分析化學(xué)第四版習(xí)題答案

1、第一章第一章緒論1、儀器分析和化學(xué)分析：、儀器分析和化學(xué)分析：儀器分析儀器分析是以物質(zhì)的物理性質(zhì)和物理化學(xué)性質(zhì)（光、電、熱、磁等）為基礎(chǔ)的分析方法，這類方法一般需要特殊的儀器，又稱為儀器分析法；、化學(xué)分析是以物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。2、標(biāo)準(zhǔn)曲線與線性范圍：、標(biāo)準(zhǔn)曲線與線性范圍：標(biāo)準(zhǔn)曲線標(biāo)準(zhǔn)曲線是被測物質(zhì)的濃度或含量與儀器響應(yīng)信號的關(guān)系曲線；標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線部分所對應(yīng)的被測物質(zhì)濃度（或含量）的范圍稱為該方法的線性范圍。3、靈敏度、精密

2、度、準(zhǔn)確度和檢出限：、靈敏度、精密度、準(zhǔn)確度和檢出限：物質(zhì)單位濃度或單位質(zhì)量的變化引起響應(yīng)信號值變化的程度，稱為方法的靈敏度靈敏度；精密度精密度是指使用同一方法，對同一試樣進(jìn)行多次測定所得測定結(jié)果的一致程度；試樣含量的測定值與試樣含量的真實(shí)值（或標(biāo)準(zhǔn)值）相符合的程度稱為準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度；某一方法在給定的置信水平上可以檢出被測物質(zhì)的最小濃度或最小質(zhì)量，稱為這種方法對該物質(zhì)的檢出限檢出限。第三章第三章光學(xué)分析法導(dǎo)論光學(xué)分析法導(dǎo)論1、原子光譜和分

3、子光譜：、原子光譜和分子光譜：由原子的外層電子能級躍遷產(chǎn)生的光譜稱為原子光譜原子光譜；由分子的各能級躍遷產(chǎn)生的光譜稱為分子光譜分子光譜。2、原子發(fā)射光譜和原子吸收光譜：、原子發(fā)射光譜和原子吸收光譜：當(dāng)原子受到外界能量（如熱能、電能等）的作用時(shí)，激發(fā)到較高能級上處于激發(fā)態(tài)。但激發(fā)態(tài)的原子很不穩(wěn)定，一般約在10?8s內(nèi)返回到基態(tài)或較低能態(tài)而發(fā)射出的特征譜線形成的光譜稱為原子發(fā)射光譜；原子發(fā)射光譜；當(dāng)基態(tài)原子蒸氣選擇性地吸收一定頻率的光輻射后

4、躍遷到較高能態(tài)，這種選擇性地吸收產(chǎn)生的原子特征的光譜稱為原子吸收光譜。原子吸收光譜。3、線光譜和帶光譜：、線光譜和帶光譜：4、光譜項(xiàng)和光譜支項(xiàng)；、光譜項(xiàng)和光譜支項(xiàng)；用n、L、S、J四個(gè)量子數(shù)來表示的能量狀態(tài)稱為光譜項(xiàng)光譜項(xiàng)，符號為n2S?1L；把J值不同的光譜項(xiàng)稱為光譜支項(xiàng)光譜支項(xiàng)，表示為n2S?1LJ。5、統(tǒng)計(jì)權(quán)重和簡并度；統(tǒng)計(jì)權(quán)重和簡并度；由能級簡并引起的概率權(quán)重稱為統(tǒng)計(jì)權(quán)重統(tǒng)計(jì)權(quán)重；在磁場作用下，同一光譜支項(xiàng)會分裂成2J＋1個(gè)不同

