武漢大學(xué)2005-2008學(xué)年度第一學(xué)期《儀器分析》期末考試試卷(A-B)及答案(共23頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上武漢大學(xué)2007-2008學(xué)年度第一學(xué)期儀器分析期末考試試卷（A）學(xué)號            姓名           院（系）                  分?jǐn)?shù)  &

2、#160;          一.選擇題（每小題2分，共20分，答在試卷上）1. 關(guān)于直流電弧，下列說法正確的是：                       (      )a 直流電弧是一種自吸性很強(qiáng)、不穩(wěn)定的光源；b 直流電弧的檢出限比交流電弧差；c 直流電弧的電

3、極頭溫度比交流電弧低；d 直流電弧只能進(jìn)行定性、半定量分析，不能進(jìn)行準(zhǔn)確的定量分析。2. 可以概述三種原子光譜( 吸收、發(fā)射、熒光 )產(chǎn)生機(jī)理的是：(      )   a. 能量使氣態(tài)原子外層電子產(chǎn)生發(fā)射光譜；   b. 輻射能使氣態(tài)基態(tài)原子外層電子產(chǎn)生躍遷；   c. 能量與氣態(tài)原子外層電子相互作用；   d. 輻射能使原子內(nèi)層電子產(chǎn)生躍遷。3. 原子熒光光譜儀與原子吸收光譜儀結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別在于     

4、60;      （   ）a. 光源         ； b. 光路；c. 單色器        ；d. 檢測器。   4. 下述化合物中何者的磷光最強(qiáng)？                 

5、                 （   ） 5. 關(guān)于紅外光譜法，下列說法正確的是：                            （

6、60;  ）a紅外光譜法只用于化合物的結(jié)構(gòu)表征; b紅外光譜法中，水是很好的溶劑;c光電倍增管可用作紅外光譜檢測器; d傅立葉變換紅外光譜儀比普通色散型紅外光譜儀的分辨率要高。6. 關(guān)于質(zhì)譜軟電離源的說法，下面哪一種是對的？            (      )a. 軟電離源的弛豫過程包括鍵的斷裂并產(chǎn)生質(zhì)荷比小于分子離子的碎片離子;b.由軟電離源所得的質(zhì)譜圖可以提供待測物所含功能基的類型和結(jié)構(gòu)信息；c.軟電離源所提供的質(zhì)譜數(shù)

7、據(jù)可以得到精確的相對分子質(zhì)量；d. 軟電離源具有足夠的能量碰撞分子，使它們處在高激發(fā)態(tài)。7. 在沒有其它因素存在時(shí)，隨著氫核的酸性增加，其化學(xué)位移值d將：                 （     ）a. 增大；     b. 減??；     c. 不變；     &

8、#160;       d. 無法確定。      8.  應(yīng)用GC方法來測定痕量硝基化合物, 宜選用的檢測器為   (      )     a.熱導(dǎo)池檢測器;              b.氫火焰離子化檢測器;  

9、  c.電子捕獲檢測器;            d.火焰光度檢測器。9. 用反相液相色譜分離苯、甲苯、乙苯、聯(lián)苯, 先流出色譜柱的組分是   （   ）a.乙苯；           b. 甲苯； c. 苯；           

10、 d. 聯(lián)苯。10. 還原極譜波的半波電位是：                             (      )    a.擴(kuò)散電流為極限電流一半時(shí)的電極電位；    b.溶液里氧化態(tài)離子的濃

11、度減少到一半時(shí)的電位；    c.電極表面還原態(tài)離子的濃度是溶液里氧化態(tài)離子的一半時(shí)的電位；d.從極譜波起始電位到終止電位一半處的電極電位。二請判斷下列敘述對與錯(cuò)，對的在題前括號中打“”，錯(cuò)的打“” （每題1分, 共12分）（  ）1. 色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)適用于作多組分混合物中未知物組分的定性鑒定、判斷化合物的分子結(jié)構(gòu)及測定未知組分的相對分子量。（  ）2. 對于難揮發(fā)和熱不穩(wěn)定的物質(zhì)，可用氣相色譜法進(jìn)行分析。（  ）3. 對于高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差、相對分子量大的有機(jī)物原則上可用高效液相色譜法進(jìn)行分離、分析。（  ）4. 進(jìn)行庫

12、侖分析時(shí)，發(fā)生電解反應(yīng)的電極上的電極反應(yīng)不必以100%的電流效率進(jìn)行。（  ）5. 用電位法以pH計(jì)測定溶液的pH值時(shí)，可以直接在pH計(jì)上讀出待測溶液的pH值，而不必用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液先定位。（  ）6. 化學(xué)發(fā)光儀不需要光源。（  ）7. 在原子吸收光譜分析中，原子化器的作用是把待測元素轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)激發(fā)態(tài)原子。（  ）8. 在原子發(fā)射光譜分析中，譜線自吸（自蝕）的原因是激發(fā)源的溫度不夠高，基體效應(yīng)嚴(yán)重。（  ）9.傅立葉紅外變換光譜儀比普通色散型紅外光譜儀的波數(shù)準(zhǔn)確度低。（  ）10.核外電子云屏蔽程度高的質(zhì)子，化學(xué)位移值大。（ 

13、; ）11.有紫外可見吸收的物質(zhì)一定有熒光，有熒光的物質(zhì)一定有紫外可見吸收。（  ）12. 原子發(fā)射光譜儀器對波長選擇器的要求與原子吸收光譜儀器要低。二、回答問題（每題6分，共48分，答在答題紙上）1.簡述高頻電感耦合等離子體 (ICP) 光源的優(yōu)點(diǎn)。2.試從分光原理和分光的優(yōu)缺點(diǎn)比較棱鏡和光柵。3.有機(jī)化合物的吸收帶主要由哪幾種躍遷產(chǎn)生？哪種躍遷的吸收最強(qiáng)？4.根據(jù)核磁共振譜中的什么特征可以區(qū)分下列兩種異構(gòu)體？              

