大学仪器分析试题与答案.docx

1、大学仪器分析试题与答案试卷一一、填空题20分,每空1分1. 常用的原子化方法分为火焰原子化和非火焰原子化。2. 紫外吸收光谱基本上反映的是分子中 生色团 与 助色团 的特征,所以它在研究化合物的结构中所起的主要作用是推测官能团以与 共轭体系的大小 。3. H2O的振动自由度是 _ 3 ,在IR图上出现 3 _个吸收带。4. 气相色谱中两组分能否很好的分离主要决定于 固定相 的选择,其次决定于 实验操作条件 的选择,定性分析的依据是 保留值 ,定量分析的依据是 峰面积 。5. 原子吸收法是用 空心阴极灯 作为光源的,它的阴极由 被测 元素的材料组成,该光源属于一种 锐线 光源。6. 原子吸收分析

2、中的干扰主要有 物理 , 化学 , 电离 , 谱线 和 背景 。7. 以测量沉积与电极表面的沉积物的质量为基础的方法称为 电重量分析法 。二、选择题40分,每题2分1. 水分子有几个红外谱带,波数最高的谱带对应于何种振动 2 个,不对称伸缩 4 个,弯曲 3 个,不对称伸缩 2 个,对称伸缩2. 矿石粉末的定性分析,一般选用下列哪种光源为好 B A交流电弧 B直流电弧 C高压火花 D 等离子体光源3. 原子吸收分析法中测定铷Rb时,加入1钠盐溶液其作用是 C A减少背景 B提高火焰温度 C减少铷电离 D提高Rb+的浓度4. 反应色谱柱柱型特性的参数是 D A分配系数 B分配比 C相比 D保留值

3、5. 在极谱分析中,所谓可逆波指的是 A A氧化波与还原波具有相同的半波电位 B氧化波半波电位为正,还原波半波电位为负 C氧化波半波电位为负,还原波半波电位为正 D都不是6. 光谱仪的线色散率常用其倒数来表示,即mm,此数值愈小,表示此仪器色散率愈 A A大 B 小 C不确定 D恒定7. 空心阴极灯中对发射线宽度影响最大的因素是 C A阴极材料 B填充气体 C灯电流 D阳极材料8. 在吸光光度分析中,需要选择适宜的读数X围,这是由于A A吸光度A=0.70 0.20时,误差最小 B吸光度A=10% 80%时,误差最小C吸光度读数越小,误差越小 D吸光度读数越大,误差越小9. 下列分子中,不能产

4、生红外吸收的是 D A CO B H2O C SO2 D H210. 某化合物在紫外光区未见吸收带,在红外光谱的官能团区34003200cm-1有宽而强的吸收带,则该化合物最可能是 C A 醛 B 伯胺 C 醇 D 酮11. 在电位滴定中,以2E/V2VE为电位,V为滴定剂体积作图绘制滴定曲线,滴定终点为CA 2E/V2为最正值时的点 B 2E/V2为最负值时的点 C 2E/V2为零时的点 D 2E/V2接近零时的点12. 原子吸收光谱线的络仑磁变宽是由下列那种原因产生的CA 原子的热运动 B原子在激发态时的停留时间C 原子与其它粒子的碰撞 D原子与同类原子的碰撞13. 根据色谱速率理论,当载

5、气流速较低时,影响柱效的主要因素是C A 分子扩散 B 涡流扩散 C 传质阻力 D 柱长14. 下列化合物中含有n*,*,*跃迁的化合物是 B A 一氯甲烷 B 丙酮 C 丁二烯 D 二甲苯15. ClCH=CH2190nm比H2C=CH2185nm吸收波长长5nm,其主要原因是 B A 共轭作用 B 助色作用 C 溶剂效应 D中介效应16. 下列参数中,会引起分配系数变化的是B A柱长缩短 B固定相改变 C流动相速度增加 D相比减小17. 不能被氢火焰检测器检测的组分是： A A 四氯化碳 B烯烃 C 烷烃 D 醇系物18. 不影响速率方程式中分子扩散项大小的因素 D A 载气流速 B 载气

