2024年儀器分析復(fù)習(xí)題參考答案

2024年儀器分析復(fù)習(xí)題參考答案

一、選擇題

l.C2.C3.A4.C5.A6.C7.D8.D9.C10.All.B12.C13.B

14.A15.C16.D17.D18.E19.C20.D21.C22.D23.E24.A25.C26.E

27.A28.C29.D30.C

二、解釋下列名詞

1.摩爾吸光系數(shù)：在吸光分析中，是吸光物質(zhì)在特定波長(zhǎng)和溶劑的情況下的一個(gè)特定常數(shù)，

在數(shù)值上等于ImoC,L1吸光物質(zhì)在1cm光程中的吸光度。其單位為L(zhǎng)?moE-1,cm"。

2.發(fā)色團(tuán)：凡是能導(dǎo)致化合物在紫外及可見光區(qū)產(chǎn)生吸收的基團(tuán)，主要是具有不飽和或未

成對(duì)電子的基團(tuán)。

3.非紅外活性振動(dòng)：分子振動(dòng)不能引起偶極矩變化，分子不能吸收紅外輻射，這樣的振動(dòng)

為非紅外活性振動(dòng)。

4.保留時(shí)間：從進(jìn)樣開始到色譜峰最大值出現(xiàn)時(shí)所需要的時(shí)間，稱為保留時(shí)間，用符號(hào)公

表示，是物質(zhì)定性的指標(biāo)。

5.死體積：不被保留的組分通過色譜柱所消耗的流動(dòng)相的體積，可由死時(shí)間確定。

6.共振線：在AAs法中，由基態(tài)電子從基態(tài)能級(jí)躍遷至第一激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的吸收譜線稱

為共振線，是特征線。

7.激發(fā)電位和電離電位：將原子中的一個(gè)外層電子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)所需的能量稱為激

發(fā)電位，通常以ev為單位。

使原子電離所需要的最小能量稱為電離電位（U）,也用ev為單位。

8.原子線和離子線：

原子線：原子的外層電子躍遷時(shí)發(fā)射的譜線叫原子線。

離子線：原子最外層電子激發(fā)到無窮遠(yuǎn)處，剩下的離子的外層電子躍遷時(shí)發(fā)射的譜線叫離子

線。

9.半波電位：就是電流等于擴(kuò)散電流一半時(shí)的電位，在一定組分和濃度的底液中，任一物

質(zhì)的可逆極譜波的半波電位是一個(gè)常數(shù)，不隨該物質(zhì)的濃度變化而變化。

10.支持電解質(zhì)：在電解液中加入能消除遷移電流，并在該條件下不能起電解反應(yīng)的惰性

電解質(zhì)稱為支持電解質(zhì)。

11.極譜波：極譜法是通過極譜電解過程所獲得的電流一電壓（i—V）曲線來實(shí)現(xiàn)分析測(cè)

定的，所得的這條曲線稱為極譜波。

12.極限擴(kuò)散電流：極限電流與殘余電流之差稱為極限擴(kuò)散電流，也叫擴(kuò)散電流，以符號(hào)

Zd表示。

13.譜線的自吸：弧焰中邊緣部分蒸氣原子，一般比弧焰中心原子處于較低的能級(jí)，因而

當(dāng)輻射通過這段路段時(shí)，將為其自身的原子所吸收，而使譜線中心強(qiáng)度減弱，這種現(xiàn)象稱為

譜線的自吸。

14.黑度：在AEC法中，通過攝譜法定量時(shí)，表示譜線在感光板上的變黑程度。用符號(hào)S

表不。

15.光譜通帶：指通過單色器出射狹縫的某標(biāo)稱的波長(zhǎng)處的輻射范圍。W=D-S,為光柵倒

線色散率和狹縫寬度的乘積。是衡量單色器的定量指標(biāo)。

三、回答下列問題。

L為什么紫外光譜都是帶狀光譜。

分子中電子能級(jí)躍遷的同時(shí)，伴隨有該電子能級(jí)上的振動(dòng)能級(jí)，轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷，形成帶狀

光譜，而不是線狀光譜。

2.紅外光譜產(chǎn)生的條件有哪些？

（1）只有當(dāng)紅外輻射頻率等于振動(dòng)量子數(shù)的差值A(chǔ)v與分子振動(dòng)頻率v的乘積時(shí)，分子才能

吸收紅外輻射，產(chǎn)生紅外吸收光譜。即"L=AV”。

（2）分子在振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)過程中必須有偶極矩的凈變化。滿足以上兩個(gè)條件，分子才能吸收

