仪器分析课后习题答案解析(武大版)
《仪器分析》习题及课后答案
色谱法习题一、选择题1.在色谱分析中, 用于定性分析的参数是 ( )A.保留值B.峰面积C.分离度D.半峰宽2.在色谱分析中, 用于定量分析的参数是 ( )A.保留时间B.保留体积C.半峰宽D.峰面积3. 良好的气-液色谱固定液为 ( )A.蒸气压低、稳定性好B.化学性质稳定C.溶解度大, 对相邻两组分有一定的分离能力D. (1)、(2)和(3)4. 在气-液色谱分析中, 良好的载体为 ( )A.粒度适宜、均匀, 表面积大 (2)表面没有吸附中心和催化中心C.化学惰性、热稳定性好, 有一定的机械强度D. (1)、(2)和(3)5. 试指出下列说法中, 哪一个不正确? 气相色谱法常用的载气是 ( )A.氢气B.氮气C.氧气D.氦气6.在液相色谱中，范第姆特方程中的哪一项对柱效的影响可以忽略（）A.涡流扩散项B.分子扩散项C.流动区域的流动相传质阻力D.停滞区域的流动相传质阻力7. 使用热导池检测器时, 应选用下列哪种气体作载气, 其效果最好？ ( )A.H2B.HeC. ArD.N28.热导池检测器是一种 ( )A.浓度型检测器B.质量型检测器C.只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器D.只对含硫、磷化合物有响应的检测器9. 使用氢火焰离子化检测器, 选用下列哪种气体作载气最合适？ ( )A.H2B.HeC.ArD.N210.含氯农药的检测使用哪种色谱检测器为最佳？( )A. 火焰离子化检测器B. 热导检测器C. 电子捕获检测器D. 火焰光度检测器11. 某色谱柱长1m时，其分离度为1.0，问要实现完全分离（R=1.5），色谱柱至少应为多长：A. 1.5mB. 2.25mC. 3mD. 4.5m12. 气相色谱检测器中，通用型检测器是：A. 热导池检测器B. 氢火焰离子化检测器C. 火焰光度检测器D. 差示折光检测器13. 使用热导池检测器时,下列操作哪种是正确的：Ａ.先开载气,后开桥电流, 先关载气,后关桥电流B. 先开桥电流,后开载气, 先关载气,后关桥电流C. 先开载气,后开桥电流, 先关桥电流,后关载气D. 先开桥电流,后开载气, 先关桥电流,后关载气14. 下列哪种方法不适用于分析试样中铅、镉等金属离子的含量A. 气相色谱法B. 原子吸收分光光度法C. 可见分光光度法D. 伏安法15. 分析农药残留，可以选用下列哪种方法：A. 电位分析法B. 原子吸收光谱法C. 原子发射光谱法D. 气相色谱法16.载体填充的均匀程度主要影响（）A.涡流扩散B分子扩散 C.气象传质阻力 D.液相传质阻力17.在色谱分析中，柱长从 1m 增加到 4m ，其它条件不变，则分离度增加( )A. 4 倍B. 1 倍C. 2 倍D. 10 倍18.试指出下述说法中, 哪一种是错误的? ( )A.根据色谱峰的保留时间可以进行定性分析B. 根据色谱峰的面积可以进行定量分析C. 色谱图上峰的个数一定等于试样中的组分数D.色谱峰的区域宽度体现了组分在柱中的运动情况19. 色谱体系的最小检测量是指恰能产生与噪声相鉴别的信号时 ( )A 进入单独一个检测器的最小物质量B 进入色谱柱的最小物质量C 组分在气相中的最小物质量D 组分在液相中的最小物质量20．柱效率用理论塔板数n或理论塔板高度h表示，柱效率越高，则:A.n越大，h越小；B.n越小,h越大;C.n越大,h越大；D.n越小,h越小；21．．如果试样中组分的沸点范围很宽，分离不理想，可采取的措施为:A.选择合适的固定相；B.采用最佳载气线速；C.程序升温；D.降低柱温22．要使相对保留值增加，可以采取的措施是:A.采用最佳线速；B.采用高选择性固定相；C.采用细颗粒载体；D.减少柱外效应二、填空题1.色谱分析中，根据进行定性分析，根据进行定量分析。
仪器分析课后习题简答题答案
一章1、常用的仪器分析方法分为哪几类？它们的原理是什么？答：○1分为电化学分析法、光分析法、色谱分析法○2原理：电化学分析法：是利用待测组分在溶液中的电化学分析性质进行分析测定的一类仪器分析方法。
光分析法：是利用待测组分的光学性质进行分析测定的一类仪器分析方法。
色谱分析法：是利用物质中的各组分在互不相容的两相中吸附、分配、离子交换、排斥渗透等方面的分离分析测定的一类仪器分析方法。
一章2、仪器分析有哪些特点？答：优点：○1灵敏度高、○2炒作简单、○3自动化程度高、○4试样用量少、○5应用广泛缺点：价格昂贵、准确度不高一章3、仪器分析方法的发展趋势怎样？答：○1电化学分析方面在生物传感器和微电极应用具有广泛前景○2光学分析法方面光导纤维化学传感器探头在临床分析、环境监测○3色谱分析法对样品的连续分析研究活跃，毛细管区带电泳技术在生物分析及生命科学领域的应景。
○4计算机的应用使仪器分析具有智能性。
二章1、单独一个电极的电极电位能否直接测定，怎样才能测定？单独一个电极的电极电位不能直接测定，必须与另一支电位恒定的参比电极同插入测定试液中组成化学电池，通过测量电动势来间接测指示电极电位。
二章2、何谓指示电极和参比电极，各有什么作用？○1指示电极：电极电位随待测离子活度变化而变化的电极，能指示被测离子活度；○2参比电极：电位恒定的电极，测量电池电动势，计算电极电位的基准。
二章3、测量溶液PH的离子选择性电极是哪种类型？简述它的作用原理及应用情况。
○1作用原理：玻璃电极先经过水化的过程，水化时吸收水分，在膜表面形成一层很薄的水化凝胶层，该层面上Na+点位几乎全被H+所替代。
当水化凝胶层与溶液接触时，由于凝胶层表面上的H+浓度与溶液中的H+浓度不相等，便从浓度高的一侧向浓度低的一侧迁移，当达到平衡时，产生电位差，由于膜外侧溶液的H+浓度与膜内溶液的H+浓度不同，则内外膜相界电位也不相等，这样跨玻璃膜产生电位差，即膜电位（4膜=4外—4内）○2应用情况：最早的的离子选择性电极，是电位法测定PH的最常用的指示电极。
