质谱仪习题及答案

质谱分析习题一、简答题1．以单聚焦质谱仪为例，说明组成仪器各个主要部分的作用及原理。

2．双聚焦质谱仪为什么能提高仪器的分辨率?

3．试述飞行时间质谱计的工作原理,它有什么特点?

4．比较电子轰击离子源、场致电离源及场解析电离源的特点。5．试述化学电离源的工作原理。6．有机化合物在电子轰击离子源中有可能产生哪些类型的离子？从这些离子的质谱峰中可以得到一些什么信息？7．如何利用质谱信息来判断化合物的相对分子质量？判断分子式？8．色谱与质谱联用后有什么突出特点？

9．如何实现气相色谱－质谱联用？10．试述液相色谱－质谱联用的迫切性。二、选择题1．3,3-二甲基戊烷：受到电子流轰击后,最容易断裂的键位是:

(

)

A1和4

B2和3

C5和6

D2和32．在丁烷的质谱图中，M对(M＋1)的比例是

（

）

A100:1.1

B100:2.2

C100:3.3

D100:4.43．下列化合物含C、H或O、N，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数？(

)

AC6H6

BC6H5NO2

CC4H2N6O

DC9H10O24．在下列化合物中,何者不能发生麦氏重排?

(

)

5．用质谱法分析无机材料时，宜采用下述哪一种或几种电离源?

（

）A化学电离源

B电子轰击源

C高频火花源

DB或C6．某化合物的质谱图上出现m/z31的强峰,则该化合物不可能为

(

)

A醚

B醇

C胺

D醚或醇7．一种酯类（M=116），质谱图上在m/z57（100%），m/z29（27%）及m/z43（27%）处均有离子峰，初步推测其可能结构如下，试问该化合物结构为

(

)

A(CH3)2CHCOOC2H5

BCH3CH2COOCH2CH2CH3

CCH3(CH2)3COOCH3

DCH3COO(CH2)3CH38．按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为

(

)

A苯>共轭烯烃>酮>醇

B苯>酮>共轭烯烃>醇

C共轭烯烃>苯>酮>醇

D苯>共轭烯烃>醇>酮9．化合物在质谱图上出现的主要强峰是

（

）

Am/z15

Bm/z

29

Cm/z

43

Dm/z

7110．溴己烷经均裂后，可产生的离子峰的最可能情况为：

(

)Am/z93

Bm/z93和m/z95

Cm/z71

Dm/z71和m/z7311．在C2H5F中，F对下述离子峰有贡献的是

(

)

AM

BM+1

CM+2

DM及M+212．某化合物的MS图上出现m/e74的强峰，R光谱在3400～3200cm-1有一宽峰，1700～1750cm-1有一强峰，则该化合物可能是

（

）

AR1－（CH2）3－COOCH3

BR1－（CH2）4－COOH

CR1－CH2(CH3)－CH2－CH－COOHDB或C13．在质谱图谱中若某烃化合物的(M＋1)和M峰的强度比为24:100，则在该烃中存在碳原子的个数为（）。A2B8C22D4614．在质谱图中，CH3C1的M+2峰的强度约为M峰的（）。A1/3B1/2C1/4D相当15．在裂解过程中，若优先消去中性分子如CO2，则裂解前后离子所带电子的奇－偶数（）。A发生变化B不变C不确定16．在裂解过程中，若优先消去游离基如OH，则裂解后离子所带电子的奇－偶数（）。A发生变化B不变C不确定17．某芳烃（M=134），质谱图上在m/z91处有一强峰，其结构可能为（）。18．在辛胺（C8H19N）的质谱图上，出现m/z30基峰的是（）。A伯胺B仲胺C叔胺19．下列化合物中，分子离子峰的质荷比为奇数的是（）。AC8H6N4BC6H5NO2CC9H10O220．C、H和O的有机化合物的分子离子的质荷比（）。A为奇数B为偶数C由仪器的离子源所决定D由仪器的质量分析器决定21．含C、H和N的有机化合物的分子离子m／z的规则是（）。A偶数个N原子数形成偶数m／z，奇数个N原子形成奇数m／zB偶数个N原子数形成奇数m／z，奇数个N原子形成偶数m／zC不管N原子数的奇偶都形成偶数m/zD不管N原子数的奇偶都形成奇数m/z22．某含氮化合物的质谱图上，其分子离子峰m/z为265，则可提供的信息是（）。A该化合物含奇数氮，相对分子质量为265B该化合物含偶数氮，相对分子质量为265C该化合物含偶数氮D不能确定含奇数或偶数氮23．一个酯类（M＝116），质谱图上在m/z57（100％），m/z29（27％）及m/z43（27%）均有离子峰，可推测该化合物的结构式应是（）。A(CH3)2CHCOOC2H5BCH3CH2COO(CH2)2CH3CCH3(CH2)3COOCH324．在磁场强度保持恒定，而加速电压逐渐增加的质谱仪中，最先通过固定的收集器狭缝的是（）。A质荷比最低的正离子B质量最高的负离子C质荷比最高的正离子D质量最低的负离子25．在质谱图谱中，CH3Br的M＋2峰的强度约为M峰的（）。A1/3B1/2C相当三、填空题1．某化合物分子式为C4H8O2，M=88，质谱图上出现m/z60的基峰。则该化合物最大可能为__________________________。2．考虑到12C和13C的分布，乙烷可能的分子式是_______________________________。这些同位素分子的分子离子值m/z分别是________________________________。3．丁苯质谱图上m/z134、m/z91和m/z92的峰分别由于_____________________、____________________________和_______________________过程产生的峰。4．对含有一个碳原子和一个氯原子的化合物，可能有的同位素组合是_________________、___________________,它们所对应的分子离子峰是_______________________。5．除同位素离子峰外，如果存在分子离子峰，则其一定是m/z_________的峰，它是分子失去__________生成的，故其m/z是该化合物的________，它的相对强度与分子的结构及____________有关。６．质谱仪的离子源种类很多，挥发性样品主要采用__________离子源。特别适合于分子量大、难挥发或热稳定性差的样品的分析的是_________离子源。工作过程中要引进一种反应气体获得准分子离子的离子源是___________电离源。在液相色谱－质谱联用仪中，既作为液相色谱和质谱仪之间的接口装置，同时又是电离装置的是_______电离源。7．质谱图上出现质量数比相对分子质量大1或2的峰，即M＋1和M＋2峰，其相对丰度与化合物中元素的天然丰度成___________，这些峰是_________峰。预测在氯乙烷的分子离子峰附近，将出现两个强峰，其质荷比为________和_______，其强度比为_____。8．分子离子峰的强度与化合物的结构有关，芳香烃及含有共扼双键化合物的分子离子峰___________，这是因为含有_________体系；脂环化合物的分子离子也较稳定，这是因为要断裂_________才能生成碎片离子。长链脂肪醇化合物易________，不易生成分子离子峰。9．饱和脂肪烃化合物裂解的特点是：(1)生成一系列____________________质量峰m/z，答：（1）分子离子。从分子离子峰可以确定相对分子质量。（2）同位素离子峰。当有机化合物中含有S,Cl,Br等元素时，在质谱图中会出现含有这些同位素的离子峰，同位素峰的强度比与同位素的丰度比相当，因而可以也来判断化合物中是否含有某些元素（通常采用M+2/M强度比）。（3）碎片离子峰。根据碎片离子峰可以和阐明分子的结构。另外尚有重排离子峰、两价离子峰、亚稳离子峰等都可以在确定化合物结构时得到应用。7．如何利用质谱信息来判断化合物的相对分子质量？判断分子式？答：利用分子离峰可以准确测定相对分子质量。高分辨质谱仪可以准确测定分子离子或碎片离子的质荷比，故可利用元素的精确质量及丰度比计算元素组成。8．色谱与质谱联用后有什么突出特点？

