仪器分析复习题1.docx
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仪器分析复习题1
一.光分析复习题
1.原子吸收分光光度法对光源的基本要求是什么为什么要求用锐线光源
原子吸收分光光度法对光源的基本要求是光源发射线的半宽度应小于吸收线的半宽度；发射线中心频率恰好与吸收线中心频率V0相重合。
原子吸收法的定量依据使比尔定律，而比尔定律只适应于单色光，并且只有当光源的带宽比吸收峰的宽度窄时，吸光度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，其所提供的有效带宽也要明显大于原子吸收线的宽度。
若采用连续光源和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.原子吸收分光光度计主要由哪几部分组成各部分的功能是什么
原子吸收分光光度计由光源、原子化系统、分光系统和检测系统四部分组成.
光源的功能是发射被测元素的特征共振辐射。
原子化系统的功能是提供能量，使试样干燥，蒸发和原子化。
*
分光系统的作用是将所需要的共振吸收线分离出来。
检测系统将光信号转换成电信号后进行显示和记录结果。
3.可见分光光度计的分光系统放在吸收池的前面，而原子吸收分光光度计的分光系统放在原子化系统（吸收系统）的后面，为什么
可见分光光度计的分光系统的作用是将来自光源的连续光谱按波长顺序色散，并从中分离出一定宽度的谱带与物质相互作用，因此可见分光光度计的分光系统一般放在吸收池的前面。
原子吸收分光光度计的分光系统的作用是将所需要的共振吸收线分离出来，避免临近谱线干扰。
为了防止原子化时产生的辐射不加选择地都进入检测器以及避免光电倍增管的疲劳，单色器通常配置在原子化器之后。
4.原子荧光光度计与原子吸收光度计的主要区别是什么
主要区别有两点:
⑴AFS需要使用高强度空心阴极灯⑵AFS的检测器和光源之间要有一定的夹角，不在一条光路上。
5.原子吸收分光光度计和紫外可见分子吸收分光光度计在仪器装置上有哪些异同点为什么
\
二种分光光度计均由光源、单色器、吸收池（或原子化器）、检测器和记录仪组成。
但在设计位置上是不同的。
单色器放在原子化器后面是为了避免火焰中非吸收光的干扰。
前者光源→原子化器→单色器→检测→记录
后者光源→单色器→吸收池→检测→记录
6基于吸收原理的分析方法是（4）
（1）原子荧光光谱法
（2）分子荧光光度法
（3）光电直读光谱法
（4）紫外及可见分光光度法
;
7.以光栅作单色器的色散元件，若工艺精度好，光栅上单位距离的刻痕线数越多，则：
（1）
（1）光栅色散率变大，分辨率增高
（2）光栅色散率变大，分辨率降低
（3）光栅色散率变小，分辨率降低
（4）光栅色散率变小，分辨率增高
8可以概述两种原子光谱（吸收、发射）产生机理的是（3）
（1）能量使气态原子外层电子产生发射光谱
（2）辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁
、
（3）能量与气态原子外层电子相互作用
（4）辐射能使原子内层电子产生跃迁
9.某平面反射光栅的适用波长范围为600~200nm,因此,中心波长为460nm的一级光谱将与波长为__230nm__的二级光谱相重叠。
10.原子吸收光谱法测定背景干扰包括分子吸收和光散射两部分,石墨炉原子化器比火焰原子化器的背景干扰严重。
11.原子吸收线的宽度主要受多普勒变宽和劳伦兹变宽因素的影响。
12.原子发射光谱激发源的作用是提供足够的能量使试样___蒸发___和___激发__。
13.使电子从基态跃迁到第一激发态所产生的吸收线，称为____共振线___。
14.在光学分析法中,采用钨灯作光源的是（3）
）
（1）原子光谱
（2）分子光谱
（3）可见分子光谱
（4）红外光谱
15.某摄谱仪刚刚可以分辨nm及nm的两条谱线，则用该摄谱仪可以分辨出的谱线组是（3）
（1）Si─Znnm
（2）Ni─Fenm
（3）Mn─Fenm
，
（4）Cr─Cenm
16.光栅摄谱仪的色散率,在一定波长范围内
（1）
（1）随波长增加,色散率下降
（2）随波长增加,色散率增大
（3）不随波长而变
（4）随分辨率增大而增大
17.原子吸收光谱法测定某元素的灵敏度为µgmL-1/1%A，为使测量误差最小，需要得到的吸收值，在此情况下待测溶液的浓度应为多少
解：
灵敏度表达式为：
>
18.若光栅的宽度为mm，每毫米有650条刻线，则该光栅的一级光谱的理论分辨率是多少一级光谱中波长为nm和nm的双线能否分开
解：
分辨率为：
即理论分辨率为32500的光栅能够分开波长差为nm的谱线，nm和nm的双线波长差为nm，所以能够分开。
*
19.一块宽为50mm，刻痕密度为2400mm-1的光栅，在二级光谱中的分辨能力为多少
在附近能分辨的两波长差为多少
解：
解：
R=nN=2×50×2400=×105
=/R=/×105）=nm
20.用原子吸收法测定元素M,试样的吸收值读数为,现于9份试样溶液中加入1份100×10-6mol/L的标准溶液,测得吸收值为,计算试样溶液中M的浓度是多少
解：
Ax＝Kcx
As+x＝K[（9cx＋100×1）／10]
Ax／As+x＝10cx／（9cx＋100）
、
cx=100Ax／10As+x－9Ax＝100×／（10×－9×）
＝×10-6mol/L
二.电分析复习题
1.离子选择电极的电位选择性系数可写作:
