2599武漢大學(xué)儀器分析試卷[共46頁]

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1、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（A） 學(xué)號(hào) 姓名 院（系） 分?jǐn)?shù) 一、選擇題（每題1分，共15分） 1．下列說法哪一種正確? ( ) 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(duì)復(fù)雜未知物進(jìn)行定性分析的最有效方法是 ( ) a. 利用檢測器的選擇性定性 b. 利用已知物對(duì)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

2、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) ( ) 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 ( ) a. 柱效能太低 b. 容量因子太大 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.固定相的種類 b.柱溫 c.流動(dòng)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 ( ) a. 電導(dǎo)分析法 b. 電重量

3、分析法 c. 電位分析法 d. 溶出伏安法 7.分離有機(jī)胺時(shí)，最好選用的色譜柱為 ( ) 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? ( ) 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(duì)發(fā)射線寬度影響最大的因素是 ( ) 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 ( ) 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

4、產(chǎn)生是由于 ( ) a.原子次外層電子在不同能態(tài)間的躍遷 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(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng) d.原子核的振動(dòng) 12. 礦石粉末的定性分析，一般選擇下列哪種光源為好： ( ) 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 ( ) 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→π*，π→π*，σ→σ*躍遷的化合物是 ( ) a.一氯甲烷 b.丙酮 c. 1，3－丁二醇 d. 甲醇 15

5、. 隨著氫核的酸性增加，其化學(xué)位移值ppm將 ( ) 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 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 , 。 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 光譜區(qū)。 5．紫外、可見吸收光譜常用于

6、研究 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 ， ， ， 等優(yōu)點(diǎn)，它的裝置主要包括 ， ， 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 ；而定量分析時(shí)，狹縫宜 ，原因是 。 8．影響化學(xué)位移的內(nèi)部因素有 ， ，和 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110-5mol/L，而脈沖極譜法可提高10倍，甚至幾十倍。請(qǐng)扼要闡明提高靈敏度所采取方法的基本原理。 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用內(nèi)標(biāo)法？為什么使用內(nèi)標(biāo)法？ 3． 簡述毛細(xì)管區(qū)

7、帶電泳和膠束電動(dòng)毛細(xì)管電泳的異同點(diǎn)。 4． 舉例說明生色團(tuán)和助色團(tuán)，并解釋紅移和紫移。 5． 舉例說明核的化學(xué)等價(jià)及磁等價(jià)。 四、計(jì)算題（第1題15分；2、3每題10分；，共35分） 1．Co3+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=-0.35V E1/2=-1.35 Co3+ Co2+ Id=15μA Co2+ Co(0) Id=36μA (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

8、作電極陽極還是陰極，正極還是負(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6.010-3 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） 3.在2500K時(shí)，Na共振線589.3 nm為3s~3p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=1.3810-23JK-1，h=6.62610-34J s。 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（

9、A） 學(xué)號(hào) 姓名 院（系） 分?jǐn)?shù) 一、選擇題（每題1分，共15分） 1．下列說法哪一種正確? ( b ) 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(duì)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(duì)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)

10、 ( b ) 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 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(dòng)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. 電重量分析法 c. 電位分析法 d. 溶出伏安

11、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(duì)發(fā)射線寬度影響最大的因素是 （ c ） 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

12、子次外層電子在不同能態(tài)間的躍遷 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(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng) d.原子核的振動(dòng) 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 （ 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→π*，π→π*，σ→σ*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

13、增加，其化學(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，被測物質(zhì)存在 電解富集 和_ 電解溶出

14、_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___________。 4．4．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(dòng)中伴隨有偶極矩變化 的化合物。 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

15、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110-5mol/L，而脈沖極譜法可提高10倍，甚至幾十倍。請(qǐng)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

16、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(duì)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(duì)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(duì)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。

17、 3． 簡述毛細(xì)管區(qū)帶電泳和膠束電動(dòng)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(dòng)的速率不同（電泳淌度差異）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(dòng)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(dòng)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(duì)象在電場作用下的移動(dòng)速度不僅取決于受電滲流和自身電泳，而且與它們?cè)谀z束相與水相之間的分配系數(shù)有關(guān)。膠束電動(dòng)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

