仪器分析试卷及答案

三、问答题（每题 4 分，共 20 分，答在空白处）
1． 普通极谱法的灵敏度仅为 1×10-5mol/L，而脉冲极谱法可提高 10 倍，甚至几十倍。请 扼要阐明提高灵敏度所采取方法的基本原理。
答：脉冲极谱法是在汞滴生长后期、汞滴即将滴 下之前的很短时间间隔内，施加一个矩 形的脉冲电压，在每一个脉冲消失前 20ms 时，进行一次电流取样，由于充电电流的 衰减速度快于法拉 第电流的衰减速度，有效 地减小了充电电流的干扰，提高了“信噪 比”。因此，脉冲 极谱法的灵敏度明显优于普通极谱法 。
b. 取一定量的溶液, 记下体积, 再测定
c.继续做
d..取一定量的溶液, 加入标准溶液, 作测定校正
4．在气-液色谱分析中, 当两组分的保留值很接近, 且峰很窄, 但只能部分分离，其原因是 (d)
a. 柱效能太低
b. 容量因子太大
c. 柱子太长
d. 固定相选择性不好
5．在 GC 和 LC 中, 影响柱的选择性不同的因素是
（b ）
a.原子次外层电子在不同能态间的跃迁 b.原子外层电子在不同能态间的跃迁
c.原子外层电子的振动和转动
d.原子核的振动
12. 矿石粉末的定性分析，一般选择下列哪种光源为好：
（ b）
a.交流电弧
b.直流电弧
c.高压火花
d.等离子体光源
13. 原子吸收法测定 NaCl 中微量 K 时，用纯 KCl 配制标准系列制作工作曲线，分析结果偏
2．气相色谱分析中常用的通用检测器有___热导池_____, 火焰离子化 。
前者是 _____浓度_______型，而后者是____质量_____型。
3．溶出伏安法分析中，被测物质存在 电解富集 和_ 电解溶出 _两个基本过程。使 用阳极溶出伏安时，首先是_阴极富集_ ___，再是__阳极溶出_ __________。
2.3.000g 锡矿试样以 Na2O2 熔融后溶解之，将溶液转移至 250mL 容量瓶中，稀释至刻度。吸 取稀释后的试液 25mL 进行极谱分析，测得扩散电流为 24.9 微安。然后在此溶液中加入 5mL
浓度为 6.0×10-3 mol/L 的标准锡溶液，测得扩散电流为 28.3 微安。计算矿样中锡的质量分 数。（Sn 118.7）
7. 在没有其它因素存在时，随着氢核的酸性增加，其化学位移值 d 将：
a. 增大； b. 减小； c. 不变；
d. 无法确定。
（）
8. 应用 GC 方法来测定痕量硝基化合物, 宜选用的检测器为 ( )
a.热导池检测器;
b.氢火焰离子化检测器;
c.电子捕获检测器;
d.火焰光度检测器。
9. 用反相液相色谱分离苯、甲苯、乙苯、联苯, 先流出色谱柱的组分是 （ ）
为了计算式 NJ/N0=(PJ/P0)exp(-EJ/kT)中的 EJ，用钠原子两个发射线的平均波长 5893À 作 为 3p 3s 的跃迁。则有
EJ ＝1.986× 10- 23J﹒cm/（5893À×10- 8cm﹒À-1） ＝ 3.37×10-19 J
在 3s 和 3p 能级中，分别有 2 个和 6 个量子能级，故有 PJ/P0＝6/2＝3
3. 原子荧光光谱仪与原子吸收光谱仪结构上的主要区别在于 a. 光源 ； b. 光路； c. 单色器 ；d. 检测器。
（）
4. 下述化合物中何者的磷光最强？
（）
I
c
Cl
Br
a
b
5. 关于红外光谱法，下列说法正确的是：
（）
a．红外光谱法只用于化合物的结构表征; b．红外光谱法中，水是很好的溶剂;
c．光电倍增管可用作红外光谱检测器; d．傅立叶变换红外光谱仪比普通色散型红外 光谱仪的分辨率要高。
（ a）
二、填空（每空 1 分，共 30 分）
1．由 LaF3 单晶片制成的氟离子选择电极, 晶体中__F- ___是电荷的传递者, _ La3+ ______是 固定在膜相中不参与电荷的传递, 内参比电极是__银-氯化银丝_________, 内参比溶液 由_ _ NaF 和 NaCl _________组成。
将上式代入式 NJ/N0=(PJ/P0)exp(-EJ/kT)中，得 NJ /N0 =3exp〔-3 .37×10- 1 9 J/（1.38×10- 2 3 JK- 1 ×2500K）〕 NJ/N0=3×5.725×10-5＝1.72×10-4
同理可得 2510K 时两能级原子数的比值为
NJ/N0=1.79×10-4 武汉大学 2006-2007 学年度第一学期《仪器分析》期末考试试卷（A）
(a )
a.固定相的种类
b.柱温
c.流动相的种类
(4)分配比
6. 先电解富集，后电解溶出的电分析方法是
（d ）
a. 电导分析法
b. 电重量分析法
c. 电位分析法
d. 溶出伏安法
7.分离有机胺时，最好选用的色谱柱为
(d )
a 非极性固定液柱
b. 低沸点固定液柱
c. 空间排阻色谱柱
d 氢键型固定液柱
8.影响谱线变宽的最主要因素是以下哪种?
