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化学与化学工程学院化学专业仪器分析期末考试试题(A卷)班级 姓名 学号 成绩 考试时间 注：1.可以使用计算器；2.对于英语类试题，可以用汉语回答；3.答案写在试卷纸上，写在试题纸上无效一、 单项选择题（每小题2分，共30分，答错不扣分）1关于分配比，下列表示式中正确的是（ ）A. B. C. D. 2. 下列气相色谱检测器中，属于浓度型检测器的是（ ）A. 热导池检测器和电子捕获检测器 B. 氢火焰检测器和火焰光度检测器C. 热导池检测器和氢火焰检测器 D. 火焰光度检测器和电子捕获检测器3关于液相色谱，下列说法中正确的是（ ）A. 反相液-液色谱法中流动相的极性小于固定液的极性B. 反相液-液色谱法中流动相的极性与固定液的极性相同C. 反相液-液色谱法中流动相的极性大于固定液的极性D. 都正确4. 使用F-离子选择性电极时，最适宜的酸度范围是（ ）A. 1 12 B. 7 9 C. 3 5 D. 5 65. 在极谱分析中，影响测定灵敏度的主要因素为（ ）A. Residual current B. Migration current C. Maximum D. Oxygen wave6. 在阳极溶出伏安法中，最适宜采用的工作电极为（ ）A. Dropping mercury electrode B. Microplatinum electrode C. Hung mercury electrode D. Saturated calomel electrode7.今用库仑滴定法测定Cu(从+2价到0价)，若通过电解池的电流为100mA, 电解时间为2s, 则在阴极上析出多少毫克铜(Cu:63.55)（ ）A. 0.03293 B.0.06586 C. 100 D. 2008.在光谱定性分析中，常用作波长标尺的是（ ）A.碳谱 B. 氢谱 C. 钠谱 D. 铁谱9内标法光谱定量分析的基本关系式是（ ）A. B. C. D. A = ebC10.下列光源中，适宜作为原子吸收分析光源的是（ ）A.钨灯 B. 空心阴极灯 C. 能斯特灯 D. 射频振荡器11某化合物分子式为C9H18O2, 它的不饱和度U为（ ）A. 1 B. 2 C. 3 D. 0 12.下列化合物的NMR化学位移d顺序正确的是（ ）A. dC6H6 dC2H4 d C2H2 dC6H6 d C2H2 dC2H6C. dC6H6 dC2H4 d C2H2 dC2H6 D. dC2H6 dC6H6 d C2H2 dC2H413. 现采用双指示电极安培滴定法（永停法）以Ce4+滴定Fe2+, 下述滴定曲线中正确的是（ ）A. B. BC D AO a iB AO a iCCBAO a iBC D AO a i.C. . D. 14.气相色谱中，为了测定某组分的保留指数，一般采用的基准物是（ ）A. 苯 B. 正庚烷 C. 正构烷烃 D. 正丁烷和丁二稀15. 原子发射光谱的产生是由于（ ）A. 原子的次外层电子在不同能态间的跃迁 B. 原子的外层电子在不同能态间的跃迁 C. 分子中基团的振动和转动D. 原子核的振动二、 问答题（每小题5分，共30分）1 什么叫化学键合固定相？化学键合固定相有何特点？2 简述库仑分析法的基本原理, 在库仑分析法中，应该如何保证测定的准确度？3.在光谱分析中，什么是分析线？什么是灵敏线？什么是最后线？4. 试简述原子吸收光谱分析中，三种最主要的谱线变宽效应。5. What is concentration polarization? What are the conditions under which the concentration polarization originates6.某化合物的M峰质荷比为46,红外光谱证明属于醇.元素分析表明不含卤素,S,P等杂原子,紫外光谱中可见区未见吸收。NMR 数据见下表,请通过分析给出该化合物的结构式(C:12,H:1,O:16).d1.13.65.1裂分情况三重峰四重峰单重峰强度比321三、 计算题（每小题10分，共40分）1.今有一氢离子选择性电极，在实验条件下，发现当=1.010-7mol.L-1时，测定的电位值恰好等于当=0.1mol.L-1时的电位值。试计算该电极Na+对H+离子的选择性系数，如果要在1.0mol.L-1Na+溶液中测定溶液的pH值，Na+对H+离子浓度测定造成的误差小于5%，则待测溶液的pH不得超过多少？2.今用极谱法测定溶液中Cd2+的浓度。取100ml未知试液，测得极谱波波高为50.0mm.