仪器分析期末必考点重点练习集

1、仪器分析辅导课练习集(北大版72学时)赵长春绪 论 1 什么是仪器分析，其与化学分析最根本的区别是什么？ 2 要测定血浆中的钙的含量，有两种方法可行。(1) 将试样用硝酸等硝化浓缩处理后，采用_滴定测定其总钙的含量；(2)直接在血浆中采用离子选择性通过测定电极电位而测定钙离子的活度。简述这两种方法的特点(各自的优缺点)。 3 联用技术是仪器分析发展的重要方向之一。试举出几个例子，说明联用技术如何获得更多的化学信息，从而提高对复杂混合物的分析能力。光 分 析 导 论 1 紫外，可见以及中红外光的波长范围各为多少？紫外可见光与物质内部何种能级跃迁相关联，中红外呢？ 2 计算下列辐射的频率(Hz)和

2、波数(cm-1)。 (1) 0.25cm的微波； (2) Cu I 324.7nm 3 简述紫外可见吸收光谱为“带”光谱，而原子吸收光谱为“线”光谱的原因。 4 根据激发能的不同，可以将发射光谱分为光致发光，热致发光，化学发光和电致发光等， 可以预计那种光谱法中“没有”光源？光 分 析 导 论 5 下列那种参数越高，代表其光子的能量越大？(1)波长 (2)波数 (3)频率 (4)传播速度(5)周期 (6)动量 6 核磁共振波谱涉及的内部能级跃迁类型是什么？ESR和NMR之间有何区别？ 7 为何说拉曼散射属于光谱法，而瑞利散射则不是？拉曼散射研究的分子内部能级是哪个能级？ 8 旋光法以及x-射线

3、衍射，电子衍射分析主要的研究内容是什么？ 9 光谱法仪器的主要部件，各有什么作用？ 10 常见的连续光源和线光源有哪些(UV, Vis, IR)各有何特点？ 11 He-Ne， Nd/YAG激光器的发射波长各是多少？激光器波长是否是唯一不变的？ 12 棱镜分光与光栅分光有何区别？ 13 光谱法仪器是否必须包含单色器，如果没有，怎样“替代”？ 14 衡量单色器的性能指标有哪两个参数？各表达什么含义？光光 分分 析析 引引 论论光光 分分 析析 引引 论论 15 影响光栅色散率和分辨率的因素有哪些？如何提高普通光栅的线色散率和分辨率？ 16 有一光栅，刻线为1200条/mm，宽度为5.0cm，闪耀

4、角为200，试计算(1) 一级光谱的光栅理论分辨率；(2) 一级光谱的波长范围；(3)若暗箱物镜焦距为1000mm，求倒线色散率为多少？ 17 简述光检测器以及热检测器的种类以及检测原理。紫外可见分光光度法 1 化合物A(在环己烷中)于220nm (max=15500)和330nm(max=37)处显示最大吸收；化合物B(在环己烷中)于190nm(max=4000)和290nm (max=10)显示最大吸收。问化合物A和B各对应哪个结构？各吸收峰对应的跃迁基团和跃迁类型？OO结构I 结构II紫外可见分光光度法A/nm2 已知水杨酸和阿司匹林纯品的紫外吸收光谱如下：(1) 欲采用双波长分光光度法

5、测定混合样品中的水杨酸，在图中标出应选用波长1和2的位置；(2) 结合本例简要说明选择1和2的位置的原则和定量分析原理(3) 画出双波长分光光度计结构示意图，简要注明各主要部件名称。紫外可见分光光度法 3 如何判断某吸收谱带是属于R/K带跃迁？ 4 对于N(CH3)3化合物，若向其弱碱性溶液中加入盐酸，预计其吸收光谱应怎样变化？ 5 试预测下列化合物紫外吸收光谱最大吸收峰的位置。AB紫外可见分光光度法 6 画出双光束紫外可见分光光度计示意图，并简述相比较单光束分光光度计，双光束分光光度计有何优点？ 7 用分光光度计测定化合物X和Y溶液的吸光度，获得下表数据(吸收池光程为1cm)，试计算未知溶液

6、中各组分的含量。溶液 浓度(mol/L)吸光度A1(285nm) 吸光度A2(365nm)X510-40.0530.430Y110-30.9500.050X+Y未知0.6400.370 若有X，Y两组分的紫外光谱图如下, 若使用双波长法在1下测量X组分，试在图中画出所使用的“参比波长”。 红外吸收光谱 红外吸收的条件？红外吸收的条件？1. 甲烷是否有红外吸收？紫外吸收呢？为什么？2. 乙炔对称伸缩振动是否是红外活性的？为什么？3. 如果分子的振动是红外非活性的，可怎样测定其振动频率？ 红外吸收峰的位置？红外吸收峰的位置？1. 比较C-H伸缩振动与C-H变形振动频率的大小，为什么？2. 若C-H