（b ）
a. 自然变宽
b. 热变宽
c. 碰撞变宽
d. 自吸变宽
9. 空心阴极灯中对发射线宽度影响最大的因素是
（c ）
a. 阴极材料
b. 填充材料
c. 灯电流
d. 阳极材料
10.适合于植物中挥发油成分分析的方法是
（d ）
a. 原子吸收光谱
b. 原子发射光谱
c. 离子交换色谱
d. 气相色谱
11. 原子发射光谱的产生是由于
Co3+
Co2+
Id=15μ A
Co2+
Co(0)
Id=36μ A
E1/2=-0.35V
E1/2=-1.35
(1)求此溶液 Co3+和 Co2+的初始浓度比。
(2)分析这两步反应的电池性质（即：原电池或电解池，工作电极阳极还是阴极，正极还是 负极）。 解：
（1） CCo3+:CCo2+= 5:1 （2） 两步反应都是电解池；工作电极在两步反应都是阴极，负极。
解：
根据极谱扩散电流方程式：id=607zD1 m /2 2/3t1/6c，当温度、底液及毛细管特性不变时，极 限扩散电流与浓度成正比。设吸取稀释后的试液 25mL 中锡溶液的浓度为 cx，则
ix ix标
2 5c x
cx 5 6 10－3
（25＋5）
即
24.9 28.3
0.8cx
cx 11 0－3
红移和紫移
在有机化合物中，常常因取代基的变更或溶剂的改变，使其吸收带的最大吸收波长λ max 发生移动
向长波方向移动称 为红移
向短波方向移动称 为紫移(蓝移)
5．举例说明核的化学等价及磁等价。
答：化学等价：有 相同化学位移的核。
在苯环上，六个氢 的化学位移相同，它们是化学等价的 。
磁等价：是指分子 的一组氢核，其化学位移相同，且对 组外任何一个原子核的偶合常数也 相同。
高，原因是
（a ）
a.电离干扰 b.物理干扰 c.化学干扰
d.背景干扰
14. 下列化合物中，同时有 n→π *，π →π *，σ →σ *跃迁的化合物是
（ b）
a.一氯甲烷 b.丙酮 c. 1，3－丁二醇 d. 甲醇
15. 随着氢核的酸性增加，其化学位移值 ppm 将 a. 增大 b. 减小 c. 不变
d. 阳极电位越负、析出电位越负者越易在阳极上氧化
2. 用色谱法对复杂未知物进行定性分析的最有效方法是
(b )
a. 利检测器的选择性定性
b. 利用已知物对照法定性
c. 利用文献保留数据定性
3．某同学将装入电解池准备做极谱分析的溶液洒掉了一部分, 若用标准比较法进
行测定, 他应
(b )
a.重新配制溶液
6. 关于质谱软电离源的说法，下面哪一种是对的？
()
a. 软电离源的弛豫过程包括键的断裂并产生质荷比小于分子离子的碎片离子;
b.由软电离源所得的质谱图可以提供待测物所含功能基的类型和结构信息；
c.软电离源所提供的质谱数据可以得到精确的相对分子质量；
d. 软电离源具有足够的能量碰撞分子，使它们处在高激发态。
2． 什么叫内标法？所学过的仪器分析方法中有哪些使用内标法？为什么使用内标法？
答 ：內标法是在试样 各含量不同的一系列标准试样中，分 别加入固定量的纯物质，即內 标物。当测得分析 物和內标物对应的响应后，以分析物 和內标物的响应比（或其函 数）对分析物浓度 （或含量）作图，即可得到相应的校 正曲线。最后用测得的试样 与內标物的响应比 （或其函数）在校正曲线上获得对应 于试样的浓度（或含量）。 不难看出，內标法 实际上是外标法的一种改进。在影响 响应参数较多的仪器分析方 法中，为了获得精 确的结果，宜采用內标法，如气相色 谱法和发射光谱法。
在二氟甲烷中 H1 和 H2 质子的化学位移相同，并且它们对 F1 或 F2 的偶合常数也相同，即 JH1F1=JH2F1，JH2F2=JH1F2，因此，H1 和 H2 称为磁等价核。
四、计算题（第 1 题 15 分；2、3 每题 10 分；，共 35 分） 1．Co3+在氨盐介质，一般分两步反应到 Co(0)，可得如下极谱图。 SHAPE \* MERGEFORMAT
4． 举例说明生色团和助色团，并解释红移和紫移。
答：广义地说，生色 团是指分子中可以吸收光子而产生电子 跃迁的原子基团
严格地说，那些不 饱和吸收中心才是真正的生色团，如 苯环等
助色团
带有非键电子对的基团（如-OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I 等），它们本身不能 吸收大于 200 nm 的光，但是当它们与生色团相连时，会使其吸收带的最大吸收波长λ max 发生移动，并增加其吸收强度
武汉大学 2005-2006 学年度第一学期《仪器分析》期末考试试卷答案（A）
学号
姓名
院（系）
分数
一、选择题（每题 1 分，共 15 分）
1．下列说法哪一种正确?
