物质的量浓度
一、考查要求：复述物质的量浓度的概念与单位，物质的量浓度的意义
归纳物质的量浓度、物质的量与溶液体积三者之间的关系并进行换算
质量分数与物质的量浓度之间的换算
二、梳理与训练
一）、物质的量浓度
以溶液里所含溶质的来表示溶液组成的物理量，叫做物
质的量浓度表达式：
溶质的物质的量（mol）
物质的量浓度（c）='
溶液的体积（L）
例1:溶质质量——物质的量浓度
将2.925gNaCI溶于水中，稀释到400mL,该NaCI的物质的量浓度为多少？
例2: S.T.P状况下的气体体积-------- 物质的量浓度
将3.36L （S.T.P ）氯化氢气体通入水中，配成500mL盐酸，该盐酸的物质的量浓度为多少？
二）、物质的量浓度溶液的稀释计算
可用稀释公式：
C （浓）X V （浓）=C （稀）X V （稀）上式表示稀释前卩后_________________ 不变。
例3:实验室需要配置500mL 2mol/L的稀硫酸，需18mol / L的浓硫酸多少毫升？
三）、两种物质的量浓度不同的溶液混合后的计算可用混合公式：
C （浓）X V （浓）+ C （稀）X V （稀）=C （中）X V 仲）
上式表示混合前后___________________________ 不变。
V3混合前后体积变化忽略不计时：V3 = V1 + V2
混合前后体积变化时：V3=混合溶液总质量/混合溶液密度
例4:将200moL 1.00mol/L 的NaOH 与300mL 2.00mol/L 的NaOH 混合，假设混合前后体积变化忽略不计，求混合后溶液的物质的量浓度。
四）、物质的量浓度与质量百分比浓度之间的换算
物质的量浓度（c）与质量分数（百分数）的换算公式：密度（g/cm3）X1000 X w%
c （ mol/L）= --------------------------------------- 勻L
溶质的摩尔质量（g/mol）
例5:市售浓硫酸瓶上标有：98 %密度1.84g/cm3，该硫酸的物质的量浓度是多少？
五)：溶液中离子浓度的计算
0.10mol/L Na 2SO4 溶液中c (Naj =
c (SO42-)=
2.00 mol/L Al 2(SO4)3 溶液中c (Al3+)=
c (SO 42-) = _____________________________
【基础练习】
1?在500m1溶液中含有20g氢氧化钠，该溶液的物质的量浓度是()
A. 0 ? 5 mol / L
B.1 mol / L
C.1 ? 5 mol / L
D.2mol /L
2 .配制0 ? 5mol / L氢氧化钠溶液100ml，需要4mol / L的氢氧化钠溶液的体积是()需要水的体积是()
A. 12.5 ml
B.25 ml
C.不能确定
D.87.5 ml
E. 75 ml
3 .将4mol /L的盐酸25m1 ,加水稀释到100ml，取出稀释液10ml，其中含HCI为()
A. 0.365 g
B.1.46 g
C.3.65 g
D.36.5 g
4 .将0.1mol / L的盐酸100ml和0.3mol/L的盐酸400ml混合浓度是()
A. 0.2 mol /L
B.0.26mol /L
C.0.28mol /L
D.0.3mol /L
5 .下列各溶液中，Na+离子的物质的量浓度最大的是()
A. 20m1 0.12mol / L的磷酸钠溶液
B.10m1 0.5mol/L 的溴化钠溶液
C.50m1 0.2mol / L的硫酸钠溶液
D.120ml 0.2mol /L的氢氧化钠溶液
【提高练习】
6 ?将5g胆矶(CuS0 4 5H20)溶于水配成500m1溶液，从中取出25m1溶液的物质的量浓度是()
A. 0.002mol /L
B.0.02mol / L
C.0.04mol / L
D.0.4mol / L
7 ?体积为Vml、密度为pg/ cm3的溶液，含有式量为M的溶质mg ,其物质的量浓度、
为c mol/L,质量分数(百分比浓度)为w%。下列表示式中正确的是()
A. c = (1000w p)/M
B. m = pVw/100
C. w %= (cM/1000p) %
D. c = 100m/VM
8?在Vml Al2(SO4)3溶液中含Al3+mg,取(V/4)m1溶液稀释到4Vml，则稀释后溶液中S042—的物质的量浓度是()
A. (125m /9V)mol / L
B. (125m/18V) mol / L
C. (125m/36V) mol / L
D. (125m/54V) mol / L
9 .有25ml待测浓度的盐酸溶液，用25ml 1 mol / L的氢氧化钠溶液滴定后已呈碱性，
再滴入0.1 mol/L的硫酸溶液5 m1才达到中和。计算该盐酸的物质的量浓度。
10 ?在1 L水中溶解了358.4 L(S.T.P)的氯化氢气体，所得溶液的密度为1.19g/cm3 , 求所得
溶液的物质的量浓度。
【课后作业】
【基础练习】
1、判断对错
⑴将342 g C12 H220II(蔗糖)溶解在1 L水中，得到溶液的物质的量浓度为1mol/L。( )
(2)制备相同物质的量浓度的H2SO4和H3 PO,溶液，所需H2SO，和WPO的质量是相同的。()
⑶在100 mL 0.2 mol/L NaCI溶液中取出50 mL则取出溶液的浓度为0.1mol/L°()
⑷50mL 0.4 mol/L的HCI溶液和100mL 0.2 mol/L的HCI溶液所含溶质一样多。( )
2、下列关于0. 5 mol/L Ba(NO3)2溶液的叙述中，不正确的是( )
A. 1L溶液中所含阴阳离子总数是1.5 NA个
B. 1L溶液中NO3-的浓度是1 mol/L
C. 500 mL溶液中Ba2+的浓度是0. 5 mol/L
D. 500 mL溶液中含有N A个NOJ
3、同体积同物质的量浓度的两种溶液，其中相同的是( )
A ?溶质的质量
B ?溶液的质量
C.溶质的物质的量
D.溶液的物质的量
4、不列溶液中氯离子浓度与50mL 1mol/L氯化铝溶液中氯离子浓度相等的是( )
A. 150 mL 1 mol/L 的NaCI溶液
B. 75 mL 2 mol/L 的NH4CI 溶液
C. 150 mL 3 mol/L KCI 溶液
D. 75mL 1moI/L CuCb溶液
5、20mL 2mol/L 硫酸溶液和30 mL 2 mol/L 硫酸溶液混合后物质的量浓度是( )
A. 1 mol/L
B. 2 mol/L
C. 3 mol/L
D. 4 mol/L
6、同物质的量浓度的
KC、CaC2, AIC3三种溶液的体积比为3:2:1,这三种溶液中CI■浓度之比是( )
A. 3:2:1
B. 1:2:3
C. 1:1:1
D. 2:3:1
7、在100 mL 0. 1 mol/L NaOH的溶液中，所含NaOH的质量是(
A.40g B .4g C. 0.4g D. 0.04g
N A为阿伏加德罗常数，下列对0.3 mol/L硫酸钾溶液的说法中，正确的是（）
A. 1 L溶液中含0. 3 N A个K+
B. 1 L溶液中含0.9N A个离子
C. 2 L溶液中K浓度是1.2 mol/L
D. 2 L溶液中含0. 6 N A个离子
9、50mL 0.1mol/L硫酸铝溶液与100 mL 0. 3 mol/L硫酸钠溶液相比，它们的硫酸根离子的浓度之比为（）
A. 1:1
B. 1:3
C.1:2
D.3:1
10、30mL 1mol/LNaCI溶液和40 mL 0. 5 mol/L CaC2溶液混合后，混合液中C-浓度为（）
A. 0.5 mol/L
B. 0.6 mol/L
C. 1.0mol/L
D. 2 mol/L
11、将2.4 gNaOH溶于水配成300 ml的溶液，它的物质的量浓度为 ___________ mol/L ;取出该溶液30 mL,它的物质的量浓度为___________ mol/L ,取出溶液中含氢氧化钠为 _
mol。把取出的溶液稀释到120 mL,稀释后溶液的物质的量浓度为____________ mol/L ,若用0. 1 mol/L的硫酸中和这NaOH溶液，需用去硫酸___________ mL.