14、60;                           I                       &

15、#160;                               II 5.簡述質(zhì)譜儀的工作原理并指出質(zhì)譜法可提供哪些信息？6畫出氣相色譜流程圖，解釋色譜峰展寬的主要原因。7庫侖分析，極譜分析都是在進(jìn)行物質(zhì)的電解，請問它們有什么不同，在實(shí)驗(yàn)操作上各自采用了什么措施？8. 從光譜產(chǎn)生的原理和儀器

16、結(jié)構(gòu)兩方面比較紫外-可見分子吸收光譜法、分子熒光光譜法和化學(xué)發(fā)光光譜法。 四、計(jì)算題（每題10分，共20分，答在答題紙上）  1用極譜法測定礦樣中的微量銅。稱取試樣1.00 g, 溶解后定容于100 mL 容量瓶中。 移取10.00 mL試液, 加入底液后稀釋至100mL, 測得波高為30 格；另取10.00 mL 試液， 加入 1.00 mg mL-1 銅標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00 mL, 再加入底液后稀釋至100mL，測得波高為50格，計(jì)算試樣中銅的百分含量。2在一根 3 m長的色譜柱上分析某試樣時(shí)，得如下色譜圖及數(shù)據(jù)：如果當(dāng)b峰的底寬Wb=1min時(shí)，試計(jì)算：(1) a和b組分

17、的調(diào)整保留時(shí)間tRa和tRb。(2) 兩個(gè)組分的相對保留值。(3) 該色譜柱的有效塔板數(shù)n有效。 (4) 如果要使兩組分的分離度 R = 1.5，需要有效塔板數(shù)為多少？此時(shí)應(yīng)使用多長的色譜柱？武漢大學(xué)2007-2008學(xué)年度第一學(xué)期儀器分析期末考試試卷（A）答案一、選擇題1-5 acbcd 6-10 caccc二判斷1-5 6-12 （1、3、6、10對）二、回答問題（每題6分，共48分，答在答題紙上）1. 答：ICP具有以下優(yōu)點(diǎn)：溫度高可達(dá) 6000 K以上，靈敏度高可達(dá)10-9；穩(wěn)定性好，準(zhǔn)確度高，重現(xiàn)性好；線性范圍寬可達(dá) 46 個(gè)數(shù)量級；可對一個(gè)試樣同時(shí)進(jìn)行多元素的含量測定；自

18、吸效應(yīng)和基體效應(yīng)小。 2. 答：分光原理：棱鏡：光的折射原理光柵：狹縫的干涉和光柵的衍射分光的優(yōu)缺點(diǎn)比較：與棱鏡相比，光柵作為色散元件有以下優(yōu)點(diǎn)：適用范圍廣；色散率大，分辨率高；色散率不隨波長變化。但光柵光譜有級，級與級之間有重疊現(xiàn)象，而棱鏡光譜則無這種現(xiàn)象。 3. 答：有機(jī)化合物的吸收帶主要由s    s*，n    s*，p    p*，n   p* 四種躍遷產(chǎn)生，其中  p    p*躍遷的吸收最強(qiáng)。 4. 答

19、：根據(jù)核磁共振譜中耦合常數(shù)J的大小可以區(qū)分這兩種異構(gòu)體。 5. 答：質(zhì)譜儀是利用電磁學(xué)原理，使試樣分子試樣分子轉(zhuǎn)變成帶正電荷的氣態(tài)離子，并按離子的荷質(zhì)比將它們分離，同時(shí)記錄和顯示這些離子的相對強(qiáng)度。質(zhì)譜法可提供下列信息：1)  樣品元素組成；2) 無機(jī)、有機(jī)及生物分析的結(jié)構(gòu)-結(jié)構(gòu)不同，分子或原子碎片不同(質(zhì)荷比不同)3)  復(fù)雜混合物的定性定量分析-與色譜方法聯(lián)用(GC/LC-MS)；4)  固體表面結(jié)構(gòu)和組成分析-二次離子質(zhì)譜，激光燒蝕等離子體-質(zhì)譜聯(lián)用；樣品中原子的同位素比。 6畫出氣相色譜流程圖，解

20、釋色譜峰展寬的主要原因。答：載氣源進(jìn)樣口和氣化室色譜柱和柱溫箱檢測器記錄系統(tǒng)。運(yùn)用速率方程解釋色譜峰展寬7庫侖分析，極譜分析都是在進(jìn)行物質(zhì)的電解，請問它們有什么不同，在實(shí)驗(yàn)操作上各自采用了什么措施？答：庫侖分析是要減少濃差極化，它的工作電極面積較大，而且溶液進(jìn)行攪拌，加入輔助電解質(zhì)。    極譜分析是要利用濃差極化，它的工作電極面積較小，而且溶液不能攪拌，加入支持電解質(zhì)。8. 答：從光譜產(chǎn)生的原理和儀器結(jié)構(gòu)兩方面比較紫外-可見分子吸收光譜法、分子熒光光譜法和化學(xué)發(fā)光光譜法。 四、計(jì)算題（每題10分，共20分，答在答題紙上）  1用極譜法測定礦樣

21、中的微量銅。稱取試樣1.00 g, 溶解后定容于100 mL 容量瓶中。 移取10.00 mL試液, 加入底液后稀釋至100mL, 測得波高為30 格；另取10.00 mL 試液， 加入 1.00 mg mL-1 銅標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00 mL, 再加入底液后稀釋至100mL，測得波高為50格，計(jì)算試樣中銅的百分含量。解：設(shè)：試樣中含銅量為10x mg      30 = Kx      50 = K(x+1)解上述方程組，得：      x = 1.

