仪器分析答案

思考题和习题

第二章 样品采集和预处理

1、采样的基本原则是什么

答：必须使所取样品的组成与分析对象整体的平均组成一致。 2、何为“四分法”？

答：“四分法”是指将样品于清洁、平整不吸水的板面上堆成圆锥形，每铲物料自圆锥顶端落下，使均匀地沿锥尖散落，不可使圆锥中心错位。反复转堆，至少三周，使其充分混合。然后将圆锥顶端轻轻压平， 摊开物料后，用十字板自上压下，分成四等份，取两个对角的等份，重复操作数次，直至样品的质量减至供分析用的数量为止。 3、样品预处理的总则是什么？

答：（1）完整保留待测组分，即样品预处理过程中，被测组分的损失要小至可以忽略不计；（2）消除干扰因素，将干扰组分减少至不干扰待测组分的测定；（3）防止污染，避免所用试剂和容器引入干扰物；（4）选用合适的浓缩和稀释方法，使待测组分的浓度落在分析方法的最佳浓度范围内；（5）所选的预处理方法应尽可能的环保、简便、省时。 4、测定样品中的无机成分时，常用的样品预处理方法有哪些？

答：常用的方法有稀释法、浸取法、强酸消化法、碱熔法、干灰化法、微波消解法等。稀释法是用稀释剂按一定的稀释比对样品进行稀释后直接测定。浸取法是使用浸取剂直接提取样品中的某一或某些元素，或元素的某种形态。强酸消化法就是在加热条件下，采用强酸将样品中的有机物质氧化、分解，使待测元素形成可溶盐。碱熔法是以碱为熔剂，在高温下熔融分解样品，适合于酸不溶物质的分析。干灰化法是以大气中的氧为氧化剂，利用高温氧化分解样品中的有机物，剩余灰分用稀酸溶解，作为待测溶液。微波消解法是利用微波作为加热源破坏有机物。

5、测定样品中的有机成分时，常用的分离提取方法有哪些？

答：测定样品中的有机成分时，常用的分离提取方法有蒸馏分离法、有机溶剂萃取法、色谱分离法和固相萃取法等。蒸馏是利用液体混合物中各组分沸点不同进行分离，分常压蒸

馏、减压蒸馏和水蒸气蒸馏三种方法。有机溶剂萃取法是利用溶剂从混合物中提取出所需要物质。根据被萃取物质的状态不同，萃取分为两种：一种是用溶剂从液体混合物中分离物质，称为液-液萃取；另一种是用溶剂从固体混合物中分离所需物质，称为液-固萃取。色谱分离法也叫色层法、层析法等，常用的有吸附柱色谱分离法和吸附薄层色谱分离法。吸附柱色谱是将经活化的吸附剂装在一支玻璃管（或塑料管）中，作为固定相，然后将待分离的样品溶液从柱的顶部加入，再用适当的溶剂作流动相进行冲洗。吸附薄层色谱是将吸附剂均匀地涂布在玻璃板或其它薄板上形成的薄层作为固定相，以合适的溶剂为流动相，对混合样品进行分离、鉴定和定量的一种层析分离技术。固相萃取法主要利用样品流经固体吸附剂时，不同化合物与吸附剂间的吸附与解吸附作用，将液体样品中的目标化合物与样品基底以及干扰化合物分离，再通过洗脱液迅速洗脱，达到分离和富集的效果。

第三章 光学分析法

光分析方法导论

1、请按能量递增的次序，排列下列电磁波谱区：红外、射频、可见光、紫外、X射线、微波、?射线（ B ）

A、微波、射频、红外、可见光、紫外、X射线、?射线 B、射频、微波、红外、可见光、紫外、X射线、?射线 C、?射线、X射线、紫外、可见光、红外、微波、射频 D、?射线、X射线、紫外、可见光、红外、射频、微波

2、请按波长递增的次序，排列下列电磁波谱区：远红外、可见光、近紫外、近红外、远紫外（ C ）

A、远红外、近红外、可见光、近紫外、远紫外 B、远红外、近红外、可见光、远紫外、近紫外 C、远紫外、近紫外、可见光、近红外、远红外 D、近紫外、远紫外、可见光、近红外、远红外 3、下列哪种光谱分析法不属于吸收光谱（ A ）