12、称取1.06 g Na2CQ正好与10 mL盐酸完全反应生成NaC k CQ、H2O，这种盐酸物质的量浓度为多少？
13、配制0.5mol?L-1H2SO溶液200mL需溶质质量分数为98% （p等于1.84g/cm3）的浓
H2SC4多少毫升？
基础练习】
1、容量瓶上无需标有（）
A.刻度线
B.容量瓶规格
C.浓度
D.温度
2、用准确称量的氯化钠固体配制 1. 00 mol/L 溶液时，要用到的器皿是（）
A.坩埚
B.漏斗
C.容量瓶
D.烧瓶
3、下列实验操作中所用仪器合理的是（）
A. 在容量瓶中直接溶解NaCI
B. 用10 mL量筒量取5.2 mL盐酸
C. 用500 mL容量瓶配制100 mL的0. 1 mol/L盐酸
D. 用托盘天平称取15. 20 g NaCI
4、实验室需用480 mL 0. 1 mol/L 的硫酸铜溶液，现选取500 mL 容量瓶进行配制, 以下操作正确的是（）
A. 称取7.68g硫酸铜，加人500 mL水
B. 称取12. 0 g胆矶配成500 mL溶液
C. 称取8.0g硫酸铜，加人500 mL水
D. 称取12. 5 g胆矶配成500 mL溶液
5、将含溶质CaC211.1g的100 mL溶液，取出10 mL稀释至100 mL时，溶液中c（C-）为（）
A. 0. 1 mol/L
B. 0. 2 mol/L
C. 0. 02 mol/L
D. 0.3mol/L
5、制250 mL 0. 5 mol/L 的下列各溶液.所需溶质质量最少的是（）
A. NaCl
B. Na2CO3
C. H2SO4
D. NaOH
11 、根据题意，完成实验过程。
实验目的：初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法。
实验步骤:
①计算；
②取10.6克无水碳酸钠；
③将无水碳酸钠放入________ 中，用适量的蒸馏水溶解；
④冷却至室温；
⑤将溶液小心地注入100 mL的_____________ 中，用蒸馏水洗涤_______ 两次，洗涤液均注入_____ 中，振荡，使溶液均匀混合。
⑥加水到液面接近刻度_______ 处，改用______ 加水至______ 正好跟刻度相切。
⑦塞好瓶塞，反复摇匀即可。
由以上过程，你推知该实验的具体名称应为：_______________________________ （必须有具体的数据，写出推理过程或计算过程）：
9、实验室欲配制80mL 1.4mol/L的NaN6溶液，试回答:
⑴用不到的仪器是：___________________________ ；
A.烧杯
B. 500 mL容量瓶
C.量筒
D.胶头滴管
E. 玻璃棒
F. 100 mL容量瓶
⑵配制时应称取NaNQ ____________________ g；
⑶下列操作的顺序是（用字母表示）___________________ :
A.冷却
B.称量
C.洗涤
D.定容
E. 溶解
F.摇匀
G.转移
（4）在配制一定物质的量浓度溶液的实验中，下列操作对所配得溶液浓度无影响的是
（写
序号）. ;会使所配溶液的浓度偏大的
A.在烧杯中溶解溶质，搅拌时不慎溅出少量溶液
实验一气相色谱的基本操作及进样练习 一、实验目的 (1) 了解气相色谱仪的主要结构组成和应用。 (2) 掌握仪器基本操作和调试程序，熟悉气路运行过程。 (3) 明确热导池检测器的操作注意事项。 (4) 掌握气相色谱进样操作要领，练习微量注射器的使用方法。 二、实验原理 通过实验了解气相色谱仪的结构与原理。气相色谱仪是实现气相色谱过程的仪器，按其使用目的可分为分析型、制备型和工艺过程控制型。但无论气相色谱仪的类型如何变化，构成色谱仪的5个基本组成部分皆是相同的，它们是载气系统、进样系统、分离系统(色谱柱)、检测系统及数据处理系统。 载气系统：载气是构成气相色谱过程中的重要一相——流动相，一般由高压钢瓶供气。 进样系统：汽化室是进样系统中不可缺少的组成部分，它的作用是把液体样品瞬间加热变成蒸汽，然后由载气带人色谱柱。 分离系统：色谱柱比作气相色谱仪的“心脏”，样品就是在此根据其性质的不同进行分离的。检测系统：检测器是气相色谱仪的关键部件。它的作用是将经色谱柱分离后顺序流出的化学组分的信息转变为便于记录的电信号，然后对被分离物质的组成和含量进行鉴定 和测量。 数据处理系统：数据处理系统目前多采用微机型色谱数据处理机和配备操作软件包的工作站，既可对色谱数据进行自动处理，又可对色谱系统的参数进行自动控制。 三、仪器与试剂 1．仪器 气相色谱仪(GC9790型)；检测器(热导池TCD)；色谱柱(邻苯二甲酸二壬酯DNP)；微量进样器(1 μL)。 2．试剂 环己烷(AR)；载气(氮气或氢气，含量99.99%以上)。 四、实验内容 1．开机操作步骤 (1)通气：首先连接好色谱柱，在检查气路密封良好的情况下，先逆时针旋转钢瓶总阀，调整减压阀输出压力0.4 ~ 0.5 Mpa，调节气相色谱仪上的载气稳压阀(总压)，使其输出压力为0.3Mpa，调节柱前压1和2的稳流阀2~3圈，载气流量氮气约为30mL·min-1，氢气约为40 mL·min-1。 (2) 通电：检查仪器开关都应处于“关闭”位置后，开启气相色谱仪右侧的电源开关，仪器接通电源以后计算机首先进入仪器的自检程序，其状态显示为指示灯全部打开，直到屏幕出现“OK！”字样后表示仪器自检通过，可以进入正常操作程序，并且显示器自动切换到屏
班级：姓名：评分： 一定物质的量浓度溶液的配制实验报告 【实验目的】1.练习配制一定C B的溶液 2.加深对物质的量浓度概念的理解 3.练习容量瓶的使用方法。【实验仪器】其中玻璃仪器（）【实验药品】NaCl、蒸馏水 实验Ⅰ配制100mL1.00 mol/L的NaCl溶液 【实验步骤】 1．计算：需要NaCl固体的质量为g。（写出计算式：）2．称量：用托盘天平称量时，称量NaCl固体的质量为g。 3．溶解：把称好的NaCl固体放入中，用量筒量取ml蒸馏水溶解。 4．移液：待溶液后，将烧杯中的溶液用引流注入容量瓶中。 5．洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁次，洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。 6．定容：将蒸馏水注入容量瓶，待液面离容量瓶刻度线下时，改用 滴加蒸馏水至。 7．摇匀：盖好容量瓶瓶塞，反复上下颠倒，。 8．装瓶：将配制好的试剂倒入试剂瓶，贴好标签。 注：主要仪器介绍---容量瓶 1.容量瓶是细颈平底玻璃瓶，瓶上标有、和，瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞。 2.常用规格有： mL、 mL、 mL、 mL、 mL等。为了避免在溶解或稀释时因吸热、 放热而影响容量瓶的容积，溶液应先在烧杯中溶解或稀释并冷却至室温后，再将其转移到容量瓶中。 3.使用范围：用来配制一定体积,一定物质的量浓度的溶液 4.注意事项： ①使用前要检查是否漏水（检漏）：加水-塞塞-倒立观察-若不漏-正立旋转180°-再倒立观察-不漏。 ②溶解或稀释的操作不能在容量瓶中进行③不能存放溶液或进行化学反应 ④根据所配溶液的体积选取规格⑤使用时手握瓶颈刻度线以上部位，考虑温度因素
