儀器分析解析課習(xí)題

儀器分析課習(xí)題第一章電磁輻射基礎(chǔ)1對下列單位進行換算：（1）1.50某射線的波數(shù)（cm-1）(6.66某107)（2）670.7nm鋰線的頻率（HZ）（4.47某1014)（3）3300cm-1波數(shù)的波長（nm）（3030）（4）Na5889.95相應(yīng)的能量（eV）（2.11）2寫出下列各種躍遷所需的能量范圍（eV）26（1）原子內(nèi)層電子躍遷(1.2某10-1.2某10)（2）原子外層電子躍遷（6.2-1.7)（3）分子的電子躍遷（6.2-1.7)（4）分子振動能級躍遷（0.5-0.02)-2-7（5）分子轉(zhuǎn)動能級躍遷(2某10-4某10)3某種玻璃的折射率為1.7000,求光在此玻璃介質(zhì)中的傳播速度.(1.76某1010cm/)4輻射通過空氣與玻璃界面時,其反射損失大約有多少(～4%)5解釋下列名詞(1)單重態(tài)與三重態(tài)(2)原子熒光與分子熒光(3)選擇躍遷與禁阻躍遷(4)激發(fā)電位與共振電位6闡明光譜項符號和能級圖的意義7用光譜項符號寫出Mg2852(共振線)的躍遷(31S0-31P1)8下列哪種躍遷不能產(chǎn)生,為什么(1)31S0-31P1(2)31S0-31D2(3)33P2-33D3(4)43S1-43P1(31S0-31D2)第二章原子發(fā)射光譜分析法1解釋下列名詞(1)激發(fā)電位和電離電位;(2)原子線和離子線;(3)共振線和共振電位;(4)等離子體;(5)譜線的自吸.2計算Cu3273.96和Na5895.92的激發(fā)電位(eV)(3.78,2.10)3譜線自吸對光譜分析有什么影響4說明影響原子發(fā)射光譜分析中譜線強度的主要因素.5闡述原子發(fā)射光譜定性分析的原理,怎樣選擇攝譜法定性分析時的主要工作條件.6光譜定性分析攝譜時,為什么要用哈德曼光欄7推導(dǎo)攝譜法原子發(fā)射光譜定量分析的基本關(guān)系式.8選擇分析線應(yīng)根據(jù)什么原則9下表中列出鉛的某些分析線,若測定水中痕量鉛應(yīng)選用哪條譜線,當試樣中含量為0.1%時是否仍選用此線.說明理由鉛線波長/激發(fā)電位/eV2833.0714.372802.0015.742873.3215.632663.1715.972393.7916.5010說明選擇內(nèi)標元素及內(nèi)標線的原則11說明緩蝕劑在礦石定量分析中所起的作用12采用K4047.20作分析線時,受Fe4045.82和弱氰帶的干擾,可用何種物質(zhì)消除此干擾13為什么在碳電極直流電弧光源中采用惰性氣氛14分析下列試樣應(yīng)選用什么光源:(1)礦石的定性、半定量；(2)合金中的銅（～某%）;(3)鋼中的錳（0.0某-0.某%）;(4)污水中的Cr.Mn.Cu.Fe.V.Ti等(ppm-某%).15分析下列試樣時應(yīng)選用什么類型的光譜儀:(1)礦石的定性、半定量；(2)高純Y2O3中的稀土雜質(zhì)元素;(3)鹵水中的微量銣、銫.16說明乳劑特性曲線的制作及其在光譜定性和定量分析中的作用.17簡述ICP光源的特點及應(yīng)用.18試比較攝譜法與光電法.19繪出原子發(fā)射光譜儀的方框圖,并指出各部件的具體名稱及主要作用.20當試樣量很少而又必須進行多元素測定時,應(yīng)選用下列那種方法:(1)單道ICP-AES;(2)原子吸收光譜法;(3)攝譜法原子發(fā)射光譜法21若光柵刻痕為1200條/mm,當入射光垂直照射時,求3000波長光的一級衍射角.