解释下列名词： 1． 解释下列名词： 仪器分析和化学分析； 2） （2 标准曲线与线性范围； 3） （3 （1） 仪器分析和化学分析； （ 标准曲线与线性范围； （ 灵敏度、精密度、准确度囷检出限 灵敏度、精密度、准确度和检出限。 （1 仪器分析和化学分析： 答： 1）仪器分析和化学分析：以物质的物理性质和物理 （ 化学性質（ 磁等）为基础的分析方法 化学性质（光、电、热、磁等）为基础的分析方法，这类 方法一般需要特殊的仪器又称为仪器分析法； 方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法；化学分析 是以物质化学反应为基础的分析方法 是以物质化学反应为基础的分析方法。 标准曲线是被测物质的浓度或 （2）标准曲线与线性范围： 标准曲线与线性范围： 含量与仪器响应信号的关系曲线； 含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的直线部分所 对应的被测物质浓度（或含量） 对应的被测物质浓度（或含量）的范围称为该方法的线性 范围 范围。 （3）灵敏度、精密度、准确度和检出限：物质单位浓度或 灵敏度、精密度、准确度和检出限： 出限 单位质量的变化引起响应信号值变化的程喥 单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为方法的 灵敏度；精密度是指使用同一方法 灵敏度；精密度是指使用同一方法，对哃一试样进行多次 测定所得测定结果的一致程度； 测定所得测定结果的一致程度；试样含量的测定值与试样 含量的真实值（或标准值）相苻合的程度称为准确度； 含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度；某 一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓喥 或最小质量称为这种方法对该物质的检出限。 或最小质量称为这种方法对该物质的检出限。

次测定所得测定结果（ 2． 对试样中某┅成分进行 5 次测定，所得测定结果（单

计算测定结果的相对标准偏差； （1） 计算测定结果的相对标准偏差； （2） 如果试样中该成分的真实含量是 0.38 ?g?mL?1 试计算测定结果的相对误差。 试计算测定结果的相对误差 （1 解： 1）测定结果的平均值 （

相对标准偏差 （2）相对误差

用次甲基蓝?②氯乙烷光度法测定试样中硼时， 3． 用次甲基蓝?二氯乙烷光度法测定试样中硼时为制 作标准曲线， mg? 作标准曲线配制一系列质量浓度ρB（单位 mg?L?1）分别 0.5，1.02.0，3.04.0， 的标准溶液 为 0.5，1.02.0，3.04.0，5.0 的标准溶液测得吸

已知线性回归方程为 其中

∴一元线性回归方程为 代入数据可求得楿关系数 代入数据可求得相关系 数 或

（相对单位）为 10.6，10.810.6。试计算此方法测定 相对单位） 10.610.8，10.6 铁的检出限。 铁的检出限 解： x

∴ 该方法測定铁的检出限为

解释下列名词： 1． 解释下列名词： （1）原子光谱和分子光谱； 原子光谱和分子光谱； 光谱和原子吸收光谱； 光谱和原子吸收光谱； （3）统计权重和简并度； 统计权重和简并度； 光谱和分子转动光谱； 光谱和分子转动光谱； （5）禁戒跃迁和亚稳态； 禁戒跃迁囷亚稳态； 光谱支项； 光谱支项； 曼光谱。 （7）分子荧光、磷光和化学发光； （8）拉曼光谱 分子荧光、磷光和化学发光； （1 答： 1）由原孓的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子 （ 光谱；由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。 光谱；由分子的各能级跃迁产生的光譜称为分子光谱 （2）当原子受到外界能量（如热能、电能等）的作用时， 当原子受到外界能量（如热能、电能等）的作用时 激发到较高能级上处于激发态。 但激发态的原子很不稳定 激发到较高能级上处于激发态。 但激发态的原子很不稳定 一般约在 10?8 s 内返回到基态或较低能态而发射出的特征 谱线形成的光谱称为原子发射光谱； 谱线形成的光谱称为原子发射光谱；当基态原子蒸气选择 性地吸收一定频率的咣辐射后跃迁到较高能态， 性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态这种选择 性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。 性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱 （3）由能级简并引起的概率权重称为统计权重； 由能级简并引起的概率权重称为统计權重；在磁场作 个不同的支能级 的支能级， 用下 用下，同一光谱支项会分裂成 2J＋1 个不同的支能级2J 称为能级的简并度。 ＋1 称为能级的简並度 由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光 （4）

（2）原子发射 （4）分子振动 （6）光谱项和

谱；由分子在不同的转动能级间躍迁产生的光谱称为分子 转动光谱。 转动光谱 （5）不符合光谱选择定则的跃迁叫禁戒跃迁； 不符合光谱选择定则的跃迁叫禁戒跃迁；若兩光谱项 之间为禁戒跃迁，处于较高能级的原子具有较长的寿命 之间为禁戒跃迁，处于较高能级的原子具有较长的寿命 原子的这种状態称为亚稳态。 原子的这种状态称为亚稳态 （6）用 n、L、S、J 四个量子数来表示的能量状态称为光 谱项， 谱项符号为 n 项，表示为 n

L；把 J 值不哃的光谱项称为光谱支

（7）荧光和磷光都是光致发光 荧光和磷光都是光致发光，是物质的基态分子吸收一 定波长范围的光辐射激发至单偅激发态 定波长范围的光辐射激发至单重激发态，再由激发态回到 单重激发态 基态而产生的二次辐射 基态而产生的二次辐射。荧光是甴单重激发态向基态跃迁 产生的光辐射 而磷光是单重激发态先过渡到三重激发态， 产生的光辐射 而磷光是单重激发态先过渡到三重激發态， 再由三重激发态向基态跃迁而产生的光辐射 再由三重激发态向基态跃迁而产生的光辐射。化学发光是 化学反应物或反应产物受反應释放的化学能激发而产生的 光辐射 光辐射。 入射光子与溶液中试样分子间的非弹性碰撞引起能量 （8） 交换而产生的与入射光频率不同嘚散射光形成的光谱称为 拉曼光谱 拉曼光谱。 2． 阐明光谱项中各符号的意义和计算方法 阐明光谱项中各符号的意义和计算方法。

为主量子数 L，其中 n 为主量子数其数值等

于原子的核外电子层数； 为总自旋量子数， 于原子的核外电子层数；S 为总自旋量子数若 N 为原子 的價电子数 的价电子数，S 可取 N N ? 1 ， N ? 2 …，

道角量子数 对于具有两个价电子的原子， 道角量子数 对于具有两个价电子的原子 ， L 只能取值

写絀镁原子基态和第一电子激发态的光谱项 5． 写出镁原子基态和第一电子激发态的光谱项。 光谱项分别为： 基态 31S； 解： 光谱项分别为： 第┅电子激发态 31P 和 33P

紫外－可见吸收光谱 第三章 紫外－可见吸收光谱法 1、已知丙酮的正己烷溶液的两个吸收峰 138nm 和 279nm 分别属于л→л 跃迁，试计算л 分别属于л→л*跃迁和 n→л*跃迁，试计算л、n、л* 轨道间的能量差并分别以电子伏特（ev） 焦耳（ ，焦耳 轨道间的能量差并分别以电子伏特（ev） 焦耳（J） ， 表示 表示。 跃迁 138nm＝1.38×

1.44×10-18J， 8.98ev； 1.44× 答： 合 8.98ev； 7.12× 4.47ev n→л*跃迁的能量差为 7.12×10-19J，合 4.47ev 作为苯环的取代基，－ －NH 不具有助色莋用，－ －NH 3、作为苯环的取代基，－NH3＋不具有助色作用－NH2 却 具有助色作用；－DH 的助色作用明显小于－O－。试说 具有助色作用；－DH 的助銫作用明显小于－ ；－ 明原因 明原因。 答：助色团中至少要有一对非键电子 n这样才能与苯

环上的л电子相互作用产生助色作用， 由于－NH2 中还有一 环上的л电子相互作用产生助色作用， 由于－ 电子，因此有助色作用而形成－ 基团时， 对非键 n 电子因此有助色作用，而形荿－NH3＋基团时 电子消失了，则助色作用也就随之消失了 非键 n 电子消失了，则助色作用也就随之消失了 由于氧负离子 O－中的非键 n 电子仳羟基中的氧原子 多了一对，因此其助色作用更为显著 多了一对，因此其助色作用更为显著 时为红色（ 515nm） ，在 4、铬黑 T 在 PH<6 时为红色（ λ ＝515nm） 在 PH＝7 时为 PH＝

试从吸收光谱产生机理上给予解释。 （参考书 P23） 试从吸收光谱产生机理上给予解释 参考书 P23） （ PH<6、 PH＝ PH PH＝ 解: 由于铬黑 T 在 PH<6、 ＝7、 ＝9.5 时其最大吸收 PH 波长均在可见光波长范围内， 因此所得的化合物有颜色 波长均在可见光波长范围内， 因此所得的化合物有颜色 呈吸收波长的互补色。 PH＝ PH＝

542nm吸收峰先红移后蓝移， 542nm吸收峰先红移后蓝移，因此铬黑 T 在 PH<6 时为 红色PH＝ 时为蓝色，PH＝ 时为紫红色 红色，PH＝7 時为蓝色PH＝9.5 时为紫红色。

处有一强吸收峰（ 实验发现一种異构体在 235nm 处有一强吸收峰（K＝1000L ? mol－1? cm－1）另一种异构体在 220nm 以后没有强吸收 峰，试判断具有前一种紫外吸收特征的是哪种异构体 试判断具有湔一种紫外吸收特征的是哪种异构体。 210－ 有强吸收 解：有紫外光谱分析可知，若在 210－250nm 有强吸收则 有紫外光谱分析可知，

表示含有共轭雙键 因此， 235nm 表示含有共轭双键 因此，由于在 235nm 处有一强 吸收 吸收，则表明其结构含有共轭双键 则表明其结构含有共轭双键，因此这種异构 左图） 体应为 （左图） 220－ 范围内无吸收， 若在 220－280nm 范围内无吸收 可推断化合物不含

H2C 以后没有强吸收，则此化合物不含共轭双键 C C CH3 体在 220nm 以后没有强吸收，则此化合物不含囲轭双键

因此应为： 因此应为：

第四章 红外吸收光谱法 3、CO 的红外吸收光谱在 2170cm-1 处有一振动吸收峰。试 处有一振动吸收峰 键的力常数。 求 CO 鍵的力常数 解：根据

5、指出下列各种振动形式中，哪些是红外活性振动哪些 指出下列各种振动形式中，哪些是红外活性振动 是非红外活性振动。 是非红外活性振动 分子结构 振 动形式 （1） CH3－CH3 γ（ C －C ） （2） CH3―CCl3 γ C （ －C） （3） SO2 γ s,γas (a) （ 4 ） H2C CH2

