第九章时程分析法
第九章时程分析法
第一节时程分析法的概念
振型分解法仅限于计算结构在地震作用下的弹性地震反应。时程分析法是用数值积
分求解运动微分方程的一种方法，在数学上称为逐步积分法。这种方法是从t=0时刻开始，一个时段接着一个时段地逐步计算，每一时段均利用前一时段的结果，而最初时段应根
据系统的初始条件来确定初始值。即是由初始状态开始逐步积分直至地震终止，求出结
构在地震作用下从静止到振动、直至振动终止整个过程的地震反应。
时程分析法是对结构动力方程直接进行逐步积分求解的一种动力分析方法。时程分
析法能给出结构地震反应的全过程，能给出地震过程中各构件进入弹塑性变形阶段的内
力和变形状态，因而能找出结构的薄弱环节。
时程分析法分为弹性时程分析法和弹塑性时程分析法两类。
第一阶段抗震计算“小震不坏”中，采用时程分析法进行补充计算，这时计算所采用
的结构刚度和阻尼在地震作用过程中保持不变，称为弹性时程分析。
在第二阶段抗震计算“大震不倒”中，采用时程分析法进行弹塑性变形计算，这时结
构刚度和阻尼随结构及其构件所处的非线性状态，在不同时刻可能取不同的数值，称为
弹塑性时程分析。弹塑性时程分析能够描述结构在强震作用下在弹性和非线性阶段的内力、变形，以及结构构件逐步开裂、屈服、破坏甚至倒塌的全过程。
第二节时程分析法的适用范围
一、时程分析法的适用范围
时程分析法是根据选定的地震波和结构恢复力特性曲线，对动力方程进行直接积分，采用逐步积分的方法计算地震过程中每一瞬时的结构位移、速度和加速度反应，从而可观察到结构在强震作用下弹性和非弹性阶段的内力变化以及构件开裂、损坏直至结构倒塌的全过程。但此法的计算工作十分繁重，须借助计算机，费用较高，且确定计算参数尚有许多困难，目前仅在一些重要的、特殊的、复杂的以及高层建筑结构的抗震设计中应用。《建筑抗震设计规范》对时程分析法的适用范围规定如下：
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《建筑抗震设计规范》的条文说明：
与振型分解反应谱法相比，时程分析法校正与补充了反应谱法分析的不足。主要是：
(1) 反应谱法采用的设计反应谱，只考虑了震动强度与平均频谱特性，而时程分析则全面反应了地震动强度、谱特征与持续时间三要素。
(2) 反应谱法是基于弹性假设，而时程分析系直接考虑构件与结构弹塑性特性，可以正确地找出结构薄弱环节，以便控制在罕遇地震作用下结构弹塑性反应，防止房屋倒塌的产生。
(3) 反应谱法只能分析最大地震反应，而用时程法分析可给出随时间变化的反应时程曲线，由此可
二、计算实例
【例9.2.1】下列高层建筑中，地震作用计算时( )宜采用时程分析法进行补充计算。
(I) 建筑设防类别为甲类的高层建筑结构
(Ⅱ) 设防烈度为8度，Ⅲ类场地上高度大于60m的高层建筑结构
(Ⅲ) 设防烈度为7度，高度大于80m的丙类高层建筑结构
(Ⅳ) 刚度与质量沿竖向分布特别不均匀的高层建筑结构
(A) (I)、(Ⅳ) (B) (Ⅱ)、(Ⅲ)
(C) (I)、(Ⅱ) (D) (Ⅲ)、(Ⅳ)
正答：(A)
根据《建筑抗震设计规范》第5.1.2条第3款的规定解答。
【例9.2.2】下列( )高层建筑结构，在进行地震作用计算时，可不采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算。
(A) 抗震设防烈度为7度、高度为70m、建造在Ⅱ类场地上的剪力墙结构，其第三层楼层侧向刚度为第四层楼层侧向刚度的45%
(B) 抗震设防烈度为8度、高度为105m、建造在Ⅱ类场上的错层剪力墙结构
(C) 抗震设防烈度为8度、高度为85m、建造在Ⅲ类场上的框架-核心筒结构
(D) 抗震设防烈度为9度、高度为45m、建造在Ⅰ类场上的框架-剪力墙结构
正答：(D)。
选项(A)符合《建筑抗震设计规范》第5.1.2条第3款的规定，特别不规则的建筑应采用时程分析法进行补充计算。
选项(B)符合《建筑抗震设计规范》第5.1.2条表5.1. 2-1的规定，应采用时程分析法进行补充计算。
选项(C)符合《建筑抗震设计规范》第5.1.2条表5.1.2-1的规定，应采用时程分析法进行补充计算。
选项(D)不符合《建筑抗震设计规范》第5.1.2条表5.1.2-1的规定，可不采用时程分析法进行补充计算。
第九章时程分析法9-3
练习题
【9.2.1】在下列高层建筑中进行地震作用计算时，( )宜采用时程分析法进行补充计算。
(A) 高柔的高层建筑结构
(B) 沿竖向刚度略有变化的52m高的乙类高层建筑结构
(C) 设防烈度为7度，高度大于100m的丙类高层建筑结构
(D) 甲类高层建筑结构
正答：(C)、(D)
由《建筑抗震设计规范》第5.1.2条第3款，特别不规则的建筑、甲类建筑和《建筑抗震设计规范》表 5.1.2-1所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算。
【9.2.2】在下列建筑中进行地震作用计算时，宜采用时程分析法进行补充计算的是( )。
(Ⅰ) 特别不规则的建筑
(Ⅱ) 甲类建筑
(Ⅲ) 7度设防烈度，高度120m的高层建筑
(Ⅳ) 8度设防烈度，Ⅱ类场地，高度为85m的高层建筑
(A) (Ⅰ) (Ⅱ) (B) (Ⅰ) (Ⅲ) (C) (Ⅰ) (Ⅱ) (Ⅳ) (D) (Ⅰ) (Ⅱ) (Ⅲ)
正答：(D)
根据《建筑抗震设计规范》第5.1.2条第3款的规定解答。
第三节时程分析法地震波的选取
对于结构地震反应的时程分析法，涉及的基本问题是：计算模型的确定；恢复力模型的建立（理想化的结构构件所受作用和变形之间的关系曲线）；选择地震加速度记录；确定合理的时程分析方法（如振型分解时程法、直接对运动方程组的逐步积分法等）。这里仅对地震波的选取作进一步讲述。
一、地震波的选取
时程分析法是采用地震波作为输入外荷载的。选取地震波是进行结构弹塑性地震反应时程分析的重要内容。选取地震波的目的，是要找出适合于拟建工程场地、抗震设防烈度的地震波，使结构弹塑性地震反应时程分析具有较强的针对性和准确性，为改进结构的抗震设计提供依据。
结构反应对地震记录十分敏感，波形选取不同，对结构影响较大。正确选择输入地震波，是采用时程分析法进行抗震设计的关键步骤。
地震时地面运动特征可以通过以下三要素来描述，即地震动强度、频谱特征和强震持续时间，这三要素之间的不同组合，影响着结构物的抗震安全性。
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(1) 地震动强度
地面运动强度常用的是地震加速度峰值，并把它作为地震烈度的定量标准。
(2) 频谱特性
频谱特性可由地震波的主要周期（占有优势分量的周期）表示，它受到许多因素的影响，如震源的特性、震中距离、场地条件等。在选择强震记录时，该地震波的主要周期应尽
量接近于建筑场地的自振周期和建筑物自振周期。这时可能会产生类共振现象，加剧建筑物的破坏。因此，地面运动的频谱变化直接影响结构的抗震性能。
(3) 强震持续时间
持续时间较长的波，因持续时间长时，地震波能量大，结
构反应较强烈。而且当结构的变形超过弹性范围时，持续时间
长，结构在振动过程中屈服的次数就多，从而易使结构塑性变
形积累而破坏。
强震持续时间可以定义为地震波上超过某一加速度限值a 0
的首末两点之间的时间间隔。在图9.3.1中，作水平线±a 0，T 1
和T 2分别为地震波与水平线的首次和末次交点，持续时间为T d =T 2–T 1，加速度限值a 0可根据情况选为
0.05g 或0.lg 。