_______________.
2.溶出伏安法若溶出时的工作电极发生_氧化_反应,则为__阳极溶出_溶出伏安法;发生_还原_反应,则为_阴极溶出_溶出伏安法。
3.库仑分析法可以分为_控制电位库仑分析法_法和_____库仑滴定法__法两种。
库仑分析的先决条件是__电流效率100%___,它的理论依据为_法拉第定律_。
4.确定电极为正负极的依据是
（1）
@
（1）电极电位的高低
（2）电极反应的性质
（3）电极材料的性质
（4）电极极化的程度
5.电位法测定时，溶液搅拌的目的
（2）
（1）缩短电极建立电位平衡的时间
（2）加速离子的扩散，减小浓差极化
（3）让更多的离子到电极上进行氧化还原反应
·
（4）破坏双电层结构的建立
6.影响经典极谱分析灵敏度的主要因素为
（2）
（1）迁移电流的存在
（2）充电电流的存在
（3）氧波的出现
（4）极大现象的出现
7.用氟离子选择电极测定水中F－含量时，需加入TSAB溶液，此时测得结果是（4）
（1）水中F－的含量
（2）水中游离氟的总量
}
（3）水中配合物中氟的总量
（4）
（2）和（3）的和
8.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（4）
（1）体积要大，其浓度要高
（2）体积要小，其浓度要低
（3）体积要大，其浓度要低
（4）体积要小，其浓度要高
9.控制电位库仑分析的先决条件是
（1）
—
（1）100％电流效率
（2）100％滴定效率
（3）控制电极电位
（4）控制电流密度
10.极谱分析中驱除溶液中的溶解氧,在任何溶液均可用___氮气__驱除,酸性溶液可用___CO2（或加入碳酸盐）__驱除,碱性溶液可用__无水亚硫酸钠__消除。
11.在1mol/LHCl电解质中，某金属离子的极谱还原波是可逆的，
（1）用经典极谱法测得如下数据：
电极电位，E（vsSCE）/V扩散电流，i/μA
#
平均极限扩散电流为μA，计算此还原波的1/2和n。
（2）汞柱高度为64cm时，平均极限扩散电流id=μA；当汞柱高度升到81cm时，
平均极限扩散电流id为多少
解：
（1）根据E=E1/2+zlg[（id-i）/i]可知
-=E1/2+zlg-/...........①
-=E1/2+zlg...........②
解联立方程组,得z=1E1/2=-V
（2）已知,h1=64cm,id1=Ah2=81cm
id1/id2=h11/2/h21/2
id2=id1×（h2/h1）1/2=×9/8=A
12.将某轻烃气流流过库仑池，其中氧消耗的电量为，试计算试样中O2的含量（以mg/L表示）。
解：
=96500）×（32/4）=×10-4mg
》
试样中O2的含量=×10-4mg/=×10-5mg/L
13.将某一元有机酸试样溶解在乙醇---水混合物中，以电解产生的
离子滴定此溶液，用酚酞作指示剂，当达到终点时，通过电流的时间为402s，滴定时的电流强度为A。
试计算该一元有机酸的百分含量。
解：
该有机酸的百分含量为：
14.写出电位分析法、电重量分析法，控制电位库仑分析法、库仑滴定法、直流极谱法测定
物理量和定量分析的理论公式。
方法测定物理量定量分析的理论公式
电位分析法EE=Eθ+RT/ZiF×lnf0c0/f
c
：
电重量分析法mc=m/MV
库仑分析法Qc=Q/nFV
库仑滴定法i1tm=Miit/nF
直流极谱法idid（A）=607×nD1/2m
t
c
15.何谓指示电极和参比电极
指示电极：
对待测溶液的成分产生响应，但在整个测试期间却不引起待测溶液本体成分可觉察的变化。
参比电极是指在电化学测量经常使用的条件下，电极电位实际保持不变，用于观察、测量指示电极或工作电极电位的一类电极。
三.色谱分析复习题
.