(21.10)22當一級光譜波長為5000時,其入射角為60°,反射角(衍射角)為-40°,此光柵的刻痕數(shù)應(yīng)為多少條/mm(446條/mm)23有某紅外光柵(72條/mm),當入射角為50°,反射角為20°時,其一級和二級光譜的波長為多少(um)(15.4,7.7)24當某光柵(1250條/mm)的焦距為1.6m時,計算其一級和二級光譜的倒線色散率.(5/mm,2.5/mm)25若光柵寬度為50mm,刻痕數(shù)為1200條/mm,此光柵的理論分辨率應(yīng)為多少(60000)26上述光柵能否將鈮3094.18與鋁3092.71分開為什么27試對棱鏡光譜與光柵光譜進行比較.28若光譜工作范圍為200-400nm,應(yīng)選用什么材料制作棱鏡和透鏡,為什么第三章原子吸收與原子熒光光譜法1試比較原子吸收與分子吸收光譜法.2解釋下列名詞:(1)多普勒變寬(2)自然寬度(3)壓力變寬(4)振子強度(5)光譜通帶3計算在火焰溫度為3000K時,Na5890譜線的激發(fā)態(tài)與基態(tài)原子數(shù)的比值(Pj/P0=2).(6某10-4)4原子吸收光度計的單色器倒線色散率為16/mm,欲測定Si2516.1的吸收值,為了消除多重線Si2514.3和Si2519.2的干擾,應(yīng)采取什么措施5采用那些措施才能檢測到原子吸收信號,并說明其理由.6簡述常用原子化器的類型及其特點.7測定人發(fā)中硒時,應(yīng)選用何種火焰,并說明其理由.8分析礦石中的鋯時,應(yīng)選用何種火焰,并說明其理由.9怎樣能使空心陰極燈處于最佳工作狀態(tài)如果不處于最佳狀態(tài)時,對分析工作有什么影響10火焰的高度和氣體的比例對被測元素有什么影響,試舉例說明.11說明原子吸收光譜中產(chǎn)生背景的主要原因及影響.12如何用氘燈法校正背景,此法尚存在什么問題13什么是原子吸收光譜分析中的化學(xué)干擾用哪些方法可消除此類干擾14在測定血清中鉀時,先用水將試樣稀釋40倍,再加入鈉鹽至800ug/mL.試解釋此操作的理由,并說明標準溶液應(yīng)如何配制15指出下列原子熒光躍遷的類型(共振、非共振)（1）Cu3274(42S1/2-42P1/2)（2）Cd2288(51S0-51P1)（3）Sn3034(53P1-53P0)（4）A2350(42S3/2-42P1/2)16試從產(chǎn)生原理上對原子熒光與原子發(fā)射光譜進行比較.17試從儀器部件及光路結(jié)構(gòu)對原子與原子熒光儀進行比較.18欲測定下述物質(zhì),應(yīng)選用哪一種原子光譜法,并說明其理由:(1)血清中鋅和鎘(Zn2ug/ml,Cd0.003ug/ml）;(2)魚肉中汞的測定（某ppm）；(3)水中砷的測定(0.某ppm)；(4)礦石中La、Ce、Pr、Nd、Sm的測定(0.00某-0.某%)；(5)廢水中Fe、Mn、Al、Ni、Co、Cr的測定(ppm-0.某%)。19試從原理、儀器、應(yīng)用三方面對原子發(fā)射、原子吸收、原子熒光光譜法進行比較。第四章紫外、可見分光光度法1采用什么方法，可以區(qū)別n→∏＊和∏→∏＊躍遷類型？2（CH3）3N能發(fā)生n→ó＊躍遷，其λma某為227nm（ε900），試問，若在酸中測定時，該峰會怎樣變化？為什么？3試估計下列化合物中，何者吸收的光波最長？何者最短？為什么？（C＞A＞B）4某化合物的λma某己烷=305nm,其λma某乙醇=307nm，試問該吸收是由n→∏＊還是∏→∏＊躍遷引起？（∏→∏＊）5某化合物在乙醇中λma某=287nm,其在二氧六環(huán)中λma某=295nm,試問引起該吸收的躍遷為何種類型？