A、分子荧光光谱法 B、紫外-可见分光光度法 C、原子吸收光谱法 D、红外吸收光谱法 4、下列哪种光谱分析属于发射光谱法（ C ）

A、紫外-可见分光光度法 B、原子吸收分光光度法

2

C、原子荧光光谱法 D、激光拉曼光谱法

5、某分子的转动能级差?E＝0.05eV，产生此能级跃迁所需吸收的电磁辐射的波长为（ B ）

A、2.48?m B、24.8?m C、248?m D、2480?m

6、产生能级差?E＝2.5eV的跃迁所需吸收的电磁辐射的频率为（ B ） A、6.0?10Hz B、6.0?10Hz C、6.0?10Hz D、6.0?10Hz

7、频率可用下列哪种方式表示（c-光速，λ－波长，σ－波数）( B ) A、

15161314?1c B、c? C、 D、

?c?8、为什么原子光谱通常为线状光谱而分子光谱通常为带状光谱？

答：原子光谱是由原子所产生的吸收，包括原子发射，原子吸收和原子荧光三种，都经过原子化的过程以后，利用原子能级之间跃迁实现检测的，根据量子力学基本原理，能级跃迁均是量子化的，且满足一定条件时才能有效发生，所以原子光谱是线状光谱，谱线宽度很窄，其半宽度约为10-3nm。（同时由于原子内部不存在振动和转动能级，所发生的仅仅是单一的电子能级跃进迁的缘故。）分子光谱包括紫外-可见、红外和荧光三种，是通过分子价层电子能级跃迁而产生的，由于分子中广泛存在分子的振动、分子的转动，会叠加到电子能级之上，又由于其产生的振-转能级低于价电子能级，结果是价电子能级的展宽，最终表现为为带状光谱而不是线状光谱。

原子发射光谱法

一、选择题

1、下列各种说法中错误的是（ D ）

A、原子发射光谱分析是靠识别元素特征谱线来鉴别元素的存在

B、对于复杂组分的分析我们通常以铁光谱为标准，采用元素光谱图比较法 C、原子发射光谱是线状光谱

D、原子发射光谱主要依据元素特征谱线的高度进行定量分析 2、原子发射光谱中，常用的光源有（ B ）

A、空心阴极灯 B、电弧、电火花、电感耦合等离子炬等 C、棱镜和光栅 D、钨灯、氢灯和氘灯

3、谱线强度与下列哪些因素有关：①激发电位与电离电位；②跃迁几率与统计权重；③激发温度；④试样中元素浓度；⑤电离度；⑥自发发射谱线的频率（ D ） A、①，②，③，④ B、①，②，③，④，⑤

3

C、①，②，③，④，⑥ D、①，②，③，④，⑤，⑥

4、用原子发射光谱分析法分析污水中的Cr、Mn、Cu、Fe等（含量为10-6数量级），应选用下列哪种激发光源（ D ） A、火焰 B、直流电弧 C、高压火花 D、电感耦合等离子炬 5、原子发射光谱的产生是由于 ( B )

A、原子的次外层电子在不同能态间跃迁 B、原子的外层电子在不同能态间跃迁

C、原子外层电子的振动和转动 D、原子核的振动 二、解释术语

1、激发电位和电离电位

答：激发电位：原子或离子中某一外层电子由基态激发到高能级所需要的能量。电离电位：当外界的能量足够大时，可把原子中的电子激发至无穷远处，也即脱离原子核的束缚，使原子发生电离成为离子的过程，使原子电离所需的最低能量叫电离电位。 2、共振线、灵敏线和最后线

答：灵敏线：各种元素谱线中最容易激发或激发电位较低的谱线；共振线：激发态直接跃迁至基态时所辐射的谱线；最后线：最后消失的谱线。 3、谱线自吸

答：谱线自吸：原子在高温时被激发，发射某一波长的谱线，而处于低温状态的同类原子又能吸收这一波长的辐射，这种现象称为自吸现象。 三、简述题

1、简述原子发射光谱定性、定量分析的依据及方法。

答：定性分析依据：特征谱线的波长；定性分析方法：标准试样光谱比较法、元素光谱图比较法。定量分析依据：特征谱线的强度（黑度）。定量分析方法：内标法。 2、简述影响谱线强度的因素。 答：谱线强度表达式为：Iqp?Aqp?N0?(gqg0)?e?EqkT?h?qp

从上式中可以看出，影响谱线强度(I)的因素有：

（1）激发电位(Eq)，Iqp与Eq是负指数关系，Eq愈大，Iqp愈小。 （2）跃迁几率(Aqp)，Iqp与Aqp成正比。

（3）统计权重(gq/g0)，统计权重是与能级简并度有关的常数，Iqp与gq/g0成正比。 （4）温度(T)，T升高，Iqp增大，但Iqp与T关系往往是曲线关系，谱线各有其最合适的温度，在此温度时，Iqp最大。

