武汉大学第五版分析化学下册复习题

精品文档 1欢迎下载 光谱分析法导论光谱分析法导论 复习题复习题 1 所谓 真空紫外区 其波长范围是 C A 200 400nm B 400 800nm C 10 200nmC 10 200nm D 200 800 2 下述哪种光谱法是基于发射原理 B A 红外光谱法 B B 荧光光度法荧光光度法 C 分光光度法 D 核磁共振波谱法 3 已知光束的频率为 105Hz 该光束所属光区为 A A A 紫外光区紫外光区 B 微波区 C 可见光区 D 红外光区 4 波长为 0 01nm 的光子能量为 C A 12 4eV B 124eV C 1 24C 1 24 10105 5eVeV D 0 124eV 5 可见光的能量范围为 D A 12400 1 24 1013eV B 1 43 102 71eV C 6 2 3 1eV D 3 1 1 65eVD 3 1 1 65eV 6 带光谱是由于 B A 炽热固体发射的结果 B B 受激分子发射的结果受激分子发射的结果 C 受激原子发射的结果 D 简单离子受激发射的结果 7 基于电磁辐射吸收原理的分析方法是 D A 原子荧光光谱法 B 分子荧光光谱法 C 化学发光光谱法 D D 紫外紫外 可见分光光度法可见分光光度法 8 可以概述三种原子光谱 吸收 发射 荧光 产生机理的是 C A 能量使气态原子外层电子产生发射光谱 B 辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁C C 能量与气态原子外能量与气态原子外 层电子相互作用层电子相互作用 D 辐射能使院子内层电子产生跃迁 9 若光栅宽度为 50mm 刻痕数为 1200 条 mm 1 此光栅的一级光谱理论分辨率应为 60000 10 原子外层电子跃迁的能量相当于紫外光和可见光 原子核自旋跃迁激发能对应于射频辐射区 11 欲在 200 400nm 光区进行分析 可选用的棱镜摄谱仪是 C A 玻璃棱镜 B 萤石棱镜 C C 石英棱镜石英棱镜 D 以上三种均可 12 下述哪种分析方法是以散射光谱为基础的 B A 原子发射光谱 B B 拉曼光谱拉曼光谱 C 原子吸收光谱 D X荧光光谱法 13 红外光谱仪的主要部件包括 光源 吸收池 单色器 检测器 及记录系统 14 指出下列电磁辐射所在的光谱区 1 波长 588 9nm 可见光 2 波数 400cm 1 红外 3 频率 2 5 1013Hz 红外 4 波长 300nm 紫外 15 常见光谱分析中 原子吸收 原子发射 和 原子荧光 三种光分析方法的分析对象为线光谱 16 红外光谱是基于分子的 振动 和 转动 能级跃迁产生的 17 L 2 的镁原子的光谱项数目为 4 其中多重态为 3 的光谱项数目为 3 18 物质的分子 原子 离子等都具有不连续的量子化 能级 只有当某波长光波的能量与物质的基态和激发态 的 能量差相等 时 才发生物质对某光波的吸收 也就是说物质对光的吸收是 有选择性 19 在光谱法中 通常需要测定试样的光谱 根据其特征光谱的 波长 可以进行定性分析 而光谱的 强度 与物 质含量有关 所以测量其 强度 可以进行定量分析 20 根据光谱产生的机理 光学光谱通常可分为 原子光谱 分子光谱 21 紫外可见分光光度计用 钨丝灯 氢灯或氘灯 做光源 22 红外光谱仪用 能斯特灯 与 硅碳棒 做光源 计算题常见主要考察内容主要有 有关激发电位 波长 频率等的计算 有关单色器的色散率和分辨率的计算计算题常见主要考察内容主要有 有关激发电位 波长 频率等的计算 有关单色器的色散率和分辨率的计算 等 单色器部分重点掌握光栅等 单色器部分重点掌握光栅 需掌握内容 1 光栅公式 nd sin sin 2 光栅光学参数计算公式 精品文档 2欢迎下载 线色散率 20 cos d Fn d Fn d d F d dl D 倒线色散率 20 cos 1 nF d Fn d d d D 分辨率 1 d bbnlbnNR 为刻痕密度 单色器通带 W D 1 S 定义 单色器出射光束的波长区间 17 当一级光谱线波长为 500nm 时 其入射角为 60 反射角为 40 该光栅的刻线数目应为多少 解 此题中入射线与反射线位于法线两侧 故应用式中应取 号 nd sin sin 5001 40sin60 sin sin sin dd mmd 3 10242 2 643 0 866 0 5001 每毫米光栅的刻线数为 1 d 460 条 mm 18 已知光栅刻痕密度为 2400mm 1 暗箱物镜的焦距为 1m 求使用一级和二级衍射光谱时 光栅光谱仪的倒线 色散率 解 n 1 时 1 6 6 13 1 42 0 104 2 101 24001011 11 mmnm mm nm mmmmnFbnF d dl d D n 2 时 1 6 6 13 1 21 0 108 4 101 24001012 11 mmnm mm nm mmmmnFbnF d dl d D 19 已知光栅刻痕密度为 1200mm 1 当入射光的入射角 45 时 求波长为 300nm 的光在一级光谱中的衍射角 为多少度 假设入射线和衍射线在光栅法线的异侧 解 mm mmb d 4 1 103 8 1200 11 代入光栅公式 nd sin sin nmmm3001 sin45 