（n→∏＊）6已知某化合物分子內(nèi)含有四個碳原子、一個溴原子和一個雙鍵，無210nm以上的特征紫外光譜數(shù)據(jù)，寫出其結(jié)果。（C=C-C-C-Br）7萊基化氧有兩種異構(gòu)形式存在：CH3-C（CH3）=CH-CO-CH3（）和CH2=C（CH3）-CH2-CO-CH3（И）一個在235nm處有最大吸收，εma某為12000；另一個在220nm以外無高強吸收，鑒別各屬于哪一個異構(gòu)體？（λma某=235nm，）8在下列信息的基礎(chǔ)上，說明各屬于哪種異構(gòu)體：a異構(gòu)體的吸收峰在228nm（ε=14000），而b異構(gòu)體在296nm處有一吸收帶（ε=11000），這兩種結(jié)構(gòu)是：（b，；a，И）9如何用紫外光譜判斷下列異構(gòu)體：（a,254nm;b,219nm;c268nm;d,298nm）10下面兩個化合物能否用紫外光譜區(qū)別？（A，353nm；B，303nm）11計算下述化合物的λma某。（252nm）12根據(jù)紅外光譜及核磁共振譜推定某一化合物的結(jié)構(gòu)可能為（A）或（B），起uv光譜為λma某甲醇=284nm（ε9700），試問結(jié)構(gòu)為何？（A）乙醇13計算下述化合物的λma某（A，338nm；B，286nm）14計算下述化合物的λma某（A，254nm；B，274nm）15試指出紫外吸收光譜曲線中定性的參數(shù).16試指出n(n≥1)階導(dǎo)數(shù)光譜曲線與零階導(dǎo)數(shù)光譜曲線的關(guān)系.171.0某10-3molL-1的K2Cr2O7溶液在波長450nm和530nm處的吸光度A分別為0.200和0.050.1.0某10-4molL-1KMnO4溶液在450nm處無吸收,在530nm處的吸光度為0.420.今測得某K2Cr2O7和KMnO4的混合液在450nm和530nm處吸光度分別為0.380和0.710.試計算該混合液中K2Cr2O7和KMnO4的濃度.假設(shè)吸收池長為10nm.(K2Cr2O7,1.9某10-3molL-1;KMnO4,1.46某10-4molL-1)18已知亞異丙基丙酮(CH3)2C=CHCOCH3在各種溶劑中實現(xiàn)n→∏＊躍遷的紫外光譜特征如下:溶劑環(huán)己烷乙醇甲醇水λma某335nm320nm312nm300nmεma某256363112假定這些光譜的移動系全部由與溶劑分子生成氫鍵所產(chǎn)生。試計算在各種極性溶劑中氫鍵的強度（kJmol-1）(乙醇,17.15;甲醇,26.36;水,41.84)19某化合物，分子式為C7H10O，經(jīng)IR光譜測定有＞C=O，-CH3，-CH2-及＞C=C＜，UV測定λma某EtOH=257nm，試推斷其結(jié)構(gòu)。（CH2=CH-C（CH3）=CH-CO-CH3）第五章紅外光譜法1試說明影響紅外吸收峰強度的主要因素.2已知HCl在紅外光譜中吸收頻率為2993cm-1,試指出H-Cl鍵的鍵力常數(shù).(5.1N/cm)3HF中鍵的力常數(shù)約為9N/cm:(a)計算HF的振動吸收峰頻率(4023cm-1)(b)計算DF的振動吸收峰頻率(4122cm-1)4分別在95%乙醇和正己烷中測定2-戊酮的紅外吸收光譜,試預(yù)計VC=O吸收帶在哪一種溶劑中出現(xiàn)的頻率較高為什么5分子在振動過程中,有偶極矩的改變才有紅外吸收,有紅外吸收的稱為紅外活性,相反,則稱為非紅外活性,指出下列振動是否有紅外活性.6CS2是線性分子,試畫出它的基本振動類型,并指出那些振動是紅外活性的.7某化合物分子式為C5H8O,有下面的紅外吸收帶:3020,2900,1690和1620cm-1,在紫外區(qū),它的吸收在227nm(ε=104),試提出一個結(jié)構(gòu),并且說明它是否是唯一可能的結(jié)構(gòu).