4

（5）原子(N0)，Iqp与N0成正比，由于N0是元素的浓度?决定的，在一定条件下，N0正比于浓度C ，这是光谱定量分析的依据。

3、写出光谱定量分析的基本关系式，并说明光谱定量分析为什么需采用内标法？ 答：谱线定量分析基本关系式为：I=aCb， logI=loga+blogC，上式中，a,b在一定条件下为常数，在常数的情况下，谱线强度（I）与被测物浓度（C）成正比，这就是光谱定量分析的基本关系式。b称自吸系数，无自吸时，b=1，b﹤1有自吸，b愈小，自吸愈大。a与试样的蒸发有关，受试样组成、形态及放电条件等的影响。正因为 a的情况，在实验过程中，a值不可能保持一常数，a值变化，I随着变化，因此，通过测量谱线的绝对强度(I)来进行光谱定量分析会产生较大误差，准确度受到影响。

假如采用内标法，即引用内标线与被测元素的分标线组成分析线对，其基本关系式为：

logI1/I2=loga+blogC，式中，I1和2为分析线和内标线的强度。

采用测量分析线对的相对强度（I1/I2）来代替谱线绝对强度（I）就可以减少实验条件变化（a的变化）的影响，也即实验条件变化对谱线绝对强度有较大的影响，但对分析线和内标线强度影响是均等的，其相对强度受影响不大，这样就能减少误差，提高测定的准确度。这就是要引入内标元素，采用内标法的原因所在。

原子吸收光谱法

一、选择题

1、原子吸收分析中光源的作用是 ( B )

A、供试样蒸发和激发所需的能量 B、发射待测元素的特征谱线 C、产生紫外光 D、产生具有足够浓度的散射光 2、原子吸收分析法测定铷（Rb）时，加入1%钠盐溶液其作用是 ( C ) A、减少背景 B、提高火焰温度 C、减少Rb电离 D、提高Rb+的浓度 3、空心阴极灯中对发射线宽度影响最大的因素 ( C ) A、阴极材料 B、填充气体 C、灯电流 D、阳极材料

4、某些易电离的元素在火焰中易发生电离而产生电离干扰，使参与原子吸收的基态原子数减少，从而引起原子吸收信号的降低。为了消除电离干扰，我们一般采用下列哪种方法（ D ）

A、扣除背景 B、使用高温火焰 C、加入释放剂、保护剂和缓冲剂 D、加入比待测元素更易电离的元素来抑制待测元素的电离

5、当待测元素的分析线与共存元素的吸收线相互重叠，不能分开时，可采用的办法是（ C ）

A、扣除背景 B、加入消电离剂

C、采用其它分析线 D、采用稀释法或标准加入法来排除干扰 6、原子吸收谱线的宽度主要决定于（ C ）

A、自然变宽 B、多普勒变宽和自然变宽

5

C、多普勒变宽和压力变宽 D、场致变宽 7、原子吸收光谱产生的原因是（ D ）

A、分子中电子能级跃迁 B、转动能级跃迁 C、振动能级跃迁 D、原子最外层电子跃迁

8、在原子吸收分光光度法中，原子蒸汽对共振辐射的吸收程度与（ B ） A、透射光强度I有线性关系 B、基态原子数N0成正比 C、激发态原子数Nj成正比 D、被测物质N0/Nj成正比 9、AAS测量的是（ D ）

A、溶液中分子的吸收 B、蒸汽中分子的吸收 C、溶液中原子的吸收 D、蒸汽中原子的吸收 10、AAS选择性好，是因为（ B ）

A、原子化效率高 B、光源发出的特征辐射只能被特定的基态原子所吸收

C、检测器灵敏度高 D、原子蒸汽中基态原子数不受温度影响 11、在原子吸收分析中，测定元素的灵敏度在很大程度上取决于（ B ） A、空心阴极灯 B、原子化系统 C、分光系统 D、检测系统

12、在原子吸收分光光度法中可以除物理干扰的定量方法是（ B ） A、标准曲线法 B、标准加入法 C、内标法 D、直接比较法

13、 用原子吸收分光光度法测定血清钙时，加入EDTA是为了消除（ B ） A、物理干扰 B、化学干扰 C、电离干扰 D、背景吸收

14、 原子吸收分光光度法测定钙时，磷酸根有干扰，消除方法是加入（ A ） A、 LaCl3 B 、NaCl C、丙酮 D、CHCl3 15、采用峰值吸收测量代替积分吸收测量，必须满足（ A ）