仪器分析课后习题答案完整版
第二章习题答案1.简要说明气相色谱分析的基本原理。
借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。
气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。
组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。
2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用?气路系统．进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统．气相色谱仪具有一个让载气连续运行管路密闭的气路系统．进样系统包括进样装置和气化室．其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化，然后快速定量地转入到色谱柱中．3.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少,是否会引起分配系数的改变?为什么?答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只于组分的性质及固定相与流动相的性质有关.所以（1）柱长缩短不会引起分配系数改变（2）固定相改变会引起分配系数改变（3）流动相流速增加不会引起分配系数改变（4）相比减少不会引起分配系数改变4.当下列参数改变时: (1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大,是否会引起分配比的变化?为什么?答: k=K/β,而β=V M/V S ,分配比除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速,柱长无关.故:(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减小5.试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择.解:提示:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响,选择最佳载气流速.P13-24。
（1）选择流动相最佳流速。
（2）当流速较小时，可以选择相对分子质量较大的载气（如N2,Ar)，而当流速较大时，应该选择相对分子质量较小的载气（如H2,He),同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。
（3）柱温不能高于固定液的最高使用温度，以免引起固定液的挥发流失。
仪器分析答案武汉大学
仪器分析答案武汉大学【篇一：分析化学》下册武汉大学等编(第五版)作业参考答案】t>第2章光谱分析法导论2-1 光谱仪一般由几部分组成？它们的作用分别是什么？参考答案：（1）稳定的光源系统—提供足够的能量使试样蒸发、原子化、激发，产生光谱；（2）试样引入系统（3）波长选择系统（单色器、滤光片）—将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带；（4）检测系统—是将光辐射信号转换为可量化输出的信号；（5）信号处理或读出系统—在显示器上显示转化信号。
2-2 单色器由几部分组成，它们的作用分别是什么？参考答案：（1）入射狭缝—限制杂散光进入；（2）准直装置—使光束成平行光线传播，常采用透镜或反射镜；（3）色散装置—将复合光分解为单色光；（4）聚焦透镜或凹面反射镜—使单色光在单色器的出口曲面上成像；（5）出射狭缝—将额定波长范围的光射出单色器。
2-5 对下列单位进行换算：－（1）150pm z射线的波数（cm1）（2）li的670.7nm谱线的频率（hz）－（3）3300 cm1波数对应的波长（nm）（4）na的588.995nm谱线相应的能量（ev）参考答案：（1）??1?c?1?17?1cm?6.67?10cm ?10150?103.0?101014(hz)?4.47?10(hz) （2）????7?670.7?10（3）??1??1(cm)?3.03?10?4(cm)?3030(nm) 33006.625?10?34?3.0?108(ev)?2.1(ev) （4）e?h??9?19?588.995?10?1.602?10c2-6 下列种类型跃迁所涉及的能量（ev）范围各是多少？（1）原子内层电子跃迁；（4）分子振动能级跃迁；（2）原子外层电子跃迁；（5）分子转动能级跃迁；（3）分子的电子跃迁参考答案跃迁类型原子内层电子跃迁原子外层电子跃迁分子的电子跃迁分子振动能级跃迁分子转动能级跃迁－6～1.7 6～1.7 1.7～0.02 －－第10章吸光光度法（上册）2、某试液用2cm吸收池测量时，t=60%。
仪器分析课后习题答案
仪器分析课后习题答案第二章光学分析法导论(书后习题参考答案)1. 已知1电子伏特=1. 602×10-19J ，试计算下列辐射波长的频率（以兆赫为单位），波数（以cm -1为单位）及每个光子的能量（以电子伏特为单位）：（1）波长为900pm 的单色X 射线；（2）589.0nm 的钠D 线；（3）12.6μm 的红外吸收峰；（4）波长为200cm 的微波辐射。
