东莞理工学院仪器分析题A答案

东莞理工学院（本科）试卷（ A 卷）
2012 --2013 学年第 二 学期
《仪器分析》试卷答案
开课单位： 化学与环境工程学院，考试形式：闭卷，允许带 计算器 入场
一、填空题 （共10分 每题2 分）
：
1．极谱分析法定性的依据是 半波电位 ,定量的基础是 扩散电流（方程） 。

2．火焰法原子吸收光谱中，对仪器灵敏度影响较大的实验参数有： 灯电流 、灯电压 和波长位置等。

3．空心阴极灯的两个电极的组成是：待测元素做阴极、钨棒做阳极。

4．气相色谱法要求试样具有的性质有 易挥发、热稳定性高等。

5．仪器分析方法中，一般的定量方法有： 外标法，内标法和标准加入法等。

二、选择题（共40 分 每题 2 分） 1． 由原子无规则的热运动所产生的谱线变宽称为：（D ）
(A) 自然变宽 (B) 斯塔克变宽 (C) 劳伦茨变宽 (D) 多普勒变宽 }
2．在原子吸收分析中, 由于某元素含量太高, 已进行了适当的稀释, 但由于浓度高,测量结果仍偏离校正曲线, 要改变这种情况, 下列哪种方法可能是最有效
的( A )
(A)将分析线改用非共振线(B)继续稀释到能测量为止
(C)改变标准系列浓度(D)缩小读数标尺
3．空心阴极灯中对发射线半宽度影响最大的因素是( D )
(A)阴极材料(B)阳极材料(C)内充气体(D)灯电流
4．在原子吸收光谱法中，目前常用的光源是哪种其主要操作参数是什么（D）(A) 氙弧灯，内充气体的压力；(B)氙弧灯，灯电流；
(C)空心阴极灯，内充气体的压力；(D)空心阴极灯，灯电流。

5．在AAS分析中，原子化器的作用是什么（C）
(A)把待测元素转变为气态激发态原子；(B)把待测元素转变为气态激发态离子；？
(C)把待测元素转变为气态基态原子；(D)把待测元素转变为气态基态离子。

6．在下面四个电磁辐射区域中, 能量最大者是( A )
(A)Ｘ射线区(B)红外区(C)无线电波区(D)可见光区
7．在紫外－可见光谱区有吸收的化合物是（D ）
(A) CH3-CH=CH-CH3 (B) CH3-CH2OH
(C) CH2=CH-CH2-CH=CH2 (D) CH2=CH-CH=CH-CH3
8．根据范第姆特方程式，指出下面那种说法是正确的：( A )
(A)最佳流速时，塔板高度最小(B)最佳流速时，塔板高度最大
(C)最佳塔板高度时，流速最大(D)最佳塔板高度时，流速最小
9．色谱分析中其特征与被测物浓度成正比的是（D ）
￥
（A）保留时间（B）保留体积（C）相对保留值（D）峰面积10．在气—液色谱系统中，被分离组分与固定液分子的类型越相似，它们之间（ C ）
（A）作用力越小，保留值越小（B）作用力越小，保留值越大
（C）作用力越大，保留值越大（D）作用力越大，保留值越小11．核磁共振波谱图不能提供的信息是（D）
（A）化学位移（B）积分线
（C）偶合裂分（D）自旋能态
12．pH玻璃电极在使用前应：( A )
(A)在水中浸泡二小时以上(B)在酒精中浸泡二小时以上
(C)在氢氧化钠溶液中浸泡二小时以上 (D)不必浸泡
？
13．在可见—紫外分光光度计中，用于紫外波段的光源是：( C )
(A)钨灯 (B)卤钨灯 (C)氘灯 (D)能斯特光源
14．某物质的摩尔吸收系数越大，则表明 ( A )
(A)该物质对某波长光吸收能力越强 (B)某波长光通过该物质的光程越长
(C)该物质的浓度越大 (D)该物质产生吸收所需入射光的波长越长
15．在气相色谱分析中，若气化室温度过低，样品不能迅速气化，则造成峰形（ B ）
(A) 变窄 (B) 变宽 (C) 无影响 (D)变高
16.下列一组结构中C=O 振动频率的变化趋势应为自左向右( B )
、
(A)升高 (B)降低
(C)不变 (D)无法判断
17.极谱分析中在溶液中加入支持电解质是为了消除 ( B )
(A)极谱极大电流 (B) 迁移电流 (C) 残余电流 (D) 充电电流
18．以下四种气体不吸收红外光的是 （ D ）
(A) H2O (B) CO2 (C) HCl (D) N2
19．下列化合物中，所有质子是磁等价的，在H-NMR 光谱中只有一个吸收峰的结构是（ B ）
(A) CH3CH2CH2Br (B) 苯
(C) CH2=CHCl (D) CH3OH
20．应用库仑分析的理论依据是(B)
、
(A)能斯特方程 (B)法拉第电解定律 (C)比尔定律 (D)范地姆特方程式
三、判断题（共10 分 每题 1
分）
1
2 3 4 5 6
7 8 9 10
得分
1．与紫外吸收光谱相比，红外吸收光谱的灵敏度较低，加上紫外分光光度的仪器较为简单、普遍，只要有可能，采用紫外吸收光谱法进行定量分析是较方便。

