仪器分析习题.doc

1、（第一章）某分析方法测得7个空白信号值为4.5、4.9、5.1、4.7、5.5、4.3、5.3；以此方法平行检测浓度为5ug/mL的标准磷液，所得信号值为14.7、14.5、14.8、14.4；试计算此分析方法测定磷的检出限是多少。解：由空白信号值算出平均值为4.9，S0=0.432， 5ug/mL的磷标液的平均信号为9.7（扣除空白信号值）由灵敏度计算公式,可算出b2、（第二章）已知某化合物的相对分子量为300，用乙醇配制成0.0080%的溶液，用1cm比色皿在307nm波长处测得吸光度A值为0.400，求其百分吸收系数和摩尔吸收系数？3、（紫外）维生素B12的水溶液在361nm处的百分吸收系数是207，盛于1cm吸收池中，若测得溶液的吸光度为0.621，求溶液的浓度。4、（紫外）精密称取含维生素B12的样品20.0mg，用水溶解并稀释至1000mL，盛于1cm比色皿中，在361nm处测得吸光度A为0.409，试求样品中维生素B12的质量分数。 5、（紫外）用硅钼蓝法测定SiO2，以含SiO2为0.020mg/mL的标准溶液作参比，测得含0.100mg/mLSiO2的标准溶液吸光度为0.842。在相同条件下，测得待测溶液的吸光度为0.498。求该待测溶液中 SiO2的浓度。6、（紫外）7、（紫外）称取某苦味酸胺样品0.0248g，以95%乙醇溶解后定容至1.0L，在380nm波长处以1.0cm的比色皿测得其吸光度值为0.668；已知在380nm处，该苦味酸胺溶液的摩尔吸收系数为1.5×104 Lmol-1cm-1。试求该苦味酸胺物质的相对分子质量为多少？8、（紫外）比较下列化合物中，哪一种产生的吸收光谱的波长最长，哪一种的最短？9、（紫外）甲基红的酸式体（HIn）和碱式体（In）的最大吸收波长分别为528nm和400nm，在不同实验条件下以1cm比色皿测得吸光度如下表，求甲基红的浓度cx。浓度（mol/L）酸度A528A4001.22×1050.1mol/L HCl1.7830.0771.09×1050.1mol/L NaHCO30.000.753cxpH = 4.181.4010.16610、（紫外）以示差分光光度法测定高锰酸钾溶液的浓度，用含锰10.0mg/mL的标准溶液作为参比溶液，该溶液对水的透光率为20.0%。测得未知浓度高锰酸钾溶液的透光率为40%。求该溶液中KMnO4的浓度。11、（紫外）2-硝基-4-氯酚是一种有机弱酸，准确称取3份相同量的该物质，置于相同体积的3种不同介质中，配制成3份试液，在25时于427nm波长处分别测量其吸光度。在0.01mol/L HCl溶液中，该酸不解离，吸光度为0.062；在0.01mol/L NaOH溶液中，该酸完全解离，吸光度为0.855；在pH 6.22的缓冲溶液中吸光度为0.356。试计算该酸在25时的离解常数。3.55×10-712、（红外）下列化合物分别可能有哪些红外吸收峰？A B CA：苯环的一组特征吸收C=C(Ar) 、ArH 、ArH及2000-1667 cm-1的泛频峰；芳酮的特征吸收ArC=O；甲基的特征吸收asCH、sCH 、；酚羟基的特征吸收OH 、ArO。B：苯环的一组特征吸收C=C(Ar) 、ArH 、ArH及2000-1667 cm-1的泛频峰；甲基的特征吸收asCH、sCH 、；羧酸的特征吸收OH、C=O及CO。 C：苯环的一组特征吸收C=C(Ar) 、ArH 、ArH及2000-1667 cm-1的泛频峰；醛的特征吸收C=O和CHO；酰胺的特征吸收NH、C=O（酰胺谱带）、NH（酰胺谱带）、C-N（酰胺谱带）。 13、(红外)分子式C7H8O，红外光谱如下，推导其结构，并说明各特征吸收峰的归属。可能有苯环。分析谱图：特征区1601、1498、1454cm-1同时出现，证实有苯环，755、692cm-1的峰与泛频峰2000-1667 cm-1表现为单取代模式，说明是一取代苯，大于3300 cm-1无强峰说明没羟基，综合分析结果，推测化合物是苯甲醚，其结构式为： 14、（红外）分子式C8H7N，红外光谱如下，推导其结构，并说明各特征吸收峰的归属。可能有苯环及一个三键。