仪器分析题B答案
东莞理工学院（本科）试卷（ B 卷）
2010 --2011 学年第 二 学期
《仪器分析》试卷答案
开课单位： 化学与环境工程学院，考试形式：闭卷，允许带 计算器 入场
一、填空题 （共10分 每题2 分） 1．电位分析法中，电位保持恒定的电极称为参比电极，常用的参比电极有 甘汞电极 、 Ag-AgCl 极 。
2．仪器分析方法中，一般的定量方法有： 外标法，内标法和标准加入法等。
3．气相色谱中通用型检测器是
TCD （FID ）等 ，分析宽沸程多组分混合物，多采用 程序升温气相 色谱。
4．液相色谱中常见的流动相有： 水 、 甲醇 和乙腈等。
5．采用标准加入法进行定量分析时，加入的标准溶液要求： 体积要小 ， 其浓度要高 。
二、选择题（共40 分 每题 2 分）
1．影响原子吸收线宽度的最主要因素是 ( D )
(A)自然宽度 (B)赫鲁兹马克变宽 (C)斯塔克变宽 (D)多普勒变宽
2．在AAS 分析中，原子化器的作用是什么？（ C ）
(A)把待测元素转变为气态激发态原子；(B)把待测元素转变为气态激发态离子；
(C)把待测元素转变为气态基态原子；(D)把待测元素转变为气态基态离子。
3．核磁共振波谱图不能提供的信息是 （ D ）
（A ）化学位移 （B ）积分线
（C ）偶合裂分 （D ）自旋能态
4．与火焰原子吸收法相比, 无火焰原子吸收法的重要优点为 ( B )
(A)谱线干扰小(B)试样用量少(C)背景干扰小(D)重现性好
5．以下四种气体不吸收红外光的是（ D ）
(A) H2O (B) CO2 (C) HCl (D) N2
6．在下面五个电磁辐射区域中, 波长最短的是(A)
(A)Ｘ射线区(B)红外区(C)无线电波区(D)可见光区
7．下面哪一种电子能级跃迁需要的能量最高? ( A )
(A) σ→σ * (B) n→σ * (C) π→π * (D) π→σ *
8．Van-Deemter方程主要阐述了（C ）
(A)色谱流出曲线的形状(B)组分在两相间的分配情况(C)色谱峰扩张柱效降低的各种动力学因素(D)塔板高度的计算
9．在气相色谱法中，定量的参数是：( D )
(A)保留时间(B)相对保留值(C)半峰宽(D)峰面积
10.用非极性固定液分离非极性组份时，固定液与组份分子间的作用力主要是：( A )
(A)色散力(B)静电子(C)诱导力(D)氢键力
11．化合物，在谱图上，有几组峰？从高场到低场各组峰的面积比为多少？( C )
(A)五组峰，6：1：2：1：6；(B) 三组峰，2：6：2；
(C)三组峰，6：1：1；(D) 四组峰，6：6：2：2。
12．pH玻璃电极的响应机理与膜电位的产生是由：( D )
(A)氢离子在玻璃膜表面还原而传递电子
(B)氢离子进入玻璃膜的晶格缺陷而形成双电层结构
(C)氢离子穿透玻璃膜而使膜外氢离子产生浓度差而形成双电层结构
(D)氢离子在玻璃膜表面进行离子交换和扩散而形成双电层结构
13．在可见—紫外分光光度计中，用于紫外波段的光源是：( C )
(A)钨灯(B)卤钨灯(C)氘灯(D)能斯特光源
14.应用库仑分析的理论依据是( B )
(A)能斯特方程(B)法拉第电解定律(C)比尔定律(D)范地姆特方程式
15.下列色散元件中, 色散均匀, 波长范围广且色散率大的是( C )
(A)滤光片(B)玻璃棱镜(C)光栅(D)石英棱镜
16．原子吸收法测定易形成难离解氧化物的元素铝时, 需采用的火焰为( B )
(A)乙炔-空气 (B)乙炔-笑气 (C)氧气-空气 (D)氧气-氩气
17. 选择固定液的基本原则是：( A )
(A)相似相溶
(B)待测组分分子量 (C)组分在两相的分配
(D)流动相分子量 18.下列一组结构中C=O 振动频率的变化趋势应为自左向右( A )
(A)升高 (B)降低
(C)不变 (D)无法判断
19.下面几种常用的激发光源中, 分析的线性范围最大的是 ( D )
(A)直流电弧 (B)交流电弧 (C)电火花 (D)高频电感耦合等离子体
20．下列化合物中，所有质子是磁等价的，在H-NMR 光谱中只有一个吸收峰的结构是（ B ）
(A) CH3CH2CH2Br (B) 苯
(C) CH2=CHCl (D) CH3OH
三、判断题（共10 分 每题 1 分） 1．原子光谱通常以带光谱形式出现, 而分子光谱则多为线光谱。
2．色谱—质谱联用技术适用于作多组分混合物中未知物组分的定性鉴定、判断化合物的分子结构及测定未知组分的相对分子量。
3．用电位法以pH 计测定溶液的pH 值时，可以直接在pH 计上读出待测溶液的pH 值，而不必用标准缓冲溶液先定位。
4．当外来辐射能量与分子振-转能级跃迁所需能量一致时，则将产生红外吸收。
5．在液相柱色谱法中，分子量大的组分先出柱。
6．原子吸收光谱法中的背景吸收是对测定无干扰的吸收。
7．质谱分析中，降低电离室的轰击能量，强度增加的峰一般为分子离子峰。
8．用离子选择性电极测定离子活度时，被测离子价态与测定的相对误差无关。
9．热导池检测器是基于不同的气体或蒸气具有不同的热导系数。
10．超电位一般随电流密度增加而增加，随温度升高而升高。
1 ?
