分析化学第14章练习题
复习提纲：第十四章气相色谱法
色谱法的基本原理
1. 色谱法的起源（了解）、基本原理（掌握）、仪器基本框图（掌握）、分类、特点及应用（了解）
2. 色谱流出曲线及相关术语：
基线：可用于判断仪器稳定性及计算检出限（掌握）
峰面积（峰高）：定量基础（掌握）
保留值：定性基础（掌握）；死时间、保留时间、调整保留时间；死体积、保留体积、调整保留体积；相对保留值γ（选择性因子α）等（掌握）
峰宽的各种表示及换算（掌握）
3. 色谱基本原理：
热力学（掌握）：分配系数K，仅与两相和温度有关，温度增加K减小
分配比k，k除与两相和温度有关外（温度增加k减小）还与相比β有关（相比的概念）
k=t r'/t0；k=K/β；α=K2/K1=k2/k1
分离对热力学的基本要求：两组份的α>1或K、k不相等；α越大或K、k相差越大越容易实现分离动力学： 塔板理论：理论（或有效）塔板数（柱效）及理论（有效板高）的计算公式及有关说明（掌握）；塔板理论的贡献及不足（了解）
速率理论：H=A+B/u+Cu中H、A、B、C、u的含义（掌握）；减小A、B、C的手段（掌握）；u对H的影响及最佳流速和最低板高的计算公式（掌握）；填充物粒径对板高的影响（掌握）
4. 分离度分离度的计算公式；R=1.5时，完全分离；R=1时基本分离（掌握）
5. 基本色谱分离方程
两种表达形式要熟练掌握；
改善分离度的手段：增加柱效n（适当增加柱长的前提下减小板高）、增加选择性因子α（GC：改变固定相和柱温）和控制适当的容量因子k（GC：改变温度及固定相用量）（掌握）
分离度与柱效、柱长、分析时间（即保留时间）之间的关系（掌握）；柱温对分离度的影响（了解）；相关例题（熟练掌握）
6. 定性分析
常规检测器用保留时间（相对保留值也可以）定性，但该法存在的不足要知道，双柱或多柱可提高保留时间定性的可靠性；质谱或红外等检测器有很强的定性能力（了解）
7. 定量分析
相对校正因子和绝对校正因子的概念（掌握）；归一化法各组分含量的计算公式（掌握）；内标法定量的计算公式（掌握相关作业）
归一化法和内标法不受进样量和仪器条件变化的影响，外标法受进样量和仪器条件变化的影响较大（了解）
气相色谱法
1. 气相色谱法流程和适用对象；气固和气液色谱的适用对象（掌握）
2. 气相色谱法的仪器：
◆气路系统：
通常采用N2、H2、Ar、He等惰性气体做载气（高压钢瓶提供），载气纯度、流速的大小及稳定性对色谱柱柱效、仪器灵敏度及整机稳定影响很大，因此载气纯度要高、流速要适当而且稳定。
载气与组分无作用力，因此载气的种类不影响α、K和k，但载气的分子量大小影响组分在其中的扩散系数，所以会影响到速率方程中的B和C项（如何影响应该知道）；载气的选择和纯化通常由检测器决定（了解）
进样气化系统：
液体或溶液通常用微量注射剂进样（μl级）；气化室温度通常在最高沸点附近以确保试样可以瞬间气化但不能分解。
?色谱分离系统：
柱型分为填充柱和毛细管柱（内径、长度、柱效、容量因子等方便的区别要掌握）；采用毛细管柱时需要柱前分流（固定液膜很薄，容量因子很小，允许进样量很小，为了准确进样又避免样品量超载所以要采用柱前分流的方式）和柱后尾吹（毛细管柱内径小，流量小，组分流出柱后进入检测器时，流速变慢，柱外扩散增加，因此柱后加上尾吹气，避免其柱外扩散）。
气固色谱：固定相是固体吸附剂（了解），易对组分产生半永久性滞留，故只能分离永久性气体和低分子量有机物（掌握）
气液色谱：对载体的基本要求、载体的类型、表面处理和选择（了解）；对固定液的基本要求及与组分间的作用力类型（掌握）；
色谱柱使用温度下限（固定相呈液态，低于其凝固点），使用温度上限（固定相不能有明显流失，远远低于其沸点）决定了气相色谱可分离分析的样品最高的沸点。（掌握）
固定液相对极性的概念（了解）；固定液的选择（了解，但要知道相似相容的原则及同系物的出峰顺序）；常见固定相（聚硅氧烷和聚乙二醇，要知道）；色谱柱老化的操作和意义（掌握）
?检测器：
通用型和选择性检测器，质量型和浓度型检测器（了解）；
热导检测器：通用型，浓度型，不会破坏样品，基于载气和样品蒸气导热系数的差异实现检测，要获得高的灵敏度应适当提高电阻丝的桥电流，降低热导池池体温度（但不能低于柱温，以避免组分凝结），选择H2、He等导热系数高的载气。氢火焰离子化检测器：有一定选择性（对不含CH的无机物不响应，但对有机物均响应且有很高的灵敏度），质量型，破坏样品，基于组分在氢火焰氛围内的化学离子化产生的电流大小进行检测，分子量大的载气（如N2）及适当的氢气和空气流量可提供检测器灵敏度，检测器温度原则上不低于100?C，以免水凝集。电子捕获检测器：选择性，浓度型，用于含卤素、氧、硝基等微痕量有机物的高灵敏检测。火焰光度检测器：用于含S、P的微痕量有机物的高灵敏检测
?控温系统：气化室的温度、柱温、热导检测器和氢火焰离子化检测器的温度控制（掌握）
数据记录与处理系统（了解）
3. 气相色谱分离条件的选择
柱长、载气的类型及流速（掌握）。柱温（掌握）：不能高于固定液的最高允许使用温度，在使最难
分离的组分有尽可能好的分离前提下，同时兼顾保留时间适宜，峰形不拖尾时，采取适当低的柱温。对于窄沸程（<100?C）的多组分混合物，可采用恒定柱温的方式，柱温可选择在平均沸点附近；对于宽沸程（>100?C）的多组分混合物，应采取程序升温法。进样量：不能超载
一、单选题（本题共35小题）
1. 色谱流出曲线上，两组分的峰间距取决于相应组分在两相间的（）
A. 保留值
B. 分配比
C. 扩散速度
D. 理论塔板数
2. 色谱峰的宽或窄决定于组分在色谱柱中的（）
A. 保留值
B. 分配系数
C. 运动情况
D. 塔板数
3. 以下涉及色谱过程热力学和动力学两方面因素的参数是（）
A. 保留值
B. 分离度
C. 半峰宽
D. 理论塔板数
4. 假如溶质的分配比为0.1，那它在色谱柱流动相中的百分率是（）
A. 0.1%
B. 10%
C. 90%
D. 91%
5. 分配比为9.7的溶质在固定相为2.2 g，死体积为2.4 mL的色谱柱上的调整保留体积为（）
A. 26 mL
B. 23 mL
C. 16 mL
D. 11 mL
6. 容量因子k与分配系数K的关系为（）
A. k=K/β
B. K=k/β
C. k=β/K
D. K=β/k
7. 其它条件不变，仅使理论塔板数增至原来的2倍，则相邻2组分的分离度将是原来（）倍
A. 1/2倍
B. 2
C. 2
D. 4
8. 在一米长的色谱柱上测得两组分的分离度为0.68，若使它们完全分离，则柱长至少为（）
A. 2 m
B. 3 m
C. 5 m
D. 9 m
9. 其它色谱条件不变，若固定相用量增加一倍，样品的调整保留时间将会（）
A. 减少一半
B. 基本不变
C. 稍有增加
D. 增加一倍
10. 根据范氏方程，下面说法正确的是（）
A. 最佳流速时，塔板的高度最小
B. 最佳流速时，塔板的高度最大
C. 最佳塔板高度时，流速最小
D. 最佳塔板高度时，流速最大
11. 载气速度较小时分子扩散项起主要控制作用，此时宜采用下列哪种气体作为载气（）
A. 氮气
B. 氢气
C. 氖气
D. 氦气
12. 气液色谱中通过降低液相传质阻力以提高柱效的措施有（）
A. 降低柱温
B. 提高载气流速
C. 适当减小固定液膜厚
D. 增加柱压
13. 采用低固定液含量，高载气线速进行快速气相色谱分析时，采用下列哪种气体作为载气可以改善气相传质阻力（）
A. 氮气
B. 氢气
C. 二氧化碳
D. 氦气
14. 载气相对分子量的大小对以下哪两项有直接影响（）
A. 涡流扩散项与分子扩散项
B. 分子扩散项与传质阻力项
C. 保留时间与分离度
D. 色谱峰宽与柱效
15. 气相色谱中选择程序升温方式进行分离的样品主要是（）
A. 同分异构体
B. 同系物
C. 沸点差异大的混合物
D. 极性差异大的混合物
16. 在气相色谱中，调整保留值实际反映的分子间作用力是（）
A. 组分和载气
B. 载气和固定液
C. 组分与载气及固定液
D. 组分与固定液