目前在抗震设计中采用的地震波有下列两种。
1) 实际强震记录。根据所需的地面运动特征（加速度峰值、频谱特性、持续时间）相近似的条件来选择实际强震记录，实际地震记录必须加以数字化才能在计算中应用。所谓数字化就是把用曲线表示的加速度波形转换成一定时间间隔的加速度数值。
2) 模拟地震波。这是根据随机振动理论产生的符合所需统计特征（加速度峰值、频谱特性、持续时间）的地震波，又称人工地震波。如从大量实际地震记录的统计特征出发，则所产生的人工地震波就有相当的代表性。
第九章时程分析法9-5
时程分析法中所选的实际地震波和人工模拟地震波与结构抗震设计要求的地震波一般
存在差异，不能直接采用。因此，需要经过调整后才能应用。调整地震波的方法是，修改地震加速度幅值以实现不同设防烈度（震级）的要求；改变时间步长以改变频率范围；通过截断或重复地震记录以改变地震波的持续时间。
《建筑抗震设计规范》的条文说明：
时程分析法地震波选取涉及3各方面：（1）加速度时程最大值，（2）时程分析结果取值，（3）时程曲线选择
二、计算实例
【例9.3.1】加速度时程最大值
条件：某12层现浇框架-剪力墙结构，抗震设防烈度为8度，基本加速度为0.2g，应采用时程分析法进行补充计算。
要求：在多遇地震和罕遇地震作用下加速度时程最大值分别为多少？
答案：根据《建筑抗震设计规范》表5.1.2-2，在多遇地震作用下加速度时程最大值为70cm/s2，在罕遇地震作用下加速度时程最大值为400 cm/s2。
【例9.3.2】时程分析结果取值
条件：某12层现浇框架-剪力墙结构，已知振型分解反应谱法求得的底部剪力为6000kN，需进行弹性动力时程分析补充计算。现有2组实际地震记录加速度时程曲线P1、P2和l组人工模拟加速度时程曲线RP，3条时程曲线计算所得的结构底部剪力分别为：5200kN、5600kN、4000kN，假定实际记录地震波及人工波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。经验算时程曲线选取的正确。
要求：结构底部剪力取值。
答案：时程分析法计算的结构底部剪力最大值为5600kN，振型分解反应谱法求得的底部剪力为6000kN，根据《建筑抗震设计规范》第5.1.2条第3款，计算结果取6000 kN。
【例9.3.3】时程分析结果取值
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条件：某12层现浇框架-剪力墙结构，已知振型分解反应谱法求得的底部剪力为6000kN，需进行弹性动力时程分析补充计算。现有5组实际地震记录加速度时程曲线P1～P5和2组人工模拟加速度时程曲线RP1、RP2，各条时程曲线计算所得的结构底部剪力结果见表9.3.1，假定实际记录地震波及人工波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。经验算时程曲线选取的正确。
要求：结构底部剪力取值。
表9.3.1 结构底部剪力（kN）
答案：时程分析法计算的结构底部剪力平均值为5428.571kN，振型分解反应谱法求得的底部剪力为6000kN，根据《建筑抗震设计规范》第5.1.2条第3款，计算结果取6000 kN。
【例9.3.4】时程曲线选取
条件：某12层现浇框架-剪力墙结构，抗震设防烈度为8度，丙类建筑，设计地震分组为第一组，Ⅱ类建筑场地。已知振型分解反应谱法求得的底部剪力为6000kN，需进行弹性动力时程分析补充计算。现有4组实际地震记录加速度时程曲线P1-P4和l组人工模拟加速度时程曲线RP1，各条时程曲线计算所得的结构底部剪力见表9.3.2。假定实际记录地震波及人工波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。试问进行弹性动力时程分析时，采用下列（）组地震波才最为合理？
表9.3.2 结构底部剪力（kN）
(A) P1，P2，P3 (B) P1，P2，RP1 (C) Pl，P3，RP1 (D) P1，P4，RP1
正答：(D)
根据《建筑抗震设计规范》第5.1.2条第3款，振型分解反应谱法求得的底部剪力为6000kN，0.65×6000kN=3900kN，0.8×6000kN= 4800kN。
P2 =3800kN <3900kN，不符合要求。故(A)、(B)不是正确答案。
(5200+4700 +4000)/3=4633kN<4800kN。(C)不是正确答案。
(5200 +5600 +4000)/3=4933kN>4800kN。(D)是正确答案。
练习题
【9.3.1】某15层现浇框架-剪力墙结构，抗震设防烈度为7度，基本加速度为0.15g，需要采用时程分析法进行补充计算，在多遇地震用下加速度时程最大值为（）cm/s2。
(A) 55 (B) 35 (C) 220 (D) 310
正答：(A)
第九章时程分析法9-7
【9.3.2】某18层现浇框架-剪力墙结构，抗震设防烈度为8度，基本加速度为0.3g，需要采用时程分析法进行补充计算，在罕遇地震用下加速度时程最大值为（）cm/s2。
(A) 70 (B) 110 (C) 400 (D) 510
正答：(D)
【9.3.3】某12层现浇框架-剪力墙结构，已知振型分解反应谱法求得的底部剪力为5500kN，需进行弹性动力时程分析补充计算。现有2组实际地震记录加速度时程曲线P1、P2和l组人工模拟加速度时程曲线RP，3条时程曲线计算所得的结构底部剪力分别为：5100kN、5600kN、4100kN，假定实际记录地震波及人工波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。经验算时程曲线选取的正确。结构底部剪力取值为（）kN。
(A) 5100 (B) 4100 (C) 5500 (D) 5600
正答：(D)
【9.3.4】某12层现浇框架-剪力墙结构，已知振型分解反应谱法求得的底部剪力为5800kN，需进行弹性动力时程分析补充计算。现有5组实际地震记录加速度时程曲线P1～P5和2组人工模拟加速度时程曲线RP1、RP2，各条时程曲线计算所得的结构底部剪力结果见表9.3.3，假定实际记录地震波及人工波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。经验算时程曲线选取的正确。结构底部剪力取值为( )kN。
表9.3.3 结构底部剪力（kN）
(A) 6000 (B) 5100 (C) 5500 (D) 5800
正答：(D)
【9.3.5】某12层现浇框架-剪力墙结构，抗震设防烈度为8度，丙类建筑，设计地震分组为第一组，Ⅱ类建筑场地。已知振型分解反应谱法求得的底部剪力为5000kN，需进行弹性动力时程分析补充计算。现有4组实际地震记录加速度时程曲线P1-P4和l组人工模拟加速度时程曲线RP1，各条时程曲线计算所得的结构底部剪力见表9.3.4。假定实际记录地震波及人工波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。试问进行弹性动力时程分析时，采用下列（）组地震波才最为合理？
表9.3.4 结构底部剪力（kN）
(A) P1，P2，P3 (B) P1，P2，RP1 (C) Pl，P3，RP1 (D) P1，P4，RP1
正答：(D)
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【9.3.6】在地震作用下，高层建筑结构按时程分析法求得的底部剪力，若小于振型分解反应谱法所求得的底部剪力的80%时，其取值方法应符合( )。
