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儀器分析（一） 一、選擇題（共30 分，每小題 2 分） 1.下列化合物中哪個(gè)吸收峰的頻率最高？ ( ) D C A B 2. 由原子無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的譜線變寬稱為： ( ) A 自然變度 B 斯塔克變寬 C 勞倫茨變寬 D 多普勒變寬 3. 紫外吸收分析實(shí)驗(yàn)時(shí)，在310nm時(shí)，如果溶液百分透射比是90%，在這一波長(zhǎng)時(shí)的吸是 ( ) A . 1 B. 0.1 C. 0.9 D. 0.05 4. 紫外-可見吸收光譜涉及的能級(jí)是 ( ) A 分子的振動(dòng)能級(jí) B分子的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí) C 分子的電子能級(jí) D 核能 5. 在紅外光譜分析中，用 KBr制作為試樣池，這是因?yàn)椋? ( ) A KBr 晶體在 4000～400cm-1 范圍內(nèi)不會(huì)散射紅外光 B KBr 在 4000～400 cm-1 范圍內(nèi)有良好的紅外光吸收特性 C KBr 在 4000～400 cm-1 范圍內(nèi)無紅外光吸收 D 在 4000～400 cm-1 范圍內(nèi)，KBr 對(duì)紅外無反射 6. 核磁共振波譜法, 從廣義上說也是吸收光譜法的一種, 但它同通常的吸收光譜法(如紫外、 可見和紅外吸收光譜)不同之處在于 ( ) A. 必須有一定頻率的電磁輻射照射 B .試樣放在強(qiáng)磁場(chǎng)中 C. 有信號(hào)檢測(cè)儀D. 有記錄儀 7. 采用調(diào)制的空心陰極要是為了 ( ) A. 延長(zhǎng)燈壽命 B.克服火焰中的干擾譜線 C. 防止光源譜線變寬 D. 扣除背景吸收 8. 分析甜菜萃取液中痕量的含氯農(nóng)藥宜采用 ( ) A. 熱導(dǎo)池檢測(cè)器 B. 氫火焰離子化檢測(cè)器C. 電子捕獲檢測(cè)器 D. 火焰離子化檢測(cè)器 9.離子選擇電極的電位選擇性系數(shù)可用于 ( ) A. 估計(jì)電極的檢測(cè)限 B. 估計(jì)共存離子的干擾程度 C. 校正方法誤差 ….D. 計(jì)算電極的響應(yīng)斜率 10.用紅外吸收光譜法測(cè)定有機(jī)物結(jié)構(gòu)時(shí), 試樣應(yīng)該是 ( ) A.單質(zhì) B. 純物質(zhì) C. 混合物 D. 任何試樣 11. 下列因素中與摩爾吸光系數(shù)有關(guān)的是 ( ) A.吸光度 B.吸收池厚度 C.入射光波長(zhǎng) D.濃度 12. 載體填充的均勻程度主要影響 ( ) A.渦流擴(kuò)散 B.分子擴(kuò)散 C.氣相傳質(zhì)阻力 D.液相傳質(zhì)阻力 13. 不同類型的有機(jī)化合物, 在極性吸附劑上的保留順序是 ( ) A: 飽和烴、烯烴、芳烴、醚 B: 醚、烯烴、芳烴、飽和烴 C: 烯烴、醚、飽和烴、芳烴 D: 醚、芳烴、烯烴、飽和烴 14. 衡量色譜柱選擇性的指標(biāo)是 ( ) A. 理論塔板數(shù) B. 容量因子 C. 相對(duì)保留值 D. 分配系數(shù) 15. 在丁烷的質(zhì)譜圖中，M對(duì)(M＋1)的比例是 ( ) A. 100:1.1 B. 100:2.2 C. 100:3.3 D. 100:4.4 二、填空題（共20 分，每空格1 分） 1. 朗伯-比爾定律的積分表達(dá)式是：lg (I0/I) = ebc，在實(shí)際測(cè)定工作中，I0是 ，I 是 。 2. 帶光譜是由______________________產(chǎn)生的, 線光譜是由________________產(chǎn)生的 。 3. 質(zhì)譜儀的分辨本領(lǐng)是指 的能力. 質(zhì)譜儀常用 作檢測(cè)器。 