22、5 mg故：試樣中銅的百分含量1.5 X 10 / 1000 = 1.5 % 2在一根 3 m長的色譜柱上分析某試樣時(shí)，得如下色譜圖及數(shù)據(jù)：如果當(dāng)b峰的底寬Wb=1min時(shí)，試計(jì)算：(1) a和b組分的調(diào)整保留時(shí)間tRa和tRb。(2) 兩個(gè)組分的相對保留值。(3) 該色譜柱的有效塔板數(shù)n有效。 (4) 如果要使兩組分的分離度 R = 1.5，需要有效塔板數(shù)為多少？此時(shí)應(yīng)使用多長的色譜柱？解：1)tR,1 = 15 - 1 = 14（min）;  tR,2 = 17 - 1 = 16（min）     2) tR,2/ tR

23、,1 = 16/14 = 1.14    3）n1有效 = 16(tR,2/Wb)2 = 16×162 = 4096；    4) n2有效 = 16×1.52(1.14/1.14-1)2 = 2387    5)L2=（n2有效/n1有效）×L1（2387/4096）×3.001.75（m）該用1.75米以上的色譜柱。武漢大學(xué)2005-2006學(xué)年度第一學(xué)期儀器分析期末考試試卷答案（A） 一、選擇題（每題1分，共15分）1下列說法哪一種正確?( b &#

24、160;)   a. 陽極電位越正、析出電位越正者越易在陽極上氧化    b. 陽極電位越正、析出電位越負(fù)者越易在陽極上氧化    c. 陽極電位越負(fù)、析出電位越正者越易在陽極上氧化d. 陽極電位越負(fù)、析出電位越負(fù)者越易在陽極上氧化2. 用色譜法對復(fù)雜未知物進(jìn)行定性分析的最有效方法是 ( b )  a. 利用檢測器的選擇性定性  b. 利用已知物對照法定性c. 利用文獻(xiàn)保留數(shù)據(jù)定性3某同學(xué)將裝入電解池準(zhǔn)備做極譜分析的溶液灑掉了一部分, 若用標(biāo)準(zhǔn)比較法進(jìn)行測定, 他應(yīng)  ( b

25、 )   a.重新配制溶液     b. 取一定量的溶液, 記下體積, 再測定   c.繼續(xù)做        d.取一定量的溶液, 加入標(biāo)準(zhǔn)溶液, 作測定校正4在氣-液色譜分析中, 當(dāng)兩組分的保留值很接近, 且峰很窄, 但只能部分分離，其原因是 ( d )    a. 柱效能太低         b. 容量因子太大 

26、c. 柱子太長           d. 固定相選擇性不好5在GC和LC中, 影響柱的選擇性不同的因素是 (  a   )    a.固定相的種類   b.柱溫   c.流動相的種類   (4)分配比6.  先電解富集，后電解溶出的電分析方法是 （ d ）  a. 電導(dǎo)分析法  b. 電重量分析 c. 電位分析法   

27、 d. 溶出伏安法  7.分離有機(jī)胺時(shí)，最好選用的色譜柱為  (  d )   a 非極性固定液柱  b. 低沸點(diǎn)固定液柱 c. 空間排阻色譜柱    d 氫鍵型固定液柱8.影響譜線變寬的最主要因素是以下哪種?  （ b ）   a. 自然變寬    b. 熱變寬 c. 碰撞變寬    d. 自吸變寬9.  空心陰極燈中對發(fā)射線寬度影響最大的因素是  （  c  ） 

28、   a. 陰極材料   b. 填充材料     c. 燈電流      d. 陽極材料10.適合于植物中揮發(fā)油成分分析的方法是    （ d  ）    a. 原子吸收光譜  b. 原子發(fā)射光譜 c. 離子交換色譜   d. 氣相色譜11. 原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生是由于 （ b   ）   a.原子次外層電子在不同能態(tài)間的躍遷 &

29、#160;  b.原子外層電子在不同能態(tài)間的躍遷   c.原子外層電子的振動和轉(zhuǎn)動     d.原子核的振動12.  礦石粉末的定性分析，一般選擇下列哪種光源為好： （   b  ）   a.交流電弧    b.直流電弧    c.高壓火花    d.等離子體光源 13.  原子吸收法測定NaCl中微量K時(shí)，用純KCl配制標(biāo)準(zhǔn)系列制作工作曲線，分析結(jié)果偏高，原因是  

30、 （  a   ）a.電離干擾    b.物理干擾     c.化學(xué)干擾      d.背景干擾14.  下列化合物中，同時(shí)有n*，*，*躍遷的化合物是  （   b  ）a.一氯甲烷    b.丙酮     c. 1，3丁二醇     d. 甲醇15.  隨著氫核的酸性增加，其

31、化學(xué)位移值ppm將  （  a ）     a. 增大     b. 減小     c. 不變二、填空（每空1分，共30分）1由LaF3單晶片制成的氟離子選擇電極, 晶體中_F-_是電荷的傳遞者, _ La3+_ 是固定在膜相中不參與電荷的傳遞, 內(nèi)參比電極是_銀-氯化銀絲_ _, 內(nèi)參比溶液由 NaF和NaCl _ _組成。2氣相色譜分析中常用的通用檢測器有_熱導(dǎo)池 _, 火焰離子化 。 前者是 濃度 _型，而后者是_ 質(zhì)量_ 型。3溶出伏安法分析中，被

32、測物質(zhì)存在  電解富集  和_  電解溶出    _兩個(gè)基本過程。使用陽極溶出伏安時(shí)，首先是_陰極富集_，再是_陽極溶出_ _。4棱鏡材料不同，其色散率也不同，石英棱鏡適用于 紫外 光譜區(qū)，玻璃棱鏡適用于可見光譜區(qū) .          5紫外、可見吸收光譜常用于研究  不飽和有機(jī)化合物  ，特別是具有共軛體系的有機(jī)化合物 的化合物，而紅外光譜法主要研究   在振動中伴隨有偶極矩變化  的化合物。