实验Ⅱ用98%浓硫酸配制500mL 2.00mol/L稀硫酸 实验用品：实验仪器： （一）实验步骤： 1．计算：需要浓硫酸的体积为mL。（写出计算式：） 2．量取：用量筒量取浓硫酸 3．稀释：。4．移液：待溶液后，将烧杯中的溶液用引流注入容量瓶中。 5．洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁次，洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。 6．定容：将蒸馏水注入容量瓶，待液面离容量瓶刻度线下时，改用 滴加蒸馏水至。 7．摇匀：盖好容量瓶瓶塞，反复上下颠倒，。 8．装瓶：将配制好的试剂倒入试剂瓶，贴好标签。 实验Ⅲ配制480mL 4mol/L NaOH溶液 （一）实验步骤：（选择容量瓶的规格：mL） 1．计算：需要NaOH固体的质量为g。（写出计算式：）2．称量：用托盘天平称量NaOH时，应注意 3．溶解：把称好的NaOH固体放入中，用量筒量取ml蒸馏水溶解。 4．移液：待溶液后，将烧杯中的溶液用引流注入容量瓶中。 5．洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁次，洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。 6．定容：将蒸馏水注入容量瓶，待液面离容量瓶刻度线下时，改用 滴加蒸馏水至。 7．摇匀：盖好容量瓶瓶塞，反复上下颠倒，。 8．装瓶：将配制好的试剂倒入试剂瓶，贴好标签。 思考与讨论： 1．比较上述三个实验的步骤，交流一定物质的量浓度溶液配制的注意事项 2．溶液的溶质：所加的物质一定是溶质？ 如：用Na2CO3·H2O配制溶液 温馨提示：实验方案设计包括的内容（一个完整的实验方案） 【实验名称】【实验目的】【实验原理】【实验用品】（仪器〈装置〉、药品及其规格等）【实验步骤】【实验现象、数据等记录及其结果分析】【问题和讨论】（试验设计的评价及改进意见）练习：自行设计实验室制取氧气的实验报告
实验一、单容水箱特性的测试 一、实验目的 1. 掌握单容水箱的阶跃响应的测试方法，并记录相应液位的响应曲线。 2. 根据实验得到的液位阶跃响应曲线，用相关的方法确定被测对象的特征参数T和传递函数。 二、实验设备 1. THJ-2型高级过程控制系统实验装置 2. 计算机及相关软件 3. 万用电表一只 三、实验原理 图2-1单容水箱特性测试结构图由图2-1可知，对象的被控制量为水箱的液位H，控制量（输入量）是流入水箱中的流量Q1，手动阀V1和V2的开度都为定值，Q2为水箱中流出的流量。根据物料平衡关系，在平衡状态时 Q1-Q2=0 (1)
动态时，则有 Q1-Q2=dv/dt (2) 式中 V 为水箱的贮水容积，dV/dt为水贮存量的变化率，它与 H 的关系为 dV=Adh ,即dV/dt=Adh/dt (3) A 为水箱的底面积。把式(3)代入式(2)得 Q1-Q2=Adh/dt (4) 基于Q2=h/RS，RS为阀V2的液阻,则上式可改写为 Q1-h/RS=Adh/dt 即 ARsdh/dt+h=KQ1 或写作 H(s)K/Q1(s)=K/(TS+1) (5) 式中T=ARs,它与水箱的底积A和V2的Rs有关:K=Rs。 式(5)就是单容水箱的传递函数。 对上式取拉氏反变换得 (6) 当t—>∞时,h(∞)=KR0 ,因而有K=h(∞)/R0=输出稳态值/阶跃输入当 t=T 时，则有 h(T)=KR0(1-e-1)=0.632KR0=0.632h(∞)
式(6)表示一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数，如图 2-2 所示。当由实验求得图2-2所示的阶跃响应曲线后,该曲线上升到稳态值的63%所对应的时间,就是水箱的时间常数T。该时间常数 T也可以通过坐标原点对响应曲线作切线，切线与稳态值交点所对应的时间就是时间常数T,由响应曲线求得K和T后,就能求得单容水箱的传递函数。如果对象的阶跃响应曲线为图2-3,则在此曲线的拐点D处作一切线，它与时间轴交于B点,与响应稳态值的渐近线交于A点。图中OB即为对象的滞后时间τ,BC为对象的时间常数T,所得 的传递函数为： 四、实验内容与步骤 1．按图2-1接好实验线路,并把阀V1和V2开至某一开度,且使V1的开度大于V2的开度。 2．接通总电源和相关的仪表电源,并启动磁力驱动泵。
气相色谱实验报告 一、实验目的 1、了解气相色谱仪的基本结构及掌握分离分析的基本原理； 2、了解顶空气相色谱法； 3、了解影响分离效果的因素； 4、掌握定性、定量分析与测定的方法。 二、实验原理 气相色谱分离是利用上试样中各组分在色谱柱中的气相和固定相间的分配系数不同，当气化后的试样被载气带入色谱柱进行时，组分就在其中的两相中进行反复多次的分配，由于固定相各个组分的吸附或溶解能力不同，因此各组分在色谱柱中的运行速度就不同。经过一定的柱长后，使彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器。检测器将各组分的浓度或质量的变化转换成一定的电信号，经过放大后在记录仪上记录下来，即可得到各组分的色谱峰。根据保留时间和峰高或峰面积，便可进行定性和定量的分析。 （1）顶空色谱法及其原理介绍 顶空气相色谱是指对液体或固体中的挥发性成分进行气相色谱分析的一种间接测定法，它是在热力学平衡的蒸气相与被分析样品同时存在于一个密闭系统中进行的。这一方法从气相色谱仪角度讲，是一种进样系统，即“顶空进样系统”。其原理如下： 一个容积为V、装有体积为V o浓度为C o的液体样品的密封容器, 在一定温度下达到平衡时，气相体积为Vg，液相体积为Vs，气相样品浓度为Cg，液相中样品浓度为Cs, 则：平衡常数 K=Cs/Cg 相比β=Vg/Vs V=Vs+Vg=V o+Vg 又因为是密封容器，所以 C o V o=CoVs=CsVs+CgVg= KCgVs + CgVg C o=KCg+CgVg/Vs=KCg+βCg=Cg(K+β） Cg=C o/(K+β）＝K’C o 可见，在平衡状态下，气相组成与样品原组成为正比关系，根据这一关系我们可以进行定性和定量分析。 （2）顶空色谱法的优点 顶空色谱进样器可与国内外各种气相色谱仪相连接，它是将液体或固体样品中的挥发性组分直接导入气相色谱仪进行分离和检测的理想进样装置。 它采用气体进样，可专一性收集样品中的易挥发性成分，与液-液萃取和固相萃取相比既可避免在除去溶剂时引起挥发物的损失，又可降低共提物引起的噪音，具有更高灵敏度和分析速度，对分析人员和环境危害小，操作简便，是一种符合“绿色分析化学”要求的分析手段。固相萃取和液相萃取时不可避免地带入共萃取物干扰分析。顶空分析可看成是气相萃
