武汉大学《分析化学》(第5版)(下册)【章节题库】- 第1~9章【圣才出品】
武汉大学《分析化学》(第5版)(下册)章节题库(原子吸收光谱法与原子荧光光谱法) 【圣才出品】
一、选择题1．原子吸收分析中，发射线的宽度（）。
A．比吸收线的宽B．比吸收线的窄C．与吸收线一样宽窄【答案】B【解析】这是实现峰值吸收的基本条件之一。
2．在原子吸收光谱中，火焰的作用是（）。
A．提供能量使试样蒸发并离解成基态原子B．发射待测原子的特征谱线C．提供能量使试样蒸发，离解并进一步使被测原子激发D．提供连续光源【答案】A3．原子吸收光谱分析中，测量的是（）。
A．峰值吸收B．积分吸收C．分子吸收D．连续光谱4．原子吸收分析中，与火焰原子化法相比，无火焰原子化法的（）。
A．原子化效率高，灵敏度高B．原子化效率低，灵敏度高C．原子化效率高，灵敏度低D．原子化效率低，灵敏度低【答案】A5．由于原子无规则的热运动所引起的变宽是（）。
A．多普勒变宽B．劳伦兹变宽C．赫鲁茨马克变宽D．自然变宽【答案】B【解析】劳伦兹和赫鲁茨马克变宽是压力变宽，自然变宽是在无外界影响的情况下，谱带的自然宽度。
6．原子吸收分光光度法中，常在试液中加入KCl，是作为（）。
A．释放剂B．缓冲剂C．保护剂D．消电离剂【答案】D【解析】由于原子的电离而引起的干扰为电离干扰，常加入易电离元素作为消电离剂。
7．若a和b两组分的吸收光谱互相重叠，干扰组分b的吸收光谱仅有一个吸收峰。
测定a时，用（）。
A．解线性方程组法B．等吸收双波长消去法C．系数倍率法D．以上全部方法都可使用【答案】D【解析】解线性方程组法适合于光谱相互重叠的各种情况；因为干扰组分b的吸收光谱有一个吸收峰，可以找到等吸收的双波长，所以可以选用等吸收双波长消去法；干扰组分无论是否存在等吸收，都可以用系数倍率法消除干扰组分的干扰。
8．关于荧光，正确的叙述是（）。
A．受激分子从激发的各个振动能级返回至基态时所发射出的光为荧光B．荧光波长大于激发光波长C．磷光波长小于荧光波长D．温度升高，溶液中荧光物质的荧光强度增强【答案】B【解析】A项，受激分子从激发态的最低振动能级返回至基态时所发出的光为荧光。
武汉大学《分析化学》(第5版)(下册)【课后习题】-第1~14章【圣才出品】
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第1章 绪 论
1-1 试说明分析化学定义或学科内涵随学科发展的变化。 答：分析化学定义或学科内涵随学科发展经历了由化学分析方法到仪器分析方法的变 化： （1）化学分析方法是指通过化学反应及相关反应方程式所呈现的计量关系来确定待测 物的组成及含量的一种分析方法。 （2）仪器分析方法是指通过测定物质的某些物理或物理化学性质、参数及其相应的变 化进而确定物质组成、含量及结构的一种分析方法。 （3）化学分析方法和仪器分析方法没有明确的界限，后者以前者为基础逐步发展、演 变而来，前者需要使用简单的仪器，后者同样需要化学分析技术。
1-6 分析仪器一般包括哪些基本组成部分？通用性分析仪器和专用性仪器有何异同 之处？
答：（1）分析仪器一般包括试样系统、能源、信息发生器、信息处理单元、信息显示
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单元等基本组成部分。
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（2）通用性分析仪器和专用性仪器的异同之处如下：
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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？ 答：（1）光谱仪的一般由稳定的光源系统、波长选择系统、试样引入系统、检测系统 以及信号处理和读出系统组成。 （2）它们的作用分别是： ①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； ③试样引入系统：将样品以合适的方式引入光路中并充当样品容器； ④检测系统：将光信号转化为可量化输出的信号； ⑤信号处理和读出系统：对信号进行放大、转化、数学处理、滤除噪音，然后以合适的 方式输出。
