第十二章 质谱分析
第十二章质谱分析
第十二章质谱分析1．试指出下面哪一种说法是正确的( )(1) 质量数最大的峰为分子离子峰(2) 强度最大的峰为分子离子峰(3) 质量数第二大的峰为分子离子峰(4) 上述三种说法均不正确解：(4)2．下列化合物含 C、H或O、N，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数( )(1) C6H6(2) C6H5NO2(3) C4H2N6O (4) C9H10O2解：(2)3．下列化合物中分子离子峰为奇数的是( )(1) C6H6(2) C6H5NO2(3) C6H10O2S (4) C6H4N2O4解：(2)4．在溴己烷的质谱图中，观察到两个强度相等的离子峰，最大可能的是：( ) (1) m/z为 15 和 29 (2) m/z为 93 和 15(3) m/z为 29 和 95 (4) m/z为 95 和 93解：(4)5．在C2H5F中, F对下述离子峰有贡献的是( )(1) M (2) M+1 (3) M+2 (4) M及M+2解：(1)6．一个酯的质谱图有m/z74(70%)的强离子峰,下面所给结构中哪个与此观察值最为一致( )(1) CH3CH2CH2COOCH3(2) (CH3)2CHCOOCH3(3) CH3CH2COOCH2CH3(4) (1)或(3)解：(1)7．某化合物分子式为C6H14O, 质谱图上出现m/z59(基峰)m/z31以及其它弱峰m/z73，m/z87和m/z102. 则该化合物最大可能为 ( )(1) 二丙基醚 (2) 乙基丁基醚(3) 正己醇(4) 己醇-2解：(2)8．某胺类化合物, 分子离子峰其M=129, 其强度大的m/z58(100%),m/z100(40%),则该化合物可能为( )(1) 4-氨基辛烷 (2) 3-氨基辛烷(3) 4-氨基-3-甲基庚烷 (4) (2)或(3)解：(2)9．分子离子峰弱的化合物是：（）(1)共轭烯烃及硝基化合物 (2)硝基化合物及芳香族(3)脂肪族及硝基化合物 (4)芳香族及共轭烯烃解：(3)10．某化合物的质谱图上出现m/z31的强峰, 则该化合物不可能为( ）(1) 醚 (2) 醇 (3) 胺 (4) 醚或醇解：(3)11．某化合物在一个具有固定狭峰位置和恒定磁场强度B的质谱仪中分析, 当加速电压V慢慢地增加时, 则首先通过狭峰的是:( )(1) 质量最小的正离子 (2) 质量最大的负离子(3) 质荷比最低的正离子 (4) 质荷比最高的正离子解：(4)12．下述电离源中分子离子峰最弱的是( )(1) 电子轰击源 (2) 化学电离源(3) 场电离源 (4) 电子轰击源或场电离源解：(3)13．溴己烷经均裂后, 可产生的离子峰的最可能情况为:( )(1) m/z93 (2) m/z93和m/z95(3) m/z71 (4) m/z71和m/z73解：(2)14．在下列化合物中, 何者不能发生麦氏重排( )(1)(2)(3)(4)解：(3)15．某化合物在质谱图上出现m/z 29,43,57的系列峰,在红外光谱图官能团区出现如下吸收峰:>3000c M-1 ;1460c M-1 ,1380c M-1 ,1720c M-1.则该化合物可能是: (1)烷烃 (2) 醛 (3)酮 (4)醛或酮解：(3)16．某化合物质谱图中，M和(M＋2)的相对强度大致相当，由此，可以确定该化合物含（）（1）硫（2）氯（3）溴（4）氮解：(3)17．质谱计的磁偏转分离器可以将 _________ 加以区分，因此它是一种_________分析器。
温州大学有机化学课件第十二章
2—3
6.5 __ 8.5
RCH2F RCH2CI RCH2Br RCH2I
4 3~4 3.5 3.2
H
7.3
3.5 ～ 4
29
RO CH3
质子类型
Ar-CH3
δ (ppm)
2_3
C=C-CH3
R-OH
O R-C-CH3 O R-C-OCH3
1.7 — 1.8
0.5—5.5
2—2.7
27
τ:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
低场
高场
7 6 5 4 3 2 1
TMS
δ:
10
9
8
0
化学位移的表示 ( τ =10 –δ)
28
三、常见质子的化学位移:
质子类型δ (ppm)
RCH3 R2CH2 R3CH 0.9 1.3 1.5
质子类型
C = CH 2
－ C ≡ CH
Ar _ H
_
δ (ppm)
H0：外加磁场的强度
H' : 感应磁场的强度
HN ：质子真正感受到的磁场强度
21
分子中的质子真正感受到的磁场强度是:
HN = H0－σH0 = H0(1 － σ)
HN: 质子真正感受到的场强 H0:外加磁场的强度 σ: 屏蔽常数随质子外围的电子环境而异
对抗 屏蔽 效应: 质子外围价电子产生的感应磁场 加强 去屏 外磁场的现象就叫做 屏蔽 效应. 去屏
7
核磁共振谱 (NMR): △ E = 1.2 × 10-2 ～ 4 × 10-6 KJ.mol-1 λ = 1厘米～ 1 m
一苏州大学 化学考研 提纲
一、原子结构与元素周期律共济网(1) 氢原子光谱33623 037(2) 核外电子运动状态的描述和四个量子数共济(3) 核外电子排布和元素周期律021-(4) 元素性质的周期性共济二、分子结构200092(1) 离子键和晶格能同济(2) 价键理论200092(3) 杂化轨道理论研(4) 价层电子对互斥理论3362 3039(5) 离域大p键理论济(6) 分子轨道理论同济(7) 分子间作用力48号三、晶体结构正门(1) 离子晶体类型和半径比规则336260 37(2) 离子极化作用48号四、酸碱平衡网络督察(1) 酸碱质子理论和酸碱电子理论(2) 水的电离和K w(3) 弱酸的电离和弱碱的电离(4) 两性物质的电离(5) 缓冲溶液五、沉淀平衡(1) 溶度积原理和溶度积常数(2) 沉淀平衡的移动六、氧化还原反应(1) 氧化数(2) 氧化还原反应的配平(3) 原电池(4) 标准电极电势及其应用(5) 能斯特方程(6) 元素电势图和φ-pH图(7) 电解七、氢和希有气体八、卤素(1) 卤素单质(2) 卤化氢和氢卤酸(3) 多卤化物、卤素互化物和拟卤素(4) 卤素含氧酸九、氧族元素(1) 氧族元素单质(2) 