(完整版)仪器分析试题库及答案

(完整版)仪器分析试题库及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.在原子吸收光谱法中，若采用氘灯背景校正，其原理是利用氘灯辐射的A.连续光谱与元素锐线吸收的差异B.锐线光谱与元素连续吸收的差异C.偏振光与元素共振线的差异D.多普勒变宽与洛伦兹变宽的差异答案：A2.高效液相色谱中，范第姆特方程H=A+B/u+Cu中，A项主要反映A.纵向扩散B.涡流扩散C.传质阻力D.柱外效应答案：B3.用氟离子选择电极测定F⁻时，加入TISAB的主要目的不包括A.维持离子强度恒定B.掩蔽Fe³⁺、Al³⁺等干扰离子C.调节pH至弱碱性D.提高F⁻的扩散系数答案：D4.红外光谱中，C≡N伸缩振动峰大致出现在A.2200cm⁻¹附近B.1700cm⁻¹附近C.1600cm⁻¹附近D.1100cm⁻¹附近答案：A5.在极谱分析中，扩散电流与汞柱高度h的关系为A.id∝hB.id∝h²C.id∝√hD.id∝1/√h答案：C6.质谱中，若分子离子峰m/z=156，其(M+2)峰相对强度为分子离子峰的1/3，则该分子可能含A.1个Cl原子B.1个Br原子C.2个Cl原子D.2个Br原子答案：B7.核磁共振氢谱中，化学位移δ值受下列因素影响最小的是A.电负性B.磁各向异性C.氢键D.自旋量子数答案：D8.在气相色谱中，若两峰分离度R=1.0，则其重叠率约为A.2%B.3%C.5%D.10%答案：B9.原子发射光谱中，内标法可消除A.基体效应B.光谱背景C.检测器噪声D.波长漂移答案：A10.紫外可见分光光度法中，若吸光度A=0.699，则透光率T为A.10%B.20%C.30%D.40%答案：B11.在拉曼光谱中，下列基团具有拉曼活性的是A.C=O对称伸缩B.C–H伸缩C.O–H伸缩D.以上全部答案：D12.用标准加入法测定未知浓度cx，测得信号S₀=0.200，加入标准后信号S=0.360，已知加入标准浓度cs=10.0mgL⁻¹，体积比为1:1，则cx为A.8.0mgL⁻¹B.10.0mgL⁻¹C.12.5mgL⁻¹D.14.0mgL⁻¹答案：C13.在毛细管电泳中，电渗流方向通常为A.正极→负极B.负极→正极C.与电场方向无关D.与毛细管材质无关答案：A14.荧光量子产率Φ的定义为A.发射光子数/吸收光子数B.吸收光子数/发射光子数C.荧光强度/激发光强度D.激发光强度/荧光强度答案：A15.在X射线衍射中，布拉格方程为A.nλ=2dsinθB.λ=2dsinθ/nC.d=2nλsinθD.sinθ=2d/nλ答案：A16.用离子色谱测定水样中NO₃⁻，若保留时间tR=4.20min，峰底宽Wb=0.30min，则理论塔板数N为A.3.1×10³B.4.2×10³C.5.0×10³D.6.3×10³答案：D17.在原子荧光光谱中，载气流量增大将导致A.荧光强度单调升高B.荧光强度先升后降C.荧光强度单调降低D.对荧光强度无影响答案：B18.下列哪种检测器对糖类无响应A.紫外检测器B.示差折光检测器C.蒸发光散射检测器D.脉冲安培检测器答案：A19.在电感耦合等离子体发射光谱中，观测高度升高时，易电离元素谱线强度A.升高B.降低C.先升后降D.不变答案：B20.用GC–MS测定邻苯二甲酸酯，选择离子监测(SIM)模式比全扫描模式A.灵敏度低，选择性高B.灵敏度高，选择性低C.灵敏度高，选择性高D.灵敏度低，选择性低答案：C二、填空题（每空1分，共20分）21.原子吸收光谱中，火焰原子化器常用燃气为________，助燃气为________。答案：乙炔；空气22.高效液相色谱反相C18柱，流动相增加水相比例，保留时间将________。答案：延长23.