仪器分析期末考试题及参考答案Word下载.docx
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C．紫外－可见检测器D．蒸发光散射检测器
10、若样品在空气中不稳定，在高温下易升华，则红外样品的制备宜选用（D）
A．压片法B．石蜡糊法C．熔融成膜法D．漫反射法
三、简答题（共25分，5分/题）
1、直接电位法测定溶液中氟离子浓度时，所加入TISAB的组成是什么？
其作用又是什么？
答:
（1）离子强度调节剂：
NaCl溶液，保持溶液的离子强度一致；
（2分）
（2）pH缓冲盐：
HAC和NaAC混合物，消除OH-的干扰；
（3）掩蔽剂：
柠檬酸钠，消除Fe3+和Al3+的干扰。
（1分）
2、说明用邻二氮菲作显色剂测定铁的反应原理和加入各种试剂的作用？
答：
邻二氮菲与Fe2+反应生成稳定的橙色配合物，配合物的ε=1.1×
104L.mol-1.cm-1该法测定的灵敏度高，选择性好。
加入盐酸羫胺，使Fe3+还原成Fe2+；
邻二氮菲作为显色剂；
醋酸钠调节溶液酸度，使生成的配合物具有较好的稳定性，并消除干扰。
（3分）
3、用火焰原子吸收法测定水样中钙含量时，PO43－的存在会干扰钙含量的准确测定。
请说明这是什么形式的干扰？
为何产生？
如何消除？
火焰原子吸收法测钙时PO43-的干扰属于化学干扰，是由于形成的磷酸钙在火焰中很难解离，影响了钙的原子化效率，使灵敏度降低。
（1分）消除的方法有四种，即：
使用高温火焰如氧化亚氮-乙炔火焰（1分）；
加释放剂（镧盐）（1分）；
加保护剂（EDTA）（1分）；
化学分离（1分）。
4、简述内标物的选择原则。
（1）内标物应是试样中不存在的纯物质；
（2）内标物的性质应与待测组分性质相近，以使内标物的色谱峰与待测组分色谱峰靠近并与之完全分离；
（3）内标物与样品应完全互溶，但不能发生化学反应；
（4）内标物加入量应接近待测组分含量。
5、什么是梯度洗脱？
液相色谱中，梯度洗脱适用于分离什么样的混合物？
梯度洗脱的作用有哪些？
在液相色谱分离过程中通过改变流动相组成，或流动相浓度使组分充分分离的方法。
梯度洗脱适用于复杂样品，特别是保留值相差很大的混合物的分离。
梯度洗脱技术可以改善峰形，减少拖尾，缩短分离时间，降低最少检测量，提高分析精度。
四、计算题（共25分，5分/题）
1、由玻璃电极与饱和甘汞电极组成化学电池，在25℃时测得pH=4.00的标准缓冲溶液的电池电动势为0.235V，在相同条件下又测得未知溶液的电动势为0.296V，试计算该未知溶液的pH。
由公式：
可求得（2分）
=5.03（2分）
有效数字的保留（1分）
2、用丁二酮肟分光光度法测定水中微量镍，标准镍溶液由纯镍配成，浓度为10.00μg/mL。
（1）加入不同体积镍标准溶液经显色后定容至100mL，测得吸光度如下表所示。
Ni2+标液体积V/mL
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
吸光度A
0.000
0.113
0.224
0.340
0.451
0.556
（2）称取含镍试样0.6350g，分解后定量转移入100mL容量瓶中，摇匀。
吸取该试液2.00mL于另一100mL容量瓶中，在与标准溶液相同条件下显色，测得吸光度为0.350。
请绘制工作曲线，并计算原试样中镍的质量分数。
解：
将上表中加入Ni2+标液体积换算为浓度分别为0.00;0.200;0.400;0.600;0.800;1.000μg/mL，绘制工作曲线（3分，正确性1分，缺一项标注扣0.5分）。
当A＝0.350时c＝0.624μg/mL。
试样中镍的质量分数为：
（2分，公式对得1分，有效数字1分）
3、称取某含铬试样1.4340g，经处理溶解后，移入50mL容量瓶中，稀释至刻线。
在四个50ml容量瓶内，分别精确移入上述样品溶液10.00mL，然后再依次加入浓度为100.0μg/mL的铬标准溶液0.00、0.50、1.00、1.50mL，稀释至刻度，摇匀，在原子吸收分光光度计上测得相应吸光度分别为0.082、0.162、0.245、0.328。
试计算试样中铬的质量分数。
将加入铬标液的体积换算为铬浓度增加值：
0.00;1.00;2.00;3.00μg/mL，绘制标准加入曲线（3分，正确性1分，缺一项标注扣0.5分）曲线与浓度轴交点为0.988μg/mL。
试样中铬的质量分数：
1.72×
102μg/g（2分，公式对得1分，有效数字1分）。
4、用氢火焰离子化检测器对C8芳烃异构体进行气相色谱分析，测得数据如下：
组分
A，mm2
f′m