33、     6等離子體光源（ICP）具有 檢出限低  ，  基體效應(yīng)及自吸效應(yīng)小 ， 精密度高 ，  線性范圍寬   等優(yōu)點(diǎn)，它的裝置主要包括高頻發(fā)生器 ，    等離子體炬管  ，  工作線圈（或進(jìn)樣系統(tǒng)）  等部分。7原子發(fā)射光譜定性分析時(shí)，攝譜儀狹縫宜  小  ，原因是 保證有足夠的分辨率，減少譜線間重疊干擾 ；而定量分析時(shí)，狹縫宜  大 ，原因是  保證有較大的入射光強(qiáng)，提高譜線強(qiáng)度 8影響化學(xué)位移的

34、內(nèi)部因素有 誘導(dǎo)效應(yīng) ，共軛效應(yīng) ，和  磁各向異性   等。三、問答題（每題4分，共20分，答在空白處）1 普通極譜法的靈敏度僅為1×10-5mol/L，而脈沖極譜法可提高10倍，甚至幾十倍。請扼要闡明提高靈敏度所采取方法的基本原理。答：脈沖極譜法是在汞滴生長后期、汞滴即將滴下之前的很短時(shí)間間隔內(nèi)，施加一個(gè)矩形的脈沖電壓，在每一個(gè)脈沖消失前20ms時(shí)，進(jìn)行一次電流取樣，由于充電電流的衰減速度快于法拉第電流的衰減速度，有效地減小了充電電流的干擾，提高了“信噪比”。因此，脈沖極譜法的靈敏度明顯優(yōu)于普通極譜法。2 什么叫內(nèi)標(biāo)法？所學(xué)過的儀器分析方法中有哪些使

35、用內(nèi)標(biāo)法？為什么使用內(nèi)標(biāo)法？答：內(nèi)標(biāo)法是在試樣各含量不同的一系列標(biāo)準(zhǔn)試樣中，分別加入固定量的純物質(zhì)，即內(nèi)標(biāo)物。當(dāng)測得分析物和內(nèi)標(biāo)物對應(yīng)的響應(yīng)后，以分析物和內(nèi)標(biāo)物的響應(yīng)比（或其函數(shù)）對分析物濃度（或含量）作圖，即可得到相應(yīng)的校正曲線。最后用測得的試樣與內(nèi)標(biāo)物的響應(yīng)比（或其函數(shù)）在校正曲線上獲得對應(yīng)于試樣的濃度（或含量）。不難看出，內(nèi)標(biāo)法實(shí)際上是外標(biāo)法的一種改進(jìn)。在影響響應(yīng)參數(shù)較多的儀器分析方法中，為了獲得精確的結(jié)果，宜采用內(nèi)標(biāo)法，如氣相色譜法和發(fā)射光譜法。 3 簡述毛細(xì)管區(qū)帶電泳和膠束電動毛細(xì)管色譜的異同點(diǎn)。 答：毛細(xì)管區(qū)帶電泳是利用被分離離子在電場作用下移動的速率不同（電泳淌度差異）

36、而實(shí)現(xiàn)分離的一種高效分離技術(shù)。毛細(xì)管中電解質(zhì)溶液的移動是電滲引起的。毛細(xì)管區(qū)帶電泳只適合于離子或可電離物質(zhì)的分離。膠束電動毛細(xì)管色譜是在毛細(xì)管區(qū)帶電泳的基礎(chǔ)上派生出的一種高效分離技術(shù)。在毛細(xì)管區(qū)帶電泳的緩沖溶液中添加濃度高于膠束臨界濃度的表面活性劑，使其形成膠束相；因此，被分離對象在電場作用下的移動速度不僅取決于受電滲流和自身電泳，而且與它們在膠束相與水相之間的分配系數(shù)有關(guān)。膠束電動毛細(xì)管色譜可用于離子、可電離物質(zhì)以及中性化合物的分離。 4 舉例說明生色團(tuán)和助色團(tuán)，并解釋紅移和紫移。答：廣義地說，生色團(tuán)是指分子中可以吸收光子而產(chǎn)生電子躍遷的原子基團(tuán)嚴(yán)格地說，那些不飽和吸收中心才是真正的生色團(tuán)，

37、如苯環(huán)等助色團(tuán)帶有非鍵電子對的基團(tuán)（如-OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I等），它們本身不能吸收大于200 nm的光，但是當(dāng)它們與生色團(tuán)相連時(shí)，會使其吸收帶的最大吸收波長max發(fā)生移動，并增加其吸收強(qiáng)度紅移和紫移:在有機(jī)化合物中，常常因取代基的變更或溶劑的改變，使其吸收帶的最大吸收波長max發(fā)生移動,向長波方向移動稱為紅移,向短波方向移動稱為紫移(藍(lán)移)5舉例說明核的化學(xué)等價(jià)及磁等價(jià)。答：化學(xué)等價(jià)：有相同化學(xué)位移的核。在苯環(huán)上，六個(gè)氫的化學(xué)位移相同，它們是化學(xué)等價(jià)的。磁等價(jià)：是指分子的一組氫核，其化學(xué)位移相同，且對組外任何一個(gè)原子核的偶合常數(shù)也相同。在二氟甲烷中H1和H2質(zhì)子

38、的化學(xué)位移相同，并且它們對F1或F2的偶合常數(shù)也相同，即JH1F1=JH2F1，JH2F2=JH1F2，因此，H1和H2稱為磁等價(jià)核。四、計(jì)算題（第1題15分；2、3每題10分；，共35分）1Co3+在氨鹽介質(zhì)，一般分兩步反應(yīng)到Co(0)，可得如下極譜圖。 SHAPE  * MERGEFORMAT E1/2=-0.35VE1/2=-1.35Co3+ Co2+Id=15ACo2+ Co(0) Id=36A(1)求此溶液Co3+和Co2+的初始濃度比。(2)分析這兩步反應(yīng)的電池性質(zhì)（即：原電池或電解池，工作電極陽極還是陰極，正極還是負(fù)極）。解（1） CCo3+:CCo2+= 5