A、发射线半宽度小于吸收线半宽度，发射线的中心频率与吸收线的中心频率重合 B、发射线半宽度大于吸收线半宽度，发射线的中心频率与吸收线的中心频率重合 C、发射线半宽度大于吸收线半宽度，发射线的中心频率小于吸收线的中心频率 D、发射线半宽度小于吸收线半宽度，发射线的中心频率小于吸收线的中心频率 16、以下测定条件的选择，正确的是（ A D ）

A、在保证稳定和合适光强输出的情况下，尽量选用较低的灯电流 B、使用较窄的狭缝宽度 C、尽量提高原子化温度

D、调整燃烧器的高度，使测量光束从基态原子浓度最大的火焰区通过

6

17、空心阴极灯的主要操作参数是 ( A )

A、灯电流 B、灯电压 C、阴极温度 D、内充气体的压力

18、在原子吸收分析中，如怀疑存在化学干扰，例如采取下列一些补救措施，指出哪种措施不适当 ( D )

A、加入释放剂 B、加入保护剂 C、提高火焰温度 D、改变光谱通带 19、在原子吸收光谱分析中，若组分较复杂且被测组分含量较低时，为了简便准确地进行分析，最好选择何种方法进行分析？ ( C )

A、工作曲线法 B、内标法 C、标准加入法 D、间接测定法 20、石墨炉原子化的升温程序如下( C )

A、灰化、干燥、原子化和净化 B、干燥、灰化、净化和原子化 C、干燥、灰化、原子化和净化 D、灰化、干燥、净化和原子化

21、原子吸收光谱法测定试样中的钾元素含量,通常需加入适量的钠盐, 这里钠盐被称为 ( C )

A、释放剂 B、缓冲剂 C、消电离剂 D、保护剂 二、解释下列术语的含义 1、光谱通带

答：指光线通过出射狭缝的谱带宽度，它是由单色器的狭缝宽度和色散率决定的，随狭缝宽度的减小而减小，随色散率增高而减小。 2、谱线轮廓

答：指谱线不是单色的和无限窄的线，而是具有一定频率范围和形状。谱线轮廓习惯上用谱线的半宽度来表示。半宽度用频率(s-1)或波数(cm-1)或波长(?)表示。 3、原子吸收

答：气态基态原子对于同种原子发射出来的特征光谱辐射具有吸收能力的现象。 4、峰值吸收

答：用锐线光源辐射及采用温度不太高及稳定火焰的条件下，峰值吸收系数K0与火焰中待测元素的基态原子浓度存在着简单的线性关系，即K0=KN0。 5、积分吸收

答：在吸收线轮廓内，吸收系数的积分称为积分吸收系数，简称为积分吸收，它表示吸收的全部能量。积分吸收与原子蒸气中吸收辐射的原子数成正比。 三、简述题

1、原子吸收光谱分析的光源应当符合哪些条件？

答：（1）谱线宽度窄(锐线)，有利于提高灵敏度和工作曲线的直线性。（2）谱线强度大、背景小，有利于提高信噪比，改善检出限。（3）稳定，有利于提高测量精密度。（4）灯的寿命长。

2、画出单光束原子吸收分光光度计结构示意图，并简要说明各部分作用。

7

答：单光束原子吸收分光光度计由光源、原子化器，单色器和检测系统四部分组成。其结构方框示意图如下： 光源 原子化器 分光器 检测系统 (原子化器产生气态的基态原子，单光源的作用是发射待测元素先生谱线。以便吸收待测谱线。

单色器是将预测的谱线发出并投射到检测器中。检测系统的作用在于使光信号转化为电信号，经过放大器放大，输入到读数装置中进行测量。 3、简述背景吸收的产生及消除背景吸收的方法。

答：背景吸收是由分子吸收和光散射引起的。分子吸收指在原子化过程中生成的气体分子、氧化物、氢氧化物和盐类等分子对辐射线的吸收。在原子吸收分析中常碰到的分子吸收有：碱金属卤化物在紫外区的强分子吸收；无机酸分子吸收；火焰气体或石墨炉保护气体(N2)的分子吸收。分子吸收与共存元素的浓度、火焰温度和分析线波长(短波与长波)有关。光散射是指在原子化过程中固体微粒或液滴对空心阴极灯发出的光起散射作用，使吸光度增加。