例 1 判断下列叙述正确的是 任何物质的体积都约为A．标准状况下，1mol 22.4L B．1mol 任何气体所含分子数都相同，体积也都约为22.4L 24 转移电子数为1.204 ×．在常温常压下金属从盐酸中置换出 1molH10C2 D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含原子数目相同例 2 在一密闭气缸中，用一不漏气可滑动的活塞隔开，左边充有N，右边充有H和O的混合气222体，在20℃时，将右边混合气体点燃，反应后冷却到原来温度，若活塞原来离气缸1 ，反应后静止于气缸的正中（忽略水蒸气），则原来H和O 的体积比左端的距离为总长的 224
为（） （B）5：4（C）7：2（D（A）4：5）2：1 例 3 如果ag某气体中含有的分子数为b，则cg 该气体在标准状况下的体积是 22.4ab22.4ac22.4bc 22.4b LL A.L L D.C. B. cN acN bN aN AAAA 例 4 按体积比为4:2:3 所组成的N、O、CO，混合气体100g 在标况下体积为___L。222 例 5 体积为1L干燥容器中充入1.082。气体后，测得容器中气体对氧气的相对密度为HCl 将此气体倒扣在水中，进入容器中液体的体积是（） 0.75L（C）0.5L）（A0.25L（B）（D）1L 例 6 相同质量的钠、镁、铝分别跟足量稀硫酸反应，在同温、同压下产生气体的体积比 为__________；如果这三种金属各取等物质的量，也分别跟足量稀硫酸反应，在同温同压下产生气体的体积比为 _________________ 。若Na、Mg、Al 分别和足量的稀硫酸作用，产生相同
实验时间：5月25号 序号： 杭州电子科技大学 自动化学院实验报告 课程名称：自动化仪表与过程控制 实验名称：一阶单容上水箱对象特性测试实验 实验名称：上水箱液位PID整定实验 实验名称：上水箱下水箱液位串级控制实验 指导教师：尚群立 学生姓名：俞超栋 学生学号：09061821
实验一、一阶单容上水箱对象特性测试实验一．实验目的 （1）熟悉单容水箱的数学模型及其阶跃响应曲线。 （2）根据由实际测得的单容水箱液位的阶跃响应曲线，用相关的方法分别确定它们的参数。二．实验设备 AE2000型过程控制实验装置，PC机，DCS控制系统与监控软件。 三、系统结构框图 单容水箱如图1-1所示： Q2 图1-1、单容水箱系统结构图 四、实验原理 阶跃响应测试法是系统在开环运行条件下，待系统稳定后，通过调节器或其他操作器，手动改变对象的输入信号（阶跃信号），同时记录对象的输出数据或阶跃响应曲线。然后根据已给定对象模型的结构形式，对实验数据进行处理，确定模型中各参数。 图解法是确定模型参数的一种实用方法。不同的模型结构，有不同的图解方法。单容水箱对象模型用一阶加时滞环节来近似描述时，常可用两点法直接求取对象参数。 如图1-1所示，设水箱的进水量为Q1，出水量为Q2，水箱的液面高度为h，出水阀
h1( t ) h1(∞ ) 0.63h1(∞) 0 T V 2固定于某一开度值。根据物料动态平衡的关系，求得： 在零初始条件下，对上式求拉氏变换，得： 式中，T 为水箱的时间常数（注意：阀V 2的开度大小会影响到水箱的时间常数），T=R 2*C ，K=R 2为单容对象的放大倍数，R 1、R 2分别为V 1、V 2阀的液阻，C 为水箱的容量系数。令输入流量Q 1 的阶跃变化量为R 0，其拉氏变换式为Q 1（S ）=R O /S ，R O 为常量，则输出液位高度的拉氏变换式为： 当t=T 时，则有： h(T)=KR 0(1-e -1)=0.632KR 0=0.632h(∞) 即 h(t)=KR 0(1-e -t/T ) 当t —>∞时，h （∞）=KR 0，因而有 K=h （∞）/R0=输出稳态值/阶跃输入 式（1-2）表示一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数，如图1-2所示。当由实验求得图1-2所示的 阶跃响应曲线后，该曲线上升到稳态值的63%所对应时间，就是水箱的时间常数T ，该时间常数T 也可以通过坐标原点对响应曲线 图 1-2、 阶跃响应曲线
实验七 I.实验目的 （1） 了解气相色谱-质谱联用技术的基本原理； （2） 学习气相色谱-质谱联用技术定性鉴定的方法； （3） 了解色谱工作站的基本功能。 II. 实验原理 质谱法是一种重要的定性鉴定和结构分析方法，但没有分离能力，不能直接分析混合物。色谱法则相反，它是一种有效的分离分析方法，特别适合于复杂混合物的分离，但对组分的定性鉴定有一定难度。如果把这两种方法结合起来，将色谱仪作为质谱仪的进样和分离系统，即混合试样进入色谱柱分离，得到的单个组分按保留时间的大小依次进入质谱仪测定质谱，这样就可以实现优势互补，解决复杂混合物的快速分离和定性鉴定。气相色谱-质谱联用（GC-MS ）于1957年首次实现，并很快成为一种重要的分析手段广泛应用于化工、石油、食品、药物、法医鉴定及环境监测等领域。 气相色谱-质谱联用的主要困难是两者的工作气压不匹配。质谱仪器必须在10-3~10-4Pa 的高真空条件下工作，而气相色谱仪的流出物为常压（约100kPa ），因此需要一个硬件接口来协调两者的工作条件。当气相色谱仪使用毛细管柱时，因为每分钟几毫升的流量不足以破坏质谱仪的真空状态，所以可直接与质谱仪联用。 挥发性混合物从气相色谱仪进样，经色谱柱分离后，按组分的保留时间大小依次以纯物质形式进入质谱仪，质谱仪自动重复扫描，计算机记录和储存所有的质谱信息，然后将处理结果显示在屏幕上。质谱仪的每一次扫描都得到一张质谱图，色谱组分流入时得到的是组分的质谱图，没有色谱组分时得到的是背景的质谱图，计算机将质谱仪重复扫描得到的所有离子流信号（不分质荷比大小）的强度总和对扫描信号（即色谱保留时间）作图得到总离子流图，总离子流强度的变化正是流入质谱仪的色谱组分变化的反映，所以在GC-MS 中，总离子流图相当于色谱图，每一个谱峰代表了一个组分，谱峰的强度与组分的相对含量有关。下图是混合溶剂试样的总离子流图（a ）和其中第4号峰的质谱图（b ）。从总离子流图中出现的6个谱峰可以得知该混合溶剂中有6个组分；对质谱图（b ）进行解析可知该组分的相对分子质量为100，图中有m/z29，43，57，71等一系列间隔14（相当于CH 2）的离子峰，说明该组分的结构中有长碳链，结合相对分子质量推测为庚烷，通过质谱标准谱库的检索验证，确定试样总离子流图的4号峰为正庚烷。 混合溶剂的总离子流图（a ）和4号峰的质谱图（b ） III. 实验用品 仪器: 岛津公司GCMS-QP5050A 气相色谱-质谱联用仪，GCMS Solution 工作站，NIST 谱库。微量注射器（1μL ） 试剂： 混合试剂 异丙醇、乙酸乙酯、苯3种试剂（纯度≥99.5%）混合而成，甲醇为溶剂，均为色谱纯。 实验条件