(A) 至少取振型分解反应谱法计算结果的80%
(B) 按振型分解反应谱法计算的结果取用
(C) 按时程分析法计算的结果取用
(D) 按时程分析法计算结果的1.2倍取用
正答：(A)
根据《建筑抗震设计规范》第5.1.2条第3款的规定。
【9.3.7】7度设防地区采用时程分析的房屋高度范围( )。
(A) l00m (B) 80m (C) 120m (D) 60m
正答：(A)
根据《建筑抗震设计规范》表5.1.2-1的规定解答。
【9.3.8】下列对于钢筋混凝土高层建筑结构动力时程分析的几种观点，其中( )相对准确。
(A) 楼层竖向构件的最大水平位移大于该楼层平均值1.2倍的高度的高层建筑可不进行弹性动力时程分析补充计算
(B) 选用的加速度时程曲线，其平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比，在各个周期点上相差不大于20%
(C) 弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得的结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的80%
(D) 结构地震作用效应，可取多条时程曲线计算结果及振型分解反应谱法计算结果中的最大值。
正答：(B)
对于(A)项，规范、规程无此要求。根据《建筑结构抗震设计规范》第5.1.2条第3款，(B)准确，(C)、(D)不准确。
中考几何中的类比探究解题方法分析
中考几何中的类比探究解题方法分析 河南省息县城郊中学敖勇 河南省中考几何中的类比探究题是中考的第22题，题型以能力立意，突出“发展性”，侧重数学思想方法、数学基本活动经验的考查，试题有一定难度。试题特点关注知识的衔接点和交汇处，综合性较强。由于学生没有科学正确的解题方法，得分率很低。其原因不是学生知识的能量达不到，而是类比探究题中所隐含的数学思想和几何模型没有很好地理解与运用。 初中阶段学习的几何模型主要有：奶站模型，天桥模型，倍长中线模型，弦图模型，双垂直模型，三垂直模型……还有对称，平移，旋转，相似，折叠等知识，这些基本的数学知识学生实际上已经掌握，因不能结合已知条件的特征及结论和图形的情况，灵活把握，所以不能举一反三，触类旁通。（这些模型都隐含在教材的例题中）因此明确解题方向，正确作辅助线是我们做好几何类比探究题的最基本的思想。那么什么叫类比探究呢？类比探究：是一类共性条件与特殊条件相结合，由特殊情形到一般情形（或由简单情形到复杂情形）逐步深入，解决思想方法一脉相承的综合性题目，常以几何综合题为主）。 解决类比探究问题的一般方法： 1、根据题干条件，结合分支条件先解决第一问； 2、用解决上一问的方法类比解决下一问，如果不能，两问结合起来分析，找出不能类比的原因和为变特征，依据不变的特征，探索新的方法。 类比探究：图形结构类似、问题类似、常含探究、类比等关键词。 【类比探究解题方法和思路】 1、找特征（中点、特殊角、折叠等），找模型：相似（母子型、A字型、八字型）三线合一、面积等； 2、借助问与问之间的联系，寻找条件和思路。 3、照搬：照搬上一问的方法，思路解决问题，如照搬字母、照搬辅助线、照搬全等、照搬相似等。 4、找结构：寻找不变的结构，利用不变结构的特征解决问题。
第19章-滴定分析法
第1９章 滴定分析法 【19-1】写出下列各酸碱水溶液的质子条件式： （１)ＮＨ4C ｌ ? （2）NH 4Ac ??? (3)H Ａｃ + H 3B Ｏ3 (4）H 2ＳＯ４ + ＨCO ＯH ?? (5)NaH 2PO ４ ＋ Na 2H ＰO ４ (6)ＮａNH 4H ＰO ４ 答:(1）NH 4C ｌ:c(NH ３) ＋ c(ＯH -) = c(H ＋ ） (２)N Ｈ4A ｃ：ｃ(ＮH 3) + c(ＯH -) ＝ c(H +) + c(HAc) (3）HA ｃ + H 3BO 3：c(H +) ＝ c(ＯH -） + c(Ac -) ＋ c(H 4ＢO ４-） (4）H ２ＳO 4 ＋ HCOOH:ｃ（H +) ＝ c （OH -) + c(HCOO -) ＋ c （HSO 4-) ＋ 2c （SO 4２－ ) (５)NaH 2PO4 + Ｎａ2HPO 4 c 1 c 2 以NaH 2PO 4为零水准： ｃ(H +) ＋ ｃ(H ３ＰＯ4) ＝ c(O Ｈ－ ) + c(H ＰO ４２ -) + ２c(PO 4２ -)–ｃ２ 以Na 2HPO 4为零水准: ｃ(H +） + c(H ２PO ４-) +２c(H 3ＰＯ4）–c 1= c(O Ｈ-) + c(P Ｏ43-) （6）Na ＮH 4HPO 4:c(H +) + c(H 2PO 4-) +２c(H 3PO 4） = ｃ(ＯH － ） + c(ＰO 43－ ） ＋ c(NH 3) 【19-2】计算下列溶液的pH ： （1)50mL ０.10 ｍo ｌ·L -1 H 3ＰO 4 (2）50m Ｌ 0.10 ｍol·Ｌ －１ H ３P Ｏ4 ＋ 25ｍL 0.１0 mol·L -１ NaO Ｈ （3）50m Ｌ 0.10 m ｏl·L -１ H 3PO 4 + 50m Ｌ 0.1０ m ｏl·L -1 NaOH (4)５0ｍL 0.10 ｍo ｌ·L -1 H 3PO 4 + ７5ｍＬ 0．1０ mo ｌ·Ｌ－ 1 NaOH 解：(１)已知H ３PO 4的K a 1 = 6.9×10-3，K a 2 = 6．２×10-８ , K a 3 = 4.８×1０-1３ 由于K a 1＞> K ａ2 >> K a 3, 3 1109.61 .0-?= a K c <５0０,故应用一元弱酸的近似公式： ［H +] ＝ c K K K a a a 12 1 14 2++– = –1.0109.64 )109.6(2109.632 33??+?+?--- = 2．3× １０-2 ｍol.L -1 pH = １.64 (２)Ｈ3PO 4与ＮaOH 反应,生成ＮaH 2PO 4,浓度为： 0333.025 500.10) (25=+?mo ｌ·L –1
分析方法总结及优缺点
一、德尔菲法 优点：1、能充分发挥各位专家的作用，集思广益，准确性高。 2、能把各位专家意见的分歧点表达出来，取各家之长，避各家之短。 3、权威人士的意见影响他人的意见； 4、有些专家碍于情面，不愿意发表与其他人不同的意见； 5、出于自尊心而不愿意修改自己原来不全面的意见。 缺点： 德尔菲法的主要缺点是过程比较复杂，花费时间较长。 适用范围：项目规模宏大且环境条件复杂的预测情境。 二、类比法 优点：1、它不涉及任何一般性原则，它不需要在“一般性原则”的基础上进行推理。它只是一种由具体情况到具体情况的推理方式，其优越性在于它所得出的结论可以在今后的超出原案例事实的情况下进行应用。 2、类比法比其他方法具有更高的精确性； 3、类比过程中的步骤可以文档化以便修改。 缺点： 1 严重依赖于历史数据的可用性； 2 能否找出一个或一组好的项目范例对最终估算结果的精确度有着决 定性的影响； 3 对初始估算值进行调整依赖于专家判断。 适用范围：类比法是按同类事物或相似事物的发展规律相一致的原则，对预测目标事物加以对比分析，来推断预测目标事物未来发展趋向与可能水平的一种预测方
