轉(zhuǎn)移躍遷。其λ范圍寬，e＞104。（6）配位體場吸收帶：配合物中心離子d-d或f-f躍遷產(chǎn)生?？裳由熘量梢姽鈪^(qū)，e＜102。第十一章熒光分析法1．如何區(qū)別熒光、磷光、瑞利光和拉曼光？如何減少散射光對熒光測定的干擾？熒光：是某些物質(zhì)吸收一定的紫外光或可見光后，基態(tài)分子躍遷到激發(fā)單線態(tài)的各個不同能級，然后經(jīng)過振動弛豫回到第一激發(fā)態(tài)的最低振動能級，在發(fā)射光子后，分子躍遷回基態(tài)的各個不同振動能級。這時分子發(fā)射的光稱為熒光。熒光的波長比原來照射的紫外光的波長更長。磷光：是有些物質(zhì)的激發(fā)分子通過振動弛豫下降到第一激發(fā)態(tài)的最低振動能層后，經(jīng)過體系間跨越至激發(fā)三重態(tài)的高振動能層上，再通過振動弛豫降至三重態(tài)的最低振動能層，然后發(fā)出光輻射躍遷至基態(tài)的各個振動能層．這種光輻射稱為磷光。磷光的波長比熒光更長。瑞利光：光子和物質(zhì)分子發(fā)生彈性碰撞時．不發(fā)生能量的交換，僅是光子運(yùn)動的方向發(fā)生改變，這種散射光叫做瑞利光，其波長和入射光相同。拉曼光：光子和物質(zhì)分子發(fā)生非彈性碰撞時，在光子運(yùn)動方向發(fā)生改變的同時，光子與物質(zhì)分子發(fā)生能量交換，使光于能量發(fā)生改變。當(dāng)光子將部分能量轉(zhuǎn)給物質(zhì)分子時，光子能量減少，波長比入射光更長；當(dāng)光子從物質(zhì)分子得到能量時，光子能量增加，波氏比入射光為短。這兩種光均稱為拉曼光。為了消除瑞利光散射的影響，熒光的測量通常在與激發(fā)光成直角的方向上進(jìn)行，并通過調(diào)節(jié)熒光計的狹縫寬度來消除為消除拉曼光的影響可選擇適當(dāng)?shù)娜軇┖瓦x用合適的激發(fā)光波長2．何謂熒光效率？具有哪些分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有較高的熒光效率？熒光效率又稱熒光量子效率，是物質(zhì)發(fā)射熒光的量子數(shù)和所吸收的激發(fā)光量子數(shù)的比值稱，用Ψf表示。以下分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有較高的熒光效率：(1)長共軛結(jié)構(gòu)：如含有芳香環(huán)或雜環(huán)的物質(zhì)。(2)分子的剛性和共平面性：分子的剛性和共平面性越大，熒光效率就越大，并且熒光波長產(chǎn)生長移。(3)取代基：能增加分子的π電子共軛程度的取代基，常使熒光效率提高，熒光長移，如-NH2、-OH、-OCH3、-CN等。3．哪些因素會影響熒光波長和強(qiáng)度？(1)溫度：物質(zhì)的熒光隨溫度降低而增強(qiáng)。(2)溶劑：一般情況下，熒光波長隨著溶劑極性的增大而長移，熒光強(qiáng)度也有增強(qiáng)。溶劑如能與溶質(zhì)分子形成穩(wěn)定氫鍵，熒光強(qiáng)度減弱。(3)pH：熒光物質(zhì)本身是弱酸或弱堿時，溶液的pH對該熒光物質(zhì)的熒光強(qiáng)度有較大影響。(4)熒光熄滅劑：熒光熄滅是指熒光物質(zhì)分子與溶劑分子或溶質(zhì)分子的相互作用引起熒光強(qiáng)度降低或熒光強(qiáng)度與濃度不呈線性關(guān)系的現(xiàn)象。(5)散射光的干擾：包括瑞利光和拉曼光對熒光測定有干擾。4．請設(shè)計兩種方法測定溶液Al3+的含量。（一種化學(xué)分析方法，一種儀器分析方法）配位滴定：利用鋁與EDTA的配位反應(yīng)進(jìn)行滴定分析，因鋁與EDTA的反應(yīng)速率比較緩慢，而且鋁對指示劑有封蔽作用，因此鋁的測定一般用EDTA作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，返滴定法或置換滴定法測定。儀器分析法：利作鋁離子與有機(jī)試劑如桑色素組成能發(fā)熒光的配合物，通過檢測配合物的熒光強(qiáng)度以來測定鋁離子的含量。原子吸收分光光度法.