仪器分析习题及答案

1、一、选择题(共15题22分)1.所谓真空紫外区，所指的波长范围是()(1)200 400nm(2)400800nm(3)1000nn(4)10 200nm2.比较下列化合物的U VIS吸收波长的位置(入max)()(1)abc(2)cba(3)bac (4)cab3.可见光的能量应为()(1)1.24 x 1041.24 x 106eV(2)1.43 x 10271eV(3)6.2 3.1eV(4)3.1 1.65eV4.电子能级间隔越小，跃迁时吸收光子的()(1)能量越大(2)波长越长(3)波数越大(4)频率越高5.荧光分析法和磷光分析法的灵敏度比吸收光度法的灵敏度()(1)高(2)低 相当

2、 不一定谁高谁低6.三种原子光谱(发射、吸收与荧光)分析法在应用方面的主要共同点为()(1)精密度高,检出限低(2)用于测定无机元素(3)线性范围宽(4)多元素同时测定7.当弹簧的力常数增加一倍时，其振动频率()(1)增加 倍减少倍(3)增加0.41倍增加1倍8.请回答下列化合物中哪个吸收峰的频率最高？( 4)( (4) )F C RIIO9.下列化合物的1HNM谱,各组峰全是单峰的是()(1)CH3-OOC-C2CH(2)(CH3)2CH-O-CH(CH2OII(1) R C R(3)CH3-OOC-CHCOO-CH4)CH3CHkOOC-CbCHkCOO-C2CH10.某化合物的相对分子质

3、量 M=72,红外光谱指出,该化合物含羰基,则该化合物可能的分子式为()(1)C 4fO(2)C3HQ(3)C 3l4NO4)(1)或(2)11.物质的紫外-可见吸收光谱的产生是由于()(1)分子的振动(2)分子的转动(3) 原子核外层电子的跃迁(4)原子核内层电子的跃迁12.磁各向异性效应是通过下列哪一个因素起作用的？()(1)空间感应磁场 成键电子的传递 自旋偶合 氢键13外磁场强度增大时，质子从低能级跃迁至高能级所需的能量()(1)变大变小逐渐变小不变化14.某化合物在一个具有固定狭峰位置和恒定磁场强度B的质谱仪中分析，当加速电压V慢慢地增加时，则首先通过狭峰的是:()(1)质量最小的正

4、离子(2)质量最大的负离子(3)质荷比最低的正离子(4)质荷比最高的正离子15.某化合物CI-CH2-Cf-Cf-CI的1HNM谱图上为()(1)1 个单峰(2)3个单峰(3)2组峰:1个为单峰,1个为二重峰(4)2组峰:1个为三重峰,1个为五重峰二、填空题(共15题33分)1.当一定频率的红外光照射分子时，应满足的条件是 _和_能产生分子的红外吸收峰。2.核磁共振的化学位移是由于 _ 造成的化学位移值是以 _为相对标准制定出来的。3.拉曼位移是 _ _它与_关，而仅与 _。_4 拉曼光谱是_ 谱，红外光谱是 _ 谱；前者是由于_生的，后者是由于 _产生的；二者都是研究 _两种光谱方法具有 _

5、。5.带光谱是由_ 生的,线光谱是由_产生的。6.在分子荧光光谱法中，增加入射光的强度，测量灵敏度_(或提高,或增大)原因是 _7.在分子(C H) 2NCH=C H中，它的发色团是_ 在分子中预计发生的跃迁类型为8.在原子吸收法中，由于吸收线半宽度很窄，因此测量 _困难，所以用测量_代替.9.高分辨质谱仪一个最特殊的用途是获得化合物 _10.用原子发射光谱进行定性分析时，铁谱可用作 _11.当浓度增加时,苯酚中的0H基伸缩振动吸收峰将向 _向位移.12.苯上6个质子是_等价的，同时也是 _等价的。13.核磁共振波谱中,乙烯与乙炔,质子信号出现在低场是 _14. CO经过质谱离子源后形成的带电

6、粒子有 CO+ CO、Cf、CO2+等，它们经加 速后进入磁偏转质量分析器，它们的运动轨迹的曲率半径由小到大的次序为 15._在核磁共振波谱法中,记录纸上横坐标自左向右对应于扫描磁场由 _变故称横坐标左端为 _场,右端为 _场。三、计算题（共2题15分）1.计算化合物（如下式）的紫外光区的最大吸收波长。2将含有色组分X的500mg试样溶解并稀释至500mL取此溶液的一部分在 1.00cm的吸收池中,于400nm处测得吸光度为 0.900。将10.0mg纯X溶于1L相 同的溶剂中,按同样的操作在0.100cm的吸收池中测得吸光度是0.300,试求原试 样中X的质量分数。四、综合题（共4题35分）

