06儀器分析期末A答案

1、化學專業(yè) 2006 級儀器分析期末試卷A 答案一、填空題（ 20 % ）1、色譜法相對保留值的特點，只與柱溫及 固定相性質(zhì)有關， 與其它色譜操作條件無關。2、在液相色譜中，為了提高分離效率，縮短分析時間，應采用梯度淋洗裝置。3、高效毛細管電泳在技術上采取了兩項重要改進，一是采用了0.05mm 內(nèi)徑的毛細管，二是 采用了高達數(shù)千伏的電壓。4、光分析法是指基于電磁輻射能量與待測物質(zhì)相互作用后所產(chǎn)生的輻射信號與物質(zhì)組成及結構關系所建立起來的分析方法；光分析法的三個基本過程是 （ 1）能源提供能量 、（ 2）能量與被測物之間的相互作用。5、請指出下列化合物中的C H 伸縮振動譜帶 （ v）的大致范圍：

2、 A 、CH3CH2CH=CH2的 v=CH在 30403010cm-1； B、 CH3CH2CCH 的 vCH在3300cm-1； C、CH3的 vAr-H在3030cm 。6、產(chǎn)生紅外吸收光譜需要滿足的兩個條件是輻射應具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生振動躍遷所需的能量和 輻射與物質(zhì)間有相互偶合作用。7、甘汞電極半電池的組成是Hg Hg2Cl2(s)KCl ；跨越玻璃膜內(nèi)外兩個溶液之間產(chǎn)生的電位差，稱為膜電位。8、色譜分析操作條件的選擇重點，應從樣品中難分離物質(zhì)對的定量分離和 分析時間這兩方面來考慮；9、235 nm ，另一為 275 nm，請根據(jù)伍德沃德規(guī)則下面兩個異構體吸收紫外光波長不相同，一為給予歸

3、屬：的吸收波長應為235nm；化合物 I的吸收波長應為275 nm?；衔?II二、選擇題（ 20%）1、 AES 是指（ B ）A 、原子吸收光譜；B、原子發(fā)射光譜； C、核磁共振波譜； D 、差熱分析； E、分子熒光光譜。2、在電化學分析中，經(jīng)常被測量的電學參數(shù)有：（ A、B、C、D）A、電動勢； B、電流；C、電導；D、電量； E、電容。3、范弟姆特方程式主要說明（B、C、 E ）A 、板高的概念；B、色譜蜂擴張；C、柱效率降低的因素；D、組分在兩相間的分配情況；E、色譜分離操作條件的選擇。4、俄國植物學家茨維特 （Tswett M.）在研究植物色素的成分時所采用的色譜方法是屬于（ D）

4、A 、氣 -液色譜；B 、氣 -固色C、液 -液色譜；D 、液 -固色譜；E譜；、紙上色譜。5、下列說法哪些是正確的？（A、 C、E）A 、分子熒光波長永遠大于激發(fā)光波長；B、分子熒光波長永遠小于激發(fā)光波長；C、分子熒光波長與激發(fā)光波長無關；D、最長的熒光波長與最長的激發(fā)光波長相對應；E、最短的熒光波長與最長的激發(fā)光波長相對應。6、下列說法哪個是錯誤的？（C）A 、分子熒光光譜的最短波長和激發(fā)波長的最長波長相對應； B、吸收光譜中躍遷能量最小的與熒光光譜中發(fā)射能最大的相對應；C、最長的熒光波長與最長的激發(fā)光波長相對應；D 、分子熒光光譜波長與激發(fā)光波長無關；E、分子熒光光譜波長永遠長于激發(fā)光波

5、長。7、涉及色譜過程熱力學和動力學兩方面因素的是（B ）A 、保留值；B 、分離度；C、相對保留值；D 、峰面積；E、半峰寬。8、在發(fā)射光譜分析中，具有低干擾、高精度、低檢測限和大線形范圍的光源是（D）A、直流電??； B 、低壓交流電??；C、高壓火花；D、電感偶合等離子體；E、激光顯微光源。9、在下面各種振動模式中，不產(chǎn)生紅外吸收帶者是（A、C）A、乙炔分子中的 CC對稱伸縮振動； B 、乙醚分子中 C OC 不對稱伸縮振動；C、CO2分子中 C O C 對稱伸縮振動； D、 H2O 分子中的OE、HCl 分子中的 H Cl 鍵伸縮振動。HH對稱伸縮振動；10、有一種烯烴，如用紅外光譜的指紋區(qū)

6、判斷其雙鍵位置是否在末端，主要依據(jù)的譜帶是：（A 、B）A 、 990 cm-1； B、 910 cm-1； C、960 cm-1； D 、 890 cm-1； E、 830 cm-1。三、問答和計算題（47%）1、在一定條件下，兩個組分的調(diào)整保留時間分別為85 秒和 100 秒，要達到完全分離，即R= 1.5。計算需要多少塊有效塔板。若填充柱的塔板高度為0.1 cm，柱長是多少？。 （ 7 分）解：r21= 100 / 85 = 1.18n 有效= 16R2r21/ (r21 1)2= 16 1.52 (1.18 / 0.18 )2=1547（塊）L 有效=n有效H有效=1547 0.1 =

