仪器分析复习题参考答案

仪器分析复习题参考答案

一、选择题

1.C 2.C 3.A 4.C 5.A 6.C 7.D 8.D 9.C 10.A 11.B 12.C 13.B

14.A 15.C 16.D 17.D 18.E 19.C 20.D 21.C 22.D 23.E 24.A 25.C 26.E

27.A 28.C 29.D 30.C

二、解释下列名词

1.摩尔吸光系数：在吸光分析中，是吸光物质在特定波长和溶剂的情况下的一个特定常数，在数值上等于1moℓ·L-1吸光物质在1cm光程中的吸光度。其单位为L·moℓ-1·cm-1。

2.发色团：凡是能导致化合物在紫外及可见光区产生吸收的基团，主要是具有不饱和或未成对电子的基团。

3.非红外活性振动：分子振动不能引起偶极矩变化，分子不能吸收红外辐射，这样的振动为非红外活性振动。

4.保留时间：从进样开始到色谱峰最大值出现时所需要的时间，称为保留时间，用符号tR表示，是物质定性的指标。

5.死体积：不被保留的组分通过色谱柱所消耗的流动相的体积，可由死时间确定。

6.共振线：在AAs法中，由基态电子从基态能级跃迁至第一激发态所产生的吸收谱线称为共振线，是特征线。

7.激发电位和电离电位：将原子中的一个外层电子从基态跃迁至激发态所需的能量称为激发电位，通常以ev为单位。

使原子电离所需要的最小能量称为电离电位（U），也用ev为单位。

8.原子线和离子线：

原子线：原子的外层电子跃迁时发射的谱线叫原子线。

离子线：原子最外层电子激发到无穷远处，剩下的离子的外层电子跃迁时发射的谱线叫离子线。

9.半波电位：就是电流等于扩散电流一半时的电位，在一定组分和浓度的底液中，任一物质的可逆极谱波的半波电位是一个常数，不随该物质的浓度变化而变化。

10.支持电解质：在电解液中加入能消除迁移电流，并在该条件下不能起电解反应的惰性电解质称为支持电解质。

11.极谱波：极谱法是通过极谱电解过程所获得的电流一电压（i一V）曲线来实现分析测定的，所得的这条曲线称为极谱波。

12.极限扩散电流：极限电流与残余电流之差称为极限扩散电流，也叫扩散电流，以符号id表示。

13.谱线的自吸：弧焰中边缘部分蒸气原子，一般比弧焰中心原子处于较低的能级，因而当辐射通过这段路段时，将为其自身的原子所吸收，而使谱线中心强度减弱，这种现象称为谱线的自吸。

14.黑度：在AEC法中，通过摄谱法定量时，表示谱线在感光板上的变黑程度。用符号S表示。

15.光谱通带：指通过单色器出射狭缝的某标称的波长处的辐射范围。W=D·S，为光栅倒线色散率和狭缝宽度的乘积。是衡量单色器的定量指标。

三、回答下列问题。

1.为什么紫外光谱都是带状光谱。

分子中电子能级跃迁的同时，伴随有该电子能级上的振动能级，转动能级的跃迁，形成带状光谱，而不是线状光谱。

2.红外光谱产生的条件有哪些？

（1）只有当红外辐射频率等于振动量子数的差值∆v与分子振动频率ν的乘积时，分子才能吸收红外辐射，产生红外吸收光谱。即νL=∆v·ν。

（2）分子在振动、转动过程中必须有偶极矩的净变化。满足以上两个条件，分子才能吸收红外辐射产生红外吸收光谱。

3.>CH2的振动类型有哪些？

对称伸缩振动νS:

伸缩振动 不对称伸缩振动νas:>CH2

>CH2 剪式振动δ>CH2

面内变形振动 摇摆振动ρ>CH2

变形振动

面外变形振动 摇摆振动ω>CH2

扭曲振动τ>CH2

4.AAS与UV-VIS的主要区别有哪些？

区别：（1）吸收机理不同：AAS法原子吸收线状光谱

UV-VIS法分子吸收带状光谱

（2）光源：AAS法，锐线光源（空心阴极灯）

UV-VIS法连续光源（钨灯 氘灯）

（3）仪器排列顺序不同：

AAS法，锐线光源→原子化器→单色器→检测器

UV-VIS法，光源→单色器→吸收池→检测器

5.气相色谱定量的方法有几种？各有哪些优缺点？

有三种方法：归一化法，内标法，外标法

归一化法优点：简便、准确，即使进样不准确，对结果亦无影响，操作条件的变动对结果影响也很小。

缺点：试样中组分必须全部出峰。

内标法的优点：定量准确，进样量和操作条件不要求严格控制，不要求试样中组分全部出峰。

缺点：操作麻烦，每次分析都要称取试样和内标物质量，比较费事，不适宜于快速控制分析。

外标法的优点：计算和操作都简便，不必用校正因子。

缺点：要求操作条件稳定，进样量重复性好，否则对分析结果影响较大。

6.朗伯-比耳定律的物理意义是什么？什么是透光度？什么是吸光度？二者之间的关系是什么？

朗伯-比耳定律的物理意义为：当一束平行单色光通过单一均匀的，非散射的吸光物质溶液时，溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。此定律不仅适用于溶液，也适用于其他均匀非散射的吸光物质（气体或固体），是各类吸光度法定量分析的依据。

透光度T=×100％ 吸光度A==

二者关系：A=

7.什么是吸收光谱曲线？什么是标准曲线？它们有何实际意义？利用标准曲线定量分析时可否使用透光度T和浓度c为坐标？

以A为吸光度做纵坐标，以入射光波长为横坐标，在一定温度，浓度，液层厚度条件下测量，所得曲线为光吸收曲线。是选择最大吸收入射光波长的依据。

固定液层厚度和入射光波长，测定一系列标准溶液的吸光度A，以A为纵坐标，以对应的标准溶液浓度c为横坐标，所得通过原点的直线称为标准曲线。是吸光光度法一种定量方法。

可使用透光度和c为坐标。

8.摩尔吸光系数的物理意义是什么？其大小和哪些因素有关？在吸光光度法中摩尔吸光系数有何意义？

摩尔吸光系数是吸光物质在特定波长和溶剂的情况下一个特征常数，数值上等于1moℓ.L-1吸光物质在1cm光程中的吸光度。是吸光物质吸光能力的量度。

影响其大小的因素是：ε：入射光波长 溶剂 吸光物质的本性。

它的功能：用来估计定量方法的灵敏度和衡量吸收强度。

ε→大，方法的灵敏度→高，吸收强度→大。

在其它条件固定时，可利用来定性。

9.什么是色谱图？

在色谱法中，试样各组分经色谱柱分离后，从柱后流出进入检测器，检测器将各组分浓度（或质量）的变化转换为电压（或电流）信号，再由记录仪记录下来，所得的电信号强度随时间变化的曲线，称为流出曲线，也叫色谱图。