，在该溶液中加入5.00ml 110-4mol.L-1的Cd2+标准溶液，混合均匀，测得极谱波波高变为115.2mm，试计算试液中Cd2+的浓度。3.A chromatographic analysis for the chlorinated pesticide Dieldrin gives a peak with a retention time of 8.68min and a baseline width of 0.29min. How many theoretical plates are involved in this separation? Given that the column used in this analysis is 2.0 meters long, what is the height of a theoretical plate?4.In 1817, Josef Fraunhofer(1787-1826) studied the spectrum of solar radiation, observing a continuous spectrum with numerous dark lines. Fraunhofer labeled the most prominent of the dark lines with letters. In 1859, Gustav Kirchhoff(1824-1887) showed that the “D” line in the solar spectrum was due to the absorption of solar radiation by sodium atoms. The wavelength of the sodium D line is 589nm. What are the frequency and wavenumber for this line? What is the energy per photo of the sodium D line?(已知，光速为3.00108m/s,普朗克常数为6.62610-34J.s) 化学教育专业仪器分析期末考试试题答案（A卷）注：1.可以使用计算器；2.对于英语类试题，可以用汉语回答；3.答案写在试卷纸上，写在试题纸上无效。一、 项选择题（每小题2分，共30分，答错不扣分）题号12345678答案BACDACBD题号9101112131415答案BBACBCB二、问答题（每小题5分，共30分）1. 答：用化学反应的方法，通过化学键把有机分子结合到担体表面制成的固定相（1分），特点是（4分）：表面没有液坑，比一般液体固定相传质快得多；无固定液流失，增加了色谱柱的稳定性和寿命；可以键合不同官能团，能灵活地改变选择性，应用于多种色谱类型及样品分析；有利于梯度洗提，有利于配用灵敏的检测器和馏分的收集。2答：进行电解反应时，电极上发生的电化学反应与溶液中通过电量的关系，可以用法拉第电解定律表示，即：(1)于电极上发生反应的物质的质量与通过该体系的电量成正比；(2)通过同量的电量时电极上所沉积的各物质的质量与各该物质的M/n成正比。上述关系亦可用下式表示，m = MQ/(96487n) = (M/n)it/96487式中m为电解时于电极上析出物质的质量(单位为g)，M为析出物质的摩尔质量，Q为通过的电量(单位为C)，n为电解反应时电子的转移数，i为电解时的电流强度(单位为A)，t为电解时间(单位为s)，96487为法拉第常数。因此利用电解反应来进行分析时可称量在电极上析出物质的质量(电重量分析)，亦可测量电解时通过的电量，再由上式计算反应物质的量，后者即为库仑分析法的基本依据。（4分）进行库仑分析时应注意使发生电解反应的电极(工作电极)上只发生单纯的电极反应，而此反应又必须以100的电流效率进行。为了满足上述条件，可以采用两种方法控制电位库仑分析及恒电流库仑摘定。（1分）3.答：进行分析时所使用的谱线称为分析线(analytical line)。（1.5分）灵敏线(sensitive line) 是元素激发电位低、强度较大的谱线，多是共振线(resonance line)。（1.5分）最后线(last line) 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时，最后仍能观察到的几条谱线。它也是该元素的最灵敏线。(2分)4. 答：（1）自然宽度（natural width）,用DnN 表示。在无外界影响下，谱线仍有一定的宽度，这种宽度称为自然宽度，以DnN表示。它与原子发生能级间跃迁时激发态原子的有限寿命有关。