1.在气相色谱中,归一化定量方法计算组分的含量的公式是____________.
2.用气相色谱法进行微量纯试剂制备时,常用____TCD_检测器.
3．在使用热导池检测器时,一般用____H2__作为载气。
4.气相色谱仪虽然它的形状、结构有多种多样,但它的组成基本都包括气路系统、进样系统、分离系统、记录显示系统、控温系统等五部分。
5.一般气相色谱法适用于（3）
（1）任何气体的测定
（2）任何有机和无机化合物的分离、测定
（3）无腐蚀性气体与在气化温度下可以气化的液体的分离与测定
$
（4）任何无腐蚀性气体与易挥发的液体、固体的分离与鉴定
6.根据以下数据
─────┬───────┬────
物质│tR-t0/min│I
─────┼───────┼────
正己烷││600
─────┼───────┼────
苯││
—
─────┼───────┼────
正庚烷││700
─────┴───────┴────
计算苯在100℃的角鲨烷色谱柱上的保留指数是
（2）
（1）531
（2）645
（3）731（4）745
7.对聚苯乙烯相对分子质量进行分级分析,应采用下述哪一种色谱方法（3）
（1）离子交换色谱法
（2）液-固色谱法
）
（3）空间排阻色谱法（4）液-液色谱法
8.涉及色谱过程热力学和动力学两方面因素的是
（2）
（1）保留值
（2）分离度
（3）理论塔板数
（4）颗粒大小
9.气－液色谱法，其分离原理是
（2）
（1）吸附平衡
（2）分配平衡
（3）离子交换平衡（4）渗透平衡
…
10.在气-液色谱中,若用热导池检测器检测时,宜用下述哪种物质测定死时间
（1）
（1）空气
（2）甲烷
（3）苯
（4）庚烷
11.在GC中,程序升温适用于分离（4）
（1）几何异构体
（2）沸点不同官能团相同的试样
、
（3）沸点相近官能团相似的试样
（4）沸点范围很宽的复杂试样
12.分析相对分子质量大于2000的试样,一般采用的方法是
（1）
（1）空间排阻色谱法
（2）毛细管柱气相色谱法
（3）填充柱气相色谱法
（4）离子交换色谱法
13.根据速率理论,影响色谱柱柱效的因素主要有三项,它们是__涡流扩散__、__分子扩散_______和___传质阻力___.
<
14.在用归一化法进行色谱定量分析时,进样量重现性差将不影响__测定结果___.