39、:1（2）  兩步反應(yīng)都是電解池；工作電極在兩步反應(yīng)都是陰極，負(fù)極。2.3.000g錫礦試樣以Na2O2熔融后溶解之，將溶液轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中，稀釋至刻度。吸取稀釋后的試液25mL進(jìn)行極譜分析，測得擴(kuò)散電流為24.9微安。然后在此溶液中加入5mL濃度為6.0×10-3 mol/L的標(biāo)準(zhǔn)錫溶液，測得擴(kuò)散電流為28.3微安。計(jì)算礦樣中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（Sn 118.7）解：根據(jù)極譜擴(kuò)散電流方程式：id=607zD1/2m2/3t1/6c，當(dāng)溫度、底液及毛細(xì)管特性不變時(shí)，極限擴(kuò)散電流與濃度成正比。設(shè)吸取稀釋后的試液25mL中錫溶液的濃度為cx， 得到cx3.3×10

40、-3mol·L-1 礦樣中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.在2500K時(shí)，Na共振線589.3 nm為3s3p躍遷產(chǎn)生的，計(jì)算其激發(fā)態(tài)和基態(tài)原子數(shù)之比。已知k=1.38´10-23J K-1，h=6.626´10-34J s。解：為了計(jì)算式NJ/N0=(PJ/P0)exp(-EJ/kT)中的EJ，用鈉原子兩個(gè)發(fā)射線的平均波長5893À作為3p    3s的躍遷。則有      EJ1.986×10-23Jcm/（5893À×10-8cmÀ-1） 3.

41、37×10-19J在3s和3p能級中，分別有2個(gè)和6個(gè)量子能級，故有   PJ/P06/23將上式代入式NJ/N0=(PJ/P0)exp(-EJ/kT)中，得 NJ/N0=3exp-3.37×10-19J/（1.38×10-23JK-1×2500K）=3×5.725×10-51.72×10-4同理可得2510K時(shí)兩能級原子數(shù)的比值為 NJ/N0=1.79×10-4武漢大學(xué)2005-2006學(xué)年度第一學(xué)期儀器分析期末考試試卷（B）學(xué)號      &

42、#160;     姓名           院（系）                  分?jǐn)?shù)              一、選擇題 （每題2分, 共20分，答在空白處）

43、 1. pH 玻璃電極產(chǎn)生的不對稱電位來源于                            (   )    a. 內(nèi)外玻璃膜表面特性不同       b.  內(nèi)外溶液中 H+ 濃度不同

44、60;   c.內(nèi)外溶液的 H+ 活度系數(shù)不同    d.  內(nèi)外參比電極不一樣    2用離子選擇電極標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行定量分析時(shí)，對加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的要求為 (     )     (1) 體積要大，其濃度要高                   (2)

45、 體積要小，其濃度要低     (3) 體積要大，其濃度要低                   (4) 體積要小，其濃度要高3. 庫侖分析與一般滴定分析相比                  

46、60;                 （   ）   a. 需要標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行滴定劑的校準(zhǔn)   b. 很難使用不穩(wěn)定的滴定劑   c. 測量精度相近   d. 不需要制備標(biāo)準(zhǔn)溶液，不穩(wěn)定試劑可以就地產(chǎn)生4與法拉第電解定律有關(guān)的因素是         &

47、#160;                         (       )(1)溫度和壓力             (2)電極材料和性質(zhì) (3)粒子擴(kuò)散系數(shù) 

48、0;         (4)電子轉(zhuǎn)移數(shù) 5. 用反相液相色譜分離苯、甲苯、乙苯、聯(lián)苯, 先流出色譜柱的組分是   （   ）a.乙苯           b. 甲苯 c. 苯            d. 聯(lián)苯6. 在以下因素中，不屬動力學(xué)因素的是  

49、                            (       )    (1) 液膜厚度       (2)分配系數(shù)    

50、60;   (3) 擴(kuò)散速度          (4) 載體粒度7. 原子吸收分析中光源的作用是：                                （ &#

51、160; ）a. 供試樣蒸發(fā)和激發(fā)所需的能量           b. 產(chǎn)生紫外光  c. 發(fā)射待測元素的特征譜線               d. 產(chǎn)生具有足夠濃度的散射光8.  在液相色譜中, 范氏方程中的哪一項(xiàng)對柱效能的影響可以忽略不計(jì)?     (    

52、60;  )    (1) 渦流擴(kuò)散項(xiàng)                   (2) 分子擴(kuò)散項(xiàng)    (3) 固定相傳質(zhì)阻力項(xiàng)             (4) 流動相中的傳質(zhì)阻力9. 以下躍遷中哪種躍遷所需能量最大？&#

53、160;                                （   ）a. *        b. * c. n*      &

54、#160;      d. n*10 原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生是由于                                   （    ）   （1）原子

55、次外層電子在不同能態(tài)間的躍遷    （2）原子外層電子在不同能態(tài)間的躍遷   （3）原子外層電子的振動和轉(zhuǎn)動            （4）原子核的振動二、填空（每空1分，共30分，答在空白處）1由LaF3單晶片制成的氟離子選擇電極, 晶體中_是電荷的傳遞者, _是   固定在膜相中不參與電荷的傳遞, 內(nèi)參比電極是_, 內(nèi)參比溶液由    _組成。2氣相色譜分析中常用的通用檢測器有_, _

56、        。    前者是 _型，而后者是_型。3溶出伏安法分析中，被測物質(zhì)存在_和_兩個(gè)基本過程。使用陽極溶出伏安時(shí)，首先是_，再是_。4棱鏡材料不同，其色散率也不同，石英棱鏡適用于             光譜區(qū)，玻璃棱鏡適用于             

57、60;   光譜區(qū)。5紫外、可見吸收光譜常用于研究                                              

58、;     的化合物，而紅外光譜法主要研究      的化合物。6等離子體光源（ICP）具有                    ，                &#

59、160; ，                  ，               等優(yōu)點(diǎn)，它的裝置主要包括            ，    &

60、#160;      ，            等部分。  7原子發(fā)射光譜定性分析時(shí)，攝譜儀狹縫宜                       ，原因是     

61、0;                    ；而定量分析時(shí)，狹縫宜                          ，原因是   

62、0;                                      。8影響化學(xué)位移的內(nèi)部因素有          &

63、#160;                 ，                              ，和     

64、                        等。 三、問答題 （每題5分，共30分，答在予留空白處） 1. 試述質(zhì)譜儀的工作原理，并指出硬電離源和軟電離源的區(qū)別。 2.       畫出高效液相色譜儀基本結(jié)構(gòu)示意圖。 3.    

