(完整版)仪器分析试卷3及答案

仪器分析试卷
一、填空题
1.光谱是由于物质的原子或分子在特定能级间的跃迁所产生的，故根据其特
征光谱的（波长(或波数、频率)）进行定性或结构分析；而光谱的（强度（或黑度、峰高））与物质的含量有关，故可进行定量分析。

2.在AAS分析中，只有采用发射线半宽度比吸收线半宽度小得多的（锐线光
源），且使它们的中心频率一致，方可采用测量（峰值吸收）来代替测量积分吸收的方法。

3.物质的紫外吸收光谱基本上是其分子中（生色团）及（助色团）的特性，
而不是它的整个分子的特性。

4.一般而言，在色谱柱的固定液选定后，载体颗粒越细则（柱效）越高，理
论塔板数反映了组分在柱中（分配平衡）的次数。

5.库仑分析的必要条件是电流效率为（ 100% ）。

6. 按照极化产生的原因可把极化分为（浓差极化）和（电化学极化）。

7. 元素光谱图中铁谱线的作用是（元素光谱图中的铁光谱线为波长标尺，可为查找谱线时作对照用。

）
二．选择题：
1.分光光度计的可见光波长范围时: ( B )
A.200nm~400nm;
B.400nm~800nm;
C.500nm~1000nm;
D.800nm~1000nm
2.在直接电位法分析中，指示电极的电极电位与被测离子活度的关系为（D ）
A.与其对数成正比；
B.与其成正比；
C.与其对数成反比；
D.符合能斯特方程式。

3.极谱分析中在溶液中加入支持电解质是为了消除( B )
A.极谱极大电流；
B. 迁移电流；
C. 残余电流；
D. 充电电流。

4.在原子发射光谱分析中，把一些激发电位低、跃迁几率大的谱线称为（A ）。

A.共振线；
B.灵敏线；
C.最后线；
D.次灵敏线
5. 在分子吸收光谱中，把由于分子的振动和转动能级间的跃迁而产生的光谱称作（ C ）。

A.紫外吸收光谱（UV）；
B.紫外可见吸收光谱；
C.红外光谱（IR）；
D.远红外光谱.
6.某物质能吸收红外光波，产生红外吸收光谱图，那么其分子结构中必定（C）。

A.含有不饱和键；
B.含有共轭体系；
C.发生偶极矩的净变化；
D.具有对称性。

7. C ）光谱仪。

A.原子发射光谱仪；
B.原子吸收光谱仪；
C.紫外-可见分光光度计；
D.红外光谱仪。

8.在电动势的测定中盐桥的主要作用是( A )
A．减小液体的接界电势B．增加液体的接界电势
C．减小液体的不对称电势D．增加液体的不对称电势
9．涉及色谱过程热力学和动力学两方面因素的是（B ）。

A. 保留值；
B. 分离度；
C. 相对保留值；
D. 峰面积
10.若在一个1m 长的色谱柱上测得两组分的分离度为0.68，若要使它们完全分离，则柱长(m) 至少应为( C )
A.0.5；
B.2 ；
C.5；
D.9。

11.分析线和内标线符合均称线对的元素应该是( D )
A. 波长接近；
B.挥发率相近；
C. 激发温度相同；
D.激发电位和电离电位相近。

12.气－液色谱法，其分离原理是（B ）
A. 吸附平衡；
B. 分配平衡；
C. 离子交换平衡；
D. 渗透平衡。

13.下列方法中，那个不是气相色谱定量分析方法：( D )
A．峰面积测量B．峰高测量
C．标准曲线法D．相对保留值测量
14．选择固定液的基本原则是：( A )
A．相似相溶B．待测组分分子量
C．组分在两相的分配D．流动相分子量
15.气相色谱仪分离效率的好坏主要取决于何种部件：( B )
A．进样系统B．分离柱
C．热导池D．检测系统
16. 还原极谱波的半波电位是：( C )
A.扩散电流为极限电流一半时的电极电位；
B.溶液里氧化态离子的浓度减少到一半时的电位；
C.电极表面还原态离子的浓度是溶液里氧化态离子的一半时的电位；
D.从极谱波起始电位到终止电位一半处的电极电位。

17. 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.
18.原子发射光谱的产生是由于（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
19. pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于 ( A )
A. 内外玻璃膜表面特性不同;
B. 内外溶液中H+浓度不同;
C. 内外溶液的H+活度系数不同;
D. 内外参比电极不一样.
20．用离子选择电极标准加入法进行定量分析时，对加入标准溶液的要求为( D )
A. 体积要大，其浓度要高;
B. 体积要小，其浓度要低;
C. 体积要大，其浓度要低;
D. 体积要小，其浓度要高.
21.库仑分析与一般滴定分析相比（ d ）
A. 需要标准物进行滴定剂的校准;
B. 很难使用不稳定的滴定剂
C. 测量精度相近;
D. 不需要制备标准溶液，不稳定试剂可以就地产生22．与法拉第电解定律有关的因素是( d )
A. 温度和压力
B. 电极材料和性质
C. 粒子扩散系数
D.电子转移数
23.以下跃迁中哪种跃迁所需能量最大？（ a ）
A. σ→σ*;
B. π→π*;
C. n→σ* ;
D. n→π*
24.极谱分析中，氧波的干扰可通过向试液中___1__而得到消除。

A. 通入氮气；
B. 通入氧气；
C. 加入硫酸钠固体；
D. 加入动物胶。

三、简答题
1. 什么叫锐线光源？在AAS分析中为什么要采用锐线光源？（6分）
答：能发射出谱线强度大、宽度窄而又稳定的辐射源叫锐线光源。

在原子吸收光谱（AAS）分析中，为了进行定量分析，需要对吸收轮廓线下所包围的面积（即积分吸收）进行测定，这就需要分辨率高达50万的单色器，该苛刻的条件一般是难以达到的。