只有发生使偶极矩有变化的振动才能吸收红外辐射， 解：只有发生使偶极矩有变化的振动才能吸收红外辐射 即才是红外活性的，否则为红外非活性的 即才是红外活性的，否則为红外非活性的也即只有 不对称的振动形式才是红外活性的， 不对称的振动形式才是红外活性的对称的振动则为 红外非活性的。因此上述结构中： 红外非活性的。因此上述结构中： 红外活性振动有： （2 红外活性振动有：

是同分异构体， 是同分异构体试分析两者紅外

中含有一个－ 基团， 答：由于 中含有一个－OH 基团因此在红外光谱 -1 3700～ 中有一强吸收峰在 3700～3100cm ，且此分子中含有一个 双键 1680～ 也有一较弱嘚吸收峰。 C=C 双键因此在 1680～1620cm-1 也有一较弱的吸收峰。 个特征峰 红外光谱中有 2 个特征峰，而 中只含有一 C=O 特征官能团 1850～ 个 C=O 特征官能团，因此反映在红外光谱中则在 1850～ 有一强吸收峰 1600cm-1 有一强吸收峰，即 征吸收峰

所示 7、化合物的分子式为 C3H6O2，红外光谱如 4－11 所示解

析改化合物的结構。 析改化合物的结构 答：①由于化合物的分子式 C3H6O2 符合通式 CnH2nO2，根据我 们所学知识可初步判断此化合物为酸或者酯 们所学知识可初步判斷此化合物为酸或者酯。 -1 处有一强吸收峰 ②由于谱带在 1730cm 处有一强吸收峰，此处落于 C=O 1850～ 的振动区间 的 1850～1600cm-1 的振动区间，因此可判断改化合粅含有 官能团 处的吸收峰表明此物质为饱和酯峰。 C=O 官能团1730cm-1 处的吸收峰表明此物质为饱和酯峰。 1300～1000cm-1 范围内也有一系列特征吸收峰 ③图表在 1300～1000cm 范围内也有一系列特征吸收峰， 处有一强吸收峰 的振动范围， 特别在 1200cm-1 处有一强吸收峰 符合 C－O 的振动范围， 因此可判断改化合物含有 C－O 键 -1 2820， 处含有吸收峰符合－ ④图谱中在 2820，2720cm 处含有吸收峰符合－CH3,－ 对称伸缩范围，因此可判断化合物中含有－ CH2 对称伸缩范围因此可判断化合物中含有－CH3 基团 基团。 和－CH2 基团

综上所述，此化合物的结构式应为： 综上所述此化合物的结构式应为：

1． 解释下列名词： 解释下列名词： （1）振动弛豫； 振动弛豫； 间窜跃； 间窜跃； 效应。 效应 答： 1）振动弛豫是在同一电子能级中，分子由较高振动 （1 振動弛豫是在同一电子能级中 （ 能级向该电子态的最低振动能级的非辐射跃迁。 （2 能级向该电子态的最低振动能级的非辐射跃迁 2）内转 （ 化是相同多重态的两个电子态之间的非辐射跃迁。 化是相同多重态的两个电子态之间的非辐射跃迁 体系间窜跃是指不同多重态的两个電子态间的非辐射 （3） 跃迁。 跃迁 （4）以不同波长的入射光激发荧光物质， 以不同波长的入射光激发荧光物质 并在荧光最强的 波长处測量荧光强度，以激发波长为横坐标 波长处测量荧光强度，以激发波长为横坐标荧光强度为 纵坐标绘制关系曲线得到的光谱即为荧光噭发光谱。 纵坐标绘制关系曲线得到的光谱即为荧光激发光谱 测量不同波长下的荧 （5）固定激发光的波长和强度不变， 固定激发光的波長和强度不变 光强度，绘制荧光强度随波长变化的关系曲线即得到荧光 光强度绘制荧光强度随波长变化的关系曲线即得到荧光 发射光譜。 发射光谱 （6）使用含有重原子的溶剂（如碘乙烷、溴乙烷）或在磷 使用含有重原子的溶剂（如碘乙烷、溴乙烷） 光物质中引入重原孓取代基， 光物质中引入重原子取代基都可以提高磷光物质的磷光 强度，这种效应称为重原子效应 强度，这种效应称为重原子效应 猝灭效应是指荧光物质分子与溶剂分子或溶质分子之 （7） 间所发生的导致荧光强度下降的物理或化学作用过程。 间所发生的导致荧光强度丅降的物理或化学作用过程

（2）内转化； 内转化；

（4）荧光激发光谱； 荧光激发光谱；

重原子效应； （5）荧光发射光谱； （6）重原子效應； （7）猝灭 荧光发射光谱；

简述影响荧光效率的主要因素。 2． 简述影响荧光效率的主要因素 （1 分子结构的影响： 答： 1）分子结构的影響：发荧光的物质中都含有共轭双 （ 键的强吸收基团，共轭体系越大荧光效率越高； 键的强吸收基团，共轭体系越大荧光效率越高；汾子的 刚性平面结构利于荧光的产生； 刚性平面结构利于荧光的产生；取代基对荧光物质的荧光 特征和强度有很大影响，给电子取代基可使荧光增强 特征和强度有很大影响，给电子取代基可使荧光增强吸 电子取代基使荧光减弱；重原子效应使荧光减弱。 （2 电子取代基使熒光减弱；重原子效应使荧光减弱 2）环 子效应使荧光减弱 （ 境因素的影响： 境因素的影响：溶剂的极性对荧光物质的荧光强度产生影 溶劑的极性越强，荧光强度越大； 响溶剂的极性越强，荧光强度越大；温度对溶液荧光强 度影响明显对于大多数荧光物质， 度影响明显对于大多数荧光物质，升高温度会使非辐射 跃迁引起的荧光的效率降低； 溶液 pH 值对含有酸性或碱性 跃迁引起的荧光的效率降低； 取代基團的芳香族化合物的荧光性质有影响； 取代基团的芳香族化合物的荧光性质有影响；表面活性剂 的存在会使荧光效率增强； 的存在会使荧咣效率增强；顺磁性物质如溶液中溶解氧的 存在会使荧光效率降低 存在会使荧光效率降低。

3． 试从原理和仪器两方面比较吸光光度法和熒光分析 法的异同 法的异同，说明为什么荧光法的检出能力优于吸光光度 法 （1 在原理方面： 答： 1）在原理方面：两者都是吸收一定的咣辐射能从较 （ 低的能级跃迁到较高的能级，不同的是 低的能级跃迁到较高的能级，不同的是吸光光度法测量 级跃迁到较高的能级 的昰物质对光的选择性吸收， 的是物质对光的选择性吸收而荧光分析法测量的是从较

高能级以无辐射跃迁的形式回到第一电子激发态的最低振 动能级， 动能级再辐射跃迁到电子基态的任一振动能级过程中发 射出的荧光的强度。 射出的荧光的强度 （2）在仪器方面：仪器的基本装置相同，不同的是吸光光 在仪器方面：仪器的基本装置相同 度法中样品池位于光源、单色器之后，只有一个单色器 度法中样品池位于光源、单色器之后，只有一个单色器 且在直线方向测量，而荧光分析法中采用两个单色器 且在直线方向测量，而荧光分析法中采用两个单色器激 发单色器（在吸收池前）和发射单色器（在吸收池后） ，且 发单色器（在吸收池前）和发射单色器（在吸收池后） 且 采用垂直测量方式， 即在与激发光相垂直的方向测量荧光 采用垂直测量方式， 即在与激发光相垂直的方向测量荧光 （3）荧光分析法嘚检出能力之所以优于吸光光度法， 荧光分析法的检出能力之所以优于吸光光度法 光度法 是由 于现代电子技术具有检测十分微弱光信号嘚能力， 于现代电子技术具有检测十分微弱光信号的能力而且荧 光强度与激发光强度成正比， 光强度与激发光强度成正比提高激发光強度也可以增大 荧光强度，使测定的灵敏度提高 荧光强度，使测定的灵敏度提高而吸光光度法测定的是 吸光度， 不管是增大入射光强喥还是提高检测器的灵敏度 吸光度， 不管是增大入射光强度还是提高检测器的灵敏度 都会使透过光信号与入射光信号以同样的比例增夶， 都会使透过光信号与入射光信号以同样的比例增大吸光 度值并不会改变， 度值并不会改变因而灵敏度不能提高， 因而灵敏度不能提高检出能力就较低。 检出能力就较低 试从原理和仪器两方面比较荧光分析法、 4． 试从原理和仪器两方面比较荧光分析法、 磷光分析法 和化学发光分析法。 和化学发光分析法 （1 在原理方面： 答： 1）在原理方面：荧光分析法和磷光分析法测定的荧 （ 光和磷光是光致发光， 光和磷光是光致发光均是物质的基态分子吸收一定波长 范围的光辐射激发至单重激发态， 范围的光辐射激发至单重激发态测量的是甴激发态回到 发态 基态产生的二次辐射， 基态产生的二次辐射不同的是荧光分析法测定的是从单

重激发态向基态跃迁产生的辐射， 重激發态向基态跃迁产生的辐射磷光分析法测定的是单 重激发态先过渡到三重激发态， 重激发态先过渡到三重激发态再由三重激发态向基態跃 迁产生的辐射，二者所需的激发能是光辐射能 迁产生的辐射，二者所需的激发能是光辐射能而化学发 光分析法测定的是化学反应粅或反应产物受反应释放的化 学能激发而产生的光辐射，所需的激发能是化学能 学能激发而产生的光辐射，所需的激发能是化学能 （2）在仪器方面：荧光分析和磷光分析所用仪器相似，都 在仪器方面：荧光分析和磷光分析所用仪器相似 由光源、激发单色器、液槽、发射单色器、 由光源、激发单色器、液槽、发射单色器、检测器和放大 显示器组成。由于在分析原理上的差别 显示器组成。由于在分析原悝上的差别磷光分析仪器有 些特殊部件，如试样室、磷光镜等而化学发光分析法所 些特殊部件，如试样室、磷光镜等而化学发光分析法所 用仪器不同，它不需要光源 用仪器不同，它不需要光源但有反应器和反应池及化学 反应需要的恒温装置， 反应需要的恒温装置还有与荧光和磷光分析仪器相同的 液槽、单色器、检测器等。 液槽、单色器、检测器等 如何区别荧光和磷光？其依据是什么 5． 如何區别荧光和磷光？其依据是什么 为了区别磷光和荧光， 答：为了区别磷光和荧光常采用一种叫磷光镜的机械切 光装置， 光装置利用熒光和磷光寿命的差异消除荧光干扰或将磷 光和荧光分辨开。 光和荧光分辨开 6． 采取哪些措施可使磷光物质在室温下有较大的磷光 效率？ 效率 （1 在试液中加入表面活性剂，（2 ； 答： 1）在试液中加入表面活性剂（2）将被分析物吸附 （ 在固体的表面。 在固体的表面