答：质谱法具有灵敏度高、定性能力强等特点。但进样要纯，才能发挥其特长。另一方面，进行定量分析又比较复杂。气相色谱法则具有分离效率高、定量分析简便的特点，但定性能力却较差。因此这两种方法若能联用，可以相互取长补短，其优点是：(1)气相色谱仪是质谱法的理想的“进样器”，试样经色谱分离后以纯物质形式进入质谱仪，就可充分发挥质谱法的特长。(2)质谱仪是气相色谱法的理想的“检测器”，色谱法所用的检测器如氢焰电离检测器、热导池检测器、电子捕获检测器都具有局限性。而质谱仪能检出几乎全部化合物，灵敏度又很高。所以，色谱—质谱联用技术既发挥了色谱法的高分离能力，又发挥了质谱法的高鉴别能力。这种技术适用于作多组分混合物中未知组分的定性鉴定；可以判断化合物的分子结构；可以准确地测定未知组分的分子量；可以修正色谱分析的错误判断；可以鉴定出部分分离甚至末分离开的色谱峰等。因此日益受到重视，现在几乎全部先进的质谱仪器都具有进行联用的气相色谱仪，并配有计算机，使得计算、联机检索等变得快捷而准确。9．如何实现气相色谱－质谱联用？答：实现GC-MS联用的关键是接口装置，起到传输试样，匹配两者工作气体的作用。10．试述液相色谱－质谱联用的迫切性．答：生命过程中的化学是当前化学学科发展的前沿领域之一。高极性、热不稳定、难挥发的大分子有机化合物和生物样品难以采用GC-MS进行分析。液相色谱虽然不受化合物沸点的限制，并能对热稳定性差的试样进行分离、分析，但由于其定性能力差，所以应用得到来极大的限制。这类化合物的分离分析成为分析化学家面临的重大挑战。开发液相色谱与有机质谱的联用技术是迫切需要解决的课题。二、选择题B、D、B、C、C、C、B、A、C、B、A、C、C、A、B、A、B、A、B、B、A、A、B、C、C三、填空题1．正丁酸2．12CH312CH3、12CH313CH3、13CH313CH3；m/z(M)、m/z31(M+1)、m/z32(M+2)。3．分子失去一个电子，-开裂和麦氏重排4．C12Cl35、C13Cl35、C12Cl37、C13Cl37。；

M、M＋1、M＋2、M＋3。

5．最大；一个电子；相对分子质量；相对强度；离子源的轰击能量6．电子轰击；快原子轰击；化学；电喷雾7．正比；同位素离子；64；66；3：18．强；二电子共扼；两个键；脱水9．奇数；15；29；43...；43(C3H7＋)；57(C4H9十)；较大的烷基10．分子离子；91(C7H7十)；91＋14n；65；3；9211．m/z41＋14n（n＝0，1,2，…）碎片离子；m/z41；[CH2＝CHCH2]＋12．很弱或不存在；水；乙烯；18；46；：较大体积的；m/z31（CH2＝O十H）；m/z45（CH3CH2＝O＋H）；m/z59［(CH3)2C＝O＋H］13．较强；；较大烷基；C6H5