4. 氣相色譜儀主要由以下五部分組成，即： ； ； ； 和溫度控制系統(tǒng)等。 5. 在電位分析測(cè)量時(shí), 產(chǎn)生+1mV的讀數(shù)誤差, 它能引起離子活度的相對(duì)誤差對(duì)一價(jià)離子為 _____ ____, 對(duì)二價(jià)離子則高達(dá)7.8%。 6. 儀器分析法的種類很多，習(xí)慣上根據(jù)儀器分析所應(yīng)用的原理和測(cè)量信號(hào)不同，將儀器分析法分為： ； ； 等。 7．核磁共振的化學(xué)位移是由于 _______________________________________ 而造成的， 化學(xué)位移值是以 _________________________________為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)制定出來的。 8. 在色譜分析中,被分離組分與固定液分子性質(zhì)越類似,其保留值___________________ 。 9. 在分光光度計(jì)中，常因波長(zhǎng)范圍不同而選用不同材料的容器,現(xiàn)有下面三種材料的容器，各適用的光區(qū)為：(1) 石英比色皿用于 _________________；(2) 玻璃比色皿用于可見光區(qū)；(3) 氯化鈉窗片吸收池用于 _____________________。 10．在電位分析中, 溶液攪拌是為了_________________________________。 三、簡(jiǎn)答題，（共 25分，每小題5 分） 1．1. 液-液色譜法中, 什么叫正相液相色譜法? 什么叫反相液相色譜法? 2. 非火焰（石墨爐）原子吸收光譜法的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？有何缺點(diǎn)？ 3. 用氟離子選擇電極的標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定試液中F―濃度時(shí), 對(duì)較復(fù)雜的試液需要加入總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖劑（TISAB），該試劑起什么作用？ 4. 解釋實(shí)際上紅外吸收譜帶(吸收峰)數(shù)目與理論計(jì)算的振動(dòng)數(shù)目少的原因。 5. 簡(jiǎn)述質(zhì)譜分析法的分析原理？ 四、計(jì)算題,( 共25 分） 1.（8分）用光程為1.00 cm的吸收池, 在兩個(gè)測(cè)定波長(zhǎng)處測(cè)定含有兩種藥物溶液的吸光度?；旌衔镌?80 nm處吸光度為0.945, 在395 nm處的吸光度為0.297, 摩爾吸光系數(shù)列于下表中。試計(jì)算混合物中每種藥物組分的濃度。 組分 ε/ L.mol-1.cm-1 580nm 395nm 藥物1 9874 548 藥物2 455 8374 2．（9分）組份A和B在一根30cm柱上分離，其保留時(shí)間分別為6.0和9.0 min，峰底寬分別為0.5和0.6 min，不被保留組份通過色譜柱需1.0 min。試計(jì)算： 1) 分離度R；2) 組分A的有效塔板數(shù)neff；3) 組分B 的調(diào)整保留時(shí)間. 4) 組分B的容量因子；5) 組分B對(duì)組分A的相對(duì)保留值. 3．（8分） 測(cè)定血漿中Li的濃度，將兩份均為50mL血漿分別加入到100mL容量瓶中，然后向第二份溶液加入2mL 0.0430mol/L的LiCl標(biāo)準(zhǔn)溶液。二瓶溶液分別定容至100mL.在原子吸收分光光度計(jì)上測(cè)得讀數(shù)分別為0.230和0.680，求此血漿中Li得濃度.(Li的原子量6.9，Cl的原子量35.5) 4 儀器分析（二） 一、選擇題（共 30 分，每小題 2 分） 1. 外磁場(chǎng)強(qiáng)度增大時(shí),質(zhì)子從低能級(jí)躍遷至高能級(jí)所需的能量 ( ) A. 