17. 在气相色谱分析中，能使被测物保留时间缩短的操作是（）
A. 增大流动相分子量
B. 升高温度
C. 增加塔板数
D. 增加固定相的量
18. 实际测定中，对气相色谱柱分离效率影响最大的因素是（）
A. 柱温
B. 载气的种类
C. 柱压
D. 载气的流速
19. 气液色谱中，下列哪个条件的变化不影响二个溶质的分离度（）
A. 改用更灵敏的检测器
B. 增加柱长
C. 较慢的进样
D. 改变载气的性质
20. 气液色谱中，下列哪个条件的变化对溶质保留体积几乎没有影响（）
A. 增加固定液的量从5%到10%
B. 改变载气流速
C. 增加柱温
D. 改变固定液的化学性质
21. 气液色谱中，被分离组分与固定液分子的类型越相似，它们之间的（）
A. 作用力越小，保留值越小
B. 作用力越小，保留值越大
C. 作用力越大，保留值越大
D. 作用力越大，保留值越小
22. 气相色谱测定苯中微量的水，适宜的固定相是（）
A. 氧化铝
B. 分子筛
C. GDX
D. 活性炭
23. 填充柱气相色谱分析混合醇试样，选择下列哪种固定相最合适（）
A. 硅胶
B. 聚乙二醇
C. 角鲨烷
D. 分子筛
24. 下列不符合气相色谱对担体要求的是（）
A. 表面是化学活性
B. 多孔
C. 热稳定性好
D. 粒度均匀且细小
25. 气液色谱中极性固定液分离非极性组分时，固定液与组分分子间的作用力主要是（）
A. 静电力
B. 诱导力
C. 色散力
D. 氢键
26. 气液色谱中，色谱柱使用的上限温度取决于（）
A. 试样中沸点最高组分的沸点
B. 试样中各组分沸点的平均值
C. 固定液的沸点
D. 固定液的最高使用温度
27. 使用热导检测器时为获得更高的灵敏度，应选用下列哪种气体作为载气（）
A. N2
B. H2
C. Ar
D. H2-N2混合气
28. 使用氢火焰离子化检测器时，在控制一定条件下，采用下面哪种载气灵敏度最高（）
A. N2
B. H2
C. Ne
D. He
29. 热导池的灵敏度与下列哪种因素无关：
A. 池体的温度
B. 桥电流
C. 色谱柱长
D. 热敏元件的阻值
30. 从速率理论来看，气相色谱中毛细管柱比填充柱更具分离效率的缘故是毛细管柱中（）
A. 不存在分子扩散
B. 不存在涡流扩散
C. 载气通过的阻力小
D. 传质阻力很小
31. 下列关于气相色谱的操作条件哪个是正确的（）
A. 载气的热导系数尽可能的与被测组分的热导系数接近
B. 使最难分离的物质对能很好分离的前提下，尽可能的采用较低的柱温
C. 载体的粒度越细越好
D. 气化温度越高越好
32. 对于同一样品，有关程序升温与恒温色谱的对比正确的是（）
A. 程序升温色谱图中的色谱峰数与恒温色谱图中的色谱峰数目相同
B. 程序升温色谱图中的色谱峰数大于恒温色谱图中的色谱峰数目
C. 改变升温程序，各色谱峰的保留时间改变但是峰的个数不变
D. 程序升温时样品中各组分在适宜的柱温下分离，有利于改善分离
33. 气相色谱柱温升高引起的现象是（）
A. 组分在固定液中的溶解度增大
B. 两组分的相对保留值不变
C. 组分的保留体积减小
D. 两组分的分离度增加
34. 测定含有不挥发组分的试样不宜采用下列哪种方法（）
A. 内标法
B. 外标法
C. 内标标准曲线法
D. 归一化法
35. 为研究成分复杂废水中一有毒成分含量的变化规律，宜采用的色谱定量方法是：
A. 外标法
B. 归一化法
C. 内标法
D. 均可
二、填空题（本题共10小题，28个空）
1. 长度相等的两根色谱柱，其Van Deemter常数如下：
（1）若载气流速为0.50 cm?s-1，则哪根柱子的理论塔板数大？_______________________________；（2）柱1的最佳流速为多少？___________________________________________________________。2．某组分在一2 m长的色谱柱上的分配比为3.0，若载气流速为28 cm?min-1，请问在理想状态下20 min后该组分柱中的位置（峰值对应位置）____________，组分流出色谱柱所需时间______________。
3. 用柱长为2 m?2.0 mm的色谱柱分离乙酸甲酯、丙酸甲酯和正丁酸甲酯。它们的峰面积分别为18.1、43.6、29.9，相对质量校正因子分别为0.60、0.78、0.88，试计算丙酸甲酯的质量分数_______________。
4. 气相色谱法中，固定液的选择一般根据_________________________原则。被分离组分分子与固定液的性质越相近，它们之间的作用力就越______________，该组分的出峰时间越_____________。
5. 用气相色谱法分离正己醇、正庚醇、正辛醇和正壬醇，以20%的聚乙二醇-20000于Chromosorb W 上为固定相，其出峰由先到后的顺序为____________________________________________________。
6. 气相色谱柱在制备完毕后需要进行“老化”，“老化”的目的是：___________________________和__________________________；“老化”的操作时__________________________________；“老化”时
特别注意的问题是_____________________________________________________________________。
7. 毛细管柱气相色谱和填充柱气相色谱在仪器结构上的主要区别在于_______________________和___________________________________________________________________________________。8.常见的浓度型的气相色谱检测器有__________________和__________________，当在最佳流速附近，流速增大时，色谱流出曲线的色谱峰高______________，峰面积______________；常见的质量型的气相色谱检测器有__________________和__________________，当在最佳流速附近，流速增大时，色谱流出曲线的色谱峰高______________，峰面积______________。
9. 测定相对较正因子时，采用TCD检测器时一般采用____________做为标准物质；采用FID检测器时一般采用____________作为标准物质。
10. 在气相色谱分析中为了测定下列物质，最适宜的检测器为：
（1）酒中的水含量________________；（2）测定含硫磷的物质_______________________________；（3）苯和二甲苯的异构体__________；（4）从野鸡肉中萃取液中分析痕量的含氯农药___________。
三、计算题
请掌握作业及课件上的例题
四、简答题（本题共5小题）
1. 温度在气液色谱分离过程中的作用如何？请从热力学与动力学两方面阐述。
2. 某商品色谱柱有关说明书内容仅为“PEG-20G（聚乙二醇-20000）GC柱，柱效为2500 m-1”，这种表示方法是否正确？为什么？
3. 气液色谱（填充柱）的载体粒度由60目变为100目，假如其它条件均不发生任何变化，试问H-u 曲线将发生什么变化？画出示意图。
4. 有人认为毛细管气相色谱柱的单位分离能力比填充柱高，你认为对吗？为什么？
5. 气相色谱中，需要控温的部分有哪些？其温度应如何选择？为什么
参考答案
一、单选题
部分题解：
1. 本质上讲，色谱峰的峰间距是由两组分的分配比决定的，保留时间的差值只是表观现象
2. 不考虑柱外效应的话，色谱峰宽由组分在色谱柱中的运动情况决定（参考速率理论） 4. k=m s /m m =0.1? m m /（m m + m s ）=91%
7. 根据色谱基本方程k 1k 14n R +?α-α?=?2
12
21n n R R =???