sin103 8 4 解得 20 49 20 某光栅光谱仪的光栅刻痕密度为 2400mm 1 光栅面积为 5 5cm2 计算此光谱仪对一级光谱的理论分辨率 该 光谱仪能否将波长为 309 418nm 和 309 271nm 的两条谱线分开 为什么 解 51 102 12400501 mmmmnlbnNR理 1 用比较分辨率来判断 3 101 2 271 309418 309 2 271 309418 309 R 由于 R理 R 所以该光谱仪可以将这两条谱线分辨开来 2 用波长差来判断 根据 R理可求得分辨谱线的最小波长差 理 即 nm nm R 0026 0 102 1 344 309 5 理 理 309 418 309 271 nm 0 147nm 由于 理 所以该光谱仪可以将这两条谱线分辨开来 精品文档 3欢迎下载 21 某原子吸收分光光度计的光学参数如下 光栅刻数 1200 条 mm 光栅面积 50 50mm2 倒线色散率 20 mm 狭缝宽度 0 05 0 1 0 2 2mm 四档可调 试问 1 此仪器的一级光谱理论分辨率是多少 2 欲将 K404 4nm 和 K404 7nm 两线分开 所用狭缝宽度应是多少 3 Mn279 48nm 和 279 83nm 双线中 前者是最灵敏线 若用 0 1mm 和 0 2mm 的狭缝宽度分别测定 Mn279 48nm 所得灵敏度是否相同 为什么 解 1 600005012001 NmR 理 2 15 0 20 40444047 mm D W S 即分开 K 双线所需狭缝宽度应为 0 15mm 3 所得灵敏度不同 因为 用 0 1mm 狭缝时 其通带 W D S 20 0 1 2 用 0 2mm 狭缝时 其通带 W D S 20 0 2 4 Mn 双线波长差为 2798 3 2794 8 3 5 若用 0 2mm 狭缝时 通带为 4 Mn 双线同时通过狭缝进入检测器检测 但因双线灵敏度不同 所以测到的是 双线灵敏度的平均值 若用 0 1mm 狭缝时 通带是 2 此时可将双线分开 只测到最灵敏线 Mn2794 8 所以其灵敏度高于 0 2mm 原子光谱法基础原子光谱法基础 复习题复习题 1 解释术语 激发电位 原子外层电子由基态激发到高能态时所需要的能量 电离电位 使原子发生电离所需要的最低能量 原子线 原子外层电子跃迁时发射的谱线 离子线 离子外层电子跃迁时发射的谱线 共振线 原子的光谱线各有其相应的激发电位 具有最低激发电位的谱线称为共振线 谱线的自吸 在原子化过程中 处于高 低能级的粒子比例与原子化器的温度等因素有关 处于高能级的粒子 可以发射光子 处于低能级的粒子可以吸收光子 辐射能被发射原子自身吸收而使谱线发射强度减弱的现象称 为谱线的自吸 多普勒变宽 由原子在空间作无规则运动所引起的谱线变宽 又称热变宽 自然变宽 在无外界影响的情况下 谱线具有一定的宽度 这种宽度称为自然变宽 它与激发态原子的平均寿 命有关 压力变宽 凡是非同类微粒 电子 离子 分子 原子等 相互碰撞或同种微粒相互碰撞所引起的谱线宽度统 称为压力变宽 因前者原因变宽被称为劳伦兹变宽 后者原因变宽被称为共振变宽或赫尔兹马克变宽 压力变 宽又称碰撞变宽 可随气体压力的增大而增大 自吸变宽 谱线自吸引起的变宽称为自吸变宽 2 在原子发射光谱分析中 电离度增大会产生 原子 线减弱 离子 线增强 原子线变宽的原因有 自然宽度 多普勒变宽 和 压力变宽 3 下述哪种跃迁不能产生 为什么 2 1 31S0 31P1 2 2 3 31 1S S0 0 3 31 1D D2 2 3 33P2 33D3 4 43S1 43P1 提示 根据量子力学原理 电子的跃迁不能在任意两个能级间进行 而必须遵循一定的 选择定则 即 1 n 0 或任意正整数 2 L 1 跃迁只允许在 S 项和 P 项 P 项和 S 项或 D 项之间 D 项和 P 项或 F 项之间 等 精品文档 4欢迎下载 3 S 0 即单重态只跃迁到单重态 三重态只跃迁到三重态 4 J 0 1 但当 J 0 时 J 0 的跃迁是禁戒的 由于 31S0 31D2不符合选择定则中的 L 1 所以这种跃迁是禁阻的 4 理解光谱项的含义并会书写 例 写出 Ca 原子的基态与激发态的光谱项 n n L L S S J J 光谱项光谱项 光谱支项光谱支项 多重性多重性 简并度简并度 4s4s2 2基态基态 4 4 0 0 0 0 0 0 4 41 1S S 4 41 1S S0 0 单单 1 1 激发态激发态 4 4 1 1 0 0 1 1 4 41 1P P 4 41 1P P1 1 单单 3 3 4s 4s1 1 4p 4p1 1 1 1 2 2 4 43 3P P2 2 5 5 1 1 4 43 3P P 4 43 3P P1 1 三三 3 3 0 0 4 43 3P P0 0 1 1 5 在火焰中钠原子被激发发射了 589 0nm 的黄光 若火焰温度分别为 2500K 和 3000K 时 求此谱线的激发态与 基态原子数的比值 并简述计算结果说明什么 已知 2 P P 0 j 解 19 9 834 10371 3 10 0 589 10997 2 10626 6 hc E kT E 0 j 0 j e P P N N 2 P P 0 j T 2500K 时 4 25001038 1 