过氧化氢和过氧化物(3) 硫和硒及其化合物十、氮族元素(1) 氮及其化合物(2) 磷及其化合物(3) 砷、锑和铋及其化合物十一、碳族元素(1) 碳及其化合物(2) 硅及其化合物(3) 锡和铅及其化合物十二、硼族元素(1) 硼及其化合物(2) 铝及其化合物(3) 镓、铟和铊简介十三、碱金属和碱土金属(1) 碱金属化合物(2) 碱土金属化合物十四、配位化合物(1) 配位化合物概念、组成和命名(2) 配合物价键理论和晶体场理论(3) 配合物异构现象(4) 配位平衡十五、铜和锌族元素(1) 铜族元素及其化合物(2) 锌族元素及其化合物十六、过渡金属(1) 第一过渡金属及其化合物(2) 第二过和第三过渡金属简介《物理化学》部分的内容范围第一章气体理想气体状态方程，van der Waals方程，virial方程，对比状态和对比状态原理第二章热力学第一定律1 基本概念：系统与环境，系统的性质，热力学平衡态，状态函数，状态方程，过程和途径，热和功2 热力学第0定律3 热力学第一定律与内能4 准静态过程与可逆过程5 焓，等压热容，等容热容6 热力学第一定律对理想气体的应用理想气体的热力学能和焓，理想气体的Cp与Cv之差，绝热过程和过程方程，卡诺循环7 焦耳-汤姆逊效应，实际气体的△H和△U8 热化学等压热效应与等容热效应，反应进度，标准摩尔焓变，Hess定律，标准摩尔生成焓，标准摩尔离子生成焓，标准摩尔燃烧焓，反应焓变与温度的关系，绝热反应-非等温反应，热容-能量均分原理第三章热力学第二定律1 自发变化，不可逆性2 热力学第二定律3卡诺定理4 熵的定义5 克劳修斯不等式与熵增加原理6 熵变的计算7 热力学第二定律的本质和熵的统计意义，玻兹曼公式8 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能, 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能判据9 DG的计算10 热力学函数间的关系基本公式，特性函数，麦克斯韦关系式及应用，吉布斯-亥姆霍兹方程式，吉布斯自由能与温度、压力的关系112 热力学第三定律与规定熵第四章溶液1 溶液组成的表示法2 偏摩尔量，定义，加合公式，吉布斯-杜亥姆公式3 化学势定义，在相平衡中的应用，化学势与温度、压力的关系4 气体混合物中各组分的化学势, 逸度，逸度因子5 拉乌尔定律，亨利定律6 理想液态混合物，理想液态混合物中任一组分的化学势，理想液态混合物的通性，7 理想稀溶液中任一组分的化学势8 稀溶液的依数性蒸气压下降，凝固点降低，沸点升高，渗透压9 活度和活度因子10 分配定律-溶质在两互不相溶液相中的分配第五章相平衡1 多相体系平衡的一般条件2 相律, 相，组分数，自由度，相律3 单组分体系的相平衡单组分体系的两相平衡，克拉贝龙方程式，克拉贝龙-克劳修斯方程，外压与蒸气压的关系，水的相图，超临界状态4 二组分体系的相图及其应用理想的完全互溶双液系，杠杆规则，蒸馏、精馏的基本原理，非理想的完全互溶双液系，部分互溶的双液系，不互溶的双液系，简单的低共熔二元相图，形成化合物的体系，液固相都完全互溶的相图，固态部分互溶的相图第六章化学平衡1 化学反应的平衡条件与反应进度的关系2 化学反应的平衡常数和等温方程式, 气相反应的平衡常数, 溶液中反应的平衡常数3 平衡常数表示式4 复相化学平衡5 标准生成吉布斯自由能标准状态下反应的吉布斯自由能变化值，标准摩尔生成吉布斯自由能6 温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响7 同时化学平衡8 反应的耦合第七章统计热力学基础1 统计系统的分类，统计热力学的基本假定2 玻兹曼分布，定位系统的最概然分布，非定位系统的最概然分布，3 配分函数, 配分函数与热力学函数的关系，配分函数的分离4．各配分函数求法及其对热力学函数的贡献原子核配分函数，电子配分函数，平动配分函数，单原子理想气体的热力学函数，转动配分函数，振动配分函数, 分子的全配分函数第八章电解质溶液1 法拉第定律2 离子电迁移率和迁移数3 电解质溶液的电导, 摩尔电导率，浓度对摩尔电导率的影响，离子独立移动定律，离子淌度，电导的应用4．离子强度，电解质的平均活度和平均活度系数第九章可逆电池的电动势及其应用1 可逆电池，可逆电极，电极反应，电动势的测定，电池的书写方法2 可逆电池的热力学，Nernst 方程，标准电动势求电池反应的平衡常数3 界面电势，接触电势，液体接界电势4 标准电极电势, 标准氢电极，参比电极，电池电动势的计算5 电动势测定的应用电解质的平均活度因子，难溶盐的活度积，溶液PH值的测定，电势—pH图及应用第十章电解与极化1 分解电压2 极化作用浓差极化，电化学极化，极化曲线，氢超电势，塔菲尔公式3 电解时电极上的竞争反应金属的析出与氢的超电势，金属离子的分离，电解过程的应用第十一章化学动力学基础（一）1 基本概念反应速率及其表示法，基元反应，反应级数与反应分子数，反应机理，质量作用定律，反应速率常数2 具有简单级数的反应一级反应，二级反应，三级反应，n级反应，反应级数的测定方法3 几种典型的复杂反应对峙反应，平行反应，连续反应，链反应4 温度对反应速率的影响阿累尼乌斯经验式，反应速率与温度关系的几种类型，活化能5 链反应, 稳态近似，链反应历程第十二章化学动力学基础（二）1 速率理论，基本假设，基本观点，活化能，表观活化能，概率因子2 过渡态理论基本观点，势能面，活化络合物3 光化学反应，初级过程和次级过程，光化学基本定律，量子产率，光化学反应动力学4 催化反应动力学，基本概念，基本特征，酶催化反应，自催化反应第十三章表面物理化学1 表面张力及表面Gibbs自由能，表面张力与溶液浓度的关系2 弯曲表面下的附加压力和蒸汽压，Young-Laplace公式，Kelvin公式3 溶液的表面吸附——Gibbs吸附公式4 液-液界面的铺展，单分子表面膜5 液固界面, 粘湿过程，浸湿过程，铺展过程，接触角与润湿方程6 固体的表面吸附, Langmuir吸附理论，BET吸附公式，7 气-固表面催化反应速率第十四章胶体分散体系和大分子溶液1 胶体及其基本特征2 溶胶的动力性质, 布朗运动，扩散和渗透压4 溶胶的光学性质,丁铎尔现象5 溶胶的电学性质, 电动现象，电泳、电渗6 大分子溶液，大分子化合物的平均分子量，唐南平衡《结构化学》部分的内容范围一、量子力学基础和原子结构（1）量子力学基本原理：波粒二象性、海森堡测不准原理、波函数、力学量的算符、薛定谔方程、态叠加原理等。