化学發光反应要满足哪些条件？ 7． 化学发光反应要满足哪些条件 （1 能快速地释放出足够的能量； （2 答： 1）能快速地释放出足够的能量； 2）反應途径有利 （ （ 于激发态产物的形成； 于激发态产物的形成； 3）激发态分子能够以辐射跃迁的 发态产物的形成 （3 （ 方式返回基态， 方式返囙基态或能够将其能量转移给可以产生辐射跃迁 的其它分子。 的其它分子 简述流动注射式化学发光分析法及其特点。 8． 简述流动注射式化学发光分析法及其特点 流动注射分析是一种自动化溶液分析技术， 答：流动注射分析是一种自动化溶液分析技术它是基于 把一定體积的液体试样注射到一个连续流动着的载流中， 把一定体积的液体试样注射到一个连续流动着的载流中 试样在流动过程中分散、反应，并被载流带到检测器中 试样在流动过程中分散、反应，并被载流带到检测器中 再连续记录其光强、吸光度、电极电位等物理参数。 洅连续记录其光强、吸光度、电极电位等物理参数其特 点是，具有很高的灵敏度和很好的精密度 点是，具有很高的灵敏度和很好的精密度

何谓共振线、灵敏线、最后线和分析线？ 1． 何谓共振线、灵敏线、最后线和分析线它们之间有 什么联系？ 什么联系 以基态为跃遷低能级的光谱线称为共振线 谱线称为共振线； 答：以基态为跃迁低能级的光谱线称为共振线；灵敏线是 指元素特征光谱中强度较大的谱線， 指元素特征光谱中强度较大的谱线通常是具有较低激发 电位和较大跃迁概率的共振线； 电位和较大跃迁概率的共振线；最后线是指試样中被测元 素含量或浓度逐渐减小时而最后消失的谱线， 素含量或浓度逐渐减小时而最后消失的谱线最后线往往 就是最灵敏线；分析線是分析过程中所使用的谱线， 就是最灵敏线；分析线是分析过程中所使用的谱线是元 素的灵敏线。 素的灵敏线 解释下列名词： 2． 解釋下列名词： （1）原子线和离子线； 原子线和离子线； 体及 ICP 炬； （3）弧焰温度和电极头温度； 弧焰温度和电极头温度； 自吸和自蚀； 自吸囷自蚀； （5）反射光栅和光栅常数； 反射光栅和光栅常数； 率和分辨率； 率和分辨率； （7）闪耀角和闪耀波长； 闪耀角和闪耀波长； 强度囷黑度； 强度和黑度； （9）内标线和分析线对； 内标线和分析线对； 入法。 入法 （10）标准加 10） （8）谱线的 （6）线色散 （4）谱线的 （2）等離子

（1 原子线是原子被激发所发射的谱线； 答： 1）原子线是原子被激发所发射的谱线；离子线是离 （ 子被激发所发射的谱线。 子被激发所發射的谱线 ％、其正负 （2）近代物理学中，把电离度（α）大于 0.1 ％、其正负 近代物理学中把电离度（ 电荷相等的电离气体称为等离子體； 电荷相等的电离气体称为等离子体；ICP 炬是指高频电能 通过电感（感应线圈） 通过电感（感应线圈）耦合到等离子体所得到的外观上类 姒火焰的高频放电光源。 似火焰的高频放电光源 （3）弧焰温度即为激发温度，电极头温度即为蒸发温度 弧焰温度即为激发温度，电极頭温度即为蒸发温度 被其 （4）当原子发射的辐射从弧焰中心穿过弧层射出时， 当原子发射的辐射从弧焰中心穿过弧层射出时 自身的基態原子所吸收而使谱线中心强度减弱的现象称为 自身的基态原子所吸收而使谱线中心强度减弱的现象称为 谱线的自吸；自吸严重时会使谱線从中央一分为二， 谱线的自吸；自吸严重时会使谱线从中央一分为二这种 现象称为自蚀。 现象称为自蚀 （5）在光学玻璃或金属高抛咣表面上， 在光学玻璃或金属高抛光表面上准确地刻制出许多 等宽、等距、平行的具有反射面的刻痕，称为反射光栅； 等宽、等距、平荇的具有反射面的刻痕称为反射光栅； 光栅常数是相邻两刻痕间的距离， 光栅常数是相邻两刻痕间的距离 即为光栅刻痕密度 b 的倒数。 （mm?1）的倒数 线色散率表示具有单位波长差的两条谱线在焦平面上 （6） 分开的距离； 分开的距离；分辨率是根据瑞利准则分辨清楚两条相鄰光 谱线的能力。 谱线的能力 闪耀光栅刻痕小反射面与光栅平面的夹角 i 称为闪耀 （ 7） 角；闪耀角所对应辐射能量最大的波长称为闪耀波長。 闪耀角所对应辐射能量最大的波长称为闪耀波长 表示， （8）谱线的强度常用辐射强度 I（J?s?1?m?3）表示即单位 体积的辐射功率，是群体光孓辐射总能量的反映； 体积的辐射功率是群体光子辐射总能量的反映；谱线的

是谱线透射比倒数的对数。 黑度 S 是谱线透射比倒数的对数 （9）在基体元素（或定量加入的其它元素）的谱线中选一 在基体元素（或定量加入的其它元素） 条谱线为比较线，又称为内标线 条谱線为比较线，又称为内标线在被测定元素的谱线中 选一条灵敏线作为分析线， 选一条灵敏线作为分析线所选用的分析线与内标线组成 汾析线对。 分析线对 10）标准加入法是当测定的元素含量很低时， （10）标准加入法是当测定的元素含量很低时或者试样 基体组成复杂、未知时， 基体组成复杂、未知时通过加入已知的不同量或不同浓 度的待测元素的标样或标准溶液来测定待测元素含量的方 法。 推导出原孓线和离子线强度与原子总密度的关系式 3． 推导出原子线和离子线强度与原子总密度的关系式， 并讨论影响谱线强度的主要因素 并讨論影响谱线强度的主要因素。 答： I

与谱线强度是负指数关系 （1）激发电位（Ei） 与谱线强度是负指数关系，Ei 越低 激发电位（ ，与谱线强喥是负指数关系 越低， 谱线强度越大； （2 跃迁几率（ 与谱线强度成正比 谱线强度越大； 2）跃迁几率（Aij） 与谱线强度成正比； （ ，与谱線强度成正比； 统计权重 g 与谱线强度成正比； 原子总密度 N） （4 （3） 与谱线强度成正比； 4） （ （ ， 与谱线强度成正比； （5 激发温度主要影响电离度α 与谱线强度成正比； 5）激发温度，主要影响电离度α， （ 存在最佳激发温度 存在最佳激发温度。 谱线自吸对光谱定量分析囿何影响 4． 谱线自吸对光谱定量分析有何影响？ 在光谱定量分析中自吸现象的出现， 答：在光谱定量分析中自吸现象的出现，将严偅影响谱 线的强度限制可分析的含量范围。 线的强度限制可分析的含量范围。

激发光源的作用是什么对其性能有何具体要求？ 5． 激發光源的作用是什么对其性能有何具体要求？ 激发光源的作用是提供试样蒸发 答：激发光源的作用是提供试样蒸发、解离和激发所需要 嘚能量并产生辐射信号；对激发光源的要求是： 的能量，并产生辐射信号；对激发光源的要求是：激发能 力强灵敏度高，稳定性好結构简单，操作方便 力强，灵敏度高稳定性好，结构简单操作方便，使用 安全 安全。 常用的激发光源有哪几种类型 6． 常用的激發光源有哪几种类型 ？ 简述工作原理和基 本特点 本特点。 答：目前常用的激发光源有（1）直流电弧光源其工作原 目前常用的激发光源囿（ 直流电弧光源， 理是：直流电弧被高频引燃装置引燃 理是：直流电弧被高频引燃装置引燃，阴极产生热电子发 电子在电场作用下高速奔向阳极 射，电子在电场作用下高速奔向阳极炽热的阳极斑使试 样蒸发、解离，解离的气态原子与电子碰撞激发并电离 样蒸发、解离，解离的气态原子与电子碰撞激发并电离 形成的正离子撞击阴极，阴极不断发射电子 形成的正离子撞击阴极，阴极不断发射电子这样电极间 形成等离子体，并维持电弧放电气态原子、 形成等离子体，并维持电弧放电气态原子、离子与等离 子体中其它粒子碰撞噭发， 生原子、离子的发射光谱； 子体中其它粒子碰撞激发产生原子、离子的发射光谱； 其特点是，电极温度高分析的绝对灵敏度高， 其特点是电极温度高，分析的绝对灵敏度高电弧温度 4000～ K， 激发能力强 但放电的稳定性差， 一般可达 4000～7000 K 激发能力强， 但放电的稳萣性差 定量分析的精密度不高， 适用于矿物和难挥发试样的定性、 定量分析的精密度不高 适用于矿物和难挥发试样的定性、 半定量及痕量元素的分析。 半定量及痕量元素的分析 （2）低压交流电弧光源，其工作原理是：为了维持交流电 低压交流电弧光源其工作原理是： 弧放电， 发生器由高频高压引燃电路和低压电弧电路组成 弧放电， 发生器由高频高压引燃电路和低压电弧电路组成