65、60;  試比較電解分析法與極譜分析法(或伏安分析法)的主要異同點(diǎn)。4.       與紫外可見分子吸收光譜法不同，熒光樣品池的四面均為磨光透明面，為什么？  5.       光電倍增管可作為紅外吸收光譜儀的檢測器嗎？為什么？ 6.     根據(jù)核磁共振譜中的什么特征可以區(qū)分下列兩種異構(gòu)體？         

66、0;                                                 

67、0;                                 四、計(jì)算題 （每題5分，共20分，寫在答題紙上）1.    用熱導(dǎo)池為檢測器的氣相色譜法分析僅含乙醇、庚烷、苯和乙酸乙酯的混合試樣。測得它們的峰面積分別為:5.00 cm

68、2、9.00 cm2、4.00 cm2和7.00cm2, 它們的重量相對校正因子分別為:0.64、0.70、0.78和0.79。求它們各自質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 2.    用 pH 玻璃電極測定 pH = 5.0 的溶液，其電極電位為 +0.0435V；測定另一未知試液時(shí)電極電位則為 +0.0145V，電極的響應(yīng)斜率每 pH 改變?yōu)?58.0mV，求此未知液的 pH值。 3.    在某色譜分析中得到下列數(shù)據(jù)：保留時(shí)間為5.0 min, 死時(shí)間為1.0 min，固定相體積為2.0 mL, 柱出口載氣流速為50 mL/min。

69、 試計(jì)算：(1)    分配比;  (2) 死體積；（3）分配系數(shù)； （4）保留體積 4組分 A 和 B 在一1.8m 長色譜柱上的調(diào)整保留時(shí)間 t'R,A= 3min18s，t'R,B= 3min2s，兩組分峰的半寬分別為 W1/2,A= 1.5mm 和 W1/2,B= 2.0mm，記錄儀走紙速度為 600mmh，試計(jì)算：(1)    該柱的有效塔板高度H有效、R和選擇因子aA,B.(2)    如果要使A和B的分離度 R = 1.5，色譜柱至少須延長多少？武漢大學(xué)2

70、005-2006學(xué)年度儀器分析期末考試試卷（B）答案一、選擇題 1-5 adddc 6-10 bcbab二、填空（每空1分，共30分，答在空白處）1由LaF3單晶片制成的氟離子選擇電極, 晶體中    F-    是電荷的傳遞者, 是 La3+  固定在膜相中不參與電荷的傳遞, 內(nèi)參比電極是   Ag/AgCl  , 內(nèi)參比溶液由       NaF 和NaCl   組成。2氣相色譜分析中常用的通用檢測器有

71、   熱導(dǎo)池   ,    火焰離子化   。    前者是    濃度   型，而后者是   質(zhì)量   型。3溶出伏安法分析中，被測物質(zhì)存在   富集   和   溶出   兩個(gè)基本過程。使用陽極溶出伏安時(shí)，首先是   陰極化富集   ，再是   陽極化溶出

72、   。4棱鏡材料不同，其色散率也不同，石英棱鏡適用于   紫外   光譜區(qū)，玻璃棱鏡適用于   可見   光譜區(qū)。5紫外、可見吸收光譜常用于研究   具有共軛體系的有機(jī)化合物（或不飽和的有機(jī)化合物）的化合物，而紅外光譜法主要研究   振動中伴隨有偶極矩變化   的化合物。6等離子體光源（ICP）具有  等離子溫度高， 穩(wěn)定性好，自吸效應(yīng)小，線性范圍寬（基體效應(yīng)小） 等優(yōu)點(diǎn)，它的裝置主要包括 高頻發(fā)生器、等離子炬管、進(jìn)樣系統(tǒng)（裝置）等部

73、分。7原子發(fā)射光譜定性分析時(shí)，攝譜儀狹縫宜  小  ，原因是  保證一定分辯率，減少譜線之間的重疊干擾  ；而定量分析時(shí)，狹縫 大 ，原因是  保證有較大的光照強(qiáng)度，提高譜線強(qiáng)度  。8影響化學(xué)位移的內(nèi)部因素有  誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)、磁的各向異性 等。 三、問答題 （每題5分，共30分，答在予留空白處）1. 試述質(zhì)譜儀的工作原理，并指出硬電離源和軟電離源的區(qū)別。答：質(zhì)譜儀是利用電磁學(xué)原理，是試樣分子轉(zhuǎn)變成代正電荷的氣體離子，并按離子的荷質(zhì)比將它們分開，同時(shí)記錄和顯示這些離子的相對強(qiáng)度。（3）硬電離源有足夠的能量碰撞

74、分子，使它們處在較高的激發(fā)能態(tài)。其弛豫過程包括鍵的斷裂并產(chǎn)生荷質(zhì)比小于分子離子的碎片離子。由硬電離源所獲得的質(zhì)譜圖，通?？梢蕴峁┍环治鑫镔|(zhì)所含功能基的類型和結(jié)構(gòu)信息。（1）由軟電離源所獲得的質(zhì)譜圖中，分子離子峰的強(qiáng)度很大，碎片離子峰較少且強(qiáng)度較低，但提供的質(zhì)譜數(shù)據(jù)可以得到精確的分子質(zhì)量。（1）2.       畫出高效液相色譜儀基本結(jié)構(gòu)示意圖。答：儲液瓶高壓泵進(jìn)樣器色譜柱檢測器記錄系統(tǒng)3.       試比較電解分析法與極譜分析法(或伏安分析法)的主要異同點(diǎn)。答： 相同點(diǎn)：兩