仪器分析计算例题
第二章气相色谱分析例1：在一根90米长的毛细管色谱柱上测得各组分保留时间：正十四烷15.6min ；正十五烷21.95min ；正十六烷31.9min 。
计算色谱柱的死时间及载气平均速度。
解：方法一：同系物保留值之间存在以下关系：,11,r rn n n n=-+ ''''()(1)(1)()//R n R n R n R n t t t t -+=以()R M t t -代替'Rt 可推导出: 2(1)(1)()(1)()()(1)()()R n R n R n M R n R n R n R n t t t t t t t t -++--=---将正十四烷、正十五烷、正十六烷的保留时间代入公式：231.915.621.95min (31.921.95)(21.9515.6)M t ⨯-=--- 得4.40minM t = 载气的平均流速/Mu L t -=, 即90100/(4.4060)/34.09/u cm s cm s -=⨯⨯=方法二：直接用甲烷测定死时间。
即以甲烷的保留时间作为死时间。
例2：在一根2m 长的色谱柱上，A 、B 、C 、三组分的保留时间分别为2.42min 、3.21min 、5.54min ；峰宽分别为0.12min 、0.21min 、0.48min 。
另测得甲烷的保留时间为1.02min 。
求：（1）A 、B 、C 组分的调整保留时间；（2）A 与B 、B 与C 组分的相对保留时间； （3）A 、B 、C 组分的容量因子；（4）A 、B 、C 组分的有效塔板数和塔板高度； （5）A 与B 、B 与C 组分的分离度；解：（1）'(1)(1)R R M tt t =-'()()(2.42 1.02)min 1.40min R A R A M t t t =-=-= '()()(3.21 1.02)min 2.19min R B R B M tt t =-=-= '()()(5.54 1.02)min 4.52min R C R C M tt t =-=-=(2) ''2,1(2)(1)/R R r t t =, 2.19/1.40 1.56B A r ==, 4.52/2.19 2.06C B r ==(3) '1(1)/R M k t t ='()/ 1.40/1.02 1.37A R A M k t t === '()/ 2.19/1.02 2.15B R B M k t t === '()/ 4.52/1.02 4.43CR C M k t t ===(4)'216(),/R eff t n H L nw=='()22()1.416()16()2178,0.12R A eff A A tn w ===()/2100/21780.092A A eff A H L n cm ==⨯= '()22()2.1916()16()17400.21R B eff B B t n w ===()/2100/17400.115B B eff B H L n cm cm ==⨯= '()22()4.5216()16()14190.48R C eff C C t n w ===()/2100/14190.141C C eff C H L n cm ==⨯=(5)(2)(1)212()R R t t Rw w -=+()(),2()2(3.21 2.42)4.790.210.12R B R A A BB At t R w w -⨯-===++()(),2()2(5.54 3.21) 6.750.480.21R C R B B CC Bt t R w w -⨯-===++第三章 高效液相色谱分析例1：高效液相色谱法分离两个组分，色谱柱长30cm 。
质谱分析原理
质谱分析原理质谱分析是一种用来确定化合物分子结构和组成的重要方法。
它通过测量分子或原子离子的质量和相对丰度，从而得到样品的质谱图，进而推断出化合物的结构和组成。
质谱分析在化学、生物、药学、环境科学等领域都有着广泛的应用。
质谱分析的基本原理是将样品中的化合物转化为气态离子，然后通过质谱仪进行分析。
首先，样品中的化合物被加热或者化学反应，产生气态离子。
然后，这些离子被加速器加速，并进入质谱仪的质子飞行管。
在飞行管中，离子按照其质量-电荷比被分离并加速，最终到达检测器。
检测器会记录下不同质量-电荷比的离子的相对丰度，形成质谱图。
质谱图是质谱分析的结果，它是质谱仪输出的一个图形，横轴表示质荷比，纵轴表示相对丰度。
通过观察质谱图，可以得到样品中的化合物的分子量、分子结构、碳氢比等信息。
根据质谱图的特征峰，可以推断出样品中的化合物的种类和含量。
质谱分析的原理基于离子的质量-电荷比。
不同的化合物由于其分子结构和组成不同，其离子的质量-电荷比也不同。
因此，质谱分析可以通过测量离子的质量-电荷比来区分不同的化合物。
通过比对标准物质的质谱图，可以确定未知物质的组成和结构。
质谱分析的原理还包括离子化方法、质谱仪的结构和工作原理等方面。
离子化方法包括电子轰击离子化、化学离子化、电喷雾离子化等。
不同的离子化方法适用于不同类型的样品。
质谱仪的结构包括离子源、质子飞行管、检测器等部分，每个部分都有着特定的功能。
质谱仪的工作原理是基于离子在电场中运动的原理，通过加速和分离离子来得到质谱图。
总的来说，质谱分析原理是基于离子的质量-电荷比来确定化合物的结构和组成。
通过测量离子的质量-电荷比，得到质谱图，从而推断出样品中的化合物的信息。
质谱分析在化学、生物、药学等领域有着广泛的应用，是一种非常重要的分析方法。
第十二章-血清钙、磷、镁和微量元素检验
氟 骨、牙齿形成
地方性甲状腺肿，呆小病 恶性贫血，甲基丙二酸尿症 克山病，大骨节病
生长发育迟缓，中枢神经系异 常 龋齿
1、微量元素的缺乏症与过多症 •缺铁性贫血 •地方性甲状腺肿，呆小病 •克山病，大骨节病 •龋齿 •血色沉着病 பைடு நூலகம்Wilson
2、微量元素与地方病：地方性甲状腺肿
3-5g 2-2.5g 100-200mg 12-20mg 1.1-1.5mg 6mg 10mg 10mg 14-21mg 25-36mg 25mg 17mg 2.6g 18g