武汉大学《分析化学》(第5版)(下册)课后习题(紫外-可见吸收光谱法) 【圣才出品】
第9章 紫外－可见吸收光谱法9-1 有机化合物分子的电子跃迁有哪几种类型？哪些类型的跃迁能在紫外-可见吸收光谱中反映出来？答：（1）有机化合物分子的电子跃迁的类型有：、、、σσ*→ππ*→n σ*→、等。
σπ*→πσ*→（2）能在紫外-可见吸收光谱中反映出来的跃迁类型有：、。
ππ*→n σ*→9-2 何谓溶剂效应？为什么溶剂的极性增强时，跃迁的吸收峰发生红移，而ππ*→跃迁的吸收峰发生蓝移？n π*→答：（1）溶剂效应是指溶剂极性对紫外-可见吸收光谱的影响，溶剂极性不仅影响吸收带的峰位，也影响吸收强度及精细结构。
如溶剂极性对光谱精细结构、π→π*跃迁谱带和n→π*跃迁谱带的影响。
（2）①当溶剂极性增强时，跃迁的吸收峰发生红移的原因是：发生ππ*→跃迁的分子，ππ*→在极性溶剂的作用下，基态与激发态之间的能量差变小了，因此向长波方向移动。
②当溶剂极性增强时，跃迁的吸收峰发生蓝移的原因是：发生跃迁的n π*→n π*→分子，在极性溶剂的作用下，基态与激发态之间的能量差变大了，因此向短波方向移动。
9-3 无机化合物分子的电子跃迁有哪几种类型？为什么电荷转移跃迁常用于定量分析而配位场跃迁在定量分析中没有多大用处？答：（1）无机化合物分子的电子跃迁主要有两种类型：电荷转移跃迁和配位场跃迁。
（2）电荷转移跃迁常用于定量分析而配位场跃迁在定量分析中没有多大用处的原因为：电荷转移跃迁摩尔吸光系数较大，一般＞，用于定量分析可以max ε41110L mol cm --⋅⋅提高检测的灵敏度；而配位场跃迁由于选择规则的限制，吸收谱带的摩尔吸光系数小，一般＜，吸收光一般位于可见光区，因此其在定量分析方面不重要。
max ε11100L mol cm --⋅⋅9-4 何谓生色团和助色团？试举例说明。
答：（1）生色团是指某些有机化合物分子中存在不饱和键的基团，能够在紫外及可见光区域内（200～800nm ）产生吸收，且吸收系数较大，这种吸收具有波长选择性，吸收某种波长（颜色）的光，而不吸收另外波长（颜色）的光，从而使物质显现颜色。
武汉大学分析化学第五版课后练习答案
第1章分析化学概论2. 有0.0982mol/L的H2SO4溶液480mL,现欲使其浓度增至0.1000mol/L。
问应加入0.5000mol/L H2SO4的溶液多少毫升？解：4．要求在滴定时消耗0.2mol/LNaOH溶液25~30mL。
问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)多少克？如果改用做基准物质，又应称取多少克？解：应称取邻苯二甲酸氢钾1.0~1.2g应称取0.3~0.4g6．含S 有机试样0.471g ，在氧气中燃烧，使S 氧化为SO 2，用预中和过的H 2O 2将SO 2吸收，全部转化为H 2SO 4，以0.108mol/LKOH 标准溶液滴定至化学计量点，消耗28.2mL 。
求试样中S 的质量分数。
解：8．0.2500g 不纯CaCO 3试样中不含干扰测定的组分。
加入25.00mL0.2600mol/LHCl 溶解，煮沸除去CO 2，用0.2450mol/LNaOH 溶液反滴定过量酸，消耗6.50mL ，计算试样中CaCO 3的质量分数。
解：10．不纯Sb 2S 30.2513g ，将其置于氧气流中灼烧，产生的SO 2通入FeCl 3溶液中，使Fe 3+还原至Fe 2+，然后用0.02000mol/LKMnO 4标准溶液滴定Fe 2+，消耗溶液31.80mL 。
计算试样中Sb 2S 3的质量分数。
若以Sb 计，质量分数又为多少？解：12. 用纯As2O3标定KMnO4溶液的浓度。
若0.211 2 g As2O3在酸性溶液中恰好与36.42 mL KMnO4反应。
求该KMnO4溶液的浓度。
解：故14．H2C2O4作为还原剂。
可与KMnO4反应如下：其两个质子也可被NaOH标准溶液滴定。
分别计算0.100mol·L-1NaOH和0.100 mol·L-1 KMnO4溶液与500mgH 2C2O4完全反应所消耗的体积（mL）。