紅外輻射產(chǎn)生紅外吸收光譜。

3.>CH2的振動(dòng)類型有哪些？

r對(duì)稱伸縮振動(dòng)vs：

「伸縮振動(dòng)[_不對(duì)稱伸縮振動(dòng)vas：>cH2

>CH2Vj剪式振動(dòng)d>CH2

r面內(nèi)變形振動(dòng)[_搖擺振動(dòng)QCH2

I變形振動(dòng)Y-

I面外變形振動(dòng)r搖擺振動(dòng)C0>CH2

扭曲振動(dòng)r>CH2

4.AAS與UV-VIS的主要區(qū)別有哪些？

區(qū)別：（1）吸收機(jī)理不同：AAS法原子吸收線狀光譜

UV-VIS法分子吸收帶狀光譜

（2）光源：AAS法，銳線光源（空心陰極燈）

UV-VIS法連續(xù)光源（鴇燈笊燈）

（3）儀器排列順序不同：

AAS法，銳線光源一原子化器一單色器一檢測(cè)器

UV-VIS法，光源一單色器一吸收池一檢測(cè)器

5.氣相色譜定量的方法有幾種？各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？

有三種方法：歸一化法，內(nèi)標(biāo)法，外標(biāo)法

歸一化法優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確，即使進(jìn)樣不準(zhǔn)確，對(duì)結(jié)果亦無影響，操作條件的變動(dòng)對(duì)結(jié)果影

響也很小。

缺點(diǎn)：試樣中組分必須全部出峰。

內(nèi)標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn)：定量準(zhǔn)確，進(jìn)樣量和操作條件不要求嚴(yán)格控制，不要求試樣中組分全部出峰。

缺點(diǎn)：操作麻煩，每次分析都要稱取試樣和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量，比較費(fèi)事，不適宜于快速控制分析。

外標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算和操作都簡(jiǎn)便，不必用校正因子。

缺點(diǎn)：要求操作條件穩(wěn)定，進(jìn)樣量重復(fù)性好，否則對(duì)分析結(jié)果影響較大。

6.朗伯-比耳定律的物理意義是什么？什么是透光度？什么是吸光度？二者之間的關(guān)系是

什么？

朗伯-比耳定律的物理意義為：當(dāng)一束平行單色光通過單一均勻的，非散射的吸光物質(zhì)溶液

時(shí)，溶液的吸光度與溶液濃度和液層厚度的乘積成正比。此定律不僅適用于溶液，也適用于

其他均勻非散射的吸光物質(zhì)（氣體或固體），是各類吸光度法定量分析的依據(jù)。

透光度T=，X100%吸光度4=綸與=—QgT

1oI

二者關(guān)系：A=—QgT

7.什么是吸收光譜曲線？什么是標(biāo)準(zhǔn)曲線？它們有何實(shí)際意義？利用標(biāo)準(zhǔn)曲線定量分析

時(shí)可否使用透光度T和濃度c為坐標(biāo)？

以A為吸光度做縱坐標(biāo)，以入射光波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，在一定溫度，濃度，液層厚度條件下測(cè)

量，所得曲線為光吸收曲線。是選擇最大吸收入射光波長(zhǎng)的依據(jù)。

固定液層厚度和入射光波長(zhǎng)，測(cè)定一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度A,以A為縱坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)的標(biāo)

準(zhǔn)溶液濃度。為橫坐標(biāo)，所得通過原點(diǎn)的直線稱為標(biāo)準(zhǔn)曲線。是吸光光度法一種定量方法。

可使用透光度和c為坐標(biāo)。

8.摩爾吸光系數(shù)的物理意義是什么？其大小和哪些因素有關(guān)？在吸光光度法中摩爾吸光

系數(shù)有何意義？

摩爾吸光系數(shù)是吸光物質(zhì)在特定波長(zhǎng)和溶劑的情況下一個(gè)特征常數(shù)，數(shù)值上等于lmo￡.L-i

吸光物質(zhì)在1cm光程中的吸光度。是吸光物質(zhì)吸光能力的量度。

影響其大小的因素是：￡：入射光波長(zhǎng)溶劑吸光物質(zhì)的本性。

它的功能：用來估計(jì)定量方法的靈敏度和衡量吸收強(qiáng)度。

€一大,方法的靈敏度一高，吸收強(qiáng)度一大。

在其它條件固定時(shí)，可利用來定性。

9.什么是色譜圖？

在色譜法中，試樣各組分經(jīng)色譜柱分離后，從柱后流出進(jìn)入檢測(cè)器，檢測(cè)器將各組分濃度(或

質(zhì)量)的變化轉(zhuǎn)換為電壓(或電流)信號(hào)，再由記錄儀記錄下來，所得的電信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間