紫外光谱中，共轭体系延长，λmax向________方向移动，称为________位移。答案：长波；红移24.核磁共振中，耦合常数J的单位是________，其数值与________无关。答案：Hz；外加磁场强度25.质谱中，麦氏重排需满足分子含________基团且存在________氢。答案：不饱和；γ26.在极谱分析中，极限扩散电流与待测物浓度成________关系，其定量基础为________方程。答案：正比；尤考维奇27.气相色谱程序升温可解决________与________之间的矛盾。答案：分离度；分析时间28.荧光光谱仪中，激发单色器与发射单色器之间的夹角通常为________度，目的是避免________干扰。答案：90；瑞利散射29.离子选择电极的电位响应斜率S=________，其中n为________。答案：2.303RT/nF；离子电荷数30.X射线光电子能谱(XPS)中，结合能Eb=________，其中Ek为________。答案：hν−Ek−Φ；光电子动能三、判断改错题（每题2分，共10分）31.原子发射光谱的检出限一般高于原子吸收光谱。答案：错，改为“低于”32.在HPLC中，降低流速可减小涡流扩散项。答案：错，涡流扩散项A与流速无关33.红外光谱中，O–H伸缩振动峰宽而强，常位于3600–3200cm⁻¹。答案：对34.质谱中，同位素峰丰度比可直接推断分子中C、H、O、N原子数。答案：错，只能推断含Cl、Br、S等特征同位素元素35.荧光强度与激发光强度成线性关系，因此光源越强越好。答案：错，过高激发光会导致光漂白与检测器饱和四、简答题（每题6分，共30分）36.简述原子吸收光谱中塞曼背景校正的原理与优点。答案：塞曼效应将原子谱线分裂为π、σ±组分；磁场调制使π组分位于吸收线中心，σ±位于两侧；背景吸收对π、σ±相同，原子吸收仅对π有效；取π与σ±信号差值得净吸收。优点：全程波长校正，无需额外光源，适用于高背景样品，校正能力强。37.说明高效液相色谱梯度洗脱与等度洗脱的适用场景差异。答案：等度适用于组分极性相近、保留时间范围窄的样品，方法简单、重现性好；梯度适用于极性差异大、早期峰密集、后期峰拖尾样品，可缩短分析时间、提高分离度，但需平衡柱再生时间，方法开发复杂。38.写出紫外可见分光光度法测定络合物组成与稳定常数的两种实验方法，并比较其特点。答案：(1)摩尔比法：固定金属离子浓度，改变配体浓度，绘制AvscL/cM曲线，曲线拐点对应组成比；适用于高稳定性络合物，操作简便，但拐点不明显时误差大。(2)连续变化法(Job’s法)：保持cM+cL恒定，改变x=cM/(cM+cL)，绘制Avsx，峰位xmax对应组成比；适用于弱—中等稳定性络合物，可同时求稳定常数，但需严格校正体积变化。39.解释为什么拉曼光谱中水的干扰远小于红外光谱。答案：拉曼散射强度取决于极化率变化，水分子对称性强，极化率变化小，因而拉曼截面低；红外吸收需偶极矩变化，水分子强极性，产生宽而强的吸收峰，掩盖样品信号。因此水在拉曼中为“弱背景”，在红外中为“强干扰”。40.概述电感耦合等离子体质谱(ICP–MS)中碰撞反应池(CRC)消除多原子干扰的机制。答案：CRC通入He或H₂、NH₃等气体，干扰离子如ArO⁺与气体分子碰撞，发生能量损失或反应：ArO⁺+H₂→Ar+H₂O⁺，质量转移或电荷转移使干扰离子质荷比改变，待测离子如Fe⁺因碰撞截面小，损失少，从而被选择性传输，实现干扰消除。五、计算题（共40分）41.用原子吸收法测定血清铜，标准曲线数据如下：c(µgL⁻¹)020406080A0.0000.0890.1760.2650.354取血清0.50mL，经消化定容至10.0mL，测得A=0.198。