解：已知1eV=1.602×10-19J, h =6.626×10-34J·s, c =3.0×108m·s -1 ①λ=900pm 的X 射线1712810333.310900100.3?=??==-λcv Hz ，即3.333×1011MHz 71010111.11090011?=?==-λσcm -11617341008.210333.310626.6--?===hv E J用eV 表示，则319161910378.110602.11008.210602.1?=??=?=---hv E eV②589.0nm 的钠D 线149810093.5100.589100.3?=??==-λcv Hz ，即5.093×108MHz 4710698.1100.58911?=?==-λσcm -119143410375.310093.510626.6--?===hv E J用eV 表示，则107.210602.11075.310602.1191919=??=?=---hv E eV③12.6μm 的红外吸收峰136810381.2106.12100.3?=??==-λcv Hz ，即2.381×107MHz 2410937.7106.1211?=?==-λσcm -120133410578.110381.210626.6--?===hv E J用eV 表示，则219201910850.910602.110578.110602.1----?=??=?=hv E eV④波长为200cm 的微波辐射8281050.110200100.3?=??==-λcv Hz ，即1.50×102MHz 31000.520011-?===λσcm -12683410939.91050.110626.6--?===hv E J用eV 表示，则719261910204.610602.110939.910602.1----?=??=?=hv E eV2. 一个体系包含三个能级，如果这三个能级的统计权重相同，体系在300K温度下达到平衡时，试计算在各能级上的相对分布（N i /N ）．能级的相对能量如下。
仪器分析课后习题答案
第一章 绪 论 1．解释下列名词：（1）仪器分析和化学分析；（2）标准曲线与线性范围；（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答：（1）仪器分析和化学分析：以物质的物理性质和物理化学性质（光、电、热、磁等）为基础的分析方法，这类方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法；化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
（2）标准曲线与线性范围：标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的范围称为该方法的线性范围。
（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限：物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为方法的灵敏度；精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度；试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度；某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。
2．对试样中某一成分进行5次测定，所得测定结果（单位?g?mL ?1）分别为 ，，，，。
（1） 计算测定结果的相对标准偏差；（2） 如果试样中该成分的真实含量是0.38 ?g?mL ?1，试计算测定结果的相对误差。
解：（1）测定结果的平均值37.0539.037.035.038.036.0=++++=x ?g?mL ?1标准偏差122222120158.015)37.039.0()37.037.0()37.035.0()37.038.0()37.036.0(1)(-=⋅=--+-+-+-+-=--=∑mL g n x x s ni iμ相对标准偏差 %27.4%10037.00158.0%100=⨯=⨯=xs s r （2）相对误差 %63.2%10038.038.037.0%100-=⨯-=⨯-=μμx E r 。
3．用次甲基蓝?二氯乙烷光度法测定试样中硼时，为制作标准曲线，配制一系列质量浓度?B （单位mg?L ?1）分别为，，，，，的标准溶液，测得吸光度A 分别为，，，，，。
《仪器分析》-武汉大学版 课后习题发答案
X ） ） x S =T S == =3 4 6 89.8[(M += 得.0=s /02.0光谱分析导论习题解答1、解：（1）72101067.6101050.111⨯=⨯⨯==-λσ（2）14981047.4107.670/100.3/⨯=⨯⨯==-λνc（3）303010103300/1192=⨯⨯==-σλ（4）80.1)10602.1(1095.6889100.310626.6/1910834=⨯÷⨯⨯⨯⨯===---λνhc h E2、解：由计算公式λν/hc h E ==以及各能级跃迁所处的波长范围可得能量范围分别如下：跃迁类型 波长范围 能量范围/eV 原子内层电子跃迁 10-3nm 10nm 1.261061.2102原子外层电子跃迁 200nm 750nm 6 1.7 分子的电子跃迁 200nm 750nm 6 1.7 分子振动能级的跃迁 2.5m 50m 0.50.02分子转动能级的跃迁50m100cm 210-2410-7由上表可以看出分子电子能级跃迁120eV 分子振动能级跃迁0.051eV 分子转动能级跃迁0.05eV ，其电子光谱，振动光谱以及转动光谱所对应的波长范围分别在紫外-可见区，红外区和远红外微波区。
3、解：棱镜的分光原理是光折射。
由于不同波长的光有其不同的折射率，据此能把不同波长的光分开。
光栅的分光原理是光的衍射与干涉的总效果。
不同波长的光通过光栅作用各有相应的衍射角，据此把不同波长的光分开。