6、相对分子质量 C 柱温 D 柱长19. 电位分析法主要用于低价离子测定的原因是DA 低价离子的电极易制作,高价离子的电极不易制作 高价离子的电极还未研制出来 能斯特方程对高价离子不适用 D测定高价离子的灵敏度低和测量的误差大20. 气相色谱法测定啤酒中微量硫化物的含量,最合适的检测器 C A热导池 B电子捕获 C火焰光度 D紫外三、简答题1. 原子发射光谱分析所用仪器装置由哪几部分构成？其主要作用是什么？2. 控制电位库仑分析法和库仑滴定法在分析原理上有何不同？3. 请预测在正相色谱与反相色谱体系中,组分的出峰次序。4. 在极谱分析法中,为什么要使用汞微电极？1. 答：原子发射光谱分析所用仪器

7、装置通常包括光源,分光仪和检测器三部分。 光源作用是提供能量,使物质蒸发和激发。分光仪作用是把复合光分解为单色光,即起分光作用。检测器是进行光谱信号检测。2. 答：控制电位库仑分析法是直接根据电解过程中所消耗的电量来求得被测物质含量的方法。而控制电流库仑分析法即库仑滴定法是以100的电流效率进行电解,使在电解中产生一种物质库仑滴定剂,库仑滴定剂与被测物质进行定量化学反应,反应的化学计量点可借助于指示剂或其它电化学方法来指示。3. 答：在正相色谱体系中,组分的出峰次序为：极性弱的组分,在流动相中溶解度较大,因此k值小,先出峰。极性强的组分,在固定相中的溶解度较大,因此k值大,后出峰。在反相色谱中

8、组分的出峰次序为：极性弱的组分在固定相上的溶解度大,k值大,后出峰。而极性强的组分在流动相中的溶解度大,k值小,所以先出峰。4. 答：因为汞微电极具有如下一些优点：a)滴汞电极由于汞滴不断滴落,使电极表面保持新鲜,重现性好。b)汞与许多金属生成汞齐,降低了这些金属的析出电位,使许多金属都能用极谱法测定。c)氢在汞电极上有较大的过电位,其析出电位一般负于1.2V,即使在酸性溶液中,氢波也不产生干扰。d)滴汞电极表面积很小,因此电解时的电流密度很大,易于产生浓差极化现象。四、计算题12分,每题6分1. 已知物质A和B在一根30.00 cm长的柱上的保留时间分别为16.40 min和17.63 mi

9、n。不被保留组分通过该柱的时间为1.30 min。峰底宽度分别为1.11 min和1.21 min,计算：1柱的分离度；2柱的平均塔板数；3达到1.5分离度所需的柱长度。解 ：1柱的分离度 R = 217.63 - 16.40/1.11 + 1.21= 1.06 2柱的平均塔板数 n = 16 2 = 3493 n = 16 2 = 3397 n平均 = 3493 + 3397/ 2 = 3445 3达到1.5分离度所需的柱长度 R1 / R2 = 1/2 n2 = 3445 2 = 6898 L = nH = 6898 = 60 cm 2. 将Cl-选择电极和饱和甘汞电极放入0.0010mo

10、lL-1的Cl-溶液中,25时测得电动势为0.200V。用同样的两个电极,放入未知的Cl-溶液中,测得电动势为0.318V。计算未知液中Cl-的浓度。假定两个溶液的离子强度接近,Cl电极作正极解：根据pH计算公式Cx=1.010-5molL-1五、推断题8分某化合物的分子式为C8H7N,试根据其红外光谱图,推测其结构。试卷二一、填空题20分,每空1分1. 原子吸收分光光度计主要由光源,原子化器,单色器以与检测显示系统四个部分组成。2. pH玻璃电极属于非晶体膜电极电极,氟电极属于单晶膜电极电极。3. 常用的原子化方法分为火焰原子化和非火焰原子化。4. 在进行光谱定性分析时,夹缝宽度宜_小_,原

11、因是 减小谱线间重叠干扰 ；而在定量分析是,夹缝宽度宜 _大_ ,原因是_提高谱线强度_。5. 当羰基邻位连有电负性大的原子或吸电子基团时,由于诱导效应使特征频率 减小 。随着取代原子电负性的增大或取代数目的增加,诱导效应越 强 ,吸收峰向 小 波数移动的程度越显著。6. 紫外吸收光谱基本上反映的是分子中 生色团 与 助色团 的特征,所以它在研究化合物的结构中所起的主要作用是推测官能团以与 共轭体系的大小 。7. H2O的振动自由度是 _ 3 ,在IR图上出现 3 _个吸收带。二、选择题40分,每题2分1. 下列分子中,不能产生红外吸收的是： D A CO B H2O C SO2 D H22.