乙基苯
对-二甲苯
间-二甲苯
邻-二甲苯
120
75
140
105
1.09
1.12
1.08
1.10
用归一化法计算各组分的质量分数？
解:
由
可得各组分的质量分数,即（公式1分）
；
同理,
（1分）
。
（有效数字1分）
5、用液相色谱法分析某试样中甲苯含量,以苯为内标物。
称取1.7360g试样，加入苯0.1120g，混合均匀后进样分析，测得甲苯和苯的峰面积分别为1635和1789。
已知苯和甲苯的相对校正因子分别为0.86和0.90。
试计算试样中甲苯的质量分数。
（公式3分）可得
（2分）（其中有效数字1分）
《仪器分析》试题（A卷）
1.非直线型H2O分子的振动自由度为。
2.火焰光度检测器（FPD）是一种质量型检测器，它对化合物具有高灵敏度和选择性。
3.原子吸收的背景干扰是一种光谱干扰,它与有关。
4.一定温度、压力下，在两相（气相和固相）之间达到分配平衡时，组分在两相中的质量
比称为。
5.在红外光谱分析中，由于取代基团的诱导效应，将使基团频率的吸收向方向移动。
6.在正相液—液色谱法分析中，流动相极性固定相极性。
7.用紫外—可见分光光度分析中，可利用λmax和εmax可判断顺、反式异构体；
反式异构体的λmax和εmax顺式异构体。
8.Lambert—Beer定律的数学表达式为。
9.基团键角发生周期变化而键长不变的振动称为振动。
10.电磁辐射能量只能引起分子振动能级和转动的跃迁的吸收光谱称为光谱。
11.吸光度具有特性。
12.紫外分析中，对于π→π*跃迁,若溶剂极性增加,吸收λmax将移动。
13.AAS仪器上配置有连续光源自动扣除背景装置，在紫外区用灯扣除背景。
14.光谱法定量分析的基本理论是。
15.消除电离背景干扰时，消电离剂的电离能被测元素的电离能。
16.空心阴极灯发出的光源是光源。
17.在紫外分析中，分析谱带通常选择吸光物质的作为分析波长。
18.在色谱分析中，分离度R可作为色谱柱分离效能的指标。
从理论上可以证明，当R等于
时，可以判断相临两色谱峰已完全分开。
19.不被固定相吸附或溶解的气体（如空气、氮气等），从进样开始到柱后出现浓度最大值所需要的时间称为。
20.色谱速率理论公式的简写式是：
。
1.C9H12分子的不饱和度是（）。
A．1；
B．2；
C．3；
D．4；
2.色谱法作为分析方法的最大优点是（ ）。
A、进行定性分析B、进行定量分析C、分离混合物D、分离混合物并分析之
3.紫外光谱检测的的电子跃迁类型通常是（）。
A．π→π*；
B．σ→π*；
C．π→σ*；
D．σ→σ*；
4.在磁质量分析器中，能进入检测器被检测的离子应满足的条件是（）。
A.离子做圆周运动的离心力等于离子做圆周运动的向心力；
B.离子做圆周运动的离心力与离子做圆周运动的向心力之和大于1；
C.离子做圆周运动的离心力与离子做圆周运动的向心力之和小于1；
D.离子做圆周运动的离心力与离子做圆周运动的向心力之差大于1；
5.红外光谱仪中样品池放置在（）。
A．光源与单色器之间；
B．光源与检测器之间；
C．单色器与检测器之间；
D．另外放置；
6.下列哪一种说法是对红色担体的正确描述。
（）
A．表面孔穴密集，孔径小，表面积大，涂固定液多，适用于分析非极性或弱极性物质；
B．表面孔穴密集，孔径大，表面积大，涂固定液多，适用于分析极性物质；
C．颗粒疏松，表面孔径小，表面积小，涂固定液少，适用于分析非极性或极性物质；
D．颗粒疏松，表面孔径大，表面积大，涂固定液多，适用于分析极性物质；
7.在热导池检测器中，当只有纯载气通过池时，桥电路（）。
A．
B．
C．
D．
8.在气相色谱分析中，如果试样中组分的沸点范围很宽，分离效果不理想，可采取的措施为
（）。
A.选择合适的固定相；
B.采用最佳载气流速；
C.程序升温；
D.降低柱效。
9.对于空心毛细管柱来说,其涡流扩散项为（）。
A．B/uB．0C．HD．C/u
10.β,β’-氧二丙腈的相对极性是（）。
A．100B．50C．0D．95
11.下列哪一种方法不属于分离分析方法。
A．气相色谱B．液相色谱C．离子色谱D．红外光谱
12.尺寸排阻色谱法（SEC）的分离原理，基于（）来实现分离的。
A．离子对形成；
B．试样分子与固定相表面的特殊亲和力不同；
C．试样分子在固定相上的吸附作用不同；
D．试样分子的尺寸和形状不同。
13.在色谱塔板理论中，对于n=5，k=1，m=1mg的色谱柱体系，当色谱柱脉动进
入第三个载气（3ΔV）并达到分配平衡时，在0号塔板固定相上试样的总量是（）。
A．0.5mgB．0.063mgC．0.25mgD．0.125mg