第十二章紅外吸收光譜法1、紅外光區(qū)是如何劃分的?寫出相應(yīng)的能級躍遷類型.區(qū)域名稱波長(μm)波數(shù)(cm-1)能級躍遷類型近紅外區(qū)泛頻區(qū)0.75-2.513158-4000OH、NH、CH鍵的倍頻吸收中紅外區(qū)基本振動區(qū)2.5-254000-400分子振動，伴隨轉(zhuǎn)動遠(yuǎn)紅外區(qū)分子轉(zhuǎn)動區(qū)25-300400-10分子轉(zhuǎn)動2、紅外吸收光譜法與紫外可見吸收光譜法有何不同？IRUV起源分子振動、轉(zhuǎn)動能級躍遷外層價電子能級及振動、轉(zhuǎn)動能級躍遷適用所有紅外吸收的化合物具n-π*、π-π*躍遷有機(jī)化合物特征性特征性強(qiáng)簡單、特征性不強(qiáng)光譜描述透光率為縱坐標(biāo)，波數(shù)為橫坐標(biāo)吸光度或透光率為縱坐標(biāo)，波長為橫坐標(biāo)用途鑒定化合物類別、鑒定官能團(tuán)、推測結(jié)構(gòu)定量、推測有機(jī)物共軛骨架紅外光譜儀與紫外－可見分光光度計在主要部件上的不同。IRUV光源Nernst燈和硅碳棒紫外區(qū)使用氘燈，可見區(qū)使用鎢燈單色器Michelson干涉儀或光柵棱鏡或光柵吸收池鹽窗做成的氣體池或液體池紫外區(qū)須用石英比色皿可見區(qū)用石英或玻璃比色皿檢測器真空熱電偶、熱電型或光電導(dǎo)型檢測器光電倍增管3.簡述紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件。（1）輻射應(yīng)具有使物質(zhì)產(chǎn)生振動躍遷所需的能量，即必須服從νL=△V·ν（2）輻射與物質(zhì)間有相互偶合作用，偶極矩必須發(fā)生變化，即振動過程△μ≠0；4.何為紅外非活性振動？有對稱結(jié)構(gòu)分子中，有些振動過程中分子的偶極矩變化等于零，不顯示紅外吸收，稱為紅外非活性振動。5、何為振動自由度？為何基本振動吸收峰數(shù)有時會少于振動自由度？振動自由度是分子基本振動的數(shù)目，即分子的獨立振動數(shù)。對于非直線型分子，分子基本振動數(shù)為3n-6。而對于直線型分子，分子基本振動數(shù)為3n-5。振動吸收峰數(shù)有時會少于振動自由度其原因可能為：分子對稱，振動過程無偶極矩變化的紅外非活性活性。

兩個或多個振動的能量相同時，產(chǎn)生簡并。

吸收強(qiáng)度很低時無法檢測。

振動能對應(yīng)的吸收波長不在中紅外區(qū)。6.基頻峰的分布規(guī)律有哪些？（1）折合質(zhì)量越小，伸縮振動頻率越高（2）折合質(zhì)量相同的基團(tuán)，伸縮力常數(shù)越大，伸縮振動基頻峰的頻率越高。（3）同一基團(tuán)，一般n>b>g7、舉例說明為何共軛效應(yīng)的存在常使一些基團(tuán)的振動頻率降低。共軛效應(yīng)的存在，常使吸收峰向低頻方向移動。由于羰基與苯環(huán)共軛，其電子的離域增大，使羰基的雙鍵性減弱，伸縮力常數(shù)減小，故羰基伸縮振動頻率降低，其吸收峰向低波數(shù)方向移動。以脂肪酮與芳香酮比較便可說明。8.如何利用紅外吸收光譜區(qū)別烷烴、烯烴及炔烴？烷烴主要特征峰為，其中νC-H峰位一般接近3000cm-1又低于3000cm-1。烯烴主要特征峰為，其中ν=C-H峰位一般接近3000cm-1又高于3000cm-1。νC=C峰位約在1650cm-1。是烯烴最具特征的峰，其位置約為1000-650cm-1。炔烴主要特征峰為，其中峰位在3333-3267cm-1。峰位在2260-2100cm-1，是炔烴的高度特征峰。9.如何在譜圖上區(qū)別異丙基及叔丁基？當(dāng)兩個或三個甲基連接在同一個C上時，則吸收峰分裂為雙峰。如果是異丙基，雙峰分別位于1385cm-1和1375cm-1左右，其峰強(qiáng)基本相等。如果是叔丁基，雙峰分別位于1365cm-1和1395cm-1左右，且1365cm-1峰的強(qiáng)度約為1395cm-1的兩倍。10.如何利用紅外吸收光譜確定芳香烴類化合物？