一定物质的量浓度溶液的配制 知识复习： 配置50g质量分数为6%的氯化钠溶液所需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、量筒、胶头滴管、玻棒。步骤为①计算②称量③溶解。 2．物质的量浓度的概念和计算公式。 3．10％的NaCl溶液是指什么？每100克NaCl溶液含溶质10g 1mol/L的NaCl 溶液是指什么？1LNaCl溶液含溶质1mol 知识学习： 一．一定物质的量浓度溶液的配制（配制100mL1.00mol/LＮaCl溶液） 【１】原理：由物质的量浓度的表达式可知，配制一定物质的量浓度溶液所需确定的量为溶质和溶剂。 思考：我们根据题中条件能否算出水的量（质量或体积）。如何确定溶液的体积？ 【２】所用的仪器：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管 专用仪器：容量瓶 容量瓶的体积固定，有不同规格(100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等 (1)构造：梨形、平底、细颈玻璃瓶，瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞 （有一个塞子，且用绳子钓着，说明每个都有自己的原配） (2). 特点：①容量瓶上标有温度和容积 ②容量瓶上有刻线而无刻度 (3). 使用范围：用来配制一定体积、浓度准确的溶液 (4). 容量瓶的使用注意事项： ①溶解或稀释的操作不能在容量瓶中进行 ②溶液温度与容量瓶上标定温度一致时，所取液体的体积最标准 ③不能长期存放溶液或进行化学反应 ④使用前须检验容量瓶是否漏水。 【３】容量瓶的使用：容量瓶是用来的仪器，常用的规格有 。上面标有：、、。容量瓶在使用前要先查漏。其方法是加入适量水，盖好玻璃塞，倒转180°，查看是否漏水；再旋转塞子，再重复。【４】步骤： ①计算：计算所需NaCl固体的质量g。 ②称量：用称量NaCl固体。（固体称量用天平，液体则用量筒） 称量的注意事项： ①使用前要调零 ②两个托盘上各放一张大小相同的称量纸 ③称量时遵循左物右码的原则 ④镊子夹取砝码应按照从大到小的顺序 ⑤称量完毕应将砝码放回盒中，游码归零 ③溶解：将称好的NaCl固体放入烧杯中，加适量蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌，目的是加快溶解。 溶解中应注意事项：（固体要先溶解，液体要先稀释；都要却至室温再移液） a)在烧杯中溶解，不能在容量瓶中溶解，溶解时加水不要太多 b)应当注意搅拌时沿着一定的方向 c)玻璃棒不要碰烧杯底和烧杯壁 d)不要把玻璃棒放在实验台上，以免引入其他杂质 ④转移：（溶液冷却后，用玻璃棒引流）
《自动化仪表与过程控制》实验讲义 电子电气工程学院 2016年2月
实验一 水箱液位数学模型测定 一般情况下，系统特性实验是属于开发性测试。在用户现场一般不会再次进行，如果用户有兴趣可以抽取进行。测试的对象实际包括控制系统。单容系统测试和多容系统的编程和界面都一样，只是出水口和目标液位对象不同。多容系统的特性时间更长。 5.1.1 实验题目描述 阀门的开度，以及调速器、水泵的特性都可能影响到系统的传递函数，所以没有一样的传递函数，但是在一定的液位高度范围内和一定的开度下，系统时间基本是一样的。阀门的开度会影响到传递函数，所以同学们测量的数据可能不同。 把系统作为一阶系统，传递函数G(S)=K/(TcS+1)。对于单容水箱，如果考虑进行线性简化，可以认为它是一阶惯性环节加纯延迟的系统 )1/()(+=-Ts Ke s G s τ。由于纯延迟相对系统时间比较少。可以不考虑纯延迟。 下面求出系统时间参数Tc 和增益K 。 直接在调速器上加定值电流，从而使得水泵具有固定的流量。可以通过智能调节仪表手动给定，或者AO 模块直接输出电流，调整水箱出口到一定的开度，等待稳定后，突然加大调速器上所加的定值电流观察液位随时间的变化，从而可以获得液位数学模型，测试工艺如图5-1-1所示。 图5-1-1 单容液位特性测量流程图 相关理论计算可以参考清华大学出版社1993年出版的《过程控制》 ，金以慧编著。实验方案连线如表5-1-1所示。
5.1.2 实验步骤和数据记录 步骤如下： 1、JV12全开，JV16打开45度左右（由于开度不同，特性也有差异），其余阀门关闭。 2、将LT101连到AI0输入端，AO0输出端连到U101(手动输出)。 3、工艺对象上电，控制系统上电，调速器U101上电，启动P101。 4、启动组态软件，设定U101控制40%，等待系统稳定。液位和流量稳定在某个值。注意观察液面，不能太低，否则不算稳定。 5、设定U101控制45%，记录水位随时间的数据，到新的稳定点或接近稳定。如果阶越太大，可能导致溢出。 6、抓图，修改U101控制量，然后获得一个新的稳定曲线。 7、可以修改JV16开度，重复4和6步。 8、关闭系统，分析数据。 5.1.3 实验结果 单容水箱水位阶跃响应曲线，如图5-1-2所示。 图5-1-2 单容测试飞升特性曲线
气相色谱法分析苯、甲苯、萘混合物 一、实验目的 1. 气相色谱图的分析。 2. 温度对保留时间的影响。 3. 保留因子、分离度的计算。 4. 标准曲线的建立。 二、实验原理 基本术语 基线(base line)--经流动相冲洗，柱与流动相达到平衡后，检测器测出一段时间的流出曲线。一般应平行于时间轴。 噪音(noise)--基线信号的波动。通常因电源接触不良或瞬时过载、检测器不稳定、流动相含有气泡或色谱柱被污染所致。 漂移(drift)--基线随时间的缓缓变化。主要由于操作条件如电压、温度、流动相及流量的不稳定所引起，柱内的污染物或固定相不断被洗脱下来也会产生漂移。 色谱峰(peak)--组分流经检测器时响应的连续信号产生的曲线上的突起部分。正常色谱峰近似于对称形正态分布曲线（高斯Gauss曲线）。 峰高(peak height，h)-峰的最高点至峰底的距离。 峰宽（peak width，W)-峰两侧拐点处所作两条切线与基线的两个交点间的距离。 半峰宽（peak width at half-height，W h/2)-峰高一半处的峰宽。 峰面积(peak area，A)-峰与峰底所包围的面积。 死时间(dead time，t0)--不保留组分的保留时间。即流动相（溶剂）通过色谱柱的时间。 保留时间(retention time，t R)--从进样开始到某个组分在柱后出现浓度极大值的时间。 保留因子： 分离度： 气相色谱中随着温度升高，目标物保留时间减少，分离度降低。 三、仪器与试剂 仪器：高效液相色谱仪；超声波清洗器；色谱柱(C18)；微量注射器(20ul)。 试剂：甲醇（A.R.）；苯（A.R.）；甲苯（A.R.）；萘（A.R.）。 四、实验步骤 1. 色谱条件为 气相色谱柱: 流动相：氮气 进样量：10.0ul