10371 3 0 j 1015 1 e2 N N 23 19 同理 T 3000K 时 4 30001038 1 10371 3 0 j 1083 5 e2 N N 23 19 计算结果表明 Nj与 N0的比值很小 说明了处于激发态原子数与处于基态原子数相比是很小的 虽然温度升高 会影响 Nj数目 稍增加 但影响很小 与 N0相比 仍是很小 可以忽略不计 一般原子化温度都在 3000K 以 下 所以在原子吸收分析中 可以认为原子蒸气中基态原子数近似地等于总原子数 即可将参与吸收的基态原 子数看作是原子总数 而参与吸收的原子总数正比于溶液中元素浓度 c 这正是原子吸收法基本原理的依据 普朗克常数普朗克常数 h h 和玻尔兹曼常数和玻尔兹曼常数 k k 的数值及单位应熟记 的数值及单位应熟记 原子吸收和原子荧光光谱法原子吸收和原子荧光光谱法 复习题复习题 1 名词解释 光谱干扰 由于待测元素发射或吸收的辐射光谱与干扰物或受其影响的其他辐射光谱不能完全分离所引起的干 扰 物理干扰 是指试样杂转移 蒸发和原子化过程中 由于试样任何物理特性的变化而引起额吸光度下降的效应 它主要是指溶液的粘度 蒸气压和表面张力等物理性质对溶液的抽吸 雾化 蒸发过程的影响 化学干扰 在凝聚相或气相中 由于被测元素与共存元素之间发生任何导致待测元素自由原子数目改变的反应 都称为化学干扰 电离干扰 待测元素自由原子的电离平衡改变所引起的干扰 基体效应 试样中与待测元素共存的一种或多种组分所引起的种种干扰 积分吸收 在原子吸收光谱分析中 将原子蒸气所吸收的全部辐射能量称为积分吸收 峰值吸收 是采用测定吸收线中心的极大吸收系数 K0 代替积分吸收的方法 原子荧光光谱 当用适当频率的光辐射将处于基态或能量较低的激发态的原子激发至较高能级后 被激发的原 精品文档 5欢迎下载 子将所吸收的光能又以辐射形式释放的现象谓之原子荧光 辐射的波长是产生吸收的原子所特有的 而其强度 与原子浓度及辐射源的强度成正比 按波长或频率次序排列的原子荧光称为原子荧光光谱 2 空心阴极灯中 对发射线半宽度影响最大的因素是 D A 阴极材料 B 阳极材料 C 填充气体 D D 灯电流灯电流 3 非火焰原子吸收法的主要缺点是 B A 检测限高 B B 精密度低精密度低 C 不能测定难挥发元素 D 不能直接分析粘度大的样品 4 对预混合型燃烧器 下列哪一点没有达到要求 A A A 雾化效率高雾化效率高 B 记忆效应小 C 废液排出快 D 雾滴与燃气充分混合 5 原子吸收分析法中测定钡时 加入 1 钾盐溶液其作用是 C A 减少背景 B 提高火焰温度 C C 减少钡电离减少钡电离 D 提高 K 的浓度 6 近年来发展了一种低温原子化法 气相氢化物原子化法 用以测定 As Sb Bi Ge Sn Se Te 等元素 下 列使之生成熔点 沸点低的共价分子型氢化物的还原剂是 D A H2 B Zn C Na2S2O3 D NaBHD NaBH4 4 7 测定钾 钠 铁时 光谱通带应选 A A A 钾 钠选钾 钠选 0 4nm0 4nm 铁选 铁选 0 1nm0 1nm B 钾 钠选 0 1nm 铁选 0 4nm C 钾 钠 铁均选 0 1nm D 钾 钠 铁均选 1 0nm 8 关于原子吸收分光光度计的单色器位置 正确的说法是 B A 光源辐射在原子吸收之前 先进入单色器 B B 光源辐射在原子吸收之后 再进入单色器光源辐射在原子吸收之后 再进入单色器 C 光源辐射在检测之后 在进入单色器 D 可任意放置 9 在空心阴极灯中 影响谱线变宽的因素主要是 B A 自然宽度 B B 自吸变宽自吸变宽 C 洛伦兹变宽 D 多普勒变宽 10 空心阴极灯的主要操作参数是 A A A 灯电流 灯电流 B 灯电压 C 阴极温度 D 内充气压力 11 原子吸收光谱法中的物理干扰可用下述哪种方法消除 C A 加释放剂 B 加保护剂 C C 标准加入法标准加入法 D 扣除背景 12 在原子吸收光谱分析法中 用峰值吸收代替积分吸收的基本条件之一是 A A A 光源发射线的半宽度要比吸收线的半宽度小得多 光源发射线的半宽度要比吸收线的半宽度小得多 B 光源发射线的半宽度要与吸收线的半宽度相当 C 吸收线的半宽度要比光源发射线的半宽度小得多 D 单色器能分辨出发射谱线 即单色器必须有很高的分辨率 13 下列导致原子吸收谱线变宽的因素中影响最大的是 B A 自然宽度 B B 多普勒变宽 多普勒变宽 C 碰撞变宽 D 场致变宽 14 原子吸收分析中 有时浓度范围合适 光源发射线强度也很高 测量噪音也小 但测得的校正曲线却向浓 度轴弯曲 除了其它因素外 下列哪种情况最有可能是直接原因 C A 使用的是贫燃火焰 B 溶液流速太快 C C 共振线附近有非吸收线发射 共振线附近有非吸收线发射 D 试样中有干扰 15 原子吸收光度法中的背景干扰表现为下述哪种形式 D A 火焰中被测元素发射的谱线 B 火焰中干扰元素发射的谱线 C 光源产生的非共振线 D D 火焰中产生的分子吸收火焰中产生的分子吸收 16 单道单光束型与单道双光束型原子吸收光度计的区别在于 D A 光源 B 原子化器 C 检测器 D D 切光器切光器 17 双光束型原子吸收光度计不能消除的不稳定影响因素是 B A 光源 B B 原子化器原子化器 C 检测器 D 放大器 精品文档 6欢迎下载 