變大 B. 變小 C. 逐漸變小 D. 不變化 2. 在下面四個(gè)電磁輻射區(qū)域中, 能量最大者是 ( ) A. Ｘ射線區(qū) B. 紅外區(qū) C. 無線電波區(qū) D. 可見光區(qū) 3. 在原子吸收分光光度計(jì)中，目前常用的光源是 ( ) A. 火焰 B. 空心陰極燈 C. 氙燈 D. 交流電弧 4. 在液相色譜中，在以下條件中,提高柱效最有效的途徑是: ( ) A.減小填料粒度； B.適當(dāng)升高柱溫； C.降低流動(dòng)相的流速； D.降低流動(dòng)相的粘度 5. 原子吸收光譜是 ( ) A. 分子的振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷時(shí)對(duì)光的選擇吸收產(chǎn)生的 B. 基態(tài)原子吸收了特征輻射躍遷到激發(fā)態(tài)后又回到基態(tài)時(shí)所產(chǎn)生的 C. 分子的電子吸收特征輻射后躍遷到激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的 D. 基態(tài)原子吸收特征輻射后躍遷到激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的 6.在有機(jī)化合物的紅外吸收光譜分析中，出現(xiàn)在4000~1350cm-1頻率范圍的吸收峰可用于鑒定官能團(tuán)，這一段頻率范圍稱為______。 ( ) A．指紋區(qū)， B．基團(tuán)頻率區(qū)， C．基頻區(qū)， D．和頻區(qū)。 7. 下面哪一種電子能級(jí)躍遷需要的能量最高? ( ) A. s→s * B. n→s * C. p→p * D. p→s * 8. 物質(zhì)的紫外-可見吸收光譜的產(chǎn)生是由于 ( ) A 分子的振動(dòng) B 分子的轉(zhuǎn)動(dòng) C 原子外層電子的躍遷 D 原子內(nèi)層電子的躍遷 9. 化學(xué)位移是由于核外電子云的_______所引起的共振時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度的移動(dòng)現(xiàn)象。 ( ) A. 拉摩爾進(jìn)動(dòng)， B. 能級(jí)裂分， C. 自旋偶合， D. 屏蔽作用。 10. 助色團(tuán)對(duì)譜帶的影響是使吸收譜帶: ( ) A.波長(zhǎng)變長(zhǎng)； B.波長(zhǎng)變短； C.波長(zhǎng)不變； D.譜帶藍(lán)移 11作為指示電極，其電位與被測(cè)離子濃度的關(guān)系為: ( ) A.與濃度的對(duì)數(shù)成正比； B.與濃度成正比； C.與濃度無關(guān)； D.符合能斯特方程的關(guān)系 12. 可分別用作紅外光譜和質(zhì)譜檢測(cè)器的是： ( ) A. 相板、光電倍增管 B. 光電管、Faraday杯 C. 熱電偶、電子倍增管 D. 光電管、熱電偶 13. 色譜法分離混合物的可能性決定于試樣混合物在固定相中______的差別。 ( ) A. 沸點(diǎn)差， B. 溫度差， C. 吸光度， D. 分配系數(shù)。 下列方法中，那個(gè)不是氣相色譜定量分析方法 ( ) A．峰面積測(cè)量 B．峰高測(cè)量 C．標(biāo)準(zhǔn)曲線法 D．相對(duì)保留值測(cè)量 15. 進(jìn)行色譜分析時(shí)，進(jìn)樣時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致半峰寬______。 ( ) A. 沒有變化， B. 變寬， C. 變窄， D. 不成線性。 二、填空題（共20 分，每空格1 分） 1.在原子吸收分析中，使電子從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的吸收線，稱為 。 2. 