电源接通后，高頻高压电路使分析间隙的空气电离 电源接通后，高频高压电路使分析间隙的空气电离形成 等离子气体导电通道，引燃电弧同时， 等離子气体导电通道引燃电弧。同时低压交流电经低 频低压电弧电路在分析间隙产生电弧放电。 频低压电弧电路在分析间隙产生电弧放電随着分析间隙 电流增大，出现明显的电压降当电压降低于维持放电所 电流增大，出现明显的电压降当电压降低于维持放电所 需电壓使，电弧即熄灭 需电压使，电弧即熄灭每交流半周都以相同步骤用高频 高压电流引燃一次， 高压电流引燃一次反复进行此过程可使低压交流电弧维 持不灭。其特点是： 4000～ K 持不灭。其特点是：弧焰温度可达 4000～8000 K激发能 力强，但电极温度低其蒸发能力稍差，光源稳萣性较好 力强，但电极温度低其蒸发能力稍差，光源稳定性较好 定量分析的精密度较高，广泛用于金属、 定量分析的精密度较高廣泛用于金属、合金中低含量元 素的定量分析。 素的定量分析 （3）高压火花光源，其工作原理是：高压火花发生器使电 高压火花光源其工作原理是： 容器储存很高的能量，产生很大电流密度的火花放电 容器储存很高的能量，产生很大电流密度的火花放电放 电后的电嫆C与电压U的关系器的两端电压下降，在交流电第二个半周时 电后的电容C与电压U的关系器的两端电压下降，在交流电第二个半周时 电容C與电压U的关系器又重新充电、再放电。反复进行充电、 电容C与电压U的关系器又重新充电、再放电反复进行充电、放电以维持 火花持续放電。其特点是： 极温度低灵敏度低， 火花持续放电其特点是：电极温度低，灵敏度低火花 温度高，可激发难激发元素光源稳定性恏， 温度高可激发难激发元素，光源稳定性好适用于低熔 点金属和合金的定量分析。 点金属和合金的定量分析 （4）电感耦合等离子體光源，其工作原理是：用高频火花 电感耦合等离子体光源其工作原理是： 引燃时， 部分 Ar 工作气体被电离产生的电子和氩离子在 工作氣体被电离， 引燃时 高频电磁场中被加速，它们与中性原子碰撞 高频电磁场中被加速，它们与中性原子碰撞使更多的工 作气体电离，形成等离子体气体 作气体电离，形成等离子体气体导电的等离子体气体在 磁场作用下感生出的强大的感生电流产生大量的热能又将

等离子体加热， 放电 等离子体加热，使其温度达到 1×104 K形成 ICP 放电。当 炬中时 试样被蒸发、 雾化器产生的气溶胶被载气导入 ICP 炬中时， 试樣被蒸发、 解离、电离和激发产生原子发射光谱。其特点是： 解离、电离和激发产生原子发射光谱。其特点是：激发 温度高 5000～ K，利於难激发元素的激发 温度高，一般在 5000～8000 K利于难激发元素的激发， 对各元素有很高的灵敏度和很低的检出限 对各元素有很高的灵敏度囷很低的检出限，ICP 炬放电稳 定性很好分析的精密度高， 光源的自吸效应小 定性很好，分析的精密度高ICP 光源的自吸效应小，可 用于痕量组分元素的测定但仪器价格贵， 用于痕量组分元素的测定但仪器价格贵，等离子工作气 体的费用较高对非金属元素的测定灵敏度較低。 体的费用较高对非金属元素的测定灵敏度较低。

分析下列试样应选用何种光源 7． 分析下列试样应选用何种光源？ （2 （1）矿石中え素的定性和半定量分析； 2）铜合金中的锡 矿石中元素的定性和半定量分析； （ （ω

（3）钢中的猛（ ω 钢中的猛（

Fe、Pb、 的定量分析； Fe、Pb、V 嘚定量分析； Cu、Mn、Zn、Cd、 的定量分析 （5）人发中 Cu、Mn、Zn、Cd、Pb 的定量分析。 （1 直流电弧光源； （2 低压交流电弧光源； （3 答： 1）直流电弧光源； 2）低压交流电弧光源； 3）低 （ （ （ 压交流电弧光源； （4 电感耦合等离子体（ICP）光源； （5 压交流电弧光源； 4）电感耦合等离子体（ICP）光源； 5） （ （ 电感耦合等离子体（ICP）光源 电感耦合等离子体（ICP）光源。 光源的工作原理及其分析性能 8． 简述 ICP 光源的工作原理及其分析性能。 答：其工作原理是：用高频火花引燃时部分 Ar 工作气体 其工作原理是：用高频火花引燃时， 被电离产生的电子和氩离子在高频电磁场中被加速， 被电离产生的电子和氩离子在高频电磁场中被加速，它

们与中性原子碰撞使更多的工作气体电离， 们与中性原子碰撞使更哆的工作气体电离，形成等离子 体气体 体气体。导电的等离子体气体在磁场作用下感生出的强大 的感生电流产生大量的热能又将等离子體加热 的感生电流产生大量的热能又将等离子体加热，使其温度 放电 达到 1×104 K，形成 ICP 放电当雾化器产生的气溶胶被载 炬中时，试样被蒸发、解离、电离和激发 气导入 ICP 炬中时，试样被蒸发、解离、电离和激发产 生原子发射光谱。 其分析性能是： 激发温度高 生原子发射光谱 。 其分析性能是 ： 激发温度高 一般在 5000～ K，利于难激发元素的激发 5000～8000 K，利于难激发元素的激发对各元素有很高 的灵敏度和很低嘚检出限， 炬放电稳定性很好 的灵敏度和很低的检出限，ICP 炬放电稳定性很好分析 的精密度高， 光源的自吸效应小 的精密度高，ICP 光源嘚自吸效应小可用于痕量组分元 素的测定，但仪器价格贵等离子工作气体的费用较高， 素的测定但仪器价格贵，等离子工作气体的費用较高 对非金属元素的测定灵敏度较低。 对非金属元素的测定灵敏度较低 光源中元素被激发的机理。 9． 简述 ICP 光源中元素被激发的机悝 放电中， 答：在 ICP 放电中除了有很高粒子密度的电子和氩离子 还有很高密度的亚稳态氩原子 的亚稳态氩原子， 外还有很高密度的亚穩态氩原子，它是由较高能态的氩 原子通过光辐射或与电子碰撞产生

这样 Ar－ 被测定物质的原子（ 这样，在 Ar－ICP 中被测定物质的原子（M）嘚激发和电 离除了与电子、氩离子碰撞激发、电离外， 离除了与电子、氩离子碰撞激发、电离外还与激发态氩 粒子（Ar*、 、Ar 发生碰撞电离。 Ar－ 放电中 粒子（Ar*、 Arm）发生碰撞电离。在在 Ar－ICP 放电中 、 被测定物质的原子和离子的激发模型可归纳为（ 与电子 被测定物质的原子和离孓的激发模型可归纳为（1）

（2）离子－电子复合 离子－ （ 3 ） 潘 宁 电

（4）电荷转移激发 （5）辐射激发

M*、 分别代表被测定元素的激发态原子、 反应式中 M*、M+、M+*分别代表被测定元素的激发态原子、 离子和激发态离子。 离子和激发态离子 10． 光谱仪由哪几个基本部分组成？ 10． 光谱仪由哪几个基本部分组成 各部分的主要作用 是什么？ 是什么 光谱仪基本上都由四个部分组成： （1 照明系统， 答：光谱仪基本上都由四个部汾组成： 1）照明系统主 （ 要作用是使光源发射的光均匀而有效地照明入射狭缝， 要作用是使光源发射的光均匀而有效地照明入射狭缝使 感光板上的谱线黑度均匀； （2 准光系统， 感光板上的谱线黑度均匀； 2）准光系统主要作用是使 （ 不平行的复合光变成平行光投射到色散棱镜上； （3 不平行的复合光变成平行光投射到色散棱镜上； 3）色散 （ 系统，主要作用是将入射光色散成光谱； （4 记录系统 系统，主要莋用是将入射光色散成光谱； 4）记录系统 （ 主要作用是把色散后的元素光谱记录在感光板上。 主要作用是把色散后的元素光谱记录在感咣板上

11． 乳剂特性曲线在光谱定量分析中有何作用？ 11． 乳剂特性曲线在光谱定量分析中有何作用 （1 了解感光板的性质； （2 选择合适的曝光时间； 答： 1）了解感光板的性质； 2）选择合适的曝光时间； （ （ （4 （3）选择合适的浓度范围； 4）由 S 值推算 lgI。 选择合适的浓度范围； （ 12． 简述光栅色散原理 12． 简述光栅色散原理。 光栅的色散原理是光在刻痕小反射面上的衍射和衍射 答：光栅的色散原理是光在刻痕小反射媔上的衍射和衍射 光的干涉作用一束均匀的平行光射到平面光栅上， 光的干涉作用一束均匀的平行光射到平面光栅上，光就 在光栅每條刻痕的小反射面上产生衍射光 在光栅每条刻痕的小反射面上产生衍射光，各条刻痕同一 波长的衍射光方向一致 波长的衍射光方向一致，经物镜聚合并在焦平面上发生干 衍射光相互干涉的结果 涉。衍射光相互干涉的结果使光程差与衍射光波长成整 数倍的光波互相加強，得到亮条纹 数倍的光波互相加强，得到亮条纹即该波长单色光的谱 线。 13． 简述光谱定性分析基本原理和基本方法 13． 简述光谱定性分析基本原理和基本方法。 答：由于各种元素的原子结构不同 由于各种元素的原子结构不同，在激发光源的作用下 在激发光源的作鼡下， 可以得到各种元素的一系列特征谱线 在光谱定性分析中， 可以得到各种元素的一系列特征谱线 在光谱定性分析中， 条元素的灵敏线 一般只要在试样光谱中鉴别出 2～3 条元素的灵敏线， 就可 以确定试样中是否存在被测元素 （1 以确定试样中是否存在被测元素。通常采用两种方法： 1） 通常采用两种方法： （ 标准光谱图比较法又叫铁光谱比较法，定性分析时 标准光谱图比较法，又叫铁光谱比较法萣性分析时，将 纯铁和试样并列摄谱于同一感光板上 纯铁和试样并列摄谱于同一感光板上。将谱板在映谱仪上 使纯铁光谱与标准光谱图仩铁光谱重合 放大 20 倍，使纯铁光谱与标准光谱图上铁光谱重合 若试 样光谱上某些谱线和图谱上某些元素谱线重合， 样光谱上某些谱线囷图谱上某些元素谱线重合就可确定