18 原子吸收光谱是由下列哪种粒子产生的 B A 固态物质中的外层电子 B B 气态物质中基态原子的外层电子气态物质中基态原子的外层电子 C 气态物质中激发态原子的外层电子 D 气态物质中基态原子的内层电子 19 原子吸收光谱法中的化学干扰可用下述哪种方法消除 ABC A A 加入释放剂加入释放剂 B B 加入保护剂加入保护剂 C C 加入缓冲剂加入缓冲剂 D 扣除背景 20 原子吸收光谱法中的基体效应干扰可用下述哪种方法消除 D A 加入释放剂 B 加入保护剂 C 加入缓冲剂 D D 扣除背景扣除背景 21 在一般的原子吸收分析条件下 吸收线中心频率的峰值吸收系数 K0取决于 C A 自然变宽 B 劳伦兹变宽 C C 多普勒变宽多普勒变宽 D 塞曼变宽 22 现代原子吸收光谱仪其分光系统的组成主要是 C A 棱镜 凹面镜 狭缝 B 棱镜 透镜 狭缝 C C 光栅光栅 凹面镜凹面镜 狭缝狭缝 D 光栅 透镜 狭缝 23 空心阴极灯的构造是 D A 待测元素作阴极 铂丝作阳极 内充低压惰性气体 B 待测元素作阳极 钨棒作阴极 内充氧气 C 待测元素作阴极 钨棒作阳极 灯内抽真空 D D 待测元素作阴极 钨棒作阳极 内充低压惰性气体待测元素作阴极 钨棒作阳极 内充低压惰性气体 24 使用原子吸收光谱法分析时 下述火焰温度最低的是 D 火焰温度最高的是 C A 氢气 空气 B 乙炔 空气 C 乙炔 氧化亚氮 D 丙烷 氧 25 在原子吸收光谱法中 用氘灯扣除背景是基于 C A 待测元素的谱线可以吸收氘灯的辐射强度 B 待测元素的谱线不吸收氘灯的辐射强度 C C 待测元素的谱线对氘灯的辐射强度吸收很少可以忽略不计待测元素的谱线对氘灯的辐射强度吸收很少可以忽略不计 D 待测元素谱线的吸收随氘灯的辐射强度增强而增大 26 指出下列影响火焰原子化法和非火焰原子化法中谱线半宽度的主要因素 1 火焰原子化法 A 2 非火焰原子化法 B A 原子无规则的热运动 B 吸收原子与外界气体分子间相互影响 C 同种原子相互碰撞 D 发光原子受到强电场或强磁场的影响 27 原子吸收光谱分析中 测量值的吸光度应控制在 A 为好 A 0 1 0 5A 0 1 0 5 B 0 5 0 7 C 0 7 0 9 D 0 1 28 原子荧光是由下列哪种原因产生的 B A 气态基态原子外层电子对共振线的吸收 B B 辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁 C 电热能使气态基态原子外层电子产生跃迁 D 辐射能使原子内层电子产生跃迁 29 下列哪一项是原子吸收光谱与原子荧光光谱杂产生原理上的共同点 B A 气态基态原子外层电子对共振线的吸收 B B 辐射能与气态基态原子外层电子的相互作用辐射能与气态基态原子外层电子的相互作用C 辐射能与气态原 子外层电子产生的辐射 D 辐射能与原子内层电子产生的跃迁 30 为了提高石墨炉原子吸收光谱法的灵敏度 在测量吸收信号时 气体的流速应处于 D 状态 A 增大 B 减小 C 不变 D D 为零为零 31 非火焰原子吸收法的主要优点是 D A 谱线干扰小 B 背景低 C 稳定性好 D D 试样用量少试样用量少 32 非火焰原子吸收法的主要缺点是 C A 检测限高 B 不能测定难挥发元素 C C 精密度低精密度低 D 不能直接分析粘度大的样品 33 用石墨炉原子吸收法测定 NaCl 中痕量的镉 在试液中加入 NH4NO3的作用是 A A A 基体改进剂基体改进剂 B 保护剂 C 释放剂 D 消电离剂 34 火焰原子吸收光谱分析法一般比原子发射光谱分析法精密度好的原因是 C 精品文档 7欢迎下载 A 使用了锐线光源 B 原子吸收线的轮廓较宽 C C 基于基于 N N0 0对辐射的吸收 对辐射的吸收 N N0 0大且变化小大且变化小 D 原子吸收法干扰效应少 35 原子吸收光谱仪中 产生共振发射线和共振吸收线的部件是 A A A 光源和原子化器光源和原子化器 B 原子化器和光源 C 光源和单色器 D 原子化器和单色器 36 在光谱波长表中 常在元素符号后用罗马数字 表示 B A 原子线 B B 一级离子线一级离子线 C 二级离子线 D 三级离子线 37 在使用国产 WYX 401 型原子吸收分光光度计时 以光谱通带来选择 D A 单色器 B 色散率 C 分辨率 D D 狭缝宽度狭缝宽度 38 原子吸收分光光度计中常用的检测器是 D A 真空热电偶 B 热导池 C 感光板 D D 光电倍增管光电倍增管 39 用原子吸收法测定钙时 常加入过量的 LaCl3 其作用是 C A 减小背景 B 消电离剂 C C 释放剂 释放剂 D 提高火焰温度 40 一般富燃性火焰比贫燃性火焰温度 稍高 但由于燃烧不完全 形成强还原性气氛 有利于熔点较高的 氧 化物 的分解 41 澳大利亚物理学家沃尔什提出用 峰值 吸收来代替 积分 吸收 从而解决了原子吸收测量吸收的困难 42 Mn 的共振线是 403 3073nm 若在 Mn 试样中含有 Ga 那么用原子吸收法测 Mn 时 Ga 的共振线 403 2982nm 将会有干扰 这种干扰属于 谱线 干扰 可采用 减小狭缝宽度或另选分析线 的方法加以消除 43 在原子吸收光谱法中 当吸收为 1 时 其吸光度为 0 0044 40 原子吸收光谱分析方法中 