仪器分析复习题(1

1、光分析复习题1. 原子吸收分光光度法对光源的基本要求是什么？为什么要求 用锐线光源？ 原子吸收分光光度法对光源的基本要求是光源发射线的半宽度 应小于吸收线的半宽度； 发射线中心频率恰好与吸收线中心频率 Vo相重合。原子吸收法的定量依据使比尔定律， 而比尔定律只适应于单色光， 并且只有当光源的带宽比吸收峰的宽度窄时， 吸光度和浓度的线 性关系才成立。 然而即使使用一个质量很好的单色器，其所提供 的有效带宽也要明显大于原子吸收线的宽度。 若采用连续光源和 单色器分光的方法测定原子吸收则不可避免的出现非线性校正 曲线，且灵敏度也很低。故原子吸收光谱分析中要用锐线光源。2. 原子吸收分光光度计主要由哪

2、几部分组成？各部分的功能是 什么？原子吸收分光光度计由光源、 原子化系统、分光系统和检测系统 四部分组成 .光源的功能是发射被测元素的特征共振辐射。 原子化系统的功能是提供能量，使试样干燥，蒸发和原子化。 分光系统的作用是将所需要的共振吸收线分离出来。检测系统将光信号转换成电信号后进行显示和记录结果。3. 可见分光光度计的分光系统放在吸收池的前面， 而原子吸收分 光光度计的分光系统放在原子化系统 （吸收系统 ）的后面，为什么? 可见分光光度计的分光系统的作用是将来自光源的连续光谱按 波长顺序色散，并从中分离出一定宽度的谱带与物质相互作用， 因此可见分光光度计的分光系统一般放在吸收池的前面。 原

3、子吸收分光光度计的分光系统的作用是将所需要的共振吸收 线分离出来，避免临近谱线干扰。为了防止原子化时产生的辐射 不加选择地都进入检测器以及避免光电倍增管的疲劳， 单色器通 常配置在原子化器之后。4. 原子荧光光度计与原子吸收光度计的主要区别是什么？主要区别有两点：AFS需要使用高强度空心阴极灯AFS的检测器和光源之间要有一定的夹角，不在一条光路上。5. 原子吸收分光光度计和紫外可见分子吸收分光光度计在仪器 装置上有哪些异同点？为什么？二种分光光度计均由光源、单色器、吸收池(或原子化器)、检测器和记录仪组成。但在设计位置上是不同的。单色器放在原子 化器后面是为了避免火焰中非吸收光的干扰。前者光源

4、f原子化器f单色器f检测f记录后者光源f单色器f吸收池f检测f记录6基于吸收原理的分析方法是(4)(1) 原子荧光光谱法(2) 分子荧光光度法(3) 光电直读光谱法(4) 紫外及可见分光光度法7.以光栅作单色器的色散元件，若工艺精度好，光栅上单位距离的刻痕线数越多，贝(1)(1) 光栅色散率变大，分辨率增高(2) 光栅色散率变大，分辨率降低(3) 光栅色散率变小，分辨率降低(4) 光栅色散率变小，分辨率增高8可以概述两种原子光谱(吸收、发射)产生机理的是(3)(1) 能量使气态原子外层电子产生发射光谱(2) 辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁(3) 能量与气态原子外层电子相互作用(4) 辐射

5、能使原子内层电子产生跃迁9.某平面反射光栅的适用波长范围为 600200nm,因此,中心波 长为460nm的一级光谱将与波长为 _230nm_的二级光谱相重 叠。10原子吸收光谱法测定背景干扰包括分子吸收和光散射两部分,石墨炉原子化器比火焰原子化器的背景干扰严重。11. 原子吸收线的宽度主要受多普勒变宽和劳伦兹变宽因素的影响。12原子发射光谱激发源的作用是提供足够的能量使试样_蒸发和 激发_。13. 使电子从基态跃迁到第一激发态所产生的吸收线，称为_ 共振线 。14. 在光学分析法中,采用钨灯作光源的是(3)(1) 原子光谱(2) 分子光谱(3) 可见分子光谱(4) 红外光谱15. 某摄谱仪刚

