儀器分析題B答案

東莞理工學(xué)院（本科）試卷（ B 卷）2008 -2009 學(xué)年第 一 學(xué)期儀器分析試卷答案開課單位： 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，考試形式：閉卷，允許帶 計算器 入場題序一二三四五六七八總 分得分評卷人得分一、填空題 （共10分 每題2 分）1電位分析法中，電位保持恒定的電極稱為參比電極，常用的參比電極有 甘汞電極 、 Ag-AgCl極 。2儀器分析方法中，一般的定量方法有： 外標(biāo)法，內(nèi)標(biāo)法和標(biāo)準(zhǔn)加入法等。3氣相色譜中通用型檢測器是 熱導(dǎo)池檢測器 ，分析寬沸程多組分混合物，多采用 程序升溫氣相 色譜。4 紅外光譜產(chǎn)生的兩個必要條件是_激發(fā)能與分子的振動能級差相匹配,和_振動有偶極矩的變化_。5采用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行定量分析時，加入的標(biāo)準(zhǔn)溶液要求： 體積要小 ， 其濃度要高 。得分二、選擇題（共40 分 每題 2 分）1影響原子吸收線寬度的最主要因素是 ( D )(A)自然寬度 (B)赫魯茲馬克變寬 (C)斯塔克變寬 (D)多普勒變寬2在AAS分析中，原子化器的作用是什么？（C）(A)把待測元素轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)激發(fā)態(tài)原子；(B)把待測元素轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)激發(fā)態(tài)離子；(C)把待測元素轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)基態(tài)原子；(D)把待測元素轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)基態(tài)離子。3核磁共振波譜圖不能提供的信息是 （D）（A）化學(xué)位移 （B）積分線（C）偶合裂分 （D）自旋能態(tài)4與火焰原子吸收法相比, 無火焰原子吸收法的重要優(yōu)點為 ( B )(A)譜線干擾小 (B)試樣用量少 (C)背景干擾小 (D)重現(xiàn)性好5以下四種氣體不吸收紅外光的是 （ D ）(A) H2O (B) CO2 (C) HCl (D) N26在下面五個電磁輻射區(qū)域中, 波長最短的是 (A)(A)射線區(qū) (B)紅外區(qū) (C)無線電波區(qū) (D)可見光區(qū)7下面哪一種電子能級躍遷需要的能量最高? ( A )(A) ss * (B) ns * (C) pp * (D) ps * 8Van-Deemter方程主要闡述了（ C ） (A)色譜流出曲線的形狀 (B)組分在兩相間的分配情況 (C)色譜峰擴(kuò)張柱效降低的各種動力學(xué)因素 (D)塔板高度的計算9在氣相色譜法中，定量的參數(shù)是：( D )(A)保留時間 (B)相對保留值 (C)半峰寬 (D)峰面積 10.用非極性固定液分離非極性組份時，固定液與組份分子間的作用力主要是：( A )(A)色散力 (B)靜電子 (C)誘導(dǎo)力 (D)氫鍵力11化合物，在譜圖上，有幾組峰？從高場到低場各組峰的面積比為多少？( C )(A)五組峰，6：1：2：1：6； (B) 三組峰，2：6：2；(C)三組峰，6：1：1； (D) 四組峰，6：6：2：2。12pH玻璃電極的響應(yīng)機(jī)理與膜電位的產(chǎn)生是由：( D )(A)氫離子在玻璃膜表面還原而傳遞電子(B)氫離子進(jìn)入玻璃膜的晶格缺陷而形成雙電層結(jié)構(gòu)(C)氫離子穿透玻璃膜而使膜外氫離子產(chǎn)生濃度差而形成雙電層結(jié)構(gòu)(D)氫離子在玻璃膜表面進(jìn)行離子交換和擴(kuò)散而形成雙電層結(jié)構(gòu)13在可見紫外分光光度計中，用于紫外波段的光源是：( C )(A)鎢燈 (B)鹵鎢燈 (C)氘燈 (D)能斯特光源14.