谱线的波长及所代表的元素。 谱线的波长及所代表的元素这种方法可同时进行多种元 素的定性分析。 （2 标准试样光谱比较法 素的定性分析。 2）标准试样光谱比较法定性分析时将 （ 元素的纯物质与试样并列摄谱于同一感光板上。 元素的纯物质与试样并列摄谱于同一感光板上在映谱仪 上以这些元素纯物质所出现的光谱线于试样中所出现的谱 线进行比较， 线进行比较如果试样光谱中有谱线与这些元素纯物质光 谱出现在同一波长位置，说明试样中存在这些元素 谱出现在同一波长位置，说明试样中存茬这些元素这种 方法只适用于定性分析少数几种纯物质比较容易得到的指 定元素。 定元素 14． 简述内标法基本原理和为什么要使用内标法。 14． 简述内标法基本原理和为什么要使用内标法 内标法是通过测量谱线相对强度进行定量分析的方法。 答： 内标法是通过测量谱线相對强度进行定量分析的方法 通常在被测定元素的谱线中选一条灵敏线作为分析线， 通常在被测定元素的谱线中选一条灵敏线作为分析线在 基体元素（或定量加入的其它元素） 基体元素（或定量加入的其它元素）的谱线中选一条谱线 为比较线，又称为内标线 为比较线，叒称为内标线分析线与内标线的绝对强度的 比值称为分析线对的相对强度。在工作条件相对变化时 比值称为分析线对的相对强度。在笁作条件相对变化时 分析线对两谱线的绝对强度均有变化， 分析线对两谱线的绝对强度均有变化但对分析线对的相 对强度影响不大，洇此可准确地测定元素的含量 对强度影响不大，因此可准确地测定元素的含量从光谱 定量分析公式 lg I = b lg c + lg a ，可知谱线强度 I 与元素的浓度 有关还受到许多因素的影响， 有关还受到许多因素的影响，而内标法可消除工作条件 变化等大部分因素带来的影响 变化等大部分因素带來的影响。 15． 选择内标元素及分析线对的原则是什么 15． 选择内标元素及分析线对的原则是什么？

（1 内标元素与分析元素的蒸发特性应该楿近 答： 1）内标元素与分析元素的蒸发特性应该相近，这样 （ 可使电极温度的变化对谱线的相对强度的影响较小 （2 可使电极温度的变囮对谱线的相对强度的影响较小。 2） （ 内标元素可以是基体元素也可以是外加元素， 内标元素可以是基体元素也可以是外加元素，但其含量 必须固定 （3 必须固定。 3）分析线与内标线的激发电位和电离电位应 （ 尽量接近 以使它们的相对强度不受激发条件改变的影响。 盡量接近 以使它们的相对强度不受激发条件改变的影响。 （4）分析线对的波长、强度也应尽量接近以减少测定误 分析线对的波长、强喥也应尽量接近， （5 分析线对应无干扰、无自吸 差。 5）分析线对应无干扰、无自吸光谱背景也应尽量 （ 小。 16． 下列光谱定量关系式分別在什么情况下使用 16．

（1 答： 1）应用于被测元素含量很低时的绝对强度法光谱定 （ 量分析； （2 采用内标法进行元素的定量分析时。 （3 量汾析； 2）采用内标法进行元素的定量分析时 3）在 （ （ 用摄谱法进行定量分析时； （4 用摄谱法进行定量分析时； 4）采用光电直读光谱进行萣 （ 量分析时 （ （5 量分析时； 5）采用光电直读光谱分析内标法进行定量分 析时。 析时 17． 讨论并绘出下列函数的一般图象。 17． 讨论并绘出丅列函数的一般图象 谱线黑度， 曝光量； （1） S = f (H ) S ? 谱线黑度，H ? 曝光量；

谱线强度； ? 谱线强度； （ 4） （6 ） （2） 被测定元素的含量； ? 被测定元素的含量；

加入的标准量 cs ? 加入的标准量。

绘图略 绘图略。 18． 18． 已知光栅刻痕密度为 1200 mm?1当入射光垂直入射 时（θ = 0°） 求波长为 300 nm 的光在一級光谱中的衍 ，求波长为 为多少度。 射角 ? 为多少度 解：已知光栅公式

19． 19． 已知光栅刻痕密度为 1200 mm?1，暗箱物镜的焦距为 1 m求使用一级和二級衍射光谱时， 求使用一级和二级衍射光谱时光栅光谱仪的倒线色 散率。 散率 解 ： 已知

∴该光谱仪不能将这两条谱线分开。 该光谱仪鈈能将这两条谱线分开

mm， m试求： 度为 50 mm，f = 0.65 m试求： （1）当 cos? = 1 时，该光谱仪二级光谱的倒线色散 率为多少 率为多少 宽的光栅被照明， （2）若只有 30 mm 宽的光栅被照明二级光谱的分辨 率是多少？ 率是多少 （3）在波长 560 nm 时，该光谱仪理论上能完全分开 两条谱线的最小波长差是多少 两条谱线的最小波长差是多少？ （1 解：

22． nm 22． 已知某光栅摄谱仪的一级闪耀波长为 350 nm， 试估算 该光谱仪适用于一级和二级光谱的波长范围 该光谱仪适用于一级和二级光谱的波长范围。 解：光栅适用的光谱波长范围 光栅适用的光谱波长范围

当 K = 1 时适用的波长范围为 当 K = 2 时，适鼡的波长范围为

23． 测定钢中猛的含量 23． 测定钢中猛的含量 ， 测量得分析线对黑度值 S Mn = 134 130。 2.0 134，S Fe = 130已知感光板的 γ = 2.0，求此分析线对 的强度比 的强度比。 解 ：分析线对的黑度差 入得 R = 100 24． 中微量铁的质量分数时， 24． 用标准加入法测定 SiO2 中微量铁的质量分数时以 Fe 302.06 nm 为分析线，Si 302.00 nm 为内标線标准系 为分析线， 为内标线 加入量和分析线对测得值列于下表中， 列中 Fe 加入量和分析线对测得值列于下表中 试绘制工作 曲线， 得質量分数 曲线，求试样中 SiO2 中 Fe 得质量分数

解：标准加入法的定量关系式为 如下

当工作曲线与横坐标相交时， 当工作曲线与横坐标相交时 R = 0 ，此时 c 得出

25． 25． 应用电感耦合等离子体摄谱分析法测定某合金中铅 的含量以镁作内标， 的含量以镁作内标，铅标准系列溶液的质量濃度和分析 内标线黑度测得值列于下表中试绘制工作曲线， 线、内标线黑度测得值列于下表中试绘制工作曲线，求 合金中铅的含量 mg? 表示。 算 A、B、C 合金中铅的含量以 mg?mL?1 表示。

摄谱法定量分析的关系式为 解： 图如下

原子吸收与原子荧光光谱法

解释下列名词： 1． 解释下列名詞： （1）原子吸收线和原子发射线； 原子吸收线和原子发射线； 收线和原子发射线 宽带吸收和窄带吸收； 宽带吸收和窄带吸收； （3）积分吸收和峰值吸收； 积分吸收和峰值吸收； 谱线的自然宽度和变宽； 谱线的自然宽度和变宽； （5）谱线的热变宽和压力变宽； 谱线的热变宽囷压力变宽； 石墨炉原子化法和氢化物发生原子化法； 石墨炉原子化法和氢化物发生原子化法； （7）光谱通带； 光谱通带； 基体改进剂； 基体改进剂； （9）特征浓度和特征质量； 特征浓度和特征质量； 共振原子荧光和非共振原子荧光 共振原子荧光和非共振原子荧光。 （1 答： 1）原子吸收线是基态原子吸收一定辐射能后被激发 （ 跃迁到不同的较高能态产生的光谱线； 跃迁到不同的较高能态产生的光谱线；原子發射线是基态 不同的较高能态产生的光谱线 原子吸收一定的能量（光能、电能或辐射能） 原子吸收一定的能量（光能、电能或辐射能）后被激发跃 迁到较高的能态 迁到较高的能态，然后从较高的能态跃迁回到基态时产生 的光谱线 的光谱线。 气态基态原子的吸收 （2）分子戓离子的吸收为宽带吸收； 分子或离子的吸收为宽带吸收； 为窄带吸收 为窄带吸收。 积分吸收是吸收线轮廓的内的总面积即吸收系数对頻 （3） 率的积分；峰值吸收是中心频率ν 两旁很窄（ 率的积分；峰值吸收是中心频率ν0 两旁很窄（dν = 0）范

围内的积分吸收 围内的积分吸收。 在无外界条件影响时 谱线的固有宽度称为自然宽度； （4） 在无外界条件影响时， 谱线的固有宽度称为自然宽度； 由各种因素引起的譜线宽度增加称为变宽 由各种因素引起的谱线宽度增加称为变宽。 谱线的热变宽是由原子在空间作相对热运动引起的谱 （5） 线变宽；压仂变宽是由同种辐射原子间或辐射原子与其它 线变宽；压力变宽是由同种辐射原子间或辐射原子与其它 粒子间相互碰撞产生的谱线变宽與气体的压力有关， 粒子间相互碰撞产生的谱线变宽与气体的压力有关，又 称为压力变宽 称为压力变宽。 以石墨管作为电阻发热体使試样中待测元素原子化的 （6） 方法称为石墨炉原子化法； 方法称为石墨炉原子化法；反应生成的挥发性氢化物在以 电加热或火焰加热的石渶管原子化器中的原子化称为氢化 物发生原子化法 物发生原子化法。 （7）光谱通带是指单色器出射光束波长区间的宽度 光谱通带是指單色器出射光束波长区间的宽度。 基体改进剂是指能改变基体或被测定元素化合物的热 （8） 稳定性以避免化学干扰的化学试剂 稳定性以避免化学干扰的化学试剂。 （9）把能产生 1％吸收或产生 0.0044 吸光度时所对应的 被测定元素的质量浓度定义为元素的特征浓度； 被测定元素的质量浓度定义为元素的特征浓度；把能产生 1％吸收或产生 0.0044 吸光度时所对应的被测定元素的质 量定义为元素的特征质量 量定义为元素的特征質量。 10） （10）共振原子荧光是指气态基态原子吸收的辐射和发射 的荧光波长相同时产生的荧光； 的荧光波长相同时产生的荧光；气态基态原子吸收的辐射 和发射的荧光波长不相同时产生的荧光称为非共振原子荧 光

在原子吸收光谱法中， 为什么要使用锐线光源 2． 在原子吸收光谱法中， 为什么要使用锐线光源空心 阴极灯为什么可以发射出强度大的锐线光源？ 阴极灯为什么可以发射出强度大的锐线光源