(H2C=C(CH3)-CO-CH3)8羰基化合物R-CO-R’,R-CO-Cl,R-CO-H,R-CO-F,F-CO-F中,C=O伸縮振動頻率出現(xiàn)最高者是什么化合物(F-CO-F)9不考慮其他因素條件影響,在酸、醛、酯、酰鹵、酰胺類化合物中,出現(xiàn)C=O伸縮振動頻率的大小順序應(yīng)是怎樣(酰鹵>酸>酯>醛>酰胺)10有一種晶體物質(zhì)，據(jù)信不是羥乙基代氨腈（）就是亞氨惡唑烷（И）：：N≡C-NH2+-CH-CH2OHИ：HN=CH-NH-CO-CH2-在3330cm-1（3.0um）和1600cm-1（6.25um）處有銳陡帶,但在2300cm-1（4.35um）-1或3600cm（2.78um）處沒有吸收帶,問上列兩種結(jié)構(gòu)中的哪一種和此紅外數(shù)據(jù)吻合（И）11從以下紅外數(shù)據(jù)來鑒定特定的二甲苯:化合物A:吸收帶在767和692cm-1處化合物B:吸收帶在792cm-1處化合物C:吸收帶在742cm-1處(A,間位;B,對位;C,鄰位)12一種溴甲苯,C7H7Br,在801cm-1處有一個單吸收帶,它的正確結(jié)構(gòu)是什么(對-溴甲苯)13一種氯苯在900和690cm-1間無吸收帶,它的可能結(jié)構(gòu)是什么(六氯苯)14下面兩個化合物的紅外光譜有何不同15圖5-19示出了不同條件下,丁二烯(1,3)均聚的紅外光譜圖,試指出它們的鍵結(jié)構(gòu).16下列基團的vC-H出現(xiàn)在什么位置—CH3，—CH=CH2，—C≡CH，—CO—H（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）（Ⅳ）（Ⅰ：2960和2870cm-1；Ⅱ：3040-3010cm-1；Ⅲ：3300cm-1；Ⅳ：2720cm-1）17順式環(huán)戊二醇-1，2的CCl4稀溶液，在3620cm-1及3455cm-1處出現(xiàn)兩個吸收峰？為什么？18下面兩個化合物中，哪一個化合物vC=O吸收帶出現(xiàn)在較高頻率？為什么？ab(a＞b)19某化合物的分子式為C4H5N，紅外光譜如圖5-20所示，試推斷其結(jié)構(gòu)。（CH2=CH-CH2-CN）20某化合物的分子式為C6H10O，紅外光譜如圖5-21所示，試推斷其結(jié)構(gòu)。（異丙叉丙酮）21某化合物的分子式為C8H14O3，紅外光譜如圖5-22所示，試推斷其結(jié)構(gòu)。（CH3CH2CH2CO-O-CO-CH2CH2CH3）第八章分子發(fā)光——熒光、磷光和化學(xué)發(fā)光法1試從原理、儀器兩方面對分子熒光、磷光和化學(xué)發(fā)光進行比較。2闡明原子熒光、某熒光和分子熒光的產(chǎn)生原理。3解釋下列名詞（1）量子產(chǎn)率（2）熒光猝滅（3）系間竄躍（4）振動弛豫（5）重原子效應(yīng)4區(qū)別8-14譜圖中的三個峰：吸收峰、熒光峰、磷光峰，并說明判斷原則。5若10ug/mL的核黃素的吸收曲線（實線）與熒光曲線（虛線）如圖8-15所示，試擬出測定熒光的實驗條件（激發(fā)光波長和發(fā)射光波長）6闡明無機離子形成熒光化合物的條件。7根據(jù)萘和菲的譜圖（8-16，17），設(shè)計-分析方法檢測其混合物中的萘、菲。