變化的曲線，稱為流出曲線，也叫色譜圖。

10.何謂積分吸收？何謂峰值吸收？為什么AAS法中常采用峰值吸收測(cè)量而不應(yīng)用積分吸

收測(cè)量？

積分吸收就是原子蒸氣吸收的全部能量，在AAS法中稱為積分吸收，用/Kvdv表示。

所謂峰值吸收是在發(fā)射線很窄的銳線光源下，測(cè)量峰值吸收系數(shù)。

目前儀器還不能準(zhǔn)確地測(cè)出半寬度很小的吸收線的積分吸收值，實(shí)際分析工作系通過測(cè)定吸

收線中心頻率的峰值吸收系數(shù)K。來計(jì)算待測(cè)試樣中某元素的含量。

11.什么是吸收帶？紫外光譜的吸收帶有哪些類型？各種帶有哪些特點(diǎn)？并指出各種吸收

帶在有機(jī)化合物中的哪些基團(tuán)，化學(xué)鍵和分子中存在？

吸收帶是指吸收峰在紫外可見光譜的波帶位置。

依據(jù)電子和分子軌道的種類，吸收帶可分為R吸收帶K吸收帶B吸收帶E吸收帶

R帶：弱吸收帶，是由化合物的n-兀*躍遷產(chǎn)生的吸收帶。

其特點(diǎn)：

(1)n—兀*躍遷的能量最小，處于長(zhǎng)波方向，一般/max在270nm以上。

(2)躍遷幾率小。

(3)弱吸收。glOOL?moP.cm-i。存在于具有雜原子和雙鍵的共朝基團(tuán)中，如>?=0

—NO-NO2—N=N--C=S

K帶：是由共軌體系中兀一兀*躍遷產(chǎn)生的吸收帶。

其特點(diǎn)：

(1)吸收帶的波長(zhǎng)比R帶小，一般%max>200nm；

(2)躍遷幾率大。

(3)強(qiáng)吸收。e>104L,mo￡-1.cm-L

存在于兀一兀共輾體系中。

B吸收帶：是由苯環(huán)本身振動(dòng)及閉合環(huán)狀共軌雙鍵兀一兀*躍遷而產(chǎn)生的吸收帶。

B帶特征：

(1)在230?270nm呈現(xiàn)一寬峰，且具有精細(xì)結(jié)構(gòu)。

(2)4max=255nm

(3)弱吸收帶。/ax約200L?mog-i.cm"。

是芳香族化合物的特征吸收帶。

E帶：Ei帶：苯環(huán)內(nèi)三個(gè)乙烯基共朝發(fā)生的兀-兀*躍遷發(fā)生的。特點(diǎn)：(l)2max，180nm。(2)

強(qiáng)吸收帶，￡max>104L,moE^.cm'o

E2帶：苯環(huán)內(nèi)三個(gè)乙烯基共輾發(fā)生的Ttf兀*躍遷發(fā)生的特點(diǎn)：(1)加最=200nm。(2)強(qiáng)吸收

帶，E=7000L,moE4.cm^o

EiE2存在于芳香族化合物中。

12.原子吸收光譜法中的干擾有哪些？簡(jiǎn)述抑制各種干擾的方法。

「(1)來自光源干擾換分析線。

光譜干擾，(2)多重吸收線干擾換分析線予分離

I(3)背景吸收干擾扣除背景。

干擾

「化學(xué)干擾：進(jìn)行化學(xué)分離及加入基體改進(jìn)劑

非光譜干擾《其中電離干擾：采用電離稀釋劑

I物理干擾：配制與待測(cè)試樣具有相似組成的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

13.什么是程序升溫？什么情況下應(yīng)用程序升溫？它有什么優(yōu)點(diǎn)？

即在分析過程中，按預(yù)先設(shè)定程序升高柱溫，此升高柱溫法稱為程序升溫，對(duì)于寬沸程的多

組分混合物的分離，可使用程序升溫，有利于組分分離，得到好的色譜峰。

14.在色譜法中，為什么可以根據(jù)峰面積進(jìn)行定量測(cè)定？峰面積如何測(cè)量？什么情況下可

不用峰面積而用峰高進(jìn)行定量測(cè)定？

組分的含量與峰面積成正比，即Wi=￡A“可用峰面積(為檢測(cè)器的電信號(hào))進(jìn)行定量。

測(cè)量峰面積的方法：「A=1.065Wi/2h(峰高乘半峰寬法)

yA=h(Wo.l5+Wo,85)(峰高乘平均峰寬法)