5、的支能級，2J＋1稱為能級的簡并度簡并度。6、禁戒躍遷和亞穩(wěn)態(tài)；、禁戒躍遷和亞穩(wěn)態(tài)；不符合光譜選擇定則的躍遷叫禁戒躍遷禁戒躍遷；若兩光譜項(xiàng)之間為禁戒躍遷，處于較高能級的原子具有較長的壽命，原子的這種狀態(tài)稱為亞穩(wěn)態(tài)亞穩(wěn)態(tài)。7、8、9、分子熒光、磷光和化學(xué)發(fā)光；分子熒光、磷光和化學(xué)發(fā)光；熒光和磷光都是光致發(fā)光，是物質(zhì)的基態(tài)分子吸收一定波長范圍的光輻射激發(fā)至單重激發(fā)態(tài)，再由激發(fā)態(tài)回到熒光和磷光都是光致發(fā)光，是物質(zhì)的基態(tài)分子吸收一定波長范圍的光

6、輻射激發(fā)至單重激發(fā)態(tài)，再由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)而產(chǎn)生的二次輻射。基態(tài)而產(chǎn)生的二次輻射。熒光熒光是由單重激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷產(chǎn)生的光輻射，磷光磷光是單重激發(fā)態(tài)先過渡到三重激發(fā)態(tài)，再由三重激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷而產(chǎn)生的光輻射?；瘜W(xué)發(fā)光化學(xué)發(fā)光是化學(xué)反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物受反應(yīng)釋放的化學(xué)能激發(fā)而產(chǎn)生的光輻射。1010、拉曼光譜。、拉曼光譜。拉曼光譜是拉曼光譜是入射光子與溶液中試樣分子間的非彈性碰撞引起能量交換而產(chǎn)生的與入射光頻率不同的散射光形成的光譜。第四章第四章

7、原子發(fā)射光譜法原子發(fā)射光譜法溫度高，一般在5000～8000K，利于難激發(fā)元素的激發(fā)，對各元素有很高的靈敏度和很低的檢出限，ICP炬放電穩(wěn)定性很好，分析的精密度高，ICP光源的自吸效應(yīng)小，可用于痕量組分元素的測定，但儀器價(jià)格貴，等離子工作氣體的費(fèi)用較高，對非金屬元素的測定靈敏度較低。8、簡述光譜定性分析基本原理和基本方法。、簡述光譜定性分析基本原理和基本方法。答：由于各種元素的原子結(jié)構(gòu)不同，在激發(fā)光源的作用下，可以得到各種元素的一系列特

8、征譜線。在光譜定性分析中，一般只要在試樣光譜中鑒別出2～3條元素的靈敏線，就可以確定試樣中是否存在被測元素。通常采用兩種方法：（1）標(biāo)準(zhǔn)光譜圖比較法，又叫鐵光譜比較法，定性分析時(shí)，將純鐵和試樣并列攝譜于同一感光板上。將譜板在映譜儀上放大20倍，使純鐵光譜與標(biāo)準(zhǔn)光譜圖上鐵光譜重合，若試樣光譜上某些譜線和圖譜上某些元素譜線重合，就可確定譜線的波長及所代表的元素。這種方法可同時(shí)進(jìn)行多種元素的定性分析。（2）標(biāo)準(zhǔn)試樣光譜比較法，定性分析時(shí)將元素

9、的純物質(zhì)與試樣并列攝譜于同一感光板上。在映譜儀上以這些元素純物質(zhì)所出現(xiàn)的光譜線于試樣中所出現(xiàn)的譜線進(jìn)行比較，如果試樣光譜中有譜線與這些元素純物質(zhì)光譜出現(xiàn)在同一波長位置，說明試樣中存在這些元素。這種方法只適用于定性分析少數(shù)幾種純物質(zhì)比較容易得到的指定元素。1010、選擇內(nèi)標(biāo)元素及分析線對的原則是什么？、選擇內(nèi)標(biāo)元素及分析線對的原則是什么？答：1.內(nèi)標(biāo)元素與分析元素的蒸發(fā)特性應(yīng)該相近，這樣可使電極溫度的變化對譜線的相對強(qiáng)度的影響較小。2.內(nèi)

