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分析化学第六版仪器分析课后答案李发美

分析化学第六版仪器分析课后答案李发美
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第十一章紫外-可见分光光度法思考题和习题 1.名词解释:吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。 2.什么叫选择吸收?它与物质的分子结构有什么关系?物质对不同波长的光吸收程度不同,往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。由于各种物质分子结构不同,从而对不同能量的光子有选择性吸收,吸收光子后产生的吸收光谱不同,利用物质的光谱可作为物质分析的依据。 3.电子跃迁有哪几种类型?跃迁所需的能量大小顺序如何?具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱?紫外吸收光谱有何特征?电子跃迁类型有以下几种类型:ζ→ζ*跃迁,跃迁所需能量最大; n →ζ*跃迁,跃迁所需能量较大,π→π*跃迁,跃迁所需能量较小;n→ π*跃迁,所需能量最低。而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内,配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。分子结构中能产生电子能级跃迁的化合物可以产生紫外吸收光谱。紫外吸收光谱又称紫外吸收曲线,是以波长或波数为横坐标,以吸光度为纵坐标所描绘的图线。在吸收光谱上,一般都有一些特征值,如最大吸收波长(吸收峰),最小吸收波长(吸收谷)、肩峰、末端吸收等。4.Lambert-Beer 定律的物理意义是什么?为什么说 Beer 定律只适用于单色光?浓度 C 与吸光度 A 线性关系发生偏离的主要因素有哪些?朗伯-比耳定律的物理意义:当一束平行单色光垂直通过某溶液时,溶液的吸光度 A 与吸光物质的浓度 c 及液层厚度 l 成正比。 Beer 定律的一个重要前提是单色光。也就是说物质对单色光吸收强弱与吸收光物质的浓度和厚度有一定的关系。非单色光其吸收强弱与物质的浓度关系不确定,不能提供准确的定性定量信息。浓度 C 与吸光度 A 线性关系发生偏离的主要因素(1)定律本身的局限性:定律适用于浓度小于 0.01 mol/L 的稀溶液,减免:将测定液稀释至小于 0.01 mol/L 测定(2)化学因素:溶液中发生电离、酸碱反应、配位及缔合反应而改变吸光物质的浓度等导致偏离 Beer 定律。减免:选择合适的测定条件和测定波长(3)光学因素:非单色光的影响。减免:选用较纯的单色光;选max 的光作为入射光杂散光的影响。减免:选择远离末端吸收的波长测定散射光和反射光:减免:空白溶液对比校正。非平行光的影响:减免:双波长法(4)透光率测量误差:减免:当± 0.002<ΔT< ± 0.01 时,使 0.2

5.紫外-可见分光光度计从光路分类有哪几类?各有何特点? (1)单光束分光光度计。 (2)双光束分光光度计。 (3)双波长分光光度计。 (4)双重单色器分光光度计。 (5)配置光多道二极管阵列检测器的分光光度计 6.简述紫外-可见分光光度计的主要部件、类型及基本性能。紫外-可见分光光度计的基本结构是由五个部分组成:即光源、单色器、吸收池、检测器和信号指示系统。 1.光源:常用的光源有热辐射光源和气体放电光源两类。热辐射光源用于可见光区,如钨丝灯和卤钨灯;气体放电光源用于紫外光区,如氢灯和氘灯。 2.单色器:单色器一般由入射狭缝、准光器(透镜或凹面反射镜使入射光成平行光)、色散元件、聚焦元件和出射狭缝

1

等几部分组成。其核心部分是色散元件,起分光的作用,主要有棱镜和光栅。 3.吸

收池:一般有石英和玻璃材料两种。石英池适用于可见光区及紫外光区,玻璃吸收池只能用于可见光区。 4.检测器:常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。 5.信号指示系统:常用的信号指示装置有直读检流计、电位调节指零装置以及数字显示或自动记录装置等。 7.简述用紫外分光光度法定性鉴定未知物方法。紫外分光光度法定性鉴定未知物的光谱依据是:吸收光谱的形状、吸收峰的数目和位置及相应的摩尔吸光系数,而最大吸收波长及相应的是定性分析的最主要参数。

(1)比较吸收光谱曲线法吸收光谱的形状、吸收峰的数目和位置及相应的摩尔吸光系数,是定性分析的光谱依据,而最大吸收波长相应的及

是定性分析的最主要参数。比较法有标准物质比较法和标准谱图比较法两种。①. 标准物质比较法:利用标

准物质比较,在相同的测量条件下,测定和比较未知物与已知标准物的吸收光谱曲线,如果两者的光谱完全一致,则可以初步认为它们是同一化合物。②. 标准谱图比较法:利用标准谱图或光谱数据比较。 8.举例说明紫外分光光度法如何检查物质纯度。(1)如果一个化合物在紫外区没有吸收峰,而其中的杂质有较强的吸收,就可方便的检该化合物中是否含有微量的杂质。主成分无吸收,杂质有吸收→直接考察杂质含量(2)如果一个化合物在紫外可见区有较强的吸收带,有时可用摩尔吸收系数来检查其纯度。主成分强吸收,杂质无吸收 / 弱吸收→与纯品比E↓ 杂质强吸收 >> 主成分吸收→与纯品比E↑,光谱变形9.为什么最好在λmax 处测定化合物的含量?根据 Beer 定律,物质在一定波长处的吸光度与浓度之间有线性关系。因此,只要选择一定的波长测定溶液的吸光度,即可求出浓度。选被测物质吸收光谱中的吸收峰处,以提高灵敏度并减少测定误差。被测物如有几个吸收峰,可选不易有其它物质干扰的,较高的吸收峰,最好是在λmax 处。 10.说明双波长消去法和系数倍率法的原理和优点。怎样选择λ 1 和λ2? 11.说明导数光谱的特点。 (1)导数光谱的零阶光谱极小和极大交替出现,有助于对吸收曲线峰值的精确测定。 (2)零阶光谱上的拐点,在奇数阶导数中产生极值,在偶数阶导数中通过零。这对肩峰的鉴别和分离很有帮助。 (3)随着导数阶数增加,极值数目增加(极值=导数阶数十 1),谱带宽度变小,分辨能力增高,可分离和检测两个或者以上重叠的谱带。 (4)分子光谱中。往往由于相邻吸收带的重叠.使吸收曲线产生峰位移动,峰形不对称。出现肩峰等现象、可因相邻吸收带的强弱差别不同,相隔距离远近以及相重叠的部分多少而变化,这冲变化,有时在吸收光谱曲线上的表现可以是很微弱而不易辨别的。而在导数图上则有明显的表现。 12.以有机化合物的官能团说明各种类型的吸收带,并指出各吸收带在紫外-可见吸收光谱中的大概位置和各吸收带的特征。(1)带: R 由含杂原子的不饱和基团的n →π*跃迁产生, C=O;如 C=N;—N=N—,λ200~400nm,其强度较弱ε<100。(2)K 带:由共轭双键的π→ π*跃迁产生,如(—CH=CH—)n,—CH=C—CO—,其λ>200nm,ε>104。(3)带: B 苯环本身振动及闭合环状共轭双键π-π*跃迁而产生的吸收带,是芳香族化合物的主要特征吸收带,λ256nm,其宽带,具有精细结构;ε~200。(4)E 带:由苯环环形共轭系统的π→ π*跃迁产生,也是芳香族化合物的特征吸收带其中 E1 带 180nm,εmax>104 (常观

察不到) 2 带 200nm,εmax=7000。,E (5)电荷转移吸收带:有电子给予体和电子接受体的有机或无机化合物电荷转移跃迁。其λ范围宽,ε>104。(6)配位体场吸收带:配合物中心离子 d-d 或 f-f 跃迁产生。可延伸至可见光区,ε<102。 13.安络血的摩尔质量为 236,将其配成每 100ml 含 0.4962mg 的溶液,盛于 1cm 吸收池中,在λmax 为 355nm 处测得 A 值为 0.557,试求安络血的 E1 cm 及ε值。( E1 cm =1123,ε=2.65×104)

1%

1%

2

1% A = E1cmCl

A 0.557 = = 1123 Cl 0.4962 × 10 3 × 1 M 1% 236 ε = E1cm = × 1123 =

2.65 × 10 4 10 10

1% E1cm =

14.称取维生素 C 0.05g 溶于 100ml 的 0.005mol/L 硫酸溶液中,再准确量取此溶液 2.00ml 稀释至 100ml,取此溶液于 1cm 吸收池中,λmax245nm 处测得 A 值为 0.551,在求试样中维生素 C 的百分含量。( E1 cm 245nm=560)1%

(98.39%)

Cx =

0.0500 × 2.00 = 0.00100 (g/100ml) 100 1% As = E1cm sCl = 560 × 0.00100 × 1 = 0.560 0.557 Cx A × 100% = x × 100% = × 100 Cs As 0.560

(T2=77.46%,T3=46.48%,T4=36.00%)

样 =

15.某试液用 2.0cm 的吸收池测量时 T=60%,若用 1.0cm、3.0cm 和 4.0cm 吸收池测定时,透光率各是多少?

由公式A = lg T = ECl l = 2.0cm, EC = lg T lg 0.60 = = 0.1109 l 2.0 l = 1.0cm, lg T1 = 0.1109 × 1 = 0.1109 T1 = 77.5% l = 3.0cm, lg T3 = 0.1109 × 3 = 0.3327 l = 4.0cm, lg T1 = 0.1109 × 4 = 0.4436

溶液中 Fe3+的含量(mg/L)。 (10.07g/ml)

1% A样 E1cmC样l C样 = 1% = A标 E1cmC标l C标

T1 = 46.5% T4 = 36.0%

16.有一标准 Fe3+溶液,浓度为 6g/ml,其吸光度为 0.304,而试样溶液在同一条件下测得吸光度为 0.510,求试样

C样 =

A样C标0.510 × 6.00 = = 10.1 g/ml = 10.1 (mg/L) A标 0.304

17. 2.481mg 的某碱(BOH)的苦味酸(HA)盐溶于 100ml 乙醇中, 1cm 的吸收池中测得其 380nm 处吸光度为 0.598,将在已知苦味酸的摩尔质量为 229,求该碱的摩尔质量。(已知其摩尔吸光系数ε为2×104) (M=619)

BOH + HA → BA + H 2O

% ε = E11cm

M 10 0.598 229 1 + B × 3 2.481 × 10 × 1 10

2.00 × 10 4 = B = 602

M = BOH = 602 + 17 = 619

3

18.有一化合物在醇溶液中的λmax 为 240nm,其ε为 1.7×104 ,摩尔质量为 314.47。试问配制什么样浓度(g/100ml)测定含量最为合适。

(3.70×1041.48×103,最佳8.03×104) 吸光度在 0.2~0.7 之间时为分光光度法的最适宜范围。设 l=1cm

1% E1cm = ε ×

10 10 = 1.7 × 104 × = 541 M 314.47 A 1% A = E1cmCl C = 1% E1cm × l

0.2 = 3.7 × 10 4 (g/100ml) 541× 1 0.7 上限C2 = = 1.3 × 10 4 (g/100ml) 541× 1 故最适宜浓度范围为: 3.7 × 10 4 ~ 1.3 × 10 4 g/100ml 下限C1 =

19.金属离子 M+与配合剂 X形成配合物 MX,其它种类配合物的形成可以忽略,在 350nm 处 MX 有强烈吸收,溶液中其它物质的吸收可以忽略不计。包含

0.000500mol/L M+和 0.200mol/L X的溶液,在 350nm 和 1cm 比色皿中,测得吸光度为 0.800;另一溶液由 0.000500mol/L M+和 0.0250mol/L X组成,在同样条件下测得吸光度为 0.640。设前一种溶液中所有 M+均转化为配合物,而在第二种溶液种并不如此,试计算 MX 的稳定常数。(K 稳=163)