收光谱法中应使用锐线光源； 收光谱法中应使用锐线光源；由于空心阴极灯的工作电流 mA，放电时的温度较低 一般在 1～20 mA，放电时的温度较低被溅射出的阴极自 由原子密度也很低，同时又因为是在低压气氛中放电 由原子密喥也很低，同时又因为是在低压气氛中放电因 此发射线的热变宽? 压力变宽? 和自吸变宽都很小， 此发射线的热变宽?λD、压力变宽?λL 和自吸變宽都很小 辐射出的特征谱线是半宽度很窄的锐线（ nm） 辐射出的特征谱线是半宽度很窄的锐线（10?4～10?3 nm） 。 加上空心阴极灯的特殊结构气態基态原子停留时间长， 加上空心阴极灯的特殊结构气态基态原子停留时间长， 激发效率高因而可以发射出强度大的锐线光源。 激发效率高因而可以发射出强度大的锐线光源。 3． 试从原理和仪器装置两方面比较原子吸收分光光度 法与紫外?可见分光光度法的异同点 法與紫外?可见分光光度法的异同点。 （1 相似之处： 都是吸收光谱； 答： 1）相似之处：a. 都是吸收光谱；b. 工作波段相同 （ 190? nm； 仪器的主要组成部分楿同 光源、 单色器、 190?900 nm； 仪器的主要组成部分相同， c. 光源、 单色器、 吸收池、检测器； Kc 吸收池、检测器；d. 定量分析公式相似 A = Kc。 （2）不同の处：a. 吸收机理不同分子吸收为宽频吸收， 不同之处： 吸收机理不同分子吸收为宽频吸收， 带状光谱 而原子吸收为窄带、 峰值吸收， 线状光谱； 仪 b. 带状光谱 而原子吸收为窄带、 峰值吸收， 线状光谱； 器组成部分的排列不同分子吸收为光源－单色器－ 器组成部分的排列不同，分子吸收为光源－单色器－吸收 检测器原子吸收为锐线光源－原子化器（吸收池） 池－检测器，原子吸收为锐线光源－原子囮器（吸收池） ；c. 光源不同 －单色器－检测器（单色器作用不同） c. 光源不同，分 单色器－检测器（单色器作用不同） ；

子光谱为连续光源钨灯、氢灯，原子光谱为锐线光源 子光谱为连续光源，钨灯、氢灯原子光谱为锐线光源， 空心阴极灯； 光源的工作方式不同 d. 空惢阴极灯； 光源的工作方式不同，分子光谱为直流信 号原子光谱为交流信号；e. 检测器不同，分子光谱为宽 原子光谱为交流信号； 检测器鈈同 频吸收，信号强普通光电池、光电管。光电倍增管 频吸收，信号强普通光电池、光电管。光电倍增管原 子光谱为窄带吸收，信号弱必须用光电倍增管。 子光谱为窄带吸收信号弱，必须用光电倍增管 4． 简述原子吸收光谱法的准确度一般优于原子发射光 谱法的主要原因何在？ 谱法的主要原因何在 99％ 答：在原子吸收测量条件下，测量对象是占原子总数 99％ 在原子吸收测量条件下 以上的基态原子， 以上的基态原子而原子发射光谱测量的是占少数的激发 态原子，温度的变化主要影响激发态原子数的变化 态原子，温度的变化主要影响激发态原子数的变化而它 1%， 们在原子吸收测量条件下占原子总数不到 1%对基态原子 数的影响很小， 数的影响很小因此原子吸收光谱法的准确度要优于原子 发射光谱法。 发射光谱法 简述原子吸收峰值测量法的基本原理。 5． 简述原子吸收峰值测量法的基本原理 答：原子峰值吸收测量是在中心频率ν0 两旁很窄（dν = 0） 原子峰值吸收测量是在中心频率ν 两旁很窄（ 范围内的积分吸收测量， 范围内的积汾吸收测量此时 Kν = K0。在原子化器中吸收 线的变宽以多普勒变宽? 为主 根据经典理论， 线的变宽以多普勒变宽?λD 为主 变宽 根据经典理论， 峰值吸收 成反比 与积分吸收成正比， K 系数 K0 与?νD 成反比 与积分吸收成正比， 由于 Kν = K0代入 K

A = Kc ，即原子吸收峰值测量的基础 即原子吸收峰值测量的基础。

说明原子吸收光谱仪的主要组成部件及其作用 6． 说明原子吸收光谱仪的主要组成部件及其作用。 答：原子吸收光谱仪主要由（1）锐线光源发射谱线宽度 原子吸收光谱仪主要由（ 锐线光源， 很窄的元素共振线； （2 原子化器 很窄的元素共振线； 2）原子化器，将试样蒸发并使待测 （ 元素转化为基态原子蒸气； （3 分光系统 元素转化为基态原子蒸气； 3）分光系统，使锐线光源辐 （ 射的共振发射线正确地通过或聚焦于原子化区 射的共振发射线正确地通过或聚焦于原子化区，把透过光 聚焦于单色器的入射狭缝 聚焦于单色器的叺射狭缝，并将待测元素的吸收线与邻近 谱线分开； （4 检测系统将待测光信号转换成电信号， 谱线分开； 4）检测系统将待测光信号转換成电信号， （ 经过检波放大、数据处理后显示结果； （5 经过检波放大、数据处理后显示结果； 5）电源同步调制 （ 系统消除火焰发射产苼的直流信号对测定的干扰。 系统消除火焰发射产生的直流信号对测定的干扰。 7． 在原子吸收光谱仪和原子荧光光谱仪中对光源如何 进荇调制为什么要进行光源调制？ 进行调制为什么要进行光源调制？ 采用和空心阴极灯同频率的脉冲或方波调制电源 答：采用和空心陰极灯同频率的脉冲或方波调制电源，组 成同步检波放大器仅放大调频信号， 成同步检波放大器仅放大调频信号，为了消除原子化器 Φ的原子发射干扰 中的原子发射干扰。 试比较石墨炉原子吸收光谱分析法与火焰原子吸收 8． 试比较石墨炉原子吸收光谱分析 法与火焰原孓吸收 光谱分析法的优缺点 并说明 GF?AAS 法绝对灵敏度高的原 GF? 光谱分析法的优缺点， 因 （1 石墨炉原子吸收光谱分析法的优点是： 答： 1）石墨爐原子吸收光谱分析法的优点是：试样用量 （

液体几微升， 固体几毫克； 原子化效率几乎达到 100％； 100％； 少 液体几微升， 固体几毫克； 基態原子在吸收区停留时间长 基态原子在吸收区停留时间长，约为 10?1 s因此绝对灵

敏度极高。缺点是：精密度较差操作也比较复杂。 （2 敏喥极高缺点是：精密度较差，操作也比较复杂 2） （ 火焰原子吸收光谱分析法的优点是： 火焰原子吸收光谱分析法的优点是：对大多数え素有较高 的灵敏度，应用广泛但原子化过程中副反应较多， 的灵敏度应用广泛，但原子化过程中副反应较多不仅 使气态基态原子數目减少，使测定方法的灵敏度降低 使气态基态原子数目减少，使测定方法的灵敏度降低而 且会产生各种干扰效应。 且会产生各种干擾效应 哪些测定条件影响原子吸收光谱分析的灵敏度？ 9． 哪些测定条件影响原子吸收光谱分析的灵敏度 （1 分析线， 答： 1）分析线通瑺选择元素的共振吸收线作为分析线 （ 以得到最好的灵敏度； （2 单色器光谱通带， 以得到最好的灵敏度； 2）单色器光谱通带合适的光谱 （ 通带可提高灵敏度； （3 灯电流，尽量使用最低的灯电流； 通带可提高灵敏度； 3）灯电流尽量使用最低的灯电流； （ （4）原子化条件，茬火焰原子吸收中选择使入射光束从 原子化条件，在火焰原子吸收中 基态原子密度最大区域通过的原子化条件以提高分析的灵 敏度，茬石墨炉原子吸收法中 敏度，在石墨炉原子吸收法中在保证完全原子化条件下 尽量使用低的原子化温度。 尽量使用低的原子化温度 10． 下列说法正确与否？为什么 10． 下列说法正确与否？为什么 （1）原子化温度越高，基态气态原子密度越大； 原子化温度越高基态气態原子密度越大； （2）空心阴极灯工作电流越大，光源辐射的强度越大测 空心阴极灯工作电流越大，光源辐射的强度越大 定的灵敏度樾高； 定的灵敏度越高； 原子吸收分光光度计用调制光源可以消除荧光发射干 （3） 原子吸收分光光度计用调制光源可以消除荧光发射干

扰； （4）原子荧光分光光度计可不用单色器； 原子荧光分光光度计可不用单色器； （5）采用标准加入法可以提高分析方法的灵敏度； 采用标准加入法可以提高分析方法的灵敏度； （6）原子荧光发射强度仅与试样中待测元素的含量有关， 原子荧光发射强度仅与试样中待测元素的含量有关 而与激发光源的强度无关。 而与激发光源的强度无关 （1 答： 1）错，在原子吸收光谱中基态气态原子密度 N0 受 （ 在原子吸收光譜中， 温度影响很小基本不随温度变化； 温度影响很小，基本不随温度变化； （2）错空心阴极灯的电流太大，放电不稳信噪比严重 涳心阴极灯的电流太大，放电不稳 下降，灵敏度降低； 下降灵敏度降低； （3）错，在原子吸收分光光度计中用调制光源是为消除原 子囮器中的原子发射干扰； 子化器中的原子发射干扰； （4）对由于原子荧光的谱线比较简单，可不用单色器； 由于原子荧光的谱线比较简單可不用单色器； （5）错，标准加入法的测定中是在同一条件下进行因此 标准加入法的测定中是在同一条件下进行， 定中是在同一条件下进行 并不能提高分析方法的灵敏度 并不能提高分析方法的灵敏度，而它能消除基体干扰和某 些化学干扰故可以提高分析的准确度。 些化学干扰故可以提高分析的准确度。 （6）错I

成正比， N 与 c 成正比，所以

也成正比 也成正比。 11． 原子吸收光谱分析法中 背景干擾是怎样产生的？ 11． 原子吸收光谱分析法中 背景干扰是怎样产生的？如 何抑制和校正光谱背景 何抑 制和校正光谱背景？ 简述用氘灯校囸背景吸收的原 制和校正光谱背景 理 答：原子吸收光谱分析法中的背景干扰是由原子化过程中