?? 8. 其他条件不变的情况下（塔板高度H 不变），柱效与柱长成正比（n=L/H ）；结合题7中的结论?(R 1/R 2)2=L 1/L 2
9. 其他条件不变，仅固定相用量（体积）增加1倍?相比β为原来的1/2；根据k=K/β?k 增加1倍；
0'r t /t k =，且0t 不变?'r t 增加1倍
11. 减低分子扩散项系数，应该选择分子量大的载气以减小组分在载气中的扩散系数 12. 降低液相传质阻力的有效方式是升高柱温、减小载气流速以及采取较薄的固定液膜 13. 降低传质阻力项系数应该选择分子量小的载气以增大组分在载气中的扩散系数 15. 混合试样中各待测组分的沸点差值>100?C ，就应该选择程序升温以获取较好的分离度 16. 通常认为在GC 中，载气（流动相）与组分之间没有作用力
18. 柱温并不是影响GC 分离的最主要因素。固定相的选择、载气流速的影响更大，但通常这些条件事先已经确定了，因此柱温相对其他因素自然就显得比较重要了。
19. 分离是在检测之前的，这一点要明确，所以检测器的性能与分离度无关。（利用选择性检测器可消除难分离干扰物质的影响，但在本质上并没有改变分离效果）
20. 正是因为考虑到流速变化会导致保留时间变化而影响定性分析结果，所以因为了保留体积的概念，因此流速的改变当然不会影响保留体积。
22. GDX 是指高分子聚合物多孔微球，是分析水分的理想固定相。
23. 醇为极性物质，因此应选择极性固定相（固定相选择基本原则，相似相容）
26. 色谱柱最高使用温度上限为了保证色谱柱固定相（主要指气液色谱）不至于有明显流失，不同固定相的最高使用温度上限不同，正常使用时应尽量低于这个温度30-50?C （延长色谱柱寿命），此外这个温度也限制了气相色谱所能测定的物质范围（目前使用的固定相最高使用温度下也仅能保证沸点500?C 以下的物质呈现气态，因此无法用于一些热稳定很高但气化温度也很高的物质的分析测定）
28. 条件一定时，氢火焰检测器的灵敏度与载气分子量成正比。
32. 在保证分离效果及分析时间的情况下，较低的柱温有利于延长色谱柱的使用寿命。 33. 保留体积的对数与温度的倒数呈线性关系，这是经理论证明的。
34. 归一化法使用的前提所有组分均出峰且能被检测，因此原则上不能有无法气化的成分（实际测定时其实是可以使用的，但要说明所得结果是在所有挥发性成分的比例）
二、填空题
（1）相同；1.3 cm?s-1（2）140 cm；28.6 min（3）47.8%（4）相似相溶；大；长（5）t正己醇 正辛醇 流；柱后尾吹（8）TCD；ECD；不变；减小；FID；FPD；增高；不变（9）苯；正庚烷（10）TCD； FPD ；FID；ECD 四、简答题 1．柱温在色谱分离中扮演着双重角色，它既是动力学因素又是热力学因素。柱温作为动力学因素是非常明显的，因为它直接决定了组分在两相中的分配系数的大小，从而决定了组分间选择性因子的大小。从增大选择性因子的角度来看，应该选择较低的柱温。柱温作为动力学因素在速率方程虽未体现，但是柱温的变化却直接影响到组分在流动相和固定相中的扩散系数，从而影响到分子扩散相和传质阻力相的大小。柱温升高，扩散系数增大，分子扩散项系数增大，但是传质阻力相系数却减小。另外温度的变化还会使得固定压力下的载气流速发生变化。由此来看柱温对分离的影响是复杂的，在实际工作中，必须通过对实验条件的仔细选择，是分离效率得到优化。 2. 不正确，说明柱效时，必须注明该柱效是针对何种物质、固定液种类及其含量、流动相种类及流速、操作条件等。 3．根据速率方程：填充颗粒变小，A和C项减小，B项基本不变，因此同一流速下板高减小，最佳流速变大，且流速对板高影减小，示意图如下： 4. 这种说法是不正确的，虽然毛细管柱没有涡流扩散项，单位长度的柱效比填充柱要高，但是分离能力大小除了柱效以外还要受到选择性因子和容量因子的影响（基本分离方程），毛细管柱的容量因子要比填充柱小的多，因此不能简单说单位长度的毛细管柱的分离效果比填充柱好。 5. 气化室温度：在不引起样品分解的前提下，能够使样品瞬间气化即可，一般选择在组分最高沸点附近。色谱柱温度：最高使用温度不能超过固定液的使用最高温度，最低使用温度应是固定液保持液态，具体温度由实验条件决定：若试样中各组分沸点相差不太大（<100?C），可采用恒定柱温，柱温较平均沸点低30-50?C；若试样中各组分沸点相差较大（>100?C），则应采用程序升温方式，使各组分在各自适宜的温度下流出色谱柱。检测器：不同检测器要求不同，热导检测器池体温度应在避免样品凝聚的前提下采用较低的温度，但不能低于柱温，氢火焰检测器需要避免水凝聚，应设定在100?C以上。 第一章定量分析概论 思考题 1、为了探讨某江河地段底泥中工业污染物的聚集情况，某单位于不同地段采集足够量的原始平均试样，混匀后，取部分试样送交分析部门。分析人员称取一定量试样，经处理后，用不同方法测定其中有害化学成分的含量。试问这样做对不对？为什么？ 答：不对。应将原始试样全部送交分析部门，再由分析人员对原始试样采用四分法进行缩分，依据经验公式取样，再分解、测定等。 2、镍币中含有少量铜、银。欲测定其中铜、银的含量，有人将镍币的表层擦洁后，直接用稀HNO3溶解部分镍币制备试液。根据称量镍币在溶解前后的质量差，确定试样的质量。然后用不同的方法测定试液中铜、银的含量。试问这样做对不对？为什么？ 答：不对。应将镍币全部溶解，因为镍币中铜银分布不一定均匀，这样做取样无代表性。 3、怎样溶解下列试样：锡青铜、高钨钢、纯铝、镍币、玻璃 答：锡青铜：HNO3 ；高钨钢：H3PO4；纯铝：HCl；镍币：HNO3 ；玻璃：HF。 4、下列试样宜采用什么熔剂和坩埚进行熔融：铬铁矿、金红石、锡石、陶瓷 答：铬铁矿：Na2O2熔剂，铁、银、刚玉坩埚 金红石：酸性熔剂，石英或铂坩埚 锡石：酸性熔剂，石英或铂坩埚 陶瓷：碱性熔剂，铁、银、刚玉坩埚 5、欲测定锌合金中Fe、Ni、Mg的含量，应采用什么溶剂溶解试样？ 答：用NaOH溶解试样，Fe，Ni，Mg形成氢氧化物沉淀，与Zn基体分离。 6、欲测定硅酸盐中SiO2的含量；硅酸盐中Fe，Al，Ca，Mg，Ti的含量。应分别选择什么方法分解试样？ 答：测硅酸盐中SiO2的含量时采用碱熔法，用KOH熔融，是硅酸盐中的硅转化为可溶性的K2SiO3，再用容量法测定：测定硅酸盐中Fe，Al，Ca，Mg，Ti的含量时，用HF酸溶解试样，使Si以SiF4的形式溢出，再测试液中Fe，Al，Ca，Mg，Ti的含量。 7、分解物及试样和有机试样的主要区别有哪些？ 答：分解无机试样和有机试样的主要区别在于：无机试样的分解时将待测物转化为离子，而有机试样的分解主要是破坏有机物，将其中的卤素，硫，磷及金属元素等元素转化为离子。 8、误差的正确定义是（选择一个正确答案）（C） a、某一测量使与其算术平均值之差 b、含有误差之值与真值之差 c、测量值与其真值之差 d、错误值与其真值之差 基础化学实验I (下) 基本知识问答 1指出下列情况中各会引起什么误差？如果是系统误差应采取什么方法避免? 答：(1)砝码被腐蚀：系统误差中的仪器误差，通过校正仪器消除。 (2) 在重量分析中被测组分沉淀不完全：系统误差中的方法误差，通过对比试验消除。 (3) 天平两臂不等长：系统误差中的仪器误差，通过校正仪器消除。 (4) 容量瓶和移液管不配套：系统误差中的仪器误差，通过校正仪器消除。 (5) 试剂中含有微量被测组分：系统误差中的试剂误差，通过做空白试验消除。 (6) 读取滴定管读数时最后一位数字估测不准：偶然误差。 (7) 某人对终点颜色的观察偏深或偏浅：系统误差中的主观误差，通过严格训练，提高操作水平。 (8) 天平的零点稍有变动：偶然误差。 (9) 移液管移液后管尖残留量稍有不同：偶然误差。 (10) 灼烧SiO2沉淀时温度不到1000C :系统误差中的方法误差，通过对比试验消除。2系统误差产生的原因有哪些，如何消除测定过程中的系统误差？ 答：系统误差产生的原因有方法误差、试剂误差、仪器误差和主观误差。方法误差可 通过对比试验进行消除；试剂误差可通过空白试验进行消除；仪器误差可以通过校正仪器来消除；通过严格的训练，提高操作水平予以避免。 3准确度和精密度有何区别？如何理解二者的关系？怎样衡量准确度与精密度？ 答：精密度表示分析结果的再现性，而准确度则表示分析结果的可靠性。