法。类比法应用形式很多，如由点推算面、由局部类推整体、由类似产品类推新产品、由相似国外国际市场类推国内国际市场等等。类比法一般适用于预测潜在购买力和需求量、开拓新国际市场、预测新商品长期的销售变化规律等。类比法适合于中长期的预测。 三、回归分析法 优点：1、从收入动因的高度来判断收入变化的合理性，彻底抛弃了前述“无重大波动即为正常”的不合理假设。并且，回归分析不再只是简单的数据比较，而是以一整套科学的统计方法为基础。 、运用回归方法对销售收入进行分析性复核，可以考虑更多的影响因素作为解释变量，即使被审计单位熟悉了这种方法，其粉饰和操纵财务报表的成本也十分高昂。 缺点：需要掌握大量数据， 应用：社会经济现象之间的相关关系往往艰以用确定性的函数关系来描述，它们大多是随机性的，要通过统计观察才能找出其中规律。回归分桥是利用统计学原理描述随机变量间相关关系的一种重要方法。 四、时间序列分析法 优点：根据市场过去的变化趋势预测未来的发展，根据客观事物发展的这种连续规律性，运用过去的历史数据，通过统计分析，进一步推测市场未来的发展趋势。 缺点：运用时间序列分析进行量的预测，实际上将所有的影响因素归结到时间这一因素上，只承认所有影响因素的综合作用，并在未来对预测对象仍然
第19章-滴定分析法
第19章 滴定分析法 【19-1】写出下列各酸碱水溶液的质子条件式： （1）NH 4Cl （2）NH 4Ac （3）HAc + H 3BO 3 （4）H 2SO 4 + HCOOH （5）NaH 2PO4 + Na 2HPO 4 （6）NaNH 4HPO 4 答：（1）NH 4Cl ：c(NH 3) + c(OH -) = c(H +) （2）NH 4Ac ：c(NH 3) + c(OH -) = c(H +) + c(HAc) （3）HAc + H 3BO 3：c(H +) = c(OH -) + c(Ac -) + c(H 4BO 4-) （4）H 2SO 4 + HCOOH ：c(H +) = c(OH -) + c(HCOO -) + c(HSO 4-) + 2c(SO 42-) （5）NaH 2PO4 + Na 2HPO 4 c 1 c 2 以NaH 2PO 4为零水准： c(H +) + c(H 3PO 4) = c(OH -) + c(HPO 42-) + 2c(PO 42-)–c 2 以Na 2HPO 4为零水准： c(H +) + c(H 2PO 4-) +2c(H 3PO 4)–c 1= c(OH -) + c(PO 43-) （6）NaNH 4HPO 4：c(H +) + c(H 2PO 4-) +2c(H 3PO 4) = c(OH -) + c(PO 43-) + c(NH 3) 【19-2】计算下列溶液的pH ： （1）50mL 0.10 mol·L -1 H 3PO 4 （2）50mL 0.10 mol·L -1 H 3PO 4 + 25mL 0.10 mol·L -1 NaOH （3）50mL 0.10 mol·L -1 H 3PO 4 + 50mL 0.10 mol·L -1 NaOH （4）50mL 0.10 mol·L -1 H 3PO 4 + 75mL 0.10 mol·L -1 NaOH 解：（1）已知H 3PO 4的K a 1 = 6.9×10-3，K a 2 = 6.2×10-8， K a 3 = 4.8×10-13 由于K a 1>> K a 2 >> K a 3， 3 1109.61 .0-?= a K c <500，故应用一元弱酸的近似公式： [H +] = c K K K a a a 12 1 14 2++– = –1.0109.64 )109.6(2109.632 33??+?+?--- = 2.3× 10-2 mol.L -1 pH = 1.64 （2）H 3PO 4与NaOH 反应，生成NaH 2PO 4，浓度为： 0333.025 500.10) (25=+?mol·L –1
第五章质谱分析法(教案)
第五章质谱分析法 质谱法是通过将样品转化为运动的气态离子并按质荷比(M／Z)大小进行分离并记录其信息的分析方法。所得结果以图谱表达，即所谓的质谱图（亦称质谱，Mass Spectrum）。根据质谱图提供的信息可以进行多种有机物及无机物的定性和定量分析、复杂化合物的结构分析、样品中各种同位素比的测定及固体表面的结构和组成分析等。 从20世纪60年代开始，质谱法更加普遍地应用到有机化学和生物化学领域。化学家们认识到由于质谱法的独特的电离过程及分离方式，从中获得的信息是具有化学本性，直接与其结构相关的，可以用它来阐明各种物质的分子结构。正是由于这些因素，质谱仪成为多数研究室及分析实验室的标准仪器之一。 质谱仪 (一）质谱仪的工作原理 质谱仪是利用电磁学原理，使带电的样品离子按质荷比进行分离的装置。离子电离后经加速进入磁场中，其动能与加速电压及电荷Z有关，即 （二）质谱仪的主要性能指标
1．质量测定范围 质谱仪的质量测定范围表示质谱仪所能够进行分析的样品的相对原子质量（或相对分子质量）范围，通常采用原子质量单位（unified atomic mass unit，符号u）进行度量。原子质量单位是由12C来定义的，即一个处于基态的12C中性原子的质量的1/2。 而在非精确测量物质的场合，常采用原子核中所含质子和中子的总数即“质量数”来表示质量的大小，其数值等于其相对质量数的整数。 测定气体用的质谱仪，一般质量测定范围在2～100，而有机质谱仪一般可达几千。现代质谱仪甚至可以研究相对分子质量达几十万的生化样品。 2．分辨本领 所谓分辨本领，是指质谱仪分开相邻质量数离子的能力，一般定义是：对两个相等强度的相邻峰，当两峰间的峰谷不大于其峰高10％时，则认为两峰已经分开，其分辨率
分析化学习题第章滴定分析法
习题 1（酸碱滴定一） 1.用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定0.1000 mol·L-1的甲酸溶液，化学计量点pH是多少？计算用酚酞做指示剂(pH＝9.0）时的终点误差。（参考答案） 答： 2.用mol·L-1的HCl溶液滴定20.00 mL mol·L-1的，化学计量点前后0.1%的pH是多少？若用酚酞做指示剂（PT为9.0）计算终点误差。（参考答案） 答： 化学计量点前0.1％： 3.用0.1000 mol·L-1 HCl溶液滴定20.00 mL0.1000 mol·L-1的NaOH，若NaOH溶液中同时含有0.1000 mol·L-1的NaAc。计算化学计量点以及化学计量点前后0.1%时的pH。若滴定到pH7.0，终点误差有多大？（参考答案）
答： (1) 化学计量点时，体系中有0.0500 mol·L-1 NaAc。 4.用0.2000 mol·L-1HCl溶液滴定0.2000 mol·L-1一元弱碱B(p K b=6.0),计算化学计量点的pH和化学计量点前后0.1%的pH。若所用溶液的浓度都是0.0200 mol·L-1，结果又如何？（参考答案） 答： (1)化学计量点时
(2)当浓度为0.0200 mol·L-1时
5.计算0.1000 mol·L-1NaOH滴定0.1000 mol·L-1至pH=5.0和pH=10.0时的终点误差。（参考答案） 答： 滴定至pH＝5.0，相当于滴定至
6.用克氏定氮法测定试样含氮量时，用过量的100 mL0.3 mol·L-1HCl吸收氮，然后用0.2 mol·L-1NaOH 标准溶液返滴。若吸收液中氨的总浓度为0.2 mol·L-1，计算化学计量点pH和返滴到pH为4.0及 7.0时的终点误差。（参考答案） 答： 化学计量点体系中的主体成份为 7.下列物质能否用酸碱滴定法直接测定？使用什么标准溶液和指示剂。如果不能，可用什么方法使之适用于酸碱滴定法进行测定？ (1) 乙胺；(2) ; (3) HF ; (4) NaAc ; (5) ; (6) 硼砂；(7) 苯胺 ; (8) （参考答案）