目前应用比较广泛的主要方法有 标准曲线法 标准加入法 44 原子吸收法测定 NaCl 中微量 K 时 用纯 KCl 配制标准系列制作工作曲线 经多次测量结果 偏高 其原 因是 电离干扰 改正办法是 排除电离干扰 加入 NaCl 使标样与试样组成一致 45 原子吸收光谱分析中原子化器的功能是 将试样蒸发并转化为待测元素的基态原子蒸气 常用的原子化器有 火焰原子化器 非火焰原子化器 46 原子吸收光谱分析的光源应符合 辐射强度大 谱线宽度要窄 背景小 稳定性好 寿命长等基本条 件 47 背景吸收是由 分子吸收 和 光散射 引起的 可用 改变火焰温度 加入基体改进剂 校正背景 等方法 消除 48 石墨炉原子化器的原子化过程可分 干燥 灰化 原子化 除残 49 原子吸收是指呈气态的 自由原子 对由 同类原子 辐射出的 特征 谱线具有的吸收现象 50 进行原子吸收测定时 只要光电倍增管在 300 600V 范围内 空心阴极灯应选用 尽量小 的电流 51 原子吸收光谱仪中的火焰原子化器是由 雾化器 雾化室 及 燃烧器 三部分组成 52 在原子吸收光谱仪中广泛使用 光电倍增管 作检测器 它的功能是将微弱的 光 信号转换成 电 信号 并有 不同程度的 放大 53 原子吸收光谱的定量分析是根据处于 基态 的待测元素的 原子蒸气 对光源发射的 待测元素的共振线 的吸收程度来进行的 54 在一定温度下 处于不同能态的原子数目的比值遵循 玻尔兹曼分布 定律 即原子化过程中 产生的激发态 原子的数目取决于 激发态和基态的能量差 E 和 火焰温度 T 55 当测定温度恒定时 极大吸收系数 K0仅与 单位体积原子蒸气 中吸收特征 中心 辐射的 基态原子数 成 正比 56 为实现峰值吸收 必须使锐线光源发射线的 中心频率 与 吸收线的中心频率 相重合 还要求锐线光源发射 线的宽度必须比 吸收线的 宽度还要 窄 57 在火焰原子吸收光谱中 目前使用最广泛的空气 乙炔火焰 可获得三种不同类型的火焰 即 中性焰 富 燃性火焰 为 黄 色 贫燃性火焰 为 蓝色 58 无火焰原子化装置又称 电热 原子化装置 使用较广泛的是 石墨炉 原子化器 使用时 石墨炉中要不断通 入 惰性 气体 以保护原子化的 基态原子 不再被氧化 并可用以 清洗 和 保护 石墨管 59 原子吸收光谱法最佳操作条件的选择主要有 光谱通带 的选择 灯电流 的选择 火焰位置及火焰条件 的 精品文档 8欢迎下载 选择以及 分析线 的选择四个方面 60 原子线变宽的主要原因有 自然宽度 多普勒变宽 和 压力变宽 61 原子吸收光谱法和分光光度法有何相同和不同之处 答 相同之处是 1 他们均是依据样品对入射光的吸收来进行测量的 即经处理后的样品 吸收来自光源发 射的某一特征谱线 经过分离之后 将剩余的特征谱线进行光电转换 经过记录器记录吸收强度的大小来测定 物质含量的 2 两种方法都遵守朗伯 比尔定律 3 就其设备而言 均由四大部分组成即光源 单色器 吸 收池 或原子化器 检测器 不同之处在于 1 单色器与吸收池的位置不同 在原子吸收光谱仪中 原子化器的作用相当于吸收池 它的位置在单色器之前 而分光光度计中吸收池在单色器之后 这是由于它们的吸收机理不同而决定的 2 从吸收机理上看 分光光度法是利用化合物分子对光的吸收来测定的 属于宽带分子吸收光谱 它可以使用连 续光源 钨灯 氢灯等 比色皿中的溶液也较稳定 原子吸收光谱是窄带原子吸收光谱 因而它所使用的光源 必须是锐线光源 空心阴极灯等 在测量时必须将样品原子化 转化成基态原子 这在比色皿中是办不到的 62 原子吸收光谱法是什么 答 原子吸收光谱法的基本原理是基于元素所产生的原子蒸气对同种元素所发射的特征谱线的吸收作用进行定 量分析 即由一种特制的光源 锐线光源 发射出该元素的特征谱线 谱线通过该元素的原子蒸气时被吸收产 生吸收信号 所吸收的吸光度的大小与试样中该元素的含量成正比 即 A Kc 63 原子吸收光谱法具有哪些特点 答 1 灵敏度高 火焰原子吸收光谱对多数元素的测量灵敏度在百万分之一以上 少数元素采取特殊手段可 达 10 9级 无火焰原子吸收比火焰原子吸收还要灵敏几十倍到几百倍 2 选择性好 共存元素对待测元素干扰少 一般不要分离共存元素 3 测定元素范围广 可以测定元素周期表上 70 多种元素 4 操作简便 分析速度快 分析方法容易建立 重现性好 5 准确度高 可进行高精密度的微量分析 准确度可达 0 1 1 0 64 为什么在原子吸收光谱法中采用峰值吸收来测量吸光度 答 从理论上讲 由于积分吸收与单位体积原子蒸气中吸收特征辐射的基态原子数成正比 因此若能测得由连 续波长光源获得的积分吸收值就可以计算出待测原子的密度而使原子吸收光谱分析成为一种无需与标准试样进 行比较的绝对测量方法 但由于原子吸收线的半宽度非常窄 目前还难以制造出具有如此之高的分辨率的单色 器 所以直接测定积分吸收尚不能实现 目前是采用锐线光源代替连续光源 以测定吸收线中心的极大吸收系 数 K0来代替测量积分吸收额方法 以此来测定元素含量的 由于在温度恒定时 极大吸收系数 K0仅与单位体积 原子蒸气中吸收特征 中心 辐射的基态原子数成正比 故可以此进行定量分析 这样 即使不使用高分辨率 的单色器也可实现原子吸收测定 65 原子吸收光谱分析中的化学干扰是如何产生的 如何消除 答 