物质的量浓度 一、物质的量浓度 【定义】 物质的量浓度：以单位体积溶液里所含溶质B 的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B 的物质的量浓度。 符号：c B 单位：mol/L （或mol?L － 1） 数学表达式： (B)(B)[B()]n c V aq 注：表示某物质的水溶液时，常用（aq ）来进行标注，以区别纯固体或气体的体积，如V (HCl)表示HCl 气体的体积，V [HCl(aq)]表示盐酸的体积。 【思考】 “物质的量浓度”概念的要点是什么？ （1）以单位体积(1 L)溶液里所含溶质，而不是单位体积的溶剂。 （2）溶质用物质的量表示，而不是溶质的质量，也不是溶质的摩尔质量。 【思考】 B 的含义是什么？ B 表示溶液中所含溶质。不仅表示溶液中所含溶质的分子，还可以表示溶质电离出的阳离子和阴离子。 【练习】 指出下列符号的意义： c (HCl) c (H +) c (Cl -) c (Na 2SO 4) c (Na +) c (SO 42-) 1. 将40 g NaOH 溶于水配成2 L 溶液，其溶质的物质的量浓度为______。 2. 将58.5 g NaCl 溶于水配成1 L 溶液，其溶质的物质的量浓度为______。 3. 2 mol NaOH 溶于水配成200 mL 溶液，其溶质的物质的量浓度为______。 4. 在标准状况下，22.4 L HCl 溶于水配成0.5 L 盐酸，其溶质的物质的量浓度为______。 5. 10 mol HCl 溶于水配成______L 溶液，溶质的物质的量浓度为2 mol/L 。 6. 下列说法是否正确？若不正确，请改正。 （1）在标准状况下，将22.4 L HCl 溶于1 L 水中配成溶液，其物质的量溶度为1 mol/L 。 （2）将22.4 L HCl 溶于水中配成1 L 溶液，其物质的量浓度为1 mol/L 。 （3）将25 g CuSO 4?5H 2O 溶于水配成100 mL 溶液，其物质的量浓度为1 mol/L 。 （4）从1 L 浓度为1 mol/L 的C 12H 22O 11溶液中取出100 mL ，取出的溶液中蔗糖的物质的量浓度为0.1 mol/L 。 二、离子的浓度 【思考】 相同体积、相同物质的量浓度的溶液中所含溶质的微粒数目一定相同吗？ 1．1 L 浓度为1 mol/L 的酒精溶液与1 L 浓度为1 mol/L 的蔗糖溶液中所含溶质的微粒数目相同吗？ 2．1 L 浓度为1 mol/L 的NaCl 溶液与1 L 浓度为1 mol/L 的CaCl 2溶液中所含溶质的微粒数目相同吗？ 【总结】 如果溶质是非电解质，那么相同体积、相同物质的量浓度的任何溶液所含有的溶质分子数目相同。 若果溶质是强电解质，那么体积相同、相同物质的量浓度的任何溶液所含有的溶质离子数目不一定相同。 【扩展】 物质的量浓度和溶质质量分数的区别
过程控制实验一连续系统的PID控制器参数整定 学院：** 班级：** 姓名：** 学号：**
实验一：连续系统的PID 控制器参数整定 实验要求： 1. 设被控对象为：Cs Bs s s G ++= 2 3 1)(，其中A 为班号，B 为学号，C 所在微机号。 输入信号为单位阶跃信号，采样周期为0.1。.请按 图1所示应用MATLAB 软件环境的SIMULINK 模块搭建控制系统； 例如： 图1 2.应用PID 控制器进行控制，采用稳定边界法（临界比例度法）进行控制器参数 整定，整定步骤如下： (1)在纯比例作用下投入运行。即：PID 控制器的比例系数 p K 从小到大取值， 积分系数 =i K ，微分系数0 =d K 时，获得临界稳定（等幅振荡）曲线。如图 2所示： 图2 (2)记录等幅振荡时的临界比例度k δ值和临界振荡周期k T 值。应用表1中的经验公式计算出D I T T ,,δ的值。 k T
表1 (3)根据计算出的D I T T ,,δ值，换算出比例系数p K ，积分系数 i K ，微分系数d K 的值。 换算公式为： . ,, 1 D p d T p i p T K k T K k k ?== =δ (4)将计算值赋给PID 控制器运行，观察记录其响应曲线。 3.详细记录实验过程，运算过程以及响应曲线，提取响应曲线的性能指标：超调 量和调节时间。 A=3(班级);B=7(班内序号);C=13(电脑号) 超调量：63% 调节时间：5ms k T =1.7；k δ=0.206；i T =0.85；d T =0.2125 kp=30.3;ki=35.647;kd=6.43875; 下面是实验截图：
配制一定物质的量浓度的溶液实验报告 实验目的 1、练习配制一定物质的量浓度的溶液。 2、加深对物质的量浓度概念的理解。 3、练习容量瓶、胶头滴管的使用方法。 实验原理 n=C V,配制标准浓度的溶液 实验用品 烧杯、容量瓶（100mL）、胶头滴管、量筒、玻璃棒、药匙、滤纸、托盘天平、NaCl（s）、蒸馏水。 实验步骤 （1）计算所需溶质的量 （2）称量：固体用托盘天平，液体用量筒（或滴定管/移液管）移取。 （3）溶解或稀释（用玻璃棒搅拌） （4）移液：把烧杯液体引流入容量瓶（用玻璃棒引流）。 （5）洗涤：洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，洗涤液一并移入容量瓶，振荡摇匀。 （6）定容：向容量瓶中注入蒸馏水至距离刻度线2～3 cm处改用胶头滴管滴蒸馏水至溶液凹液面与刻度线正好相切。（要求平视） （7）盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。 实验结果 计算出溶质的质量 实验结论 (1)配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质按所配溶液的体积在选定的容量瓶中定容，因而不需要计算水的用量。 (2)不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。这是因为在配制的过程中是用容量瓶来定容的，而容量瓶的规格又是有限的，常用的有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、和1000 mL等。所以只能配制体积与容量瓶容积相同的一定物质的量浓度的溶液。 备注 重点注意事项： （1）容量瓶使用之前一定要检查瓶塞是否漏水； （2）配制一定体积的溶液时，容量瓶的规格必须与要配制的溶液的体积相同； （3）不能把溶质直接放入容量瓶中溶解或稀释； （4）溶解时放热的必须冷却至室温后才能移液； （5）定容后，经反复颠倒，摇匀后会出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况，这时不能再向容量瓶中加入蒸馏水。因为定容后液体的体积刚好为容量瓶标定容积。上述情况的出现主要是部分溶液在润湿容量瓶磨口时有所损失； （6）如果加水定容时超过了刻度线，不能将
《过程控制系统实验报告》 院－系： 专业： 年级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 2015 年6 月