6、刚可以分辨 310.0305 nm及309.9970 nm的两条谱线，则用该摄谱仪可以分辨出的谱线组是(3)(1) Si 251.61 Zn 251.58 nm(2) Ni 337.56 Fe 337.57 nm Mn 325.40 Fe 325.395 nm Cr 301.82 Ce 301.88 nm16. 光栅摄谱仪的色散率，在一定波长范围内(1)(1) 随波长增加，色散率下降(2) 随波长增加，色散率增大(3) 不随波长而变(4) 随分辨率增大而增大0.0044c1gmL /1%17. 原子吸收光谱法测定某元素的灵敏度为 0.01mL-1/1%A, 为使测量误差最小，需要得到0.436

7、的吸收值，在此情况下待测 溶液的浓度应为多少？ 解：灵敏度表达式为：.1 .4361.00 gmL 1S0.00440.0044c18. 若光栅的宽度为50.0 mm，每毫米有650条刻线，则该光栅的一级光谱的理论分辨率是多少？ 一级光谱中波长为310.030nm和310.066 nm的双线能否分开？解：分辨率为：Rk NR 1 650 50.0 32500叱 0.0095nm325001 (310.030 310.066)R32500即理论分辨率为32500的光栅能够分开波长差为0.0095 nm的 谱线，310.030 nm和310.066 nm的双线波长差为0.036 nm,所 以能够分

8、开。19. 一块宽为50mm,刻痕密度为 2400mm-1的光栅，在二级光 谱中的分辨能力为多少？在240.00nm附近能分辨的两波长差为多少？解：解：R= nN = 2X 50X 2400 = 2.4X 10溶出伏安法若溶出时的工作电极发生 一氧化反应，则为一阳极 溶出溶出伏安法；发生还原反应,则为阴极溶出溶出伏安 法。 库仑分析法可以分为_控制电位库仑分析法法和库仑滴定法 法两种。库仑分析的先决条件是 一电流效率100%_,它 的理论依据为法拉第定律。 确定电极为正负极的依据是(1 )(1) 电极电位的高低 (2) 电极反应的性质=/R = 240.00 / (2.4X 105) = 0.

9、001 nm20. 用原子吸收法测定元素 M，试样的吸收值读数为0.435,现于 9份试样溶液中加入1份100 X 10-6mol/L的标准溶液，测得吸收值 为0.835,计算试样溶液中M的浓度是多少？解：人=KgAs+x= K (9cx+ 100X 1)/ 10Ax/ As+x= 10c /(9c+ 100)cx=100Ax/ 10As+x- 9Ax= 100X 0.435/( 10X 0.835-9X0.435) =9.81 X 10-6 mol/L二.电分析复习题pot+1. 离子选择电极的电位选择性系数可写柏j: a_a_ .(3) 电极材料的性质(4) 电极极化的程度5. 电位法测定

10、时，溶液搅拌的目的(2)(1) 缩短电极建立电位平衡的时间(2) 加速离子的扩散，减小浓差极化(3) 让更多的离子到电极上进行氧化还原反应(4) 破坏双电层结构的建立6. 影响经典极谱分析灵敏度的主要因素为 (2 ) 迁移电流的存在充电电流的存在(3) 氧波的出现(4) 极大现象的出现7. 用氟离子选择电极测定水中 F含量时，需加入TSAB溶液，此时测得结果是(4)(1) 水中F_的含量(2) 水中游离氟的总量(3) 水中配合物中氟的总量(4) (2)和(3)的和8. 用离子选择电极标准加入法进行定量分析时，对加入标准溶液 的要求为(4 )(1) 体积要大，其浓度要高(2) 体积要小，其浓度要

11、低(3) 体积要大，其浓度要低(4) 体积要小，其浓度要高9. 控制电位库仑分析的先决条件是(1)(1) 100%电流效率(2) 100%滴定效率(3) 控制电极电位(4) 控制电流密度10极谱分析中驱除溶液中的溶解氧,在任何溶液均可用 氮气 _驱除，酸性溶液可用 CO2(或加入碳酸盐)_驱除,碱性溶液 可用 无水亚硫酸钠 消除。11. 在1mol/L HCl电解质中，某金属离子的极谱还原波是可逆的，(1) 用经典极谱法测得如下数据：电极电位，E (vs SCE)/V 扩散电流，i/讥-0.5152.0-0.5394.0-0.5616.0平均极限扩散电流为10.0 ，计算此还原波的1/2和n。