光栅光谱棱镜光谱与波长成正比，所以光栅光谱是一个均匀排列的光谱 色散率与波长有关，为非均匀排列的光谱的波长越短则衍射角越小，因此其谱线从紫到红排列 长越短，其偏向角越大，因此其谱线从红到紫排列 合光通过光栅后，中央条纹（或零级条纹）为白色条纹，在中央条纹两边，对称排列着一级、二级等光谱，由于谱线间距离随光谱级数的增加而增加，出现谱级重叠现象没有谱级重叠现象光栅适用的波长范围比棱镜宽4、解：vcn r i ==θθsin sin ，式中n 为折射率，i θ为入射角，r θ为折射角，c 为光速，v 为玻璃介质中的传播速度。
仪器分析课后答案
第二章习题解答1、简要说明气相色谱分析的基本原理借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。
气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。
组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。
2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用?气路系统．进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统．气相色谱仪具有一个让载气连续运行管路密闭的气路系统．进样系统包括进样装置和气化室．其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化，然后快速定量地转入到色谱柱中．3.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少,是否会引起分配系数的改变?为什么?答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只于组分的性质及固定相与流动相的性质有关.所以（1）柱长缩短不会引起分配系数改变（2）固定相改变会引起分配系数改变（3）流动相流速增加不会引起分配系数改变（4）相比减少不会引起分配系数改变4.当下列参数改变时: (1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大,是否会引起分配比的变化?为什么?答: k=K/b,而b=VM/VS ,分配比除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速,柱长无关.故:(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减小6、试述速率方程中A, B, C三项的物理意义. H-u曲线有何用途?曲线的形状主要受那些因素的影响?解:参见教材P14-16A 称为涡流扩散项,B 为分子扩散项系数，C 为传质阻力系数。
下面分别讨论各项的意义：(1) 涡流扩散项A 气体碰到填充物颗粒时，不断地改变流动方向，使试样组分在气相中形成类似“涡流”的流动，因而引起色谱的扩张。
由于A=2λdp ，表明A 与填充物的平均颗粒直径dp 的大小和填充的不均匀性λ有关，而与载气性质、线速度和组分无关，因此使用适当细粒度和颗粒均匀的担体，并尽量填充均匀，是减少涡流扩散，提高柱效的有效途径。
仪器分析课后习题答案解析(武大版)
仪器分析课后习题（参考）（部分）第一章绪论1.仪器分析有哪些分析方法请加以简述。
答：a.光学分析法 b.电化学分析法 c.分离分析法 d.其它分析方法。
光学分析法：分为非光谱法和光谱法。
非光谱法是不涉及物质内部能级跃迁，通过测量光与物质相互作用时其散射、折射等性质变化，从而建立起分析方法的一类光学测定法。
光谱法是物质与光相互作用时，物质内部发生的量子化的能级间的跃迁，从而测定光谱的波长和强度而进行的分析方法。
电化学分析方法：利用待测组分的电化学性质进行测定的一类分析方法。
分离分析方法：利用样品中共存组分间溶解能力、亲和能力、吸附和解析能力、迁移速率等方面的差异，先分离，后按顺序进行测定的一类分析方法。
其它仪器分析方法和技术：利用生物学、动力学、热学、声学、力学等性质测定的一类分析方法。
3.仪器分析的联用技术有何显着优点答：多种现代分析技术的联用，优化组合，使各自的优点得到发挥，缺点得到克服，尤其是仪器与现代计算机技术智能融合，实现人机对话，不断开拓了一个又一个的研究领域。
第二章分子分析方法2.为什么分子光谱总是带状光谱答：因为当分子发生电子能级跃迁时，必须伴随着振动能级和转动能级的跃迁，而这些振动的能级和转动的能级跃迁时叠加在电子跃迁之上的，所以是带状光谱。
4.有机化合物分子电子跃迁有哪几种类型那些类型的跃迁可以在紫外可见光区吸收光谱中反映出来答：б→б*、П→б*、n→б*、n→б*、n→П*、П→П*。
其中n→б*、n→П*、П→П*类型的跃迁可以在紫外可见光区吸收光谱中反映出。
5.何谓生色团、助色团、长移、短移、峰、吸收曲线、浓色效应，淡色效应、向红基团、向蓝基团答：深色团：分子中能吸收特定波长的光的原子团或化学键。
助色团：与生色团和饱和烃相连且使吸收峰向长波方向移动，并使吸收强度增强的原子或原子团，如：-OH、-NH2。
长移：某些有机物因反应引入含有未珙县电子对的基团，使吸收峰向长波长的移动的现象。
仪器分析课后习题答案1
课后习题答案第一章：绪论1．解释下列名词：（1）仪器分析和化学分析；（2）标准曲线与线性范围；（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答：（1）仪器分析和化学分析：以物质的物理性质和物理化学性质（光、电、热、磁等）为基础的分析方法，这类方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法；化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