2 √
3 ?
4 ?
5 ?
6 ?
7 √
8 ?
9 √ 10 ?
四、简答题（共18 分每题 6 分）
1. 在有机化合物的鉴定及结构推测上，紫外吸收光谱所提供的信息具有什么特点？
解：紫外吸收光谱提供的信息基本上是关于分子中生色团和助色团的信息，而不能提供整个分子的信息，即紫外光谱可以提供一些官能团的重要信息，所以只凭紫外光谱数据尚不能完全确定物质的分子结构，还必须与其它方法配合起来。（三个要点，各2分）
2. 在原子光谱中，何谓元素的共振线、灵敏线、最后线、分析线，它们之间有何联系？
解：由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线(resonance line)。共振线具有最小的激发电位，因此最容易被激发，为该元素最强的谱线。
灵敏线(sensitive line) 是元素激发电位低、强度较大的谱线，多是共振线(resonance line)。
最后线(last line) 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时，最后仍能观察到的几条谱线。它也是该元素的最灵敏线。
进行分析时所使用的谱线称为分析线(analytical line)。
由于共振线是最强的谱线，所以在没有其它谱线干扰的情况下，通常选择共振线作为分析线。（定义各1分，联系2分）
3. 乙酸正丁酯中杂质的气相色谱内标法测定实验中，为什么要采用分流进样？
答：
因为本实验中的各组分的浓度都是1 %或以上的，对于毛细管柱子-FID检测的系统来说，这样的浓度过高，会造成分离效果差、污染FID检测器等问题。所以，为避免检测器污染和提高组分的分离效果，实验中进样方式必须为分流进样。（6分）
五、推断题（共10 分）
化合物的分子式为C8H10，气质联用得到的EI（70eV）质谱图如下；又知其1H-NMR图谱中，有两组峰。试推断其结构，并简单说明推断的依据。
解：
m/z 106 为分子离子峰
m/z 105 为丢掉一个H后的碎片离子
m/z 77，可推断该分子有苯环–C6H5 （也可以是–C6Hx与H重组的）
m/z 91，为分子丢掉一个-CH3后的碎片离子。
1H-NMR 图谱中，有两组峰，可判断分子是对称的分子，导致峰组数较少。
故此，可判断为 CH3-C6H4-CH3 （p ），即对二甲苯。
六、计算题（共12 分 每题 6 分）
1. 当下述电池中的溶液是pH 等于4.00的缓冲溶液时,在298K 时用毫伏计测得下列电池的电动势为0.209 V:
玻璃电极│H+(a=x)‖ 饱和甘汞电极
当缓冲溶液由三种未知溶液代替时,毫伏计读数如下: (a)0.312V; (b)0.088V; (c) -0.017V .试计算每种未知溶液的pH.
解: 根据公式:
(a) pH = 4.00 + (0.312-0.209)/0.059=5.75
同理: (b) pH = 1.95
(c) pH = 0.17
(每小题2分)
2. 已知在混合苯系物中只含有苯、甲苯、邻二甲苯及乙苯四种组分，用气相色谱测得色谱图，图上各组分色谱峰的峰高、半峰宽，以及已测得各组分的校正因子分别如表中所示。求各组分的百分含量。（提示：可用峰高乘以半峰宽计算各峰面积）
项目 苯 甲苯 邻二甲苯 乙苯 峰高 64.0 104.1 89.2 70.0 半峰宽 1.94 2.40 2.85 3.22 校正因子 0.85 0.95 1.03 1.00
解：
先利用峰高乘以半峰宽计算各峰面积，然后利用归一化法求各组分质量分数。 根据公式A=hY1/2, 求得各组分 （2分）
峰面积分别为：124.16; 249.84; 254.22; 225.4
从而求得各组分质量分数分别为：
苯：12.71%;甲苯：28.58%; 邻二甲苯：31,54%; 乙苯：27.15%（各1分）
1306.830=∑i i
f A F RT E E pH pH Std Std Test /303.2-+=