12、 丙酮的紫外吸收光谱中,对于吸收波长最大的那个吸收峰,在下列四种溶剂中吸收波长最短的是 D A 环己烷 B 氯仿 C 甲醇 D 水3. 某化合物在紫外光区未见吸收带,在红外光谱的官能团区34003200cm-1有宽而强的吸收带,则该化合物最可能是 C A 醛 B 伯胺 C 醇 D 酮4. 原子吸收光谱线的络仑磁变宽是由下列那种原因产生的CA原子的热运动 B原子在激发态时的停留时间C原子与其它粒子的碰撞 D原子与同类原子的碰撞5. 在原子吸收光谱中,对于碱金属元素,可选用 B A 化学计量火焰 B 贫燃火焰 C 电火花 D 富燃火焰6. 在电位滴定中,以2E/V2VE为电位,V为滴定剂体积作图绘

13、制滴定曲线,滴定终点为CA 2E/V2为最正值时的点 B 2E/V2为最负值时的点 C 2E/V2为零时的点 D 2E/V2接近零时的点7. 气相色谱法测定啤酒中微量硫化物的含量,最合适的检测器 C A热导池 B电子捕获 C火焰光度 D紫外8. 衡量色谱柱效能的指标是： C A相对保留值 B分离度 C塔板数 D分配系数9. 下列化合物中含有n*,*,*跃迁的化合物是 B A 一氯甲烷 B 丙酮 C 丁二烯 D 二甲苯10. ClCH=CH2190nm比H2C=CH2185nm吸收波长长5nm,其主要原因是 B A 共轭作用 B 助色作用 C 溶剂效应 D中介效应11. SO2分子的红外活性震动

14、形式数目为 B ：A 2 B 3 C 4 D 512. 某化合物的红外光谱上3000-2800cm-1、1450cm-1、1375cm-1和720cm-1等处有主要吸收带,该化合物可能是 A 烷烃 B 烯烃 C 炔烃 D芳烃13. 在原子吸收光谱法中,对光源进行调制的目的是 C A校正背景干扰 B消除物理干扰 C消除原子化器的发射干扰 D消除电离干扰14. 原子吸收光谱法中背景干扰主要表现为 CA 火焰中待测元素发射的谱线 B火焰中干扰元素发射的谱线 C火焰中产生的分子吸收 D光源产生的非振线 15. 下列参数中,会引起分配系数变化的是B A柱长缩短 B固定相改变 C流动相速度增加 D相比减小

15、16. 不能被氢火焰检测器检测的组分是： A A 四氯化碳 B烯烃 C 烷烃 D 醇系物17. 不影响速率方程式中分子扩散项大小的因素 D A 载气流速 B 载气相对分子质量 C 柱温 D 柱长18. 荧光分析法是通过测定C 而达到对物质的定性或定量分析。A 激发光 B 磷光 C 发射光 D 散射光19. 当电位读数误差为1mV时,引起的测量相对误差A对一价离子为3.9%；对二价离子为7.8% B对一价离子为7.8%；对二价离子为3.9%C对各种离子均为3.9% D对各种离子均为7.8%20. 提高库仑滴定准确度的关键因素之一是A保持电压恒定 B保证足够的电解时间C加入支持电解质 D保证高的电