7、1.（ 5分）试分析13C-NMF与1H-NMRH谱的差别及其原因。2.欲检测小白鼠血液中有毒金属元素 Cd的含量，请：（1）写出你认为最佳的仪器分析方法；（2）扼要说明所提方法的原理及样品预处理的大致过程。4.（15分）已知一化合物的IR、UV NMRMS四谱的数据如下，试推断其结构。 图中的主要数据必须用到，阐述条理清晰。仪器分析（二）一、单项选择题（46分，每小题2分，第9小题两空各1分）1、 在原子发射光谱分析（简称 AES ）中，光源的作用是对试样的蒸发和激发提供所需要的能量。若对某种低熔点固体合金中一些难激发的元素直接进行分析， 则应选择（）。直流电弧光源，交流电弧光源，高压火花光

8、源，电感耦合等离子体（简称ICP）光源2、 在AES分析中，把一些激发电位低、跃迁几率大的谱线称为（）。共振线，灵敏线，最后线，次灵敏线3、 待测元素的原子与火焰蒸气中其它气态粒子碰撞引起的谱线变宽称为（）。多普勒变宽，罗伦兹变宽，共振变宽，自然变宽10、某物质能吸收红外光波,产生红外吸收光谱图，那么其分子结构中必定（H2CBr abed，4、在原子吸收光谱（简称 AAS分析中，把燃助比与其化学反应计量关系相近的火焰称作（）中性火焰，富燃火焰，贫燃火焰，等离子体炬焰5、为了消除AAS火焰法的化学干扰，常加入一些能与待测元素（或干扰元素）生成稳定络合物的试剂，从而使待测元素不与干扰元素生成难挥发

9、的化合物，这类试剂叫（）。消电离剂，释放剂，保护剂，缓冲剂6为了同时测定废水中ppm级的Fe、Mn Al、Ni、Co Cr，最好应采用的分析 方法为（ ）。ICP-AESAAS原子荧光光谱（AFS，紫外可见吸收光谱（UV-VIS）7、在分子吸收光谱中，把由于分子的振动和转动能级间的跃迁而产生的光谱称 作（）。紫外吸收光谱（UV，紫外可见吸收光谱，红外光谱（IR），远红外光谱8、双光束分光光度计与单光束分光光度计比较， 其突出的优点是（）可以扩大波长的应用范围，可以采用快速响应的探测系统，可以抵消 吸收池所带来的误差，可以抵消因光源的变化而产生的误差9、在下列有机化合物的UV光谱中，C=O勺吸收

10、波长入max最大的是（），最小的是（含有不饱和键，含有共轭体系，发生偶极矩的净变化，具有对称性11、 饱和酯中C=O的IR伸缩振动频率比酮的C=O振动频率高，这是因为（）所引起的。I效应，M效应，I V M，I M12、具有组成结构为：光源斗单色器T吸收池一检测器的分析仪器是（）光谱仪。AESAASUV-VIS，IR13、 氢核发生核磁共振时的条件是（）。 E = 2州0，E = h厶E = 的0， u= 2卩阳0 / h 14、在下列化合物中，用字母标出的亚甲基和次甲基质子的化学位移值从大到小的顺序是（aIH2H3C C CH 315、在质谱（MSOHOCH2OH2CbIHH3CC CH 3

11、CH 3H3CClH3C）分析中，既能实现能量聚焦又能实现方向聚焦，并使不同m的离子依次到达收集器被记录的静态质量分析器是指（）质谱仪。单聚焦，双聚焦，飞行时间，四极滤质器16、 一般气相色谱法适用于（）。任何气体的测定，任何有机和无机化合物的分离测定，无腐蚀性气体与在气化温度下可以气化的液体的分离与测定，无腐蚀性气体与易挥发的液体和固体的分离与测定17、在气相色谱分析中，影响组分之间分离程度的最大因素是（）。进样量，柱温，载体粒度，气化室温度18、涉及色谱过程热力学和动力学两方面因素的是（）。保留值，分离度，相对保留值，峰面积19、分离有机胺时，最好选用的气相色谱柱固定液为（）。非极性固定液