不同谱线具有不同的自然宽度（多数情况下， DnN约为10-5nm数量级）。（1.5分）（2）多普勒变宽：由于原子在空间作无规则热运动所引起的谱线变宽，又称为热变宽。（1.5分）（3）压力变宽：吸光原子与蒸气中的原子或分子相互碰撞而引起能量的微小变化，使发射或吸收光量子频率改变而导致的谱线变宽。根据与之碰撞的粒子不同，压力变宽可分为两种类型：和其它粒子碰撞而产生的变宽劳伦兹变宽（Lorentz broadening）,用DnL表示。和同种原子碰撞而产生的变宽共振变宽或赫鲁兹马克(Holtsmark)变宽 (2分 )5. 答：When the current flowed for only a short period through the electrode, ion concentration on the surface of the electrode reduce suddenly. The difference in ion concentrations between the surface and the bulk solution is equivalent to an electrochemical cell, which is called concentration polarization(浓差极化)(由于电解时在电极表面浓度的差异而引起的极化现象，称为浓差极化).(2分)When a microplatinum electrode or dropping mercury electrode is used and no stirring is carried out, concentration polarization takes place soon.（3分）6.(5分)解：分子离子峰为46，根据氮律，该化合物中不含氮。从上表中可以看出，该化合物中至少含有两个以上类型的氢原子。所以结合分子量数据，可以肯定该化合物中只含有一个羟基（如果有两个以上的氧原子，则含有的碳原子数量将少于一个）。根据化学位移数据，峰裂分特征及强度比数据，可以假定该化合物为乙醇，结构式CH3CH2OH.从该结构式可知，-CH3, -CH2, -OH三种基团上的氢原子个数。峰位置数据均符合表中的结果。而且分子量也与质谱数据相吻合。根据假定的分子式，计算出该化合物的不饱和度：U = 1 + 2 + (-6)/2 = 0,说明该化合物为饱和化合物，其紫外吸收位于紫外区，在可见区无吸收，这与题中化合物的电子光谱特征相吻合。由此可见，我们的假定是正确的。该化合物的结构式为CH3CH2OH。三、计算题（每小题10分，共40分）1. 解：KH+,Na+ =aH+ / aNa+ = 1.010-7/0.1=1.010-6(5分) 0.05aH+ = 1.010-6(1)1aH+ = 2.010-5mol.L-1 pH = -lg(2.010-5)=4.70（5分）2. 解：设试液中Cd2+浓度为Cx, 试液体积为V, 波高为hx，加入标准溶液（体积为Vs,浓度为Cs）后波高为H. 根据题意，hx = KCx H=K(VCx + VsCs)/(V+Vs) （5分）解得：Cx = Cs Vs hx / H(V+Vs)- hxV=1.0010-45.0050.00/115.2(100+5.00)-50.0100= 3.5210-6(mol.L-1)（5分）3. SOLUTION:The number of theoretical plates is n =16(tR/Y)2 =16(8.68/0.29)2 = 14334 plates(5分)The average height of a theoretical plate isH = L /n = 2.01000/14334 0.14 mm/plate(5分)4. SOLUTION:The frequency and wavenumber of the sodium D line are（3分）（3分）The energy of the sodium D line is（4分）化学教育专业仪器分析期末考试试题(B卷)班级 姓名 学号 成绩 考试时间 任课老师(签名) 注：1.可以使用计算器；2.对于英语类试题，可以用汉语回答；3.答案写在试卷纸上，写在试题纸上无效。