产生化学干扰的原因主要是由于被测元素不能全部从它的化合物中解离出来 从而使参与锐线吸收的基态 原子数目减少 而影响测定结果的准确性 消除方法 1 改变火焰温度 对于生成难熔 难解离化合物的干扰 可以通过提高火焰温度来消除 2 加入释放剂 将待测元素从其与干扰元素生成的化合物中释放出来 3 加入保护剂 与待测元素生成稳定的配合物 使其不再与干扰元素生成难解离的化合物 4 加入缓冲剂 在试样中加入过量干扰成分 使干扰趋于稳定状态 如能将消除化学干扰的几种试剂联合使用 消除干扰的效果会更明显 66 原子吸收光谱分析中存在哪些干扰 如何消除 答 1 物理干扰 消除方法是配制与被测试样相似组成的标准溶液 或采用标准加入法 2 化学干扰 消除方法是使用高温火焰 加入释放剂 加入保护剂 在石墨炉原子化中加入基体改进剂 提高被测物质的灰化温度或降低其原子化温度以消除干扰 化学分离干扰物质 3 电离干扰 消除方法是在试液中加入过量的比待测元素电位低的其他元素 通常为碱金属 4 光谱干扰 分为谱线干扰和背景干扰 通过扣除背景消除干扰 67 试简述发射线和吸收线的轮廓对原子吸收光谱分析的影响 精品文档 9欢迎下载 答 原子吸收光谱分析是建立在发射线和吸收线互相重叠时谱线轮廓发生变化现象的基础上 因此 谱线轮廓 的变化对原子吸收光谱分析的灵敏度和工作曲线的直线性 线性关系 都有明显影响 1 当发射线宽度吸收线宽度时 吸收不完全 灵敏度低 工作曲线直线性差 准确度差 3 发射线与吸收线的轮廓有显著位移时 吸收最不完全 灵敏度最低 工作曲线直线性最差 准确度最差 实验可以说明 以上三种情况下的吸光度 A 1 A 2 A 3 68 原子吸收光谱分析的光源应当符合哪些条件 为什么空心阴极灯能发射半宽度很窄的谱线 答 原子吸收光谱分析的光源应当符合以下基本条件 1 谱线宽度 窄 锐性 有利于提高灵敏度和工作曲线的直线性 2 谱线强度大 背景小 有利于提高信噪比 改善检出限 3 稳定 有利于提高测量精密度 4 灯的寿命长 空心阴极灯能发射半宽度很窄的谱线 这与灯本身的构造和灯的工作参数有关系 从构造上说 它是低压的 故压力变宽小 从工作条件方面 它的灯电流较低 故阴极强度和原子溅射也低 故热变宽和自吸变宽较小 正是由于灯的压力变宽 热变宽和自吸变宽较小 致使灯发射的谱线半宽度很窄 69 画出单光束原子吸收分光光度计结构示意图 方框图表示 并简要说明各部分作用 答 单光束原子吸收分光光度计由光源 原子化器 单色器和检测系统等部分组成 其结构方框示意图如下 光源原子化器单色器检测器 光源的作用 发射待测元素特征谱线 原子化器的作用 产生气态的基态原子 以便吸收待测谱线 单色器的作用 将欲测的谱线发出并投射到检测器中 检测器的作用 使光信号转化为电信号 经过放大器放大 输入到读数装置中 70 在原子吸收光谱分析中 一般应根据什么原子来选择吸收线 答 选择吸收线时一般应考虑以下方面 1 试样的组成和待测元素的含量 2 干扰 邻近谱线干扰和背景吸收 火焰气体吸收干扰等 3 使用的仪器条件 根据灵敏度选择灵敏度 稳定性好的谱线 71 简述背景吸收的产生及消除背景吸收的方法 答 背景吸收是由分子吸收和光散射引起的 分子吸收指在原子化过程中生成的气体分子 氧化物 氢氧化物 和盐类等分子对辐射线的吸收 在原子吸收分析中常碰到的分析吸收有 碱金属卤化物在紫外区的强分子吸收 无机酸分子吸收 火焰气体或石墨炉保护气体 N2 的分子吸收 分子吸收与共存元素的浓度 火焰温度和分 析线波长 短波与长波 有关 光散射是指在原子化过程中固体微粒或液滴对空心阴极灯发出的光起散射作用 使吸光度增加 消除背景吸收的方法有 改用火焰 高温火焰 采用长波分析线 分离或转化共存物 扣除方法 用测量 背景吸收的非吸收线扣除背景 用其它元素的吸收线扣除背景 用氘灯背景校正法和塞曼效应背景校正法 等 72 在原子吸收分析中 为什么火焰法 火焰原子化器 的绝对灵敏度比非火焰法 石墨炉原子化器 低 答 火焰法是采用雾化器进样 因此 1 试液的利用率低 大部分试液流失 只有小部分 约 X 喷雾液进入火焰参与原子化 2 稀释倍数高 进入火焰的喷雾液被大量气体稀释 降低原子化浓度 3 被测原子在原子化器中 火焰 停留时间短 不利于吸收 73 什么叫冷原子吸收法 答 某些金属元素 如汞 在常温下很容易气化 并有较高的蒸气压和不易被氧化的特点 而无需用火焰进行 热解离 在载气的带动下 元素蒸气被导入石英吸收管中 于吸收线下吸收元素灯的共振发射 故将这种方法 叫 无焰法 由于它不采用热解离手段 为了同热解离非火焰技术相区别 又称冷原子吸收法 74 原子吸收等量分析常采用标准曲线法 其标准曲线能否像分光光度法的标准曲线一样 可较长时间使用 为 精品文档 10欢迎下载 什么 答 原子吸收光谱分析的标准曲线不能长时间使用 分光光度法测定时 在仪器 药品 操作手续不变的情况 下 标准曲线一般改变不大 而原子吸收操作时 每次开机与前一次开机的原子化条件不可能完全一致 因此 需每次开机作标准曲线或带测标准溶液 75 比较火焰原子化法和石墨炉原子化法的优缺点 为什么后者有更高的灵敏度 答 火焰原子化法的优点 1 准确度高 其准确度接近化学分析法 相对误差在 1 2 之间 2 灵敏度高 多数元素的测定灵敏度在 g mL 级 少数元素可达 g L 级 3 选择性好 