18、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)，如苯環(huán)等 助色團(tuán) 帶有非鍵電子對(duì)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(huì)使其吸收帶的最大吸收波長λmax發(fā)生移動(dòng)，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λmax發(fā)生移動(dòng) 向長波方向移動(dòng)稱為紅移 向短波方向移動(dòng)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

19、：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(duì)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)子的化學(xué)位移相同，并且它們對(duì)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） 1．Co3+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=-0.35V E1/2=-1.35 Co3+

20、 Co2+ Id=15μA Co2+ Co(0) Id=36μA (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+= 5:1 （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6.010-3 mol/L的標(biāo)準(zhǔn)錫溶液，測

21、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，則 即 得到cx＝3.310-3molL-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3s~3p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=1.3810-23J K-1，h=6.62610-34J 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

22、線的平均波長5893作為3p 3s的躍遷。則有 EJ＝1.98610-23J﹒cm/（589310-8cm﹒-1） ＝3.3710-19J 在3s和3p能級(jí)中，分別有2個(gè)和6個(gè)量子能級(jí)，故有 PJ/P0＝6/2＝3 將上式代入式NJ/N0=(PJ/P0)exp(-EJ/kT)中，得 NJ/N0=3exp〔-3.3710-19J/（1.3810-23JK-12500K）〕 NJ/N0=35.72510-5＝1.7210-4 同理可得2510K時(shí)兩能級(jí)原子數(shù)的比值為 NJ/N0=1.7910-4 武漢大學(xué)2006-2007學(xué)年度第一學(xué)期《儀器分析》期末考試試

23、卷（A） 學(xué)號(hào) 姓名 院（系） 分?jǐn)?shù) 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

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

25、 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)據(jù)可以得到精確的相對(duì)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. 減小； c. 不變； 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; 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

26、.乙苯； b. 甲苯； c. 苯； 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(qǐng)判斷下列敘述對(duì)與錯(cuò)，對(duì)的在題前括號(hào)中打“√”，錯(cuò)的打“ⅹ” （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(duì)分子量。 （ ）2. 對(duì)于難揮發(fā)和熱不穩(wěn)定的物質(zhì)，可用氣相色譜

27、法進(jìn)行分析。 （ ）3. 對(duì)于高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差、相對(duì)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

28、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。 （ ）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(duì)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？ I 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

29、？ 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(qǐng)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

30、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組分的調(diào)整保留時(shí)間t`Ra和t`Rb。 (2) 兩個(gè)組分的相對(duì)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)2006-2007學(xué)年度第一學(xué)期《儀器分析》期末考試試卷答案（A） 學(xué)號(hào) 姓名 院（系） 分?jǐn)?shù) 　 一.選擇題（每小題2分，共20分，答在試卷上） 1. (a) 2.

31、(c) 3. (b) 4. (c) 5. (d) 6. (c) 7. (a) 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 ( c ) a.熱導(dǎo)池檢測器; b.氫火焰離子化檢測器; 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 （ c ） a.乙苯； b. 甲苯； c. 苯； d. 聯(lián)苯。 10. 還原極譜波的半波電位是： ( c ) 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

32、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(qǐng)判斷下列敘述對(duì)與錯(cuò)，對(duì)的在題前括號(hào)中打“√”，錯(cuò)的打“ⅹ” （每題1分, 共12分） （√）1. （ⅹ）2. （√）3. （ⅹ）4. 進(jìn)行庫侖分析時(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。 （ⅹ）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. （ⅹ）7. （ⅹ）8. （ⅹ）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. （ⅹ）11.有

33、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。 （ⅹ）12. 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) 4~6 個(gè)數(shù)量級(jí)； 可對(duì)一個(gè)試樣同時(shí)進(jìn)行多元素的含量測定； 自吸效應(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(jí)，級(jí)與級(jí)之間有重疊現(xiàn)