12、，高沸点固定液，混合固定液，氢键型固定液20、 为测定某组分的保留指数，气相色谱法一般采用的基准物是（）。苯，正庚烷，正构烷烃，正丁烷和丁二烯21、 当样品较复杂，相邻两峰间距太近或操作条件不易控制稳定，要准确测定保 留值有一定困难时，可采用的气相色谱定性方法是（）。利用相对保留值定性，加入已知物增加峰高的办法定性，利用文献保 留值数据定性，与化学方法配合进行定性22、 气相色谱分析使用热导池检测器时， 最好选用（）做载气，其效果最佳。H2气， He气， Ar气，N2气23、 在液相色谱分析中，提高色谱柱柱效的最有效的途径是（）。减小填料粒度，适当升高柱温，降低流动相的流速，降低流动相的粘度二

13、、 判断题（正确的打，错误的打 X） （14分，每小题2分）1、 凡是基于检测能量作用于待测物质后产生的辐射讯号或所引起的变化的分析方法均可称为光分析法。（）2、 用电弧或火花光源并用摄谱法进行 AES定量分析的基本关系式是：lg R = b lg C + Ig a （）3、 单道双光束原子吸收分光光度计，既可以消除光源和检测器不稳定的影响，又可以消除火焰不稳定的影响。（）4、 朗伯比尔定律既适用于 AAS的定量分析，又适用于 UV-VIS和IR的定量分 析。（）5、 红外光谱中，化学键的力常数 K越大，原子折合质量 卩越小，则化学键的振动频率越高，吸收峰将出现在低波数区，相反则出现在高波数区

14、。（）&在核磁共振即NMR谱中，把化学位移相同且对组外任何一个原子核的偶合 常数也相同的一组氢核称为磁等价，只有磁不等价的核之间发生偶合时才会 产生峰的分裂。（）7、在质谱仪的质量分析器中，质荷比大的离子偏转角度大，质荷比小的离子偏转角度小，从而使质量数不同的离子在此得到分离。（）三、 填空题（14分，每小题2分一每空1分）1.光谱是由于物质的原子或分子在特定能级间的跃迁所产生的，故根据其特征光谱的（）进行定性或结构分析；而光谱的（）与物质的含量有关，故可进行定量分析。2.AES定性分析方法叫（），常用的AES半定量分析方法叫（ ）。3.在AAS分析中，只有采用发射线半宽度比吸收线半宽度小得多

15、的（），且使它们的中心频率一致，方可采用测量（）来代替测量积分吸收的方法。4.物质的紫外吸收光谱基本上是其分子中（）及（）的特性，而不是它的整个分子的特性。5.把原子核外电子云对抗磁场的作用称为（），由该作用引起的共振时频率移动的现象称为（）。6.质谱图中可出现的质谱峰有（）离子峰、（）离子峰、碎片离子峰、重排离子峰、亚稳离子峰和多电荷离子峰。7.一般而言，在色谱柱的固定液选定后，载体颗粒越细则（）越高,理论塔板数反映了组分在柱中（）的次数。四、回答下列问题（26分）1、ICP光源与电弧、火花光源比较具有哪些优越性？ （8分）2、 什么叫锐线光源？在AAS分析中为什么要采用锐线光源？ （6分）

16、3、 红外光谱分析中，影响基团频率内部因素的电子效应影响都有哪些？ （6 分）4、 何谓色谱分析的分离度与程序升温？（6分）仪器分析试卷(一) )一、选择题(共15题22分)14)2.3. (4)4. (2)5. (1)6. (2)7. (3)8. (4) (3)10. (4)11. (3)12. (1)13.(1)14.2 分(1626)(4)15. (4) 二、填空题(共 15 题 33 分)1.红外辐射应具有刚好满足分子跃迁时所需的能量；分子的振动方式能产生偶极矩的变化。2.核外电子云所产生的屏蔽作用的大小不同；TMS(四甲基硅烷)(：=0)。5.分子中电子能级、振动和转动能级的跃迁；原

17、子或离子的外层或内层电子能级的跃迁。6.1 .增加(或提高,或增大)2.荧光 强度与入射光强度呈正比 7. NC = Cvnr兀nr er兀兀8. 1.积分吸收 2.峰值吸收系数9.精确的相对分子质量、分子式、化合物的 大致类型10.谱线波长标尺来判断待测元素的分析线 11.低波数12.化学；磁。13.乙烯 14.因为：CO、CO、0、C&+ MZ44281222 次序为：Cf、COT、CO、CO+15.弱、强、低、高。三、计算题(共2题15分)1.3134根据 WoodWa砂Fieser规则计算母体基214nm环外双键X 525烷基取代X 735 延长一个共轭双键30 304nm2. 331