共存元素对被测元素的干扰少 一般不需分离共存元素即可进行测定 4 分析速度快 仪器操作简便 可在较短时间内完成大量样品的测定 重现性好 5 应用范围广 目前已成为原子吸收光谱法中原子化的主要方法 火焰原子化法的缺点 1 雾化效率低 仅有 10 左右的试样溶液能进入火焰参与原子化 2 基态原子在火焰测定区停留时间太短 仅 10 3s 难于进一步提高灵敏度 3 不能对固体试样直接进行测定 石墨炉原子化法的优点 1 原子化效率高 在高温下试样的利用率可达 100 2 灵敏度比火焰原子化法高 故试样用量很少 液样约 1 100 L 固样约 20 40 所以样品不需浓缩 富集 即可测定 这是由于在石墨炉原子化设备中设计了 停气 和 小气流 装置 以保证在原子化阶段生成的基态原 子在静态或低速气流下于检测光束中停留更长时间 从而提高了灵敏度 3 样品只要是均匀的 不管是悬浊液还是乳浊液都没有火焰法中堵塞毛细管的弊病 固体样品也可直接测定 无需前处理 石墨炉原子化的不足之处 1 试样组成的不均匀性对测定结果影响较大 故精密度较低 2 共存元素的干扰比火焰原子化法大 3 背景吸收大 需进行背景校正 4 装置较复杂 操作条件难控制 76 何谓锐线光源 原子吸收为什么采用锐线光源 答 锐线光源是谱线半宽度很窄的发射线光源 为实现峰值吸收 要求 光源发射线半宽度小于吸收线半宽度 通过原子蒸气的发射线中心频率恰好与吸收线中心频率相重合 因为吸收线很窄 为 0 00Xnm 所以要求发射线更窄 峰值吸收代替积分吸收才能实现 77 原子吸收分析中 火焰原子化方法是否火焰温度愈高 测定灵敏度愈高 为什么 答 错误 由于原子吸收和基态原子数成正比 当温度是一定值时 原子全部气化为基态原子 根据波尔兹曼 公式 温度过高 激发态原子会增加 反而影响测定的灵敏度 甚至准确度 另外温度过高还会产生电离 影 响测定灵敏度 78 简述原子吸收分析中光源调制的目的及其方法 答 为了区分光源发射的共振线与火焰发射的直流信号的干扰 方法 电调制法和机械调制法 计算题主要考察灵敏度的计算和测定结果方面的计算 计算题主要考察灵敏度的计算和测定结果方面的计算 79 某单位购得原子吸收光谱仪一台 为检查仪器的灵敏度 采用浓度为 2 g mL 的铍标准溶液测得透光度为 35 求其相对灵敏度 解 A lgT 2 lg35 0 456 019 0 456 0 044 0 2 mLgS 80 A B 两个分析仪器厂生产的原子吸收分光光度计 对浓度为 0 2的镁标准溶液进行测定 吸光度 1 gg 精品文档 11欢迎下载 分别为 0 042 0 056 试问哪一个厂生产的原子吸收分光光度计对镁的特征浓度低 解 1 mLg021 0 042 0 0044 0 2 0 A 0044 0 c S 1 A 1 mLg016 0 056 0 0044 0 2 0 S 1 B SB SA 所以 B 厂生产的原子吸收分光光度计的特征浓度低 81 已知 Ca 的灵敏度是 0 004 g mL 1 某土壤中 Ca 的含量约为 0 01 若用原子吸收法测定 Ca 其最适宜的 测定浓度是多少 应称取多少克试样制成多少体积溶液进行测定较合适 解 在原子吸收分析中 吸光度为 0 1 0 5 时 测定准确度最高 在此吸光度时 其浓度约为灵敏度的 25 120 倍 因此最适宜的测量浓度范围应是 最低 0 004 25 0 10 g mL 最高 0 004 120 0 48 g mL 因为试样只要求测 Ca 一般情况下 试样制成 25mL 溶液进行测定即可 应称的试样重的范围为 最低 解得 100 10 1 025 6 W Ca 025 0 100 1001 0 1 05 2 6 gW 最高 解得 100 10 48 025 6 W Ca 12 0 100 1001 0 48 0 5 2 6 gW 82 以 0 05 g mL 的 Co 标准溶液 在石墨炉原子化器的原子吸收分光光度计上 每次以 5mL 与去离子水交替连 续测定 共测 10 次 测得吸光度如下表 计算该原子吸收分光光度计对 Co 的检出限 测定次数 12345678910 吸光度 0 1650 1700 1660 1650 1680 1670 1680 1660 1700 167 解 167 0 10 170 0 2168 0 2167 0 2166 0 2165 0 2 A 3 222 1083 1 110 003 0 2001 0 4002 0 2 g A cV qm 3 3 1022 8 167 0 1083 1 3505 0 3 83 用原子吸收分光光度法测定矿石中的钼 称取试样 4 23g 经溶解处理后 转移入 100mL 容量瓶中 吸取两 份 10 00mL 矿样试液 分别放入两个 50 00mL 容量瓶中 其中一个再加入 10 00mL 20 0 g mL 标准钼溶液 都稀释到刻度 在原子吸收分光光度计上分别测得吸光度为 0 314 和 0 586 计算矿石中钼的含量 解 1 1 23 314 0 586 0 0 20314 0 mLgc AA A c s xs x x 273 0 100 23 4 00 10 1010000 50 1 23 6 Mo w 原子发射光谱法原子发射光谱法 复习题复习题 1 用等离子体光源 光谱的观察常常在电感线圈之上 15 20mm 