75、種方法均有雙電極或三電極系統(tǒng)電解池，在電極上均有電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，電流流過電解池。不同點(diǎn)：（1）電解分析法力圖避免工作電極產(chǎn)生濃度極化。在電解時(shí)使用大面積工作電極，攪拌和加熱電解液。極譜分析法恰恰相反，是利用工作電極的濃度極化，在電解條件上使用微電極工作電極，靜置和恒溫電解液，使工作電極表面產(chǎn)生濃度梯度，形成濃度極化。（2）電解分析法是根據(jù)電解物析出物量或者通過電解池的庫侖數(shù)來定量。極譜法是根據(jù) id = Kc的關(guān)系來定量。4.       與紫外可見分子吸收光譜法不同，熒光樣品池的四面均為磨光透明面，為什么？答：為了消除入射光及散射光

76、的影響，熒光的測定應(yīng)在與激發(fā)光呈直角的方向上進(jìn)行，因此熒光樣品池的四面均為磨光透明面。5.       光電倍增管可作為紅外吸收光譜儀的檢測器嗎？為什么？答：不可。因?yàn)榧t外光區(qū)的能量不足以產(chǎn)生光電子發(fā)射，通常的光子換能器不能用于紅外的檢測。6.       根據(jù)核磁共振譜中的什么特征可以區(qū)分下列兩種異構(gòu)體？ 答：偶合常數(shù)四、計(jì)算題 （每題5分，共20分，寫在答題紙上）1.    用熱導(dǎo)池為檢測器的氣相色譜法分析僅含乙醇、庚烷、苯和乙酸乙

77、酯的混合試樣。測得它們的峰面積分別為:5.00 cm2、9.00 cm2、4.00 cm2和7.00cm2, 它們的重量相對校正因子分別為:0.64、0.70、0.78和0.79。求它們各自質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 解：據(jù)     Wi = ( fi Ai) / (fi Ai)     化合物       fi Ai             

78、質(zhì)量分?jǐn)?shù)     乙醇         5.00×0.64    0.18     庚烷         9.00×0.70    0.35苯           4.00

79、5;0.78    0.17乙酸乙酯     7.00×0.79    0.31     fi Ai = 18.15 2.    用 pH 玻璃電極測定 pH = 5.0 的溶液，其電極電位為 +0.0435V；測定另一未知試液時(shí)電極電位則為 +0.0145V，電極的響應(yīng)斜率每 pH 改變?yōu)?58.0mV，求此未知液的 pH值。 解： E = E   -0.058 pH+0.0

80、435 = E   -0.058×5    (1)+0.0145 = E   -0.058 pH    (2)解 (1) 和 (2) 式 則 pH = 5.53.    在某色譜分析中得到下列數(shù)據(jù)：保留時(shí)間為5.0 min, 死時(shí)間為1.0 min，固定相體積為2.0 mL, 柱出口載氣流速為50 mL/min。 試計(jì)算：(1)    分配比;  (2) 死體積；（3）分配系數(shù)； （4）保留體積解： （1）分配比；4

81、，（2）死體積 50 ml； （3）分配系數(shù) 100； （4）保留體積 250 ml4組分 A 和 B 在一1.8m 長色譜柱上的調(diào)整保留時(shí)間 t'R,A= 3min18s，t'R,B= 3min2s，兩組分峰的半寬分別為 W1/2,A= 1.5mm 和 W1/2,B= 2.0mm，記錄儀走紙速度為 600mmh，試計(jì)算：(1)    該柱的有效塔板高度H有效、R和選擇因子aA,B.(2)    如果要使A和B的分離度 R = 1.5，色譜柱至少須延長多少？解：     

82、;   tR'A           198(1) n有效= 5.54 ()2 = 5.54×( )2 = 2681          W1/2,A         (1.5×3600)/600H有效 = L/n = (1.8×103)/(2681)

83、= 0.67 mmR=1.18(198-182)/3.5/(600/3600)=0.899aA,B= tR'A/tR'B = 198/182 = 1.08(2) n有效 = 16R2a /(a -1)2 = 16×1.52×(1.088/0.088)2 = 5503L= n有效·H有效 = 5503×0.67  » 3.69 m  需延長 3.7-1.8 = 1.9 m注：為什么？底寬不同可用嗎？不可用，如果底都為1.5mm話，這樣可以。 (2) L2=(R2/R1)2×L1=(

84、1.5/0.899)2×1.8=5.0m2005-2006學(xué)年度第儀器分析期末試卷（B）一、選擇題 （每題2分, 共20分，答在空白處） 1. pH 玻璃電極產(chǎn)生的不對稱電位來源于                            (   )    a.