A = εCl C2 =

ε=

A1 0.800 = = 1600 C1 × l 0.000500 × 1

0.640 A2 = = 0.000400 ε × l 1600 × 1 [ MX ] 0.000400 K稳 = = = 162.5 [ M ][ X ] (0.000500 0.000400) × (0.0250 0.000400)

20.K2CrO4 的碱性溶液在 372nm 有最大吸收。已知浓度为 3.00×105mol/L 的K2CrO4 碱性溶液,于 1cm 吸收池中,在 372nm 处测得 T=71.6%。求(a)该溶液吸光度;(b)K2CrO4 溶液的εmax;(c)当吸收池为 3cm 时该溶液的T%。 (A=0.145,εmax=4833,T=36.73%)

A = lg T = lg 0.716 = 0.145

ε max =

A 0.145 = = 4833 Cl 3.00 × 105 × 1

5

T = 10εCl = 104833×3.00×10

×3

= 36.7%

21.精密称取 VB12 对照品 20mg,加水准确稀释至 1000ml,将此溶液置厚度为1cm 的吸收池中,在λ=361nm 处测得其吸收值为 0.414,另有两个试样,一为 VB12 的原料药,精密称取 20mg,加水准确稀释至 1000ml,同样在 l=1cm,λ=361nm 处测得其吸光度为 0.400。一为 VB12 注射液,精密吸取 1.00ml,稀释至 10.00ml,同样测得其吸光度为 0.518。试分别计算 VB12 原料药及注射液的含量。 (原料药%=96.62,注射液含量=0.250mg/ml)

A对0.414 = = 207 Cl 20.0 × 10 3 × 100 × 1 1000 A 1000 0.400 × × 10 1% E1cml 100 原料药= × 100% = 207 × 1 3 × 100% = 96.6% 3 20.0 × 10 20.0 × 10 A 1 0.518 3 标示量注射液= 1% × 10 × = × 103 × 0.1 = 0.250 mg/ml E1cml 10 207 × 1

1% E1cm =

4

22.有一 A 和 B 两化合物混合溶液,已知 A 在波长 282nm 和 238nm 处的吸光系数 E1 cm 值分别为 720 和 270;而 B 在在上述两波长处吸光度相等。现把 A 和 B 混合液盛于 1.0cm 吸收池中,测得λmax282nm 处的吸光度为

0.442;λmax238nm 处的吸光度为 0.278,求 A 化合物的浓度(mg/100ml)。

(0.364mg/100ml)

a+ a b A282bnm = A282 nm + A282 nm = 0.442 a+ a b A238bnm = A238 nm + A238

nm = 0.278 a+ a+ a a a a 两式相减A282bnm A238bnm = A282 nm A238 nm = ( E282 nm E238 nm )Ca l

1%

0.442 0.278 = (720 270)Ca Ca = 0.000364 g / 100ml = 0.364mg / 100ml 23.配制某弱酸的 HCl 0.5mol/L、NaOH 0.5mol/L 和邻苯二甲酸氢钾缓冲液(pH=4.00)的三种溶液,其浓度均为含该弱酸 0.001g/100ml。在λmax=590nm 处分别测出其吸光度如表。求该弱酸 pKa 。(pKa=4.14) pH 4 碱酸 A

(λmax590nm) 0.430 1.024 0.002 主要存在形式 [HIn]与[In] [In] [HIn]

HIn = H Ka =

+ +

+ In

[ H ][ In ] [ HIn]

pK a = pH + lg

[ HIn] [ In ]

在pH = 4的缓冲溶液中, HIn]和[ In ]共存,则该弱酸在各溶液中的分析浓度为C Hin + C In , [ 即0.001g / 100ml 缓冲液中:A

= 0.430 = E HIn C HIn + E In C In

In HIn

碱性溶液中:A 酸性溶液中:A

= 1.024 = E In (C HIn + C In ) = 0.002 = E HIn (C HIn + C In ) 0.002 1.024 × C HIn + × C In (C HIn + C In ) (C HIn + C In ) [ HIn] = 4 + lg 1.3879 = 4.14 [ In ]

后两式代入第一式0.430 = C HIn = 1.3879 C In

pK a = pH + lg

24.有一浓度为 2.00×10-3mol/L 的有色溶液,在一定波长处,于 0.5cm 的吸收池中测得其吸收度为 0.300,如果在同一吸收波长处,于同样的吸收池中测

得该物质的另一溶液的百分透光率为 20%,则此溶液的浓度为多少?

(4.66×103mol/L)

A = lg T = ECl A1 C = 1 lg T2 C2 C样= lg T × C1 lg(20%) × 2.0 × 10

3 = = 4.66 × 10 3 (mol/L) A1 0.300

25.含有 Fe3+的某药物溶解后,加入显色剂 KSCN 溶液,生成红色配合物,用1.00cm 吸收池在分光光度计 420nm 波长处测定,已知该配合物在上述条件下ε值为1.8×104,如该药物含 Fe3+约为 0.5%,现欲配制 50ml 试液,为使测定相对误差最小,应称取该药多少克?(Fe=55.85)当 A=0.434 时,测定结果的相对误差最小 (0.135g)

5

A = εCl

0.434 = 2.411× 10 5 (mol/L) 1.80 × 104 × 1 m × 0.5% 50 × 10 = 2.411× 105 × m = 0.135g 55.85 1000 C=

A

ε ×l

=

26.精密称取试样 0.0500g, 250ml 量瓶中,置加入 0.02mol/L HCl 溶解,稀释至刻度。准确吸取 2ml,稀释至 100ml,以 0.02mol/L HCl 为空白,在263nm 处用 1cm 吸收池测得透光率为 41.7%,其摩尔吸收系数为 12000,被测物摩尔质量为 100.0,试计算 E1cm (263nm)和试样的百分含量。

1%

(1200,79.17%)

A = lg T = lg 0.417 = 0.380

1% E1cm =

12000 × 10 = 1200 M 100.0 A 1 250 0.380 1 250 × 100 × × × 100 × × 1% E1cml 100 2 100 2 = 79.2% = × 100% = 1200 × 1 0.0500 0.0500 × 10 =

第十五章质谱法思考题与习题

ε

1.简述质谱仪的组成部分及其作用,并说明质谱仪主要性能指标的意义。质谱仪,其基本组成是相同的。都包括进样系统、离子源、质量分析器、检测器和真空系统。进样系统:把被分析的物质,即样品送进离子源。离子源:将欲分析样品电离,得到带有样品信息的离子. 质量分析器:将离子源产生的离子按 m/z 顺序分离开来。检测器:用以测量、记录离子流强度而得出质增图。真空系统:保证离子源中灯丝的正常工作,保证离子在离子源和分析器正常运行,消减不必要的离子碰撞,散射效应,复合反应和离子-分子反应,减小本底与记忆效应, 衡量一台质谱仪性能好坏的指标包括灵敏度,分辨率,质量范围,质量稳定性等。灵敏度表示在一定的样品(如八氟萘或六氯苯),在一定的分辨率下,产生一定信噪比的分子离子峰所需的样品量。质谱仪的分辨率表示质谱仪把相邻两个质量分开的能力质量范围是质谱仪所能测定的离子质荷比的范围。质量稳定性主要是指仪器在工作时质量稳定的情况,质量精度是指质量测定的精确程度。2.在质谱图中,离子的稳定性与其相对丰度有何关系?由于键断裂的位置不同,同一分子离子可产生不同质荷比的碎片离子,而其相对丰度与键断裂的难易以及化合物的结构密切相关,离子的稳定性越高,其相对丰度越大。因此,碎片离子的峰位(m/z)及相对丰度可提供化合物的结构信息。 3、指出含有一个碳原子和一个氯原子的化合物,可能的同位素组合有哪几种?它们将提供哪些分子离子峰?可能的同位素组合有 C12Cl35、C13Cl35、C12Cl37、C13Cl37;提供的分子离子峰为 M、M+1、M+2、M+3。 4.某化合物的分子离子峰的 m/z 值为 201,由此可得出什么结论?由于多数分子易失去一个电子而带一个电荷,分子离子的质荷比是质量数被 1 除,即 m/1。因此,分子离子峰的质荷比值就是它的分子量。该化合物的分子离子峰的 m/z 值为 201,由此可得出其分子量为 201。5.某质谱仪能够分开 CO (27.9949)和 N 2 (28.0062)两离子峰,该仪器的分辨率至少是多少?

+

+

R=

M 27.9949 = ≈ 2500 M 28.0062 27.9949

6、在邻甲基苯甲酸甲酯 C9H10O2(M=150)质谱图 m/z 118 处观察到一强峰,试解释该离子的形成过程。

6

O C O CH3 CH2 H

+ C O CH2

+ CH3OH

7.试表示 5-甲基庚烯-3 的主要开裂方式及产物,说明 m/z 97 和 m/z 83 两个碎片离子的产生过程。

CH3 H3C CH2 CH CH CH CH2 CH3 + H3C CH2 CH CH CH CH2 CH3

+

CH3 CH CH CH CH2 CH3

8.试述在综合解析中各谱对有机物结构推断所起的作用。为何一般采用质谱作结构验证?一般紫外光谱可判断有无共轭体系;红外光谱可判断化合物类别和有哪些基团存在,以及该基团与其他基团相连接的信息;NMR 氢谱的偶合裂分及化学位移常常是推断相邻基团的重要线索,NMR 碳谱的 6 值以及是否表现出分子的对称性,对确定取代基的相互位置十分有用;质谱的主要碎片离子间的质量差值以及重要重排离子等,均可得出基团间相互连接的信息。在质谱中的大多数离子峰均是根据有机物自身裂解规律形成的,各类有机化合物在质谱中的裂解行为与其基团的性质密切相关。因此一般采用质谱作结构验证 9、某一脂肪胺的分子离子峰为 m/z 87,基峰为 m/z 30,以下哪个结构与上述质谱数据相符?为什么?(A)

α位无取代基的伯胺形成的基峰为 CH2=NH2 (m/z 30) 10.初步推断某一酯类(M=116)的结构可能为 A 或 B 或 C,质谱图上 m/z 87、m/z 59、m/z 57、m/z29 处均有离子峰,试问该化合物的结构为何?(B)(A)(CH 3)CHCOOC2 H 5 2 (B) C 2 H 5 COOC3 H 7 (C) C 3 H 7 COOCH3

m/z 87、m/z 59、m/z 57、m/z29 分别为 C3H7-O-C≡O+、O C3H7+、C2H5-C≡O+、C2H5+。 11、3,3-二甲基已烷在下述质荷比(m/z)的峰中,最强峰的质荷比为何值?为什么?(D) A、 85 B、 29 C、 99 D、 71

CH3 H3C CH2 C CH2 CH2 CH3 CH3

m/z=71

CH3 H3C CH2 C

+

+

CH2 CH2 CH3

CH3

12.下列化合物哪些能发生 McLafferty 重排?试写出重排过程及重排离子的

m/z 值。

( B)

( C) C H 3C H 2C H 2CO O C H 3

(A、C)

参考教材 Page 318~319 McLafferty 重排的示例。无γ H)(B 13.下列化合物哪些能发生 RDA 重排?试写出重排过程及主要碎片离子的 m/z 值。(BD)