15.在气相色谱分析中,为了测定试样中微量的碳氢有机化合物,可采用的检测器为___FID__。
16.应用气相色谱法测定某混合试样中组分i的含量。
称取混合样，加入内标物S，混合均匀后进样。
从色谱图上测得Ai=cm2，As=cm2，
已知fi’=、f’s=，求组分i的质量分数。
解：
fi’·Ai·ms××
据Wi=─────────=──────────=
fs’·As·mi××
17.试计算某色谱柱的理论塔板数为2500，组分A和B在该柱上的保留距离分
；
别为25mm和36mm，求A和B的峰底宽。
解：
n=16（tR/Wb）2
WA=（16/n）1/2·dA=（16/2500）1/2·dA=4/25×25=mm
WB=（16/n）1/2·dB=4/50×36=mm
18．根据下列实验结果求试样中各组分的质量分数，试样中只含下列四组分：
乙苯对二甲苯间二甲苯邻二甲苯
色谱峰面积12075140105
相对重量校正因子
解：
乙苯对二甲苯间二甲苯邻二甲苯
fi’Ai75
∑fi’Ai
乙苯质量分数==
对二甲苯质量分数=75/=
间二甲苯质量分数==
邻二甲苯质量分数==
19.设气相色谱的速率理论公式中三个参数分别为A=，B=cm2/s，
|
C=s。
试求
（1）最佳载气线速度；
（2）在最佳线速时色谱柱的最小塔板高度H。
解：
由H=A+B/u+Cu
得：
H最小=++×=cm
20.某二组分混合物在1m长的柱子上初试分离，所得分离度为1，若通过增加柱长使分离度增大到1．5，问：
（1）柱长应变为多少
（2）α有无变化为什么
解：
（1）
（2）#
（3）
无变化。
因为
是热力学常数，只与柱温及固定相和流动相性质有关。
一.电分析化学部分
1.在电位分析测量时，产生±1mV的读数误差，它能引起离子活度的相对误差对一价离子为%，对二价离子为%。
考查知识点：
直接电位法的准确度
当电位读数误差为1mV（即）时，将此数值带入上式，可得
对于一价离子（n=1），由此引起结果的相对误差为%，
<
对于二价离子（n=2），则相对误差为%。
2.今有一试样，含CCl4、CCl3及惰性有机物，溶于甲醇后，在（vs.SCE）下电解，直至电流趋近于0，从库仑计上测得的电量数为。
然后，在继续电解，完成电解需要的电量为，试计算样品中CCl4、CCl3的百分含量。
考查知识点：
①在（vs.SCE）电位下，在汞阴极上，在甲醇溶液中，CCl4可还原成CCl3。
2CCl4+2H++2Hg（l）+2e==2CCl3+Hg2Cl2（s）
②在电位下，CCl3可还原成甲烷
2CCl3+6H++6Hg（l）+6e==2CH4+3Hg2Cl2（s）
解：
由在（vs.SCE）电位下电解消耗的电量可求出试样中CCl4的物质的量：
>
在电位下电解，根据电解消耗的电量可求出总的CCl3物质的量（即：
原试样中的CCl3与第一步电解生成的CCl3）
原试样中的CCl3量为：
××10-4=×10-4mol
即：
试样中的CCl4百分含量为：
×10-4×=%
试样中的CCl3百分含量为:
×10-4×=%
3、用库仑滴定法测定水中钙的含量，在mL氨性试液中加入过量的
，使其电解产生的
来滴定
，若电流强度为，则达到终点需min，计算每毫升水中
的毫克数为多少电解产生Y4-（Y为EDTA）的电极反应为：
解：
根据法拉第定律，
，
-
水中钙的含量，以
表示，上式为
换算为每毫升水中
（相对分子量为）的毫克数
4.用标准加入法测定Ca2+离子浓度时，于100mL钙盐溶液中添加mol/LCa2+离子标准溶液mL后，电动势有4mV的增加，求原来溶液钙的总浓度（室温条件下）。
解：
分析化学部分
1.用原子吸收法测定某溶液中Cd含量时，得吸光度为，在50mL这种试液中加入1mL浓度为×10-3mol/LCd标准溶液后，测得吸光度为，而在同样条件下，测得蒸馏水的吸光度为，试求未知液中Cd的含量。
考查知识点：
①由于题目中告知蒸馏水的吸光度为，吸光度与中均包含此空白吸光度，计算时，应减去此数值，才是真正的Cd产生的吸光度。
。
②AAS定量分析公式。
A=kc
解
计算得到：
cx=×10-6mol/L
2.共轭二烯在己烷溶剂中λmax=219nm，如果溶剂改用己醇，λmax比219nm大还是小并解释。
答：
如果溶剂改用己醇，λmax比219nm大。
共轭二烯中存在π→π*跃迁，激发态π*极性大于基态，当使用极性大的溶剂如己醇时，由于溶剂与溶质相互作用，激发态π*比基态π的能量下降较多，因而激发态与基态之间的能量差减小，导致吸收谱带红移。
因此如果溶剂改用己醇，λmax比219nm大。
3.原子吸收光度法中的物理干扰可用下述那种方法消除（C）
￥
A:
释放剂B：
保护剂C：
标准加入法D：
扣除背景
4.下述哪一点可以说明原子荧光光谱与原子发射光谱在产生原理上的共同点（A）
A:
能量使气态原子外层电子产生发射光谱
B：
辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁
C：
气态基态原子外层电子对共振线的吸收
D：
电、热能使气态原子外层电子产生跃迁
5.下述哪一点能概述三种原子光谱（原子发射、原子吸收、原子荧光）产生的机理（D）
A:
能量使气态原子外层电子产生发射光谱
!