消除背景吸收的办法有：改用火焰(高温火焰)；采用长波分析线；分离或转化共存物；扣除方法(用测量背景吸收的非吸收线扣除背景，用其它元素的吸收线扣除背景，用氘灯背景校正法和塞曼效应背景校正法)等。 4、简述峰值吸收的基本原理。

答：用锐线光源辐射及采用温度不太高及稳定火焰的条件下，峰值吸收系数K0与火焰中待测元素的基态原子浓度存在着简单的线性关系，即K0=KN0。以一定强度的单色光I0通过原子蒸气，然后测定被吸收后的光强度I，根据朗伯-比尔定律，有A?lg吸光度A与待测溶液的浓度成正比。

5、为什么原子吸收光谱法只适用于定量分析而不适用于定性分析？

答：根据峰值吸收的原理，如果要符合A?kc，那么原子吸收光谱法的光源必须是锐线光源，即分析中要选用的光源是待测元素的空心阴极灯，如果不知道要测定的元素是什么，那么就无从选择空心阴极灯，所以，原子吸收光谱法只适用于定量分析而不适用于定性分析。

7、原子化器的功能是什么？基本要求有哪些？常用的原子化器有哪两类？

答：原子化器的功能是提供能量，使试液干燥、蒸发并原子化。基本要求是原子化器具有足够高的原子化效率；具有良好的稳定性和重现性；操作简单，干扰少。常用的原子化器类型有火焰原子化器和非火焰原子化器两类。

8、简述原子吸收光谱法的灵敏度和准确度优于原子发射光谱法的原因？

答：首先原子吸收光谱法是与几乎全部处于基态的气态原子相关，而原子发射光谱法是与小部分处于激发态的气态原子相关。其次激发态原子数目随温度以指数形式变化，这对为

8

I0?kc，即I

数不多的激发态原子影响严重，而对基态原子数的影响则不大。所以温度等实验条件改变时，对原子发射光谱的影响是敏感的，而对原子吸收光谱的影响是迟钝的。另外，原子发射光谱还存在较严重的自吸和自蚀现象，这就是原子吸收光谱法的灵敏度和准确度优于原子发射光谱法的原因。 四、计算题

1、原子吸收光谱法测定元素M时，由未知试样溶液得到的吸光度读数为0.435，而在9mL未知液中加入1mL浓度为100mg/L的M标准溶液后，混合溶液在相同条件下测得的吸光度为0.835，问未知试样容样中M的浓度是多少？ 答：解得cx=9.8mg/L。

2、制备的储存溶液含钙0.1mg/mL，取一系列不同体积的储存溶液于100mL的容量瓶中，以蒸馏水稀释至刻度。取5mL天然水样品于100mL容量瓶中，并以蒸馏水稀释至刻度。上述系列溶液用原子吸收光谱法测定其吸光度，吸光度的测量结果列于下表，试计算天然水中钙的含量。

储存溶液体积（mL） 1.00 2.00 3.00 吸光度（A） 0.224 0.447 0.675 储存溶液体积（mL） 4.00 5.00 稀释的天然水溶液 吸光度（A） 0.900 1.122 0.475 答：先作A-C标准曲线，由标准曲线的废水中钙的含量为0.0423mg/mL。 3、用标准加入法测定液体中镉。各试样中加入镉标准溶液（浓度为10.0μg/mL）后，稀释至50mL，测得吸光度如下：