18、8Cs=( 10.0 / 1)X 10-3 = 1.00 X 10-2 g/L0.900 = ax 1.00 XCx-20.300 = aX0.100 X 1.00 X 10解之：Cx = 3.00 X 10- g/L= 3.00 X 10- mg/mL已知试样的 c = 500/ 500= 1.00 mg/mL所以(Cx/c) = ( 3.00 X 10-3/1.00 )= 3.0 X 10-3仪器分析(二)一、1、；2、；3、；4、；5、；6、；7、；8、；9、，;10、；11、；12、；13、；14、；15、；16、；17、；18、;19、；20、；21、；22、；23、二、1 V, 2

19、、X, 3、X, 4，5、X, 6 V, 7、X三、1、波长(或波数、频率)，强度(或黑度、峰高)2、光谱图(或铁光谱图、标准光谱图)比较法，谱线强度(或谱线黑度、标准系列)比较法或数线(显线) 法3、锐线光源，峰值吸收4、生色团，助色团 5、屏蔽效应，化学位移&分子，同位素 7 、柱效，分配平衡四2、(6分)答：能发射出谱线强度大、宽度窄而又稳定的辐射源叫锐线光源。在原子吸收光谱(AAS分析中，为了进行定量分析，需要对吸收轮廓线 下所包围的面积（即积分吸收）进行测定，这就需要分辨率高达50万的单色器， 该苛刻的条件一般是难以达到的。当采用锐线光源后，由于光源共振发射线强度 大且其半宽度要比共

20、振吸收线的半宽度窄很多，只需使发射线的中心波长与吸收 线的中心波长一致，这样就不需要用高分辨率的单色器而只要将其与其它谱线分 开，通过测量峰值吸收处的共振辐射线的减弱程度，即把共振发射线（锐线）当 作单色光而测量其峰值吸光度即可用朗伯-比尔定律进行定量分析了。3、 （6分）答：影响基团频率的电子效应有：诱导效应（I效应）：它是指由 于取代基具有不同的电负性，通过静电诱导作用，引起分子中电子分布的变化， 改变了键力常数，使键或基团的特征频率发生位移的现象。女口，电负性较强的卤 族元素与羰基上的碳原子相连时，由于诱导效应发生氧原子上的电子转移， 导致 c=o键的力常数变大，因而使c=o的红外吸收峰

21、向高波数方向移动，元素的电负 性越强、则c=o吸收峰向高波数移动越大。 中介效应（M效应）：它是指一些具有孤对电子的元素（如氮），当它与C=O 上的碳相连时，由于氮上的孤对电子与 c=o上的n电子发生重叠，使它们的电子 云密度平均化，造成c=o键的力常数减小，使吸收频率向低波数位移的现象。 共轭效应（C效应）：它是指由于共轭体系具有共面性， 使电子云密度平均 化，造成双键略有伸长、单键略有缩短，从而使双键的吸收频率向低波数位移的 现象。如，烯烃双键与c=o共轭时，就使c=o吸收峰向低波数移动，其共轭程度 越大、则向低波数位移越大。4、 （6分）答：分离度也称分辨率或分辨度，它是指相邻两色谱峰保

22、留值（或调t _ tt -t整保留值）之差与两峰底宽平均值之比，即 Rs 上一匚或RsR2 R1 。11（丫1 丫2）（丫1 丫2 ）22它是衡量相邻两色谱峰能否分离开和分离程度的总分离效能指标。当Rs 1时，两峰总有部分重叠；当Rs= 1时，两峰能明显分离（分离程度达 98%;当Rs = 1.5时，两峰能完全分离（分离程度达 99.7%）。因而用Rs = 1.5作为相邻峰已 完全分开的标志。程序升温是指在一个分析周期内，炉温连续地随时间由低温到高温线性或非 线性地变化，以使沸点不同的组分各在其最佳柱温下流出， 从而改善分离效果和 缩短分析时间。它是对于沸点范围很宽的混合物，用可控硅温度控制器来连续控 制柱炉的温度进行分离分析的一种技术方法。沁园春雪北国风光， 千里冰封， 万里雪飘。望长城内外，惟余莽莽;下，顿失滔滔。大河上山舞银蛇, 比高。原驰蜡象，欲与天公试须晴日， 看红装素裹，分外妖娆。江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。 惜秦皇汉武，略输文采；唐宗宋 祖，稍逊风骚。一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射 大雕。俱往矣，数风流人物， 还看今朝。1 克出师表先帝创业未半而中道崩殂，