14.有一色谱柱，其板高为0.02mm，理论塔板数为1×
105，该色谱柱柱长为（）。
A．0.2mB．20mC．2mD．200m
15.石墨炉原子化法的阶段先后顺序是（）。
A.干燥→灰化→原子化→净化;
B.干燥→原子化→灰化→净化;
C.净化→原子化→灰化→干燥;
D.原子化→灰化→干燥→净化;
16.对强腐蚀性组分的分析，色谱柱中担体应选用（）。
A．硅藻土型担体B．玻璃微球担体C．氟担体D．分子筛担体
17.进行食品中有机氯农药检测，应用（）检测器进行检测。
A．TCDB．FIDC．ECDD．FPD
18.带电粒子（离子）在毛细管内缓冲溶液中的迁移速度等于（）。
A．电泳和电渗流的代数和；
B．电泳和电渗流的矢量和；
C．电泳和电渗流的乘积；
D．电泳和电渗流之比；
19.利用色谱图进行定量分析的依据是（）。
A．保留体积B．保留值C．峰面积D．保留时间
20.下列哪种说法是对分子离子峰质量数规律即“氮律”的正确描述。
A.由C、H、O、N组成的化合物中，含奇数个氮原子,分子离子峰的质量数为奇数；
含偶数个氮原子,分子离子峰的质量数为偶数。
B.由C、H、O、N组成的化合物中，含奇数个氮原子,分子离子峰的质量数为偶数；
含偶数个氮原子,分子离子峰的质量数为奇数。
C.由C、H、O、N组成的化合物中，含偶数个氮原子,分子离子峰的质量数为奇数；
含奇数个氮原子,分子离子峰的质量数为偶数。
D.与含氮原子数的奇、偶无关。
1.在原子荧光光谱分析中，气态原子吸收共振线被激发后,再发射与原吸收线波长相同的
荧光称为共振荧光。
（）
2.高效液相色谱分析中，分离分析非极性物质一般选用非极性固定液，试样中各组分将按
沸点次序先后流出色谱柱，沸点低的先出峰，沸点高的后出峰。
3.氢化物原子化法是分析汞元素的特殊原子化方法。
4.FID检测器中的电离是热电离而不是化学电离。
5.分析紫外光区的样品池常用硅酸盐玻璃材料制成。
6.化学键合固定相不稳定,在使用中易流失,不适用于梯度淋洗。
7.对于含有Cl、Br、S等同位素天然丰度较高的元素的化合物,其同位素离子峰相对强度可由
（a+b）n展开式计算。
8.分子经取代引入一些基团，使分子的吸收峰波长向短波长方向移动称为红移效应。
9.燃气比例大于化学计量的火焰称为还原性火焰。
10.消除电离干扰最有效的方法是加入过量的基体改进剂。
1.程序升温与梯度洗提。
2.全渗透极限点与排斥极限点（空间排阻色谱法）。
3.简述火焰原子化法和石墨炉原子化法的工作原理。
1.某一气相色谱柱速率方程式中A、B和C的值分别为0.15cm，0.36cm2.s-1和6.4×
10-2s，计算色谱柱最佳流速和最小塔板高度。
2.有一定长的柱子,利用空气作为流动相，分离组分1和2,得到如下的色谱数据：
空气出峰时间为1min，组分1和2的保留时间为14min和17min，其峰底宽均为1min。
（1）求调整保留时间t’R1和t’R2;
（2）用组分2计算色谱柱的理论塔板数；
（3）求组分1和2的分离度R。
2001级化学专业《仪器分析》期末考试试题（B卷）
一、单项选择题（每小题2分，共30分，答错不扣分）
1．摄谱法中，感光板上的光谱，波长每10nm的间隔距离，在用光栅单色器时，下述哪一种说法正确（）
（1）随波长减少而增大
（2）随波长增大而增加（3）随波长减小而减小
（4）几乎不随波长变化
2．矿石粉末的定性分析，一般选用下列哪种光源为好（）
（1）交流电弧
（2）直流电弧（3）高压火花（4）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（）
（1）减少背景
（2）提高火焰温度（3）减少铷电离（4）提高Rb+的浓度
4．反应色谱柱柱型特性的参数是（）
（1）分配系数
（2）分配比（3）相比（4）保留值
5．对某一组分来说，在一定的柱长下，色谱峰的宽窄主要决定于组分在色谱柱中的（）
（1）保留值
（2）扩散速度（3）分配比（4）理论塔板数
6．在液相色谱中，常用作固定相，又可作为键合相基体的物质是（）
（1）分子筛
（2）硅胶（3）氧化铝（4）活性炭
7．下列化合物中，同时有n→π*,π→π*,σ→σ*跃迁的化合物是（）
（1）一氯甲烷
（2）丙酮（3）1，3－丁二醇（4）甲醇
8．指出下列四种化合物中，哪一种化合物的分子离子峰为奇数（）
（1）C6H6
（2）C6H5NO2（3）C4H2N6O（4）C9H10O2
9.在极谱分析中，所谓可逆波指的是（）
（1）氧化波与还原波具有相同的半波电位
（2）氧化波半波电位为正，还原波半波电位为负
（2）氧化波半波电位为负，还原波半波电位为正（4）都不是