7

参考教材 Page 319~320 RDA 重排的示例 14.鉴别下列质谱(图 15-23)是苯甲酸甲酯(C6H5COOCH3),还是乙酸苯酯(CH3COOC6H5),并说明理由及峰的归属。(C6H5COOCH3)

m/z 105 是苯甲酰(C6H5CO+)碎片离子峰,与之相对应的应有 m/z 77 和 m/z 51 的碎片离子峰出现。只有苯甲酸甲酯(C6H5COOCH3)才能产生 m/z 105 的碎片离子。峰的归属如下:

m/z 136

M+.

m/z 105

+

m/z 77

m/z 51

15.某未知物的分子式为 C8H16O,质谱如图所示,试推测出其结构并说明峰归属。(3-甲基-庚酮-2)

解:(1)U=l,可能是酮、醛、烯醇等化合物。 (2)主要离子峰有:m/z 128、85、72、57、43、41、29 等,基峰 m/z 43 是甲基酮的特征离子,是由α裂解产生:

未知物为甲基酮已经证明,而己烷基的结构则需由其他碎片离子来证明。m/z 72 与分子离子 m/z 128 均为偶数,故 m/z 72 应为 McLafferty 重排离子,且在 3 位 C 上必定有甲基,否则只能产生 m/z 58 离子。

8

根据分子式,R′应为乙基,除了 3 位 C 有甲基外,其他烷基部分均为直链,这由 m/z 29、43、57 等直链烷基特征峰可得到证明。故化合物的结构式为:

16、某化合物的质谱如图所示,试推测其结构并说明峰归属。

(1) m/z 84 (M,100)、85 (6.7)、86 (0.2),M 为偶数,相对分子质量较小,不大可能含偶数个 N,所以含 C、H、O,根据同位素峰强度计算分子式:

nC=6.7/1.1=6,nO=(0.2-0.006×62)/0.2 = 0 (不含氧),nH = 84-6×12=12。分子式为 C6H12。 (2) U = 1,未知物含有一个双键,是烯烃。 (3) 碎片离子 m/z 42、56 及 69 可能分别为 C3H5+、C4H8+·及 C5H9+。m/z 41 是烯烃的特征离子之一,由于未知物的相对分子质量是 84,因而只能是 1-己烯或 2-甲基-1-戊烯。其裂解情况如下:

m/z 41 离子可以证明烯键在分子结构式的一端,但不易证明是直接或支链-1-烯;m/z 56 离子为基峰,偶数质量单位为重排离子。在上述两种结构中只有2-甲基-1-戊烯经麦氏重排后能产生 m/z 为 56 的重排离子。

m/z 69 碎片离子峰主要是断掉支链甲基而形成:

m/z 84 是分子离子M+· 。综上所述,2-甲基-1-戊烯。

2 17.某化合物的紫外光谱:λ max 5

C H OH

262nm(εmax 15);红外光谱:3330~2500cm1 间有强宽吸收,1715 cm1 处有强

宽吸收;核磁共振氢谱:δ11.0 处为单质子单峰,δ2.6 处为四质子宽单峰,δ2.12 处为三质子单峰,质谱如图 16-25 所示。参照同位素峰强比及元素分析结果,分子式为 C5H8O3,试推测其结构式。

9

(CH3COCH2CH2COOH) (1) (2) (3) U=2 : UV262nm(ε max 15) R 带 IR 3330~2500cm1:ν-OH; 1715 cm1:ν-C=O (峰宽可能是 C=O 与酸的 C=O 的吸收重叠)

原子吸收分光光度法思考题和习题 1.在原子吸收分光光度法中为什么常常选择共振吸收线作为分析线?原子吸收一定频率的辐射后从基态到第一激发态的跃迁最容易发生,吸收最强。对大多数元素来说,共共振线(特征谱线)是元素所有原子吸收谱线中最灵敏的谱线。因此,在原子吸收光谱分析中,常用元素最灵敏的第一共振吸收线作为分析线。 2.什么叫积分吸收?什么叫峰值吸收系数?为什么原子吸收分光光度法常采用峰值吸收而不应用积分吸收?积分吸收与吸收介质中吸收原子的浓度成正比,而与蒸气和温度无关。因此,只要测定

了积分吸收值,就可以确定蒸气中的原子浓度但由于原于吸收线很窄,宽度只有约 0.002nm,要在如此小的轮廓准确积分,要求单色器的分辨本

领达 50 万以上,这是一般光谱仪不能达到的。Waish 从理论上证明在吸收池内元素的原子浓度和温度不太高且变比不大的条件下,峰值吸收与待测基态原子浓度存在线性关系,可采用峰值吸收代替积分吸收。而峰值吸收系数的测定、只要使用锐线光源,而不要使用高分辨率的单色器就能做别。 3.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。 4.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。

10

5.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。 6.什么叫灵敏度、检出限它们的定义与其他分析方法有何异同.什么叫灵敏度、检出限它们的定义与其他分析方法有何异同它们的定义与其他分析方法有何异同原子吸收分光光度法的灵敏度,它表示当被测元素浓度或含量改变一个单位时吸收值的变化量。检出限是指能以适当的置信度被检出的元素的最小浓度(又称相对检出限)或最小量(又称绝对检出限) 原子吸收分光光度法在定义灵敏度时,并没有考虑测定时的噪声,这是与其它分析方法灵敏度的定义有所不同。而检出限的定义由最小测量值 Al 导出:A1=Ab

平均

-kSb,式中,Ab

平均

是空白溶液测定的平均值。Sb 是空白溶液测定的

标准偏差,k 是置信因子。这与其它分析方法不同。 7.原子吸收分光光度法测定镁灵敏度时,若配制浓度为 2ug/ml 的水溶液,测得其透光度为 50%,试计算镁的灵敏度。0.0292ug/ml/1%)

Sc =

0 . 0044 C x 0 . 0044 C x 0 . 0044 × 2 = = = 0 . 0292 A lg T lg 0 . 5

g / ml / 1 %

8.用标准加入法测定一无机试样溶液中镉的浓度,各试液在加入镉对照品溶液后,用水稀释至 50ml,测得吸光度如下,求试样中镉的浓度。序号 1 2 3 4 试液(ml) 20 20 20 20 加入镉对照品溶液(l0 g /ml)的毫升数 0 1 2 4 (0.586mg/L)B

0.20 0.18 0.16 0.14

吸光度 0.042 0.080 0.116 0.190

A

-11.49

-15 -10

0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 -5 0

5

10

15

20

25

30

35

40

ug/ml

Cx=11.47*50ml/1000=0.575 mg/L 9.用原子吸收分光光度法测定自来水中镁的

含量。取一系列镁对照品溶液(1 g /ml)及自来水样于 50ml 量瓶中,分别加入5%锶盐溶液 2ml 后,用蒸馏水稀释至刻度。然后与蒸馏水交替喷雾测定其吸光度。其数据如下所示,计算自来水中镁的含量(mg/L)。 1 镁对照品溶液(ml) 吸光度 0.00 0.043 2 1.00 0.092 3 2.00 0.140 4 3.00 0.187 5 4.00 0.234 6 5.00 0.234 7 自来水样 20ml 0.135

(0.095mg/L)

11

0.24 0.22 0.20 0.18 0.16 0.14

A

0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

ug

从标准曲线上查出 20ml 处来水中含有 1.92 ug Mg, 自来水中 Mg 的含量为1.91*1000/20=95.5 ug/L 10. 从原理和仪器上比较原子吸收分光光法与紫外吸收分光光度法的异同点。从原理和仪器上比较原子吸收分光光法与紫外吸收分光光度法的异同点。答:相同点:(1). 均属于光吸收分析方法,且符合比尔定律; (2). 仪器装置均由四部分组成(光源,试样架,单色器,检测器及读数系统)。不同点:(1). 光源不同。分光光度法是分子吸收(宽带吸收),采用连续光源,原子吸收是原子态蒸气吸收(窄带吸收),采用锐线光源;分)(2 (2). 吸收池不同,且排列位置不同。分光光度法吸收池是比色皿,置于单色器之后,原子吸收法则为原子化器,置于单色器之前。第十一章荧光分析法思考题和习题 1.如何区别荧光、磷光、瑞利光和拉曼光?如何减少散射光对荧光测定的干扰?.如何区别荧光、磷光、瑞利光和拉曼光?如何减少散射光对荧光测定的干扰?荧光:是某些物质吸收一定的紫外光或可见光后,基态分子跃迁到激发单线态的各个不同能级,然后经过振动弛豫回到第一激发态的最低振动能级,在发射光子后,分子跃迁回基态的各个不同振动能级。这时分子发射的光称为荧光。荧光的波长比原来照射的紫外光的波长更长。磷光:是有些物质的激发分子通过振动弛豫下降到第一激发态的最低振动能层后,经过体系间跨越至激发三重态的高振动能层上,再通过振动弛豫降至三重态的最低振动能层,然后发出光辐射跃迁至基态的各个振动能层.这种光辐射称为磷光。磷光的波长比荧光更长。瑞利光:光子和物质分子发生弹性碰撞时.不发生能量的交换,仅是光子运动的方向发生改变,这种散射光叫做瑞利光,其波长和入射光相同。拉曼光:光子和物质分子发生非弹性碰撞时,在光子运动方向发生改变的同时,光子与物质分子发生能量交换,使光于能量发生改变。当光子将部分能量转给物质分子时,光子能量减少,波长比入射光更长;当光子从物质分子得到能量时,光子能量增加,波氏比入射光为短。这两种光均称为拉曼光。为了消除瑞利光散射的影响,荧光的测量通常在与激发光成直角的方向上进行,并通过调节荧光计的狭缝宽度来消除为消除拉曼光的影响可选择适当的溶剂和

选用合适的激发光波长 2.何谓荧光效率?具有哪些分子结构的物质有较高的荧光效率?.何谓荧光效率?具有哪些分子结构的物质有较高的荧光效率?荧光效率又称荧光量子效率,是物质发射荧光的量子数和所吸收的激发光量子数的比值称,用Ψf 表示。以下分子结构的物质有较高的荧光效率: (1)长共轭结构:如含有芳香环或杂环的物质。 (2)分子的刚性和共平面性:分子的刚性和共平面性越大,荧光效率就越大,并且荧光波长产生长移。 (3)取代基:能增加分子的π电子共轭程度的取代基,常使荧光效率提高,荧光长移,如-NH2、-OH、-OCH3、-CN 等。

12

3.哪些因素会影响荧光波长和强度?.哪些因素会影响荧光波长和强度? (1)温度:物质的荧光随温度降低而增强。 (2)溶剂:一般情况下,荧光波长随着溶剂极性的增大而长移,荧光强度也有增强。溶剂如能与溶质分子形成稳定氢键,荧光强度减弱。 (3)pH:荧光物质本身是弱酸或弱碱时,溶液的 pH 对该荧光物质的荧光强度有较大影响。 (4)荧光熄灭剂:荧光熄灭是指荧光物质分子与溶剂分子或溶质分子的相互作用引起荧光强度降低或荧光强度与浓度不呈线性关系的现象。 (5)散射光的干扰:包括瑞利光和拉曼光对荧光测定有干扰。 4.请设计两种方法测定溶液 Al3+的含量。一种化学分析方法,一种仪器分析方法).的含量。一种化学分析方法,一种仪器分析方法)(一种化学分析方法(配位滴定:利用铝与 EDTA 的配位反应进行滴定分析,因铝与 EDTA 的反应速率比较缓慢,而且铝对指示剂有封蔽作用,因此铝的测定一般用 EDTA 作为标准溶液,返滴定法或置换滴定法测定。仪器分析法:利作铝离子与有机试剂如桑色素组成能发荧光的配合物,通过检测配合物的荧光强度以来测定铝离子的含量。原子吸收分光光度法. 5.一个溶液的吸光度为 0.035,试计算式(12·5)括号中第二项与第一项之比。.,试计算式()括号中第二项与第一项之比。