氣相色譜分析的基本過程是往氣化室進(jìn)樣，氣化的試樣經(jīng)_____________分離，然后各組分依次流經(jīng)_______________,它將各組分的物理或化學(xué)性質(zhì)的變化轉(zhuǎn)換成電量變化輸給記錄儀，描繪成色譜圖。 3. 化合物Cl2CHaCHbBr2中Ha和Hb質(zhì)子吸收峰在高場(chǎng)出現(xiàn)的是 質(zhì)子。 4. 用氟離子選擇電極的標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定試液中F-濃度時(shí), 對(duì)較復(fù)雜的試液需要加入總離度調(diào)節(jié)劑（TISAB）試劑, 其目的有第一 ；第二 ; 第三 。 5. 在有機(jī)化合物中, 常常因取代基的變更或溶劑的改變, 使其吸收帶的最大吸收波長(zhǎng)發(fā)生移動(dòng), 向長(zhǎng)波方向移動(dòng)稱為_____ ______, 向短波方向移動(dòng)稱為____ _______。 6. 質(zhì)譜圖中的離子峰主要有： ， ， ，亞穩(wěn)態(tài)離子峰等。 7. 共軛效應(yīng)使共軛體具有共面性, 且使電子云密度平均化, 造成雙鍵略有伸長(zhǎng),單鍵略有縮短。因此, 雙鍵的紅外吸收頻率往________波數(shù)方向移動(dòng)。 8.液相色譜法中使用的梯度洗提操作是指在分離過程中按一定的程序連續(xù)改變載液中溶劑的___________________ __；而氣相色譜法中使用的程序升溫操作是指柱溫按________________________________. 這些操作的目的都是為了提高分離效果。 9.描述色譜柱效能的指標(biāo)是______ _____，柱的總分離效能指標(biāo)是____ ______。 在原子吸收光譜法中，原子化系統(tǒng)的作用是將被測(cè)物轉(zhuǎn)變成__________。使試樣原子化的方法有____________法和____________法。 三、簡(jiǎn)答題（ 共25分，每小題5 分） 1試比較氣相色譜法與高效液相色譜法的優(yōu)缺點(diǎn) 2. 什么是指示電極和參比電極，試舉例說明。 3. 就下列5種測(cè)定對(duì)象,綜合化學(xué)分析和儀器分析的基礎(chǔ)知識(shí),分別寫出一種最佳的測(cè)定方法名稱. (1) 自來水中F- (2) 蒸餾水的純度 (3) 廢水中的Cu2+ (4) 大氣中微量芳烴 （5）乙酸液中丙酸不純物的含量 4. 解釋實(shí)際上紅外吸收譜帶(吸收峰)數(shù)目與理論計(jì)算的振動(dòng)數(shù)目少的原因？ 5.核磁共振波譜分析的原理？ 四、計(jì)算題,(共25 分） 1.（9分）在一只3.0米的色譜柱上, 分離一個(gè)樣品的結(jié)果如下圖: 1min 1min 計(jì)算: (1) 兩組分的調(diào)整保留時(shí)間t’R(1) 及t’R(2); (2) 用組分2計(jì)算色譜柱的有效塔板數(shù)n有效及有效塔板高度H有效; (3) 兩組分的容量因子k1及k2; (4) 兩組分的分離度; 2. （8分）有色物質(zhì)X的最大吸收在400nm處, 用2cm吸收池, 測(cè)得0.200 mg/L的溶液的吸光度為0.840, X的化學(xué)式量為150, 問 (1) X在400nm處的吸收系數(shù) (2) X在400 nm處的摩爾吸收系數(shù) (3) 用1.00 cm 吸收池, 測(cè)得400 nm處 X溶液吸光度為0.250, 哪么25.00 mL溶液中含有多少mg的 X? (4) (3) 中所述的溶液中X質(zhì)量濃度多少? 3. （8）取10mL含氯離子水樣，插入氯離子電極和參比電極，測(cè)得電動(dòng)勢(shì)為200 mV，加入0.1 mL0.1 molL－1的NaCl標(biāo)準(zhǔn)溶液后電動(dòng)勢(shì)為185 mV。已知電極的響應(yīng)斜率為59 mV。