实验序号 1 2 3 4 求试样中镉的浓度。 答：标准加入法。试样中镉的浓度为0.575μg/mL。

紫外可见吸收光谱法

一、选择题

1、人眼能感觉到的可见光的波长范围是（ A ）。 A、400nm～750nm B、200nm～400nm C、200nm～600nm D、360nm～800nm

2、符合朗伯-比尔定律的有色溶液在被适当稀释时，其最大吸收峰的波长位置( C )。 A、向长波方向移动 B、向短波方向移动 C、不移动 D、移动方向不确定

9

试样体积/mL 20 20 20 20 加入镉标准液的体积/mL 0 1 2 4 吸光度A 0.042 0.080 0.116 0.190

3、对于符合朗伯-比尔定律的有色溶液，其浓度为c0时的透光度为T0；如果其浓度增大1倍，则此溶液透光度的对数为( C )。

A、T0/2 B、2T0 C、2lgT0 D、0.5lgT0

4、在光度分析中，某有色物质在某浓度下测得其透光度为T；若浓度增大1倍，则透光度为( A )。

A、T2 B、T/2 C、2T D、T1/2 5、某物质的摩尔吸光系数很大，则表明( D )。

A、该物质溶液的浓度很大 B、光通过该物质溶液的光程长 C、该物质对某波长的光的吸收能力很弱

D、用紫外-可见光分光光度法测定该物质时其检出下限很低

6、质量相等的A、B两物质，其摩尔质量MA＞MB。经相同方式发色后，在某一波长下测得其吸光度相等，则在该波长下它们的摩尔吸光系数的关系是( A )。 A、ε

A

＞εB B、ε

A

＜εB C、ε

A

=εB D、2ε

A

＞εB

7、影响吸光物质摩尔吸光系数的因素是( D )。

A、比色皿的厚度和溶液浓度 B、入射光的波长和溶液浓度 C、溶液浓度和测定物质本身 D、入射光的波长 8、下列表达不正确的是( B )。

A、吸收光谱曲线表明吸光物质的吸光度随波长的变化而变化 B、吸收光谱曲线以波长为纵坐标、吸光度为横坐标 C、吸收光谱曲线中，最大吸收处的波长为最大吸收波长 D、吸收光谱曲线表明吸光物质的光吸收特性 9、在光度分析中，参比溶液的选择原则是( C )。 A、通常选用蒸馏水 B、通常选用试剂溶液 C、根据加入试剂和被测试液的颜色、性质来选择 D、通常选用褪色溶液

10、在光度分析中若采用复合光，工作曲线会发生偏离，其原因是( D ) A、光强度太弱 B、光强度太强 C、有色物质对各光波的摩尔吸光系数相近 D、有色物质对各光波的摩尔吸光系数相关较大

11、在分光光度法中，测得的吸光度值都是相对于参比溶液的，是因为( A )。 A、吸收池和溶剂对入射光有吸收和反射作用 B、入射光为非单色光 C、入射光不是平行光

D、溶液中的溶质产生离解、缔合等化学反应

12、不能用做紫外-可见光谱法定性分析参数的是( B )。

10

A、最大吸收波长 B、吸光度 C、吸收光谱的形状 D、吸收峰的数目 二、解释术语

1、吸收光谱曲线（吸收曲线）

答：以吸光度为纵坐标，波长或频率为横坐标所得的吸光度-波长曲线所得的即为吸收光谱曲线，又称为吸收曲线。 2、郎伯-比尔定律

cm-1；L为比色答：A??Lc，其中A为吸光度；?为摩尔吸光系数，单位为L·mol-1 ·皿的厚度，单位为cm，c为试样浓度，单位为mol ·L-1。 三、简答题

简述紫外-可见吸收光谱定量及定性分析的基础。

答：紫外-可见吸收光谱定性分析的基础：吸收曲线的形状和最大吸收波长?max

紫外-可见吸收光谱定量分析的基础：某波长（通常为最大吸收波长?max）下测得物质的吸光度与物质浓度成正比关系。 四、计算题

1、某有色溶液，当液层厚度为1cm时，透过光的强度为入射光的87%；若通过5cm厚的液层时，其透过光的强度减弱多少？ 答：因为 A=-lgT=εbc 所以 lgT2/lgT1=b2/b1=5 lgT2=5lgT1=5lg0.80=-0.485 T2=0.327

即光强度减弱为1-0.327=0.673=67.3%

2、甲基红的酸式和碱式的最大吸收波长分别为528cm和400nm，在一定的实验条件下测得数据如下(比色皿厚度为1cm)：甲基红浓度为1.22Χ10-5mol/L时，于0.1mol/L HCl中，测得A528=1.783，A400=0.077；甲基红1.09Χ10-5mol/L时，于0.1mol/L NaHCO3中，测得A528=0.000，A400=0.753；未知溶液pH=4.18，测得A528=1.401，A400=0.166；求未知溶液中甲基红的浓度。 答：εεεε

400528400InIn

528HIn

=1.783/(1.22×10-5)L?mol-1?cm-1=1.46×105L.mol-1?cm-1

HIn

=0.077/(1.22×10-5)L?mol-1?cm-1=6.31×103L?mol-1?cm-1

=0L?mol-1?cm-1

=0.753/(1.09×10-5)L?mol-1?cm-1=6.91×104L?mol-1?cm-1

528

HIn

因为 A528=ε同理 A400=ε

cHIn+0 cHIn+ε

In

故 cHIn=1.401/(1.46×105)mol/L=9.60×104mol/L

400

HIn

400

cIn

11

故 cIn=(0.166-6.31×103×9.60×10-6)/(6.91×104)mol/L=1.52×10-6mol/L c=cHIn+cIn=(9.60×10-6+1.52×10-6)mol/L=1.11×10-5mol/L