主要分布
红细胞、肝、脾 骨、肌肉、皮肤、男性生殖道 血液、骨、肌肉、肝、肾、心、脑 肝、肾、骨、松果体、垂体、乳腺 肝、心、肾、骨、脾、胰、小肠 肝、心、脾 肝、肺、骨、皮肤 皮肤、骨、肝、肌肉、淋巴结、毛发、汗腺 肝、脾、牙釉、指（趾）甲、心、红细胞 甲状腺、胃粘膜、唾液腺、脉络膜、乳腺 牙、骨 肝、脾 骨、牙、甲状腺、皮肤 皮肤、肌腱、骨骺、血管壁、淋巴结、结缔组织
第十二章 钙、磷、镁和微量元素检验
检验教研室
本章内容概要：
第一节 钙、磷代谢及其平衡紊乱 第二节 镁代谢及其平衡紊乱 第三节 微量元素与疾病 第四节 钙、磷、镁和微量元素铁、铜、锌的测定
本章教学要求：
掌握钙、磷测定的推荐方法。 熟悉血清铁及总铁结合力的测定方法。 了解镁、铜、锌的测定种类，钙、磷、镁代谢及其 平衡紊乱，微量元素与疾病的关系。
（二）磷代谢
1．磷的含量、分布和血磷 含量：正常成人含磷600g左右。每kg无脂肪的组织约含磷12g。
分布：体内磷的86%分布于骨，其余分布于全身各组织及体液中。 血磷：指血浆中无机磷酸盐所含的磷，正常人仅有0.6～1.6
质谱仪的类型及构成
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六、 离子阱质量分析器
环电极和上下两端盖电极，均为 绕z 轴旋转的双曲面，并满足：
r20=2Z20 r0 为环形电极的最小半径，Z0为两个 端盖电极间的最短距离。
直流电压U和射频电压Vrf加在环电 极和端盖电极之间。
在稳定区内的离子，轨道振幅一定，可以长时间留在阱 内。一定质量的离子，在一定的U 和Vrf下，可以处在稳定 区。如果在引出电极上加负电压，可以将离子从阱内引出， U和射频电压Vrf加在环电极和端盖电极之间。
单聚焦质谱仪，双聚焦质谱仪，四极杆质谱仪， 飞行时间质谱仪，离子阱质谱仪，傅里叶变换质谱 仪等。
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12.1.4 主要离子源
一、电子轰击离子源
Electron Ionization (EI)源 应用最广，标准谱图。
++
: R1
: R2
+
: R3
++
: R4 :e
(M–R2)+
(M–R3)+
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电喷雾电离源（ESI）：LC-MS 结构流程
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电喷雾电离
电喷雾产生多电荷离子， 相对分子质量M计算： 选相邻峰，电荷n， n +1 m1=(M + n)/2 m2=(M + n+1)/ (n+1)
计算结果如 表。
不适用于非 极性化合物
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大分子量蛋白质的质谱图
第二对电极：发射极，用于发射射频脉冲；
第三对电极：接收极，用来接收离子产生的信号。
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分析化学第四版4版下册华中师范大学六校合编课后习题答案解析解答
目录第一章绪论1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第二章仪器分析数据处理方法2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第三章光学分析法导论3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第四章原子发射光谱法4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第五章原子吸收与原子荧光光谱法5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第六章分子发光分析法6.1 复习笔记6.2 课后习题详解第七章紫外－可见吸收光谱法7.1 复习笔记7.7 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第八章红外光谱法和Raman光谱法8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第九章核磁共振波谱法9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第十章质谱分析法10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第十一章电分析化学导论11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第十二章电位分析法12.1 复习笔记12.2 课后习题详解第十三章电解与库仑分析法13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 名校考研真题详解第十四章极谱法与伏安法14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 名校考研真题详解第十五章色谱法导论15.1 复习笔记15.2 课后习题详解15.3 名校考研真题详解第十六章气相色谱法16.1 复习笔记16.2 课后习题详解16.3 名校考研真题详解第十七章高效液相色谱法17.1 复习笔记17.2 课后习题详解17.3 名校考研真题详解第十八章毛细管电泳和其他分离技术18.1 复习笔记18.2 课后习题详解第十九章X射线光谱法19.1 复习笔记19.2 课后习题详解19.3 名校考研真题详解第二十章热分析方法20.1 复习笔记20.2 课后习题详解20.3 名校考研真题详解第一章绪论1.1 复习笔记一、仪器分析简介1．仪器分析和化学分析（1）化学分析化学分析是指基于化学反应及其计量关系来确定被测物质组成和含量的一类分析方法。
第十二章-质谱分析