7、伸缩振动频率为2930cm-1,则C-D伸缩频率为多少？3. 什么是基频峰，何为倍频峰，为何基频峰是红外的主要研究对象？红外吸收光谱 红外振动的形式与振动自由度红外振动的形式与振动自由度1.不对称伸缩与对称伸缩频率的强度，那个高(大)。为什么？2. 二氧化碳的振动理论数以及振动方式(图)，并指出哪些振动为红外活性的。3. 红外吸收峰数目小于振动理论数的原因？4. 计算甲苯和1,3-丁二炔的振动理论数各多少？红外吸收光谱红外吸收峰的强度红外吸收峰的强度1.比较1,3-丁二炔与2-丁炔CC伸缩振动强度大小,为什么？2.比较1-丙炔与2-戊炔中CC伸缩振动强度大小,为什么？3.为何红外吸收测量中，C

8、O2有干扰，而O2,N2对测量没有影响，为什么？红外吸收的定性分析红外吸收的定性分析1.官能团区和指纹区，常见官能团的频率？ C-H,O-H,N-H,C=C,CC,C N,C=O,C-H,phen,C-O,苯取代，顺反频率及判断等。2. 已知图谱的解析和已知分子的图谱预测。3. 为何红外通常用于定性而不用于定量分析？红外吸收光谱 傅立叶红外分光光度计的构成 傅立叶红外分光光度计的优点 傅立叶红外分光光度计的频率测定原理？ 为何红外压片制样中，常使用KBr固体粉末？ 红外分光光度计的制样方法？ 液体，固体，气体？使用红外光谱，如何区分CH3CH2COOH以及CH3CH2COCH2CH2OH.红外

9、吸收光谱1234？56请对下图各谱峰的振动进行归属(对应基团和振动类型)。请对下图各谱峰的振动进行归属(对应基团和振动类型)。红外吸收光谱 下面两个化合物中，哪个羰基的吸收带出现在较高频率(波数)？为什么？OO(H3C)3NHH(A)(B)OHOHC(CH3)3(A)(B) 下面两个化合物，利用红外光谱能否区别，试解释原因。COOHCOCH3ABCH3OH 下图为乙醛分子的红外光谱图，试对1，2，3，4谱峰进行归属。 下图为1-庚炔的红外光谱图，试对1，2，3，4，5谱峰进行归属。 下图为1-己烯的红外光谱图，试指出图中1，2，3，4峰的归属。 下图为苯甲醇的红外光谱图，试给出图中1，2，3，

10、4 峰的归属 下图为二甲苯的红外光谱图，试判断其是何种异构体（邻，间，对），并对图中1，2，3，4谱峰进行归属。 红外吸收光谱 某二甲苯在红外光谱中有如下吸收带，请指出其取代类型。(1)767和692cm-1；(2)792cm-1；(3)742 cm-1. 某结晶试样，不是化合物(I)就是(II)，在红外谱图上尖锐吸收带位置在3330cm-1以及1600cm-1，在2300和3600cm-1处无吸收，试推测结构并解释。 (I) NC-NH2+ CH CH2OH (II) HN=CH NH CO CH3 分子发光(荧光)分析 1 分子发光分析分子发光分析 的主的主要类型；分子荧光与要类型；分子荧

11、光与磷光分析产生的基本磷光分析产生的基本原理（单重态和三重原理（单重态和三重态）、分子去活化过态）、分子去活化过程的途径程的途径; 2 比较右面两个化合比较右面两个化合物的荧光量子产率，物的荧光量子产率，并解释为什么？并解释为什么？CH3OHOH(H3C)3CNO2NH2(I)(II)(I)(II)(I)(II)分子发光(荧光)分析 3 石榴茜素R(结构如下)为常见的铝的荧光试剂，试解释为何染料本身无荧光，而加入铝离子后，荧光增强。 4 试举1例说明化学发光测定金属离子体系(包括化学发光试剂，反应底物，介质条件等)并简单描述其原理。 5 为何分子荧光分析方法的灵敏度通常比分子吸光光度法高12个

12、数量级？ NNHOOHHOSO3Na原子发射与原子吸收分析 在原子吸收分析中，有哪几种主要因素可以使谱线变宽，并指出具体原因？ 用原子吸收光谱测定某元素M时，由一份未知试样得到的吸光度为0.435，在9.00ml未知溶液中加入1.00ml、0.1mg/ml的M标准溶液。这一混合溶液得到的吸光度读数为0.835，问未知试样中M的浓度是多少？ 原子发射与原子吸收分析 什么是原子吸收光谱分析中的化学干扰？用哪些方法可以消除此类干扰？ 在原子吸收分析中，有哪几种主要因素可以使谱线变宽，并指出具体原因？ 在分子CF3CH2OCH3中，-CH2-上两个氢原子是否为磁等同质子，为什么？ 在分子1,2,4,5