解：16. 含K2Cr2O75.442g·L-1的标准溶液。
武汉大学《分析化学》(第5版)(下册)课后习题(X射线光谱法) 【圣才出品】
第5章 X 射线光谱法5-1 解释并区别下列名词：连续X 射线与X 射线荧光；吸收限与短波限；Mose1oy 定律与Bragg 方程；与谱线；K 线系与L 线系。
K αK β答：（1）连续X 射线与X 射线荧光连续X 射线是指在轰击金属钯的过程中，有的电子经历一次碰撞后能量耗尽，有的电子则需多次碰撞。
因为碰撞是随机的且电子数目很大，所产生的具有不同波长的X 射线。
X 射线荧光是指入射X 射线使低层电子激发成光电子后，高层电子落入低层电子的空轨道，并以辐射方式释放出能量而逐出的射线。
（2）吸收限与短波限吸收限是指物质对X 射线的吸收量随着辐射频率增大至骤然增大时的限度。
短波限是指一次碰撞后就丧失全部动能的电子所辐射出的具有最大能量且波长最短的X 射线光子。
短波限用表示。
0λ（3）Mose1ey 定律与Bragg 方程Mose1ey，式中，K 与S 是与线系有关的常数。
()K Z S =-Bragg 方程是指，式中，d 为晶面间距，为X 射线入射角。
2sin n d λθ=θ（4）与谱线K αK β射线是指由L 层跃迁到K 层辐射的X 射线。
K α射线是指由M 层跃迁到K 层辐射的射线。
K β（5）K 线系与L 线系K 线系是指K 层电子被逐出后，空穴可被外层的任一电子填空，从而产生一系列的谱线。
L 线系是指L 层电子被激发后，高层电子跃迁产生的一系列线系。
5-2 欲测定Si 0.7126nm ，应选用什么分光晶体？K α答：应选用PET （002）分光晶体。
根据Bragg 方程：。
2sin n d λθ=令，则。
1n =sin 2d λθ=因为0＜sin ＜1，所以分光晶体的晶面间距满足＜1，即＞0.3563nm ，应选θ2d λd 用PET （002）。
5-3 试对几种X 射线检测器的作用原理和应用范围进行比较。
答：常用的X 射线检测器包括正比计数器、闪烁计数器和半导体检测器，其作用原理和应用范围比较如下：（1）正比计数器。
武汉大学《分析化学》(第5版)(下册)课后习题(原子吸收光谱法与原子荧光光谱法) 【圣才出品】
第4章 原子吸收光谱法与原子荧光光谱法4-1 Mg 原子的核外电子跃迁时吸收共振线的波长为285.21nm ，计算110133S P →在2500K 时其激发态和基态原子数之比。
解：已知231341.3810, 6.62610k J K h J s---=⨯⋅=⨯⋅由于/0/i E kT i g g e-∆i 0N /N =00/(21)/(21),i i g g J J J L S=++=+又根据题意可得00,1i J J ==所以0/3/1i g g =348919/ 6.62610 3.010/285.2110 6.97410i E hc Jλ---∆==⨯⨯⨯⨯=⨯1923i 0N /N =10103exp[ 6.974/(1.382500)]---⨯⨯⨯⨯-9i 0N /N =5.06104-2 原子吸收分光光度计单色器的倒线色散率为1.6nm/mm ，欲测定Si251.61nm 的吸收值，为了消除多重线Si251.43nm 和Si251.92nm 的干扰，应采取什么措施？答：由题意知属于谱线干扰，可采用的措施是减小单色器狭缝。
Si251.61nm 与Si251.92nm 、Si251.43nm 分别相差0.31nm 和0.18nm ，单色器的倒线色散率为1.6nm/mm ，所以应选用的狭缝宽度s≤（0.18/1.6）mm ＝0.1125mm 。
4-3 简述原子吸收光谱产生的原理，并比较与原子发射光谱有何不同？答：（1）原子吸收光谱产生的原理：处于基态原子核外层电子，如果外界所提供特定能量的光辐射恰好等于核外层电子基态与某一激发态之间的能量差时，核外层电子将吸（2）原子吸收光谱与原子发射光谱的不同之处为：原子吸收光谱是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线的吸收作用来进行定量分析的方法；原子发射光谱是基于原子的发射现象来进行定量分析的方法。