处进行 其原因是 B A 这一区域温度最高 试样激发完全 B B 几乎没有背景发射 可以得到很高的信噪比几乎没有背景发射 可以得到很高的信噪比 精品文档 12欢迎下载 C 便于摄谱仪进行摄谱 D 避免产生自吸 2 发射光谱定量分析的基本公式 I aCb 其中 b 值与下列哪个因素有关 D A 光谱类型 B 试样蒸发激发过程 C 试样组成 D D 谱线的自吸谱线的自吸 3 等离子体光源的主体是 B A 振荡器 B B 等离子矩管等离子矩管 C 高频发生器 D 工作线圈 4 摄谱法中 感光板上的光谱 波长每 100 的间隔距离 在用光栅单色器是 D A 随波长减少而增大 B 随波长增大而增加 C 随波长减少而减少 D D 几乎不随波长变化几乎不随波长变化 提示 因为光栅是匀排光谱 即光栅色散率几乎与波长无关 5 上题中 改用石英棱镜为单色器时应如何选择 A 提示 因棱镜光谱是非匀排光谱 棱镜的色散率随波长变化而变化 棱镜材料不同 其色散率随波长的变化 是不一样的 石英棱镜色散率短波大 长波小 6 原子发射光谱的产生是由于 B A 原子的次外层电子在不同能态间跃迁 B B 原子的外层电子在不同能态间跃迁原子的外层电子在不同能态间跃迁 C 原子外层电子的振动和转动 D 原子核的振动 7 在原子发射光谱分析中 选择激发电位相近的分析线对是为了 C A 减少基体效应 B 提高激发几率 C C 消除弧温的影响消除弧温的影响 D 降低光谱背景 8 在原子发射光谱分析中 具有低干扰 高精度 低检测限和大的线性范围的特点 适用于高含量 微量 痕 量金属和难激发元素分析的光源是 D A 直流电弧 B 低压交流电弧 C 高压火花 D D 电感耦合等离子体电感耦合等离子体 9 直流电弧光源不宜用于高含量的定量分析 其原因是 A A A 弧层较厚 容易发生谱线自吸弧层较厚 容易发生谱线自吸 B 电极头温度比较低 C 灵敏度差 背景较大 D 稳定性差 10 在高压火花光源中离子线较多 而在直流电弧中原子线较多 其原因是 B A 电弧光源电流有脉冲性 不适于物质的电离 B B 高压电火花光源的瞬间温度可达高压电火花光源的瞬间温度可达 10000K10000K 以上 激发能量大以上 激发能量大 C 电弧光源的稳定性差 激发能力差 D 在电弧光源中 由于存在大量的电子 抑制了元素的电离 11 下列有光光谱定性分析的叙述中不正确的是 C A 在元素光谱定性分析时 并不要求对元素的所有谱线都进行鉴别 B 原子发射光谱定性分析一般采用摄谱法 C C 光谱仪入射狭缝应该选择大一些光谱仪入射狭缝应该选择大一些 D 光谱定性分析一般采用灵敏度高的紫外 II 型感光板 12 不存在于感光层 即乳剂 中的物质是 D A AgBr B 明胶 C 增感剂 D AgNOD AgNO3 3 13 感光板的乳剂特性曲线可以分为四部分 在光谱定量分析中 用来确定曝光量的部分是 A A A 正常曝光部分正常曝光部分 B 曝光不足部分 C 负感光部分 D 曝光过量部分 14 原子发射光谱定量分析中 常使用内标法 其目的是 C A 为了减少光谱干扰 B 为了提高分析的灵敏度 C C 为了提高分析的准确度为了提高分析的准确度 D 为了提高分析结果的精密 度 15 光谱定量分析确定元素含量的根据是 D A 特征谱线 B 灵敏线 C 最后线 D D 元素的谱线强度元素的谱线强度 16 在光电直读光谱定量分析法中 若采用内标法时 绘制的标准曲线是 B A lgU lgc B lgB lg U U1 1 U U2 2 lgc lgc C S lgc D lgR lgc 17 在光谱定量分析中 lgI lgc 关系曲线 若上部分向下弯曲 其原因是 A A A 谱线产生自吸谱线产生自吸 B 光谱干扰 C 背景增大 D 化学干扰增大 精品文档 13欢迎下载 18 下列有关原子发射光谱的叙述中正确的是 B A 原子发射是带状光谱 因此也能确定化合物的分子结构 B B 原子发射光谱法适用于物质中元素组成和含量的测定原子发射光谱法适用于物质中元素组成和含量的测定 C 一次只能对一种元素进行定性 定量分析 D 原子发射光谱法是一种不需要标准试样的绝对分析方法 19 发射光谱定量分析的基本公式 I aCb 其中 a 值与下列哪个因素无关 A A A 被测试样浓度被测试样浓度 B 光源类型 C 激发温度 D 试样组成 E 感光板性质 20 用摄谱法进行发射光谱定量分析时 应选用的狭缝宽度为 D A 0 1mm B 0 05mm C 15 20 m D 5 7D 5 7 m m 21 在下述哪种情况下应选用原子发射光谱法而不选用火焰原子吸收法测定 D A 汽油中的铅 B 煤中的钠 C 小麦中的硒 D D 高纯金属中的杂质元素高纯金属中的杂质元素 22 下列哪一项是发射光谱分析不能解决的 D A 微量及痕量元素分析 B 具有高的灵敏度 C 选择性好 互相干扰少 D D 测定元素存在状态测定元素存在状态 23 有下列五个激发光源 A 火焰 B 等离子体 C 低压交流电弧 D 高压火花 E 激光显微光源 1 适于测定碱金属和碱土金属元素 宜采用 A 2 要求不损坏试样 对某一微区进行光谱分析 则用 E 3 背景大 不宜作痕量元素分析的是 D 4 不需要用碳电极的是 B 24 在下列常用的激发光源中 按温度由高至低排列 下列哪种顺序是正