13、-四氟苯中的两个氢原子是否为磁等同质子，为什么？ 在分子CH3CF3中的三个氢原子是否为磁等同质子，为什么？ 下面为C6H5CH2CH2CH2CH2CH3分子的质谱图，试指出其148，105，91，57各为何离子？ 下图为C6H5-C3H7的核磁共振图谱，试对各峰进行归属，画出分子的结构式。 下图为C5H8O4的1HNMR谱图，质谱分析其相对分子量为132，红外光谱表明其含有-C-O-C-吸收，并且无双键，羰基和羟基。试说明下面哪种结构是正确的，并给出理由。 某有机物沸点为740C,质谱图如下，试说明其结构，并解释原因。（提示：m/z 97，99，101强度比接近9:6:1） 某分子式为C8H

14、14O4的化合物的1HNMR 谱图如下，试推导其结构式，并简要说明原因(提示：从左至右，强度比峰4:4:6)。 下图为乙酰乙酸乙酯的核磁共振图谱，试指出图中a，b，c，d，e，f，各峰的归属（提示乙酰乙酸乙酯存在烯醇式和酮式两种互变异构体） 一化合物的化学式为C8H8O，红外光谱表明其含有羰基和芳环，质谱图如下，试推测可能的结构并给出合理解释。 试列举质谱仪中三种以上常见的质量分析器类型，并简要说明它们的性能。 在质谱分析中，如何判断分子离子峰？ 在极谱分析中，影响扩散电流的主要因素有哪些？测定中如何注意这些影响因素？ 用氟离子选择电极测定氟离子时，常使用柠檬酸盐缓冲溶液，并且控制缓冲溶液pH

15、值在5.05.5之间，为什么？ 举出哪些方法可以用于判断极谱波的可逆性（至少举出三个），并指出判断方法。 在0.1 mol/LKCl底液中，Cd2+在滴汞电极上的还原是可逆的，在250C时在不同的滴汞电极(vs. SCE)下测得的扩散电流数值列于下表，试计算半波电位。DME/V 0.660.711.71i/A 17.119.920.0 在极谱分析中，影响扩散电流的主要因素有哪些？测定中如何注意这些影响因素？ Fe(III)一般分两步还原为Fe(0).在电位负于+0.40V(vs.SCE)时 ，Fe(III)可以还原为Fe(II)，继而在-1.5V还原为Fe(0)，而Fe(II)在-1.5V也可

16、以还原为Fe(0)。今用极谱法测定含有Fe(III) 和Fe(II)的混合溶液时，在0.0V处记录的波高为12.5A, 在 -1.5V 处记录的波高为30.0A, 求此溶液中存在的Fe(III)和Fe(II)的浓度比是多少(假设溶液中Fe(III)与Fe(II)离子的扩散系数相等)？ 在极谱分析中，常见的干扰电流有哪些，如何消除？ 在质谱分析中，如何判断分子离子峰？ 柱温是最重要的色谱操作条件之一，柱温对色谱分析有何影响？实际分析中应如何选择柱温？ 有哪些常用的色谱定量方法?试比较它们的优缺点和使用范围? 简单叙述气相色谱仪有哪些部件，各有何作用？ 有哪些常用的色谱定量方法?试比较它们的优缺点

17、和使用范围? 某人制备了一根填充色谱柱，用组分A和B为测试样测得该柱子理论塔板数为8500，因而推断A、B两组分一定能得到很好的分离，这种推断正确吗？简要说明理由。 色谱图上两峰之间距离大小的本质是什么？峰的宽度的本质又是什么？各由于什么因素决定？ 在色谱定量分析中，为什么要求定量校正因子？在什么情况下可以不使用校正因子？在求相对校正因子时是否需要考虑进样体积？ 一柱内的固定相体积为1.5ml，死体积为16.6ml,组分A在该柱上的保留体积为76.2ml，计算组分A的分配比,若流动相体积为1500ml，则该柱子柱型是什么？ 请简单叙述，在气液色谱中，柱温对分离有何影响？选择色谱柱的柱温应注意什么原则？ 色谱图上两峰之间距离大小的本质是什么？峰的宽度的本质又是什么？各由于什么因素决定？ 在色谱定量分析中，为什么要求定量校正因子？在什么情况下可以不使用校正因子？在