10、標(biāo)元素可以是基體元素，也可以是外加元素，但其含量必須固定。3.分析線與內(nèi)標(biāo)線的激發(fā)電位和電離電位應(yīng)盡量接近，以使它們的相對強(qiáng)度不受激發(fā)條件改變的影響。（4）分析4.線對的波長、強(qiáng)度也應(yīng)盡量接近，以減少測定誤差。5.分析線對應(yīng)無干擾、無自吸，光譜背景也應(yīng)盡量小。第五章第五章原子吸收與原子熒光光譜法原子吸收與原子熒光光譜法1、2、3、簡述原子吸收光譜儀的主要組成部件及其作用。、簡述原子吸收光譜儀的主要組成部件及其作用。答：原子吸收光譜儀主要

11、由（1）銳線光源，發(fā)射譜線寬度很窄的元素共振線；（2）原子化器，將試樣蒸發(fā)并使待測元素轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子蒸氣；（3）分光系統(tǒng)，使銳線光源輻射的共振發(fā)射線正確地通過或聚焦于原子化區(qū)，把透過光聚焦于單色器的入射狹縫，并將待測元素的吸收線與鄰近譜線分開；（4）檢測系統(tǒng)，將待測光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過檢波放大、數(shù)據(jù)處理后顯示結(jié)果；（5）電源同步調(diào)制系統(tǒng)，消除火焰發(fā)射產(chǎn)生的直流信號對測定的干擾。4、在原子吸收光譜法中，為什么要使用銳線光源？空心陰極燈

12、為什么可以發(fā)射出強(qiáng)度大的銳線光源？、在原子吸收光譜法中，為什么要使用銳線光源？空心陰極燈為什么可以發(fā)射出強(qiáng)度大的銳線光源？答：因?yàn)樵游站€的半寬度約為10?3nm，所以在原子吸收光譜法中應(yīng)使用銳線光源；由于空心陰極燈的工作電流一般在1～20mA，放電時(shí)的溫度較低，被濺射出的陰極自由原子密度也很低，同時(shí)又因?yàn)槭窃诘蛪簹夥罩蟹烹?，因此發(fā)射線的熱變寬??D、壓力變寬??L和自吸變寬都很小，輻射出的特征譜線是半寬度很窄的銳線（10?4～10?

13、3nm）。加上空心陰極燈的特殊結(jié)構(gòu)，氣態(tài)基態(tài)原子停留時(shí)間長，激發(fā)效率高，因而可以發(fā)射出強(qiáng)度大的銳線光源。6、試比較石墨爐原子吸收光譜分析法與火焰原子吸收光譜分析法的優(yōu)缺點(diǎn)，并說明、試比較石墨爐原子吸收光譜分析法與火焰原子吸收光譜分析法的優(yōu)缺點(diǎn)，并說明GFGF?AASAAS法絕對靈敏度高的法絕對靈敏度高的原因。原因。答：（1）石墨爐原子吸收光譜分析法的優(yōu)點(diǎn)是：試樣用量少，液體幾微升，固體幾毫克；原子化效率幾乎達(dá)到100％；基態(tài)原子在吸收區(qū)

14、停留時(shí)間長，約為10?1s，因此絕對靈敏度極高。缺點(diǎn)是：精密度較差，操作也比較復(fù)雜。（2）火焰原子吸收光譜分析法的優(yōu)點(diǎn)是：對大多數(shù)元素有較高的靈敏度，應(yīng)用廣泛，但原子化過程中副反應(yīng)較多，不僅使氣態(tài)基態(tài)原子數(shù)目減少，使測定方法的靈敏度降低，而且會產(chǎn)生各種干擾效應(yīng)。第六章第六章分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法2、簡述影響熒光效率的主要因素。、簡述影響熒光效率的主要因素。答：（1）分子結(jié)構(gòu)的影響：）分子結(jié)構(gòu)的影響：發(fā)熒光的物質(zhì)中都含有共軛雙鍵的強(qiáng)