第四章 电化学分析法

电化学分析法导论

一、选择题

1、“盐桥”的作用是消除（ B ）

A、不对称的电位 B、 液接电位 C、接触电位 D、相间电位

2、电位法中常以饱和甘汞电极或饱和氯化银电极做参比电极，是因为（ A ）

A、其电极电位准确已知且确定，KCl浓度不易变化 B、结构简单，体积小 C、其电极电位数值较小 D、能用来制作复合电极

3、消除液接电位的方法有（ B ）

A、将两溶液用半透膜隔开 B、两溶液间架“盐桥” C、溶液中加总离子强度调节液 D、采用标准加入法 4、两个不同电解质溶液界面存在的液接电位（ A ）

A、是由离子的扩散速度不同而引起的 B、带电质点在两相间转移产生 C、其值可通过实验测量 D、其值可以通过计算获得 5、银-氯化银参比电极的电位取决于（ D ）

A、AgCl的溶度积 B、试液中待测离子的浓度 C、试液中氯离子的浓度 D、电极内充液中氯离子的浓度 二、解释术语

1、电极电位和标准电极电位

答：相应的氧化还原电极构成电对，每个电极相对于标准氢电极的电位称为该电极的电极电位。标准电极电位是指aox=aRed=1mol/kg时，某电极相对于标准氢电极的电位。实验时NHE与其它各种标准状态下的被测电极组成原电池，NHE为阳极，待测电极为阴极，用实验方法测得即是被测电池的标准电极电位。 2、电池电动势

答：构成化学电池的相互接触各相的相间电位的代数和。 三、简答题

盐桥的作用是什么?对盐桥中的电解质有什么要求?

12

答：主要作用是：1.在两种溶液之间插入盐桥以代替原来的两种溶液的直接接触，减免和稳定液接电位（当组成或活度不同的两种电解质接触时，在溶液接界处由于正负离子扩散通过界面的离子迁移速度不同造成正负电荷分离而形成双电层，这样产生的电位差称为液体接界扩散电位，简称液接电位）,使液接电位减至最小以致接近消除.2.防止试液中的有害离子扩散到参比电极的内盐桥溶液中影响其电极电位。

盐桥里的物质一般是强电解质而且不与溶液反应，常用氯化钾，但对于溶液中有Ag+

的则不能采用氯化钾，一般用硝酸钾代替。

电位分析法

一、选择题

1、电位分析法中指示电极的电位（ B ） A、与溶液中离子的活度呈Nernst响应 B、与溶液中响应离子的活度呈Nernst响应 C、与溶液中H+离子的活度呈Nernst响应 D、与溶液中响应离子的活度呈线性关系

2、玻璃电极对溶液中H+有选择性响应，此选择性主要由（ B ） A、玻璃膜的水化层所决定 B、玻璃膜的组成所决定 C、溶液中的 H+性质所决定 D、溶液中的H+浓度所决定 3、玻璃电极使用前浸泡的目的是（ A ） A、活化电极 B、清洗电极 C、校正电极 D、检查电极性能 4、玻璃电极的膜电位是指（ C ） A、玻璃膜外水化层与溶液产生的

B、玻璃膜内侧水化层与溶液产生的相间电位

C、跨越玻璃膜两侧溶液之间的电位差 D、玻璃电极的电位

5、用氟离子选择性电极测量溶液中氟离子含量，主要的干扰离子是（ B ） A．钠离子 B、OH- 离子 C、 La+离子 D、X- 离子 6、普通pH玻璃电极测量pH>9的溶液时（ A ） A、会产生钠差 B、产生酸误差 C、测得的氢离子浓度偏底 D、测得的pH值偏高

7、用直接电位法定量时常加入总离子强度调节液，下列对其作用的说法错误的是（A、固定溶液的离子强度 B、恒定溶液的pH值 C、掩蔽干扰离子 D、消除液接电位

8、在测定溶液的pH时，需用标准pH缓冲溶液进行校正测定，其目的是（ C ）A、消除温度的影响 B、提高测定的灵敏度 C、扣除待测电池电动势与试液pH值关系式中的“K”