16、流效率三、简答题20分,每题5分假设下列电池两个溶液的浓度相同,且溶液的活度系数很接近,请通过计算说明此锌铜电池的电动势是多少,并指明电极的正负。Cu|Cu2+Zn2+|Zn解：根据两个电极反应,分别求得其电极电位为：和电池的电动势为：Ecell 0,故铜电极为正极,锌电极为负极。四、计算题12分,每题6分原子吸收法测定某试样溶液中的Pb, 用空气-乙炔焰测得Pb283.3nm和Pb281.7nm的吸收分别为72.5%和52.0%. 试计算1其吸光度各为多少？2其透光度各为多少？解：1A = log = log = log100/ = 2-log27.5 = 0.56即吸收为72.5%的吸光度

17、为0.56, 同理得吸收为52.0%的吸光度为0.32 2依题意,吸收分别为72.5%和52.0%时,其透光率分别为：27.5%和48.0%.试卷三一、选择题1.所谓真空紫外区,所指的波长X围是200400nm400800nm1000nm10200nm2.比较下列化合物的UVVIS吸收波长的位置maxabccbabaccab3.可见光的能量应为1.241041.24106eV1.4310271eV6.23.1eV3.11.65eV4.电子能级间隔越小,跃迁时吸收光子的能量越大波长越长波数越大频率越高5.荧光分析法和磷光分析法的灵敏度比吸收光度法的灵敏度高低相当不一定谁高谁低6.三种原子光谱分析

18、法在应用方面的主要共同点为精密度高,检出限低用于测定无机元素线性X围宽多元素同时测定7.当弹簧的力常数增加一倍时,其振动频率增加倍减少倍增加0.41倍增加1倍8.请回答下列化合物中哪个吸收峰的频率最高？9.下列化合物的1HNMR谱,各组峰全是单峰的是CH3-OOC-CH2CH32CH-O-CH2CH3-OOC-CH2-COO-CH3CH3CH2-OOC-CH2CH2-COO-CH2CH310.某化合物的相对分子质量Mr=72,红外光谱指出,该化合物含羰基,则该化合物可能的分子式为C4H8OC3H4O2C3H6NO或11.物质的紫外-可见吸收光谱的产生是由于分子的振动分子的转动原子核外层电子的跃

19、迁原子核内层电子的跃迁12.磁各向异性效应是通过下列哪一个因素起作用的? 空间感应磁场成键电子的传递自旋偶合氢键13.外磁场强度增大时,质子从低能级跃迁至高能级所需的能量变大变小逐渐变小不变化14.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:质量最小的正离子质量最大的负离子质荷比最低的正离子质荷比最高的正离子15.某化合物Cl-CH2-CH2-CH2-Cl的1HNMR谱图上为1个单峰3个单峰2组峰:1个为单峰,1个为二重峰2组峰:1个为三重峰,1个为五重峰二、填空题1.当一定频率的红外光照射分子时,应满足的条件是_红外辐射应具有刚

20、好满足分子跃迁时所需的能量_和_分子的振动方式能产生偶极矩的变化。_才能产生分子的红外吸收峰。2.核磁共振的化学位移是由于_核外电子云所产生的屏蔽作用的大小不同_而造成的化学位移值是以_TMS四甲基硅烷_为相对标准制定出来的。3.拉曼位移是_,它与_无关,而仅与_。4拉曼光谱是_光谱,红外光谱是_光谱；前者是由于_产生的,后者是由于_产生的；二者都是研究_,两种光谱方法具有_。5.带光谱是由_分子中电子能级、振动和转动能级的跃迁_产生的,线光谱是由_原子或离子的外层或内层电子能级的跃迁_产生的。6.在分子荧光光谱法中,增加入射光的强度,测量灵敏度_增加-,原因是_荧光强度与入射光强度呈正比_7

21、.在分子H32H2中,它的发色团是_ _,在分子中预计发生的跃迁类型为_*n*n*_。8.在原子吸收法中,由于吸收线半宽度很窄,因此测量_积分吸收_有困难,所以用测量_峰值吸收系数_来代替.9.高分辨质谱仪一个最特殊的用途是获得化合物_精确的相对分子质量、分子式、化合物的大致类型_。10.用原子发射光谱进行定性分析时,铁谱可用作_谱线波长标尺来判断待测元素的分析线_。11.当浓度增加时,苯酚中的OH基伸缩振动吸收峰将向_低波数_方向位移.12.苯上6个质子是_化学_等价的,同时也是_磁_等价的。13.核磁共振波谱中,乙烯与乙炔,质子信号出现在低场是乙稀14. CO2经过质谱离子源后形成的带电粒