應(yīng)用庫侖分析的理論依據(jù)是( B )(A)能斯特方程 (B)法拉第電解定律 (C)比爾定律 (D)范地姆特方程式15.下列色散元件中, 色散均勻, 波長范圍廣且色散率大的是 ( C )(A)濾光片 (B)玻璃棱鏡 (C)光柵 (D)石英棱鏡16原子吸收法測定易形成難離解氧化物的元素鋁時, 需采用的火焰為( B )(A)乙炔-空氣 (B)乙炔-笑氣 (C)氧氣-空氣 (D)氧氣-氬氣17. 選擇固定液的基本原則是：( A )(A)相似相溶(B)待測組分分子量(C)組分在兩相的分配(D)流動相分子量18.下列一組結(jié)構(gòu)中C=O振動頻率的變化趨勢應(yīng)為自左向右( A )(A)升高 (B)降低(C)不變 (D)無法判斷19.下面幾種常用的激發(fā)光源中, 分析的線性范圍最大的是 ( D )(A)直流電弧 (B)交流電弧 (C)電火花 (D)高頻電感耦合等離子體20下列化合物中，所有質(zhì)子是磁等價的，在H-NMR光譜中只有一個吸收峰的結(jié)構(gòu)是（ B ）(A) CH3CH2CH2Br (B) 苯(C) CH2=CHCl (D) CH3OH三、判斷題（共10 分 每題 1 分）1與紫外吸收光譜相比，紅外吸收光譜的靈敏度較低，加上紫外分光光度的儀器較為簡單、普遍，只要有可能，采用紫外吸收光譜法進(jìn)行定量分析是較方便。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在電位分析中，是在通過的電流接近于零的條件下，測量指示電極的平衡電位；而在電解或庫侖分析，極譜或伏安分析中，工作電極是有電流通過的。4從公式I=acb可以看出，由于決定譜線強(qiáng)度的兩個系數(shù)a和b 隨被測元素的含量和實驗條件(如蒸發(fā)、激發(fā)條件、試樣組成、感光板特性和顯影條件等)的改變而變化，而這種變化很難避免，因此需采用內(nèi)標(biāo)法來補償因這些變化對測定的影響。5用內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量，內(nèi)標(biāo)物與試樣組分色譜峰能分開，并盡量靠近。6原子吸收光譜法中的背景吸收是對測定無干擾的吸收。7質(zhì)譜分析中，降低電離室的轟擊能量，強(qiáng)度增加的峰一般為分子離子峰。8pH玻璃電極膜電位的產(chǎn)生是由于H選擇性透過玻璃膜。9.電子捕獲檢測器最適合于永久性氣體和一般常用有機(jī)物的分析。10色譜分析法只能測定有色物質(zhì)。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 得分四、簡答題（共18 分 每題 6 分）1. 色譜與質(zhì)譜聯(lián)用后有什么突出特點？解：質(zhì)譜法具有靈敏度高、定性能力強(qiáng)等特點。但進(jìn)樣要純，才能發(fā)揮其特長。另一方面，進(jìn)行定量分析又比較復(fù)雜。氣相色譜法則具有分離效率高、定量分析簡便的特點，但定性能力卻較差。因此這兩種方法若能聯(lián)用，可以相互取長補短，其優(yōu)點是：(1)氣相色譜儀是質(zhì)譜法的理想的“進(jìn)樣器”，試樣經(jīng)色譜分離后以純物質(zhì)形式進(jìn)入質(zhì)譜儀，就可充分發(fā)揮質(zhì)譜法的特長。 (2)質(zhì)譜儀是氣相色譜法的理想的“檢測器”，色譜法所用的檢測器如氫焰電離檢測器、熱導(dǎo)池檢測器、電子捕獲檢測器都具有局限性。而質(zhì)譜儀能檢出幾乎全部化合物，靈敏度又很高。 所以，色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)既發(fā)揮了色譜法的高分離能力，又發(fā)揮了質(zhì)譜法的高鑒別能力。