仪器分析第9章 质谱分析法
第9章质谱分析法(MS) 1概述 质谱法是通过将样品转化为运动的气态离子并按质荷比(M/Z)大小进行分离并记录其信息的分析方法。 ?分析对象：样品离子 ?质谱不是光谱，而是带电离子的质量谱。 根据质谱图提供的信息可以进行多种有机物及无机物的定性和定量分析、复杂化合物的结构分析、样品中各种同位素比的测定及固体表面的结构和组成分析等 1.1分类 1有机质谱仪： 1）气相色谱-质谱联用仪 2）液相色谱-质谱联用仪 3）其他质谱仪:傅立叶变换质谱仪、基质辅助激光解吸-飞行时间变质谱仪 2无机质谱仪：ICP-MS 3同位素质谱仪：轻元素同位素，重元素同位素 4气体分析质谱仪 1.2质谱分析基本术语 1.2.1质量数和质量范围 ?在质谱分析中，被测定的分子和原子都是以离子形式记录的，如果离 子只带一个电荷，则离子的质荷比在数值上就等于它的质量数 ?质谱仪的质量范围是指仪器所能测量的离子质荷比范围．气体分析用 质谱仪的质量范围一般从2～100，而有机质谱仪的质量范围一般从几 十到几千，如果离子带的电荷增多，则，质量范围也增大。 1.2.2分辨率：表示仪器分开两个相邻质量数离子的能力 对两个相等强度的相邻峰，当两峰间的峰谷不大于其峰高的10％时，可认 为此两峰已经分开（图9-6），这时，仪器的分辨率R用下式计算 1.2.3灵敏度： ?灵敏度对于不同用途的质谱仪有不同的表示方法．有机质谱常用绝对 灵敏度，无机质谱常用相对灵敏度，而同位素分析质谱常用丰度灵敏 度。 ?绝对灵敏度是指仪器能检测的最小样品量．目前，有机质谱仪灵敏度 可优于10-10g
?相对灵敏度：仪器可以同时检测的大组分与小组分含量之比 ?分析灵敏度：输入仪器的样品量和输出仪器的信号之比 1.3质谱基本原理： 加速电场中所获得的势能转化为动能：Vz=v2 在磁场中运动，向心力等于离心力：Hzv= 联立上述两式，可得： 质核比：，运动半径R：R2= 加速电压V，磁场强度H，离子电荷z，离子速度v，离子质量m，R离子运动半径 （1）固定H、V，改变R：离子的m/z大，偏转半径也大，通过磁场可以把不同离子分开 （2）固定R，连续改变H、V。在一定磁感应强度B下，改变加速电压V可以使不同离子先后通过检测器，实现质量扫描，得到质谱。 2质谱仪器——质谱仪 质谱分析的一般过程：通过合适的进样装置将样品引入并进行气化，气化后的样品进入离子源进行电离，电离后的离子经过适当加速后进入质量分析器，按不同质核比进行分离，然后到达检测系统，将生成的离子流变成放大的电信号，并按照对应的质核比记录下来。 2.1进样系统 ?进样系统一般由管道、阀门、压力表、样品贮存器和漏口组成． ?它适用于室温下气体或易挥发液体样品的分析 ?有机质谱仪常与色谱仪联用．色谱仪是质谱仪的进样系统，由色谱柱流出的 样品经喷射式分子分离装置将载气分离后进入质谱仪 ?用于无机物分析的质谱仪，没有专门的进样系统，一般是把要分析的样品制 成电极，置于离子源中，靠高频高压使它电离 2.2离子源：用于产生离子的装置（把样品分子或原子电离成离子） 主要有电子电离源、化学电离源、火花电离源和高频火花源等
质谱分析法简介及其在检测认证领域中的应用
质谱分析法简介及其在检测认证领域中的应用 摘要：从1910年第一台质谱仪的研制成功，到今天100年的时间里，质谱经历了快速的发展，而质谱的应用也越来越广泛，它发挥的作用也越来越重要。本文对有机质谱的基本知识进行简单阐述，重点介绍了离子源和质量分析器部分。此外，本文还介绍了质谱分析法在食品安全、环境检测及一些环保法令要求等检测领域的应用。 关键词：质谱检测认证应用 一、前言 质谱分析是先将物质离子化，按离子的质荷比分离，然后测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法[1]。 随着质谱分析法的发展，此方法已经在很多科学研究以及生产领域得到广发应用，并促进了科学研究及生活生产力的发展。按研究对象划分，质谱分析法大致可分为同位素质谱分析、无机质谱分析以及有机质谱分析。本文将重点介绍有机质谱的基本知识及其在化学检测认证领域的应用。 二、有机质谱的基本介绍 对于一台质谱仪，主要由进样系统、离子源、质量分析器、检测器、计算机-数据系统、真空系统组成。离子源、质量分析器为质谱仪的核心部分。 2.1 离子源[2] 离子源是质谱仪最主要的组成部件之一，其作用是使被分析的物质电离成离子，并将离子会聚成一定能量和一定几何形状的离子束。由于被分析物质的多样性和分析要求的差异，物质电离的方法和原理也各不相同。常见的电离方法有电子轰击电离（EI）、化学电离（CI）、场电离（FI）和场解析（FD）、快原子轰击（FAB）、基质辅助激光解析电离（MALDI）、电喷雾电离（ESI）和大气压化学电离（APCI）。上述电离方式中，电子轰击电离在化学检测认证领域应用最为广泛。为了克服电子轰击电离中碎片离子峰太多而分子离子峰强度太低甚至没有的缺点，有时需要软电离（Soft Ionization）的数据相配合，其中化学电离、场电离和场解析、快原子轰击以及基质辅助激光解析电离都为软电离。电喷雾电离和大气压化学电离主要应用于高效液相色谱和质谱联用。 2.2 质量分析器[2] 质量分析器是质谱仪的主体部分。质量分析仪包括：单聚焦（Single-Focusing）和双聚焦(Duoble-Focusing)质量分析器、四级杆质量分析器（Quadrupole Mass Analyzer）、离子阱（Ion Trap）、飞行时间质谱计（Time of Flight）、傅立叶变换质谱计（Fourier Transform Mass Spectrometer）。单聚焦质量分析器使用扇形磁场，双聚焦质量分析器使用扇形电场和扇形磁场。这样的质量分析器曾经是有机质谱的主体，现在也仍然发挥作用。四极杆质量分析器的优点比较突出，现处于大力应用阶段。离子阱可实现“时间上”的多级串联质谱。飞行时间质谱计特别适合生物大分子的测定，以及做串联质谱的第二级。傅立叶变换质谱计的分辨率极高，远远超过其它质谱计。 三、在化学检测认证领域的应用 随着社会的发展，环境污染、食品安全等问题越受关注。本文着重从食品安全、环境检测以及环保指令等三方面介绍质谱技术的应用。 3.1 食品安全检测领域应用 民与食为天，食品安全问题是关系到国计民生的头等大事。特别是随着人们生活水平的
类比法使抽象概念形象化分析
