2025年色谱考试题及答案

2025年色谱考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.气相色谱中，氢火焰离子化检测器（FID）对以下哪类物质响应最敏感？A.无机气体（如CO₂）B.含卤素的有机物（如氯仿）C.烃类化合物（如苯）D.高极性小分子（如甲醇）2.高效液相色谱（HPLC）中，反相色谱最常用的固定相是？A.硅胶（未键合）B.C18键合硅胶C.氨基键合硅胶D.氰基键合硅胶3.离子色谱分离阴离子时，主要利用的机制是？A.吸附-解吸B.离子交换C.分配系数差异D.尺寸排阻4.以下哪种检测器不适合用于高效液相色谱？A.紫外-可见检测器（UV-Vis）B.电子捕获检测器（ECD）C.荧光检测器（FLD）D.蒸发光散射检测器（ELSD）5.气相色谱中，程序升温的主要目的是？A.提高柱效B.缩短分析时间，改善宽沸程样品的分离C.降低检测器噪声D.延长色谱柱寿命6.在反相HPLC中，若增加流动相中甲醇的比例（水相减少），则待测物的保留时间会？A.延长B.缩短C.不变D.先延长后缩短7.手性色谱分离对映异构体的关键在于？A.流动相的pHB.固定相与对映体的立体选择性相互作用C.检测器的灵敏度D.柱温的控制8.以下哪项不是高效液相色谱的特点？A.高压输液B.适合分析热不稳定样品C.流动相仅起运载作用D.高柱效9.气相色谱中，载气的流速对分离效果的影响是？A.流速越快，柱效越高B.流速越慢，保留时间越短C.存在最佳流速（范第姆特曲线最低点）D.流速不影响分离度10.梯度洗脱主要用于？A.分离保留值相近的组分B.分析单一组分样品C.改善复杂样品中各组分的k值差异较大的情况D.提高检测器灵敏度二、填空题（每空1分，共20分）1.色谱分离的基本原理是利用各组分在固定相和流动相中________的差异，导致迁移速度不同而分离。2.理论塔板数n的计算公式为________（用保留时间tR和半峰宽W1/2表示）。3.死时间t0是指________的保留时间。4.气相色谱中，常用的载气有________（至少列举两种）。5.高效液相色谱的检测器中，________检测器适用于无紫外吸收的样品（如糖类）。6.离子色谱中，抑制器的作用是________，以降低背景电导。7.容量因子k的计算公式为________（用tR和t0表示）。8.反相色谱的流动相通常由________和________（如甲醇、乙腈）组成。9.手性色谱常用的固定相有________（如β-环糊精衍生物）。10.分离度R的计算公式为________（用两组分的保留时间tR2、tR1和峰宽W1、W2表示）。11.气相色谱中，检测器温度一般需________（填“高于”或“低于”）柱温，以防止样品冷凝。12.高效液相色谱中，梯度洗脱是指在分离过程中逐渐改变流动相的________（如有机相比例）。13.尺寸排阻色谱（SEC）主要用于分离________（如蛋白质、聚合物）。14.分配色谱中，固定相为液体，分离机制是组分在两相中的________差异。15.气相色谱的柱温选择需兼顾分离度和分析时间，对于宽沸程样品应采用________。三、简答题（每题6分，共30分）1.比较气相色谱（GC）与高效液相色谱（HPLC）的适用范围，并各举2例典型分析对象。2.解释反相高效液相色谱（RP-HPLC）为何是最常用的HPLC模式。3.梯度洗脱的优缺点分别是什么？4.如何根据样品性质选择高效液相色谱的检测器？请举例说明。5.气相色谱中，柱温对分离效果的影响有哪些？选择柱温时需遵循哪些原则？四、计算题（每题8分，共24分）1.用某色谱柱分离A、B两组分，测得死时间t0=1.5min，A的保留时间tRA=8.2min，半峰宽W1/2,A=0.6min；B的保留时间tRB=9.8min，半峰宽W1/2,B=0.7min。计算：（1）A、B的容量因子kA、kB；（2）理论塔板数nA、nB；（3）分离度R，并判断是否达到完全分离（R≥1.5为完全分离）。2.某组分在C18柱上的保留时间为15.0min，死时间为2.5min，流动相流速为1.2mL/min，柱内体积（流动相体积Vm）为3.0mL。