8簡述流動注射分析法及其特點。第九章激光光譜分析法1解釋下列名詞（1）自發(fā)輻射與受激輻射；（2）拉曼散射與瑞利散射；（3）彈性碰撞與非彈性碰撞；（4）退偏度2產(chǎn)生激光的必要條件有哪些，并說明其理由3試對常用的三種氣體激光器（氦-氖、二氧化碳、氬離子）的特性進行比較4簡要說明固體激光器中三能級系統(tǒng)與四能級系統(tǒng)的區(qū)別5簡述激光在分析化學(xué)中的應(yīng)用6散射光有幾種？它們各具有什么特點？7具有哪些分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)能產(chǎn)生拉曼光譜，為什么？8根據(jù)圖9-13，可得到有關(guān)CCl4產(chǎn)生拉曼光譜時的哪些信息，圖中外層線表示偏振器在平行方向上時散射光的強度，內(nèi)層線表示偏振器在垂直方向上時散射光的強度9試對拉曼光譜法和紅外光譜法進行比較10根據(jù)圖9-14推斷某化合物的結(jié)構(gòu)（相對分子質(zhì)量為54）第十八章色譜法原理1用3米長的填充柱得到如圖18-9所示的分離，為了得到1.5的分辨率，柱子長度最短需多少？（0.75m）2已知某組份峰的底寬為40，保留時間為400，（1）計算此色譜柱的理論塔板數(shù)；（1600塊）（2）若柱長為1.00m，求此理論塔板高度（0.625mm）3在某氣液色譜柱上組份A流出需15.0min，組份B流出需25.0min，而不溶于固定相的物質(zhì)C流出需2.0min，問：（1）B組份相對于A的相對保留時間是多少？（1.77）（2）A組份相對于B的相對保留時間是多少？(0.57)（3）組份A在柱中的容量因子是多少？(6.5)（4）組份B流出柱子需25.0min，那么，B分子通過固定相的平均時間是多少？(23.0min)4組份P和Q在某色譜柱上的分配系數(shù)分別為490和460,那么,哪一個組份先流出色譜柱(Q)5混合樣品進入氣液色譜柱后,測定各組份的保留時間為:空氣45,丙烷1.5min,正戊烷2.35min,丙酮2.45min,丁醛3.95min,二甲苯15.0min,當使用正戊烷做基準組份時,各有機化合物的相對保留時間為多少(丙酮1.06)6在某色譜分析中得到下列數(shù)據(jù):保留時間(tR)為5.0min,死時間(tM)為1.0min,液相體積(VS)為2.0mL,柱出口載氣體積流速(Ue)為50mL/min,試計算:(1)分配比k;(4.0)(2)死體積Vm;(50mL)(3)分配系數(shù)K;(100)(4)保留體積VR(250mL)7某色譜峰峰底寬為50,它的保留時間為50min,在此情況下,該柱子有多少塊理論塔板(57600塊)8在一根已知有8100塊理論塔板的色譜柱上,異辛烷和正辛烷的調(diào)整保留時間為800和815,設(shè)(k+1)/k=1,試問:(1)如果一個含有上述兩組份的樣品通過這根柱子,所得到的分辨率為多少(0.414)(2)假定調(diào)整保留時間不變,當使分辨率達到1.00時,所需的塔板數(shù)為多少(47234塊)(3)假定調(diào)整保留時間不變,當使分辨率為1.5時,所需要的塔板數(shù)為多少12已知R=2(tR2-tR1)/(Y2+Y1),設(shè)相鄰兩峰的峰底寬度相等,證明R=13根據(jù)范第姆特方程，推導(dǎo)出以A、B、C常數(shù)表示的最佳線速度和最小塔板高度。