仪器分析习题

一、电位分析法习题

（一）问答及计算

1.电位测定法的根据是什么?

2.何谓指示电极及参比电极?试各举例说明其作用.

3.为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性?如何估量这种选择性?

4.为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性?如何估量这种选择性?

5.直接电位法的主要误差来源有哪些?应如何减免之?

6.为什么一般来说,电位滴定法的误差比电位测定法小?

7.简述离子选择性电极的类型及一般作用原理

8.列表说明各类反应的电位滴定中所用的指示电极及参比电极,并讨论选择指示电极的原则.

9.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0.209V:

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.

10.设溶液中pBr = 3, pCl =1. 如用溴离子选择性电极测定Br- 离子活度,将产生多大误差?已知电极的选择性系数K Br-, Cl-=6×10-3

11.某钠电极,其选择性系数K Na+,H+ =30. 如用此电极测定pNa等于3的钠离子溶液,并要求测定误差小于3%,则试液的pH必须大于多少?

12.用标准加入法测定离子浓度时, 于100mL铜盐溶液中加入1mL 0.1mol.L-1Cu(NO3)2后,电动势增加4mV,求铜的原来总浓度.

13.* 下面是用0.1000mol.L-1NaOH 溶液电位滴定50.00mL某一元弱酸的数据:

(a) 绘制滴定曲线

(b) 绘制DpH/DV –V 曲线 (c) 用二级微商法确定终点 (d) 计算试样中弱酸的浓度

(e) 化学计量点的pH 应为多少?

(f) 计算此弱酸的电离常数(提示:

根据滴定曲线上的半中和点的 pH)

14.* 以0.03318mol.l-1的硝酸镧溶液电位滴定100.0mL 氟化物溶液，滴定反应为： 滴定时用氟离子离子选择性电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，得到下列数据： (a)确定滴定终点，并计算氟化钠溶液的浓度。

(b)已知氟离子选择性电极与饱和甘汞电极所组成的电池的电动势与氟化钠浓度间的关系可用式(4-22)表示，用所给的第一个数据计算式(4-22)中的K’值。

(c) 用(b)项求得的常数，计算加入50.00mL 滴定剂后氟离子的浓度。 (d)计算加入50.00mL 滴定剂后游离La 3+浓度. (e)用(c) (d)两项的结果计算LaF 3的溶度积常数。

（二）填空题

1.需要消耗外电源的电能才能产生电流而促使化学反应进行的装置_______________。凡 发生还原反应的电极称为_________极, 按照习惯的写法, 电池符号的左边发生 ____________反应, 电池的电动势等于________________________。

2.电位法测量常以____________________作为电池的电解质溶液, 浸入两个电极, 一个是 指示电极, 另一个是参比电极, 在零电流条件下, 测量所组成的原电池______________。

(三) 选择题

1. 在直接电位法分析中，指示电极的电极电位与被测离子活度的关系为

A ．与其对数成正比；

B ．与其成正比；

C. 与其对数成反比；

D. 符合能斯特方程式；

↓

?+-+333LaF F La

2. 氟化镧单晶氟离子选择电极膜电位的产生是由于：

A．氟离子在膜表面的氧化层传递电子；

B．氟离子进入晶体膜表面的晶格缺陷而形成双电层结构；

C．氟离子穿越膜而使膜内外溶液产生浓度差而形成双电层结构；

D．氟离子在膜表面进行离子交换和扩散而形成双电层结构。

3. 产生pH玻璃电极不对称电位的主要原因是：

A．玻璃膜内外表面的结构与特性差异；

B．玻璃膜内外溶液中H+浓度不同；

C. 玻璃膜内外参比电极不同；

D. 玻璃膜内外溶液中H+活度不同；

4. 单点定位法测定溶液pH值时，用标准pH缓冲溶液校正pH玻璃电极的主要目的是：

A．为了校正电极的不对称电位和液接电位；

B．为了校正电极的不对称电位；

C．为了校正液接电位；

D. 为了校正温度的影响。

5. 当pH玻璃电极测量超出企使用的pH范围的溶液时，测量值将发生"酸差"和"碱差"。"酸差"和"碱差"使得测量pH值值将是：

A. 偏高和偏高；

B. 偏低和偏低

C. 偏高和偏低；

D. 偏低和偏高

6. 在含有的溶液中，用银离子选择电极直接电位法测得的离子活度为:

A. 的总浓度；B．游离的活度；

C. 游离的活度；

D. 游离的活度。

7. K＋选择电极对Mg2＋的选择系数。当用该电极测定浓度为

和的溶液时，由于引起的测定误差为：

A． B. 134% C. 1.8％ D. 3.6%

8. 玻璃膜选择电极对的电位选择系数，该电极用于测定的

时，要满足测定的现对误差小于1%，则应控制溶液的pH：

A. 大于7

B. 大于8

C. 大于9

D. 大于10

9. 电池：，测得电动势为0.367V。用一未知

溶液代替上述的已知溶液，测得电动势为0.425V。若电极的响应斜率为0.058/z。

则未知溶液的pMg值为：

A．5.50 B. 5.00 C. 4.50 D. 4.00

10. 电池组成为，移取未知试液25.00ml，加入TISAB25.00mL，测得电动势为316.2mV。向上述测量溶液中加入2.50mL，的标准溶液。得到电动势为374.7mV，若电极的响应斜率为58.5mV/pCl-则未知试液中的的浓度应为：

A. ；

B. ；

C. ；

D.

二、紫外—可见吸收光谱法习题

（一）问答

1.试简述产生吸收光谱的原因．

2.电子跃迁有哪几种类型？这些类型的跃迁各处于什么补偿范围？

3. 何谓助色团及生色团？试举例说明．

4.有机化合物的紫外吸收光谱中有哪几种类型的吸收带？它们产生的原因是什么？有什么特点？

5. 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？

6. 举例说明紫外吸收光谱在分析上有哪些应用．

７*异丙叉丙酮有两种异构体：CH 3-C(CH 3)=CH-CO-CH 3及CH 2=C(CH 3)-CH 2-CO-CH 3．它们的紫外吸收光谱为: (a)最大吸收波长在235 nm 处，εmax =12000 L. mol -1. cm -1;(b)220 nm 以后没有强吸收．如何根据这两个光谱来判断上述异构体？试说明理由．

８．下列两对异构体，能否用紫外光谱加以区别？

（1） （2）

9. 试估计下列化合物中哪一种化合物的λmax 最大，哪一种化合物的λmax 最小，为什么？.

10. 紫外及可见分光光度计与可见分光光度计比较，有什么不同之处？为什么？

(二) 填空题

11.双波长分光光度计在仪器设计上通常采用______个光源, _______个单色器和_____个吸收池.

12.某溶液用2cm 吸收池测量时T =60%,则A =_______,若改用1cm 和3cm 吸收池则A 分别

O OH O CH 3O CH 3

(a)(b)(c)CH=CH CO CH 3

CH=CH CO CH 3

为_________和_________。

13.在分光光度计中，常因波长范围不同而选用不同的光源，下面三种光源，各适用的光区为：

(1) 钨灯用于___________

(2) 氢灯用于___________

(3) 能斯特灯用于___________

14.紫外-可见光分光光度计所用的光源是__________和___________两种.

15.在分光光度法中,偏离朗伯-比尔定律的仪器因素,除光源的稳定性, 检测系统的非线性

影响等因素外,主要是指下列仪器因素:1._____________________________

2._____________________________。

(三) 选择题

16.在紫外-可见分光光度计中, 强度大且光谱区域广的光源是( )

(1) 钨灯(2) 氢灯(3) 氙灯(4) 汞灯

17.紫外-可见吸收光谱曲线呈高斯分布的是( )

(1)多普勒变宽(2)自吸现象(3)分子吸收特征(4)原子吸收特征

18.某化合物的浓度为1.0 ×10-5mol/L,在λmax=380nm时, 有透射比为50%, 用1.0cm吸收池, 则在该波长处的摩尔吸收系数εmax /[L/(mol?cm)]为( ) (1) 5.0 ×104 (2) 2.5 ×104 (3) 1.5 ×104 (4) 3.0 ×104