12、汞柱高度为64cm时，平均极限扩散电流id = 10.0 口； 当汞柱高度升到81cm时，平均极限扩散电流id为多少？解： 根据 E = E 1/2 + 0.059/ z lg(id-i)/i可知-0.515 =E1/2+ 0.059/ z lg(10.0 - 2.0)/2.0 -0.539 =E1/2 + 0.059/ z lg(10.0-4.0)/4.0解联立方程组，得z = 1E 1/2 = - 0.55 V(2) 已知,h1= 64 cm , id1 = 10.0 Ah2=81cmid1/id2= h11/2/h21/2id2 = id1X (h2/h1)1/2=10.0X 9/8 =

13、 11.25 A12. 将某轻烃气流 20.00L流过库仑池，其中氧消耗的电量为3.31mC,试计算试样中02的含量(以mg/L表示)。Q M Mm = x = J t解：片丹nF=(3.31mC/96500)X (32/4)=2.744X 10-4mg试样中 02 的含量=2.744X 10-4mg/20.00L=1.372X 10-5mg/L13将0.0231g某一元有机酸试样溶解在乙醇-水混合物中，以电解产生的OH离子滴定此溶液，用酚酞作指示剂，当达到终点时,通过电流的时间为402s,滴定时的电流强度为0.0427 A。试计算 该一元有机酸的百分含量。解:itm 0.0427 4021

14、9648741.779 10 4g该有机酸的百分含量为：w 1.779 10100%77.0%m 样0.0231nF14.写出电位分析法、电重量分析法，控制电位库仑分析法、库 仑滴定法、直流极谱法测定物理量和定量分析的理论公式。方法测定物理量定量分析的理论公式电位分析法EE = E 9+ RT7ZiF X In foGD/f电重量分析法mc = m/MV库仑分析法Qc = Q/n FV库仑滴定法i1tm = Miit/ nF直流极谱法idid(A) = 607X n D1/2m2/3 t1/6c15何谓指示电极和参比电极？指示电极：对待测溶液的成分产生响应，但在整个测试期间却不 引起待测溶液本

15、体成分可觉察的变化。参比电极是指在电化学测量经常使用的条件下，电极电位实际保持不变，用于观察、测量指示电极或工作电极电位的一类电极。三色谱分析复习题winAif i 100%1. 在气相色谱中，归一化定量方法计算组份的含量的公式是.i 1TCD 检测2用气相色谱法进行微量纯试剂制备时，常用 器.3 在使用热导池检测器时，一般用也作为载气。4. 气相色谱仪虽然它的形状、结构有多种多样，但它的组成基本都包括气路系统、进样系统、分离系统、记录显示系统、控(3)温系统等五部分。5. 一般气相色谱法适用于(1) 任何气体的测定(2) 任何有机和无机化合物的分离、测定(3) 无腐蚀性气体与在气化温度下可以

16、气化的液体的分离与 测定(4) 任何无腐蚀性气体与易挥发的液体、固体的分离与鉴定6. 根据以下数据计算苯在100C的角鲨烷色谱柱上的保留指数是(2)物质11ItR- t0/miniI I1正己烷1dI3.43dI 6001苯1dI4.72dI ?正庚烷dI6.96iI 700i(1) 531(3) 7317.对聚苯乙烯相对分子质量进行分级分析色谱方法？(3 )(1)离子交换色谱法(3)空间排阻色谱法645745,应米用卜述哪一种液-固色谱法(4)液-液色谱法8.涉及色谱过程热力学和动力学两方面因素的是(2)保留值(2) 分离度(3) 理论塔板数(4)颗粒大小9.气-液色谱法，其分离原理是(1)

17、吸附平衡(3)离子交换平衡(2 )(2)分配平衡(4)渗透平衡10.在气-液色谱中，若用热导池检测器检测时，宜用下述哪种物 质测定死时间?(1)(1) 空气(2) 甲烷(3) 苯庚烷11. 在GC中，程序升温适用于分离(4)(1) 几何异构体(2) 沸点不同官能团相同的试样(3) 沸点相近官能团相似的试样(4) 沸点范围很宽的复杂试样12. 分析相对分子质量大于 2000的试样，一般采用的方法是 (1 )(1) 空间排阻色谱法(2) 毛细管柱气相色谱法(3) 填充柱气相色谱法(4) 离子交换色谱法13. 根据速率理论，影响色谱柱柱效的因素主要有三项，它们是 涡流扩散_、分子扩散和口传质阻力 .