第十二章质谱分析1．试指出下面哪一种说法是正确的？( )(1) 质量数最大的峰为分子离子峰(2) 强度最大的峰为分子离子峰(3) 质量数第二大的峰为分子离子峰(4) 上述三种说法均不正确解：(4)2．下列化合物含C、H或O、N，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数？( )(1) C6H6 (2) C6H5NO2(3) C4H2N6O (4) C9H10O2解：(2)3．下列化合物中分子离子峰为奇数的是( )(1) C6H6(2) C6H5NO2(3) C6H10O2S (4) C6H4N2O4解：(2)4．在溴己烷的质谱图中，观察到两个强度相等的离子峰，最大可能的是：( )(1) m/z为15 和29 (2) m/z为93 和15(3) m/z为29 和95 (4) m/z为95 和93解：(4)5．在C2H5F中, F对下述离子峰有贡献的是( )(1) M(2) M+1 (3) M+2 (4) M及M+2解：(1)6．一个酯的质谱图有m/z74(70%)的强离子峰,下面所给结构中哪个与此观察值最为一致?( )(1) CH3CH2CH2COOCH3(2) (CH3)2CHCOOCH3(3) CH3CH2COOCH2CH3(4) (1)或(3)解：(1)7．某化合物分子式为C6H14O, 质谱图上出现m/z59(基峰)m/z31以及其它弱峰m/z73，m/z87和m/z102. 则该化合物最大可能为( )(1) 二丙基醚(2) 乙基丁基醚(3) 正己醇(4) 己醇-2解：(2)8．某胺类化合物, 分子离子峰其M=129, 其强度大的m/z58(100%), m/z100(40%),则该化合物可能为( )(1) 4-氨基辛烷(2) 3-氨基辛烷(3) 4-氨基-3-甲基庚烷(4) (2)或(3)解：(2)9．分子离子峰弱的化合物是：（）(1)共轭烯烃及硝基化合物(2)硝基化合物及芳香族(3)脂肪族及硝基化合物(4)芳香族及共轭烯烃解：(3)10．某化合物的质谱图上出现m/z31的强峰, 则该化合物不可能为( ）(1) 醚(2) 醇(3) 胺(4) 醚或醇解：(3)11．某化合物在一个具有固定狭峰位置和恒定磁场强度B的质谱仪中分析, 当加速电压V慢慢地增加时, 则首先通过狭峰的是:( )(1) 质量最小的正离子(2) 质量最大的负离子(3) 质荷比最低的正离子(4) 质荷比最高的正离子解：(4)12．下述电离源中分子离子峰最弱的是( )(1) 电子轰击源(2) 化学电离源(3) 场电离源(4) 电子轰击源或场电离源解：(3)13．溴己烷经 均裂后, 可产生的离子峰的最可能情况为:( )(1) m/z93 (2) m/z93和m/z95(3) m/z71 (4) m/z71和m/z73解：(2)14．在下列化合物中, 何者不能发生麦氏重排?( )(1)(2)(3)(4)解：(3)15．某化合物在质谱图上出现m/z 29,43,57的系列峰,在红外光谱图官能团区出现如下吸收峰:>3000c M-1 ;1460c M-1 ,1380c M-1 ,1720c M-1.则该化合物可能是:(1)烷烃(2) 醛(3)酮(4)醛或酮解：(3)16．某化合物质谱图中，M和(M＋2)的相对强度大致相当，由此，可以确定该化合物含（）（1）硫（2）氯（3）溴（4）氮解：(3)17．质谱计的磁偏转分离器可以将_________ 加以区分，因此它是一种_________分析器。
《仪器分析》课后习题答案参考
《仪器分析》课后习题答案参考第一章电位分析法1～4 略5.（1）pMg x=5.4（2）3.65×10-6– 4.98×10-66. -17%7. 4.27×10-4%8.（1）=5.4×10-4lg=-2.31=5.0×10-3（2） Cl- =1.0×10-2 mol/L9. pH x ==5.74R入=1011Ω10. Cx=8.03×10-4 mol/L第二章电重量分析和库仑分析法1. 1.64 V2. -1.342，0.2383. 1.08 V，0.4V，7333 s4. Co先析出，阴极电位应维持在-0.313 – -0.795V之间阴极电位应维持在-0.455 – -0.795V之间5 Bi：0.283-0.190V（vs.SHE）；-0.005 - -0.098（vs. Ag/AgCl）Cu：0.310-0.159V（vs.SHE）；0.022 - -0.129（vs. Ag/AgCl）Ag：0.739-0.444V（vs.SHE）；0.451 – 0.156（vs. Ag/AgCl）控制阴极电位大于0.310V（vs.SHE），可以使Ag分离，Cu2+和BiO+不能分离。
6 ，7 , ,89.10. t= 4472s11 6.1×10-4 mol/Lpt阴极产生OH-，改变pH使副反应发生，故pt阴极应用玻璃砂芯套管隔离第三章 伏安法和极谱分析法1～3 略4. 当pH=7时，当pH=5时，5. （1） 线性回归方程: y =6.0733x + 0.3652（2）0.536 mmol/L6. M C x 41023.2-⨯=7. 22.7 μA8. 0.0879. 1.75 ×10-3mol/L10. -0.626 V11. 5.9×10-3第四章气相色谱法1～14 略15. 8.5%，20.6%，60.9%16. 2.15%，3.09%，2.75%，6.18%，85.84%17. （1）4.5, （2）48mL,（3）5.4min,（4）103,（5）1866,（6）1.07nm18. （1）8.6，（2）1.4419. （1）n有效(A) = 636.59n有效(B) = 676(2) 2 m20.（1）0.45 ，（2）7111121.（1）4，（2）4，（3）,22. （1）3236,2898,2820,3261,（2）3054（3）0.33m第五章高效液相色谱法1～16 略17. 26.24%，27.26%18. 1600，6.7，7.3，1.1，0.8，7 m19. 0.63,2.38,2.65,4.034021,3099，2818,3394，595,1535，1486,217820. 5.1%21. 0.47%第六章原子发射光谱仪1～8 略9. 2.57 eV10. 0.573%。
仪器分析答案第12章第四版朱明华编
质谱分析习题解答
1.以单聚焦质谱仪为例,说明组成仪器各个主要部分的作用及原理.