分析谱图：特征区最强峰2229cm-1应有CN基团；1609、1509、1460cm-1同时出现，证实有苯环，817cm-1的峰与泛频峰2000-1667 cm-1表现为对位取代模式，说明是二取代苯，1430、1380cm-1是CH3的存在，综合分析结果，推测化合物是对腈基甲苯，其结构式为：15、（红外）已知某液体样品的分子量为124.16，分子式为C6H9N3。用微量液体池测得其红外吸收光谱如图下。试由光谱解析，判断其化学结构式，并说明各特征吸收峰的归属。 可能有二个三键。分析谱图：特征区最强峰2250cm-1应有CN基团；1480、1420cm-1是CH2基团存在，3320 cm-1有NH基团、1135cm-1有CN基团，综合分析结果，推测化合物可能为： （红外PPT94页）16、（原子发射光谱）用发射光谱法测定氧化锌粉末中微量铝的含量。以锌为内标物，选择分析线对如下：分析线Al：309.27nm, 内标线Zn：328.23nm将样品用酸溶解稀释，测定结果如下：试样IAl 309.27nmIZn328.23nm样品40120样品+0.5Al120100解：设氧化锌粉末中微量铝的含量为x，因样品浓度低，则b=1,解方程组得: x =0.19%即氧化锌粉末中微量铝的含量为0.19%17、（原子发射光谱）用蒸馏水溶解MgCl2以配制标准镁溶液系列，在每一标准溶液和待测溶液中均含有25.0ng/mL的钼，钼溶液用溶解钼酸铵而得。测定时吸取50mL的溶液于铜电极上，溶液蒸发至干后摄谱，测量279.8nm处镁谱线强度和281.6nm处钼谱线强度，得到下列数据。试据此确定试液中镁的浓度。编号分析线谱线强度IMg279.8nm内标线谱线强度IMo281.6nm镁标准溶液Mg（ng/mL）10.671.81.0523.41.610.53181.5100.541151.7105057391.91050062.51.8分析试样解：根据绘内标法制标准曲线的要求，将数据做相应的变换如下：编号123456lgR-0.430.331.11.82.60.14lgMg0.02121.022.003.024.02试样从图中查得，lgMg=0.768, 故试液中镁的浓度为5.9ng/mL。18、用原子发射光谱法测定Zr合金中的Ti，选用的分析线对为Ti334.9nm/Zr332.7nm。测定含Ti=0.0045%的标样时，强度比为0.126；测定含Ti=0.070%的标样时，强度比为1.29；测定某试样时，强度比为0.598，求试样中Ti%。 则C1=0.0045%，R1=0.126C2=0.070%， R2=1.29求出b和A将R=0.598代入上面的公式,从而求出试样中Ti%（C）=0.028%19、用原子发射光谱法测定锡合金中铅的含量，以基体锡作为内标元素，分析线对为Pb283.3/Sn276.1nm，每个样品平行摄谱三次，测得黑度平均值列于下表，求未知试样中铅的百分含量（作图法）。样品编号质量浓度Pb/ mg/mL黑度 SSn276.1nmPb283.3nm10.1261.5670.25920.3161.5711.01330.7061.4431.54141.3340.8251.42752.5120.7931.927未知样x0.9200.669试样编号%PbS锡线S铅线lgPb%S=SSn-SPb10.1261.5670.259-0.9001.30820.3161.5711.013-0.5000.55830.7081.4431.546-0.150-0.10341.3340.8251.4270.125-0.60252.5120.4471.580.400-1.133样品X0.9200.669-0.3360.251以S对lgPb%作最小二乘法线性回归分析，得到 SSnSPb= 1.8737 lgPb% 0.3784, R2=1 样品S=SSnSPb =0.251, 依回归方程计算得到样品中Pb的含量为Pb%=0.460 （注：lg(IPb/ISn)=lg(IPb/Io·IoISn)=SSnSPb=S）20、（原子吸收）以Ni 232nm特征谱线为分析线时，为获得高灵敏度和使邻近谱线干扰消除，需用0.1nm通带，求需选择的狭缝宽度。