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仪器分析习题及答案

一、光学分析法引论习题及答案

1.对下列的物理量单位进行换算：

（1）150pm X 射线的波数（cm-1 ）；

（2）670.7nm Li 线的频率（Hz）；

（3）3300cm-1 波数的波长（P m）；

2.计算下列电磁辐射的频率（Hz）、波数（cm-1）及光量子的能量（用电子伏eV、尔格erg 及千卡/摩尔表示）：

（1）波长为589.0nm的钠D线；

（2）在12.6H m的红外吸收峰。

3.将波长443nm的光通过折射率为1.329的甲醉溶液时，试计算：

（1）在甲醇溶液中的传播速度;

（2）频率；

（3）能量（J）；

（4）周期（s）o

4.辐射通过空气（n= 1.00027）与某玻璃（n= 1.7000）界面时,其反射损失的能量大约有多少？

5.何谓光的二象性？何谓电磁波谱？

6.请按照能量递增和波长递增的顺序，分别排列下列电磁辐射区：红外线，无线电波，可见光，紫外光，X射线，微波。

7.光谱法的仪器通常由哪儿部分组成？它们的作用是什么？

1.答：（1） 6.67x1 hem"；（2） 4.47xlO n MHz .⑶ 3.03m。

2容.⑴5.090x1/MHz , 1.698x1"cm" , 2.10eV, 3.37x10-12erg, 4&5千卡/摩尔

p）2.379xlO7MHz , 793.7cm-1 , 0.0984eV, 1.58 xlO-13erg, 2.27^卡/摩尔

3答：（j 2.256 xlO^-s"1. Q） 6.77xlO n MHz .（3）4.48xlO-19J .

（4）1.48xl0-15s o

4.答：6.7%

5.答：光的二彖性：光同时具有波动和粒了两种属性的性质。

电磁波谱：将各种电磁辐射按照波长或频率的大小顺序排列起来的图表。

6.答：能量递增顺序：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X射线。

波长递增顺序：X射线、紫外光、可见光、红外线、微波、无线电波。

二、紫外-可见分光光度法习题及答案

1.（CH3）3 N分子能发生n —跃迁，X 为227nm（£为900）。试问：若在酸屮测量时，该吸收峰会怎样变化？为什么？

2.

某化合物的nux为305nm,而吟为307nm。试问：引起该吸收的是n-开*还是n-n*跃迁？

3.试比较下列各化合物最大吸收峰的波长大小并说明理山。

4.若在下列情况下进行比色测定，试问：各应选用何种颜色的滤光片？(1)蓝色的Cu(IT)-NII3配离子：

(2)红色的Fe(III) -CNS一配离子:

(3)Ti (V)溶液中加入II202形成黄色的配离子。

5.排列下列化合物的心及'吨的顺序：乙烯、1,3,5—己三烯、1,3—丁二烯。

6.基基化氧(4一甲基戊烯酗，也称异丙又丙酮)有两种异构体，其结构为：(A)CII2=C(CII3)—CII2—

C0(C113), (B)C1I3-C(CI 13)=CH-C0(CI 13)»它们的紫外吸收光谱一个人皿为235nm( £ 为12000),另一个在220nm以后无强吸收。判别各光谱属于何种异构体？

7.紫罗兰酮有两种异构体，a异构体的吸收峰在228nm(e =14000), B异构体吸收峰在296nm( e = 11000)。该指出这两种异构体分别属于下面的哪一种结构。

1.答：n—o*跃迁产生的吸收峰消失

2.答：为n-n*跃迁引起的吸收带

3.答：d>c>a>b

4.答：(1)黄色；(2)蓝绿色；(3)蓝色

5.答：1,3,5 —己三烯>1,3—「二烯 > 乙烯

6.答：Anax = 235nm的为①)

7.答：I为P, II为a

(I)

三、红外光谱法习题及答案

1.在红外光谱分析中，用KBr•制作为试样池，这是因为（）

A KBr晶体在4000〜400cm-1范围内不会散射红外光

B KBr在4000〜400 cnrl范用内有良好的红外光吸收特性

C KBr在4000〜400 cnrl范围内无红外光吸收

D在4000〜400 cm-1范围内,KBr对红外无反射

2.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为（）

A玻璃

B石英

C卤化物晶体

D有机玻璃

3.并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到，这是因为（）

A分子既有振动运动，又有转动运动，太复杂

B分子中有些振动能最是简并的

C因为分子中有C、II、0以外的原子存在

D分子某些振动能最相互抵消了

1.在下列不同溶剂中,测定竣酸的红外光谱时，C=O伸缩振动频率出现最高者为（）

A气体

B正构烷坯

C乙健

D乙醇

5.水分子有几个红外谱带，波数最高的谱带对应于何种振动？（）

A 2个，不对称伸缩

B 4个，弯曲

C 3个，不对称伸缩

D 2个，对称伸缩

6.在以下三种分子式中C=C双键的红外吸收哪一种最强? （1） C1I3- C1I = C1I2 （2） C1I3- Cll = CH - CI13 （顺式）（3） CI13- CU = C11 - C113 （反式）（）

A (1)最强

B (2)最强

C (3)最强

D强度相同

7.以下四种气体不吸收红外光的是()

A 1120

B C02

C IIC1

D N2

8.某化合物的相对分子质量Mr-72,红外光谱指出，该化合物含锲基,则该化合物可能的分子式为()

A分子外层电子、振动、转动能级的跃迁

B原子外层电子、振动、转动能级的跃迁

C分子振动-转动能级的跃迁

D分子外层电子的能级跃迁

9.试比较同一周期内下列情况的仲缩振动(不考虑费米共振与生成氢键)产生的红外吸收峰，频率最小的是()

A C-II

B N-II

C 0-11

D F-II

10.下列关于分子振动的红外活性的叙述屮正确的是()

A凡极性分子的各种振动都是红外活性的，非极性分子的各种振动都不是红外活性的

B极性键的仲缩和变形振动都是红外活性的

C分子的偶极矩在振动时周期地变化，即为红外活性振动

D分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化，必为红外活性振动，反之则不是

11.两个能最间距为DE的能级，热平衡时较髙能级和较低能级的布局数之比山Boltzmann分布描述：较

高能级布局数/较低能级布局数=e -DE /kT 式中k为Boltzmann常数(1. 38x 10-23m2XkgX s-2 XK-2)o 拉曼线的强度正比于跃迁起始态的分子数。如果各种因素相同，试计算在300K时，CC11在218 cm-1和459 cm-1处的反Stokes线和Stokes线的强度之比0Plank常数h为6. 63x10-34 m2XkgXsT。

12.25° C下大多数分子处于基态(v = 0) o (a)利用Boltzmann公式计算IIC1分子激发态与基态分子布局数之比:N(v = 1) / N(v = 0)及N (v = 2) / N(v = 0)。HC1 分子的基频为2885 cm-l0 (b)利用(a)的结果计算v = 1至v = 2以及v = 2至v = 3跃迁时相对于v = 0至v = 1跃迁的强度。