过程控制系统实验报告 部门：工学院电气工程实验教学中心实验日期：年月日 姓名学号班级成绩 实验名称实验一单容水箱液位定值控制实验学时 课程名称过程控制系统实验及课程设计教材过程控制系统 一、实验仪器与设备 A3000现场系统，任何一个控制系统，万用表 二、实验要求 1、使用比例控制进行单溶液位进行控制，要求能够得到稳定曲线，以及震荡曲线。 2、使用比例积分控制进行流量控制，能够得到稳定曲线。设定不同的积分参数，进行 比较。 3、使用比例积分微分控制进行流量控制，要求能够得到稳定曲线。设定不同的积分参数，进行比较。 三、实验原理 (1)控制系统结构 单容水箱液位定值(随动)控制实验，定性分析P, PI，PD控制器特性。 水流入量Qi由调节阀u控制，流出量Qo则由用户通过负载阀R来改变。被调量为水位H。使用P,PI , PID控制，看控制效果，进行比较。 控制策略使用PI、PD、PID调节。 (2)控制系统接线表 使用ADAM端口测量或控制量测量或控制量标号使用PLC端 口 锅炉液位LT101 AI0 AI0 调节阀FV101 AO0 AO0 四、实验内容与步骤 1、编写控制器算法程序，下装调试；编写测试组态工程，连接控制器，进行联合调试。这些步骤不详细介绍。
2、在现场系统上，打开手阀QV-115、QV-106，电磁阀XV101（直接加24V到DOCOM，GND到XV102控制端），调节QV-116闸板开度(可以稍微大一些)，其余阀门关闭。 3、在控制系统上，将液位变送器LT-103输出连接到AI0，AO0输出连到变频器U-101控制端上。 注意：具体哪个通道连接指定的传感器和执行器依赖于控制器编程。对于全连好线的系统，例如DCS，则必须安装已经接线的通道来编程。 4、打开设备电源。包括变频器电源，设置变频器4-20mA的工作模式，变频器直接驱动水泵P101。 5、连接好控制系统和监控计算机之间的通讯电缆，启动控制系统。 6、启动计算机，启动组态软件，进入测试项目界面。启动调节器，设置各项参数，将调节器的手动控制切换到自动控制。 7、设置PID控制器参数，可以使用各种经验法来整定参数。这里不限制使用的方法。 五、实验结果记录及处理 六、实验心得体会： 比例控制特性：能较快克服扰动的影响，使系统稳定下来，但有余差。 比例积分特性：能消除余差，它能适用于控制通道时滞较小、负荷变化不大、被控量不允许由余差的场合。 比例微分特性：对于改善系统的动态性能指标，有显著的效果。
《色谱分析》实验教学大纲 大纲制定（修订）时间：2017年6月 课程名称：《色谱分析》课程编码：080241006 课程类别：专业课课程性质：必修 适用专业：环境工程 课程总学时：32学时 实验（上机）计划学时：12学时 开课单位：环境与化学工程学院 一、大纲编写依据 1.环境工程专业2017版教学计划； 2.环境工程专业《色谱分析》理论教学大纲对实验环节的要求； 3.近年来《色谱分析》实验教学经验。 二、实验课程地位及相关课程的联系 色谱分析实验课程的建立有助于使学生加深对于理论课程的理解，是在色谱分析理论课基础上的综合实验能力训练，有助于对色谱分析课程的理解和掌握。 三、实验目的、性质和任务 1、了解色谱分析中常用的气相色谱、高效液相色谱、平面液相色谱的理论和方法。 2、训练学生综合运用所学理论和实验技能理解实验方案，完成实验操作，分析实验结果的能力。学生要学会使用气相色谱仪和高效液相色谱分析仪器。 四、实验基本要求 “气相色谱仪原理及应用”通过学习气相色谱仪的构成和使用方法，及其在定性、定量分析中的应用，培养学生严谨的科学态度、细致的工作作风、实事求是的数据报告和良好的实验习惯（准备充分、操作规范，记录简明，台面整洁、实验有序，良好的环保和公德意识）。培养培养学生的动手能力、理论联系实际的能力、统筹思维能力、创新能力、独立分析解决实际问题的能力、查阅手册资料并运用其数据资料的能力以及归纳总结的能力等。 “高效液相色谱原理及应用”学习高效液相色谱仪的构成和使用方法，及其在定性、定量分析中的应用。 “薄层色谱原理及应用”实验了解薄层色谱的基本原理和应用，掌握薄层色谱的操作技术。 五、实验内容和学时分配
物质的量浓度
例题1、在一定温度下，某NaOH 饱和溶液体积为VmL ，溶液的密度为 g/cm 3,质量分数为W%，物质量浓度为C mol/L ，溶液中含有NaOH 为m g 。 （1）用两种方法表示物质的量浓度C ； （2）用W 表示该温度下的溶解度； （3）用C 、ρ表示溶液的质量分数。 例题2、某溶液中溶质的摩尔质量为M 1mol g -?，密度为1m L g -?ρ，溶质的质量分数为%ω，物质的量浓度为c 1L mol -?。取a mL 此溶液，其中含有m g 溶质。 （1）用含a 、m 等的代数式表示其物质的量浓度的关系式为____________。 （2）用题中代表数据的字母表示溶液的密度的关系式为_________________。 （3）用题中代表数据的字母表示溶液中溶质的质量分数的关系式为___________。 例题3、在标准状况下，将V L A 气体（摩尔质量为M 1mol g -?）溶于0.1L 水中，所得溶液的密度为d 1mL g -?，则此溶液中溶质的物质的量浓度为_________。 例题4、将4g NaOH 溶于水配成250mL 溶液，此溶液中NaOH 的物质的量浓度是多少？取出 10mL 此溶液，其中含NaOH 多少克？ 例题5、V mL 硫酸铝溶液中含有a g +3Al ，取 mL 4V 溶液稀释到4V mL ，则稀释后溶液中-24SO 的物质的量浓度是（ ） A. 1L mol V 9a 125-? B. 1L mol V 18a 125-? C. 1L mol V 36a 125-? D. 1L mol V 54a 125-? 例题6、在NaCl 、42MgSO MgCl 和三种盐配成的混合溶液中，若+Na 的浓度为1L mol 1.0-?、+2Mg 的浓 度为1L mol 25.0-?、-Cl 的浓度为1L mol 2.0-?，则-2 4SO 的物质的量浓度为（ ） A. 0.51L mol -? B. 0.451L mol -? C. 0.21L mol -? D. 0.251L mol -? 知识概括、方法总结与易错点分析 物质的量浓度与溶液的密度、质量 分数、溶解度之间的换算（常用的公式为M 1000c ρω= ，100S S +=ω） 物质的量浓度与质量分数的区别和联系 质 量 分 数 物质的量浓度 溶质单位 g mol 溶液单位 g L 单 位 1 mol/L
实验报告 一、实验目的 掌握薄层色谱的基本原理及其在有机物分离中的应用。 二、实验原理 有机混合物中各组分对吸附剂的吸附能力不同，当展开剂流经吸附剂时，有机物各组分会发生无数次吸附和解吸过程，吸附力弱的组分随流动相迅速向前，而吸附力弱的组分则滞后，由于各组分不同的移动速度而使得她们得以分离。物质被分离后在图谱上的位置，常用比移值R f表示。 三、实验仪器与药品 5.0cm×15.0cm硅胶层析板两块，卧式层析槽一个，点样用毛细管。 四、物理常数 五、仪器装置图 “浸有层析板的层析槽”图 1-层析缸，2-薄层板，3-展开剂饱和蒸汽，4-层析液 六、实验步骤