求水樣中氯離子含量解：已知E1=0.200V, E2=0.185 V 一．選擇題 1. C. 2. D. 3. D. 4. C. 5. C. 6. B 7. B. 8. C. 9. B. 10. B 11. C 12. A 13. A 14. C．15. D 二．填空題（共20分 每空1分） 1. 透過參比池的光強(qiáng)，透過試樣池的光強(qiáng)。 2. 分子；原子； 3. 離子的質(zhì)量, 電子倍增管 4. 載氣系統(tǒng)；進(jìn)樣系統(tǒng)；分離系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng) 。 5._3.9% 。 6. 電化學(xué)分析法；光學(xué)分析法；色譜分析法。 7. 核外電子的屏蔽；四甲基硅烷。 8. 相差越小 9. 紫外；紅外 10. 降低液接電位 三． 簡(jiǎn)答題（共25分 每題5分） 1. 答：固定相的性質(zhì)為極性，流動(dòng)相的性質(zhì)為非極性，分析極性化合物，這樣的液－液色譜法稱為正相液相色譜。（2.5分）固定相的性質(zhì)為非極性，流動(dòng)相的性質(zhì)為極性，分析非極性及極性化合物，這樣的液－液色譜法稱為反相液相色譜。（2.5分） 2答：優(yōu)點(diǎn)：1. 樣品利用率高，用量少。（2分） 2. 原子化效率高，靈敏度高，檢測(cè)限低。（1分） 缺點(diǎn)：記憶效應(yīng)明顯，分析重現(xiàn)性欠佳。（2分） 3. 答：三點(diǎn)作用：1.調(diào)節(jié)溶液的pH值。（1分） 2.掩蔽干擾離子。（2分） 3. 控制被測(cè)溶液的離子強(qiáng)度（2分） 4. 答：1.有些分子振動(dòng)是紅外非活性的。（1分） 2. 盡管振動(dòng)形式不同，但能級(jí)差一致，即簡(jiǎn)并現(xiàn)象。（2分） 3. 儀器的分辨率不夠高（2分） 5. 答：質(zhì)譜是利用高速電子撞擊氣態(tài)試樣分子，使試樣生成各種碎片離子，帶正電荷的碎片離子在磁場(chǎng)及靜電場(chǎng)的作用下，按質(zhì)荷比M/Z（即質(zhì)量數(shù)/電荷數(shù)）的大小順序分離，依次到達(dá)檢測(cè)器，記錄成按質(zhì)荷比順序排列的質(zhì)譜圖，根據(jù)質(zhì)譜圖峰的位置可進(jìn)行定性分析和結(jié)構(gòu)分析，根據(jù)質(zhì)譜峰的強(qiáng)度可進(jìn)行定量分析。（5分） 四 計(jì)算題（共25分） 1．解：A=A1+A2=ε1bc1+ε2bc2 （2分） 0.945=9874c1+548c2 ① （2分） 0.297=455c1+8374c2 ② c1=9.40210-5 (mol/l) （2分） c2=9.40210-5 (mol/l) （2分） 2. 解：1)R=2(tB-tA)/(yB+yA)= 2(9-6)/(0.5+0.6)=5.454 （2分） 2)neff=16(tA/yA)2=16(5/0.5)2=1600 （2分） 3) tB= tB-tM=8min （1分） 4) kB= tB/tM=8 （2分） 5) R= tA/ tA=8/5=1.6 （2分） 3.解：A1=kCx/2 ① （2分） A2=k(50Cx+20.043) /100 ② （2分） 0.230= kCx/2 ① （2分） 0.680= k(50Cx+20.043) /100 ② Cx=8.79110-4 (mol/l) （2分） （二） 一．選擇題 （共30分每題2分） 1. A. 2. A. 3. B. 4. A. 5. A. 6. B 7. A. 8. C. 9. D 10. A . 11. D 12. C 13. D 14. D．15. B 二．填空題（共20分 每空1分） 1. 共振（吸收）線_ 。 2. 色譜柱, 檢測(cè)器。 3. Hb 4.; 維持試樣與標(biāo)準(zhǔn)試液有恒定的離子活度；使試液在離子選擇電極適合的pH范圍內(nèi)，避免H＋或OH－干擾；; 使被測(cè)離子釋放成為可檢測(cè)的游離離子。 