34、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：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(duì)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

35、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(qǐng)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、

36、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。 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 = 1.5 mg 故：試樣中銅的百分含量＝1.5 X

37、 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t`Ra和t`Rb。 (2) 兩個(gè)組分的相對(duì)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’,1 = 16/14 = 1.14 3）n1有效 = 16(tR’

38、,2/Wb)2 = 16162 = 4096； 4) n2有效 = 161.52(1.14/1.14-1)2 = 2387 5)L2=（n2有效/n1有效）L1＝（2387/4096）3.00＝1.75（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（B） 學(xué)號(hào) 姓名 院（系） 分?jǐn)?shù) 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(duì)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 c.內(nèi)外溶液的 H+ 活度系數(shù)不同 d. 內(nèi)外參比電極不

39、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(duì)加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的要求為 ( ) (1) 體積要大，其濃度要高 (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 （ ） 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 ( ) (1)溫度和壓力 (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

40、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(dòng)力學(xué)因素的是 ( ) (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： （ ） 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(duì)柱效能的影響可以忽略不計(jì)? ( ) (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(dòng)相中的傳質(zhì)阻力 9. 以下躍遷中哪種躍遷所需能量最大？ （

41、 ） a. σ→σ* b. π→π* c. n→σ* d. n→π* 10 原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生是由于 （ ） （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(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng) （4）原子核的振動(dòng) 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

42、用的通用檢測器有_________________, _______________ 。 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 光譜區(qū)。 5．紫外、可見吸收光譜常用于研究 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 ， ， ，

43、等優(yōu)點(diǎn)，它的裝置主要包括 ， ， 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 ；而定量分析時(shí)，狹縫宜 ，原因是 。 8．影響化學(xué)位移的內(nèi)部因素有 ， ，和 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. 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.

44、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？ 　 I II 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 cm2、9.00 cm2、4.00 cm2和7.00cm2, 它們的重量相對(duì)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

45、 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。 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 tR,A= 3min18s，tR,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 600mm／h，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 =

46、1.5，色譜柱至少須延長多少？ 附加題： 1．Co3+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=-0.35V E1/2=-1.35 Co3+ Co2+ Id=15μA Co2+ Co(0) Id=36μA (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）。 (3)請(qǐng)繪出在兩半波電位處的電極附近的Co3+、Co2+和Co(0)的濃度分布草圖，并用文字說明所繪出草

47、圖表示的意義。 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（B） 學(xué)號(hào) 姓名 院（系） 分?jǐn)?shù) 　 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(duì)稱電位來源于 ( a ) 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 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(duì)加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的要求為 ( d ) (a) 體積要大，其濃度要高 (b) 體積要小，其濃度要低 (c) 體積要大，其濃度要低 (d) 體積要小，其濃度要高

48、 3. 庫侖分析與一般滴定分析相比 ( d ) 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 ( d ) (a)溫度和壓力 (b)電極材料和性質(zhì) (c)粒子擴(kuò)散系數(shù) (d)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 ( c ) (a)乙苯 (b)甲苯 (c)苯 (d)聯(lián)苯 6. 在以下因素中，不屬動(dòng)力學(xué)因素的是 ( b ) (a) 液膜厚度 (b)分配系數(shù) (c) 擴(kuò)散速度 (d) 載體粒度

49、 7. 原子吸收分析中光源的作用是： ( c ) (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(duì)柱效能的影響可以忽略不計(jì)? ( b ) (a) 渦流擴(kuò)散項(xiàng) (b) 分子擴(kuò)散項(xiàng) (c) 固定相傳質(zhì)阻力項(xiàng) (d) 流動(dòng)相中的傳質(zhì)阻力 9. 以下躍遷中哪種躍遷所需能量最大？ ( a ) (a)σ→σ* (b)π→π* (c)n→σ* (d) n→π* 10 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 （c）原子外層電子在不同能態(tài)間的躍遷 （b）原子外層電子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng) （d）原子核的振動(dòng) 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