19.按一般光度法用空白溶液作参比溶液，测得某试液的透射比为10%，如果更改参

比溶液，用一般分光光度法测得透射比为20% 的标准溶液作参比溶液，则试液的透

光率应等于( )

(1) 8% (2) 40% (3) 50% (4) 80%

20.在310nm时, 如果溶液的百分透射比是90%,在这一波长时的吸收值是( ) (1) 1 (2) 0.1 (3) 0.9 (4) 0.05

21.化合物中CH3--Cl在172nm有吸收带,而CH3--I的吸收带在258nm处,CH3--Br 的吸收带在204nm ,三种化合物的吸收带对应的跃迁类型是( )

(1) σ→σ*(2) n→π* (3) n→σ *(4) 各不相同

22.双波长分光光度计和单波长分光光度计的主要区别是（）

(1)光源的个数(2)单色器的个数

(3)吸收池的个数(4)单色器和吸收池的个数

1. 产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么?

2.以亚甲基为例说明分子的基本振动模式.

3. 何谓基团频率? 它有什么重要用途?

4.红外光谱定性分析的基本依据是什么？简要叙述红外定性分析的过程．

5.影响基团频率的因素有哪些?

6. 何谓指纹区？它有什么特点和用途？

7．某化合物在3640-1740cm-1区间，IR光谱如下图所示．该化合物应是氯苯(I),苯(II), 或4－叔丁基甲苯中的哪一个？说明理由．

(一) 问答

1.简述原子吸收分光光度法的基本原理及优缺点．

2．何谓锐线光源？在原子吸收光谱分析中为什么要用锐线光源？

3．在原子吸收光度计中为什么不采用连续光源（如钨丝灯或氘灯），而在分光光度计中则需要采用连续光源？

4．原子吸收分析中，若产生下述情况而引致误差，应采用什么措施来减免之？

（１）光源强度变化引起基线漂移，

（２）火焰发射的辐射进入检测器（发射背景），

（３）待测元素吸收线和试样中共存元素的吸收线重叠．

5．原子吸收分析中，若采用火焰原子化法，是否火焰温度愈高，测定灵敏度就愈高？为什么？

6．石墨炉原子化法的工作原理是什么？与火焰原子化法相比较，有什么优缺点？为什么？

7．应用原子吸收光谱法进行定量分析的依据是什么？进行定量分析有哪些方法？试比较它们的优缺点．

8．保证或提高原子吸收分析的灵敏度和准确度，应注意那些问题？怎样选择原子吸收光谱分析的最佳条件？

9.原子吸收分析中会遇到哪些干扰因素？简要说明各用什么措施可抑制上述干扰？

10.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?

11.原子荧光光度计与原子吸收光度计的主要区别是什么？

12.为什么一般原子荧光光谱法比原子吸收光谱法对低浓度元素含量的测定更具有优越性？

(二) 选择题

1. 由原子无规则的热运动所产生的谱线变宽称为：( )

(1) 自然变度(2) 斯塔克变宽(3) 劳伦茨变宽(4) 多普勒变宽

2.在原子吸收分析的理论中, 用峰值吸收代替积分吸收的基本条件之一是( )

(1)光源发射线的半宽度要比吸收线的半宽度小得多

(2)光源发射线的半宽度要与吸收线的半宽度相当

(3)吸收线的半宽度要比光源发射线的半宽度小得多

(4)单色器能分辨出发射谱线, 即单色器必须有很高的分辨率

3.在原子吸收分析中, 由于某元素含量太高, 已进行了适当的稀释, 但由于浓度高, 测量结果仍偏离校正曲线, 要改变这种情况, 下列哪种方法可能是最有效的？( )

(1)将分析线改用非共振线(2)继续稀释到能测量为止

(3)改变标准系列浓度(4)缩小读数标尺

4.在电热原子吸收分析中, 多利用氘灯或塞曼效应进行背景扣除, 扣除的背景主要是( )