精密度高不一 定准确度高，而准确度高，必然需要精密度也高。精密度是保证准确度的先决条件，精密度 低，说明测定结果不可靠，也就失去了衡量准确度的前提。准确度的高低用误差来衡量；精密度的高低用偏差来衡量。 4某分析天平的称量误差为土0.2mg，如果称取试样的质量为0.0500g，相对误差是多少？如果称量 1.000g时，相对误差又是多少？这些数值说明什么问题？ 答：称取试样的质量为0.0500g，相对误差为： E 0.0002 100% 0.4% 0.0500 称取试样的质量为1.000g，相对误差为： E 0.0002 100% 0.02% 1.000 这些数值说明对同一仪器来说，所称质量越大，相对误差越小，准确度越高。 5滴定管的读数误差为土0.02mL ,如果滴定用去标准滴定溶液 2.50mL ,读数的相对误差是多少？如果滴定时用去25.00mL ,相对误差又是多少？相对误差的不同说明什么问题？ 0.02 答：滴定用去标准滴定溶液2.50mL，相对误差为：E1 100% °8% 2.50 0.02 滴定用去标准滴定溶液25.00mL ,相对误差为：E2 亦亦100% °.08%这说明使用滴定管时，滴定所用体积越大，相对误差越小，准确度越高。 6 化验室常用的普通试剂和指示剂溶液通常采用何种浓度表示方式？如何配制? 答：普通试剂和指示剂溶液常采用质量浓度表示。有的指示剂用量较少，可以质量浓度的分倍数表示。由于它们对浓度的准确度要求不高，所以配制十分方便，称取一定量的物质，放入烧杯中以适量溶剂溶 第1章绪论 【思考题】 1、简述分析化学的任务？ 2、分析化学怎么分类？ 【参考答案】 1、答：（1）确定物质的化学组成——定性分析 （2） ---------------------------- 测量各组成的含量定量分析 （3）表征物质的化学结构、形态、能态——结构分析、形态分析、能态分析 （4）表征组成、含量、结构、形态、能态的动力学特征——动态分析 2、答：（1）根据分析的目的和任务分类：定性分析、定量分析、结构分析； （2）根据分析对象分类：无机分析、有机分析； （3）根据分析时依据物质性质分类：化学分析、仪器分析； （4）根据分析所需试样：常量分析、半微量分析、微量分析、超微量分析 （5）例行分析和仲裁分析 第2章常见离子的定性分析 【思考题】 1、为什么说要获得正确的分析结果，首先应该创造有利于反应产物生成的反应条件？反应条件主要有哪些？ 2、什么叫选择性反应和专属反应？他们在实际应用中有何重要意义？在鉴定离了时，怎样避免共存离了的干扰？ 3、什么叫空白试验和对照试验？它们在分析试验中有何重要意义？ 4、分别用一种试剂，将下列每一组物质中的两种化合物分开： （1）PbSO4和BaSC>4 （2） Al（OH）3和Zn（OH）2（3） Bi （OH） 3和Cd （OH）2（4） PbS 和ZnS （5） CuS 和HgS （6） BaCrO4和SrCrO4 5、试用6种溶剂，将下六种固体从混合溶液中逐一溶解，每种溶剂只溶解一种物质，并说明溶解次序。BaCO4, AgCl、KNO3、SnS2、CuS、PbSO4 6、在系统分析中，鉴定NH4\ Fe2\ Fe3+时，为什么要取原试液直接鉴定？鉴定CC^-时为什 原位杂交组织化学技术的基本方法 一、核酸分子杂交技术 1961年Hall开拓了液相核酸杂交技术的研究，其基本原理是利用核酸分子单链之间有互补的碱基顺序，通过碱基对之间非共价键的形成，出现稳定的双链区，形成杂交的双链。自此以后，由于分子生物学技术的迅猛发展，特别是70年代末到80年代初，分子克隆">克隆、质粒和噬菌体DNA的构建成功，核酸自动合成仪的诞生，大大丰富了核酸探针的来源，新的核酸分子杂交类型和方法不断涌现。按其作用方式可大致分为固相杂交和液相杂交两种：液相杂交是指参加反应的两条核酸链都游离在溶液中，而固相杂交是将参加反应的一条核酸链固定在固体的支持物上常用的有硝酸纤维素滤膜，其它如尼龙膜、乳胶颗粒和微孔板等），另一条参加反应的核酸链游离在溶液中。固相杂交有菌落原位杂交（colony in situ hybri dization）、斑点杂交法（Dot blot）、Southern印迹杂交（Southern blot）、Northern印迹杂交（ N orthern blot）和组织原位杂交（Tissue in situ hybridization），即原位杂交组织化学技术和原位杂交免疫细胞化学技术。液相分子杂交技术包括吸附杂交、发光液相杂交、液相夹心杂交和复性速率液相分子杂交等。 二、原位杂交组织化学技术的由来及发展 原位杂交组织（或细胞）化学技术简称原位杂交（In situ hybridization），如上所述，属于固相核酸分子杂交的范畴。但它区别于固相核酸分子杂交中的任何一种核酸分子杂交技术。菌落杂交系细菌裂解释放出DNA，然后进行杂交。Southern印迹杂交法是以鉴定DNA中某一特定的基因片段，而Norhtern印迹杂交法是用以检测某一特定的RNA片段的。它们都只能证明该病原体、细胞或组织中是否存在待测的核酸而不能证明该核酸分子在细胞或组织中存在的部位。1969年美国耶鲁大学Gall和Pardue首先用爪蟾核糖体基因探针与其卵母细胞杂交，确定该基因定位于卵母细胞的核仁中。与此同时，Buongiorno– Nardell i和Amaldi, John及其同事等相继利用同位素标记核酸探针进行了细胞或组织的基因定位，从而创造了原位杂交细胞或组织化学技术。Orth（1970）应用3H标记的兔乳头状瘤病毒cRNA探针与兔乳头状瘤组织的冰冻切片进行杂交，首次用原位杂交检测了病毒DNA在细胞中的定位，但当时的工作多采用冰冻组织切片或培养细胞，探针均采用同位素标记。 由于同位素标记探针具有放射性既污染环境，又对人体有害，且受半衰期限制等缺点，科学工作者们开始探索用非放射性的标记物标记核酸探针进行原位杂交。Bauman（1981）等首先应用荧光素标记cRNA探针做原位杂交，然后用荧光显微镜观察获得成功。Shroyer（1982）报道用2，4二硝基苯甲醛（DNP）标记DNA探针，使该DNA探针具有抗原性，然后用兔抗DNP的抗体来识别杂交后的探针，最后经免疫过氧化物酶的方法来定位杂交探针。这两种方法至今仍有采用，但因敏感度不够高，应用不够普遍。 Pezzella（1 987）创建了用磺基化DNA探针来做细胞或组织原位杂交的方法，其基本原理是使DNA探针的胞嘧啶碱基磺基化，利用单克隆">克隆抗体识别磺基化探针，再通过免疫组化方法显示结合的单克隆抗体，从而对杂交结合的探针进行定位。本法的优点是磺基化DAN探针标记简便，不需作缺口平移标记，敏感度也较高。但自生物素和高辛标记探针技术建立后，已有取而代之的趋势。生物素标记探针技术是Brigat（1983）首先建立的，它利用生物素标记的探针在组织切片上检测了病毒DNA，通过生物素与抗生物素结合，过氧化物酶-抗过氧化物酶显示系统显示病毒DNA在细胞中的定位。生物素标记探针技术目前已被广泛应用，特别是在病毒学和病理学的临床诊断中。这种生物素标记技术又叫酶促生物素标记技术。另一种叫光促生物素标记核酸技术，该技术是用光敏生物素（Photobiotin）标记核酸。目前应用的光敏生物素有乙酸盐和补骨脂素生物素，它们都是由三个部分组成：光敏基团、连结臂和生物素（图20-1）。在强光下，不需酶反应，光敏生物素的光敏基团即可与核酸中的碱基相结合。光敏生物素标记核酸，方法简单，灵敏度也不低，但标记效率不高，每100～150个碱基才能标记一个生物素，对于短的基因探针特别是寡核苷酸探针不宜使用，以免因标记数过少而影响灵敏度（Forster et al 1985）。 近年来，地高辛（Digoxigonin）标记技术引起科技工作者的极大兴趣。Boeringer Mannhem Bio－ch emisca于1987年将地高辛标记的有关试剂及药盒投放市场。和其它非放射性标记物一样，地高辛较放射性标记系统安全，方便、省时间。同时在敏感性和质量控制方面比生物素标记技术要优越，可以检测出人基因组DNA中的单拷贝基因。地高辛标记法显示的颜色为紫蓝色（标记碱性磷酸酶-抗碱性磷酸酶显色系统），有较好的反差背景。 核酸探针根据标记方法的不同可粗略分为放射性探针和非放射性探针两类。根据探针的核酸性质不同可分为DNA探针、RNA探针、cDNA探针、cRNA探针和寡核苷酸探针等。