类比法使抽象概念形象化分析 初中物理教材中很多科学知识无法用实验演示，教师总是强加塞给学生，使学生很快丧失了学习的趣味性，因为学生头脑中装的物理素材很少。作为教师，应通过类比法让科学道理形象化，形象化的东西摆在学生面前，学生才会真真切切感觉到。初中学生需要的就是这种感觉，有了这种感觉，他们的求知欲才会应运而生，学习趣味会更加浓厚，课堂会更加活跃，教师教得轻松，学生学得快乐，从而提高教学效益，收到事半功倍的效果。 现叙述一个案例： 一、导体中为什么会有大量的自由电子?而绝缘体中几乎没有自由电子? 教师讲：电子绕原子核旋转，不同物质的原子核束缚电子的本领不一样，绝缘体相比之下束缚电子本领更强，很少有电子可以挣脱原子核的束缚成为自由电子。 教师类比: 各班的班长对自己班的学生的束缚能力不一样，自习课时，能力强的班长管理的学生会认真做作业，很少有学生不认真做作业，类比为自由电子，能力弱的反之。 二、电流怎样形成? 教师讲：如金属导体，在没有电压作用下，它里面的自由电子是杂乱无章运动的，不能形成电流，一旦在电压作用下，这些自由电子便由杂乱无章运动改为定向移动，即形成电流。 教师类比：把你们的教室看成一段导体，每个学生看成一个自由电子，没有教师的管理，你们在教室里随便走动，这时能不能定向走动?假如教师管理，让你们排成一列纵队，围绕教室逆时针转圈，这时能不能定向走动? 三、如何依据电流的流向分析正常电路和电源短路? 准备知识： (1)电阻表示导体对电流阻碍作用的强弱。 (2)基本电路中的四大元件：电源、导线、开关、用电器(电阻)。 (3)向学生说明：这些元件本来都有电阻，而往往忽略电源、导线、开关的电阻，而不忽略用电器的电阻。 (4)电源外部自由电子由负极移向正极(物理学中规定，电流由正极流向负极)。 (5)打比方：电流欺软怕硬。 (6)微弱电流忽略不计。 1. 教师讲：电源短路是将导线直接接在电源的两端，形成强大电流，迅速烧毁电源，甚至引发火灾，这是严重的电路故障。 教师类比：你们都在教室里，现要出去且只有前门可走，前门有一个人守门，这人很软弱(类比为无电阻)，你们蜂拥而出，会不会形成强大的拥挤?会不会有危险? 2. 教师讲：如果在电路中接一个白炽灯泡，就不会形成强大的电流，也不会有危险。 教师类比：如果守门人很凶，你们只会排队而出，会不会形成强大的拥挤?感觉安全吗? 3. 教师讲：如果将一根导线并在灯泡的两端(试触法)，看到灯泡不亮，用电流流向分析，电流流到十字路口作出的选择是：不经过灯泡，而是绕道而行。 教师类比：你们现在要出教室，前后门都开着，前门守门人很凶，而后门守门人很软弱，你们便不会从前门走，而是从后门蜂拥而出，同样会形成强大的拥挤。 小结：如果这个类比法用得好，后面的如①串联电路的局部短路和电源短路;②并联电路只有电源短路;③电路故障分析等难点内容都能够很好的被学生掌握，且印象很深。 分析这个案例，不难看出：
第三章 滴定分析法 复习题
第三章复习题 一、选择题（可能多选） 1. 汽油等有机溶剂着火时，不能使用下列哪些灭火剂： A，砂； B.水；C．CO2D．CCl4 C．2、3、4、1 D. 4、1、2、3 3. 下列贮存试剂的方法中何者是错误的? A. P2O5存放于干燥器中； B. SnCl2密封于棕色玻璃瓶中； C. NH4F密封于棕色玻璃瓶内； D. KOH密封于塑料瓶小； 4. 现需配制0.2mol／L HCl溶液和0. 2mol／LH2SO4溶液，请从下列仪器中选一最合适的仪器量取浓酸： A 容量瓶； B 移液管； C. 量筒；D．酸式滴定管； 5. 欲取50 m1某溶液进行滴定，要求容积量取的相对误差≤0.1％；在下列量器中宜选用何者? A．50ml量筒： B. 50ml移液管；C．50ml滴定管； D 50ml容量瓶； 6. 现需配制0.1000mol·L-1 K2Cr2O7溶液，请从下列量器中选用一最合适的量器： A．容量瓶 B 移液管；c．量筒；D 酸式滴定管； 7. 沉淀灼烧温度一般高达800℃以上，灼烧时常用下何种器皿： A.银坩埚； B 铁坩埚； C 镍坩埚； D 瓷坩埚 8. 使用碱式摘定管进行滴定的正确操作方法应是： A. 左手捏于稍低于玻璃珠的近旁； B.左手捏于稍高于玻璃珠的近旁； C．右手捏于稍高于玻璃珠的近旁；D．左手用力捏于玻璃珠上面的橡皮管上。 9. 下列哪些操作是错误的? A. 配制NaOH标准溶液时，用量筒量取水； B. 把K2Cr2O7标准溶液装在碱式滴定管中； C．把Na2S2O3标准溶液贮于棕色细口瓶中， D. 用EDTA标准溶液滴定Ca2+时，滴定速度要慢些； 10. 下列物质的干燥条件中何者是错误的： A. 邻苯二甲酸氢钾在105～110℃的电烘箱中； B. Na2CO3在105～110℃电烘箱中； C. CaCO3放110℃的电烘箱中干燥；D．H2C2O4·2H2O放在空的干燥器中； D. NaCl放在铂干埚中500～650℃保持40～50分钟并在硫酸干燥器中冷却。 11. 下列操作中哪一种是错误的： A．用台天平称取固体NaOH来配制NaOH溶液； B. 以K2Cr2O7标定Na2S2O3溶液浓度时用碘量瓶； C. 上述滴定(C)中，淀粉指示剂宜在近终点时加入；
第九章 质谱法
第九章质谱法 9.1 概述 质谱分析法（mass spectrometry）是通过样品离子的质量和强度的测定，来进行成分和结构分析的一种分析方法。 1．质谱过程与光谱过程对比 图9-1 质谱过程与光谱过程对比 质谱与光谱的过程类似，但基本原理不同（图9-1） 图9-1（3）显示了质谱的全过程：样品通过进样系统进入离子源，由于结构性质不同而电离为各种不同质荷比（m/z）的离子碎片，而后带有样品信息的离子碎片被加速进入质量分析器，在其磁场作用下，离子的运动半径与其质荷比的平方根成正比，因而使不同质荷比的离子在磁场中被分离，并按质荷比大小依次抵达检测器，经记录即得样品的质谱（mass spectrum MS）。 2．质谱分析法的特点和用途 质谱是定性鉴定与研究分子结构的有效方法。主要特点是： （1）灵敏度高，样品用量少：目前有机质谱仪的绝对灵敏度可达5 pg（pg为10－12 g），有微克量级的样品即可得到分析结果。 （2）分析速度快：扫描1～1000u①一般仅需1～几秒，最快可达1/1000秒，因此，可实现色谱-质谱在线联接。 （3）测定对象广：不仅可测气体、液体，凡是在室温下具有10－7Pa蒸气压的固体，如低熔点金属（如锌等）及高分子化合物（如多肽等）都可测定。 质谱法的用途： （1）求准确的分子量：由高分辨质谱获得分子离子峰的质量，可测出精确的分子量。 （2）鉴定化合物：如果事先可估计出样品的结构，用同一装置，同样操作条件测定标准样品及未知样品，比较它们的谱图可进行鉴定。 ①u=原子质量单位，1u=1.6605655×10－27kg
（3）推测未知物的结构：从离子碎片获得的信息可推测分子结构。 （4）测定分子中Cl 、Br 等的原子数：同位素含量比较多的元素（Cl 、Br 等），可通过同位素峰强度比及其分布特征推算出这些原子的数目。 9.2 质谱仪及其工作原理 9.2.1 原理 图9-2是质谱仪的示意图。质谱仪由离子化、质量分离和离子检测等三部分组成。 被气化的分子，受到高能电子流（～70eV ）的轰击，失去一个电子，变成带正电的分子离子。这些分子在极短的时间内，又碎裂成各种不同质量的碎片离子、中性分子或自由基。 在离子化室被电子流轰击而生成的各种正离子，受到电场的加速，获得一定的动能，该动能与加速电压之间的关系为： zV mv 212 = （9.1） m ——正离子质量，v ——正离子速度 z ——正离子电荷，V ——加速电压 图9-2 质谱分析仪示意图 加速后的离子在质量分析器中，受到磁场力（Lorentz 力）的作用，作圆周运动时，运动轨迹发生偏转。而圆周运动的离心力等于磁场力： m · R v 2 =Hzv （9.2） 式中H —磁场强度，R —离子偏转半径。 经整理： V 2H R z m 2 2= / （9.3） z m H V 2R 2 ? = （9.4） 后边两式，为磁偏转分析器的质谱仪方程。式中单位m ，原子质量单位；z ，离子所带电荷的数目；H ，高斯；V ，伏特；R ，厘米。 在上式，依次改变磁场强度H 或加速电压V ，就可以使具有不同质荷比m/z 的离子按次序沿半径为R 的轨迹飞向检测器，从而得到一按m/z 大小依次排列的谱—质谱。 9.2.2 离子源 离子源的功用是将样品分子或原子电离成离子。质谱仪的离子源种类很多，其原理和用途各不相同，离子源的选择对样品测定的成败至关重要，尤其当分子离子不易出峰时，选择适当的离子源，就能得到响应较好的质谱信息。下边简单介绍几种常用的离子源。 1．电子轰击源（Electron impact Source EI ） 电子轰击源由离子化区和离子加速区组成（见图9-3）。在外电场的作用下，用（8～100ev ）的热电子流去轰击样品，产生各种离子，然后在加速区被加速而进入质量分析器。这是一种最常用的离子化方法。