7、 155cm即柱長為 1.55 米時，兩組分可以得到完全分離。2、丙酮在乙醇中于366 nm 處的摩爾吸光系數(shù)的對數(shù)值為2.75 L cm-1mol-1，使用 1.5 cm 的樣品池，若透光率大于10%且小于 90%，試計算可以使用的丙酮濃度范圍。（ 5 分）解：比爾定律A = bc =-lgT ，已知在2.75=562.3（cm-1-1）366 nm 處 lg = 2.75，則 =10mol使用 1.5 cm 的樣品池，若透光率為10%，丙酮濃度 c 為-lg0.1/-31.5= 1.18 10(mol/L)562.3若透光率為 90%，丙酮濃度 c = -lg0.9/562.3 1.5=5

8、.42-510(mol/L)所以，可以使用的丙酮濃度范圍是：5.4210-5-3mol/L 1.18 10 mol/L 。3、 CO 的紅外光譜在2170 cm-1有一吸收峰，計算CO 的鍵力常數(shù)。（ 5 分）解：由：11k1307k2170217024708900 12162 c有：鍵力常數(shù) k137021876900 1217.2164、當色譜柱溫為150時，其范弟姆特方程中的常數(shù)A = 0.08 cm，B = 0.15 cm2s，C =0.03 s，這根柱子的最佳流速為多少？所對應的最小塔板高度為多少？（7 分）答：對速率方程H = A + B/u + Cu 求導得：dHBC0duu2最

9、佳流速uoptB0.15（）代入HA B / uC得：C0.032.2 cm / su最小板高HminA2 B C0.082 0.15（0.03 0.21 cm)5、設待測元素和內(nèi)標元素含量分別為c 和 c ，分析線和內(nèi)標線的強度分別為0b 分別為分析線和內(nèi)標線的自吸收系數(shù)，請根據(jù)光譜定量分析的基本關系式（I = acb）導出0內(nèi)標法光譜定量分析的基本關系式并說明采用內(nèi)標法的原因。（7 分）解：根據(jù)光譜定量分析的基本關系式，對分析線和內(nèi)標線分別有：Ia1cbI0a0c0b則其相對強度R 為：RIa1cbacb上式中， a=a1/a0c0I0a0c0bb，在內(nèi)標元素含量c0和實驗條件一定時，a

10、為定值，對上式取對數(shù)可得：lg RlgIb lgclg a就是內(nèi)標法光譜定量分析的基本關系式。I0I = acb可知，常數(shù) a 是與試樣的蒸發(fā)、激發(fā)過程和試樣組由光譜定量分析的基本關系式成等因素有關的一個參數(shù)；常數(shù)b 是自吸系數(shù)，當譜線強度不大、沒有自吸時，之，有自吸時， b 電泳時 ,陰離子在負極最后流出,在這種情況下 ,不但可以按類分離,除中性粒子外,同種類離子由于受到的電場力大小不一樣也同時被相互分離。四、結構解析題（13%）1、有一化合物 C10H16由紅外光譜證明有雙鍵和異丙基存在，其紫外光譜max= 231 nm（=，2 摩爾 H2，確定其結構 。（ 4 分）9000） 此化合物加

11、氫只能吸收解：計算不飽和度= 3；兩個雙鍵；共軛，可加一分子氫可能的結構為：max= 231 nm，CDAB計算max：由max=基+ nii，即max=非稠環(huán)二烯（ a,b）+2 烷基取代+ 環(huán)外雙鍵計算得： A ， 232 nm； B ， 273 nm； C， 268 nm； 268 nm。所以，該化合物的結構為A 。2、某未知物分子式為 C8H7N，室溫下為固體，熔點 29，測得其紅外光譜如下圖所示，試推測其結構式。 （ 9 分）解： 1） 該未知物的不飽和度= 1-（ 1-7） /2+8 = 62）峰歸屬該紅外光譜中， 3030 cm-1的吸收峰是苯環(huán)上的=C-H 伸縮振動引起的。16

12、07cm-1、1508cm-1的吸收峰是苯環(huán)骨架C=C 伸縮振動引起的。817 cm-1說明苯環(huán)上發(fā)生了對位取代。可初步推測是一個芳香族化合物，其基本結構單元為。結合不飽和度為6，并考慮到分子式為 C8H7N，不難看出除苯環(huán)外（不飽和度等于6），只可能再含有一個CN 叁鍵。2217 cm-1吸收峰，位于叁鍵和累積雙鍵的特征吸收區(qū)。從該峰的強度看，是一強峰，它不可能是 C C 的伸縮振動吸收，因為C C 的吸收一般較弱；從它的位置看，不可能是丙二烯基 C=C=C 和異氰的 -N+-基等的吸收， 因為它們的吸收峰位置應低于2217cm-1。但有 C可能是氰基 - CN （ 2240 cm-1左右）或異氰酸酯的 -N=C=O 基團，從分子式看否