DNA探针还有单链DNA（Single st randed, ssDNA）和双链DNA（Double stranded, dsDNA）之分（详见十九章）。早期应用的主要是DNA探 分析化学实验思考题答案 实验二滴定分析基本操作练习 1.HCl和NaOH标准溶液能否用直接配制法配制？为什么？ 由于NaOH固体易吸收空气中的CO2和水分，浓HCl的浓度不确定，固配制HCl和NaOH 标准溶液时不能用直接法。 2.配制酸碱标准溶液时，为什么用量筒量取HCl，用台秤称取NaOH（S）、而不用吸量管和分析天平？ 因吸量管用于标准量取需不同体积的量器，分析天平是用于准确称取一定量的精密衡量仪器。而HCl的浓度不定， NaOH易吸收CO2和水分，所以只需要用量筒量取，用台秤称取NaOH即可。 3.标准溶液装入滴定管之前，为什么要用该溶液润洗滴定管2～3次？而锥形瓶是否也需用该溶液润洗或烘干，为什么？ 为了避免装入后的标准溶液被稀释，所以应用该标准溶液润洗滴管2～3次。而锥形瓶中有水也不会影响被测物质量的变化，所以锥形瓶不需先用标准溶液润洗或烘干。 4.滴定至临近终点时加入半滴的操作是怎样进行的？ 加入半滴的操作是:将酸式滴定管的旋塞稍稍转动或碱式滴定管的乳胶管稍微松动，使半滴溶液悬于管口，将锥形瓶内壁与管口接触，使液滴流出，并用洗瓶以纯水冲下。 实验三 NaOH和HCl标准溶液的标定 1.如何计算称取基准物邻苯二甲酸氢钾或Na2CO3的质量范围？称得太多或太少对标定有何影响？ 在滴定分析中，为了减少滴定管的读数误差，一般消耗标准溶液的体积应在20—25ml 之间，称取基准物的大约质量应由下式求得： 如果基准物质称得太多，所配制的标准溶液较浓，则由一滴或半滴过量所造成的误差就较大。称取基准物质的量也不能太少，因为每一份基准物质都要经过二次称量，如果每次有±0.1mg的误差，则每份就可能有±0.2mg的误差。因此，称取基准物质的量不应少于0.2000g，这样才能使称量的相对误差大于1‰。 2.溶解基准物质时加入20～30ml水，是用量筒量取，还是用移液管移取？为什么？因为这时所加的水只是溶解基准物质，而不会影响基准物质的量。因此加入的水不需要非常准确。所以可以用量筒量取。 3.如果基准物未烘干，将使标准溶液浓度的标定结果偏高还是偏低？ 如果基准物质未烘干，将使标准溶液浓度的标定结果偏高。 4.用NaOH标准溶液标定HCl溶液浓度时，以酚酞作指示剂，用NaOH滴定HCl，若NaOH 溶液因贮存不当吸收了CO2，问对测定结果有何影响？ 用NaOH标准溶液标定HCl溶液浓度时，以酚酞作为指示剂，用NaOH滴定HCl，若NaOH 溶液因贮存不当吸收了CO2，而形成Na2CO3，使NaOH溶液浓度降低，在滴定过程中虽然其中的Na2CO3按一定量的关系与HCl定量反应，但终点酚酞变色时还有一部分NaHCO3末反应，所以使测定结果偏高。 实验四铵盐中氮含量的测定（甲醛法） 第二章误差及分析数据的统计处理 思考题答案 1 正确理解准确度和精密度，误差和偏差的概念。 答：准确度表示测定结果和真实值的接近程度，用误差表示。精密度表示测定值之间相互接近的程度，用偏差表示。误差表示测定结果与真实值之间的差值。偏差表示测定结果与平均值之间的差值，用来衡量分析结果的精密度，精密度是保证准确度的先决条件，在消除系统误差的前提下，精密度高准确度就高，精密度差，则测定结果不可靠。即准确度高，精密度一定好，精密度高，准确度不一定好。 2 下列情况分别引起什么误差？如果是系统误差，应如何消除？ （1）砝码被腐蚀；答：系统误差。校正或更换准确砝码。 （2）天平两臂不等长；答：系统误差。校正天平。 （3）容量瓶和吸管不配套；答：系统误差。进行校正或换用配套仪器。 （4）重量分析中杂质被共沉淀；答：系统误差。分离杂质；进行对照实验。 （5）天平称量时最后一位读数估计不准；答：随机误差。增加平行测定次数求平均值。 （6）以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液； 答：系统误差。做空白实验或提纯或换用分析试剂。 3 用标准偏差和算术平均偏差表示结果，哪一个更合理？ 答：标准偏差。因为标准偏差将单次测定的偏差平方后，能将较大的偏差显著地表现出来。 4 如何减少偶然误差？如何减少系统误差？ 答：增加平行测定次数，进行数据处理可以减少偶然误差。通过对照实验、空白实验、校正仪器、提纯试剂等方法可消除系统误差。 5 某铁矿石中含铁39.16%，若甲分析结果为39.12%，39.15%，39.18%，乙分析得39.19%，39.24%，39.28%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。 答：通过误差和标准偏差计算可得出甲的准确度高，精密度好的结论。 x 1 = (39.12+39.15+39.18)÷3 =39.15(%) x 2 = (39.19＋39.24＋39.28) ÷3 = 39.24(%) E 1=39.15－39.16 =-0.01(%) E 2=39.24－39.16 = 0.08(%) %030.01/)(1)(222 1=-∑-∑=--∑=n n x x n x x s i %035.01/)(22 2=-∑-=∑n n x x s i 6 甲、乙两人同时分析同一矿物中的含硫量。每次取样3.5 g ，分析结果分别报告为 甲：0.042%，0.041% 乙：0.04199%，0.04201% 哪一份报告是合理的？为什么？ 答：甲的分析报告是合理的。因为题上给的有效数字是两位，回答也应该是两位。 第三章 滴定分析 思考题答案 1． 什么叫滴定分析？它的主要分析方法有哪些？ 答: 将已知准确浓度的标准溶液滴加到待测溶液中，直至所加溶液的物质的量与待测溶液的物质的量按化学计量关系恰好反应完全，达到化学计量点；再根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，计算出待测物质含量的分析方法叫滴定分析。主要有酸碱滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法和氧化还原滴定法。 2． 能用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件？ 答: 反应定量进行（＞99.9%）；反应速率快；能用比较简便的方法如指示剂确定滴定的终点。 1.组织化学的基本原理及其与生物化学的基本区别 组织化学是在保持组织或细胞基本上不改变其生活状态时的细微结构的条件下，采用显微镜技术观察某些化学成分和酶活性在组织或细胞内的定性、定位和定量及其变化规律，以便阐明它们在组织或细胞中的存在和含量及其变化的机能意义。 基本原理:在组织切片或细胞涂片上加入一定的化学试剂，该试剂与组织或细胞内的拟检成分起化学反应，形成有颜色的的终末反应产物，该产物沉淀在相应成分所在的位置上，可在显微镜下观察得到，用以研究糖类、脂类、蛋白质、酶类和核酸等物质在组织或细胞内的分布和含量。 组织化学与生物化学的区别在于：虽然两者都着眼于组织和细胞内的化学组成及其含量和酶的存在及其活性，但生物化学技术中通常是将组织和细胞打碎，制成匀浆，然后进行化学测定，故其定位性能差，而组织化学技术中是尽可能在组织或细胞内原位显示各种化学成分，故其定位性能好；生物学技术中的化学反应是在试管内进行的，而组织化学技术中的化学反应通常是在组织切片或细胞涂片中进行的。 2.试述组织化学技术的基本要求 在应用组织化学技术显示组织和细胞内化学物质及其定位和定量以及代谢状态时，必须满足一下基本要求： 1.保持组织和细胞形态结构的良好状态，以便反应产物的定位精确，如果形态结构破坏而失真，则定位困难。 2.具备一定的特异性，以便获取正确的实验结果。 3.具备一定的灵敏性，以便含量很少的物质也能被显示出来。 4.生成的产物必须是有色沉淀，颗粒细微不被溶解，定位于原位。反应物沉淀的颜色深度与相反应物质含量或酶的活性具有一定的量效关系。 5.反应产物具有稳定性，以便于重复观察。 6.要有重复性。 (一) 保持组织和细胞形态结构的良好状态 (二) 具备一定的特异性 (三) 具备一定的灵敏性 (四) 生成的反应产物必须是有色沉淀 (五) 反应产物具有稳定性 (六) 要有重复性。 3.