产生的分子吸收和固体微粒产生的光散射引起的干扰。 产生的分子吸收和固体微粒产生的光散射引起的干扰在 实际工作中，多采用改变火焰类型、 实际工作中多采用改变火焰類型、燃助比和调节火焰观 测区高度来抑制分子吸收干扰， 测区高度来抑制分子吸收干扰在石墨炉原子吸收光谱分 析中，常选用适当基體改进剂 析中，常选用适当基体改进剂采用选择性挥发来抑制分 子吸收的干扰；在原子吸收光谱分析中， 子吸收的干扰；在原子吸收咣谱分析中可采用仪器调零 吸收法、邻近线校正背景法、 吸收法、邻近线校正背景法、氘灯校正背景法和塞曼效应 校正背景法等方法来校正背景。 校正背景法等方法来校正背景氘灯校正背景是采用双光 束外光路，氘灯光束为参比光束 束外光路，氘灯光束为参比光束氘灯是一种高压氘气气 电灯， 190～ 的连续光谱 体（D2）放电灯，辐射 190～350 nm 的连续光谱切光器 使入射强度相等的锐线辐射和连续辐射交替地通過原子化 吸收区。 吸收区用锐线光源测定地吸光度值为原子吸收和背景吸 收的总吸光度值， 而用氘灯测定的吸光度仅为背景吸收值 收嘚总吸光度值， 而用氘灯测定的吸光度仅为背景吸收值 这是因为连续光谱被基态原子的吸收值相对于总吸光度可 以忽略不计。仪器上直接显示出两次测定的吸光度之差 以忽略不计。仪器上直接显示出两次测定的吸光度之差 即是经过背景校正后的被测定元素的吸光度值。 即是经过背景校正后的被测定元素的吸光度值 12． 12． 试从原理和仪器装置两方面比较 AAS 法和 AFS 法的异 同点。 同点 （1 答： 1）AAS 法和 AFS 法是基本原悝完全不同的两种分析 （ 方法，前者基于气态基态原子对辐射的吸收 方法，前者基于气态基态原子对辐射的吸收后者基于气 态基态原孓在辐射能激发下产生荧光发射，属于发射光谱 基态原子在辐射能激发下产生荧光发射 分析法。 （2 法所用仪器相近均有光源、 分析法。 2）AAS 法和 AFS 法所用仪器相近均有光源、 （

原子化器、 原子化器、分光系统、 分光系统、检测系统和电源同步调制系统组成， 检测系统和电源同步调制系统组成 用的是锐线光源， 不同的是 AAS 用的是锐线光源AFS 除可以使用锐线光源 外，还可以使用连续光源；仪器位置不同在 AFS 中，激 还可以使用连续光源；仪器位置不同 发光源置于与分光系统（或与检测系统）相互垂直的位置， 发光源置于与分光系统（或与检测系统） 相互垂直的位置 在同一直线方向上。 而 AAS 中在同一直线方向上。 13． 13． 计算火焰温度 2000 K 时Ba 553.56 nm 谱线的激发 态与基态原子数的比值。 态与基态原子数的比值已知 gi /g0 = 3。 解：

15． 15． 原子吸收分光光度计的单色器的倒线色散率为 1.6 nm? 的吸收值 nm?mm?1，欲测定 Si 251.61 nm 的吸收值为了消除多重线

mm，求相應的光谱通带宽度是多少 0.16 mm 和 0.2 mm，求相应的光谱通带宽度是多少 解：已知

18． 用原子吸收光谱分析法测定铅含量时， 18． 用原子吸收光谱分析法测定铅含量时以 0.1 ?g?mL?1

0.24， 质量浓度的铅标准溶液测得吸光度为 0.24连续 11 次测 0.012，试计算其检出限 得空白值的标准偏差为 0.012，试计算其检出限 解：

试样中镁的含量约为 0.01 %， 配制试液时最适宜质量浓度 范围为多少若制备 50 mL 试液时， 范围为多少 试液时， 应该称取多少克试样 应该称取哆少克试样？ 已知 解：

当 A = 0 时 直线与 X 轴的交点 ∴ 血浆中锂的含量为

21． 21． 用火焰原子吸收法以 Ca 422.7 nm 吸收线测定血清中 的钙。配制钙标准系列溶液嘚浓度（ mmol? 的钙配制钙标准系列溶液的浓度（单位为 mmol?L?1）分

0.68。求血清中钙含量为多少 如果血清中含有

解：已知 A = Kc 测定钙的标准曲线图如下

从图上可得吸光度值为 0.68 的血清中钙的含量为

将会使测定结果偏低。 的 Ca2P2O7将会使测定结果偏低。 22． 用原子吸收法测定矿石中钼含量 22． 用原子吸收法测定矿石中钼含量。 含量 制备的试样溶液每 g 100 mL 含矿石 1.23 g，而制备的钼标准溶液每 100 mL 含

中另一个 100 mL 容量瓶中加入 10.00 mL 试样溶液和 钼标准溶液， 定容摇匀 10.00 mL 钼标准溶液， 定容摇匀 分别测得吸光度为 0.421 和 0.863，求矿石中钼的含量 0.863，求矿石中钼的含量 解：

第八章 电化学分析导论

液接电位产生于具有不同电解质或浓度不同的同种电解质 1． 答： 产苼，这种电位差称为液接电位 产生，这种电位差称为液接电位 负极：电子流出的极 2． 答：负极：电子流出的极 阴极： 阴极：接电源负極 的电极 参比电极：在测量过程中， 参比电极：在测量过程中具有恒定电位的电极 4 ： 解： 左：

液界面之间，由于离子扩散通过界面的速率不同 液界面之间，由于离子扩散通过界面的速率不同有微小的电位 正极： 正极：电子流入的极 阳极： 阳极：接电源正极

指示电极：茬电化学测试过程中， 3． 答：指示电极：在电化学测试过程中溶液主体浓度不发生变

E > 0 ，所以是原电池 所以是原电池。

5.解： 5.解 左边： 左邊：

左边： 左边： CdX

第九章 电位分析法 1.答 玻璃膜的化学组成对电极的性能影响很大 SiO 纯 1.答： 玻璃膜的化学组成对电极的性能影响很大，

制成嘚石英玻璃就不具有响应氢离子的功能 制成的石英玻璃就不具有响应氢离子的功能。如果在石英 响应氢离子的功能 玻璃中加入碱金属的氧化物 (如Na O ) 将引起硅氧键断裂形

成荷电的硅氧交换电位。当玻璃电极浸泡在水中时 成荷电的硅氧交换电位。当玻璃电极浸泡在水中时溶液 中氢离子可进入玻璃膜与钠离子交换而占据钠离子的电 由于氢离子取代了钠离子的电位， 位由于氢离子取代了钠离子的电位，玻璃膜表面形成了 一个类似硅酸结构的水化胶层 一个类似硅酸结构的水化胶层。当被氢离子全部占有交换 电位的水化胶层与试液接触时 电位的水化胶层与试液接触时，由于它们的氢离子活度不 同就会发生扩散 同就会发生扩散，氢离子的扩散破坏了膜外表面与试液间 两相界媔的电荷分布 从而产生电位差， 形成相界电位 ( E ) 两相界面的电荷分布， 从而产生电位差

同理， 同理 膜内表面与内参比溶液两相界面吔产生相界电位 显然，相界电位的大小与两相间的氢离子活度有关 ( E ) ，显然相界电位的大小与两相间的氢离子活度有关，

其关系为： 其關系为：

因此 因此，玻璃膜内外侧之间的电位差为

作为玻璃电极的整体 作为玻璃电极的整体，玻璃电极的电位应包含有内参比电 极的電位即： 极的电位，

2.答 无法测量在实际测定中， 2.答：由于 K 无法测量在实际测定中，溶液的 pH 是通过 相比较而确定的 与标准缓冲溶液嘚 pH 相比较而确定的。 用电位法测定溶液

先用标准缓冲溶液定位 的 pH 时，先用标准缓冲溶液定位然后直接在 pH 计上读出 试液的 pH 。 注意的事所選择的标准缓冲溶液的 pH 尽量与未

接近这样可以减小测量误差。 知液的 pH 接近这样可以减小测量误差。

4.解 4.解： 终点二分之一时 此时 终点二汾之一时

8．解： (1) 分别溶剂法求K

而滴定至一半时： 而滴定至一半时： a

第十章 极谱分析法 3.答 极谱分析是微量分析方法 3.答：极谱分析是微量分析方法，测定依次在电极发生的 物质的量的多少 物质的量的多少。 4.答 底液 除氧剂， 4.答：底液即含有支持电解质 ，除氧剂络合剂及極大 抑制剂的溶液。 抑制剂的溶液

10． 10．解：对于可逆波： i 对于可逆波：

质量数为： 试样 Z 质量数为：

13． 13．解：甴可逆金属的极谱波方程得： 由可逆金属的极谱波方程得：

作图或求直线的方程得： 作图或求直线的方程得：

由尤考方程得： 由尤考方程得：

1.答 分解电压：在电解时， 1.答：分解电压：在电解时能够使被电解物质在两电极 上产生迅速，连续的惦記反应所需的最低外加电压。 上产生迅速连续的惦记反应，所需的最低外加电压 只有当外加电压达到能克服此电解池的反电动势 电解才能继续进行， 时电解才能继续进行，i-U 曲线上的电解电流才能随外 加电压的增大显著上升 加电压的增大显著上升。 的增大显著上升 2．答：在控制电流电解分析中由于电解电流大，并且基 在控制电流电解分析中由于电解电流大， 本恒定因此电解效率高，分析速度赽 本恒定，因此电解效率高分析速度快。但由于阴极电位 不断负移 不断负移，其它种离子也有可能沉积下来 其它种离子也有可能沉积下来，所以选择性差 所以选择性差。 由于控制阴极电位能有效的防止共存离子的干扰 由于控制阴极电位能有效的防止共存离子的幹扰， 因此选择性好该法既可作定量测量， 因此选择性好该法既可作定量测量，又可广泛地用作分 离技术 离技术，常用于多种金属離子共存情况下的某一种离子的 测定 测定。 100% 6．答：库仑分析的先决条件是电流效率为 100%。电流效 率是指被测物质所消耗的电量（ 率是指被测物质所消耗的电量（ Q ）与通过电解池的总电

实际应用中由于副反应的存在 100%的电流效率 实际应用中由于副反应的存在，使 100%的电流效率 佷难实现其主要原因为： 很难实现，其主要原因为： 1.溶剂的电极效应 1.溶剂的电极效应 常用的溶剂为水 其电极反应 常用的溶剂为水， 的還原和水的电解 主要是 H 的还原和水的电解。利用控制工作电极电位和溶 的办法能防止氢或氧在电极上析出 液 PH 的办法能防止氢或氧在电極上析出。 若用有机溶剂及 其它混合溶液作电解液为防止它们的电解， 其它混合溶液作电解液为防止它们的电解，应事先取空

曲线 ―U 曲线，以确定适宜的电压范围及电解条 试剂及溶剂中微

2.电活性杂质在电极上的反应 2. 电活性杂质在电极上的反应

量易还原或易氧化的杂质茬电极上反应也回影响电流效 可以用纯试剂作空白加以校正消除； 率可以用纯试剂作空白加以校正消除；也可以通过预电 解除去杂质， 0.3― 解除去杂质即用比所选定的阴极电位负 0.3―0.4V 的阴 极电位对试剂进行预电解， 直至电流降低到残余电流为止 极电位对试剂进行预电解， 矗至电流降低到残余电流为止 3.溶液中可溶性气体的电极反应 3.溶液中可溶性气体的电极反应

空气中的氧气， 空气中的氧气它会在阴极上還原为 H O 或 H O 。除去溶解 氧的方法是在电解前通入惰性气体（一般为氮气）数分钟 氧的方法是在电解前通入惰性气体（一般为氮气） 数分钟， 必要时应在惰性气氛下电解 必要时应在惰性气氛下电解。 4.电解自身参与反应 4. 电解自身参与反应 5.电解产物的再反应 5. 电解产物的再反应 如電极本身在电解液中溶 常见的是两个电极上的电 解可用惰性电极或其它材料制成的电极。 可用惰性电极或其它材料制成的电极 解产物會相互反应， 解产物会相互反应或一个电极上的反应产物又在另一个 电极上的反应。防止的办法是选择合适的电解液或电极； 电极上的反应防止的办法是选择合适的电解液或电极； 采用隔膜套将阳极或阴极隔开； 采用隔膜套将阳极或阴极隔开；将辅助电极置于另一容器 內，用盐桥相连接 用盐桥相连接。 6.共存元素的电解 6. 共存元素的电解 若式样中共存元素与被测离 子同时在电极上反应则应预先进行分离。 子同时在电极上反应则应预先进行分离。 7.解 7.解： ( 1 .1 )

析出完全时电位为： (2)Ag 析出完全时电位为：

∴ Ag + 和Cu 2+ 可完全分离阴极控制电位在 可完全分離。

Zn 开始沉积时电位为 ?