解：（1）真空系统，质谱仪的离子源、质量分析器、检测器必须处于高真空状态。 （2）进样系统，将样品气化为蒸气送入质谱仪离子源中。样品在进样系统中被适 当加热后转化为即转化为气体。（3）离子源，被分析的气体或蒸气进入离子源后 通过电子轰击（电子轰击离子源）、化学电离（化学电离源）、场致电离（场致电 离源）、场解析电离（场解吸电离源）或快离子轰击电离（快离子轰击电离源）等 转化为碎片离子，然后进入（4）质量分析器，自离子源产生的离子束在加速电极 电场作用下被加速获得一定的动能，再进入垂直于离子运动方向的均匀磁场中，由 于受到磁场力的作用而改变运动方向作圆周运动，使不同质荷比的离子顺序到达检 测器产生检测信号而得到质谱图。（5）离子检测器，通常以电子倍增管检测离子 流。
3.试述飞行时间质谱计的工作原理,它有什么特点?
解： 飞行时间质谱计的工作原理很简单，仪器如下图所示：
飞行时间质谱计
飞行时间质谱计的特点为：
(1)工作原理简单。质量分析器既不需要磁场，又不
需要场，只需要直线漂移空间，因此，仪器的机械结构较简单，增长漂移路程L 就可以提高分辨本领。 200a.m.u.的离子。 (2)快速。在约20ms时间内，就可以记录质量为0—
9. 如何实现气相色谱－质谱联用？
解:实现GC-MS联用的关键是接口装置，起到传输试样，匹配两者工作气体的作用。
10.试述液相色谱－质谱联用的迫切性．
解：生命过程中的化学是当前化学学科发展的前沿领域之一。高极性、热不稳定、 难挥发的大分子有机化合物和生物样品难以采用GC-MS进行分析。液相色谱虽 然不受化合物沸点的限制，并能对热稳定性差的试样进行分离、分析，但由于其 定性能力差，所以应用得到来极大的限制。这类化合物的分离分析成为分析化学 家面临的重大挑战。开发液相色谱与有机质谱的联用技术是迫切需要解决的课题。
第12章 临床微生物检测仪器与技术
第二节 自动化微生物鉴定与药敏分析系统
一、自动化微生物鉴定与药敏分析系统的检测原理 CO2 CO2
H2O H2CO3 H2O H2CO3
一、自动化血培养仪的检测原理
ESP系统检测原理示意图
一、自动化血培养仪的检测原理
（二）以测压为基础的血培养系统
2．自动化菌血测试系统 自动化菌血测试系统（oxoid automated septicaemia
investigation system，OASIS）是通过激光扫描而测得 气体压力的变化。 在培养瓶的顶部有一激光探测器，每5分钟对培养瓶顶部 的隔膜扫描一次，隔膜位置的升降可反映瓶内压力的改变 。 在OASIS培养瓶内有一个磁珠，通过磁珠搅拌可达到振荡 培养的目的，使瓶内培养物与培养基作用得更为充分。
一、自动化血培养仪的检测原理
（二）以测压为基础的血培养系统 许多细菌在生长过程中常伴有吸收或产生气体的现象，因
此可利用培养瓶内气体压力的改变检测微生物的生长情况 。 1．ESP系列 ESP（extra sending power）系列培养瓶顶部的连接装 置与仪器的感压探测器相接，探测器每12分钟监测一次 需氧瓶，每24分钟监测一次厌氧瓶，并将气体压力数据 传输到计算机。 计算机软件以气体压力对时间的变化绘制成生长曲线图， 按照特有的方法处理曲线。 当培养瓶顶部压力改变达到一定值时，判断为阳性，即有 细菌生长；否则为阴性，即无细菌生长。
与培养基结合的荧光分子在最初具有一定荧光值，当有微 生物存在时，其生长代谢过程中或产生CO2，或发生pH 改变，或发生氧化还原使电位改变等，均可导致液体培养 基内的荧光分子结构发生改变而成为无荧光的化合物，即 发生荧光衰减。
仪器分析自学指导书
《仪器分析》自学指导书一、课程编码及适用专业课程编码：总学时：72面授学时：32自学学时：40适用专业：化学化工类函授本科各专业二、课程性质仪器分析是以测量物质的物理性质为基础的分析方法。
本课程包括两大部分内容，即基于测定被分析物质的性质对无机、有机和生物物质进行定性和定量分析的各种方法；对复杂混合物质进行定性和定量分析前采用的高效分离技术。
仪器分析是化学、化工专业基础课程之一。
三、本课程的地位和作用仪器分析是化学相关专业的重要专业基础课之一。
仪器分析中的各种方法和技术与现代科学技术的发展相互渗透、相互促进，特别是伴随着微电子学和计算机科学的迅速发展，仪器分析已经成为分析化学的主要组成部分。
通过本课程的学习，可掌握仪器分析的基本原理、基本方法、基本知识和常用仪器的基本操作技能，为学习其它专业课程和今后在实际工作中有效地选用相应的方法和仪器来解决物质的定性和定量问题。
四、学习目的与要求(1) 掌握光谱分析中的基本概念：电磁辐射和电磁波谱，原子光谱和分子光谱，吸收光谱和发射光谱。
(2) 熟悉紫外-可见分光光度法，原子吸收光谱分析，发光分析法的基本原理，分析条件和测量方法。
(3) 了解电化学分析的基本理论和电位分析法，极谱法的基本原理，应用范围，测量条件和测定方法。
(4) 掌握色谱法的理论，分离条件和定量方法。
(5) 熟悉气相色谱，高效液相色谱和薄层色谱法的基本原理，测定方法应用。
(6) 了解核磁共振波谱法和质谱分析法及电泳法的基本原理及其应用。
(7) 熟悉掌握复杂试样前处理的具体步骤及其应用。
五、本课程的学习方法学习本课程，应着重掌握各类分析方法的基本原理、仪器的基本结构及应用。
注意归纳方法原理等有关内容，抽提共性及内在联系，减少内容的零乱和庞杂。