4-4 简述原子吸收光谱法进行定量分析的依据及其定量分析的特点。
《分析化学》下册武汉大学等编(第五版)作业参考答案
《仪器分析》作业参考答案第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（cm －1） （2）Li 的670.7nm 谱线的频率（Hz ）（3）3300 cm －1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）171101067.61015011---⨯=⨯==cm cm λσ （2）)(1047.4)(107.670100.314710Hz Hz c⨯=⨯⨯==-λν （3）)(3030)(1003.3)(3300114nm cm cm =⨯===-νλ （4）)(1.2)(10602.110995.588100.310625.6199834eV eV ch E =⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---λ 2-6 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 波长范围 能量范围/eV 原子内层电子跃迁 10－1 ～ 10nm 1.26×106 ～1.2×102原子外层电子跃迁 200 ～ 750nm 6～1.7 分子的电子跃迁 200 ～ 750nm 6～1.7 分子振动能级跃迁 0.75 ～ 50μm 1.7～0.02 分子转动能级跃迁50 ～ 1000μm2×10－2～4×10－7第10章 吸光光度法（上册）2、某试液用2cm 吸收池测量时，T=60%。
武汉大学《分析化学》(第5版)(下册)课后习题(光谱分析法导论) 【圣才出品】
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？答：（1）光谱仪的一般由稳定的光源系统、波长选择系统、试样引入系统、检测系统以及信号处理和读出系统组成。
（2）它们的作用分别是：①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；③试样引入系统：将样品以合适的方式引入光路中并充当样品容器；④检测系统：将光信号转化为可量化输出的信号；⑤信号处理和读出系统：对信号进行放大、转化、数学处理、滤除噪音，然后以合适的方式输出。
2-2 单色器由几部分组成，它们的作用分别是什么？答：（1）单色器的组成部分包括入射狭缝、准直装置、色散装置、聚焦透镜或凹面反射镜、出射狭缝。
（2）各部件的主要作用是：①入射狭缝：采集来自光源或样品池的复合光；②准直装置：将入射狭缝采集的复合光分解为平行光；③色散装置：将复合光色散为单色光（即将光按波长排列）；④聚焦透镜或凹面反射镜：将单色元件色散后的具有相同波长的光在单色器的出口曲面上成像；⑤出射狭缝：采集色散后具有特定波长的光入射样品或检测器。
2-3 简述光栅和棱镜分光的原理。
答：（1）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；（2）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。
2-4 简述光电倍增管的作用原理。
答：光电倍增管的作用原理为：当光照射到光阴极时，光阴极向真空中激发出光电子。
这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统，并通过进一步的二次发射得到倍增放大。
然后把放大后的电子用阳极收集作为信号输出。
2-5 对下列单位进行换算：（1）150pm X 射线的波数（cm －1）；（2）Li 的670.7nm 谱线的频率（Hz ）；（3）3300cm －1波数对应的波长（nm ）；（4）Na 的588.995nm 谱线相应的能量（eV ）。
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第1章绪论
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第2章 光谱分析法导论
一、选择题