（2）标准曲线与线性范围：标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的范围称为该方法的线性范围。
（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限：物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为方法的灵敏度；精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度；试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度；某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。
第三章光学分析法导论1．解释下列名词：（1）原子光谱和分子光谱；（2）原子发射光谱和原子吸收光谱；（3）统计权重和简并度；（4）分子振动光谱和分子转动光谱；（5）禁戒跃迁和亚稳态；（6）光谱项和光谱支项；（7）分子荧光、磷光和化学发光；（8）拉曼光谱。
答：（1）由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱；由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
（2）当原子受到外界能量（如热能、电能等）的作用时，激发到较高能级上处于激发态。
但激发态的原子很不稳定，一般约在10-8s内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱；当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态，这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。
（3）由能级简并引起的概率权重称为统计权重；在磁场作用下，同一光谱支项会分裂成2J＋1个不同的支能级，2J＋1称为能级的简并度。
（4）由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱；由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光谱称为分子转动光谱。
仪器分析课后习题答案解析
课后习题答案第一章：绪论1．解释下列名词：（1）仪器分析和化学分析；（2）标准曲线与线性范围；（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答：（1）仪器分析和化学分析：以物质的物理性质和物理化学性质（光、电、热、磁等）为基础的分析方法，这类方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法；化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
（2）标准曲线与线性范围：标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的范围称为该方法的线性范围。
（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限：物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为方法的灵敏度；精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度；试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度；某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。
第三章光学分析法导论1．解释下列名词：（1）原子光谱和分子光谱；（2）原子发射光谱和原子吸收光谱；（3）统计权重和简并度；（4）分子振动光谱和分子转动光谱；（5）禁戒跃迁和亚稳态；（6）光谱项和光谱支项；（7）分子荧光、磷光和化学发光；（8）拉曼光谱。
答：（1）由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱；由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
（2）当原子受到外界能量（如热能、电能等）的作用时，激发到较高能级上处于激发态。
但激发态的原子很不稳定，一般约在108 s内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱；当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态，这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。
（3）由能级简并引起的概率权重称为统计权重；在磁场作用下，同一光谱支项会分裂成2J＋1个不同的支能级，2J＋1称为能级的简并度。
（4）由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱；由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光谱称为分子转动光谱。
仪器分析答案武汉大学
仪器分析答案武汉大学【篇一：分析化学》下册武汉大学等编(第五版)作业参考答案】t>第2章光谱分析法导论2-1 光谱仪一般由几部分组成？它们的作用分别是什么？参考答案：（1）稳定的光源系统—提供足够的能量使试样蒸发、原子化、激发，产生光谱；（2）试样引入系统（3）波长选择系统（单色器、滤光片）—将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带；（4）检测系统—是将光辐射信号转换为可量化输出的信号；（5）信号处理或读出系统—在显示器上显示转化信号。