10.何谓积分吸收？何谓峰值吸收？为什么AAS法中常采用峰值吸收测量而不应用积分吸收测量？

积分吸收就是原子蒸气吸收的全部能量，在AAS法中称为积分吸收，用∫Kνdν表示。

所谓峰值吸收是在发射线很窄的锐线光源下，测量峰值吸收系数。

目前仪器还不能准确地测出半宽度很小的吸收线的积分吸收值，实际分析工作系通过测定吸收线中心频率的峰值吸收系数K。来计算待测试样中某元素的含量。

11.什么是吸收带？紫外光谱的吸收带有哪些类型？各种带有哪些特点？并指出各种吸收带在有机化合物中的哪些基团，化学键和分子中存在？

吸收带是指吸收峰在紫外可见光谱的波带位置。

依据电子和分子轨道的种类，吸收带可分为R吸收带 K吸收带 B吸收带 E吸收带

R带：弱吸收带，是由化合物的n→π*跃迁产生的吸收带。

其特点：

（1）n→π*跃迁的能量最小，处于长波方向，一般λmax在270nm以上。

（2）跃迁几率小。

（3）弱吸收。ε<100L·moℓ-1.cm-1。存在于具有杂原子和双键的共轭基团中，如>C=0

一NO 一NO2 一N=N- 一C=S

K带：是由共轭体系中π→π*跃迁产生的吸收带。

其特点：

（1）吸收带的波长比R带小，一般λmax>200nm；

（2）跃迁几率大。

（3）强吸收。ε>104L·moℓ-1.cm-1。

存在于π一π共轭体系中。

B吸收带：是由苯环本身振动及闭合环状共轭双键π→π*跃迁而产生的吸收带。

B带特征：

（1）在230～270nm呈现一宽峰，且具有精细结构。

（2）λmax=255nm

（3）弱吸收带。εmax约200 L·moℓ-1.cm-1。

是芳香族化合物的特征吸收带。

E带：E1带：苯环内三个乙烯基共轭发生的π→ π*跃迁发生的。特点：（1）λmax≈180nm。（2）强吸收带，εmax>104L·moℓ-1.cm-1。

E2带：苯环内三个乙烯基共轭发生的π→π*跃迁发生的特点：（1）λmax≈200nm。（2）强吸收带， ε=7000 L·moℓ-1.cm-1。

E1 E2存在于芳香族化合物中。

12.原子吸收光谱法中的干扰有哪些？简述抑制各种干扰的方法。

（1）来自光源干扰 换分析线。

光谱干扰 （2）多重吸收线干扰 换分析线 予分离

（3）背景吸收干扰 扣除背景。

干扰

化学干扰：进行化学分离及加入基体改进剂

非光谱干扰 其中电离干扰：采用电离稀释剂

物理干扰：配制与待测试样具有相似组成的标准溶液。

13.什么是程序升温？什么情况下应用程序升温？它有什么优点？

即在分析过程中，按预先设定程序升高柱温，此升高柱温法称为程序升温，对于宽沸程的多组分混合物的分离 ，可使用程序升温，有利于组分分离，得到好的色谱峰。

14.在色谱法中，为什么可以根据峰面积进行定量测定？峰面积如何测量？什么情况下可不用峰面积而用峰高进行定量测定？

组分的含量与峰面积成正比，即Wi=fiAi，可用峰面积（为检测器的电信号）进行定量。

测量峰面积的方法： A=1.065W1/2h（峰高乘半峰宽法）

A= h（W0.15+ W0.85）（峰高乘平均峰宽法）

自动积分仪法。

用峰高代替峰面积必须是对称色谱峰的情况下使用。

15.什么是红外活性？什么是非红外活性？

分子振动引起偶极矩的变化，从而产生红外吸收的性质，称为红外活性，共分子称为红外活性分子，相关的振动称为红外活性振动。

若Δμ=0，分子振动和转动时，不引起偶极矩变化，不能吸收红外辐射，即为非红外活性，其分子称为红外非活性分子，相应的振动称为红外非活性振动。

16.在AES法中，基于内标法原理，以摄谱法进行光谱定量分析的基本关系式是什么？并说明公式中各符号的含义。

∆S=γℓgR=γblgc+i

式中：

∆S：分析线对的黑度差

c：待测试样浓度

γ：感光板的反衬度，它是感光板重要特性之一，它表示当曝光量改变时，黑度变化的快慢。

b：自吸系数，它的数值与谱线自吸收有关。

i=γlga

此式的意义为分析线对黑度差值与谱线的相对强度的对数成正比，此式是基于内标法，以摄谱法进行定量计算的基本关系式。

17.在AES法中，选择分析线应根据什么原则？

（1） 分析线与内标线的激发电位相近，电离电位也相近。

（2） 分析线没有自吸或自吸很小或相等，且不受其他谱线的干扰。

（3） 通常选择元素的共振线作分析线，因为这样可使测定具有较高的灵敏度，对于微量元素的测定就必须选用最强的吸收线。

18.谱线自吸对光谱分析有什么影响？

在光谱定量分析中，谱线自吸现象的出现，将严重影响谱线的强度，限制可分析的含量范围。

19.写出尤考维奇方程式，并指出式中各符号的含义，尤考维奇方程式的物理意义是什么？

：平均极限扩散电流（μA）；

n：电极反应中的电子转移数；

D：被测物质在溶液中的扩散系数（cm2/s）；

m：汞流速度（mg/s）；

：滴汞周期（S）；

c：被测物质的浓度。

该式是极谱法的定量公式，表示了扩散电流与被测物质的浓度之间定量关系。

20.在极谱法中，定量的依据是什么？用什么方法来实现定量的？

在极谱法中，定量依据是 =Kc。

因为不易测定，由易测的波高代替id，使h=K’c，来实现定量的。测波高h有三切线法，平行线法。

四、 . (×) 2.（×）3.（×）4.（×）5.（√）6.（√）7.（×）8.（√）

五、 计算题。

1.cA=

=

==1.47×10-5（moℓ·L-1）

cB=

=

=

==1.35×10-5（moℓ·L-1）

2.CE=××

=

=178mg/100mℓ

3.（1）

（2）

R=0.59R’=278×0.59=1.64

4.

=

5.解：（1）块

（2） n有效

=5.95

H有效=

6.（1）

=

（2）

（3）n1=

n2=

n平均=

（4）

（5）n有效=

=16×1.52×234=8424

L=8424×0.1=842cm（一般填充柱H有效=0.1cm）

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/a52d06c108a1284ac9504304.html