(1)原子化器中分子对共振线的吸收

(2)原子化器中干扰原子对共振线的吸收

(3)空心阴极灯发出的非吸收线的辐射

(4)火焰发射干扰

5.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( )

(1)乙炔-空气(2)乙炔-笑气(3)氧气-空气(4)氧气-氩气

6.空心阴极灯中对发射线半宽度影响最大的因素是( )

(1)阴极材料(2)阳极材料(3)内充气体(4)灯电流

7.原子吸收光谱仪与原子发射光谱仪在结构上的不同之处是( )

(1)透镜(2)单色器(3)光电倍增管(4)原子化器

8.可以消除原子吸收法中的物理干扰的方法是( )

(1)加入释放剂(2)加入保护剂(3)扣除背景(4)采用标准加入法

9.在原子吸收分析中, 采用标准加入法可以消除( )

(1)基体效应的影响(2)光谱背景的影响(3)其它谱线的干扰(4)电离效应

10.采用调制的空心阴极灯主要是为了( )

(1) 延长灯寿命(2) 克服火焰中的干扰谱线

(3) 防止光源谱线变宽(4) 扣除背景吸收

11.影响原子吸收线宽度的最主要因素是( )

(1)自然宽度(2)赫鲁兹马克变宽

(3)斯塔克变宽(4)多普勒变宽

12.在原子吸收法中, 能够导致谱线峰值产生位移和轮廓不对称的变宽应是( )

(1)热变宽(2)压力变宽(3)自吸变宽(4)场致变宽

13.与火焰原子吸收法相比, 无火焰原子吸收法的重要优点为( )

(1)谱线干扰小(2)试样用量少(3)背景干扰小(4)重现性好

14.原子吸收分析对光源进行调制, 主要是为了消除( ) (1)光源透射光的干扰(2)原子化器火焰的干扰(3)背景干扰(4)物理干扰

15.原子吸收法测定钙时, 加入EDTA是为了消除下述哪种物质的干扰? ( ) (1)盐酸(2)磷酸(3)钠(4)镁

16.原子吸收线的劳伦茨变宽是基于( )

(1)原子的热运动

(2)原子与其它种类气体粒子的碰撞

(3)原子与同类气体粒子的碰撞

(4)外部电场对原子的影响

17.在原子吸收法中, 原子化器的分子吸收属于( ) (1)光谱线重叠的干扰(2)化学干扰(3)背景干扰(4)物理干扰

18.在石墨炉原子化器中, 应采用下列哪种气体作为保护气？( )

(1) 乙炔(2) 氧化亚氮(3) 氢(4) 氩

19.为了消除火焰原子化器中待测元素的发射光谱干扰应采用下列哪种措施？( )

(1) 直流放大

(2) 交流放大

(3) 扣除背景

(4) 减小灯电流

20.与原子吸收法相比,原子荧光法使用的光源是( )

(1)必须与原子吸收法的光源相同

(2)一定需要锐线光源

(3)一定需要连续光源

(4)不一定需要锐线光源

21. 指出下列哪种说法有错误? ( )

(1)原子荧光法中, 共振荧光发射的波长与光源的激发波长相同

(2)与分子荧光法一样, 原子共振荧光发射波长比光源的激发波长长

(3)原子荧光法中, 荧光光谱较简单, 不需要高分辨率的分光计

(4)与分子荧光法一样, 原子荧光强度在低浓度范围内与荧光物质浓度成正比

22.为了消除火焰原子化器中待测元素的发光干扰, 应采取的措施是( ) (1)直流放大(2)交流放大(3)扣除背景(4)数字显示

23.在原子荧光法中, 多数情况下使用的是( ) (1)阶跃荧光(2)直跃荧光(3)敏化荧光(4)共振荧光

24. 原子荧光的量子效率是指( )

(1)激发态原子数与基态原子数之比

(2)入射总光强与吸收后的光强之比

(3)单位时间发射的光子数与单位时间吸收激发光的光子数之比

(4)原子化器中离子浓度与原子浓度之比

五、色谱分析法