2-2 单色器由几部分组成，它们的作用分别是什么？参考答案：（1）入射狭缝—限制杂散光进入；（2）准直装置—使光束成平行光线传播，常采用透镜或反射镜；（3）色散装置—将复合光分解为单色光；（4）聚焦透镜或凹面反射镜—使单色光在单色器的出口曲面上成像；（5）出射狭缝—将额定波长范围的光射出单色器。
2-5 对下列单位进行换算：－（1）150pm z射线的波数（cm1）（2）li的670.7nm谱线的频率（hz）－（3）3300 cm1波数对应的波长（nm）（4）na的588.995nm谱线相应的能量（ev）参考答案：（1）??1?c?1?17?1cm?6.67?10cm ?10150?103.0?101014(hz)?4.47?10(hz) （2）????7?670.7?10（3）??1??1(cm)?3.03?10?4(cm)?3030(nm) 33006.625?10?34?3.0?108(ev)?2.1(ev) （4）e?h??9?19?588.995?10?1.602?10c2-6 下列种类型跃迁所涉及的能量（ev）范围各是多少？（1）原子内层电子跃迁；（4）分子振动能级跃迁；（2）原子外层电子跃迁；（5）分子转动能级跃迁；（3）分子的电子跃迁参考答案跃迁类型原子内层电子跃迁原子外层电子跃迁分子的电子跃迁分子振动能级跃迁分子转动能级跃迁－6～1.7 6～1.7 1.7～0.02 －－第10章吸光光度法（上册）2、某试液用2cm吸收池测量时，t=60%。
仪器分析课后习题答案
仪器分析课后习题答案第⼆章习题解答1简要说明⽓相⾊谱分析的基本原理借在两相间分配原理⽽使混合物中各组分分离。
⽓相⾊谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和⼒不同⽽实现分离。
组分在固定相与流动相之间不断进⾏溶解、挥发（⽓液⾊谱），或吸附、解吸过程⽽相互分离，然后进⼊检测器进⾏检测。
2.⽓相⾊谱仪的基本设备包括哪⼏部分?各有什么作⽤?⽓路系统．进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统．⽓相⾊谱仪具有⼀个让载⽓连续运⾏管路密闭的⽓路系统．进样系统包括进样装置和⽓化室．其作⽤将液体或固体试样，在进⼊⾊谱柱前瞬间⽓化，然后快速定量地转⼊到⾊谱柱中．3.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相⽐减少,是否会引起分配系数的改变?为什么?答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只于组分的性质及固定相与流动相的性质有关.所以（1）柱长缩短不会引起分配系数改变（2）固定相改变会引起分配系数改变（3）流动相流速增加不会引起分配系数改变（4）相⽐减少不会引起分配系数改变4.当下列参数改变时: (1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减⼩,(4)相⽐增⼤,是否会引起分配⽐的变化?为什么?答: k=K/b,⽽b=VM/VS ,分配⽐除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相⽐有关,⽽与流动相流速,柱长⽆关.故:(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减⼩5.试以塔板⾼度H 做指标,讨论⽓相⾊谱操作条件的选择.解:提⽰:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响,选择最佳载⽓流速.P13-24。
（1）选择流动相最佳流速。
（2）当流速较⼩时，可以选择相对分⼦质量较⼤的载⽓（如N2,Ar)，⽽当流速较⼤时，应该选择相对分⼦质量较⼩的载⽓（如H2,He),同时还应该考虑载⽓对不同检测器的适应性。
（3）柱温不能⾼于固定液的最⾼使⽤温度，以免引起固定液的挥发流失。
《仪器分析》课后习题答案[1]
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《仪器分析》课后习题答案[1]第2章⽓相⾊谱分析1.简要说明⽓相⾊谱分析的基本原理混合物中的各个化合物在载⽓与固定相发⽣相对移动过程中，根据组分与固定相与流动相（载⽓）的亲和⼒不同⽽实现分离的过程，称为⽓相⾊谱过程，这种亲和⼒包括吸附作⽤（⽓固⾊谱）、分配作⽤（⽓液⾊谱）。
组分在固定相与流动相之间不断进⾏溶解、挥发，或吸附、解吸过程⽽相互分离，然后进⼊检测器进⾏检测。
2. ⽓相⾊谱仪的基本设备包括哪⼏部分?各有什么作⽤?⽓路系统．进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统．⽓相⾊谱仪具有⼀个让载⽓连续运⾏管路密闭的⽓路系统。
进样系统包括进样装置和⽓化室，其作⽤是将液体或固体试样，在进⼊⾊谱柱前瞬间⽓化，然后快速定量地转⼊到⾊谱柱中。
温控系统主要作⽤是使样品始终处于⽓态状态，并可实现梯度升温过程，保持样品具有合适的蒸⽓呀、使不同蒸汽压的样品实现梯度升温条件下的分离。
检测可以依据组分的特点，检测分离组分的浓度和量的变化，并转换为电信号。
记录处理系统⽤来处理、记录⾊谱分离化合物的峰信号，并进⾏相关运算。
3. 当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相⽐减少,是否会引起分配系数的改变?为什么?答: 分配系数指某个组分在⾊谱分离过程中在固定相与流动相之间的浓度之⽐，当⾊谱过程的固定项⽻流动相选定时，每个组分的分配⽐是⼀个定值，所以，固定相改变会引起分配系数的改变，因为分配系数只与组分的性质及固定相与流动相的性质有关。