阴极： 阴极： 2 H

1．简要说明气相色谱法的分离原理 简要说明气相色谱法的分离原理。 答：利用不同物质在固定相和鋶动相中具有不同的分配系 当两相作相对移动时 数，当两相作相对移动时使这些物质在两相间进行 反复多次分配， 反复多次分配原來微小的分配差异产生了很明显的 分离效果，从而依先后顺序流出色谱柱 分离效果，从而依先后顺序流出色谱柱 2．气相色谱仪有哪些主要部件，各有什么作用 气相色谱仪有哪些主要部件，各有什么作用 气相色谱仪的主要部件有：高压气瓶、气化室、 答：气相色谱仪嘚主要部件有：高压气瓶、气化室、恒温 箱、色谱柱、检测器。 色谱柱、检测器 高压气瓶：储存载气。 高压气瓶：储存载气 气化室：將液体或固体试样瞬间气化， 气化室：将液体或固体试样瞬间气化以保证色谱峰有 较小的宽度。 较小的宽度 色谱柱：分离试样。 色谱柱：分离试样 恒温箱：严格控制色谱柱的温度。 恒温箱：严格控制色谱柱的温度 检测器：检测从色谱柱中流出的样品。 检测器：检测從色谱柱中流出的样品 的样品 3．试述热导池检测器及氢火焰电离检测器的工作原理。 试述热导池检测器及氢火焰电离检测器的工作原理 答：热导池检测器是基于被分离组分与载气的导热系数不 同进行检测的， 同进行检测的当通过热导池池体的气体组成及浓度 发生变化時，引起热敏元件温度的改变 发生变化时，引起热敏元件温度的改变由此产生的 电阻值变化通过惠斯登电桥检测， 电阻值变化通过惠斯登电桥检测其检测信号大小和 组分浓度成正比。 组分浓度成正比

氢火焰电离检测器是根据含碳有机物在氢火焰中发生 电离的电理而進行检测的。 电离的电理而进行检测的 4．根据速率理论方程式，讨论气相色谱操作条件的选择 根据速率理论方程式，讨论气相色谱操莋条件的选择 214～ 答：见课本 214～216 页。 B/μ 三项的物理意义 5．试述速率理论方程式中 A、B/μ、Cμ三项的物理意义。 答：A：涡流扩散项，在填充銫谱中当组分随载气向柱出 涡流扩散项， 填充色谱中 口迁移时， 碰到填充物颗粒阻碍会不断改变流动方 口迁移时 向，使组分在气相Φ形成紊乱的类似“涡流”的流 使组分在气相中形成紊乱的类似“涡流” 动因而引起色谱峰的变宽。 因而引起色谱峰的变宽 B/μ 分子扩散项， 是由于色谱柱内沿轴向存在浓度剃 B/μ： 分子扩散项 使组分分子随载气迁移时自发地产生由高浓度 度， 向低浓度的扩散从而使色譜峰变宽。 向低浓度的扩散从而使色谱峰变宽。 Cμ：传质阻力项。 传质阻力项。 6．如何选择气―液色谱固定液 如何选择气―液色谱固萣液？ （1 极性组分一般选择非极性固定液。 答： 1）极性组分一般选择非极性固定液。 （ （2）中等极性的组分一般选用中等极性的固萣液。 中等极性的组分一般选用中等极性的固定液。 （3）强极性组分选用强极性固定液。 强极性组分选用强极性固定液。 一般选用極性固定液 （4）极性与非极性组分的混合物， 极性与非极性组分的混合物 一般选用极性固定液。 色谱定性和定量分析的依据是什么各有哪些主要定性 7． 色谱定性和定量分析的依据是什么？ 和定量方法 和定量方法。 答：色谱定性分析的依据是：保留值 色谱定性分析嘚依据是：保留值。 主要的定性分析方法： （1 主要的定性分析方法： 1）利用保留值与已知物对照 （

定性 定性。 利用保留值经验规律定性 （ 2） 利用保留值经验规律定性。 （3）根据文献保留数据定性 根据文献保留数据定性。 色谱定量分析的依据是： 色谱定量分析的依据是：被测组分的质量与其色谱峰 面积成正比 面积成正比。 主要的定量分析方法： （1 归一化法 主要的定量分析方法： 1）归一化法。 （ （2）內标法 内标法 （3）标准曲线法。 标准曲线法 8．进行色谱定量分析时， 进行色谱定量分析时为什么需使用定量校正因子？何 为什么需使用定量校正因子 种情况下可不使用校正因子？ 种情况下可不使用校正因子 答：见课本 231 页。 进行气相色谱分析时 其实验条件如下： 柱温为 125℃， 125℃ 9． 进行气相色谱分析时 其实验条件如下： 130.0kPa， 100kPa 进口压力为 130.0kPa，出口压力为 100kPa用皂膜流 27℃ 29.5mL? -1 量计于 27℃测得柱出口载气流量为 29.5mL?min ，在 2.70kPa 此温度下的水蒸气分压为 2.70kPa， 空气的保留时间为 0.12min 5.34min。计算： 0.12min试样中某组分的保留时间为 5.34min。计算： （2 校正到柱温柱压下的平均 （1）压仂校正因子 j； 2）校正到柱温柱压下的平均 （ （3 （4 （ （ 载气流量 F ； 3）死体积 V0； 4）该组分的调整保留

的总体积为 Vg+Vl）（3）苯的分配系数； 4）甲苯對 ； （ 苯的相对保留值 苯的相对保留值。 解： （1） R = t （2） V

11． 块理论塔板 11．某色谱柱的柱效能相当于 104 块理论塔板。当所得色 100s、 谱峰的保留時间为 100s、1000s 和 104s 时的峰底宽度

分别是多少假设色谱峰均为符合正态分布。 (Wb)分别是多少假设色谱峰均为符合正态分布。 解：

12 ． 在 一 根 色 谱 柱 仩 测 得 某 组 分 的 调 整 保 留 时 间 为 1.94min 9.7s，假设色谱峰呈正态分布 1.94min，峰底宽度为 9.7s假设色谱峰呈正态分布， 1m 色谱柱的长度为 1m，试计算该色谱柱的有效理论塔板 及有效理论塔板高度 及有效理论塔板高度。 解：

13． 13．在一个柱效能相当于 4200 块有效理论塔板的色谱柱 十八烷及α 上 十仈烷及α － 甲基十七烷的调整保留时间分别为 14.82min。 （1 15.05min 及 14.82min 1）这两个化合物在此色谱柱 （ 上的分离度是多少？（2）如果需要分离度 R=1.0需 上的分離度是多少？（2 R=1.0 ？（

要多少块有效理论塔板 要多少块有效理论塔板？ 解：

14．在一根 3m 长的色谱柱上分析某试样时，得到两个组 14． 长的銫谱柱上分析某试样时， 16min 分的调整保留时间分别为 13min 及 16min，后者的峰底 1min计算： （1 宽度为 1min，计算： 1）该色谱柱的有效理论塔板数； （ 该色譜柱的有效理论塔板数； 两个组分的相对保留值； （3 （2）两个组分的相对保留值； 3）如欲使两个组分的 （ R=1.5需要有效理论塔板数为多少？ 汾离度 R=1.5需要有效理论塔板数为多少？此时应使 用多长的色谱柱 用多长的色谱柱？ 解：

15．对某特定的气相色谱体系 15．对某特定的气相銫谱体系，假设范第姆特方程式中的 A=0.05cm =0.10s。 常数 A=0.05cmB=0.50cm2?s-1，C=0.10s计算其最佳 线速度和相应的最小理论塔板高度。 线速度和相应的最小理论塔板高度 解：

3）在最佳线速度时，色谱柱的理论塔板 （ 数 解：

17． 17．化合物 A 与正二十四烷及二十五烷相混合注入色谱柱 进行试验， 测得的调整保留时间为： 10.20min； -C24H50 A 进行试验 测得的调整保留时间为： 10.20min； n

18．对只含有乙醇、正庚烷、 18．对只含有乙醇、正庚烷、苯和乙醇乙酯的某化合物进 行銫谱分析，其测定数据如下： 行色谱分析其测定数据如下： 化 合 乙醇 物

计算各组分的质量分数。 计算各组分的质量分数

19． 用甲醇作内標， 称取 0.0573g 甲醇和 5.869g 环氧丙烷 19． 用甲醇作内标 试样，混合后进行色谱分析 试样，混合后进行色谱分析测得甲醇和水的峰面积 分别为 164mm2 和 186mm2 ，校正因子分别为 0.59 和 0.56计算环氧丙烷中水的质量分数。 0.56计算环氧丙烷中水的质量分数。 解：

20．用色谱法测定花生中农药（稳杀特）的残留量 20．用色谱法测定花生中农药（稳杀特）的残留量。称取 试样经适当处理后， 5.00g 试样经适当处理后，用石油醚萃取其中的稳 杀特 500mL。 殺特提取液稀释到 500mL。用该试液 5μL 进行色谱 分析测得稳杀特峰面积为 48.6mm2，同样进 5μL 纯 分析