B：
能量使气态基态原子外层电子产生吸收跃迁
C：
辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁
D：
能量与气态原子外层电子的相互作用
第五章紫外-可见分光光度法
1.某一溶液，每升含。
吸取此溶液于100mL容量瓶中，以邻二氮菲光度法测定铁，用吸收池于508nm处测得吸光度为。
计算吸光系数α,ε及桑德尔灵敏度S。
解：
100mL容量瓶中铁的浓度为：
!
故：
`
【注意】熟记桑德尔灵敏度S的单位是µg/cm2，记住桑德尔灵敏度S与ε的换算关系：
S=M/ε,M为摩尔质量。
2.多组分分光光度法可用解联立方程的方法求得各组分的含量，这是基于各组分在同一波长下吸光度具有加和性。
3.在紫外-可见分光光度计中，在可见光区使用的光源是钨灯，用的棱镜与比色皿的材料可以是玻璃；而在紫外区使用的光源是氘灯，用的棱镜与比色皿的材料一定是石英。
4.紫外-可见吸收光谱研究的是分子电子能级跃迁，它还包括了振动和转动能级跃迁。
5.在紫外吸收光谱中，有机化合物的跃迁类型有σ→σ*、π→π*、n→π*和n→σ*。
其中σ→σ*跃迁所需的能量最大，故出现在小于200nm处。
6.一般来说，反式异构体的λmax比顺式异构体λmax大的原因，在于反式异构体共平面性大，而顺式异构体由于邻近原子间的空间位阻作用，导致共平面性减小。
7.物质与电磁辐射相互作用后，产生紫外-可见吸收光谱，这是由于（C）
8.A：
分子的振动；B：
分子的转动；
C:
原子核外层电子跃迁；D：
原子核内层电子的跃迁
9.下列含有杂原子的饱和有机化合物均有n→π*电子跃迁，试指出哪种化合物出现此吸收带的波长最长（D）
A：
甲醇；B：
氯仿；C:
一氟甲烷；D：
碘仿
第六章分子发光分析
1.分子的外层电子在辐射能的照射下，吸收能量跃迁至激发态，再以无辐射弛豫转入最低三重态，然后跃回基态的各个振动能级，并产生辐射。
这种发光现象称为分子磷光。
2.在极稀溶液中，荧光物质的浓度增加，荧光强度增加，在高浓度时荧光物质的浓度增加，荧光强度减小。
3.溶液温度降低，荧光效率增大，荧光强度增加。
4.重原子基团能使单线态转入三线态。
5.荧光光度计与分光光度计的主要区别在于光路，磷光光度计与荧光光度计的主要区别在于斩波片。
6.分子荧光与化学发光均为第一激发态的最低振动能级跃迁至基态中各振动能级产生的光辐射，它们的主要区别在于：
（C）
A：
分子的电子层不同；B：
跃迁至基态中的振动能级不同；
C:
产生光辐射的能源不同；D：
无辐射弛豫的途径不同
7.三线态的电子排列应为：
（D）
A：
全充满；B：
半充满；
C:
；D：
8.根据下列化合物的结构，判断那种物质的荧光效率最大（D）
A：
苯；B：
联苯；
C:
对联三苯；D：
9-苯基蒽
9.Stokes位移是指分子的荧光发射波长总是比其相应的吸收（或激发）光谱的波长（A）
A：
长；B：
短；C:
相等；D：
无法比较
10．荧光光谱的形状与激发波长（B）
A：
有关；B：
无关；C:
不确定；D：
前三者都有可能
11.荧光是一种（C）现象。
A：
热致发光；B：
场致发光；C:
光致发光；D：
生物发光
12.下列哪种分子结构不利于产生荧光（C）
A：
具有π→π*跃迁；B：
具有刚性平面结构；
C:
具有吸电子基团；D：
具有长的共轭结构
13.荧光物质分子都有两个特征光谱，即激发光谱和发射光谱。
14.荧光发射光谱与它的激发光谱成镜像关系
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