求血清中铜的质量浓度（µgL⁻¹），并计算回收率实验：向0.50mL血清中加入20.0µgL⁻¹标准铜溶液0.10mL，同样消化定容至10.0mL后A=0.237，计算回收率。（10分）解：(1)线性回归：A=0.00441c−0.0002，r=0.9999样品A=0.198，代入得c₀=44.9µgL⁻¹（稀释后）稀释倍数D=10.0/0.50=20原血清c=44.9×20=898µgL⁻¹(2)加标后总体积10.0mL，加标量m=20.0µgL⁻¹×0.10mL=2.0ng理论增加浓度Δc=2.0ng/10.0mL=0.20µgL⁻¹（稀释后）测得c₁=0.237−(−0.0002)/0.00441=53.8µgL⁻¹增加量Δc′=53.8−44.9=8.9µgL⁻¹回收率R=Δc′/Δc×100%=8.9/0.20×100%=102%42.高效液相色谱测定某药物，理论塔板数N=1.2×10⁴，死时间t₀=1.0min，保留时间tR=5.0min，峰宽W=0.20min。(1)计算容量因子k；(2)计算分离度R，若要求R≥1.5，峰宽需降至多少？（10分）解：(1)k(2)R已远大于1.5，题目为单峰，故改为自问自答形式：若相邻峰tR2=5.2min，W相同，则R欲R=1.5，设峰宽变为W′，则1.543.用氟离子选择电极测定自来水氟，标准加入法数据：水样电位E₁=−150.0mV，加入0.10mL100mgL⁻¹F⁻标准于50.0mL水样后E₂=−130.0mV，温度25°C。求原水样氟质量浓度（mgL⁻¹）。（10分）解：斜率S=2.303RT/F=59.16mV=ΔE=20.0mV，Vs=0.10mL，Vx=50.0mL，cs=100mgL⁻¹=44.气相色谱–氢火焰检测器测定甲醇，内标法：称取内标物乙醇50.0mg，加入未知样品溶液1.00mL，混匀后进样，得峰面积A甲醇=3200，A乙醇=4000。另取标准溶液含甲醇40.0mgL⁻¹、乙醇50.0mgL⁻¹，峰面积A甲醇=2800，A乙醇=4000。求样品中甲醇质量浓度（mgL⁻¹）。（10分）解：相对响应因子f样品中六、综合设计题（20分）45.某实验室需建立超高效液相色谱–串联质谱(UPLC–MS/MS)测定草莓中涕灭威及其代谢物涕灭威砜、涕灭威亚砜的残留方法。请给出完整实验方案，包括：(1)样品前处理步骤；(2)色谱条件（色谱柱、流动相、梯度程序）；(3)质谱参数（电离模式、MRM离子对、碰撞能量）；(4)定量方法与质量控制措施；(5)方法验证指标及接受标准。答案：(1)前处理：称样10.0g于50mL离心管，加入10mL乙腈–水(8:2，含1%甲酸)，高速匀浆2min，加4gMgSO₄+1gNaCl，剧烈振荡1min，冰浴离心5min(4000rpm)。取上清6mL过PSA+MgSO₄分散固相萃取净化管，振荡1min，离心后取4mL氮吹至近干，用0.1%甲酸水–甲醇(9:1)定容至1.0mL，过0.22µmPTFE滤膜，待测。(2)色谱：WatersACQUITYUPLCBEHC18柱(2.1×100mm,1.7µm)；柱温40°C；流速0.40mLmin⁻¹；流动相A：0.1%甲酸水，B：0.1%甲酸乙腈；梯度：0–0.5min5%B，0.5–3.0min5→95%B，3.0–4.0min95%B，4.0–4.1min95→5%B，平衡1.0min；进样量5µL。(3)质谱：ESI+；毛细管电压3.0kV；源温150°C；脱溶剂气温度500°C；气流800Lh⁻¹；碰撞气Ar0.15mLmin⁻¹。MRM：涕灭威m/z213→89(CE15V)、213→116(CE12V)；涕灭威亚砜m/z229→116(CE14V)、229→160(CE10V)；涕灭威砜m/z245→116(CE1