当采用锐线光源后，由于光源共振发射线强度大且其半宽度要比共振吸收线的半宽度窄很多，只需使发射线的中心波长与吸收线的中心波长一致，这样就不需要用高分辨率的单色器而只要将其与其它谱线分开，通过测量峰值吸收处的共振辐射线的减弱程度，即把共振发射线（锐线）当作单色光而测量其峰值吸光度即可用朗伯-比尔定律进行定量分析了。

【原子吸收法的定量依据是比尔定律，而比尔定律只适应于单色光，并且只有当光源的宽带比吸收峰的宽度窄时，吸收光和浓度的线性关系才成立。

然而即使使用一个质量很好的单色器，其所提供的有效宽带也更明显大于原子吸收线的宽度。

若采用连续光源的单色器分光的方法测定原子吸收则不可避免的出现非线性校正曲子线，且灵敏度也很低。

故原子吸收光谱分析中要用锐线光源。

】2. 试从原理和仪器上比较原子吸收分光光度法和紫外可见分光光度法的异同点。

（5分）
答：相同点：（1）均属于光吸收分析方法，且符合比尔定律
（2）仪器装置均由四部分组成（光源、试样器、单色器、检测及读数系统）
不周点：（1）光源不同。

分光光度法是分子吸收（宽带吸收），采用连续光源，原子吸收是锐线吸收（窄带吸收），采用锐线光源
（2）吸收池不同，且排列位置不同。

分光光度法吸收池是比色皿，置于单色器之后，原子吸收法则为原子化器，置于单色器之前。

3. 原子发射光谱仪器由哪几部分组成，其主要作用是什么？（5分）
答：原子发射光谱分所用仪器装置通常包括光源、光谱仪和检测器三部分组成。

光源作用是提供能源，使物质蒸发和激发。

光谱仪作用是把复合光分解为单色光，即起分解作用。

检测器是进行光谱信号检测，常用检测方法有摄谱法和光电法。

摄谱法是用感光板记录光谱信号，光电法是用光电管增管等电子元件检测光谱信号。

4. 直流极谱法中的残余电流的原因是什么？它对极谱分析有什么影响？（5分） 答：原因：由于溶液中存在微量易在滴定汞电极上还原的杂质所致；由于存在电容电流所致
影响：对于微量组分的测量发生困难，影响方法的灵敏度。

5. 何谓元素的共振线、灵敏线、最后线、分析线，它们之间有何联系？
答：由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线(resonance line)。

共振线具有最小的激发电位，因此最容易被激发，为该元素最强的谱线。

(1分)
灵敏线(sensitive line) 是元素激发电位低、强度较大的谱线，多是共振线(resonance line)。

(1分)
最后线(last line) 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时，最后仍能观察到的几条谱线。

它也是该元素的最灵敏线。

(1分)
进行分析时所使用的谱线称为 分析线(analytical line)。

(1分)
由于共振线是最强的谱线，所以在没有其它谱线干扰的情况下，通常选择共振线作为分析线。

(1分)
四、简算题
1、（6分）用原子吸收分光光度法测定某试样中的Pb 2+浓度, 取5.00 mL 未知Pb 2+试液, 置于50 mL 容量瓶中, 稀释至刻度, 测得吸光度为0.275. 另取5.00 mL 未知液和2.00 mL 50.0×10-6 mol.L -1的Pb 2+标准溶液, 也放入50 mL 容量瓶中稀释至刻度, 测得吸光度为0.650. 试问未知液中Pb 2+浓度是多少? 答：设未知液中铅离子浓度为C x , 则:
00
.5000.5⨯⨯=X X C K A =X KC 1.0 = 0.275 （2分） 同理: 00
.5000.2100.5000.56⨯⨯+⨯⨯=-X S C K A = 0.650 （2分） 5610875.1100.2275.0650.0⨯=⨯=-=--K K
A A X S
L mol C X /1047.110
875.11.0275.055-⨯=⨯⨯= (2分) 2. （4分）某同学用恒电位电解法电化学沉积CuSO 4水溶液中的铜于金电极表面时，消耗电量386库仑，费时10分钟。

问该水溶液中含铜量为多少？（已知F=96500, M Cu =64）(10分) 【0.128g 】
3. （4分）由PH 玻璃电极测定pH=5.0的溶液，其电极电位为+0.0435V ,测定另一未知试液时电极电位则为+0.0145V ，电极的响应斜率每pH 改变为58.0mV ,求此未知液的PH 值。

（10分）【pH=5.5】
4.（8分）在一只3.0米的色谱柱上, 分离一个样品的结果如下图:
计算: (1) 两组分的调整保留时间t’R(1) 及t’R(2);
(2) 用组分2计算色谱柱的有效塔板数n 有效及有效塔板高度H 有效;
(3) 两组分的容量因子k 1及k 2;
(4) 两组分的分离度;
答：(1) t’R(1)=14 .0-1.0=13.0min t’R(2) = 18.0-1.0=17.0min （2分）
(2) n 有效= 16(t’R(2)/W 2)2 =16×(17/1.0)2 = 4624(块)
H 有效=L/n 有效=3.0×103/4624=0.65mm (2分)
(3) k 1=t’R /t M = 13.0/1.0=13
k 2=t’R /t’M = 17.0/1.0=16 (2分)
(4) R=[t R(2) – t R(1)]/0.5(W 1+W 2)=(18.0-14.0)/1.0= 4.0 (2分) 1min 1min。