解: 在232nm处，单色器倒线色散率为：1.9nm/mm 狭缝宽度：21、（原子吸收）1ppm 的Mg2溶液，测得其吸光度为0.550，则Mg2的特征浓度为：22、（原子吸收）根据上例测得的镁的灵敏度，若某铸铁样品中含镁约0.01%，问当以原子吸收光谱法测定时最适宜的浓度范围为多少？若制备试样25mL，应称取试样多少克？解: Mg2+的特征浓度为0.008g/mL/1%，故最适宜的浓度范围为：0.008×250.008×120, 即 0.20.96g/mL应称取的试样范围：试样称量范围为0.050.24g，通常会称量0.10.24g，以满足称量误差的要求。23、（原子吸收）原子吸收光谱仪三档狭缝调节，以光谱通带0.19nm、0.38nm、1.9nm为标度，对应的狭缝宽度分别为0.1mm、0.2mm、1.0mm，求该仪器色散元件的线色散率倒数?若单色仪焦面上的波长差为2.0nm/mm，狭缝宽度分别为0.05mm、0.1mm、0.2mm及2.0mm四档，则对应的光谱通带分别为多少？24、（原子吸收）测定植物叶片中锌的含量时，将三份1.00g叶片试样处理后，分别加入0.00mL、1.00mL、2.00mL的浓度为0.0500mol/L的氯化锌标准溶液，稀释后均定容为25.00mL，在原子吸收光谱仪上测定的吸光度分别为0.230、0.453、0.680；求植物叶片中锌的含量。25、（原子吸收）原子吸收光谱仪单色器的倒线色散率为1.6 nm/mm，欲测定Si 251.61nm的吸收值，为了消除多重线Si 251.43nm和Si 251.92nm的干扰，应采取什么措施?解：只要将Si 251.43nm和Si 251.92nm两条谱线与分析线分开， 即可消除它们的干扰。 调节通带宽度：W = 251.92251.43 = 0.49 nm即机械狭缝宽度调至0.30 mm以下，即可消除这两条多重线的干扰。26、（原子吸收）将0.20 g/mL的Mg2+标准溶液在一定条件下进行原子吸收试验，选择285.2nm为吸收线，测得吸光度为0.150，求原子吸收法测定镁的灵敏度。c0 = 0.0059 g/mL/1%Mg2+的特征浓度为：0.0059 g/mL/1%27、（原子吸收）用原子吸收光谱分析法测定铅含量时，以Pb 283.3 nm为分析线，测得浓度为0.10 g/mL的铅标准溶液吸光度为0.240，连续11次测得空白值的标准偏差为0.012，求该原子吸收光谱仪测定铅的检出限。D = 0.015 g/mL该原子吸收光谱仪测定铅的检出限为0.015 g/mL28、（原子吸收）已知选择Zn 213.9 nm为分析线，原于吸收法测定Zn的特征浓度为0.015g/mL/1%，试样中锌的含量约为0.01，问：配制试液时最适宜的质量浓度范围为多少？若制备50mL试液时，应该称取多少克试样？解 最适宜的浓度范围为特征浓度的25120倍，即：0.3751.80 g/mL29、（原子吸收）用标准加入法测定血浆中锂的含量，取4份0.50 mL血浆试样，分别加入浓度为200 mg/L的LiCl标准溶液0.0L，100.0L，200.0L，300.0L，稀释至10.00mL，并用Li 670.8nm分析线测得吸光度依次为0.115，0.238，0.358，0.481。计算血浆中锂的含量，以g/mL表示。解 连续标准加入法的加入浓度分别为：0.00，2.00，4.00，6.00g/mL，作标准加入法的工作曲线：从直线方程或直线外推可得：x= -1.89 g/L时，y = 0。故该血浆中锂的含量为30、（原子吸收）用Ca 422.7nm为分析线，火焰原子吸收法测定血清中的钙。配制钙离子标准系列溶液的浓度分别为0.00，2.00，4.00，6.00，8.00，10.0 g/mL，测得吸光度分别为0.000，0.119，0.245，0.368，0.490，0.611。取1.00mL血清加入10 mL 4三氯乙酸沉淀蛋白质并定容至25mL后，清液喷入火焰测得吸光度为0.473。求血清中钙含量，若血清中含有磷酸根，所得结果将偏高还是偏低？为什么？从标准工作曲线上查得：当A = 0.473时，Ca2+ = 7.75g/mL 若血清中含有，所得结果将偏低。因将与Ca2+形成难解离的Ca3(PO4)2沉淀，导致原子化效率降低。