假设固定相体积Vs=0.3mL，计算：（1）容量因子k；（2）分配系数K（K=组分在固定相中的浓度/组分在流动相中的浓度）；（3）流动相在柱内的平均线速度u（cm/s），已知柱长为25cm。3.两组分的相对保留值α=1.20，初始柱效n1=8000，分离度R1=1.2。若要使分离度提高至R2=1.8，需将柱效提高到多少？（假设其他条件不变，分离度与√n成正比）五、综合分析题（每题8分，共16分）1.某实验室需检测中药提取液中的黄酮类化合物（极性中等，有紫外吸收），请设计高效液相色谱分析方案，包括色谱类型、固定相、流动相、检测器、洗脱方式及关键参数（如柱温、pH），并说明理由。2.在高效液相色谱分析中，某样品色谱图出现前延峰（不对称因子As<0.9），可能的原因有哪些？请提出至少3种解决方法。答案一、单项选择题1.C2.B3.B4.B5.B6.B7.B8.C9.C10.C二、填空题1.分配系数（或亲和力）2.n=5.54×(tR/W1/2)²3.不被固定相保留的物质（或死时间标记物）4.氮气、氢气、氦气（任意两种）5.示差折光（或蒸发光散射）6.中和流动相中的强电解质（或降低背景电导）7.k=(tR-t0)/t08.水、有机溶剂9.手性键合相（或环糊精、纤维素衍生物等）10.R=2(tR2-tR1)/(W1+W2)11.高于12.组成（或极性）13.大分子（或高分子化合物）14.溶解度（或分配系数）15.程序升温三、简答题1.GC适用于沸点低（<400℃）、热稳定的样品，如挥发性有机物（苯系物）、低分子量烃类（汽油组分）；HPLC适用于高沸点、热不稳定、大分子样品，如蛋白质、多糖、药物中间体（如紫杉醇）。2.RP-HPLC常用的原因：①固定相（C18、C8等）化学稳定性高，耐酸碱；②流动相（水-有机相）极性可调范围广，能分离极性至弱极性化合物；③适用样品范围广（约80%的有机物）；④操作简便，仪器普及。3.优点：①缩短复杂样品分析时间；②改善k值差异大的组分分离；③避免强保留组分残留。缺点：①基线易漂移；②需梯度洗脱装置，成本高；③平衡时间长，不适合快速分析。4.选择依据：样品的光学性质（紫外吸收、荧光特性）、挥发性、分子量等。例：有紫外吸收的样品选UV-Vis检测器（如阿司匹林）；有荧光特性的选FLD（如多环芳烃）；无紫外吸收的选ELSD（如糖类）。5.影响：柱温升高，保留时间缩短，分离度降低；柱温降低，保留时间延长，柱效提高但分析时间增加。选择原则：①在保证分离度的前提下，尽量使用较低柱温；②宽沸程样品用程序升温；③检测器灵敏度与柱温匹配（避免样品冷凝）。四、计算题1.（1）kA=(8.2-1.5)/1.5≈4.47；kB=(9.8-1.5)/1.5≈5.53（2）nA=5.54×(8.2/0.6)²≈5.54×187.11≈1037；nB=5.54×(9.8/0.7)²≈5.54×196≈1086（3）R=2×(9.8-8.2)/(0.6+0.7)=3.2/1.3≈2.46>1.5，完全分离。2.（1）k=(15.0-2.5)/2.5=5.0（2）K=k×(Vm/Vs)=5.0×(3.0/0.3)=50（3）u=柱长/(t0×60)=25cm/(2.5min×60s/min)=25/150≈0.167cm/s3.由R∝√n，得n2=n1×(R2/R1)²=8000×(1.8/1.2)²=8000×2.25=18000五、综合分析题1.方案：①色谱类型：反相高效液相色谱（RP-HPLC），因黄酮类极性中等，适合反相分离；②固定相：C18键合硅胶（如XBridgeC18），稳定性好，对极性中等化合物保留合适；③流动相：乙腈-0.1%磷酸水溶液（梯度洗脱），乙腈调节极性，磷酸抑制黄酮解离；④检测器：紫外检测器（UV，254nm或360nm，黄酮类有强紫外吸收）；⑤洗脱方式：梯度洗脱（如乙腈比例从20%升至50%，30min），因黄酮类可能有多个极性相近组分；⑥柱温：30℃（兼顾分离度与柱效）；⑦pH：3-4（抑制黄酮酚羟基解离，减少拖尾）。2.可能