一、 单项选择题（每小题2分，共30分，答错不扣分）1摄谱法中，感光板上的光谱，波长每10nm的间隔距离，在用光栅单色器时，下述哪一种说法正确（ ）（1） 随波长减少而增大（2）随波长增大而增加（3）随波长减小而减小（4）几乎不随波长变化2矿石粉末的定性分析，一般选用下列哪种光源为好（ ）（1） 交流电弧 （2）直流电弧 （3）高压火花 （4） 等离子体光源3原子吸收分析法中测定铷(Rb)时，加入1钠盐溶液其作用是（ ）（1） 减少背景 （2）提高火焰温度 （3）减少铷电离 （4）提高Rb+的浓度4反应色谱柱柱型特性的参数是（ ）（1）分配系数 （2）分配比 （3）相比 （4）保留值5对某一组分来说，在一定的柱长下，色谱峰的宽窄主要决定于组分在色谱柱中的（ ） （1）保留值 （2）扩散速度 （3）分配比 （4）理论塔板数6在液相色谱中，常用作固定相，又可作为键合相基体的物质是（ ）（1）分子筛 （2）硅胶 （3）氧化铝 （4）活性炭7下列化合物中，同时有np*,pp*,ss*跃迁的化合物是（ ）（1） 一氯甲烷 （2）丙酮 （3）1，3丁二醇 （4）甲醇8指出下列四种化合物中，哪一种化合物的分子离子峰为奇数（ ）（1）C6H6 (2) C6H5NO2 (3) C4H2N6O (4) C9H10O29.在极谱分析中，所谓可逆波指的是（ ）（1） 氧化波与还原波具有相同的半波电位 （2）氧化波半波电位为正，还原波半波电位为负（3)氧化波半波电位为负，还原波半波电位为正 （4）都不是10阳极溶出伏安法可采用的电极是（ ）（1） 悬汞电极 （2）滴汞电极 （3）铂片电极 （4）玻璃电极11Cu(EDTA)2-配合物的稳定常数是6.31018, 已知，则反应的标准电极电位为（ ）（1）0.219V (2) 0V (3)-0.219V (4) 0.337V12.某铜离子溶液通入0.500A的电流28.7min, 如果电流效率为100，则阴极上析出铜（ ）克（Cu:63.54）。 (1)0.635g (2) 0.01435g (3) 0.287g (4) 0.283g13.光谱仪的线色散率常用其倒数来表示，即mm，此数值愈小，表示此仪器色散率愈（ ） (1)大 （2） 小 （3）不确定 （4）恒定14空心阴极灯中对发射线宽度影响最大的因素是（ ）（1） 阴极材料 （2）填充气体 （3）灯电流 （4）阳极材料15载体填充的均匀程度主要影响（ ）（1） 涡流扩散 （2）分子扩散 （3）气相传质阻力 （4）液相传质阻力二、简答题（每小题5分，共30分）1 原子发射光谱分析所用仪器装置由哪几部分构成？其主要作用是什么？2 控制电位库仑分析法和库仑滴定法在分析原理上有何不同？3 请预测在正相色谱与反相色谱体系中，组分的出峰次序。4 假设下列电池两个溶液的浓度相同，且溶液的活度系数很接近，请通过计算说明此锌铜电池的电动势是多少，并指明电极的正负。（） Cu|Cu2+Zn2+|Zn5.某化合物的分子式为C9H12，其NMR谱特征如下表所示。试指出该化合物的结构。化学位移d2.16.6重峰数单峰单峰强度比136. 在极谱分析法中，为什么要使用汞微电极？三、计算题（每小题10分，共40分）1. The selectivity KH+/Na+ for Corning 015 is approximately 10-11. What error in pH is expected for a solution of 0.05M NaOH. 2. In a chromatographic analysis of lemon oil a peak for limonene has a retention time of 8.36min with a baseline width of 0.96min. g-Terpinene elutes at 9.54min,with a baseline width of 0.64min. What is the resolution (分离度) between the two peaks?3. 取2.000g镉矿样,溶解后定量转移至250mL容量瓶中。吸取25mL进行极谱测定，测得其极谱波高为25.5mm。然后在此溶液中加入5mL5.010-4mol.L-1的镉标准溶液，测得极谱波高为30.4mm。计算矿样中镉的质量分数。4. 原子吸收法测定某试样溶液中的Pb, 用空气-乙炔焰测得Pb283.3nm和Pb281.7nm的吸收分别为72.5%和52.0%. 试计算（1）其吸光度(A)各为多少？（2）其透光度各为多少？化学教育专业仪器分析期末考试试题答案(B卷)注：1.可以使用计算器；2.对于英语类试题，可以用汉语回答；3.答案写在试卷纸上，写在试题纸上无效。答案一、 单项选择题（每小题2分，共30分，答错不扣分）1（4） 2（2） 3（3） 4（4） 5（2） 6（2） 7（2） 8(2)9（1） 10（1） 11(3) 12(4) 13（1） 14（3） 15（1）二、简答题（每小题5分，共30分）1 答：原子发射光谱分析所用仪器装置通常包括光源，分光仪和检测器三部分（2分).