(b )
a. 阳极电位越正、析出电位越正者越易在阳极上氧化
b. 阳极电位越正、析出电位越负者越易在阳极上氧化
c. 阳极电位越负、析出电位越正者越易在阳极上氧化
包括高频发生器
，
统）
等部分。
检出限低
， 基体效应及自吸效应
， 线性范围宽
等优点，它的装置主要
等 离子体炬管
， 工作线圈（或进样系
7．原子发射光谱定性分析时，摄谱仪狭缝宜 小 ，原因是 保证有足够的分辨率，减
少谱线间重叠干扰
；而定量分析时，狭缝宜 大 ，原因是 保证有较大的入射
光强，提高谱线强度 。
8．影响化学位移的内部因素有 诱导效应 ，共轭效应 ，和 磁各向异性 等。
3． 简述毛细管区带电泳和胶束电动毛细管色谱的异同点。
答：毛细管区带电 泳是利用被分离离子在电场作用下移 动的速率不同（电泳淌度差异） 而实现分离的一种 高效分离技术。毛细管中电解质溶液 的移动是电渗引起的。毛细 管区带电泳只适合 于离子或可电离物质的分离。胶束电 动毛细管色谱是在毛细管区 带电泳的基础上派 生出的一种高效分离技术。在毛细管 区带电泳的缓冲溶液中添加 浓度高于胶束临界 浓度的表面活性剂，使其形成胶束相 ；因此，被分离对象在电场 作用下的移动速度 不仅取决于受电渗流和自身电泳，而 且与它们在胶束相与水相之 间的分配系数有关 。胶束电动毛细管色谱可用于离子、 可电离物质以及中性化合物 的分离。
学号
姓名
院（系）
分数
一.选择题（每小题 2 分，共 20 分，答在试卷上）
1. 关于直流电弧，下列说法正确的是：
()
a 直流电弧是一种自吸性很强、不稳定的光源；
b 直流电弧的检出限比交流电弧差；
c 直流电弧的电极头温度比交流电弧低；
d 直流电弧只能进行定性、半定量分析，不能进行准确的定量分析。
2. 可以概述三种原子光谱( 吸收、发射、荧光 )产生机理的是：( ) a. 能量使气态原子外层电子产生发射光谱； b. 辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁； c. 能量与气态原子外层电子相互作用； d. 辐射能使原子内层电子产生跃迁。
得到 cx＝3.3×10-3mol·L-1
0.25 cx MSn 0.25 3.310－3 118.7 100％ 3.26%
矿样中锡的质量分 数为
3
3
3.在 2500K 时，Na 共振线 589.3 nm 为 3s3p 跃迁产生的，计算其激发态和基态原子数之比。 已知 k=1.3810-23J K-1，h=6.62610-34J s。 解：
4．4．棱镜材料不同，其色散率也不同，石英棱镜适用于 紫外 光谱区，玻璃棱镜适用 于 可见 光谱区。
5．紫外、可见吸收光谱常用于研究 不饱和有机化合物 ，特别是具有共轭体系的有机化 合物 的化合物，而红外光谱法主要研究 在振动中伴随有偶极矩变化 的化合 物。
6．等离子体光源（ICP）具有
小
，
精密度高