18、和在用归一化法进行色谱定量分析时进羊量重现性差将不影响测定结果.15在气相色谱分析中,为了测定试样中微量的碳氢有机化合物 可采用的检测器为FID 。16.应用气相色谱法测定某混合试样中组分i 的含量。称取1.800g混合样，加入0.360g内标物S,混合均匀后进样。从色 谱图上测得 Ai= 26.88 cm2， As= 25.00 cm2， 已知 fi= 0.930、fs= 1.00，求组分 i 的质量分数。解：fi Ai ms0.93X 26.88X 0.360据 Wi=0.20fs As mi1.00X 25.00X 1.8017.试计算某色谱柱的理论塔板数为2500，组分 A 和 B 在

19、该柱上的保留距离分别为25mm和36mm,求A和B的峰底宽。解： n = 1 6(tR/ Wb)2WA = (16/n)1/2 dA = (16/2500)1/2 dA = 4/25 X 25 =Wb = (16/n)1/2 de = 4/50 X 36 = 2.88 mm2.0 mm18根据下列实验结果求试样中各组分的质量分数,试样中只含下列四组分：乙苯对二甲苯间二甲苯邻二甲苯色谱峰面积12075140105相对重量校正因子0.971.000.960.98解：乙 苯对二甲苯间二甲苯邻二甲苯fi Ai116.475134.4102.5刀fi A428.7乙 苯质量分数 =116.4/428.7

20、=0.25对二甲苯质量分数 =75/428.7=0.17间二甲苯质量分数 =134.4/428.7=0.31邻二甲苯质量分数 =102.5/428.7=0.2419. 设气相色谱的速率理论公式中三个参数分别为 A = 0.011cm, B = 0.32 cm2/s,C =0.045 s试求(1)最佳载气线速度；(2)在最佳线速时色谱柱的最小塔板高度 H 。解： 由 H = A + B/u + Cu彳得.U最佳但 / 0.32XC 丫 0.0458.4cm/sH 最小=0.011 + 0.32/8.4 + 0.0045X 8.4 = 0.087 cm20.某二组分混合物在1m长的柱子上初试分离，

21、所得分离度为1, 若通过增加柱长使分离度增大到1. 5,问：（1）柱长应变为多少？(2)a有无变化？为什么?解：(1)R1R2匚 L2L2L12艮2.25mR1（2）无变化。因为 是热力学常数，只与柱温及固定相和流动相性质有关。一.电分析化学部分1. 在电位分析测量时，产生 mV的读数误差，它能引起离子 活度的相对误差对一价离子为3.9% ，对二价离子为7.8%。考查知识点：直接电位法的准确度100%RT nFE 100%3900n E%当电位读数误差为1mV （即0.001V）时，将此数值带入上式, 可得对于一价离子（n=1），由此引起结果的相对误差为3.9%， 对于二价离子（n=2），则相

22、对误差为7.8%。2. 今有一试样0.750g,含CCl4、CCl3及惰性有机物，溶于甲醇后， 在-1.0V （vs. SCE）下电解，直至电流趋近于 0,从库仑计上测得的电量数为11.63C。然后，在-1.8V继续电解，完成电解需要 的电量为44.24C,试计算样品中CCI4、CC13的百分含量考查知识点： 在-1.0V(vs. SCE)电位下，在汞阴极上，在甲醇溶液中，CCI4 可还原成 CCI3。 2CCl4+2H+2Hg(l) +2e=2CCl3+Hg2Cl2(s)在-1.80V电位下，CCl3可还原成甲烷2CCl3+6H+6Hg(l) +6e=2 CH4+3Hg2Cl2(s)解：由在

23、-1.0V (vs. SCE)电位下电解消耗的电量可求出试样中CCl4的物质的量:QnCCl4nF11.631.20 10 4mol1 96487在-1.80V电位下电解，根据电解消耗的电量可求出总的CCl3物质的量(即：原试样中的 CCl3与第一步电解生成的CCI3)nCCl3Q4424nF 3 96487原试样中的CCl3量为:41.53 10 mol1.53 X0_4-1.20 W4=0.33 X0-4 mol即：试样中的 CCl4百分含量为：1.20 X0-4 x153.80/0.750=2.46%试样中的 CCl3百分含量为：0.33 1X-4X 119.4/0.750=0.525%

