题目
用火焰光度法在404.3 nm测量土壤试液中钾的发射光谱强度,钾标准溶液-|||-和试液的数据如下,求试液中钾的质量浓度。-|||-钾溶液质量浓度 /(μg·mL^(-1)) 空白 2.50 5.00 10.00 15.00 试液-|||-相对发射光谱强度 0 12.4 24.3 50.0 72.8 44.0

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查学生对火焰光度法标准曲线法的理解与应用能力,需要根据标准溶液的浓度与发射强度数据,通过作图或内插法确定试液中钾的质量浓度。
解题核心思路:
- 建立标准曲线:以钾的质量浓度为横坐标,相对发射强度为纵坐标绘制标准曲线。
- 确定试液浓度:根据试液的发射强度(44.0),在标准曲线上找到对应的浓度值。
- 关键点:需判断数据是否呈现线性关系,并选择合适区间进行插值计算。
破题关键:
- 观察数据发现,发射强度与浓度在低浓度区间(5.00–10.00 μg/mL)呈现较好的线性关系。
- 通过线性插值法或作图法,确定强度44.0对应的浓度。
步骤1:绘制标准曲线
将标准溶液的浓度与发射强度数据点(0,0)、(2.50,12.4)、(5.00,24.3)、(10.00,50.0)、(15.00,72.8)标在坐标系中,连接各点形成标准曲线。
步骤2:确定试液强度对应的浓度区间
试液的发射强度为44.0,介于标准溶液的5.00 μg/mL(24.3)和10.00 μg/mL(50.0)之间,因此需在5.00–10.00 μg/mL区间内进行插值计算。
步骤3:线性插值计算
假设该区间内发射强度与浓度呈线性关系,设方程为:
$y = kx + b$
代入已知点(5.00,24.3)和(10.00,50.0):
$k = \frac{50.0 - 24.3}{10.00 - 5.00} = 5.14, \quad b = 24.3 - 5.14 \times 5.00 = -1.4$
方程为:
$y = 5.14x - 1.4$
将试液强度$y=44.0$代入方程:
$44.0 = 5.14x - 1.4 \quad \Rightarrow \quad x = \frac{44.0 + 1.4}{5.14} \approx 8.83 \, \mu g/mL$
四舍五入后为$9.00 \, \mu g/mL$。