光源作用是提供能量，使物质蒸发和激发。分光仪作用是把合光分解为单色光，即起分光作用。检测器是进行光谱信号检测。（3分）2 答：控制电位库仑分析法是直接根据电解过程中所消耗的电量来求得被测物质含量的方法（2分）。而控制电流库仑分析法即库仑滴定法是以100的电流效率进行电解，使在电解中产生一种物质（库仑滴定剂），库仑滴定剂与被测物质进行定量化学反应，反应的化学计量点可借助于指示剂或其它电化学方法来指示（3分）。3 在正相色谱体系中，组分的出峰次序为：极性弱的组分，在流动相中溶解度较大，因此k值小，先出峰。极性强的组分，在固定相中的溶解度较大，因此k值大，后出峰（2.5分）。在反相色谱中组分的出峰次序为：极性弱的组分在固定相上的溶解度大，k值大，后出峰。而极性强的组分在流动相中的溶解度大，k值小，所以先出峰 (2.5分)。4 解：根据两个电极反应，分别求得其电极电位为：和电池的电动势为： (4分)Ecell E(H2) (2 分)氢析出电位为：E(H+/H2) = Eo(H+/H2) +(0.059/2) lgH+2 + hH2(Cu) =0 + (0.059/2) lgH+2 -0.40=-0.059pH -0.40 (2分)-0.822-0.059pH -0.40 pH 7.20 (2分) 解：根据极谱波方程式，Ede = (E1/2)c + (RT/nF)ln(id-i)/i (3分)可得：n = 0.059/(E1/2)c Edelgi/(id-i) （分）将已知条件代入上式得：n=0.059/-0.750-(-0.726)lg6.00/(44.8-6.00) = - 2.46lg 0.155=2 4.解：a = KB/KA =9.3/7.6 =1.2 (1分) kB = KB/b = 9.3/90 = 0.10 (1分)由基本方程式可推倒出使这两种组分达到某一分离度时，所需的理论塔板数：nB=16R2a/(a-12(1+kB)/kB2 = 16121.22/(1.22-1)2(1+0.10)/0.102=1636121=69696（块）（分）因为计算出的塔板数比较大，一般填充柱不可能达到，所以在上述条件下，A,B不能分离。（分）化学与化学工程学院化学教育专业仪器分析期末考试试题(E卷)班级： 学号： 考试日期： 成绩：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，tR降低 B: 样品的k增加，tR增加 C: 相邻组分的a增加 D: 对a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 Hg9. 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（ ）A: 2.000mol.L-1Cu2+ (E0=0.337V) B: 1.00010-2mol.L-1Ag+ (E0=0.799V)C: 1.000mol.L-1Pb2+ (E0=-0.18V) D: 0.100mol.L-1Zn2+ (E0=-0.763V)11. 下列因素（ ）不是引起库仑滴定法误差的原因。A: 电解过程中电流效率低于100% B: 电流没有恒定，且测定电流有误差 C: 测量时间的误差 D: 由于电解液体积测量不准确引起的误差12. 扩散电流的大小与汞柱高度的关系为（ ）A: idh1/2 B: idh C: idh2 D: idh1/313. 消除迁移电流的方法是（ ）A: 在溶液中加入大量的支持电解质 B: 在溶液中加入Na2CO3 C: 在溶液中加入明胶等非离子型表面活性剂 D: 在溶液中加入掩蔽剂14. 空心阴极灯为下列哪种分析方法的光源（ ）A: 原子荧光法 B: 紫外-可见吸收光谱法 C: 原子发射光谱法 D: 原子吸收光谱法15. 在0.08mol.L-1NaOH溶液中，用悬汞电极阴极溶出伏安法测定S2-, 于一定电位下电解富集，然后溶出。其富集和溶出阶段的电极反应为（ ）A: 富集：HgS +2e = Hg + S2-; 溶出: Hg + S2- = HgS + 2e B: 富集：Hg + S2- = HgS + 2e; 溶出: HgS +2e = Hg + S2-C: 富集：Hg + S2- = HgS + 2e; 溶出: HgS = Hg2+ + S + 2eD: 富集：S2- +6OH- = SO32- + +3H2O +6e; 溶出: SO32- +3H2O +6e = S2- +6OH-二、 问答题（每小题5分，共35分）1. 当下述参数改变时: (1)增大分配比, (2) 流动相速度增加,