利用芳香烴類化合物的主要特征峰來確定：芳?xì)渖炜s振動（n=C-H），3100~3000cm-1(通常有幾個峰)泛頻峰2000~1667cm-1苯環(huán)骨架振動（nc=c），1650-1430cm-1，~1600cm-1及~1500cm-1芳?xì)涿鎯?nèi)彎曲振動（β=C-H），1250~1000cm-1芳?xì)涿嫱鈴澢駝樱╣=C-H），910~665cm-111．簡述傅立葉變換紅外光譜儀的工作原理及傅立葉變換紅外光譜法的主要特點。傅里葉變換紅外光譜儀是通過測量干涉圖和對干涉圖進(jìn)行快速Fourier變換的方法得到紅外光譜。它主要由光源、干涉儀、檢測器、計算機(jī)和記錄系統(tǒng)組成。同色散型紅外光譜儀比較，在單色器和檢測器部件上有很大的不同。由光源發(fā)射出紅外光經(jīng)準(zhǔn)直系統(tǒng)變?yōu)橐皇叫泄馐筮M(jìn)人干涉儀系統(tǒng)，經(jīng)干涉儀調(diào)制得到一束干涉光，干涉光通過樣品后成為帶有樣品信息的干涉光到達(dá)檢測器，檢測器將干涉光訊號變?yōu)殡娪嵦?，但這種帶有光譜信息的干涉信號難以進(jìn)行光譜解析。將它通過模／數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)送入計算機(jī)，由計算機(jī)進(jìn)行傅里葉變換的快速計算，將這一干涉信號所帶有的光譜信息轉(zhuǎn)換成以波數(shù)為橫坐標(biāo)的紅外光譜圖，然后再通過數(shù)／模轉(zhuǎn)換器(D/A)送入繪圖儀，便得到與色散型紅外光譜儀完全相同的紅外光譜圖。傅里葉變換紅外光譜法的主要特點：（1）靈敏度高，樣品量可少到10-9～10-11g。（2）分辨率高，波數(shù)準(zhǔn)確度一般可達(dá)0.5cm-1，有的可達(dá)0.005cm-1。（3）測定的光譜范圍寬，可達(dá)10000～10cm-1。（4）掃描速度快，一般在1s內(nèi)即可完成全光譜范圍的掃描，比色散型儀器提高數(shù)百倍。12.特征區(qū)與指紋區(qū)是如何劃分的？在光譜解析時有何作用？習(xí)慣上4000-1300cm-1區(qū)間稱為特征頻率區(qū)，簡稱特征區(qū)。特征區(qū)的吸收峰較硫，易辨認(rèn)。此區(qū)間主要包括：含有氫原子的單鍵，各種三鍵及雙鍵的伸縮振動的基頻峰，還包括部分含氫鍵的面內(nèi)彎曲振動的基頻峰。1300-400cm-1的低頻區(qū)稱為指紋區(qū)。此區(qū)域所出現(xiàn)的譜帶起源于各種單鍵的伸縮振動，以及多數(shù)基團(tuán)的彎曲振動。此區(qū)域的光譜，猶如人的指紋，如兩個人的指紋不可能完全相同一樣，兩個化合物的紅外光譜指紋區(qū)也不相同。兩個結(jié)構(gòu)相近的化合物的特征頻率區(qū)可能大同小異，只要它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)上存在著細(xì)小的差別，指紋區(qū)一艇就有明顯的不同。特征區(qū)在光譜解析中主要解決：化合物具有哪些官能團(tuán)；確定化合物是芳香族、脂肋族、飽和或不飽和化臺物。指紋區(qū)在光譜解析中主要解決：指紋區(qū)的許多吸收峰與特征峰相關(guān)，可以作為化合物含有某一基團(tuán)的旁證；可以確定化合構(gòu)的細(xì)微結(jié)構(gòu)。如芳環(huán)上的取代位置，判別幾何異構(gòu)體等。13.正確解析紅外光譜必須遵循哪些原則？（1）特征頻率區(qū)尋找特征峰，如νO-H,νN-H，νC=O（2）尋找對應(yīng)的相關(guān)吸收峰，確定出存在的官能團(tuán)（3）參考被測樣品各種數(shù)據(jù)，初步判斷化合物結(jié)構(gòu)（4）最后查閱標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行比較、核實14．試用紅外吸收光譜區(qū)別羧酸、酯、酸酐。羧酸的特征吸收峰為vOH、vC=O及OH峰。vOH（單體）~3550cm-1(尖銳)，vOH(二聚體)3400~2500(寬而散)，vC=O(單體)1760cm-1(S)，vasC=O(二聚體)1710~1700cm-1(S)。羧酸的OH峰位在955～915cm-1范圍內(nèi)為一寬譜帶，其形狀較獨特。