(2.3ECl ) 2 (2.3 × 0.035) 2 ÷ 2.3ECl = ÷ (2.3 × 0.035) = 0.0403 2! 2

6.用荧光法测定复方炔诺酮片中炔雌醇的含量时,取供试品 20 片(每片含炔诺酮应为 0.540.66mg,含炔雌醇应为.用荧光法测定复方炔诺酮片中炔雌醇的含量时,, 31.5~38.5g)研细溶于无水乙醇中,稀释至 250ml,滤过,取滤液 5ml,稀释至 10ml,在激发波长 285nm 和发射波长)研细溶于无水乙醇中,,研细溶于无水乙醇中,,滤过,,, 307nm 处测定荧光强度。如炔雌醇对照品的乙醇溶液(1.4g/ml)在同样测定条件下荧光强度为 65,则合格片的荧光读处测定荧光强度。如炔雌醇对照品的乙醇溶液(),数应在什么范围内?数应在什么范围内?(58.5~71.5))

测定液中炔雌醇的浓度范围在

31.5g × 20 5ml 38.5g × 20 5ml × ~ × 250ml 10ml 250ml 10ml 即 : 1.26 ~ 1.54 g / ml之间为合格 1.4 g / ml的对照品溶液的荧光计计数为65 由 Fx C x = , 得合格片的荧光计计数应在58.5 ~ 71.5之间 Fs Cs

7.1.00g 谷物制品试样,用酸处理后分离出 VB2 及少量无关杂质,加入少量KMnO4,将 VB2 氧化,过量的 KMnO4 .谷物制品试样,及少量无关杂质,氧化,除去。量瓶,稀释至刻度。放入样品池中以测定荧光强度(用 H2O2 除去。将此溶液移入 50ml 量瓶,稀释至刻度。吸取 25ml 放入样品池中以测定荧光强度(VB2 中常含有发生荧光的杂质叫光化黄)光的杂质叫光化黄)事先将荧光计用硫酸奎宁调至刻度 100 处。测得氧化液的读数为 6.0。加入少量连二亚硫酸钠质叫光化黄。事先将荧光计用硫酸奎宁调至刻度。。,使氧化态无荧光)(Na2S2O4)使氧化态 VB2(无荧光)重新转化为 VB2,这时荧光计读数为 55。在另一样品池中重新加入 24ml 被氧化,。的 VB2 溶液,以及 1ml VB2 标准溶液( 0.5g/ml )这一溶液的读数为 92 ,计算试样中 VB2 的含量。,(0.5698g/g)) 25ml 氧化液的荧光计数为 6.0,相当于空白背景;测定液的荧光计数为 55,其中 VB2 的荧光为 55-6.0=49 24ml 氧化液+ 1ml VB2 标准溶液的荧光读数为 92,其中 VB2 标准溶液(0.5g/ml)的荧光读数为 92-6=86,则 25ml 测定液中含VB2 0.5×49/86 = 0.2849 (g)故谷物中含VB2 0.2849×50/25 = 0.5698 (g/g)第十九章气相色谱法思考题和习题

13

1.名词解释:噪音校正因子麦氏常数

检测限

死体积

分离度

程序升温

保留温度

分流进样

分流比

线性分流

相对重量

2.说出下列缩写的中文名称:TCD

FID

ECD TID

FPD

WCOT 柱

PLOT 柱

SCOT 柱

FSOT 柱

3.简述范氏方程在气相色谱中的表达式以及在分离条件选择中的应用。

H = A+

B + Cu u

A=2λdp

B = 2γ D

2 d2 0.01k 2 d p 2 k f C = C g + Cl = [ ]+[ ] 2 2 (1 + k ) Dg

3 (1 + k ) Dl

柱子的填充均匀度、载体的粒度、载气的种类及流速、固定液液膜厚度以及柱温等因素对柱效产生直接影响。有些因素影响方向相反,应全面综合考虑。(1)选择流动相最佳流速。(2)当流速较小时,可以选择相对分子质量较大的载气(如 N2,Ar),而当流速较大时,应该选择相对分子质量较小的,同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。载气(如 H2,He)(3)柱温不能高于固定液的最高使用温度,以免引起固定液的挥发流失。在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下,尽可能采用较低的温度,但以保留时间适宜,峰形不拖尾为度。(4)固定液用量:担体表面积越大,固定液用量可以越高,允许的进样量也越多,但为了改善液相传质,应使固定液膜薄一些。(5)对担体的要求:担体表面积要大,表面和孔径均匀。粒度要求均匀、细小(但不宜过小以免使传质阻力过大)(6)进样速度要快,进样量要少,一般液体试样 0.1~5uL,气体试样 0.1~10mL. (7)气化温度:气化温度要高于柱温 30-70℃。 4.某色谱柱理论塔板数很大,是否任何两种难分离的组分一定能在该柱上分离?为什么?柱效不能表示被分离组分实际分离效果,当两组分的分配系数 K 相同时,无论该色谱柱的塔板数多大,都无法分离。 5.气相色谱仪主要包括哪几部分?简述各部分的作用。载气系统.进样系统、色谱柱系统、温控系统以及检测和记录系统.载气系统的作用是获得纯净、流速稳定的载气。进样系统作用是将液体或固体试样,在进入色谱柱前瞬间气化,然后快速定量地转入到色谱柱中。色谱柱系统是色谱分析的心脏,组分分离的场所。温控系统控制气化室、柱箱和检测器的温度检测和记录系统将各组分的浓度或质量转变成相应的电信号并

记录。 6.在气相色谱中,如何选择固定液?解:样品混合物能否在色谱上实现分离,主要取决于组分与两相亲和力的差别,及固定液的性质。组分与固定液性质越相近,分子间相互作用力越强。根据此规律: (1)分离非极性物质一般选用非极性固定液,这时试样中各组分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。 (2)分离极性物质,选用极性固定液,这时试样中各组分主要按极性顺序分离,极性小的先流出色谱柱,极性大的后流出色谱柱。 (3)分离非极性和极性混合物时,一般选用极性固定液,这时非极性组分先出峰,极性组分(或易被极化的组分)后出峰。 (4)对于能形成氢键的试样、如醉、酚、胺和水等的分离。一般选择极性的或是氢键型的固定液,这时试样中各组分按与固定液分子间形成氢键的能力大小先后流出,不易形成氢键的先流出,最易形成氢键的最后流出。 (5)对于复杂的难分离的物质可以用两种或两种以上的混合固定液。以上讨论的仅是对固定液的大致的选择原则,应用时有一定的局限性。事实上在色谱柱中的作用是较复杂的,因此固定液酌选择应主要靠实践。 7.说明氢焰、热导以及电子捕获检测器各属于哪种类型的检测器,它们的优缺点以及应用范围。

14

氢焰检测器为质量型检测器,具有灵敏度高、响应快、线性范围宽等优点,是目前最常用的检测器之一,但对在氢焰中不电离的无机化合物不能检测。热导检测器为浓度型检测器,其特点为对任何气体均可产生响应,通用性好,线性范围宽、价格便宜、应用范围广。但灵敏度较低。电子捕获检测器为浓度型检测器,具灵敏度高、选择性好的特点。是目前分析痕量电负性有机化合物最有效的检测器。但对无电负性的物质如烷烃等几乎无响应 8.在气相色谱分析中,应如何选择载气流速与柱温?当 u 较小时,B/u 占主要,选择分子量大的载气如 N2,使组分的扩散系数小;当 u 较大时,Cu 占主要,选择分子量小的载气 H2,减小传质阻力项 Cu。高沸点混合物分析选择柱温可低于沸点100~150℃ 低沸点混合物选择低于平均沸点50℃至平均沸点柱温宽沸程混合物采用程序升温9.气相色谱定量分析的依据是什么?为什么要引入定量校正因子?常用的定量方法有哪几种?各在何种情况下应用?色谱定量分析是基于被测物质的量与其蜂面积的正比关系。但是由于同一检测器对不同的物质具有不同的响应值,所以两个相等量的物质得出的峰面积往往不相等,这样就不能用峰面积来直接计算物质的含量。为了使检测器产生的响应讯号能真实地反映出物质的含量,就要对响应值进行校正,因此引人“定量校正因子” 。常用的定量方法有以下几种A.外标法: 色谱定量分析中较简易的方法。适合于进样量的重现性较好和操作条件较稳定的情况。

B.内标法:当只需测定试样中某几个组份,或试样中所有组份不可能全部出峰时,可采用内标法。 C.归一化法:适合于进样量很少而其体积不易准确测量的液体样品。 10.毛细管柱气相色谱有什么特点?毛细管柱为什么比填充柱有更高的柱效?毛细管柱自加工困难,需购买成品柱,具有分离效能高、柱渗透性好、柱容量小、易实现气质联用,应用范围广等特点。一般毛细管的比渗透率约为填充柱的 100 倍, 在同样的柱前压下, 可使用更长的毛细管柱(如 100 米以上), 而载气的线速可保持不变。这就是毛细管柱高柱效的主要原因。 11.当

出现下列三种情况时,Van Deemter 曲线是什么形状?(1)B/u=Cu=0;(2)A=Cu=0;(3)A=B/u=0

图中 1 为 A=Cu=0,2 为 A=B/u=0, 12.用气相色谱法分离某二元

3 为 B/u=Cu=0 混合物时,当分别改变下列操作条件之

一时,推测一下对 tR、H、R 的影响(忽略检测器、气化室、连接管道等柱外死体积)(a)流速加倍,。(b)柱长加倍,(c)固定液液膜厚度加倍,(d)色谱柱柱温增加。

tr =

α 2 (1 + k ) 3 16 R 2 H ( ) u α 1 k2

H = A+

B + Cu u

A=2λdp

B = 2γ D

C = C g + Cl = [

2 d2 0.01k 2 d p 2 k f ]+[ ] 2 2 (1 + k ) Dg

3 (1 + k ) Dl

R=

n α 1 k ( )( ) 4 α 1+ k

(a)流速加倍,tR↓;最佳流速前H↓,R↑,最佳流速后H↑,R↓ (b)柱长加倍,n↑,tR↑,H 基本无影响,R↑ (c)固定液液膜厚度加倍,tR↑,H↑,R↑ (d)色谱柱柱温增加,tR↓;柱温对 H 的影响复杂,R↓

13.当色谱峰的半峰宽为 2mm,保留时间为 4.5min,死时间为 1min,色谱柱长为 2m,记录仪纸速为 2cm/min,计

15

算色谱柱的理论塔板数,塔板高度以及有效理论塔板数,有效塔板高度。(11200 ,0.18mm;6790,0.29mm)

n = 5 . 54 (

4 . 50 2 ) = 11219 0 .2 / 2 . 2000 H = = 0 . 18 mm 11219 4 . 50 1 . 0 2 n eff =

5 . 54 ( ) = 6787 0 .2 / 2 . 2000 H eff = = 0 . 29 mm 6787 14.在某色谱分析中得到如下数据:保留时间 tR=5.0min,死时间 t0=1.0min,固定液体积 Vs=2.0ml,载气流速

F=50ml/min。计算:(1)容量因子;(2)分配系数;(3)死体积;(4)保留体积。(4.0,100,50ml,250ml)

k =

' tR t t 0 5 . 0 1 .0 = R = = 4 .0 t0 t0 1 .0

V 0 = Fc t 0 = 50 × 1 . 0 = 50 ml k =K Vs Vm K =k Vm V 50 ≈ k 0 = 4 .0 × = 100 Vs Vs 2 .0