第19章-滴定分析法
第19章-滴定分析法
第19章滴定分析法 【19-1】写出下列各酸碱水溶液的质子条件式：（1）NH4Cl （2）NH4Ac （3）HAc + H3BO3 （4）H2SO4 + HCOOH （5）NaH2PO4 + Na2HPO4 （6）NaNH4HPO4 答：（1）NH4Cl：c(NH3) + c(OH-) = c(H+) （2）NH4Ac：c(NH3) + c(OH-) = c(H+) + c(HAc) （3）HAc + H3BO3：c(H+) = c(OH-) + c(Ac-) + c(H4BO4-) （4）H2SO4 + HCOOH：c(H+) = c(OH-) + c(HCOO-) + c(HSO4-) + 2c(SO42-) （5）NaH2PO4 + Na2HPO4 c1c2 以NaH2PO4为零水准： c(H+) + c(H3PO4) = c(OH-) + c(HPO42-) + 2c(PO42-)–c2 以Na2HPO4为零水准： c(H+) + c(H2PO4-) +2c(H3PO4)–c1= c(OH-) + c(PO43-) （6）NaNH4HPO4：c(H+) + c(H2PO4-) +2c(H3PO4) = c(OH-) + c(PO43-) + c(NH3) 【19-2】计算下列溶液的pH：
（1）50mL 0.10 mol·L -1 H 3PO 4 （2）50mL 0.10 mol·L -1 H 3PO 4 + 25mL 0.10 mol·L -1 NaOH （3）50mL 0.10 mol·L -1 H 3PO 4 + 50mL 0.10 mol·L -1 NaOH （4）50mL 0.10 mol·L -1 H 3PO 4 + 75mL 0.10 mol·L -1 NaOH 解：（1）已知H 3PO 4的K a 1 = 6.9×10-3，K a 2 = 6.2×10-8， K a 3 = 4.8×10-13 由于K a 1>> K a 2 >> K a 3， 3 1109.6 1 .0-?= a K c <500，故应用一 元弱酸的近似公式： [H + ] = c K K K a a a 12 1 14 2++– = – 1.0109.64 )109.6(2109.632 33??+?+?--- = 2.3×10-2 mol.L -1 pH = 1.64 （2）H 3PO 4与NaOH 反应，生成NaH 2PO 4，浓度 为：0333.025 500.10) (25=+?mol·L –1 根据溶液组成，按共轭酸碱对公式进行溶液pH 计算，先按最简式计算：3[]7.5210a a a b b c c H K c c + -==??
第三章滴定分析法概论复习题及参考答案(1)
第三章滴定分析法概论复习题及参考答案（1） 一、解释并记忆（14分） 1、滴定液（标准溶液）：已知准确浓度的试剂溶液。 2、滴定：用滴定管滴加溶液的操作过程。 3、化学计量点：标准溶液与待测组分恰好完全反应之点。 4、指示剂：滴定分析中能发生颜色改变而指示终点的试剂 5、终点：指示剂变色时，停止滴定操作之点。 6、终点误差：终点与计量点之间的差别。 7、标定：利用基准物质或已知准确浓度的溶液来确定标准溶液浓度的操作过程。 二．填空题（20分） 1、滴定分析法（容量分析法）是使用滴定管将一种已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）滴加到待测物的溶液中，直到与待测组分恰好完全反应为止，然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，算出待测组分的含量的分析方法。 2、滴定分析法的特点有：准确度高，操作简便、测定快速，应用广泛，适于常量分析。 3、滴定分析法可法分为：酸碱滴定法；沉淀滴定法；配位滴定法；氧化还原滴定法及非水溶液滴定法。 4、滴定分析法的滴定方式有：直接滴定法；返滴定法；置换滴定法；间接滴定法。 5、标准溶液的标定方法有：1)基准物质标定法：①多次称量法②移液管法；2)滴定液比较法。 三、简答题（26分）
1、简述滴定反应的条件。（4分） 答：能用于滴定分析的化学反应要快、要定量地完成（≧99.9%）（无副反应）（反应必须具有确定的化学计量关系）；要有适当简便的方法确定滴定终点。 2、什么是基准物质？它应具备什么条件？（6分） 答：基准物质是可用来直接配制滴定液或标定溶液浓度的物质。 对基准物质应具备的条件有：(1)纯度要高：物质必须具有足够的纯度(99.9%) (2)组成要固定：物质组成与化学式应完全符合；(3)性质要稳定； (4)摩尔质量（M）要较大。 3、简述标准溶液的配制方法。（10分） 答：方法有：1）直接法：用分析天平称量基准物质，用容量瓶配制，定容。 步骤：称量→溶解→转移→定容→计算，根据称量的质量和体积计算标准溶液的准确浓度。公式：cV＝m/M。2）间接法（标定法）：标准溶液的浓度通过基准物质来确定或用另一种标准溶液来确定的方法。先配成近似浓度的溶液，再用基准物质或另一种标准溶液来确定它的准确浓度。 4、简述滴定度的概念。（6分） 答：滴定度有两种表示方法：1）指每毫升滴定液中所含溶质的质量（g/ml），以T B表示。m B＝T B·V；2）指每毫升滴定液相当于被测物质的质量（g/ml），以T B/A表示。m A＝T B/A·V。
语法分析类比推理题
语法分析巧解类比推理题 国家公务员考试行测数学运算—抽屉原理问题 抽屉原理有时也被称为鸽巢原理(“如果有五个鸽子笼，养鸽人养了6只鸽子，那么当鸽子飞回笼中后，至少有一个笼子中装有2只鸽子”)。它是德国数学家狄利克雷首先明确的提出来并用以证明一些数论中的问题，因此，也称为狄利克雷原理。它是组合数学中一个重要的原理。 假设有3个苹果放入2个抽屉中，则必然有一个抽屉中有2个苹果，她的一般模型可以表述为： 第一抽屉原理：把(mn+1)个物体放入n个抽屉中，其中必有一个抽屉中至少有(m+1)个物体。 若把3个苹果放入4个抽屉中，则必然有一个抽屉空着，她的一般模型可以表述为：第二抽屉原理：把(mn-1)个物体放入n个抽屉中，其中必有一个抽屉中至多有(m—1) 个物体。 制造抽屉是运用原则的一大关键 例1、一副扑克牌有四种花色，每种花色各有13张，现在从中任意抽牌。问最少抽几张牌，才能保证有4张牌是同一种花色的? A.12 B.13 C.15 D.16 【解析】根据抽屉原理，当每次取出4张牌时，则至少可以保障每种花色一样一张，按此类推，当取出12张牌时，则至少可以保障每种花色一样三张，所以当抽取第13张牌时，无论是什么花色，都可以至少保障有4张牌是同一种花色，选B。 例2、从1、2、3、4……、12这12个自然数中，至少任选几个，就可以保证其中一定包括两个数，他们的差是7? A.7 B.10 C.9 D.8 【解析】在这12个自然数中，差是7的自然树有以下5对：{12，5｝{11，4｝{10，3｝{9，2｝{8，1｝。