酯的特征吸收峰為vC=O、vc-o-c峰，具體峰位值是：vC=O~1735cm-1(S)；vc-o-c1300~1000cm-1(S)。vasc-o-c峰的強(qiáng)度大而寬是其特征。酸酐的特征吸收峰為vasC=O、vsC=O雙峰。具體峰位值是：vasC=O1850~1800cm-1(s)、vsC=O1780~1740cm-1(s)，兩峰之間相距約60cm-1，這是酸酐區(qū)別其它含羰基化合物主要標(biāo)志。15.解析紅外光譜的順序是什么？為什么？為防止片面利用某特征峰來確定官能團(tuán)而出現(xiàn)“誤診”，遵循四先、四后步驟：先特征（區(qū)）、后指紋（區(qū)）；先最強(qiáng)（峰）、后次強(qiáng)（峰）；先粗查、后細(xì)查；先否定、后肯定的順序。第十三章原子吸收分光光度法1．在原子吸收分光光度法中為什么常常選擇共振吸收線作為分析線？原子吸收一定頻率的輻射后從基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)的躍遷最容易發(fā)生，吸收最強(qiáng)。對大多數(shù)元素來說，共共振線（特征譜線）是元素所有原子吸收譜線中最靈敏的譜線。因此，在原子吸收光譜分析中，常用元素最靈敏的第一共振吸收線作為分析線。2．什么叫積分吸收？什么叫峰值吸收系數(shù)？為什么原子吸收分光光度法常采用峰值吸收而不應(yīng)用積分吸收？積分吸收與吸收介質(zhì)中吸收原子的濃度成正比，而與蒸氣和溫度無關(guān)。因此，只要測定了積分吸收值，就可以確定蒸氣中的原子濃度但由于原于吸收線很窄，寬度只有約0.002nm，要在如此小的輪廓準(zhǔn)確積分，要求單色器的分辨本領(lǐng)達(dá)50萬以上，這是一般光譜儀不能達(dá)到的。Waish從理論上證明在吸收池內(nèi)元素的原子濃度和溫度不太高且變比不大的條件下，峰值吸收與待測基態(tài)原子濃度存在線性關(guān)系，可采用峰值吸收代替積分吸收。而峰值吸收系數(shù)的測定、只要使用銳線光源，而不要使用高分辨率的單色器就能做別。3．原子吸收分光光度法對光源的基本要求是什么？為什么要求用銳線光源？原子吸收分光光度法對光源的基本要求是光源發(fā)射線的半寬度應(yīng)小于吸收線的半寬度；發(fā)射線中心頻率恰好與吸收線中心頻率V0相重合。原子吸收法的定量依據(jù)使比爾定律，而比爾定律只適應(yīng)于單色光，并且只有當(dāng)光源的帶寬比吸收峰的寬度窄時，吸光度和濃度的線性關(guān)系才成立。然而即使使用一個質(zhì)量很好的單色器，其所提供的有效帶寬也要明顯大于原子吸收線的寬度。若采用連續(xù)光源和單色器分光的方法測定原子吸收則不可避免的出現(xiàn)非線性校正曲線，且靈敏度也很低。故原子吸收光譜分析中要用銳線光源。4．原子吸收分光光度計主要由哪幾部分組成？各部分的功能是什么？原子吸收分光光度計由光源、原子化系統(tǒng)、分光系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)四部分組成.光源的功能是發(fā)射被測元素的特征共振輻射。原子化系統(tǒng)的功能是提供能量，使試樣干燥，蒸發(fā)和原子化。分光系統(tǒng)的作用是將所需要的共振吸收線分離出來。檢測系統(tǒng)將光信號轉(zhuǎn)換成電信號后進(jìn)行顯示和記錄結(jié)果。5．可見分光光度計的分光系統(tǒng)放在吸收池的前面，而原子吸收分光光度計的分光系統(tǒng)放在原子化系統(tǒng)(吸收系統(tǒng))的后面，為什么?可見分光光度計的分光系統(tǒng)的作用是將來自光源的連續(xù)光譜按波長順序色散，并從中分離出一定寬度的譜帶與物質(zhì)相互作用，因此可見分光光度計的分光系統(tǒng)一般放在吸收池的前面。原子吸收分光光度計的分光系統(tǒng)的作用是將所需要的共振吸收線分離出來，避免臨近譜線干擾。為了防止原子化時產(chǎn)生的輻射不加選擇地都進(jìn)入檢測器以及避免光電倍增管的疲勞，單色器通常配置在原子化器之后。6．什么叫靈敏度、檢出限?它們的定義與其他分析方法有何異同?原子吸收分光光度法的靈敏度，它表示當(dāng)被測元素濃度或含量改變一個單位時吸收值