I自動(dòng)積分儀法。

用峰高代替峰面積必須是對(duì)稱色譜峰的情況下使用。

15.什么是紅外活性？什么是非紅外活性？

分子振動(dòng)引起偶極矩的變化，從而產(chǎn)生紅外吸收的性質(zhì)，稱為紅外活性，共分子稱為紅外活

性分子，相關(guān)的振動(dòng)稱為紅外活性振動(dòng)。

若Au=O,分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不引起偶極矩變化，不能吸收紅外輻射，即為非紅外活性，

其分子稱為紅外非活性分子，相應(yīng)的振動(dòng)稱為紅外非活性振動(dòng)。

16.在AES法中，基于內(nèi)標(biāo)法原理，以攝譜法進(jìn)行光譜定量分析的基本關(guān)系式是什么？并

說明公式中各符號(hào)的含義。

AS=/￡gR=rblgc+z

式中：

AS：分析線對(duì)的黑度差

c：待測(cè)試樣濃度

r：感光板的反襯度，它是感光板重要特性之一，它表示當(dāng)曝光量改變時(shí)，黑度變化的快慢。

b：自吸系數(shù)，它的數(shù)值與譜線自吸收有關(guān)。

z'=/Iga

此式的意義為分析線對(duì)黑度差值與譜線的相對(duì)強(qiáng)度的對(duì)數(shù)成正比，此式是基于內(nèi)標(biāo)法，以攝

譜法進(jìn)行定量計(jì)算的基本關(guān)系式。

17.在AES法中，選擇分析線應(yīng)根據(jù)什么原則？

(1)分析線與內(nèi)標(biāo)線的激發(fā)電位相近，電離電位也相近。

(2)分析線沒有自吸或自吸很小或相等，且不受其他譜線的干擾。

(3)通常選擇元素的共振線作分析線，因?yàn)檫@樣可使測(cè)定具有較高的靈敏度，對(duì)于微量

元素的測(cè)定就必須選用最強(qiáng)的吸收線。

18.譜線自吸對(duì)光譜分析有什么影響？

在光譜定量分析中，譜線自吸現(xiàn)象的出現(xiàn)，將嚴(yán)重影響譜線的強(qiáng)度，限制可分析的含量范圍。

19.寫出尤考維奇方程式，并指出式中各符號(hào)的含義，尤考維奇方程式的物理意義是什么？

I21

Td=607加加%c(25°C)

Td：平均極限擴(kuò)散電流(口A)；

n：電極反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移數(shù)；

D：被測(cè)物質(zhì)在溶液中的擴(kuò)散系數(shù)(cm2/s)；

m：汞流速度(mg/s)；

T:滴汞周期(S);

C：被測(cè)物質(zhì)的濃度。

該式是極譜法的定量公式，表示了擴(kuò)散電流與被測(cè)物質(zhì)的濃度之間定量關(guān)系。

20.在極譜法中，定量的依據(jù)是什么？用什么方法來實(shí)現(xiàn)定量的？

在極譜法中，定量依據(jù)是K=Kc。

因?yàn)?不易測(cè)定，由易測(cè)的波高代替id，使后Kc,來實(shí)現(xiàn)定量的。測(cè)波高h(yuǎn)有三切線法,

平行線法。

四、.(X)2.(X)3.(X)4.(X)5.(V)6.(V)7.(X)8.(V)

五、計(jì)算題。

QBAA+B_BAA+b

1_々)%

婷媛-旌婢

3.13x102x0.301-2.04xIQ4x0.398

1.98x1。3義3.13義IO?—2.80x104義2.04x1(/

-80.24987,,八

-----------------=1.47X10-5(mof-L1)

-5.47x108

AAA+B_AAA+B

Cr/L122A1CrX1qYA/L12

CB蜻-靖琮

2.80x104x0.301-1.98x103x0.398

2.80xl04x2.04xlO4-1.98xlO4x3.13xlO2

8428-788.04

5.712xl08-6.1794X106

7639.96s/

----------------=1.35X10-5(moC-L-1)

565020600

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