10．阳极溶出伏安法可采用的电极是（）
（1）悬汞电极
（2）滴汞电极（3）铂片电极（4）玻璃电极
11．Cu（EDTA）2-配合物的稳定常数是6.3×
1018,已知
，则
反应的标准电极电位为（）
（1）0.219V
（2）0V（3）-0.219V（4）0.337V
12.某铜离子溶液通入0.500A的电流28.7min,如果电流效率为100％，则阴极上析出铜（）克（Cu:
63.54）。
（1）0.635g
（2）0.01435g（3）0.287g（4）0.283g
13.光谱仪的线色散率常用其倒数来表示，即Å
／mm，此数值愈小，表示此仪器色散率愈（）
（1）大
（2）小（3）不确定（4）恒定
14．空心阴极灯中对发射线宽度影响最大的因素是（）
（1）阴极材料
（2）填充气体（3）灯电流（4）阳极材料
15．载体填充的均匀程度主要影响（）
（1）涡流扩散
（2）分子扩散（3）气相传质阻力（4）液相传质阻力
二、简答题（每小题5分，共30分）
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．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
5.某化合物的分子式为C9H12，其NMR谱特征如下表所示。
试指出该化合物的结构。
化学位移δ
2.1
6.6
重峰数
单峰
强度比
1
3
6.在极谱分析法中，为什么要使用汞微电极？
三、计算题（每小题10分，共40分）
3.取2.000g镉矿样,溶解后定量转移至250mL容量瓶中。
吸取25mL进行极谱测定，测得其极谱波高为25.5mm。
然后在此溶液中加入5mL5.0×
10-4mol.L-1的镉标准溶液，测得极谱波高为30.4mm。
计算矿样中镉的质量分数。
4.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（A）各为多少？
（2）其透光度各为多少？
2001级化学专业《仪器分析》期末考试试题答案（B卷）
1（4）2
（2）3（3）4（4）5
（2）6
（2）7
（2）8
（2）
9
（1）10
（1）11（3）12（4）13
（1）14（3）15
（1）
1．答：
原子发射光谱分析所用仪器装置通常包括光源，分光仪和检测器三部分（2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（2分）。
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分）。
3．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（2.5分）。
在反相色谱中组分的出峰次序为：
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（2.5分）。
4．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：
（4分）
Ecell<
0，故铜电极为正极，锌电极为负极（1分）。
5．解：
根据分子式，计算得其不饱和度为4，说明分子中含有1个苯环或者4个不饱和键（1分）
根据化学位移数据和强度比，说明分子中含有两类质子，综合以上结果可知，该化合物应为1，3，5－三甲苯，即结构式为
（4分）
6．答：
因为汞微电极具有如下一些优点：
（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
3.
设加入标准溶液前后极谱波高分别为hx和H,未知液中镉的摩尔浓度为Cx,加入标准溶液的体积和浓度分别为Vs,Cs,则：
hx=KCx
H=K（25.00×
Cx+5.00×
Cs）/（25.00+5.00）（5分）
解得：
Cx=2.3×
10-4mol.L-1
试样中所含镉的质量为：
（250/1000）×
2.3×
10-4×
112.4=0.0065（g）
试样中镉的质量分数为：
0.0065／2.000×
100%=0.32%（5分）
4．解：
（1）A=log（1/T）=log（I0/I）=log（100/（100-72.5））=2-log27.5=0.56
即吸收为72.5%的吸光度为0.56,同理得吸收为52.0%的吸光度为0.32（5分）
（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%.（5分）
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