（1）薄层板的制备： 称取2～5g层析用硅胶，加适量水调成糊状，等石膏开始固化时，再加少许水，调成匀浆，平均摊在两块5.0×15cm的层析玻璃板上，再轻敲使其涂布均匀。（老师代做！）固化后，经105℃烘烤活化0.5h，贮于干燥器内备用。 （2）点样。 在层析板下端2.0cm处，（用铅笔轻化一起始线，并在点样出用铅笔作一记号为原点。）取毛细管，分别蘸取偶氮苯、偶氮苯与苏丹红混合液，点于原点上（注意点样用的毛细管不能混用，毛细管不能将薄层板表面弄破，样品斑点直径在1~2mm为宜！斑点间距为1cm） （3）定位及定性分析 用铅笔将各斑点框出，并找出斑点中心，用小尺量出各斑点到原点的距离和溶剂前 实验注意事项 1、铺板时一定要铺匀，特别是边、角部分，晾干时要放在平整的地方。 2、点样时点要细，直径不要大于2mm,间隔0.5cm以上，浓度不可过大，以免出现拖尾、混杂现象。 3、展开用的烧杯要洗净烘干，放入板之前，要先加展开剂，盖上表面皿，让烧杯内形成一定的蒸气压。点样的一端要浸入展开剂0.5cm 以上,但展开剂不可没过样品原点。当展开剂上升到距上端0.5－1cm
实验四高效液相色谱法测定V E含量 1 实验目的 1.1了解高效液相色谱仪的基本操作； 1.2了解高效液相色谱仪测定V E的原理。 2 实验原理 高效液相色谱仪的系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成。储液器中的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相，被流动相载入色谱柱（固定相）内，由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数，在两相中作相对运动时，经过反复多次的吸附—解吸的分配过程，各组分在移动速度上产生较大的差别，被分离成单个组分依次从柱内流出，通过检测器时，样品浓度被转换成电信号传送到记录仪，数据以图谱形式打印出来。 V E（维生素E）又名生育酚或产妊酚，在食油、水果、蔬菜及粮食中均存在。有抗氧化作用，能增强皮肤毛细血管抵抗力，并维持正常通透性；有改善血液循环及调整生育功能、抗衰老作用等。V E通过高效液相色谱柱进行分离，PDA检测器检测，外标法定量。 3实验器材 3.1 实验样品 V E样品溶液 3.2 实验试剂 浓度为50μg/ml的V E标样 3.3 实验仪器 高效液相色谱仪附PDA检测器 4 色谱条件 色谱柱：C18柱；流动相速度：0.3ml/min； 进样量：5μl；柱温：30℃。
5 实验结果与讨论 5.1实验结果 本次实验采用的是单点法测定。实验结果见表1。 表1. 液相色谱仪测定苹果的VE含量 样品中VE的浓度=乙烯标样的总量×苹果的峰面积/乙烯标样的峰面积 =5μl×50μg/mL×17369/（5μl×42217）=20.57μg/mL 5.2实验讨论 本次实验中，测定标样溶液V E含量时，在指定的保留时间内并未出峰。讨论分析原因：样品溶液在上周实验后，一直置于离心管中，未避光低温保存，导致样品中V E氧化，液相测定时没有在相应的时间出峰。本次实验时间较短，且主要目的是了解高效液相色谱仪的基本操作，以及液相色谱仪测定V E的原理，故结合前组同学对V E含量的测定数据进行讨论与分析。 因时间有限，实验采用了单点法进行测量分析，且无平行重复，这样误差较大。我们以后实验时，V E标样可以选择5个浓度，每个浓度分别测定3-4次，取其峰面积的平均值后作标准曲线，这样误差更小。 6知识扩展 6.1高效液相色谱仪包括哪几个部分组成？ 答：高效液相色谱仪主要由输液系统、进样系统、色谱分离系统、检测器这四个部分组成，其流程图见图1。 输液系统包括贮液槽和输液管道、高压泵和梯度洗脱装置。贮液槽，通常是由玻璃或不锈钢等材料制成的，用来存贮足够数量、符合分析要求流动相的容器。输液管道是管道内径很小的用于连接高效液相色谱仪各主要流路系统。高压泵是将流动相在高压下连续送入色谱柱，使样品在色谱柱内完成分离过程。高效液相色谱仪采用的是往复式恒流泵，是具有输出压力高、流量稳定、流量可调范围宽、泵内死体积小、具有梯度洗脱及耐酸碱腐蚀、溶剂更换迅速等性能。梯度洗脱装
凝胶渗透色谱在聚合物研究中的应用 一、目的要求 1. 掌握凝胶渗透色谱（GPC，gel permeation chromatography）的工作原理并了解其构造。 2. 掌握凝胶渗透色谱仪的基本操作及数据处理方法。 3. 利用凝胶渗透色谱仪测定聚合物的分子量及其分布。 二、原理及仪器构造 1.凝胶渗透色谱的工作原理。 GPC是一种特殊的液相色谱，所用仪器与高效液相色谱仪类似，但 是其色谱柱中的填充相与液相色谱不同，其填充相是具有不同比表面积，孔径分布和孔容的凝胶填料（如葡萄糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶、聚苯乙烯凝胶、琼脂糖凝胶等）。GPC的分离过程是基于分子筛效应而进行的。聚合物中分子量小的分子在溶液中的流体力学体积较小因而能够在凝胶颗粒内的孔隙中自由地扩散，但随着分子量的增加其在溶液中的流体力学体积也逐渐增大，当增大到与凝胶中孔隙的尺寸大小相当时，便不能顺利进入到凝胶的内部，分子量更大时便完全不能扩散到凝胶颗粒的内部。如图1所示： 根据这一分子筛效应，可以按照分子尺寸大小的差别来进行分离，
而有机聚合物的分子尺寸大小又与分子量成正相关，也就是说根据这一效应可以将聚合物分子按照分子量大小的差别来进行分离。 图 1 当一个聚合物样品被注入色谱柱时，试样溶液流经凝胶固定相颗粒，其中分子尺寸较大的不能进入凝胶孔隙，既被固定相排斥。因此这些分子便直接流出色谱柱，而他们的色谱峰便最先在色谱图上出现。另外，样品中尺寸最小的分子则能够进入固定相中所有的孔隙并浸入到整个颗粒内部，于是它们通过色谱柱最慢，保留时间最长，其色谱峰在谱图上出现最晚，而中等尺寸的分子只能够进入固定相中部分较大的孔隙，因而以中等流速流过色谱柱。这样便按照分子尺寸的大小，按从大到小的顺序实现了样品中各组分的分离。如图2所示： 图 2 GPC的实验方法是先利用同一组分已知分子量的窄分散性（/≤1.1）聚合物标准试样，在与未知试样相同的条件下得到一系列GPC谱图。然后以标准样的峰位置V e（V e被测标样的洗脱体积）对lgM作图，得到校正曲线，从而建立处理方法。然后根据未知样的V e得到对应的分子量信息。由于大多数的聚合物标样不易获得，通常情况下使用窄分散性的聚苯乙烯作为标准样来获得校正曲线，当被测样品与标准样具有相同或相近的化学结构组成时得到的分子量信息与真实值更为接近，当被测样品与标准样的化学结构组成有偏差时得到的分子量信息仅具有相对意义，且结构组成偏差越大分子量信息与真实值的偏差也越大。