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E. 分析裝置
質子X射線熒光分析裝置,如圖11-2-1所示。主要組成部分為:質子靜電加速器,靶室和X射線測量多道能譜儀。
圖11-2-1 質子X射線熒光分析裝置簡圖
1)質子靜電加速器是用來加速質子的靜電高壓加速器。它的特點是:①被加速的質子能量連續可調;②質子能量均勻、穩定;③聚焦好,本底輻射小;④質子流通量較大。
質子X射線熒光分析選用的質子能量一般為1~3 MeV,激發產生特徵X射線的截面較大,軔致輻射本底較小;質子能量過高,引起核反應使本底增大。
2)靶室。是質子束流激發樣品的場所。主要有質子束流準直系統,使質子束在樣品面積分布均勻裝置、樣品以及抽真空設備等。
3)X射線測量的半導體探測器和多道能譜儀。
質子X射線熒光分析技術,分為真空分析和非真空分析(或稱內束和外束技術)兩種。前者質子束不被空氣吸收,分析靈敏度高;但需將樣品放入真空室,抽真空。後者是將質子束由真空室引出,在空氣中激發樣品。A.Katsanos等設計的真空分析和非真空分析兩用裝置(圖11-2-2),裝置中設計有三個鉭做的準直器,靠近樣品處用的是碳準直器是為了減小輻射本底。
質子束自真空室引出,需穿過一個薄窗,一般用的是薄片製成。
外束分析,比較方便。但空氣中含有0.9%的氬和少量氪,在質子作用下產生較強的特徵X射線,形成較強的本底,對某些輕元素分析不利。
圖11-2-2 內束和外束兩用靶室
F. 如圖是某研究性學習小組設計的幾種裝置,請你分析並回答下列問題:(1)圖中標號儀器為:a______,b_____
(1)標號儀器分別是鐵架台、長頸漏斗;
(2)實驗室製取二氧化碳用大理石版和稀鹽酸反應,生成氯化鈣、權水和二氧化碳,方程式是:CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O;
(3)裝置B比A多出了一個銅網和止水夾,將止水夾打開,反應進行,關閉止水夾,試管內氣壓增大,將液體壓入長頸漏斗,固液分離,反應停止,故可以隨時控制反應的進行和停止;裝置B中液體被壓入長頸漏斗,所以反應已停止;
(4)如果改用鐵網,鐵可以與酸反應產生氫氣,造成製取的氣體不純;從而說明鐵排在氫前,可與酸反應,比銅的金屬活動性強;
故答案為:
(1)鐵架台,長頸漏斗;
(2)CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O;
(3)可隨時控制反應的發生和停止;已停止;
④鐵網與稀鹽酸反應生成氫氣,使製取的二氧化碳不純;>.
G. 對實驗進行改進是創新的表現方式之一.下圖是某研究性學習小組設計的幾種裝置,請你分析並回答下列問題:
(1)熟記常用儀器的名稱可知A裝置中所用玻璃儀器的名稱是:試管;
(2)實驗版室用分解過氧化權氫溶液的方法制氧氣時,反應物的狀態是固態和液態,反應條件是常溫,可用A裝置;過氧化氫以二氧化錳為催化劑生成水和氧氣.故反應方程式為:2H2O2
MnO2 | .
H. 實驗研究題:在探究「種子萌發需要的外界條件」時,設計了這樣的實驗裝置.試分析圖示條件,回答下列問題
(1)A種子抄所處的環境中缺水水分,因此不能萌發;C種子浸沒在水中,缺少空氣,因此不能萌發. (2)E種子所處的環境溫度太低,即沒有適宜的溫度,因此種子不能萌發; (3)A和B種子唯一的變數是水分,因此A和B種子對比,說明種子萌發需要一定的水分;C與B種子唯一的變數是空氣,因此C與B種子對比,說明種子萌發需要充足的空氣;E與B種子唯一的變數是溫度,因此E與B種子對比,說明種子萌發需要適宜的溫度;因此這個實驗說明種子萌發所需的外界條件是適宜的溫度、一定的水分、充足的空氣. 故答案為:缺水水分;缺少空氣; (2)沒有適宜的溫度; (3)適宜的溫度;一定的水分;充足的空氣;
I. 下圖是某研究性學習小組設計的幾種裝置,請你分析並回答下列問題(1)A裝置可用作實驗室製取O2、H2或CO2
(1)選擇A裝置應滿足的條件是反應物的狀態為固態和液態,反應條件為常溫,實驗室制氧氣內的三種方法容中只有分解過氧化氫溶液的方法滿足該條件.故答案為:2H2O2 |
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