试述酸性磷酸酶，乙酰胆碱酯酶和NO合酶的反应原理？以任意三种酶为例说明酶显示的基本原理？NO 合酶的分类及其组化原理? 酸性磷酸酶反应原理：铅法和重氮偶联法 1.铅法：在PH为5.0的条件下，酸性磷酸酶（ACP）水解其底物：β-甘油酸钠，产生PO43-,后者被捕获剂Pb(NO3)2的Pb2+直接捕获形成无色的Pb3 (PO4)2沉淀，后者又与(NH4)2S发生置换反应，最终形成棕黑色沉淀。 2.重氮偶联法：α-苯酚磷酸钠或萘酚AS-BI磷酸被酶水解放出萘酚，后者立即被重氮盐捕获偶联而生成有色偶氮色素沉淀（红色）。 乙酰胆碱酯酶反应原理： 亚铁氰化铜法：乙酰胆碱酯酶（AChE）能将乙酰胆碱盐水解产生硫胆碱，使铁氰化物还原为亚铁氰化物，后者与铜离子结合成亚铁氰化铜而呈现有色沉淀(棕色)。 NO合酶反应原理： NADPH-d法：一氧化氮合酶可催化前体物质L-精氨酸转变成为L-瓜氨酸和NO，由于NOS和NADPH-d可能为同一种酶，并且都可以还原辅酶Ⅱ（NADPH）为辅助因子，介导NOS催化L-精氨酸转变成为L-瓜氨酸和NO，并释放电子，后者又被NADPH传递给硝基四唑兰（N-BT）, N-BT可被还原为有色沉淀（蓝色）。 【思考题解答】 1．解释下列名词： a.吸收光谱及标准曲线； b. 互补光及单色光； c. 吸光度及透射比 答： a. 吸收光谱：测量某种物质对不同波长单色光的吸收程度。以波长为横坐标，吸光度为 纵坐标作图，所得到的曲线。 标准曲线：在选定的测定波长下，固定吸收池的厚度不变，测定一系列标准溶液的吸 光度，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标作图，所得到的曲线。 b. 互补光：如果将两种颜色光按一定比例混合可成为白光，则这两种色光称为互补色光。单色光：理论上讲，将具有同一波长的一束光称为单色光。 c. 吸光度：表示物质对光吸收的程度，数值上等于透射比倒数的对数，用T I I A t 1lg lg 0==。透射比：透射光与入射光的比值，又称为透射率，可表示为0 I I T t =。 2．符合朗伯-比耳定律的某一吸光物质溶液，其最大收吸波长和吸光度随吸光物质浓度的增加其变化情况如何？ 答：吸光物质浓度增大，其最大吸收波长不变，吸光度增加。 3．吸光物质的摩尔吸光系数与下列哪些因素有关：入射光波长、被测物质的浓度、络合物的离解度、掩蔽剂。 答：摩尔吸光系数只与入射光波长有关。条件摩尔吸光系数还与络合物的离解度，掩蔽剂有关。 4．试说明吸光光度法中标准曲线不通过原点的原因。 答：①选择的参比溶液不合适；②吸收池厚度不等；③吸收池位置放置不妥；④吸收池透光面不清洁等；⑤如有色络合物的离解度较大，特别是当溶液中还有其他络合剂存在时，会使被测物质在低浓度时显色不完全。 5．在吸光光度法中，影响显色反应的因素有哪些？ 答：①显色剂的用量 ②溶液的酸度 ③显色温度 ④显色时间 ⑤副反应的影响 ⑥溶剂⑦溶液中共存离子的影响。 6．酸度对显色反应的影响主要表现在哪些方面？ 答：①影响显色剂的平衡浓度和颜色 ②影响被测金属离子的存在状态 ③影响络合物的组成。 7．在吸光光度法中，选择入射光波长的原则是什么？ 答：为了提高测定灵敏度，应选择波长等于被测物质的最大吸收波长的光作为入射光。即“最大吸收原则”，当此时有干扰物质干扰时，则应根据“吸收最大，干扰最小”的原则选择入射波长。 8．分光光度计是由哪些部件组成的？各部件的作用如何？ 答：主要部件：光源、单色器、比色皿、检测器和显示装置。光源可以发射连续光谱，是产生入射光的基础；单色器是将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置，提供单色光作为入射光；比色皿是盛放试液的容器；检测器的作用是接受从比色皿发出的透射光并转换成电信号进行测量；显示装置的作用是把放大的信号以吸光度A 或透射比T 的方式显示或记录下来。 9．测量吸光度时，应如何选择参比溶液？ 某三元酸H3A的p K a1= 3.96、p K a2= 6.00、p K a3= 10.02,则0.10 mol/L Na3A溶液的pH是-----------------------------------------------------------------------------------------------------------( ) (A) 8.01 (B) 10.02 (C) 11.51 (D) 12.51 (C) 2分(0302) HPO42-的共轭碱是---------------------------------------------------------------------------------( ) (A) H2PO4-(B) H3PO4(C) PO43-(D) OH- 2 分(0302) (C) 1分(0307) 0307 浓度相同的下列物质水溶液的pH最高的是----------------------------------------------( ) (A) NaCl (B) NaHCO3 (C) NH4Cl (D) Na2CO3 1分(0307) 0307 (D) 2 分(0309) 水溶液呈中性是指--------------------------------------------------------------------------------( ) (A) pH = 7 (B) [H+] = [OH-] (C) pH+pOH = 14 (D) pOH = 7 2 分(0309) (B) 2分(0314) 0314 某MA2型(M2+、A-)电解质溶液,其浓度c(MA2) = 0.10mol/L,则该溶液的离子强度为--------------------------------------------------------------------------------------------------------------( ) (A) 0.10 mol/L (B) 0.30 mol/L (C) 0.40 mol/L (D) 0.60 mol/L 2分(0314) 0314 (B) 2分(0321) 0321 在磷酸盐溶液中,HPO42-浓度最大时的pH是-----------------------------------------------( ) (已知H3PO4的解离常数p K a1 = 2.12, p K a2= 7.20, p K a3 = 12.36) (A) 4.66 (B) 7.20 (C) 9.78 (D) 12.36 2分(0321) 0321 (C) 2分(0339) 第二章 误差及分析数据的统计处理 思考题答案 1 正确理解准确度和精密度，误差和偏差的概念。 答：准确度表示测定结果和真实值的接近程度，用误差表示。精密度表示测定值之间相互接近的程度，用偏差表示。误差表示测定结果与真实值之间的差值。偏差表示测定结果与平均值之间的差值，用来衡量分析结果的精密度，精密度是保证准确度的先决条件，在消除系统误差的前提下，精密度高准确度就高，精密度差，则测定结果不可靠。即准确度高，精密度一定好，精密度高，准确度不一定好。 2 下列情况分别引起什么误差如果是系统误差，应如何消除 （1）砝码被腐蚀； 答：系统误差。校正或更换准确砝码。 （2）天平两臂不等长； 答：系统误差。校正天平。 （3）容量瓶和吸管不配套； 答：系统误差。进行校正或换用配套仪器。 （4）重量分析中杂质被共沉淀； 答：系统误差。分离杂质；进行对照实验。 （5）天平称量时最后一位读数估计不准；答：随机误差。增加平行测定次数求平均值。 （6）以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液； 答：系统误差。做空白实验或提纯或换用分析试剂。 3 用标准偏差和算术平均偏差表示结果，哪一个更合理 答：标准偏差。因为标准偏差将单次测定的偏差平方后，能将较大的偏差显著地表现出来。 4 如何减少偶然误差如何减少系统误差 答：增加平行测定次数，进行数据处理可以减少偶然误差。通过对照实验、空白实验、校正仪器、提纯试剂等方法可消除系统误差。 5 某铁矿石中含铁%，若甲分析结果为%，%，%，乙分析得%，%，%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。 