這種技術(shù)適用于作多組分混合物中未知組分的定性鑒定；可以判斷化合物的分子結(jié)構(gòu)；可以準(zhǔn)確地測定未知組分的分子量；可以修正色譜分析的錯誤判斷；可以鑒定出部分分離甚至末分離開的色譜峰等。因此日益受到重視，現(xiàn)在幾乎全部先進(jìn)的質(zhì)譜儀器都具有進(jìn)行聯(lián)用的氣相色譜儀，并配有計算機(jī)，使得計算、聯(lián)機(jī)檢索等變得快捷而準(zhǔn)確。 （可以簡單回答，只要答出兩個要點，即可得分，各3分） 2. 在原子光譜中，何謂元素的共振線、靈敏線、最后線、分析線，它們之間有何聯(lián)系？解：由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷所發(fā)射的譜線稱為共振線(resonance line)。共振線具有最小的激發(fā)電位，因此最容易被激發(fā)，為該元素最強(qiáng)的譜線。靈敏線(sensitive line) 是元素激發(fā)電位低、強(qiáng)度較大的譜線，多是共振線(resonance line)。最后線(last line) 是指當(dāng)樣品中某元素的含量逐漸減少時，最后仍能觀察到的幾條譜線。它也是該元素的最靈敏線。進(jìn)行分析時所使用的譜線稱為分析線(analytical line)。由于共振線是最強(qiáng)的譜線，所以在沒有其它譜線干擾的情況下，通常選擇共振線作為分析線。（定義各1分，聯(lián)系2分）3. 在有機(jī)化合物的鑒定及結(jié)構(gòu)推測上，紫外吸收光譜所提供的信息具有什么特點？解：紫外吸收光譜提供的信息基本上是關(guān)于分子中生色團(tuán)和助色團(tuán)的信息，而不能提供整個分子的信息，即紫外光譜可以提供一些官能團(tuán)的重要信息，所以只憑紫外光譜數(shù)據(jù)尚不能完全確定物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，還必須與其它方法配合起來。（三個要點，各2分）得分五、推斷題（共10 分）某化合物的化學(xué)式為C9H13N，其1H NMR譜如下圖所示；質(zhì)譜圖譜分析中，有m/z 135，120，77等主要離子峰，試推斷其結(jié)構(gòu)，并簡單說明推斷的依據(jù)。解：處，有5H；且有m/z=77，說明有苯環(huán)基（-C6H5）的存在。（2）處，有2H，說明可能存在-CH2，或-NH2；而m/z=120是它們斷裂后，剩下的離子峰。（2分）處，有6H，說明有6個同等化學(xué)環(huán)境的H，很可能是2個-CH3，而是單獨的苯環(huán)。（2分）綜上所述，可以推斷該有機(jī)化合物為：(CH5)C(CH3)2(NH2) （4分）得分六、計算題（共12 分 每題 6 分）1.用原子吸收法測銻,用鉛作內(nèi)標(biāo).取5.00mL未知銻溶液,加入2.00mL4.13mg.mL-1的鉛溶液并稀釋至10.0mL,測得ASb/APb= 0.808. 另取相同濃度的銻和鉛溶液,ASb/APb= 1.31, 計算未知液中銻的質(zhì)量濃度.解:設(shè)試液中銻濃度為Cx, 為了方便,將混合溶液吸光度比計為Asb/Apb1, 而將分別測定的吸光度比計為Asb/Apb2 （1分）由于:ASb = KSbCSb APb =KPbCPb故: KSb/KPb =Asb/Apb2 =1.31 （1分）Asb/Apb1=(KSb5 Cx/10)/(KPb 2 4.13/10)=0.808 （2分）Cx = 1.02mg.mL-1 （2分）2. 已知在混合苯系物中只含有苯、甲苯、鄰二甲苯及乙苯四種組分，用氣相色譜測得色譜圖，圖上各組分色譜峰的峰高、半峰寬，以及已測得各組分的校正因子分別如表中所示。求各組分的百分含量。（提示：可用峰高乘以半峰寬計算各峰面積）項目苯甲苯鄰二甲苯乙苯峰高64.010