1．原子吸收光谱由下列哪种粒子产生的?（ ）
A ．固态物质中原子的外层电子
B ．气态物质中基态原子的外层电子
C ．气态物质中激发态原子的外层电子
D ．气态物质中基态原子的内层电子
【答案】B
【解析】气态和基态原子核外层电子，按其能量高低分壳层分布而形成量子化的能级，在较低温度下都处于基态能级。
处于基态原子核外层电子，如果外界所提供特定能量（E ）的光辐射恰好等于核外层电子基态与某一激发态（i ）之间的能量差（i E ）时，核外层电子将吸收特征能量的光辐射由基态跃迁到相应激发态，从而产生原子吸收光谱。
2．Na 原子下列光谱线间哪个能发生跃迁？（ ）
【答案】D
【解析】根据量子力学的原理，电子的跃迁不能在任意两个能级之间进行，而必须遵循一定的“选择定则”，这个定则是：（1）△n＝0或任意正整数；（2）△L＝±1跃迁只允许在S 项和P 项、P 项和S 项或D 项之间、D 项和P 项或F 项之间等；（3）△S＝0，即单重项只能跃迁到单重项，三重项只能跃迁到三重项等；（4）△J＝0，±1，但当J ＝0时，△J＝0的跃迁是禁阻的。
3．用波长320nm的入射光激发硫酸奎宁的稀硫酸溶液时，将产生320nm的（）。
A．散射光（stray light）
B．荧光（fluorescence）
C．瑞利光（Reyleigh scattering light）
D．拉曼光（Raman scattering light）
【答案】C
【解析】瑞利散射光的波长与入射光波长相同。
4．使用磺基水杨酸分光光度法测定微量时，光度计检测器直接测定的是（）。
A．入射光的强度
B．透过光的强度
C．吸收光的强度
D．散射光的强度
【答案】B
【解析】检测器是将透过光的强度转变为电信号。
二、名词解释
振动弛豫
答：振动弛豫是指处于激发态的各振动能级将部分能量损失后，其电子则返回到同一电子激发态的最低振动能级的过程。
第3章原子发射光谱法
一、选择题
1．将下列四种光源的蒸发温度由低到高排序，下列排序正确的是（）。
A．直流电弧-低压交流电弧-火花-ICP
B．ICP-火花-低压交流电弧-直流电弧
C．火花-低压交流电弧-直流电弧-ICP
D．低压交流电弧-火花-直流电弧-ICP
【答案】C
2．下列哪种情况中应选用原子发射光谱法而不是用火焰原子吸收法进行测定（）。
A．汽油中的铅
B．高纯金属中的杂质元素
C．血清中的镁
D．小麦中的硒
【答案】B
【解析】其他三种情况适用于火焰原子吸收光谱法进行测量。
3．原子发射光谱是由下列哪种跃迁产生的（）。
A．辐射能对气态原子外层电子的激发
B．辐射能对气态原子内层电子的激发
C．电能、热能对气态原子外层电子的激发
D．电能、热能对气态原子内层电子的激发
【答案】C
【解析】原子发射光谱利用电热能使原子激发，处于激发态的原子外层电子辐射出特征谱线，根据特征谱线的波长来进行定性分析，谱线的强度来进行定量分析。
4．下列哪一种说法是对的（）。
A．一个元素的“最后线”就是这个元素的“最灵敏线”
B．一个元素的“最后线”往往是这个元素的“最灵敏线”，但不一定是“最强线”
C．“最后线”就是这个元素的“最强线”，也就是“最灵敏线”
D．“最灵敏线”就是“最强线”
【答案】B
【解析】当浓度比较大时，谱线会产生自吸甚至自蚀现象，“最灵敏线”就不一定是“最强线”。
5．宽度为100mm，刻痕数为600条/mm的光栅，在第二级光谱中分辨率为（）。
【答案】B
【解析】分辨率
6．原子发射光谱是由（）跃迁产生的。
A．辐射能使气态原子外层电子激发
B．辐射能使气态原子内层电子激发
C．电热能使气态原子内层电子激发
D．电热能使气态原子外层电子激发
【答案】D
【解析】原子发射光谱是由于试样在光源中利用电热能原子化，并使原子外层电子进一步激发，处于激发态的外层电子从高能级跃迁到低能级而发射出相应的谱线，根据谱线的波长进行定性分析，谱线的强度进行定量分析。
7．钠原子的第一共振线的波长为588.9nm以及589.5m，它们的激发能是（）。
A．2.10eV
B．0.21eV
C．21.0eV
D．0.021eV
【答案】A
【解析】
8．原子发射光谱分析中，谱线的强度与下列（）因素无关。
A．样品的组成
B．观测方向
C．光源的温度
D．元素及谱线的性质。