5.__紅移 , _藍(lán)移_. 6. 分子離子峰，同位素離子峰，碎片離子峰。 7. 短 8. 組成比例；時(shí)間升高 9. 塔板數(shù) 10. 氣態(tài)原子；火焰原子化；非火焰原子化 三． 簡(jiǎn)答題（共25分 每題5分） 1. 氣相色譜是以氣體作流動(dòng)相的色譜分離方法。液相色譜則以液體作流動(dòng)相。（1分） 氣體可以自由運(yùn)動(dòng)，液體需要用泵輸送 (1分) 氣相色譜以固定相和溫度為主要分離條件，液相色譜以流動(dòng)相的組成為主要分離條件。（2分） 熱穩(wěn)定性好，沸點(diǎn)低的樣品適合用氣相色譜，溶解性好的樣品適合用液相色譜 (1分) 2. 指示電極:用來指示溶液中離子活度變化的電極,其電極電位值隨溶液中離子活度的變化而變化,在一定的測(cè)量條件下,當(dāng)溶液中離子活度一定時(shí),指示電極的電極電位為常數(shù).例如測(cè)定溶液pH時(shí),可以使用玻璃電極作為指示電極,玻璃電極的膜電位與溶液pH成線性關(guān)系,可以指示溶液酸度的變化.（2.5分） 參比電極:在進(jìn)行電位測(cè)定時(shí),是通過測(cè)定原電池電動(dòng)勢(shì)來進(jìn)行的,電動(dòng)勢(shì)的變化要體現(xiàn)指示電極電位的變化,因此需要采用一個(gè)電極電位恒定,不隨溶液中待測(cè)離子活度或濃度變化而變化的電極作為基準(zhǔn),這樣的電極就稱為參比電極.例如,測(cè)定溶液pH時(shí),通常用飽和甘汞電極作為參比電極.(2.5分) 3. [答] (1) 氟離子選擇電極法，(1分) (2) 電導(dǎo)法，(1分) (3) 原子吸收法，(1分) (4) 氣相色譜法 （5）液相色譜法(1分) 4. 答：1. 有些分子振動(dòng)是紅外非活性的。（1分） 2．盡管振動(dòng)形式不同，但能級(jí)差一致，即簡(jiǎn)并現(xiàn)象。（2分） 3. 儀器的分辨率不夠高（2分） 5. 答：在強(qiáng)磁場(chǎng)的激勵(lì)下，某些具有磁矩的原子核可以分裂為2個(gè)或兩個(gè)以上的能級(jí)，用適當(dāng)頻率的電磁波照射，使其能量恰好等于分裂后相鄰兩個(gè)能級(jí)之差，則該核就肯能吸收能量，從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，同時(shí)產(chǎn)生核磁共振信號(hào)。（5分） 四． 計(jì)算題（共25分） 1．(1)t’R(1)=14 .0-1.0=13.0min t’R(2) = 18.0-1.0=17.0min （2分） (2) n有效= 16(t’R(2)/Y2)2 =16(17/1.0)2 = 4624(塊) H有效=L/n有效=3.0103/4624=0.65mm (2分) (3) k1=t’R/tM = 13.0/1.0=13 k2=t’R/t’M = 17.0/1.0=16 (3分) (4) R=[tR(2) – tR(1)]/0.5(Y1+Y2)=(18.0-14.0)/1.0= 4.0 (2分) 或：R=SQR(n)/4(a-1)/ak2/(k2+1)=SQR(n)/4(tR(2)-tR(1))/tR(2) 因?yàn)椋簄=16(tR/Y)2=16(18/1.0)2=5184 所以： R=SQR(5184)/4(18-14)/18=4.0 2. [答] (1)a＝A/bc=0.840/(0.00022)＝2.10103Lｇ-1cm-1 (2分) (2)e＝a/M=2.10103150＝3.15105Lmol-1cm-1 (2分) (3)c＝A／eb mx＝MxcV＝1500.250／（3.151051.0）25.00≈0.00298mg (2分) (4)c=m/V=0.00298／25.00＝2.9810-6／25.00＝1.1910-7g/mL (2分) 3.解： (3分) 下式減上式，得 (3分) 　　則cx=1.2610-3molL-1 12