V R = t R Fc = 50 × 50 = 250 ml

15.用一根 2 米长色谱柱将两种药物 A 和 B 分离,实验结果如下:空气保留时间 30 秒,A 与 B 的保留时间分别为 230 秒和 250 秒,B 峰峰宽为 25 秒。求该色谱柱的理论塔板数,两峰的分离度。若将两峰完全分离,柱长至少为多少?(1600,0.80,7m)

250 2 ) = 1.6 × 103 W 25 2(t RB t RA ) 2 × (250 230) (2) R = = = 0.8 (WB + WB ) (25 + 25) (1) n B = 16( ) 2 = 16 × ( (3) 若将两峰完全分离,分离度须达1.5。由R = L2 = R2 n L n α 1 k 2 可知: 12 = 1 = 1 4 1 + k2 α R2 n2 L2

t RB

2 L1 R2 2 × 1.52 = = 7.0 R12 0.82

即柱长至少为7 m。

16.用一色谱柱分离 A、B 两组分,此柱的理论塔板数为 4200,测得 A、B 的保留时间分别为 15.05min 及 14.82min。(1)求分离度;(2)若分离度为 1.0 时,理论塔板数为多少?(0.25,67200)

(1)由n = 16( WA = WB =

tR 2 ) 得 W

2 16 × t RA 16 × 15.05 2 = = 0.9289(min) n 4200

2 16 × t RB 16 × 14.82 2 = = 0.9147(min) n 4200 2(t RA t RB ) (15.05 14.82) R= = 2× = 0.25 W A + WB 0.9289 0.9147

仪器分析试题库及答案解析

仪器分析试题库

1、在测定20%C 2H 5OH 粘度的实验中,下列说法不正确的是 A .该实验需在恒温槽内进行是因为液体的粘度与温度关系很大 B .液体的粘度是指液体的一部分对液体的另一部分流动时表现出来的阻力 C .测定时必须使用同一支粘度计 D .粘度计内待测液体的量可以随意加入 2、测定粘度时,粘度计在恒温槽内固定时要注意 A .保持垂直 B .保持水平 C .紧靠恒温槽内壁 D .可任意放置 3、在测定醋酸溶液的电导率时,使用的电极是 A .玻璃电极 B .甘汞电极 C .铂黑电极 D .光亮电极 4、在测定醋酸溶液的电导率时,测量频率需调到( ) A .低周档 B .高周档 C .×102档 D .×103 档 5、在电动势的测定中,检流计主要用来检测( ) A .电桥两端电压 B .流过电桥的电流大小 C .电流对消是否完全 D .电压对消是否完全 6、在电动势的测定中盐桥的主要作用是( ) A .减小液体的接界电势 B .增加液体的接界电势 C .减小液体的不对称电势 D .增加液体的不对称电势 7、在测量电池电动势的实验中,下列说法不正确的是( ) A .可逆电池的电动势不能直接用指针式伏特计来测量 B .在铜—锌电池中,铜为正极 C .在甘汞—锌电池中,锌为负极 D .在甘汞—铜电池中,甘汞为正极 8、在H 2O 2分解反应动力学方程式的建立实验中,如果以()t V V -∞lg 对t 作图得一直线则 ( ) A .无法验证是几级反应 B .可验证是一级反应 C .可验证是二级反应 D .可验证是三级反应 9、在摩尔气体常数的测定中,所用锌片( ) A .称量后必须用砂纸擦去表面氧化膜 B .称量前必须用砂纸擦去表面氧化膜 C .称量后必须用纸擦净表面 D .称量前必须用纸擦净表面 10、在摩尔气体常数的测定中,量气管液面下降的同时,下移水平管,保持水平管水面大致与量气管水面在同一水平位置,主要是为了 ( ) A .防止压力的增大造成漏气

仪器分析课后习题答案

第十二章 【12.5】 如果要用电解的方法从含1.00×10-2mol/L Ag +,2.00mol/L Cu 2+的溶液中,使Ag+完全析出(浓度达到10-6mol/L)而与Cu 2+完全分离。铂阴极的电位应控制在什么数值上?(VS.SCE,不考虑超电位) 【解】先算Cu 的 起始析出电位: Ag 的 起始析出电位: ∵ Ag 的析出电位比Cu 的析出电位正 ∴ Ag 应当先析出 当 时,可视为全部析出 铂阴极的电位应控制在0.203V 上,才能够完全把Cu2+ 和Ag+分离 【12.6】 (5)若电解液体积为100mL ,电流维持在0.500A 。问需要电解多长时间铅离子浓度才减小到 0.01mol/L ? 【解】(1)阳极: 4OH - ﹣4e - →2H 2O+O 2 Ea θ =1.23V 阴极:Pb 2++2e - → Pb Ec θ =﹣ 0.126V ()220.059,lg 0.3462 Cu Cu Cu Cu v ??Θ++ ??=+ =??(,)0.059lg[]0.681Ag Ag Ag Ag v ??Θ++=+=6[]10/Ag mol l +-=3 3 -63 SCE =0.799+0.059lg10=0.445v 0.445v-0.242v=0.203v ????'=-=

Ea=1.23+(0.0592/4)×4×lg10﹣5=0.934V Ec=﹣0.126+(0.0592/2)×lg0.2=﹣0.147V E=Ec﹣Ea=﹣1.081V (2)IR=0.5×0.8=0.4V (3)U=Ea+ηa﹣(Ec+ηc)+iR=2.25V (4)阴极电位变为:﹣0.1852 同理:U=0.934+0.1852+0.77+0.4=2.29V (5)t=Q/I=nzF/I=(0.200-0.01)×0.1×2×96487/0.500=7.33×103S 【12.7】 【12.8】用库仑滴定法测定某有机一元酸的摩尔质量,溶解 0.0231g纯净试样于乙醇与水的混合溶剂中, 以电解产生的 OH-进行滴定,用酚酞作指示剂,通过0.0427A 的恒定电流,经6min42s到达终点,试计算此有机酸的摩尔质量。【解】 m=(M/Fn)×it t=402s;i=0.0427;m=0.0231g;F=96485;n=1 解得 M = 129.8g/mol

仪器分析习题(附答案)

1. 仪器分析法的主要特点是(D ) A. 分析速度快但重现性低,样品用量少但选择性不高 B. 灵敏度高但重现性低,选择性高但样品用量大 C. 分析速度快,灵敏度高,重现性好,样品用量少,准确度高 D. 分析速度快,灵敏度高,重现性好,样品用量少,选择性高 2. 仪器分析法的主要不足是(B ) A. 样品用量大 B. 相对误差大 C. 选择性差 D.重现性低 3. 下列方法不属于光分析法的是( D ) A. 原子吸收分析法 B. 原子发射分析法 C. 核磁共振分析法 D. 质谱分析法 4. 不属于电分析法的是( D ) A. 伏安分析法 B. 电位分析法 C. 永停滴定法 D. 毛细管电泳分析法 5. Ag-AgCl参比电极的电极电位取决于电极内部溶液中的( B )。 A. Ag+活度 B. C1-活度 C. AgCl活度 D.Ag+和C1-活度之和 6. 玻璃电极使用前,需要( C )。 A. 在酸性溶液中浸泡1 h B. 在碱性溶液中浸泡1 h C. 在水溶液中浸泡24 h D. 测量的pH不同,浸泡溶液不同 7. 根据氟离子选择电极的膜电位和内参比电极来分析,其电极的内充液中一定含有( A )。 A. 一定浓度的F-和Cl- B. 一定浓度的H+ C. 一定浓度的F-和H+ D. 一定浓度的Cl-和H+ 8. 测量pH时,需要用标准pH溶液定位,这是为了( D )。 A. 避免产生酸差 B. 避免产生碱差 C. 消除温度的影响 D. 消除不对称电位和液接电位的影响 9. 玻璃电极不包括( C )。 A. Ag-AgCl内参比电极 B. 一定浓度的HCl溶液 C. 饱和KCl溶液 D. 玻璃膜 10. 测量溶液pH通常所使用的两支电极为( A )。 A. 玻璃电极和饱和甘汞电极 B. 玻璃电极和Ag-AgCl电极 C. 玻璃电极和标准甘汞电极 D. 饱和甘汞电极和Ag-AgCl电极 11. 液接电位的产生是由于( B )。 A. 两种溶液接触前带有电荷 B. 两种溶液中离子扩散速度不同所产生的 C. 电极电位对溶液作用的结果 D. 溶液表面张力不同所致 12. 离子选择性电极多用于测定低价离子,这是由于( A )。 A. 高价离子测定带来的测定误差较大 B. 低价离子选择性电极容易制造 C. 目前不能生产高价离子选择性电极 D. 低价离子选择性电极的选择性好 13. 电位滴定中,通常采用( C )方法来确定滴定终点体积。 A. 标准曲线法 B. 指示剂法 C. 二阶微商法 D. 标准加入法 14. 离子选择电极的电极选择性系数可以用来估计( B )。 A. 电极的检测极限 B. 共存离子的干扰 C. 二者均有 D. 电极的响应时间 15. 用电位滴定法测定水样中的C1-浓度时,可以选用的指示电极为( C )。 A. Pt电极 B. Au电极 C. Ag电极 D. Zn电极 16. 用pH玻璃电极测定pH为13的试液,pH的测定值与实际值的关系为( B )。 A. 测定值大于实际值 B. 测定值小于实际值 C. 二者相等 D. 不确定 17. 用pH玻璃电极测定pH为0.5的试液,pH的测定值与实际值的关系为( A )。 A. 测定值大于实际值 B. 测定值小于实际值 C. 二者相等 D. 不确定 18. 用pH玻璃电极为指示电极,以0.2000 mol/L NaOH溶液滴定0.02000 m/learning/CourseImports/yycj/cr325/Data/FONT>苯甲酸溶液。从滴定曲线上求得终点时pH = 8.22,二分之一终点时溶液的pH = 4.18,则苯甲酸的Ka为( B )。 A. 6.0×10-9 B. 6.6××10-5 C. 6.6××10-9 D. 数据少无法确定 19. 当金属插人其金属盐溶液时,金属表面和溶液界面间会形成双电层,所以产生了电位差。此电位差为( B )。 A. 液接电位 B. 电极电位 C. 电动势 D. 膜电位 20. 测定溶液pH时,用标准缓冲溶液进行校正的主要目的是消除( C )。 A.不对称电位B.液接电位 C.不对称电位和液接电位D.温度 21. 用离子选择性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( A )。

仪器分析试题库及答案

《仪器分析》模拟考试试题(1) 一、填空题:(每空1分,共20分) 1.按被作用物质的本质可分为__分子___光谱和___原子__光谱。 2.色谱分析中有两相,其中一相称为__流动相__,另一相称为__固定相__,各组分就在两相之间进行分离。 3.在气相色谱分析中用热导池作检测器时,宜采用_ H2_作载气,氢火焰离子化检测器进行检测时,宜用_ N2__作载气。 4.在色谱分析中,用两峰间的距离来表示柱子的_选择性_,两峰间距离越__大__,则柱子的_选择性__越好,组分在固液两相上的_热力学_性质相差越大。 5.红外光谱图有两种表示方法,一种是_透过率谱图_,另一种是__吸光度谱图__。 6.红外光谱法主要研究振动中有__偶极矩___变化的化合物,因此,除了__单分子_和_同核分子___等外,几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。 7.原子发射光谱是由_电热能对气态原子外层电子的激发_跃迁产生的,线光谱的形成原因是__原子、离子外层电子产生的跃迁____。 8.影响有色络合物的摩尔吸收系数的因素是__入射光的波长___。 9.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有加合性_。 10.原子吸收光谱是由__气态物质中基态原子的外层电子___的跃迁而产生的。 二、选择题:(每小题2分,共40分) ( A )1. 分子中电子跃迁的能量相当于 A紫外/可见光B近红外光 C微波D无线电波 ( D )2. 在气相色谱法中,用于定量的参数是 A. 保留时间 B. 相对保留值 C. 半峰宽 D. 峰面积 ( B )3. 在气相色谱法中,调整保留值实际上反映了哪些部分分子间的相互作用 A. 组分与载气 B. 组分与固定相 C. 组分与组分 D. 载气与固定相 ( A )4. 在气相色谱中,直接表征组分在固定相中停留时间长短的保留参数是 A. 调整保留时间 B. 死时间