24、3、用库仑滴定法测定水中钙的含量，在50.0 mL氨性试液中加入过量的HgNH 3Y3，使其电解产生的Y4来滴定Ca2，若电流强度为0.0180A，则达到终点需3.50 min,计算每毫升水中CaCOs的毫克数为多少？电解产生 Y4- (丫为EDTA的电极反应为：HgNH 3Y3NH4 2e Hg 2NH3 HY3解：根据法拉第定律,川 I。 cV ,水中钙的含量，以CaCO3表示，上式为c -i 1000 nFV.0180 350 60 10002 96487 50.043.92 10 mol / L换算为每毫升水中CaCO3 （相对分子量为100.8）的毫克数3.92 10 4100.8

25、1000CcaCO3 (mg /mL) 0.0395mg / mL1 10004. 用标准加入法测定Ca2+离子浓度时，于100 mL钙盐溶液中添加0.10 mol /L Ca2+离子标准溶液1.00 mL后，电动势有4mV的增加，求原来溶液钙的总浓度（室温条件下）解 0.141-0.010=kcx0.235 0.01050cx 1.0 103 150 1计算得到：cx=2.66X 10-6 mol/L2. 共轭二烯在己烷溶剂中入max=219nm,如果溶剂改用己醇，入max 比219 nm大还是小？并解释。答：如果溶剂改用己醇，入max比219 nm大。共轭二烯中存在跃迁，激发态 n极性大于

26、基态，当使用极性大的溶剂如己醇时，由于溶剂与溶质相互作用，激发 态/比基态n的能量下降较多，因而激发态与基态之间的能 量差减小，导致吸收谱带红移。因此如果溶剂改用己醇，入 max 比219 nm大。3. 原子吸收光度法中的物理干扰可用下述那种方法消除？（C）A：释放剂 B:保护剂 C:标准加入法 D:扣除背景4. 下述哪一点可以说明原子荧光光谱与原子发射光谱在产生原理 上的共同点？ （ A）A:能量使气态原子外层电子产生发射光谱B:辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁C:气态基态原子外层电子对共振线的吸收D:电、热能使气态原子外层电子产生跃迁5. 下述哪一点能概述三种原子光谱（原子发射、原子吸

27、收、原子 荧光）产生的机理？ （ D）A:能量使气态原子外层电子产生发射光谱B:能量使气态基态原子外层电子产生吸收跃迁C:辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁D:能量与气态原子外层电子的相互作用第五章紫外-可见分光光度法1. 某一溶液，每升含47.0mg。吸取此溶液5.0mL于100mL容量 瓶中，以邻二氮菲光度法测定铁，用1.0cm吸收池于508nm处测得吸光度为0.467。计算吸光系数a , &及桑德尔灵敏度S。 解：100mL容量瓶中铁的浓度为：47.05.01000 1002.35 10 3(g/L)2.35 10 3g/L55.85g / mol4.21 10 5(mol/ L)故:

28、Aa bc0.4671 2.35 10 3A0.467bc1 4.21 10 5SM55.852.0 102(L g 1 cm 1)1.1 104(L mol 1 cm 1)1.11045.1 10 3( g/cm2)【注意】熟记桑德尔灵敏度 S的单位是 旧/cm2，记住桑德尔 灵敏度S与&的换算关系：S=M/ & ,M为摩尔质量。2. 多组分分光光度法可用解联立方程的方法求得各组分的含量， 这是基于各组分在同一波长下吸光度具有加和性。3. 在紫外-可见分光光度计中，在可见光区使用的光源是钨炎 用的棱镜与比色皿的材料可以是 玻璃；而在紫外区使用的光 源是氘灯，用的棱镜与比色皿的材料一定是 石英

29、。4. 紫外-可见吸收光谱研究的是分子 电子能级跃迁，它还包括了 振动和转动能级跃迁。5. 在紫外吸收光谱中，有机化合物的跃迁类型有 cfc *、冗 n、nn和nfc。其中跃迁所需的能量最大，故 出现在小于200nm处。6. 一般来说，反式异构体的入max比顺式异构体入max大的原因，在 于反式异构体共平面性大，而顺式异构体由于邻近原子间的 空间位阻作用，导致共平面性减小。7. 物质与电磁辐射相互作用后，产生紫外-可见吸收光谱，这是 由于（C）8. A:分子的振动；B:分子的转动；C：原子核外层电子跃迁；D:原子核内层电子的跃迁9. 下列含有杂原子的饱和有机化合物均有 nn电子跃迁，试 指出哪种化合物出现此吸收带的波长最长？（ D）A:甲醇；B:氯仿； C: 一氟甲烷；D:碘仿第六