答：通过误差和标准偏差计算可得出甲的准确度高，精密度好的结论。 x 1 = ++÷3 =(%) x 2 = ＋＋ ÷3 = (%) E 1=－ =(%) E 2=－ = (%) %030.01/)(1)(222 1=-∑-∑=--∑=n n x x n x x s i %035.01/)(222=-∑-=∑n n x x s i 6 甲、乙两人同时分析同一矿物中的含硫量。每次取样 g ，分析结果分别报告为 甲：%，% 乙：%，% 哪一份报告是合理的为什么 答：甲的分析报告是合理的。因为题上给的有效数字是两位，回答也应该是两位。 第三章 滴定分析 思考题答案 1． 什么叫滴定分析它的主要分析方法有哪些 答: 将已知准确浓度的标准溶液滴加到待测溶液中，直至所加溶液的物质的量与待测溶液的物质的量按化学计量关系恰好反应完全，达到化学计量点；再根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，计算出待 2分(1301) 1301 下表中的各种试剂按其纯度从高到低的顺序是--------------------------------------------( ) 代号 1 2 3 4 规格分析纯化学纯实验纯优级纯 (A) 1 , 2 , 3 , 4 (B) 4 , 1 , 2 , 3 (C) 4 , 3 , 2 , 1 (D) 4 , 2 , 1 , 3 2分(1301) 1301 (B) 2分(1302) 1302 重量法测定铁时,过滤Fe(OH)3沉淀应选用--------------------------------------------------( ) (A)快速定量滤纸(B)中速定量滤纸 (C)慢速定量滤纸(D)玻璃砂芯坩埚 2分(1302) 1302 (A) 2分(1303) 1303 重量法测定氯时,过滤AgCl沉淀选用-------------------------------------------------------( ) (A)快速定量滤纸(B)中速定量滤纸 (C)慢速定量滤纸(D)玻璃砂芯坩埚 2分(1303) 1303 (D) 2分(1304) 1304 体积比为1:1的HCl溶液浓度为__________________ mol/L , 体积比为1:2的H2SO4溶液浓度为__________________ mol/L。 2分(1304) 1304 6 , 6 2 分(1305) 各级试剂所用标签的颜色为(填A,B,C,D) (1) 优级纯_____________ （A）红色 (2) 分析纯_____________ （B）黄色 (3) 化学纯_____________ （C）蓝色 (4) 实验试剂____________ （D）绿色 2 分(1305) 1. D 2. A 3. C 4. B 1.异染现象：染料离子以某种方式使它对所吸收的波长有所改变，因而观察到 被染的组织显示与该染料本身颜色不一样，此现象为异染现象。 2.自发荧光：由于紫外线的照射，标本中的荧光物质吸收光能后，呈现出不同 颜色的荧光，这是自发荧光。 3.诱发荧光：细胞内的某些成分只有与荧光素结合后，在紫外线的激发下，始 可呈现一定颜色的荧光，称为诱发荧光。 4.点计数：计数落于所测图像（轮廓面）内的测点数。 5.交叉点计数：计数侧线与所测图像的周界线之间形成的交叉点的数目。 6.DAB：是3，3ˊ-二氨基联苯胺（DAB），HRP使DAB氧化形成棕黄色产 物，可在光镜和电镜下观察。 7.形态计量术(morphometry)：是运用数学和统计学原理对组织和细胞内各种 成分的数量、体积、表面积等的相对值与绝对值的测量。 8.各向同性：是指特征物在各个方向上都分布均匀的特性。 9.各向异性：是指特征物在各个方向上分布不均匀的特性。 10.饲养细胞：在体外的细胞培养中，单个的或数量很少的细胞不易生存与繁殖， 必须加入其他活的细胞才能使其生长繁殖，加人的细胞称为饲养细胞(feeder cell)。 11.不完全抗原：只有反应原性而无免疫原性的物质称半抗原或不完全抗原，绝 大多数低分子量的多糖和所有的类脂均属半抗原。 12.生物素标记法：将生物素用酶学方法或化学方法连接在核酸探针上，分子杂 交后利用抗生物素对生物素具有高度亲和力的特性，用标记的生物素蛋白或链酶抗生素蛋白进行检测。 13.灰度：是指一个像素色泽的深浅，它以整数值的形式表示，可表示为 K=0,1,2…K个级别，称量化级别。灰度值越小，表示染色深度越强，物质含量越高。 14.特征物：就是指要定量研究的形态结构，即感兴趣的某种组织结构，它具有 一定的形状和分界，在肉眼或显微镜下可以识别或分辨。 15.荧光免疫组化：采用荧光素标记已知抗体，在适合的情况下，与组织细胞中 的靶抗原（或抗体）反应，可在荧光显微镜下观察结果。 16.原位杂交组化：是应用已知碱基顺序并带有标记物核酸按碱基配对的原则进 行特异性结合，形成杂交体，然后再应用与标记物相应的检测系统通过组织化学或免疫组织化学在核酸原有的位置进行细胞内定位。 二、简答题 1、试述荧光显微镜的原理、结构及生物学应用 答：①原理：由于紫外线的照射，标本中的荧光物质吸收光能后，呈现出不同颜色的荧光，这是自发荧光，如维生素A呈绿色荧光、心肌细胞内脂褐素呈棕黄色～金黄色荧光。但是,细胞内的某些成分只有与荧光素结合后，在紫外线的激发下，始可呈现一定颜色的荧光；如应吖啶橙（荧光素）处理细胞后，细胞核内的DNA 呈绿～黄绿色荧光，细胞质及核仁内的RNA呈桔黄～桔红色荧光。 ②结构：它是装有、能产生紫外线（短波长）的光源及系列滤片装置的显 第二章 １．正确理解准确度和精密度，误差和偏差的概念。 答：准确度是测定平均值与真值接近的程度，常用误差大小来表示，误差越小，准确度越高。精密度是指在确定条件下，将测试方法实施多次，所得结果之间的一致程度。精密度的大小常用偏差来表示。 误差是指测定值与真值之差，其大小可用绝对误差和相对误差来表示。偏差是指个别测定结果与几次测定结果的平均值之间的差别，其大小可用绝对偏差和相对偏差表示，也可以用标准偏差表示。 ２．下列情况分别引起什么误差？如果是系统误差，应如何消除？ （1）砝码被腐蚀；天平两臂不等长；容量瓶和吸管不配套；重量分析中杂质被共沉淀；天平称量时最后一位读数估计不准；以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基 准物标定碱溶液。 答：（1）引起系统误差，校正砝码；（2）引起系统误差，校正仪器；（3）引起系统误差，校正仪器；（4）引起系统误差，做对照试验；（5）引起偶然误差（6）引起系统误差，做对照试验或提纯试剂。 ４．如何减少偶然误差？如何减少系统误差？ 答：在一定测定次数范围内，适当增加测定次数，可以减少偶然误差。 针对系统误差产生的原因不同，可采用选择标准方法、进行试剂的提纯和使用校正值等办法加以消除。如选择一种标准方法与所采用的方法作对照试验或选择与试样组成接近的标准试样做对照试验，找出校正值加以校正。对试剂或实验用水是否带入被测成分，或所含杂质是否有干扰，可通过空白试验扣除空白值加以校正. 第三章 3.1 什么叫滴定分析？它的主要分析方法有哪些？ 将已知准确浓度的标准溶液滴加到待测溶液中，直至所加溶液的物质的量与待测溶液的物质的量按化学计量关系恰好反应完全，达到化学计量点；再根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，计算出待测物质含量的分析方法叫滴定分析。主要有酸碱滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法和氧化还原滴定法。 3.2 能用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件？ 反应定量进行；反应速率快；能用简单的方法确定滴定的终点。 3.3什么是化学计量点？什么是终点？ 滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的这一点称为化学计量点。指示剂变色时停止滴定的这一点为终点。 3.4下列物质中哪些可以用直接法配制标准溶液？哪些只能用间接法配制？ H2SO4, KOH, KMnO4, K2Cr2O7, KIO3, Na2S2O3?5H2O 直接法：K2Cr2O7, KIO3 第四章酸碱滴定法 2 分(1001) 用重量法测定试样中钙含量时, 将钙沉淀为草酸钙, 高温(1100℃)灼烧后称量,则钙的换算因数为------------------------------------------------------------------------------------------------( ) A r(Ca) A r(Ca) (A) ─────(B) ────── M r(CaC2O4) M r(CaCO3) A r(Ca) M r(CaC2O4) (C) ────(D) ───── M r(CaO ) A r(Ca ) 2 分(1001) (C) 2分(1002) 1002 用重量法测定试样中的砷,首先使其形成Ag3AsO4沉淀,然后转化为AgCl,并以此为称量形式,则用As2O3表示的换算因数是-------------------------------------------------------------( ) (A) M r(As2O3)/M r(AgCl) (B) 2M r(As2O3)/3M r(AgCl) (C) 3M r(AgCl)/M r(As2O3) (D) M r(As2O3)/6M r(AgCl) 2分(1002) 1002 (D) 2 分(1003) 用重量法测定氯化物中氯的质量分数,欲使10.0mg AgCl沉淀相当于1.00％的氯,应称取试样的质量(g)------------------------------------------------------------------------------------ ( ) (A r(Cl) = 35. 5, M r(AgCl) = 143.3) (A) 0.1237 (B) 0.2477 (C) 0.3711 (D) 0.4948 2 分(1003) (B) 2分(1004) 1004 某石灰石试样含CaO约30％,用重量法测定其含量时,Fe3+将共沉淀。设Fe3+共沉淀的量为溶液中Fe3+含量的1％,则试样中Fe2O3的质量分数应不超过下列何数值时,所产生的误差才能≤0.1％---------------------------------------------------------------------------------------( ) (A) 3％(B) 1％ (C) 0.1％(D) 0.03％ 2分(1004) 1004 (A) 2分(1005) 1005 用重量法测定As2O3的含量时,将As2O3溶于NaOH溶液,处理为AsO43-,然后形成Ag3AsO4沉淀,过滤,洗涤,将沉淀溶于HNO3后,再以AgCl形式沉淀和称重,则换算因数表示为________________。 2分(1005) 1005 M r(As2O3)/6M r(AgCl) 第二章 误差和分析数据处理 1、 指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差？如果是系统误差，请区别方法误差、仪器 和试剂误差或操作误差，并给出它们的减免方法。 答：①砝码受腐蚀： 系统误差(仪器误差)；更换砝码。 ②天平的两臂不等长： 系统误差(仪器误差)；校正仪器。 ③容量瓶与移液管未经校准： 系统误差(仪器误差)；校正仪器。 ④在重量分析中，试样的非被测组分被共沉淀： 系统误差(方法误差)；修正方法，严格沉淀条件。 ⑤试剂含被测组分： 系统误差(试剂误差)；做空白实验。 ⑥试样在称量过程中吸潮： 系统误差；严格按操作规程操作；控制环境湿度。 ⑦化学计量点不在指示剂的变色范围内： 系统误差(方法误差)；另选指示剂。 ⑧读取滴定管读数时，最后一位数字估计不准： 偶然误差；严格按操作规程操作，增加测定次数。 ⑨在分光光度法测定中，波长指示器所示波长与实际波长不符： 系统误差(仪器误差)；校正仪器。 ⑩在HPLC 测定中，待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠 系统误差(方法误差)；改进分析方法 11、两人测定同一标准试样，各得一组数据的偏差如下： ① 求两组数据的平均偏差和标准偏差； ② 为什么两组数据计算出的平均偏差相等，而标准偏差不等； ③ 哪组数据的精密度高？ 解：①n d d d d d 321n ++++= 0.241=d 0.242=d 1 2 i -∑= n d s 0.281=s 0.312=s ②标准偏差能突出大偏差。 ③第一组数据精密度高。 13、测定碳的相对原子质量所得数据：12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118及12.0120。求算：①平均值；②标准偏差；③平均值的标准偏差；④平均值在99%置信水平的置信限。 解：①12.0104i =∑= n x x ②0.00121)(2 i =--∑= n x x s ③0.00038== n s s ④0.0012 0.000383.25 25.3t 92-2 0.01±=?±==±±=＝时，，查表置信限＝f n s t n s t x u 15、解：(本题不作要求) ，存在显著性差异。 得查表8,05.08,05.021R 2121 306.2 228 24649.34 64 60008 .04602 .04620.00008.00008.0%08.0 4602.0%02.46 4620.0%20.46t t t f t S S S S S x x >=-=-+==+?-= ========== 16、在用氯丁二烯氯化生产二氯丁二烯时，产品中总有少量的三氯丁二烯杂质存在。分析表明，杂质的平均含量为1.60%。改变反应条件进行试生产，取样测定，共取6次，测定杂质含量分别为：1.46%、1.62%、1.37%、1.71%、1.52%及1.40%。问改变反应条件后，产品中杂质百分含量与改变前相比，有明显差别吗？(α=0.05时) 解： 实验八 KMnO4标准溶液的配制和标定 1、配制好的KMnO4溶液应储存在棕色试剂瓶中，滴定时则盛放在酸式滴定管中，为什么？如果盛放时间较长，壁上呈棕褐色是什么？如何清洗除去？ 答：高锰酸钾的水溶液不稳定，遇日光发生分解，生成二氧化锰，灰黑色沉淀并附着于器皿上。同时，具有强氧化性，因此要放在酸式滴定管中。浓盐酸 KMnO4强氧化剂,见光分解. 碱式用的活塞为橡胶制的,与强氧化剂相遇易老化 MnO2 浓盐酸 2、用Na2C2O4标定KMnO4时，为什么须在H2SO4介质中进行？用HNO3或HCl调节酸度可以吗？ 答：因若用HCL调酸度时，CL?0?4具有还原性，能与KMnO4作用。若用HNO3调酸度时，HNO3具有氧化性。所以只能在H2SO4介质中进行。滴定必须在强酸性溶液中进行，若酸度过低KMnO4与被滴定物作用生成褐色的Mn(OH)2沉淀，反应不能按一定的计量关系进行。结果偏低（-）。酸度太高，H2C2O4分解，结果（+）。 3、用Na2C2O4标定KMnO4时，为什么要加热到70～80℃？溶液温度过高或过低有何影响？ 答：在室温下，KMnO4与Na2C2O4之间的反应速度慢，故须将溶液加热到你70~80℃,但温度不能超过90℃，否则Na2C2O4分解，标定结果偏高。 4、标定KMnO4溶液时，为什么第一滴KMnO4加入后溶液红色褪去很慢，而后红色褪去越来越快？ 答：Mn2+对该反应有催化作用。刚开始时，高锰酸钾只有少量被还原释放出Mn2+，随着反应的进行，Mn2+含量增加，对反应的催化效果也就明显了。 5、标定KMnO4溶液时，开始加入KMnO4的速度太快，会造成什么后果? 答：标定KMnO4溶液的浓度时，滴定速度不能太快，否则加入的KMnO4溶液来不及与C2O42-反应就会在热的酸性溶液中发生分解： 实验九过氧化氢含量的测定 1、用高锰酸钾法测定H2O2时，为何不能通过加热来加 速反应？答：因H2O2在加热时易分解，所以用高 锰酸钾测定H2O2时，不能通过加热来加速反应。 实验十维生素C的含量测定武大分析化学思考题答案
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