仪器分析课后习题答案

第一章绪论 第二章光学分析法导论 第三章紫外-可见吸收光谱法 第四章红外吸收光谱法 第五章分子发光分析法 第六章原子发射光谱法 第七章原子吸收与原子荧光光谱法第八章电化学分析导论 第九章电位分析法 第十章极谱分析法 第十一章电解及库仑分析法 第十二章色谱分析法

第一章绪论 1.解释下列名词: (1)仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。 答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。 (2)标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。 (3)灵敏度、精密度、准确度和检出限:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为方法的灵敏度;精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度;试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度;某

一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。

2. 对试样中某一成分进行5次测定,所得测定结果(单位 g mL 1 )分别为 0.36,0.38,0.35,0.37,0.39。 (1) 计算测定结果的相对标准偏差; (2) 如果试样中该成分的真实含量是0.38 g mL 1,试计算测定结果的相对误差。 解:(1)测定结果的平均值 37 .05 39 .037.035.038.036.0=++++= x g mL 1 标准偏差 1 222221 2 0158.01 5)37.039.0()37.037.0()37.035.0()37.038.0()37.036.0(1 ) (-=?=--+-+-+-+-= --= ∑mL g n x x s n i i μ 相对标准偏差 %27.4%10037.00158.0%100=?=?= x s s r (2)相对误差 %63.2%10038 .038 .037.0%100-=?-= ?-= μ μ x E r 。

环境仪器分析真题及答案(全)

高效液相色谱习题及参考答案 一、单项选择题 1. 在液相色谱法中,按分离原理分类,液固色谱法属于()。 A、分配色谱法 B、排阻色谱法 C、离子交换色谱法 D、吸附色谱法 2. 在高效液相色谱流程中,试样混合物在()中被分离。 A、检测器 B、记录器 C、色谱柱 D、进样器 3. 液相色谱流动相过滤必须使用何种粒径的过滤膜? A、0.5μm B、0.45μm C、0.6μm D、0.55μm 4. 在液相色谱中,为了改变色谱柱的选择性,可以进行如下哪些操作? A、改变流动相的种类或柱子 B、改变固定相的种类或柱长 C、改变固定相的种类和流动相的种类 D、改变填料的粒度和柱长 5. 一般评价烷基键合相色谱柱时所用的流动相为() A、甲醇/水(83/17) B、甲醇/水(57/43) C、正庚烷/异丙醇(93/7) D、乙腈/水(1.5/98.5) 6. 下列用于高效液相色谱的检测器,()检测器不能使用梯度洗脱。 A、紫外检测器 B、荧光检测器

C、蒸发光散射检测器 D、示差折光检测器 7. 在高效液相色谱中,色谱柱的长度一般在()范围内。 A 、10~30cm B、20~50m C 、1~2m D、2~5m 8. 在液相色谱中, 某组分的保留值大小实际反映了哪些部分的分子间作用力() A、组分与流动相 B、组分与固定相 C、组分与流动相和固定相 D、组分与组分 9. 在液相色谱中,为了改变柱子的选择性,可以进行()的操作 A、改变柱长 B、改变填料粒度 C、改变流动相或固定相种类 D、改变流动相的流速 10. 液相色谱中通用型检测器是() A、紫外吸收检测器 B、示差折光检测器 C、热导池检测器 D、氢焰检测器 11. 在环保分析中,常常要监测水中多环芳烃,如用高效液相色谱分析,应选用下述哪种检波器 A、荧光检测器 B、示差折光检测器 C、电导检测器 D、吸收检测器 12. 在液相色谱法中,提高柱效最有效的途径是() A、提高柱温 B、降低板高 C、降低流动相流速 D、减小填料粒度 13. 在液相色谱中,不会显著影响分离效果的是() A、改变固定相种类 B、改变流动相流速

仪器分析思考题及答案

第一章总论(一) 1. 什么是分析化学发展的“三次变革、四个阶段?” 分析化学发展的四个阶段为:(1)经验分析化学阶段:分析化学在19世纪末以前,并没有建立起自己系统的理论基础,分析方法的发展、分析任务的完成主要凭借的是经验。(2)经典分析化学阶段:研究的是物质的化学组成,所用的定性和定量方法主要是以溶液化学反应为基础的方法,即所谓化学分析法。与经典分析化学密切相关的概念是定性分析系统、重量法、容量法(酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定),比色法,溶液反应,四大平衡,化学热力学。这是经典分析化学阶段的主要特征。(3)现代分析化学阶段:以仪器分析为主,与现代分析化学密切相关的概念是化学计量学、传感器过程控制、自动化分析、专家系统、生物技术和生物过程以及分析化学微型化带来的微电子学,集微光学和微工程学等。(4)分析科学阶段:以一切可能的方法和技术(化学的、物理学的、生物医学的、数学的等等),利用一切可以利用的物质属性,对一切需要加以表征、鉴别或测定的化学组份(包括无机和有机组份)。 分析化学发展的三次变革为:(1)19世纪末20世纪初溶液化学的发展,特别是四大平衡(沉淀-溶解平衡; 酸-碱平衡;氧化-还原平衡;络合反应平衡)理论的建立,为以溶液化学反应为基础的经典分析化学奠定了理论基础,使分析化学实现了从“手艺”到“科学”的飞跃,这是分析化学的第一次大变革。(2)第二次世界大战前后,由于许多新技术(如X射线、原子光谱、极谱、红外光谱、放射性等)的广泛应用,使分析化学家拥有了一系列以测量物理或物理化学性质为基础的仪器分析方法,分析质量得以大大提高,分析速度也大大加快。(3)进入20世纪70年代,随着科学技术的突飞猛进和人们生活质量的迅速改善,客观上对分析化学提出了许多空前的要求,同时又为解决这些新问题提供了许多空前的可能性。分析化学逐渐突破原有的框框,开始介入形态、能态、结构及其时空分布等的测量。 2. 仪器分析与化学分析的主要区别是什么? 分析化学是研究物质的组成、状态和结构的科学,它包括化学分析和仪器分析两大部分。二者的区别主要有: 一、分析的方法不同:化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类 分析方法。测定时需使用化学试剂、天平和一些玻璃器皿。 仪器分析(近代分析法或物理分析法):是基于与物质的物理或物理化学性质而建立起来的分析方法。 这类方法通常是测量光、电、磁、声、热等物理量而得到分析结果,而测量这些物理量,一般要使用比较复杂或特殊的仪器设备,故称为“仪器分析”。仪器分析除了可用于定性和定量分析外,还可用于结构、价态、状态分析,微区和薄层分析,微量及超痕量分析等,是分析化学发展的方向。 二、仪器分析(与化学分析比较)的特点:1. 灵敏度高,检出限量可降低。如样品用量由化学分析的 mL、mg级降低到仪器分析的g、L级,甚至更低。适合于微量、痕量和超痕量成分的测定。2. 选择性好。 很多的仪器分析方法可以通过选择或调整测定的条件,使共存的组分测定时,相互间不产生干扰。3. 操作简便,分析速度快,容易实现自动化。 仪器分析的特点(与化学分析比较)4. 相对误差较大。化学分析一般可用于常量和高含量成分分析,准确度较高,误差小于千分之几。多数仪器分析相对误差较大,一般为5%,不适用于常量和高含量成分分析。5. 仪器分析需要价格比较昂贵的专用仪器。 三、仪器分析与分析化学的关系:二者之间并不是孤立的,区别也不是绝对的严格的。a. 仪器分析方 法是在化学分析的基础上发展起来的。许多仪器分析方法中的式样处理涉及到化学分析方法(试样的处理、

仪器分析考试题及答案

仪器分析练习题及答案 第2章气相色谱分析 一.选择题 1.在气相色谱分析中, 用于定性分析的参数是 ( ) A 保留值 B 峰面积 C 分离度 D 半峰宽 2. 在气相色谱分析中, 用于定量分析的参数是 ( ) A 保留时间 B 保留体积 C 半峰宽 D 峰面积 3. 使用热导池检测器时, 应选用下列哪种气体作载气, 其效果最好? ( ) A H2 B He C Ar D N2 4. 热导池检测器是一种 ( ) A 浓度型检测器 B 质量型检测器 C 只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器 D 只对含硫、磷化合物有响应的检测器 5. 使用氢火焰离子化检测器, 选用下列哪种气体作载气最合适? ( ) A H2 B He C Ar D N2 6、色谱法分离混合物的可能性决定于试样混合物在固定相中()的差别。 A. 沸点差, B. 温度差, C. 吸光度, D. 分配系数。 7、选择固定液时,一般根据()原则。 A. 沸点高低, B. 熔点高低, C. 相似相溶, D. 化学稳定性。 8、相对保留值是指某组分2与某组分1的()。 A. 调整保留值之比, B. 死时间之比, C. 保留时间之比, D. 保留体积之比。 9、气相色谱定量分析时()要求进样量特别准确。 A.内标法; B.外标法; C.面积归一法。 10、理论塔板数反映了()。 A.分离度; B. 分配系数; C.保留值; D.柱的效能。 11、下列气相色谱仪的检测器中,属于质量型检测器的是() A.热导池和氢焰离子化检测器;B.火焰光度和氢焰离子化检测器; C.热导池和电子捕获检测器; D.火焰光度和电子捕获检测器。 12、在气-液色谱中,为了改变色谱柱的选择性,主要可进行如下哪种(些)操作?() A. 改变固定相的种类 B. 改变载气的种类和流速 C. 改变色谱柱的柱温 D. (A)、(B)和(C) 13、进行色谱分析时,进样时间过长会导致半峰宽()。 A. 没有变化, B. 变宽, C. 变窄, D. 不成线性 14、在气液色谱中,色谱柱的使用上限温度取决于() A.样品中沸点最高组分的沸点, B.样品中各组分沸点的平均值。 C.固定液的沸点。 D.固定液的最高使用温度 15、分配系数与下列哪些因素有关()