31、（原子吸收）用原子吸收光谱法测定某矿石中锑的含量，准确称量矿样1.2385 g，溶样处理后定容至100 mL，取10.00 mL矿样溶液，加入1.00 mL浓度为10.0 g/mL的铅标准溶液作内标，定容至25.00 mL后测得ASb/APb=0.808，另取相同浓度的锑和铅的标准溶液进行同样测定，测得ASb/APb=1.31，求矿样中锑的质量百分含量解: 根据题意：若设矿样溶液中锑与铅的浓度之比为 x，则32、（原子吸收）今欲测定某球墨铸铁中的微量镁，现称取试样m克，酸溶后转入100mL容量瓶，用重蒸水定容至刻度，然后取两等分，其体积为V0 mL，分别置于a、b两只体积为V mL的容量瓶中，加入等量的Ca2+溶液少许，并在b瓶中加入浓度为cs g/mL的镁标准溶液V1 mL，然后用重蒸水稀释至刻度，并在285.2nm处进行原子吸收测定，测定其吸光度分别为Aa、Ab，试导出该球墨铸铁中镁的质量分数wMg的计算式。解 设a、b两只容量瓶中未知Mg2+浓度为 c，则：（第7章最后一页33、（色谱导论）一个气相色谱柱，已知固定相的保留体积Vs=14.1mL，载气流速为43.75mL/min。分离一个含有ABC三组分的样品，测得组分的保留时间分别为A=1.41min，B=2.67min，C=4.18min，空气为0.24min。试计算：（1）死体积（假定检测器及柱接头等体积忽略不计）；（2）各组分的调整保留时间和分配系数；（3）相邻两组分的相对保留值r。34、（色谱导论）已知气相色谱柱长2.0m，固定相为白色硅藻土上涂渍的5%OV-17，柱温125，载气（N2）流速为30mL/min，记录纸速为2.0cm/min。测定萘的保留时间为2.35min，半峰宽为0.20cm，求理论塔板数和理论塔板高度。若用甲烷测得死时间为0.20min，求有效塔板数和有效塔板高度。35、（色谱导论）工厂实验员以8%邻苯二甲酸二壬酯（DNP）涂渍的101白色载体（80100目）为固定相分析产品中的环己烷和苯，得到的色谱峰相关参数为：柱长：2.0m，W1/2环己烷=8 s， W1/2苯=12 s，to=0.3min， tR环己烷=3.0min，tR苯=3.9min，分别以环己烷和苯的色谱参数计算该色谱系统的理论塔板数和理论塔板高度。36、（色谱导论）在2m长的色谱柱上，以氦气为载气，测得不同载气线速度u下某组分的保留时间tR和峰底宽W，数据如下：u / cms-1tR / sW / cm11202022325888994055868求：1）速率方程；2）最佳流速和最小塔板高度；第九章32页37、（色谱导论）在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85秒和100秒，要达到完全分离，即R=1.5 。计算需要多少块有效塔板。若填充柱的塔板高度为0.1 cm，柱长是多少？解： r= 100 / 85 = 1.18L有效 = n有效·H有效 = 1547×0.1 = 155 cm即柱长为1.55米时，两组分可以得到完全分离。38、（色谱导论）在一定条件下，两个组分的保留时间分别为12.2s和12.8s，计算分离度（柱长L1=1m,设2组分的理论塔板数为3600）。要达到完全分离，即R=1.5 ，所需要的柱分离度：塔板数增加一倍，分离度增加多少？39、（色谱导论）乙酸正丁酯在阿匹松L柱上，柱温100时，以记录纸长度代表调整保留时间。正庚烷的调整保留时间为174.0s，正辛烷的调整保留时间为373.4s，乙酸丁酯的调整保留时间为310.0s，求乙酸丁酯的保留指数I。40、（色谱导论）41、（色谱导论）用内标法测定无水乙醇中的微量水分。称取已知含水量为0.221%的乙醇45.25g，加入无水甲醇0.201g作为内标物，混匀后取5L进样。测得数据：水峰面积41.1mm2，甲醇峰面积80.2mm2。然后取乙醇试样79.39g，加入无水甲醇0.257g，混匀后取5L进样，测得水峰面积为59.8mm2，甲醇峰面积为80.4mm2。计算1）水对甲醇的相对质量校正因子；2）试样中水的含量。42、（气相色谱）用皂膜流量计测得载气的流速为10mL/min，已知柱前压力表为2×1.013×105Pa，出口压力为1.013×105Pa，Pw=2.3×103 Pa (20)，柱温为120，室温为20，求柱后载气实际流速F0和柱内载气平均流速Fa。