2．对于难挥发和热不稳定的物质，不能用气相色谱法进行分析。

3．在电位分析中，是在通过的电流接近于零的条件下，测量指示电极的平衡电位；而在电解或库仑分析，极谱或伏安分析中，工作电极是有电流通过的。

4．从公式I=acb可以看出，由于决定谱线强度的两个系数a和b 随被测元素的含量和实验条件(如蒸发、激发条件、试样组成、感光板特性和显影条件等)的改变而变化，而这种变化很难避免，因此需采用内标法来补偿因这些变化对测定的影响。

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5．用内标标准曲线法进行定量，内标物与试样组分色谱峰能分开，并尽量靠近。

6．原子吸收光谱法中的背景吸收是对测定无干扰的吸收。

7．质谱分析中，降低电离室的轰击能量，强度增加的峰一般为分子离子峰。

8．pH玻璃电极膜电位的产生是由于H＋选择性透过玻璃膜。

9.电子捕获检测器最适合于永久性气体和一般常用有机物的分析。

10．色谱分析法只能测定有色物质。

四、简答题（共18 分每题 6 分）
%
1. 在原子光谱中，何谓元素的共振线、灵敏线、最后线、分析线，它们之间有何联系
答：由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线(resonance line)。

共振线具有最小的激发电位，因此最容易被激发，为该元素最强的谱线。

灵敏线(sensitive line) 是元素激发电位低、强度较大的谱线，多是共振线(resonance line)。

最后线(last line) 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时，最后仍能观察到的几条谱线。

它也是该元素的最灵敏线。

进行分析时所使用的谱线称为分析线(analytical line)。

由于共振线是最强的谱线，所以在没有其它谱线干扰的情况下，通常选择共振
线作为分析线。

（定义各1分，联系2分）
…
2. 先实验室需测定市售食用香精中的有效成分若干种（需定性定量），综合化学分析和仪器分析的基础知识，选择一种或两种最佳的测定方法，并简要说明依据和原因。

答：可以选择气相色谱-质谱联用方法进行定性，如需进行定量，可在定性后，选用GC-FID进行准确定量。

（3分）因为香精样品，一般是挥发或半挥发性有机物，可以用气相色谱进行分离，质谱检测器可以进行定性分析，克服气相色谱法只依赖保留时间进行定性的缺点。

定性后，再用FID，可以更准确地进行定量，因为FID灵敏度和检出限都较质谱要好。

（3分）
3. 电导滴定法测定阿司匹林药片中乙酰水杨酸含量的实验中，所得到的曲线为什么是先下降、后上升
答：随着NaOH的不断加入，溶液中的H+不断降低，虽然Na+取代了H+，但由于其迁移率比H+低的多，传导电流性能稍差，所以溶液电导先下降，等当点过后，NaOH的继续加入引起电导增加，这是因为增加了移动快的OH-。

所以溶液的电导又继续上升。

得分
五、推断题（10 分）
某化合物的化学式为C9H13N，其1H NMR 谱如下图所示；质谱图谱分析中，有m/z 135，120，77等主要离子峰，试推断其结构，并简单说明推断的依据。

!
[
解：
δ处，有5H；且有m/z=77，说明有苯环基（-C6H5）的存在。

（2分）
=
3.7
δ处，有2H，说明可能存在-CH2，或-NH2；而m/z=120是它们断裂后，=
3.3
剩下的离子峰。

（2分）
δ处，有6H，说明有6个同等化学环境的H，很可能是2个-CH3，而是单
1.2
=
独的苯环。

（2分）
综上所述，可以推断该有机化合物为：(C6H5)C(CH3)2(NH2)（4分）
?
六、计算题（共12 分每题 6 分）
1. 用原子吸收法测锑,用铅作内标.取未知锑溶液,加入的铅溶液并稀释至,测得ASb/APb= . 另取相同浓度的锑和铅溶液,ASb/APb= , 计算未知液中锑的质量浓度.
解:设试液中锑浓度为Cx,
为了方便,将混合溶液吸光度比计为[Asb/Apb]1, 而将分别测定的吸光度比计为[Asb/Apb]2 （1分）
由于:ASb = KSbCSb
APb =KPbCPb
#
故: KSb/KPb =[Asb/Apb]2 = （1分）
[Asb/Apb]1=(KSb×5 ×Cx/10)/(KPb ×2 ×10)= （2分）
Cx = （2分）
2. 已知在混合苯系物中只含有苯、甲苯、邻二甲苯及乙苯四种组分，用气相色谱测得色谱图，图上各组分色谱峰的峰高、半峰宽，以及已测得各组分的校正因子分别如表中所示。

求各组分的百分含量。

（提示：可用峰高乘以半峰宽计算各峰面积）
乙苯
项目苯甲苯,
邻二甲苯
峰高
半峰宽
校正因子
解：
先利用峰高乘以半峰宽计算各峰面积，然后利用归一化法求各组分质量分数。

根据公式A=hY1/2, 求得各组分（2分）
峰面积分别为：; ; ;
从而求得各组分质量分数分别为：
苯：%;甲苯：%; 邻二甲苯：31,54%; 乙苯：%（各1分）
1306.830=∑i i f A。