所以（1）柱长缩短不会引起分配系数改变。
（2）固定相改变会引起分配系数改变。
（3）流动相流速增加不会引起分配系数改变。
（4）相⽐减少不会引起分配系数改变。
4. 当下列参数改变时: (1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减⼩,(4)相⽐增⼤,是否会引起分配⽐的变化?为什么?答: k=K/b,⽽b=V M/V S ,分配⽐除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相⽐有关,⽽与流动相流速,柱长⽆关.故:(1)不变化, (2)增加,(3)不改变,(4)减⼩。
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仪器分析课后习题（参考）（部分）第一章绪论1.仪器分析有哪些分析方法？请加以简述。
答：a.光学分析法 b.电化学分析法 c.分离分析法 d.其它分析方法。
光学分析法：分为非光谱法和光谱法。
非光谱法是不涉及物质内部能级跃迁，通过测量光与物质相互作用时其散射、折射等性质变化，从而建立起分析方法的一类光学测定法。
光谱法是物质与光相互作用时，物质内部发生的量子化的能级间的跃迁，从而测定光谱的波长和强度而进行的分析方法。
电化学分析方法：利用待测组分的电化学性质进行测定的一类分析方法。
分离分析方法：利用样品中共存组分间溶解能力、亲和能力、吸附和解析能力、迁移速率等方面的差异，先分离，后按顺序进行测定的一类分析方法。
其它仪器分析方法和技术：利用生物学、动力学、热学、声学、力学等性质测定的一类分析方法。
3.仪器分析的联用技术有何显著优点？答：多种现代分析技术的联用，优化组合，使各自的优点得到发挥，缺点得到克服，尤其是仪器与现代计算机技术智能融合，实现人机对话，不断开拓了一个又一个的研究领域。
第二章分子分析方法2.为什么分子光谱总是带状光谱？答：因为当分子发生电子能级跃迁时，必须伴随着振动能级和转动能级的跃迁，而这些振动的能级和转动的能级跃迁时叠加在电子跃迁之上的，所以是带状光谱。
4.有机化合物分子电子跃迁有哪几种类型？那些类型的跃迁可以在紫外可见光区吸收光谱中反映出来？答：б→б*、П→б*、n→б*、n→б*、n→П*、П→П*。
其中n→б*、n→П*、П→П*类型的跃迁可以在紫外可见光区吸收光谱中反映出。
5.何谓生色团、助色团、长移、短移、峰、吸收曲线、浓色效应，淡色效应、向红基团、向蓝基团？答：深色团：分子中能吸收特定波长的光的原子团或化学键。
助色团：与生色团和饱和烃相连且使吸收峰向长波方向移动，并使吸收强度增强的原子或原子团，如：-OH、-NH2。
长移：某些有机物因反应引入含有未珙县电子对的基团，使吸收峰向长波长的移动的现象。
短移：某些有机物因反应引入含有未珙县电子对的基团，使吸收峰向短波长的移动的现象。
峰：吸收曲线的峰称为吸收峰，吸收程度最大的峰称为最大吸收峰。
吸收曲线：又称吸收光谱，通常以入射光的波长为横坐标，以物质不同波长光的吸收A为纵坐标，在200-800nm波长范围内所绘制的A-Λ曲线。
浓色效应：使吸收强度增强的现象。
淡色效应：使吸收强度减弱的现象。
向红基团：使吸收峰向长波长移动的基团。
向蓝基团：使吸收峰向短波长移动的基团。
7.何为溶剂效应？答：溶剂的极性不同会引起某些化合物的吸收峰发生红移或蓝移的作用。
9.有机物分子的吸收带有那些类型？产生的原因是什么？各有何特点？答：有R、K、B、E等吸收带类型。
R吸收带：由发色团（-C=O、-N=O）的n→П*跃迁产生。
特点：跃迁所需能量少，通常为200-400nm；跃迁概率小，一般ζ<100，属于弱吸收。
K吸收带：由共轭体系П→П*跃迁产生。
特点：跃迁所需能量比R吸收带大，跃迁概率大；K吸收带波长及强度与共轭体系数目、位置、取代基总类有关。
B吸收带：由共轭体系П→П*跃迁产生。
特点：当苯环上有取代基且与苯环共轭或在极性溶剂中测定时苯的精细结构部分消失或完全消失。
E吸收带：由芳香族化合物的П→П*跃迁产生，可分为E1带和E2带。
特点：是芳香族化合物的特征吸收带，常用来判断是否有芳香环。
13.如何选择参比溶液？参比溶液作用是什么？答：选择：a.当显色剂、试剂在测定波长下均无吸收时，选纯溶液做参比液。
b.若显色剂和其它试剂无吸收，而试液中其它离子有吸收，则用不加显色剂的试液做参比液。
c.若显色剂和其它试剂吸收而试液无颜色时，以不加试液的试剂显色剂按操作步骤配成参比溶液。
作用：用适当的参比溶液在一定的入射波长下调节A=0；可以消除比色皿、显色剂、溶剂和试剂对待测组分的干扰。
17.何为配对池？如何正确选择使用配对池？答：吸收池由于在使用过程中受到化学腐蚀或受的摩擦程度不同，因此在同样条件下测定本底吸光度有差异，差异最小的同一吸收池称为配对池。
选择：工作时，用空气空白或蒸馏水空白在一定波长下测吸光度值，选择配对池投入使用，如吸收池受污染很严重，用适当的试剂处理并用蒸馏水洗净后再进行选择，以提高测定的准确度。
18.计算化合物 CH2=C(CH3)-C(CH3)=CH2的λmax。
解：母体二烯 217nm两个取代基 5nm x 2计算值（λmax） 227nm24.产生红外吸收的条件是什么？答：a.辐射应具有能满足的物质产生振动跃迁所需能量。
b.辐射与物质间有相互偶合作用。
27.进行红外光谱分析时，为什么要求试样为单一组分且为纯样品？为什么试样不能还有游离水分？答：如果试样不纯，混合中各组分的光谱相互重叠，给未知化合物的鉴定带来困难，水有红外吸收，会引起严重干扰，使样品的红外光谱失真而且会侵蚀吸收池的窗片，使透光性变差，故样品中不能含有游离水分。