仪器分析课后习题答案

第三章 紫外-可见吸收光谱法 1、已知丙酮的正己烷溶液的两个吸收峰 138nm 和279nm 分别属于л→л*跃迁和n →л*跃迁,试计算л、n 、л*轨道间的能量差,并分别以电子伏特(ev ),焦耳(J )表示。 解:对于л→л*跃迁,λ1=138nm =1.38×10-7m 则ν=νC =C/λ1=3×108/1.38×10-7=2.17×1015s -1 则E=hv=6.62×10-34×2.17×1015=1.44×10-18J E=hv=4.136×10-15×2.17×1015=8.98ev 对于n →л*跃迁,λ2=279nm =2.79×10-7 m 则ν=νC =C/λ1=3×108/2.79×10-7=1.08×1015s -1 则E=hv=6.62×10-34×1.08×1015=7.12×10-19J E=hv=4.136×10-15×1.08×1015=4.47ev 答:л→л*跃迁的能量差为1.44×10-18J ,合8.98ev ;n →л*跃迁的能量差为7.12×10-19J ,合4.47ev 。 3、作为苯环的取代基,-NH 3+不具有助色作用,-NH 2却具有助色作用;-DH 的助色作 用明显小于-O -。试说明原因。 答:助色团中至少要有一对非键电子n ,这样才能与苯环上的л电子相互作用产生助色作用,由于-NH 2中还有一对非键n 电子,因此有助色作用,而形成-NH 3+基团时,非 键n 电子消失了,则助色作用也就随之消失了。 由于氧负离子O -中的非键n 电子比羟基中的氧原子多了一对,因此其助色作用更 为显著。 4、铬黑T 在PH<6时为红色(m ax λ=515nm ),在PH =7时为蓝色(m ax λ=615nm ), PH =9.5时与Mg 2+形成的螯合物为紫红色(m ax λ=542nm ),试从吸收光谱产生机理上给予解释。(参考书P23) 解: 由于铬黑T 在PH<6、PH =7、PH =9.5时其最大吸收波长均在可见光波长范围内,因此所得的化合物有颜色,呈吸收波长的互补色。由于当PH<6到PH =7到PH =9.5试,最大吸收波长有m ax λ=515nm 到m ax λ=615nm 到m ax λ=542nm ,吸收峰先红移后蓝移,因此铬黑T 在PH<6时为红色,PH =7时为蓝色,PH =9.5时为紫红色。 5、4-甲基戊烯酮有两种异构体: (左图) 和 H 2C C CH 3C CH 3O

环境仪器分析考试卷A-----考前必看教学提纲

环境仪器分析考试卷A-----考前必看

东华大学2011----2012学年第2学期期末试题A卷 踏实学习,弘扬正气;诚信做人,诚实考试;作弊可耻,后果自负。 课程名称环境仪器分析使用专业环境科学09级 班级________________姓名________________学号 ______________ 一、单项选择题(20分,每题2分) 1.光谱分析法与其他分析法的不同点在于光谱分析法涉及到()。 A 试样通常需要预处理以消除干扰组分 B 光电效应 C 复杂组分的分离和两相分配 D 辐射光与试样间的相互作用与能级的跃迁 2. ICP光源高温的产生是由于()。 A 气体燃烧 B 气体放电 C 电极放电 D 电火花 3. 原子发射光谱中,与光谱强度无关的因素是()。 A 跃迁能级间的能量差 B 高能级上的原子数 C 跃迁几率 D 蒸发温度

4 用原子吸收光谱法测定钙时,加入EDTA是为了消除下述()的干扰。 A 磷酸 B 硫酸 C 镁 D 钾 5. 用原子吸收分光光度法测定铅时,以0.1 mg/L铅的标 准溶液测得吸光度为0.27,测定20次的标准偏差为 0.018,其检出限为()。 A 10 μg/L B 20 μg/L C 15 μg/L D 5μg/L 6. 用原子吸收分光光度法测定铜的灵敏度为0.04 mg L- 1/1%,当试样质量分数约为0.1%,配制25ml溶液应称取 ()试样? A 0.10 g B 0.015 g C 0.18 g D 0.020 g 第1页 注意:填写内容不要超出以上格式,第二页的边距和第一页 一样 出题人(签名)__________ 室负责人(签名)_________

仪器分析练习题及答案

第2章气相色谱分析 一.选择题 1.在气相色谱分析中, 用于定性分析的参数是( A ) A 保留值 B 峰面积 C 分离度 D 半峰宽 2. 在气相色谱分析中, 用于定量分析的参数是( D ) A 保留时间 B 保留体积 C 半峰宽 D 峰面积 3. 使用热导池检测器时, 应选用下列哪种气体作载气, 其效果最好?( A ) A H2 B He C Ar D N2 4. 热导池检测器是一种( A ) A 浓度型检测器 B 质量型检测器 C 只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器 D 只对含硫、磷化合物有响应的检测器 5. 使用氢火焰离子化检测器, 选用下列哪种气体作载气最合适?( D ) A H2 B He C Ar D N2 6、色谱法分离混合物的可能性决定于试样混合物在固定相中( D )的差别。 A. 沸点差, B. 温度差, C. 吸光度, D. 分配系数。 7、选择固定液时,一般根据( C )原则。 A. 沸点高低, B. 熔点高低, C. 相似相溶, D. 化学稳定性。 8、相对保留值是指某组分2与某组分1的(A )。 A. 调整保留值之比, B. 死时间之比, C. 保留时间之比, D. 保留体积之比。 9、气相色谱定量分析时( B )要求进样量特别准确。 A.内标法; B.外标法; C.面积归一法。 10、理论塔板数反映了( D )。 A.分离度; B. 分配系数;C.保留值;D.柱的效能。 11、下列气相色谱仪的检测器中,属于质量型检测器的是( B ) A.热导池和氢焰离子化检测器; B.火焰光度和氢焰离子化检测器; C.热导池和电子捕获检测器;D.火焰光度和电子捕获检测器。 12、在气-液色谱中,为了改变色谱柱的选择性,主要可进行如下哪种(些)操作?(D ) A. 改变固定相的种类 B. 改变载气的种类和流速 C. 改变色谱柱的柱温 D. (A)、(B)和(C) 13、进行色谱分析时,进样时间过长会导致半峰宽( B )。 A. 没有变化, B. 变宽, C. 变窄, D. 不成线性 14、在气液色谱中,色谱柱的使用上限温度取决于( D ) A.样品中沸点最高组分的沸点, B.样品中各组分沸点的平均值。 C.固定液的沸点。 D.固定液的最高使用温度 15、分配系数与下列哪些因素有关( D ) A.与温度有关; B.与柱压有关; C.与气、液相体积有关; D.与组分、固定液的热力学性质有关。

仪器分析试题及答案 ()

《仪器分析》期末考试试题 及答案 一、单项选择题(每小题1分,共15分) 1.在一定柱长条件下, 某一组分色谱峰的宽窄主要取决于组分在色谱柱中的( ) A: 保留值 B: 扩散速度 C: 分配系数 D: 容量因子 2. 衡量色谱柱选择性的指标是( ) A: 理论塔板数 B: 容量因子 C: 相对保留值 D: 分配系数 3. 不同类型的有机化合物, 在极性吸附剂上的保留顺序是( ) A: 饱和烃、烯烃、芳烃、醚 B: 醚、烯烃、芳烃、饱和烃 C: 烯烃、醚、饱和烃、芳烃 D: 醚、芳烃、烯烃、饱和烃 4.在正相色谱中,若适当增大流动相极性, 则:() A:样品的k降低,t R降低 B: 样品的k增加,t R增加 C: 相邻组分的α增加 D: 对α基本无影响 5.在发射光谱中进行谱线检查时,通常采取与标准光谱比较的方法来确定谱线位置,通常作为标准的是() A: 铁谱 B: 铜谱 C: 碳谱 D: 氢谱 6.不能采用原子发射光谱分析的物质是() A: 碱金属和碱土金属 B: 稀土金属 C: 有机物和大部分的非金属元素 D: 过渡金属 7. 严重影响经典极谱分析检测下限的因素是() A: 电解电流 B: 扩散电流 C: 极限电流 D: 充电电流 8. 氢化物原子化法和冷原子原子化法可分别测定() A: 碱金属元素和稀土元素 B: 碱金属和碱土金属元素 C: Hg和As D: As和 Hg 9. 铜离子选择性电极测定含Cu2+、Cu(NH3)22+、Cu(NH3)42+的溶液,测得的活度为() 的活度。 A: Cu2+ B: Cu(NH3)22+ C: Cu(NH3)42+ D: 三种离子之和 10. 若在溶液中含有下列浓度的离子,以Pt为电极进行电解,首先在阴极上析出的是()

环境监测第四版部分课后习地的题目答案详解

环境监测部分课后习题答案 第一章绪论 一、名词解释 1、环境监测:环境监测是通过对影响环境质量因素的代表值的测定,确定环境质量或环境污染程度及其变化趋势。 2、特定目的的环境监测:特定目的的环境监测又称为特例监测,是具有某些特定目的或用途的环境监测。 3、环境标准:为了保证人群健康,防治环境污染,促使生态良性循环,合理利用资源,促进经济发展,根据环境保护法和相关规定,对有关环境的各项工作所做的相关规定。 4、环境优先监测:对环境优先污染物(对众多有毒污染物进行分级排队,从中筛选出潜在危害性大,在环境中出现频率高的污染物作为监测和控制对象。这一过程就是数学上的优先过程,经过优先选择的污染物称环境优先污染物)进行的环境监测,称为环境优先监测。 二、简答思考 1、环境监测的主要目的是什么? 答:环境监测的主要目的可归纳为以下四点: ①、根据环境质量标准,评价环境质量 ②、根据污染物特点、分布情况和环境条件,追踪污染源,研究和提供污染变化 趋势,为实现监督管理、控制污染提供依据。 ③、收集环境本底数据,积累长期监测资料。为研究环境容量,实施总量控制、 目标管理、预测预报环境质量提供数据。 ④、为保护人类健康、保护环境、合理使用自然资源、制定环境法规、标准规划 等服务。 2、环境监测技术有哪些?并简述其发展趋势。 答:(1)环境监测技术包括采样技术、测试技术和数据处理技术。以下以测试技术为主说明其类型。 环境监测的测试技术包括以下两种: ①、化学物理技术:对环境样品中污染物的成分分析及其结构与状态的分析多 采用化学分析方法和仪器分析方法。仪器分析则是以物理和物理化学方法为基础的分析方法。 ②、生物技术:生物技术是利用动植物在污染环境中所产生的各种反应信息来 判断环境质量的方法。生物监测技术包括测定生物体内污染物含量,观察生物在环境中受伤害所表现的症状,通过测定生物的生理化学反应,生物群落结构和种类变化等,来判断环境质量。 (2)环境监测技术的发展趋势可归纳为以下三点: ①、新技术不断应用到监测技术中,新技术的应用使环境监测的精确度、覆盖面积、监测能力得以提升。 ②、连续自动检测,数据传送与处理的计算机化的研究应用发展很快,使得环境监测的质量控制和质量保证工作提高。 ③、小型便携式、简易快捷式的监测技术发展,使得环境监测能快速适应各种条

仪器分析习题及答案

1.就是否能用普通电位计或伏特计测量参比电极与pH玻璃电极所组成电池的电动势?简述原因。 答:不能。因为玻璃电极的内阻(50MΩ~500MΩ)很高,若采用普通电位计或伏特计测量其电位,会引起较大的测量误差。用普通电位计或伏特计测量玻璃电极所组成电池的电动势时,若检流计的灵敏度为10-9A(测量中有10-9A电流通过),玻璃电极的内阻108Ω,当这微小电流流经电极时,由于电压降所引起的电动势测量误差可 达:△E=IV=10-9×108=0、1V,它相当于1、7个pH单位的误差。因此不能用普通电位计或伏特计测量参比电极与pH玻璃电极所组成电池的电动势。 2.已知=0、10,若试样溶液中F-浓度为1、 0×10-2mol/L时,允许测定误差为5%,问溶液允许的最大pH(以浓度代替活度计算)为多少? 解:离子电极选择性误差用下式表示与计算:

即: -离子选择电极插入50、00ml某高氯酸盐待测溶液,与饱与甘汞电极(为3.将一支ClO 4

负极)组成电池。25℃时测得电动势为358、7mV,加入1、00ml NaClO 标准溶液(0、 4 -浓度。 0500mol/L)后,电动势变成346、1mV。求待测溶液中ClO 4 解: -为阴离子,但该离子选择电极为电池的正极,因此S为负值。注意:此题中虽然ClO 4 4、用离子选择电极校正曲线法进行定量分析有什么优点?需注意什么问题?使用TISAB有何作用? 答:离子选择电极校正曲线法进行定量分析的优点就是适用于大批量的样品分析。定量分析中应注意实验条件的一致,特别就是待测液与标准溶液系列的离子强度须保持一致。使用TISAB的作用为: ①保持待测液与标准溶液系列的总离子强度及活度系数恒定;② 维持溶液在适宜的pH范围内,满足离子电极的要求;③掩蔽干扰离子。 5、某pH值的标度每改变一个pH单位,相当于电位的改变为60mV,用响应斜率为53mV/pH的玻璃电极来测定pH为5、00的溶液,分别用pH2、00及pH4、00的标准缓冲溶液来标定,测定结果的绝对误差各为多少?由此,可得出什么结论? 解:用pH2、00标准缓冲溶液标定时: ΔE =53×(5、00-2、00)=159(mV) 实际测到的pH为: 2、00+2、65=4、65pH

仪器分析试题及答案

第一章、绪论 一、选择题 1、利用电流-电压特性进行分析的相应分析方法是(C) A、点位分析法 B、电导法 C、极谱分析法 D、库仑法 2、利用两相间分配的分析方法是(D) A、光学分析法 B、电化学分析法 C、热分析法 D、色谱分析法 3、下列哪种分析方法是以散射光谱为基础的?(D) A、原子发射光谱 B、X荧光光谱法 C、原子吸收光谱 D、拉曼光谱法 4、下列分析方法中,哪一个不属于电化学分析法?(D) A、电导分析法 B、极谱法 C、色谱法 D、伏安法 5、仪器分析与化学分析比较,其灵敏度一般(A) A、比化学分析高 B、比化学分析低 C、相差不大 D、不能判断 6、仪器分析与化学分析比较,其准确度一般(B) A、比化学分析高 B、比化学分析低 C、相差不大 D、不能判断 7、仪器分析法与化学分析法比较,其优点是(ACDE) A、灵敏度高 B、准确度高 C、速度快 D、易自动化 E、选择性高 8、下列分析方法中,属于光学分析法的是(AB) A、发射光谱法 B、分光光度法 C、电位分析法 D、气相色谱法 E、极谱法 9、对某种物质进行分析,选择分析法时应考虑的因素有(ABCDE) A、分析结果要求的准确度 B、分析结果要求的精确度 C、具有的设备条件 D、成本核算 E、工作人员工作经验

10、仪器分析的发展趋势是(ABCDE) A、仪器结构的改善 B、计算机化 C、多机连用 D、新仪器分析法 E、自动化 二、填空题 1、仪器分析法是以测量物质的物理性质为基础的分析方法。 2、仪器分析具有简便、快捷、灵敏,易于实现自动操作等特点。 3、测量物质试液的电化学性质及其变化来进行分析的方法称电化学分析法。 4、属于电化学分析法的有电导分析法、电位分析法、极谱、电解、库伦分析法。 5、光学分析法是一类重要的仪器分析法。它主要根据物质发射和吸收电磁波以及物质与电磁辐射的相互作用来进行分析。 三、名词解释 1、化学分析是基于化学反应和它的计量关系来确定被测物质组成和含量的一类分析方法。 2、仪器分析是基于测量某些物质的物理性质或物理化学性质、参数及其变化来确定被测物质组成与含量的一类分析方法。 四、简答题 1、定量分析方法的评定指标有哪些? 答:精密度、准确度、检出限、灵敏度、标准曲线的线性范围等指标。 2、检出限的定义及意义? 答:定义,某一方法在给定的置信水平上能够检出被测物质的最小浓

环境监测第四版部分课后习题答案

[ 环境监测部分课后习题答案 第一章绪论 一、名词解释 1、环境监测:环境监测是通过对影响环境质量因素的代表值的测定,确定环境质量或环境污染程度及其变化趋势。 2、特定目的的环境监测:特定目的的环境监测又称为特例监测,是具有某些特定目的或用途的环境监测。 3、环境标准:为了保证人群健康,防治环境污染,促使生态良性循环,合理利用资源,促进经济发展,根据环境保护法和相关规定,对有关环境的各项工作所做的相关规定。 4、环境优先监测:对环境优先污染物(对众多有毒污染物进行分级排队,从中筛选出潜在危害性大,在环境中出现频率高的污染物作为监测和控制对象。这一过程就是数学上的优先过程,经过优先选择的污染物称环境优先污染物)进行的环境监测,称为环境优先监测。 ¥ 二、简答思考 1、环境监测的主要目的是什么 答:环境监测的主要目的可归纳为以下四点: ①、根据环境质量标准,评价环境质量 ②、根据污染物特点、分布情况和环境条件,追踪污染源,研究和提供污染变化 趋势,为实现监督管理、控制污染提供依据。 ③、收集环境本底数据,积累长期监测资料。为研究环境容量,实施总量控制、 目标管理、预测预报环境质量提供数据。 ④、为保护人类健康、保护环境、合理使用自然资源、制定环境法规、标准规划 等服务。 2、环境监测技术有哪些并简述其发展趋势。 | 答:(1)环境监测技术包括采样技术、测试技术和数据处理技术。以下以测试技术为主说明其类型。 环境监测的测试技术包括以下两种: ①、化学物理技术:对环境样品中污染物的成分分析及其结构与状态的分析多 采用化学分析方法和仪器分析方法。仪器分析则是以物理和物理化学方法为基础的分析方法。 ②、生物技术:生物技术是利用动植物在污染环境中所产生的各种反应信息来 判断环境质量的方法。生物监测技术包括测定生物体内污染物含量,观察生物在环境中受伤害所表现的症状,通过测定生物的生理化学反应,生物群落结构和种类变化等,来判断环境质量。 (2)环境监测技术的发展趋势可归纳为以下三点: ①、新技术不断应用到监测技术中,新技术的应用使环境监测的精确度、覆盖面积、监测能力得以提升。 ②、连续自动检测,数据传送与处理的计算机化的研究应用发展很快,使得环境

仪器分析思考题(附答案)概要

《仪器分析》思考题 第一章绪论 1.经典分析方法和仪器分析方法有何不同? 经典分析方法:是利用化学反应及其计量关系,由某已知量求待测物量, 一般用于常量分析,为化学分析法。 仪器分析方法:是利用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法,用于微量或痕量分析,又称为物理或物理化学分析法。 化学分析法是仪器分析方法的基础,仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤,二者相辅相成。 2.灵敏度和检测限有何联系? 灵敏度(sensitivity ,用S表示)是指改变单位待测物质的浓度或质量时引起该方法 检测器响应信号(吸光度、电极电位或峰面积等)的变化程度. 检出限(detection limit ,用□表示),又称为检测下限,是指能以适当的置信概率 检出待测物质的最低浓度或最小质量。检出限既与检测器对待测物质的响应信号有关,又与空白值的波动程度有关。 检测限与灵敏度从不同侧面衡量了分析方法的检测能力,但它们并无直接的联系, 灵敏度不考虑噪声的影响,而检出限与信噪比有关,有着明确的统计意义。似乎灵 敏度越高,检出限就越低,但往往并非如此,因为灵敏度越高,噪声就越大,而检出限决定于信噪比。 3.简述三种定量分析方法的特点和适用范围。 一、工作曲线法(标准曲线法、外标法) 特点:直观、准确、可部分扣除偶然误差。需要标准对照和扣空白试用范围:试样的浓度或含量范围应在工作曲线的线性范围内,绘制工作曲线的条件应与试样的条件尽量保持一致。 二、标准加入法(添加法、增量法) 特点:由于测定中非待测组分组成变化不大,可消除基体效应带来的影

响 试用范围:适用于待测组分浓度不为零,仪器输出信号与待测组分浓度符合线性关系的情况 三、内标法 特点:可扣除样品处理过程中的误差 试用范围:内标物与待测组分的物理及化学性质相近、浓度相近,在相同检测条件下,响应相近,内标物既不干扰待测组分,又不被其他杂质干扰 第二章光谱分析法导论 1.常用的光谱分析法有哪些? 分子光谱法:紫外-可见分光光度法红外光谱法分子荧光光谱法 分子磷光光谱法 原子光谱法:原子吸收光谱法原子发射光谱法原子荧光光谱法 射线荧光光谱法 2.简述狭缝的选择原则 狭缝越大,光强度越大,信噪比越好,读数越稳定, 但如果邻近有干扰线通过时会 降低灵敏度,标准曲线弯曲。 狭缝越小,光强度越弱,信噪比越差,读数不稳定, 但光的单色性好,测试的灵敏 度较高。 狭缝的选择原则:有保证只有分析线通过的前提下, 尽可能选择较宽的狭缝以保证 较好的信噪比和读数稳定性。 第三章紫外一可见分光光度法 1.极性溶剂为什么会使n n*跃迁的吸收峰长移,却使n n*跃迁的吸收峰短移?

仪器分析考试题及答案(整理).

气相色谱分析 一.选择题 1.在气相色谱分析中, 用于定性分析的参数是( ) A 保留值 B 峰面积 C 分离度 D 半峰宽 2. 在气相色谱分析中, 用于定量分析的参数是( ) A 保留时间 B 保留体积 C 半峰宽 D 峰面积 3. 使用热导池检测器时, 应选用下列哪种气体作载气, 其效果最好?( ) A H2 B He C Ar D N2 4. 热导池检测器是一种( ) A 浓度型检测器 B 质量型检测器 C 只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器 D 只对含硫、磷化合物有响应的检测器 5. 使用氢火焰离子化检测器, 选用下列哪种气体作载气最合适?( ) A H2 B He C Ar D N2 6、色谱法分离混合物的可能性决定于试样混合物在固定相中()的差别。 A. 沸点差, B. 温度差, C. 吸光度, D. 分配系数。 7、选择固定液时,一般根据()原则。 A. 沸点高低, B. 熔点高低, C. 相似相溶, D. 化学稳定性。 8、相对保留值是指某组分2与某组分1的()。 A. 调整保留值之比, B. 死时间之比, C. 保留时间之比, D. 保留体积之比。 9、气相色谱定量分析时()要求进样量特别准确。 A.内标法; B.外标法; C.面积归一法。 10、理论塔板数反映了()。 A.分离度; B. 分配系数;C.保留值;D.柱的效能。 11、下列气相色谱仪的检测器中,属于质量型检测器的是() A.热导池和氢焰离子化检测器; B.火焰光度和氢焰离子化检测器; C.热导池和电子捕获检测器;D.火焰光度和电子捕获检测器。 12、在气-液色谱中,为了改变色谱柱的选择性,主要可进行如下哪种(些)操作?() A. 改变固定相的种类 B. 改变载气的种类和流速 C. 改变色谱柱的柱温 D. (A)、(B)和(C) 13、进行色谱分析时,进样时间过长会导致半峰宽()。 A. 没有变化, B. 变宽, C. 变窄, D. 不成线性 14、在气液色谱中,色谱柱的使用上限温度取决于() A.样品中沸点最高组分的沸点, B.样品中各组分沸点的平均值。 C.固定液的沸点。 D.固定液的最高使用温度 15、分配系数与下列哪些因素有关() A.与温度有关; B.与柱压有关; C.与气、液相体积有关; D.与组分、固定液的热力学性质有关。 二、填空题 1.在一定温度下, 采用非极性固定液,用气-液色谱分离同系物有机化合物, ____________先流出色谱柱,

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