六、自学内容与指导第一部分光谱分析第一章绪论（一）自学内容仪器分析方法分类、仪器分析的特点、仪器分析的发展、现代分析化学-分析科学、现代分析化学中的仪器分析和化学分析。
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第十二章质谱分析1.试指出下面哪一种说法就是正确的？( )(1) 质量数最大的峰为分子离子峰(2) 强度最大的峰为分子离子峰(3) 质量数第二大的峰为分子离子峰(4) 上述三种说法均不正确解:(4)2. 下列化合物含C、H或O、N,试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数？( )(1) C6H6 (2) C6H5NO2(3) C4H2N6O (4) C9H10O2解:(2)3.下列化合物中分子离子峰为奇数的就是( )(1) C6H6(2) C6H5NO2(3) C6H10O2S (4) C6H4N2O4解:(2)4.在溴己烷的质谱图中,观察到两个强度相等的离子峰,最大可能的就是:( )(1) m/z为15 与29 (2) m/z为93 与15(3) m/z为29 与95 (4) m/z为95 与93解:(4)5.在C2H5F中, F对下述离子峰有贡献的就是( )(1) M(2) M+1 (3) M+2 (4) M及M+2解:(1)6.一个酯的质谱图有m/z74(70%)的强离子峰,下面所给结构中哪个与此观察值最为一致?( )(1) CH3CH2CH2COOCH3(2) (CH3)2CHCOOCH3(3) CH3CH2COOCH2CH3(4) (1)或(3)解:(1)7.某化合物分子式为C6H14O, 质谱图上出现m/z59(基峰)m/z31以及其它弱峰m/z73,m/z87与m/z102、则该化合物最大可能为( )(1) 二丙基醚(2) 乙基丁基醚(3) 正己醇(4) 己醇-2解:(2)8. 某胺类化合物, 分子离子峰其M=129, 其强度大的m/z58(100%), m/z100(40%),则该化合物可能为( )(1) 4-氨基辛烷(2) 3-氨基辛烷(3) 4-氨基-3-甲基庚烷(4) (2)或(3)解:(2)9. 分子离子峰弱的化合物就是:( )(1)共轭烯烃及硝基化合物(2)硝基化合物及芳香族(3)脂肪族及硝基化合物(4)芳香族及共轭烯烃解:(3)10.某化合物的质谱图上出现m/z31的强峰, 则该化合物不可能为( )(1) 醚(2) 醇(3) 胺(4) 醚或醇解:(3)11.某化合物在一个具有固定狭峰位置与恒定磁场强度B的质谱仪中分析, 当加速电压V慢慢地增加时, 则首先通过狭峰的就是:( )(1) 质量最小的正离子(2) 质量最大的负离子(3) 质荷比最低的正离子(4) 质荷比最高的正离子解:(4)12. 下述电离源中分子离子峰最弱的就是( )(1) 电子轰击源(2) 化学电离源(3) 场电离源(4) 电子轰击源或场电离源解:(3)13. 溴己烷经 均裂后, 可产生的离子峰的最可能情况为:( )(1) m/z93 (2) m/z93与m/z95(3) m/z71 (4) m/z71与m/z73解:(2)14. 在下列化合物中, 何者不能发生麦氏重排?( )(1)(2)(3)(4)解:(3)15. 某化合物在质谱图上出现m/z 29,43,57的系列峰,在红外光谱图官能团区出现如下吸收峰:>3000c M-1 ;1460c M-1 ,1380c M-1 ,1720c M-1、则该化合物可能就是:(1)烷烃(2) 醛(3)酮(4)醛或酮解:(3)16. 某化合物质谱图中,M与(M＋2)的相对强度大致相当,由此,可以确定该化合物含( )(1)硫(2)氯(3)溴(4)氮解:(3)17. 质谱计的磁偏转分离器可以将_________ 加以区分,因此它就是一种_________分析器。
而静电偏转分离器可以将_______ 加以区分,因此它就是一种_________分析器。
解:质荷比不同的离子;质量;能量不同的离子;能量。
18. CO2经过质谱离子源后形成的带电粒子有CO2+、CO+、C+、CO22+等,它们经加速后进入磁偏转质量分析器,它们的运动轨迹的曲率半径由小到大的次序为_______。
解:因为: CO2+、CO+、C+、CO22+m/z44 28 12 22次序为: C+、CO22+、CO+、CO2+19. 质谱仪的分辨本领就是指的能力、解:分开相邻质量数离子20. 高分辨质谱仪一个最特殊的用途就是获得化合________________________。
解:精确的相对分子质量、分子式、化合物的大致类型21. 质谱图中出现的信号应符合氮规则,它就是指。
22. 丁苯质谱图上m/z134, m/z91与m/z92的峰分别由于__________________与_______________________过程产生的峰、解:分子失去一个电子, -开裂与麦氏重排23. 在有机化合物的质谱图上, 常见离子有______________________________出现,其中只有__________________________就是在飞行过程中断裂产生的、解:分子离子峰,同位素离子峰,亚稳离子峰,碎片离子峰,重排离子峰,多电荷离子峰,亚稳离子峰24. 试述质谱仪的主要部件及其功能解:真空系统, 进样系统, 电离室, 加速室, 离子分析器, 检测系统功能略。