第四章原子光谱吸收法（AAS）1.共振线：在所有原子发射谱线中，凡是由各高能级跃迁迂回到基态时所产生的谱线称为共振线。
6.原子吸收法有何特点？它与吸光光度法比较有何异同？答：特点:①灵敏度高②精密度好③选择性好，方法简单④准确度高，分析速度快⑤应用广泛相同：①基本原理相同②都属于吸收光谱③吸收有选择性④上机测定相均为液态。
异同：AAS UV-vis基态原子对光吸收分子对光吸收线状光谱带状光谱空心阴极灯发出的锐线光源连续光源需要原子化装置不需要定量分析定量、定性分析8.何谓锐线光源？原子吸收法中为什么要采取锐线光源？简述空心阴极灯（HCL）产生特征锐线光源的基本原理。
答：空心阴极灯产生的光源是锐线光源。
锐线光源具有：①能发射待测元素的共振线；②能发射锐线；③辐射光源强度大，稳定性好。
原理：当阴极和阳极间施加足够的直流电后，电子由阴极高速射向阳极运动中与内充惰性气体原子碰撞并使其电离。
电离产生的正离子在电场作用下高速碰撞阴极腔内壁被测元素的原子，使其以激发态的形式溅射出来，当它很快从激发态返回基态时，便辐射出该金属元素的特征共振线。
11.原子吸收法主要有那些干扰？怎样消除或抑制？并举例说明。
答：①光谱干扰：a.非共振线干扰，通过减小单色器出射狭缝宽度的方法抑制或消除。
b.空心阴极灯的发射干扰，采用纯度较高的单元素灯。
②电离干扰：加消电离剂。
③化学干扰：加入释放剂、或保护剂或缓冲剂。
④物理干扰：尽量保持试液与标准溶液的物理性质和测定条件一致。
12.使谱线变宽的主要原因有哪些？它们对原子吸收法有什么影响？答：自然变宽；热变宽；压力变宽谱线叠加变宽；自吸变宽。
谱线变宽的影响：主要影响原子吸收分析法的准确度和灵敏度。
16.什么是正常焰、富燃焰、贫燃焰？为什么原子分析中一般不提倡使用燃烧速度太快的燃气？答：①正常焰;按化学计量配比。
计量配比值 = 燃助比。
②富燃焰：计量配比值< 燃助比。
③贫燃焰：计量配比值 > 燃助比。
不提倡使用燃烧速度太快的燃气原因：如果燃烧速率大于供气速率，火焰可能会在燃烧器或雾化室内燃烧，将损坏仪器甚至可能发生爆炸。
17.石墨炉原子法有何优缺点？答：优点：需样量少、灵敏度高、试样利用率高、可以直接测定黏度大的试液和固体样品、其整个过程都在一密闭且配置冷却装置的系统进行，比较安全且记忆效应小。
缺点：精密度不高、装置复杂、操作复杂、分析速率慢。
18.原子吸收定量分析方法有哪几种？个适用于何种场合？答：a.标准曲线法：测量与标准试液组成相近似的批量试液。
b.标准加入法：待测元素的浓度在加入标准后仍成良好线性。
c.浓度直读法：仪器工作条件稳定，试液与标准溶液的操作条件相同。
d.双标准比较法：采用两个标准溶液进行工作，其中一个比试液稍浓；一个比试液稍稀。
e.内标法：在标准溶液和标准试液中分别加入一定量试液不存在的内标元素，同时测定分析线和内标线的强度比，并以吸光度的比值对待测元素含量绘制标准曲线。
26.测定某样品中锌，称2.5000g 用适当方法溶解后定容为250.00ml，混合后用原子吸收法测定，现准确吸取10.00ml该溶液两份，一份加入25ug/ml锌标准溶液100ul，然后定容为25.00ml，混匀，在原子吸收分光光度计上测得吸光度为0.033。
另一份不加标准溶液，同样定容25.00ml，在相同条件下测得吸光度为0.022，求样品中锌含量？解：Ax=0.022 Ao = 0.033Co= (25*100*0.001)/25.00带入式：Cx = [Ax/(Ao-Ax)]*Co= [0.022/(0.033-0.022)]*0.100= 0.2(ug/ml)所以样品中锌含量为：Am = 0.2/(2.5/250*10/25) = 50(ug/g)第八章色谱分析导论1.色谱分析法最大特点是什么？它有那些类型？答：特点：选择性好、分离效能高、灵敏度高、分析速度快。
类型：按两相状态：气-固色谱、气-液色谱。
按固定相外形及性质：薄层色谱、柱色谱。
按分离原理：吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱。
2.从色谱流出曲线上通常可以获得哪些信息？（198页）答：①根据色谱峰个数，可以判断样品中所含组分的最少个数。
②根据色谱峰的保留值或位置，可以进行定性分析。
③根据色谱峰下的面积或峰高，可以进行定量分析。
④色谱峰的保留值及其区域宽度是评价色谱柱分离效能的依据。
⑤色谱峰两峰间的距离是评价固定相和流动相选择是否合适的依据。
8.衡量色谱柱效能的指标是什么?衡量色谱柱选择性的指标是什么？答：衡量色谱柱效能的指标是有效塔板数（n有效）或有效塔板高度（h有效）；衡量色谱柱选择性的指标是两组分的相对保留值。
22.两组分的相对保留值r2,1为1.231，要在一根色谱柱上完全分离（R=1.5）所需有效塔板数n有效为多少？设有效塔板高度H有效为0.1cm ，应使用多长的色谱柱？解：n有效= 16*R2[r2,1/(r2,1-1)]2= 16*1.52[1.231/(1.231-1)]= 1022.338由h有效= L/n有效所以L = h有效*n有效= 0.1*10-2*1022.338 m=1.022 m第九章气相色谱法1.简述气相色谱分析仪的分离原理和流程。
答：当流动相中样品混合物经过固定相时，就会与固定相发生作用，由于各组分在性质结构上的差异，与固定相相互作用的类别、强弱也有差异，因此，在同一动力作用下，不同组分在固定相滞留时间长短不同，从而按先后不同的次序从固定中相流出。
流程：气路系统→进样系统→分离系统→温控系统→检验和数据处理系统。
2.对固定液和担体的要求是什么？如何选择固定液？答：对担体：具有足够大的表面积和良好的空穴结构，使固定液与试样的接触面积较大，能均匀地分布成一薄膜，但载体表面积不宜过大否则犹如吸附剂，易造成峰拖尾；表面呈化学惰性，没有吸附性或很弱，更不能与被测物起反应；热稳定性好、形状规则、粒度均匀，具有一定机械强度。