另外，还有2个不能配对的数是{6｝{7｝。可构造抽屉原理，共构造了7个抽屉。只要有两个数是取自同一个抽屉，那么它们的差就等于7。这7个抽屉可以表示为{12，5｝{11，4｝{10，3｝{9，2｝{8，1｝{6｝{7｝，显然从7个抽屉中取8个数，则一定可以使有两个数字来源于同一个抽屉，也即作差为7，所以选择D。 例3、有红、黄、蓝、白珠子各10粒，装在一只袋子里，为了保证摸出的珠子有两粒颜色相同，应至少摸出几粒?() A.3 B.4 C.5 D.6 【解析】这是一道典型的抽屉原理，只不过比上面举的例子复杂一些，仔细分析其实并不难。解这种题时，要从最坏的情况考虑，所谓的最不利原则，假定摸出的前4粒都不同色，则再摸出的1粒(第5粒)一定可以保证可以和前面中的一粒同色。因此选C。 传统的解抽屉原理的方法是找两个关键词，“保证”和“最少”。 保证：5粒可以保证始终有两粒同色，如少于5粒(比如4粒)，我们取红、黄、蓝、白各一个，就不能“保证”，所以“保证”指的是要一定没有意外。 最小：不能取大于5的，如为6，那么5也能“保证”，就为5。 例4、从一副完整的扑克牌中至少抽出()张牌。才能保证至少6张牌的花色相同。
第十五章 质谱法 - 章节小结
1．基本概念及术语 质谱分析法：质谱分析法是利用多种离子化技术，将物质分子转化为离子，选择其中带正电荷的离子使其在电场或磁场的作用下，按其质荷比m/z的差异进行分离测定，从而进行物质成分和结构分析的方法。 相对丰度：以质谱中基峰（最强峰）的高度为100%，其余峰按与基峰的比例加以表示的峰强度为相对丰度，又称相对强度。 离子源：质谱仪中使被分析物质电离成离子的部分。常见的有电子轰击源EI、化学电离源CI、快原子轰击源FAB等。 分子离子：分子通过某种电离方式，失去一个外层价电子而形成带正电荷的离子，用m·+表示。 碎片离子：当分子在离子源中获得的能量超过其离子化所需的能量时，分子中的某些化学键断裂而产生的离子。 亚稳离子：离子（m1+）脱离离子源后，在飞行过程中发生裂解而形成的低质量离子（m2+），通常用m+表示。 同位素离子：质谱图中含有同位素的离子。 单纯开裂：仅一个键发生开裂并脱去一个游离基，称单纯开裂。 重排开裂：通过断裂两个或两个以上化学键，进行重新排列的开裂方式。重排开裂一般脱去一中性分子，同时发生重排，生成重排离子。 2．重点和难点 （1）离子化机理及其特点 ①电子轰击电离（EI）：气化后的样品分子进入离子化室后，受到由钨或铼灯丝发射并加速的电子流的轰击产生正离子。轰击电子的能量大于样品分子的电离能，使样品分子电离或碎裂。电子轰击质谱能提供有机化合物最丰富的结构信息，有较好的重现性，其裂解规律的研究也最为完善，已经建立了数万种有机化合物的标准谱图库可供检索。其主要缺点在于不适用于分析难挥发和热稳定性差的样品。 ②化学电离（CI）：引入一定压力的反应气进入离子化室，反应气在具有一定能量的电子流的作用下电离或者裂解。生成的离子和反应气分子进一步反应或与样品分子发生离子-分子反应，通过质子交换使样品分子电离。化学电离属于软电离方式，通常准分子离子峰强度大，易获得有关化合物基团的信息。其主要缺点是重现性较差，且不适合于难挥发、热不稳定样品的分析。 ③快原子轰击（FAB）：将样品分散于基质（常用甘油等高沸点溶剂）制成溶液，涂布于金属靶上送入FAB离子源中。将经强电场加速后的惰性气体中性原子束（如氙）对准靶上样品轰击。基质中存在的缔合离子及经快原子轰击产生的样品离子一起被溅射进入气相，并在电场作用下进入质量分析器。此法优点在于离子化能力强，可用于强极性、挥发性低、热稳定性差和相对分子质量大的样品及EI和CI难于得到有意义的质谱的样品。FAB比EI容易得到比较强的分子离子或准分子离子；不同于CI的一个优势在于其所得质谱有较多的碎片离子峰信息，有助于结构解析。缺点是对非极性样品灵敏度下降，而且基质在低质量数区（400以下）产生较多干扰峰。FAB是一种表面分析技术，应注意优化表面状况的样品处理过程。 值得一提的是，在FAB离子化过程中，可同时生成正负离子，这两种离子都可以用质谱进行分析。样品分子如带有强电子捕获结构，特别是带有卤原子，可以产生大量的负离子。负离子质谱已成功用于农药残留物的分析。 （2）质谱中的主要离子及其在质谱解析中的作用 ①分子离子：大多数有机化合物分子通过某种电离方式，在离子源中失去一个电子而形成带正电荷的离子（z＝1），即分子离子。由于确认了分子离子即可确定化合物的相对分子质量，因而分子离子峰的正确识别十分重要。由CI、FAB等软电离方式获得的准分子离子，其作用与分子离子相当。分子离子峰一般位于质谱图中质荷比的最高端，但有时最高质荷比峰不一定是分子离子峰。其原因为： M+n（n＝1、2…）同位素峰可能出现在质荷比最高处；杂质峰可能出现在最高质荷比处；当样品分子的稳定性差时，分子离子峰很弱甚至不出现，此时最高质荷比的离子是碎片离峰子。 确认分子离子峰时应依据分子离子的稳定性规律及质量数的奇偶规律，即由C、H、O组成的化合物，
第三章滴定分析法概论
第三章滴定分析法概论 一、填空题 1、滴定分析方法按滴定反应类型的不同，可分为、 、、四种类型。（酸碱滴定法、沉淀滴定法、氧化还原滴定法、配位滴定法）2、滴定分析法中常用的滴定方式有、、 和四种 （直接滴定法、返滴定法、置换滴定法、间接滴定法） 3、用于直接配制标准溶液的纯净物质称为。（基准物质） 4、常用于标定HCl溶液浓度的基准物质有和；常用 于标定NaOH溶液的基准物质有和。 （硼砂和无水碳酸钠、草酸和邻苯二甲酸氢钾）二、简答题 1. 基准试剂（1）H 2C 2 O 4 ·2H 2 O因保存不当而部分分化；（2）Na 2 CO 3 因吸潮带有少量湿存 水。用（1）标定NaOH[或用（2）标定HC1]溶液的浓度时，结果是偏高还是偏低？用此NaOH（HC1）溶液测定某有机酸（有机碱）的摩尔质量时结果偏高还是偏低？ 答：用（１）标定NaOH溶液的浓度时，结果偏低, 用（２）标定HCl溶液的浓度时，结果偏高；用此NaOH溶液测定有机酸时结果偏低, 用此HCl溶液测定有机碱时结果偏高。 2. 下列各分析纯物质，用什么方法将它们配制成标准溶液？如需标定，应该选用哪些相应的基准物质？ H 2SO 4 ， KOH，邻苯二甲酸氢钾，无水碳酸钠。 解：H 2SO 4 ，KOH用间接配配制法配成标准溶液。邻苯二甲酸氢钾，无水碳酸钠用直接配 制法配成标准溶液。 H 2SO 4 选用无水Na 2 CO 3 ，KOH选用邻苯二甲酸氢钾。 3. 下列情况将对分析结果产生何种影响：A.正误差，B.负误差，C.无影响，D.结果混乱。 （1）标定HCl溶液浓度时，使用的基准物Na 2CO 3 中含有少量Na HCO 3 ； （2）用递减法称量试样时，第一次读数时使用了磨损的砝码； （3）加热使基准物溶解后，溶液未经冷却即转移至容量瓶中并稀释至刻度，摇匀，马上进行标定； （4）配制标准溶液时未将容量瓶内溶液摇匀； （5）用移液管移取试样溶液时事先未用待移取溶液润洗移液管； （6）称量时，承接试样的锥形瓶潮湿。 解：(1) A (2) A (3) B (4) D (5) B (6) C 三、计算题 1. 配制浓度为 2.0 mol·L-1下列物质溶液各5.0×10-2 mL，应各取其浓溶液多少毫升？ （1）氨水（密度0.89 g·cm-3，含NH 3 29%） （2）冰乙酸（密度1.05 g·cm-3，含HAc100%） （3）浓硫酸（密度1.84 g·cm-3，含H 2SO 4 96%）