85、內(nèi)外玻璃膜表面特性不同       b.  內(nèi)外溶液中 H+ 濃度不同    c.內(nèi)外溶液的 H+ 活度系數(shù)不同    d.  內(nèi)外參比電極不一樣    2用離子選擇電極標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行定量分析時(shí)，對加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的要求為 (     )     (1) 體積要大，其濃度要高      

86、60;            (2) 體積要小，其濃度要低     (3) 體積要大，其濃度要低                   (4) 體積要小，其濃度要高3. 庫侖分析與一般滴定分析相比      &#

87、160;                             （   ）   a. 需要標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行滴定劑的校準(zhǔn)   b. 很難使用不穩(wěn)定的滴定劑   c. 測量精度相近   d. 不需要制備標(biāo)準(zhǔn)溶液，不穩(wěn)定試劑可以就

88、地產(chǎn)生4與法拉第電解定律有關(guān)的因素是                                   (       )    (1)溫度和壓力  

89、;                 (2)電極材料和性質(zhì)    (3)粒子擴(kuò)散系數(shù)                 (4)電子轉(zhuǎn)移數(shù) 5. 用反相液相色譜分離苯、甲苯、乙苯、聯(lián)苯, 先流出色譜柱的組分是   （ 

90、0; ）a.乙苯           b. 甲苯c. 苯            d. 聯(lián)苯6. 在以下因素中，不屬動力學(xué)因素的是                      

91、0;       (       )    (1) 液膜厚度       (2)分配系數(shù)        (3) 擴(kuò)散速度          (4) 載體粒度  7. 原子吸收分析中光源的作用是：

92、60;                               （   ）a. 供試樣蒸發(fā)和激發(fā)所需的能量           b. 產(chǎn)生紫外光  c. 發(fā)射待測元素

93、的特征譜線               d. 產(chǎn)生具有足夠濃度的散射光8.  在液相色譜中, 范氏方程中的哪一項(xiàng)對柱效能的影響可以忽略不計(jì)?     (       )    (1) 渦流擴(kuò)散項(xiàng)          

94、60;        (2) 分子擴(kuò)散項(xiàng)    (3) 固定相傳質(zhì)阻力項(xiàng)             (4) 流動相中的傳質(zhì)阻力9. 以下躍遷中哪種躍遷所需能量最大？                  &

95、#160;              （   ）a. *        b. *c. n*             d. n*10 原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生是由于        

96、0;                          （    ）（1）原子次外層電子在不同能態(tài)間的躍遷    （2）原子外層電子在不同能態(tài)間的躍遷（3）原子外層電子的振動和轉(zhuǎn)動         &

97、#160;  （4）原子核的振動一、選擇題 （每題2分, 共20分，答在空白處）ADDDC BCBAB二、填空（每空1分，共30分，答在空白處）1由LaF3單晶片制成的氟離子選擇電極, 晶體中    F-    是電荷的傳遞者,    La3+  是固定在膜相中不參與電荷的傳遞, 內(nèi)參比電極是   Ag/AgCl  , 內(nèi)參比溶液由 NaF 和NaCl   組成。2氣相色譜分析中常用的通用檢測器有   熱導(dǎo)

98、池   ,    火焰離子化   。 前者是    濃度   型，而后者是   質(zhì)量   型。3溶出伏安法分析中，被測物質(zhì)存在   富集   和   溶出   兩個(gè)基本過程。使用陽極溶出伏安時(shí)，首先是   陰極化富集   ，再是   陽極化溶出   。4棱鏡材料不同，其色散率也不

99、同，石英棱鏡適用于   紫外   光譜區(qū)，玻璃棱鏡適用于 可見   光譜區(qū)。5紫外、可見吸收光譜常用于研究   具有共軛體系的有機(jī)化合物（或不飽和的有機(jī)化合物）的化合物，而紅外光譜法主要研究   振動中伴隨有偶極矩變化   的化合物。6等離子體光源（ICP）具有  等離子溫度高， 穩(wěn)定性好，自吸效應(yīng)小，線性范圍寬（基體效應(yīng)?。?等優(yōu)點(diǎn)，它的裝置主要包括 高頻發(fā)生器、等離子炬管、進(jìn)樣系統(tǒng)（裝置）等部分。7原子發(fā)射光譜定性分析時(shí)，攝譜儀狹縫宜  小  

100、;，原因是  保證一定分辯率，減少譜線之間的重疊干擾  ；而定量分析時(shí)，狹縫 大 ，原因是  保證有較大的光照強(qiáng)度，提高譜線強(qiáng)度  。8影響化學(xué)位移的內(nèi)部因素有  誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)、磁的各向異性 等。 三、問答題 （每題5分，共30分，答在予留空白處） 1. 試述質(zhì)譜儀的工作原理，并指出硬電離源和軟電離源的區(qū)別。 答：質(zhì)譜儀是利用電磁學(xué)原理，是試樣分子轉(zhuǎn)變成代正電荷的氣體離子，并按離子的荷質(zhì)比將它們分開，同時(shí)記錄和顯示這些離子的相對強(qiáng)度。（3）硬電離源有足夠的能量碰撞分子，使它們處在較高的激發(fā)能態(tài)。其弛豫過程包括

101、鍵的斷裂并產(chǎn)生荷質(zhì)比小于分子離子的碎片離子。由硬電離源所獲得的質(zhì)譜圖，通?？梢蕴峁┍环治鑫镔|(zhì)所含功能基的類型和結(jié)構(gòu)信息。（1）由軟電離源所獲得的質(zhì)譜圖中，分子離子峰的強(qiáng)度很大，碎片離子峰較少且強(qiáng)度較低，但提供的質(zhì)譜數(shù)據(jù)可以得到精確的分子質(zhì)量。（1）2.       畫出高效液相色譜儀基本結(jié)構(gòu)示意圖。 答：儲液瓶高壓泵進(jìn)樣器色譜柱檢測器記錄系統(tǒng)3.       試比較電解分析法與極譜分析法(或伏安分析法)的主要異同點(diǎn)。答： 相同點(diǎn)：兩種方法均有雙電極或三電極系統(tǒng)電解池，在電極上均有電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，電流流過電解池。不同點(diǎn)：（1）電解分析法力圖避免工作電極產(chǎn)生濃度極化。在電解時(shí)使用大面積工作電極，攪拌和加熱電解液。極譜分析法恰恰相反，是利用工作電極的濃度極化，在電解條件上使用微電極工作電極，靜置和恒溫電解液，使工作電極表面產(chǎn)生濃度梯度，形成濃度極化。（2）電解分析法是根據(jù)電解物析出物量或者通過電解池的庫侖數(shù)來定量。極譜法是根據(jù) id