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例題精講 · 第 00486 題 · 先扣死時間求容量因子,再由峰寬算 N 與 Rs

以一組自編示意色譜圖為材料,由保留時間與死時間求容量因子與選擇性因子,用基線峰寬與半峰寬兩式算理論塔板數,再由兩峰保留時間差與峰寬求分離度,訓練色譜計量的閉合回代。

00486題號全 1000 篇 · 第 第81輪 / 第81冊 輪
方向化學·電化學與工藝流程六向之一
題型自編仿真題逐題精講 · 采分點拆解

題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。

例題精講 · 化學電化學與工藝流程

一、考點定位與做題順序

色譜圖裡 t_R 是「從進樣到出峰」的總時間,其中有一段時間組分根本沒被固定相留住(死時間 t_M)。算容量因子必須先扣掉它,否則把「在路上走的時間」也算成「被留住」。

示意色譜:峰 1 保留時間 t_R1=4.80 min、基線峰寬 W₁=0.40 min、半峰寬 W_h=0.235 min;峰 2 保留時間 t_R2=5.60 min、峰寬 W₂=0.44 min;死時間 t_M=0.80 min。以上保留值與峰寬均為自編示意讀數,非真實譜圖數據。

二、逐題精講

題1

題1 求峰 1 的容量因子 k₁、理論塔板數 N(基線寬式),並用半峰寬式另算一遍,說明兩式為何不完全相等。

解析

調整保留時間 t′₁ = t_R1 − t_M = 4.80 − 0.80 = 4.00 min;k₁ = t′₁/t_M = 4.00/0.80 = 5.00。

基線寬式:N = 16(t_R/W)² = 16×(4.80/0.40)² = 16×144 = 2304。

半峰寬式:N′ = 5.54(t_R/W_h)² = 5.54×(4.80/0.235)² = 2311.3。兩式相差 0.32%,原因是 W_h=0.235 min 為自編示意讀數,與理想高斯峰的 W=0.40 min 並非嚴格滿足 W≈1.699·W_h,故兩式結果接近但不等;答題須寫明用的是哪一種峰寬口徑,不能把兩個 N 混用。

答案 k₁ = 5.00;N(基線寬式)= 2304;N′(半峰寬式)= 2311.3,兩者因峰寬口徑不同而不等,須註明所用公式

採分點 調整保留時間 1 分;k₁ 2 分;N 基線寬式 2 分;半峰寬式 1 分;口徑差說明 2 分

易錯點 漏扣死時間直接拿 t_R/t_M;另需避免把兩種 N 當成同一個數

題2

題2 求選擇性因子 α 與兩峰分離度 Rs,判斷能否基線分離;並計算「漏扣死時間、直接以 t_R/t_M 作 k」會偏高百分之幾。

解析

k₂ = (t_R2−t_M)/t_M = (5.60−0.80)/0.80 = 6.00;α = k₂/k₁ = 6.00/5.00 = 1.20。

Rs = 2(t_R2−t_R1)/(W₁+W₂) = 2×(5.60−4.80)/(0.40+0.44) = 1.60/0.84 = 1.9048(約 1.9)。按常用判據 Rs ≥ 1.5 為基線分離,本例 1.9 > 1.5,可判基線分離。

漏扣死時間:k錯 = t_R1/t_M = 4.80/0.80 = 6.00,相對正確值 5.00 偏高 (6.00−5.00)/5.00 = 20.0%。回代:正確 k₁ = (t_R−t_M)/t_M = 5.00,與 k錯 − 1 = 5.00 一致,說明「少扣的那 1」正是死時間貢獻。

答案 α = 1.20;Rs = 1.9048(約 1.9)> 1.5,可基線分離;漏扣死時間使 k 偏高 20.0%

採分點 k₂ 1 分;α 2 分;Rs 2 分;基線分離判據 1 分;偏高比例 2 分;回代閉合 1 分

易錯點 把 Rs 的分母寫成 2(W₁+W₂) 或漏掉係數 2;另需避免把「k 偏高 20.0%」說成「保留時間偏高」

三、規律小結與對照表

量公式本例易錯
調整保留時間t_R−t_M4.00 min漏扣死時間
容量因子(t_R−t_M)/t_M5.00直接用 t_R/t_M
理論塔板數16(t_R/W)²2304混用半峰寬式
選擇性因子k₂/k₁1.20用 t_R 之比
分離度2Δt_R/(W₁+W₂)1.90漏係數 2

小結:先扣死時間,再定峰寬口徑。k₁=5.00、N=2304、α=1.20、Rs≈1.9 四處閉合,漏扣死時間的 20.0% 偏高正好等於「少扣的那 1」。以上譜圖讀數均為自編示意。

四、自測清單

  • 能說明死時間為何必須先扣除
  • 能計算容量因子與選擇性因子
  • 能用基線寬式與半峰寬式分別算 N
  • 能說明兩種 N 不等的口徑原因
  • 能計算分離度並判斷基線分離
  • 能回代漏扣死時間造成的 20.0% 偏高
編寫說明與學科依據

本文為備考教研體例稿:題目系按課程標準與聯招常見考點範圍編寫的仿真練習題,非真題原文;文中案例為示意內容,非真實記錄;文末欄目為學科依據說明,非逐條引文。涉及報考、錄取、證件、居留、資助等事項,一律以當年官方文件與學校正式通知為準。

學科依據:

  • 人教版高中教材(化學):電化學基礎、化學平衡、溶液平衡與配位平衡相關章節
  • 《普通高等學校聯合招收華僑港澳臺學生考試大綱(化學科)》:相關考點考查範圍(僅作命題範圍參照,本文題目未與真題逐題比對)
  • 編寫說明:題目、選段、選項、數據與解析均為按常見考點獨立編寫的原創仿真題,未取自任何題庫、教輔或試卷;採分點為教研整理,非官方評分標準

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