22、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_因为：CO2+、CO+、C+、CO22+m/z44281222次序为：C+、CO22+、CO+、CO2+_。15.在核磁共振波谱法中,记录纸上横坐标自左向右对应于扫描磁场由_弱_变_强_,故称横坐标左端为_低_场,右端为_高_场。三、计算题1.计算化合物如下式的紫外光区的最大吸收波长。解：根据WoodWardFieser规则计算母体基214nm环外双键525烷基取代735延长一个共轭双键30304nm2.将含有色组分X的500mg试样溶解并稀释至500mL。取此溶液的一部分在

23、1.00cm的吸收池中,于400nm处测得吸光度为0.900。将10.0mg纯X溶于1L相同的溶剂中,按同样的操作在0.100cm的吸收池中测得吸光度是0.300,试求原试样中X的质量分数。解：cs10.0110-31.0010-20.900a1.00cx0.300a0.1001.0010-2解之:cx3.0010-33.0010-3已知试样的c5005001.00所以cxc3.0010-31.003.010-3四、综合题15分试分析13C-NMR与1H-NMR图谱的差别与其原因。2欲检测小白鼠血液中有毒金属元素Cd的含量,请：1写出你认为最佳的仪器分析方法；AAS,DPP,ASV方法均可2扼

24、要说明所提方法的原理与样品预处理的大致过程。试卷四一、单项选择题46分,每小题2分,第9小题两空各1分1、在原子发射光谱分析简称AES中,光源的作用是对试样的蒸发和激发提供所需要的能量。若对某种低熔点固体合金中一些难激发的元素直接进行分析,则应选择 3 。直流电弧光源,交流电弧光源,高压火花光源,电感耦合等离子体简称ICP光源2、在AES分析中,把一些激发电位低、跃迁几率大的谱线称为 2 。共振线,灵敏线,最后线,次灵敏线3、待测元素的原子与火焰蒸气中其它气态粒子碰撞引起的谱线变宽称为 2 。多普勒变宽,罗伦兹变宽,共振变宽,自然变宽4、在原子吸收光谱简称AAS分析中,把燃助比与其化学反应计量

25、关系相近的火焰称作 1 。中性火焰,富燃火焰,贫燃火焰,等离子体炬焰5、为了消除AAS火焰法的化学干扰,常加入一些能与待测元素或干扰元素生成稳定络合物的试剂,从而使待测元素不与干扰元素生成难挥发的化合物,这类试剂叫 3 。消电离剂,释放剂,保护剂,缓冲剂6、为了同时测定废水中ppm级的Fe、Mn、Al、Ni、Co、Cr,最好应采用的分析方法为 1 。ICP-AES,AAS,原子荧光光谱AFS,紫外可见吸收光谱UV-VIS7、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 3 。紫外吸收光谱UV,紫外可见吸收光谱,红外光谱IR,远红外光谱8、双光束分光光度计与单光束分光光度

26、计比较,其突出的优点是 3 。可以扩大波长的应用X围,可以采用快速响应的探测系统,可以抵消吸收池所带来的误差,可以抵消因光源的变化而产生的误差9、在下列有机化合物的UV光谱中,C=O的吸收波长max最大的是 2 ,最小的是 3 。10、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3。含有不饱和键,含有共轭体系,发生偶极矩的净变化,具有对称性11、饱和酯中C=O的IR伸缩振动频率比酮的C=O振动频率高,这是因为 4 所引起的。 I效应, M效应, I M12、具有组成结构为：光源单色器吸收池检测器的分析仪器是 3 光谱仪。 AES,AAS,UV-VIS,IR13、氢核发生核磁共振时的条件是 4 。 E = 2H0, E = h0, E = H0,0 = 2H0/h14、在下列化合物中,用字母标出的亚甲基和次甲基质子的化学位移值从大到小的顺序是 3 。,15、在质谱MS分析中,既能实现能量聚焦又能实现方向