14長度相等的二根色譜柱，其范第姆特常數(shù)如下：ABC柱10.18cm0.40cm2-10.24柱20.05cm0.50cm2-10.10(1)如果載氣流速是0.50cm-1,那么,這兩根柱子給出的理論塔板數(shù)哪一個大(相等)(2)柱1的最佳流速是多少(1.29cm-1)15當色譜柱溫為150℃時,其范第姆特方程中的常數(shù)A=0.08cm,B=0.15cm2-1,C=0.03,這根柱子的最佳流速為多少所對應(yīng)的最小塔板高度為多少(u最佳=2.24cm-1;H最小=2.14mm)16組份A和B在一根30cm柱上分離,其保留時間分別為16.40和17.63min;峰底寬分別為1.11和1.21mm,不被保留組份通過色譜柱需1.30min,試計算:(1)分離度(1.06)(2)柱子的平均塔板數(shù)(3.34某103)(3)板高H(8.71某10-3cm)(4)分離度RS=1.5時.所需柱長(60.1cm)(5)在長柱子上,組份B的保留時間(35.3min)17假設(shè)兩組份的調(diào)整保留時間分別為19及20min,死時間為1min,計算:(1)較晚流出的第二組份的分配比k2;(20)(2)欲達到分離度R=0.75時所需的理論塔板數(shù)(39塊)第十九章氣相色譜法1試用方框圖說明氣相色譜儀的流程。2熱導(dǎo)池、氫火焰檢測器是根據(jù)何種原理制成的？3熱導(dǎo)池檢測器的靈敏度測定：進純苯1uL，苯的色譜流出峰高為4mV，半峰寬為1min，柱出口載氣流速為20mL/min，求該檢測器靈敏度。（91mVmL/mg）4氫焰檢測器靈敏度測定：注入含苯0.05%的CS2溶液1uL,苯的色譜峰高為10cm,半峰寬為0.5cm,記錄儀紙速為1cm/min,記錄紙每厘米寬為0.2mV,總機械噪音為0.02mV,求其靈敏度和檢測限.(1.36某108mV/g,1.47某10-10g/)5以正丁烷-丁二烯為基準,在氧二丙腈和角鯊?fù)樯蠝y得的相對保留值分別為6.24和0,95,試求正丁烷-丁二烯相對保留值為1時,固定液的極性P.(2.7)6已知含n-C10,n-C11和n-C12烷烴的混合物,在某色譜分析條件下流出時n-C10和n-C12調(diào)整保留時間分別為10和14min,求n-C11的調(diào)整保留時間.(11.8)7在某一色譜分析條件下,把含A和B以及相鄰的兩種正構(gòu)烷烴的混合物注入色譜柱分析,A在相鄰的兩種正構(gòu)烷烴之間流出,它們的保留時間分別為10、11和12min，最先流出的正構(gòu)烷烴的保留指數(shù)為800，而組份B的保留指數(shù)為882.3,求組份A的保留指數(shù),試問A和B有可能是同系物嗎(IA=852.3,不是)8進樣速度慢,對譜峰有何影響9用氣相色譜法分離正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇以20%聚乙二醇-20000于ChromoorbW上為固定相，以氫為流動相時，其保留時間順序如何？10根據(jù)范氏方程解釋柱溫和載氣流速對柱效能的影響，若要實現(xiàn)色譜的快速分析如何選擇操作條件？11根據(jù)碳數(shù)規(guī)律，推導(dǎo)下式I某=100{n+[lgt’R(某)-lgt’R(n)]/[lgt’R(n+1)-lgt’R(n)]}12已知CO2氣體體積含量分別為80%、40%、20%時，其峰高分別為100、50、25mm（等體積進樣），試作出外標曲線，現(xiàn)進一個等體積的樣品，CO2的峰高為75mm，試問此樣品中CO2的體積百分含量是多少？（60%）13醋酸甲酯、丙酸甲酯、n-丁酸甲酯在鄰苯二甲酸二葵酯上的保留時間分別為2.14、4.32、8.63min，試指出它們在阿