25. 某化合物分子式为C4H8O2, M=88, 质谱图上出现m/z60的基峰、则该化合物最大可能为__________________________、解:正丁酸26. 某化合物分子式为C10H12O,质谱图上出现m/z105的基峰, 另外有m/z51,m/z77,m/z120与m/z148的离子峰,试推测其结构, 并解释理由、解:C6H5COC3H727. 相对分子质量的奇偶性与组成分子的元素及原子的数目有关、当相对分子质量为偶数时,必含_________个氮原子; 当相对分子质量为奇数时,必含______个氮原子、解:偶数或零, 奇数28. 同位素离子峰位于质谱图的最高质量区,计算___________与___________的强度比,根据________表确定化合物的可能分子式。
解:同位素离子峰;分子离子峰;拜诺。
29. 因亚稳态离子峰就是亚稳离子在离开_________后碎裂产生的, 故在质谱图上____于其真实质荷比的位置出现、它的出现可以为分子的断裂提供断裂途径的信息与相应的____离子与_____离子。
解:电离室;低;子;母。
30. m/e142的烃的可能分子式就是_________________、各自的M与M+1的比例就是_______。
解:C10H22与C11H10;100:11与100:12。
31. 考虑到12C与13C的分布,乙烷可能的分子式就是_________________________、这些同位素分子的分子离子值m/z分别就是________________________________。
解:12CH312CH3、12CH313CH3、13CH313CH3;m/z(M)、m/z31(M+1)、m/z32(M+2)。
32. 欲将摩尔质量分别为260、2504、260、2140、260、1201 与260、0922g/M ol 的四个离子区分开,问质谱计需要有多大的分辨本领。
解: ∆M260、25040、0364260、21400、0939260、12010、0297260、0922M260、2504R= ── = ────── = 9328 ≈ 104∆M0、027933. 在某烃的质谱图中m/z57 处有峰,m/z32、5 处有一较弱的扩散峰。
则m/z 57的碎片离子在离开电离室后进一步裂解,生成的另一离子的质荷比应就是多少？解: M1= 57 M* = 32、5∵M* = (M2)2/M1∴M2 = (M1·M* )1/2 = (57×32、5)1/2 = 4334. 在化合物CHCl3的质谱图中,分子离子峰与同位素峰的相对强度比为多少？解:∵ (a+b)3 = a3 + 3a2b + 3b2a + b3而a = 3 b = 1∴M : M+2 : M+4 : M+6 = 27 : 27 : 9 : 135. 在一可能含C、H、N的化合物的质谱图上,M : M + 1 峰为100 : 24 ,试计算该化合物的碳原子数。
解:∵ (M +1)/M ×100 = 1、08W + 0、02X + 0、37Y(M +1)/M ×100 ≈ 1、08 W∴(24/100)×100 = 1、08 WW ≈ 22碳原子数约为 2236. 在C 100H 202中, (M +1)/M 为多少? 已知13C 强度为1、08; 2H 为0、02、解:(M +1)/M =(1、08×100+0、02×202)/100 =112/100=1、1237.试计算CH 3SH 中(M +2)/M 的值、 已知13C 、2H 与 34S 的强度分别为1、08,0、02与4、40。
解:(M +2)/M =[(1、08×1+0、02×4)2/200+1×4、40]/100 =4、41/10038.试计算下列化合物的(M +2)/M 与(M +4)/M 的值:(1) 二溴甲苯(2) 二氯甲烷解:根据二项展开式(a +b ), 可知:(1) M :(M +2):(M +4)为1:2:1(2) M :(M +2):(M +4)为9:6:1 =1:0、67:0、1139. 已知亚稳离子峰的m /e 为158、2, 其离子的m /e 为187, 试问在正常情况下裂解,m /e158、2峰的真实质量为多少?解:M *=M 22/M 1, M 2=(M *×M 1)1/2=(158、2×187)1/2≈ 17240. 将C 10H 5N +.(142、06567)与C 10 CH 91213+.(142、07378)离子分开,质谱计应具有多高的分辨率？解:分辨率:R m m m =-=-≈12114206567142073781420656717520... 41. m/z 为500的离子,在分辨率为1万的质谱仪上可与相差多少质量单位的离子分开？解:因为分辨率:Rm m mmmmmR=-=∴==⨯=⨯-1211142500110510∆∆(质量单位)42.用质谱仪辨别分子氧与硫,需要多大的分辨率？(相对原子质量:O:15、994914;S:31、972074)。
解:分辨率:43. 甲醇在M/e＝15、28、29、30、31与32处有质谱峰。
在M/e＝27、13处存在一条宽而强度低的亚稳离子峰。
试确定子离子与母离子。
解:mmm*().==221229312713Θ所以子离子的质量数29 CHO＋母离子的质量数为31 CH3O＋44. 以最大强度同位素为100,13C的天然强度就是1、11,37Cl的天然强度为32、5,试计算含有一个碳原子与一个氯原子的化合物的M、(M＋1)、(M＋2)、(M＋3)峰的相对强度。