D ） 13

D、消除干扰离子的影响

9、离子选择电极响应斜率S(mv/pX)的理论值为（ C ）

A、RT/niF B、RT/F C、2.303×103RT/niF D、2.303RT/niF 10、25℃时，离子活度改变10倍，其电位值变化（ C ）

A、59.1mv B、(59.1/n)V C、(0.0591/n)V D、(0.0591/nF)V

11、用钙离子选择电极测定钙离子浓度，当几种干扰离子的浓度均相等时，根据选择性系数可估计对钙测定干扰最大的是（ C ）

A、Mg2+:KCaMg =0.040 B、Ba2+:KCaBa = 0.021 C、Zn2+:KCaZn =0.081 D、K+:KCak =6.6×10-5

12、某玻璃电极对钠离子的选择性系数KH－Na= 10-11，则表示该电极（ A ） A、钠离子的活度等于氢离子活度的1011 倍时，两者产生的电位相等 B、氢离子的活度等于钠离子活度的1011 倍时，两者产生的电位相等 C、对氢离子的响应比对钠离子的响应灵敏10-11 倍 D、对钠离子的响应比对氢离子的响应灵敏1011 倍

13、用氟离子选择电极测氟离子时，需加入TISAB液，下列组分不包含在TISAB液中的是( B )

A、NaCl B、NH3-NH4Cl C、HAc-NaAc D、柠檬酸钠 14、判断一根离子选择性电极性能好坏的参数有（ D ） A、能斯特响应范围及检测下限 B、选择性系数 C、响应时间、稳定性和寿命 D、以上都是

15、当以0.05mol/kg KHP标准缓冲溶液（pH4.004）为下述电池的电解质溶液，测得其电池电动势为0.209V，

玻璃电极KHP?（0.05mol/kg）??SCE

当以待测液代替KHP溶液后，测得其电池电动势为0.312V，那么该待测液的pH值为（ A ）

A、pH=2.26 B、pH=5.74 C、pH=1.26 D、pH=6.01 二、解释术语 1、总离子强度调节剂

答：在直接电位分析法中所加入的缓冲物质、掩蔽剂和离子强度调节剂总称为总离子强度调节剂。主要作用为保持溶液合适的pH范围，掩蔽干扰离子和调节离子强度。 2、指示电极

答：用来指示被测试液中某种离子的活度（浓度）的电极，电极表面没有电流通过。 3、参比电极

答：在测量电极电位时提供电位标准的电极，其电位始终不变，如标准氢电极，常用的是

14

饱和甘汞电极和Ag/AgCl电极 三、简述题

1、用离子选择电极标准曲线法进行定量分析有何优点？应注意什么？使用总离子强度调节缓冲液有何作用？

答：离子选择电极校准曲线进行定量分析。其优点是适用于大批量式样的分析。定量分析中，要注意实验条件一致，特别是式样溶液和标准系列溶液的离子强度须保持一致。使用总离子强度调节缓冲有三方面的作用：一是保持式样溶液与标准系列溶液有相同的总离子强度及活度系数。二是含有缓冲剂，可控制溶液PH值。三是含有珞合剂，可以掩蔽干扰离子。

2、请写出用一支新的复合pH电极测定溶液pH值的具体步骤及原因。

答：a、将玻璃电极浸泡24h以上。这是为了使玻璃表面形成一层硅胶[H+(Gl)]，提供H+交换的条件，硅胶层与溶液界面由于离子交换而产生电位差。b、调节pH计的温度，使之与室温吻合。因为溶液的pH值于温度有关。c、测定标准缓冲溶液pH值，因为

pHx?pHs?四、计算题

(Es?Ex)F。d、测定待测溶液的pH值。

2.303RT1. 用氟离子选择电极测定水中的氟，取水样25.00mL，加柠檬酸纳缓冲（0.5mol.L-1）25mL，测得电极电位为0.1370V。该溶液加入1.00*10-3mol.L-1氟标准溶液1.00mL后，测得电位值为0.1170V，氟电极的响应斜率为58.5mV/pF。试计算水样中F-的浓度。

答：设水样中氟离子浓度为[F-]，根据氟离子选择电极的电位与膜外溶液中离子浓度的关系式，得到：

25.00[F?] 0.1370=K-0.0585lg

5025.00[F?]?1.00?1.00?10?3 0.1170=K-0.0585lg

50?10.1370?0.117025.00[F?]?1?10?350两式相减，得到：?lg(?) ?0.05855125.00[F]解得：[F-]=3.22×10-5mol.L-1

2、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。 答：pH试=pH标+(E-E标)/0.059

(a) pH试 = 4.00 + (0.312-0.209)/0.059=5.75 V

15

(b) pH试 = 4.00 + (0.088-0.209)/0.059=1.95 V (c) pH试 = 4.00 + (-0.017-0.209)/0.059= 0.17V

第五章 色谱分析法

色谱分析法导论

一、选择题

1、色谱柱中载气平均流速(u)的正确计算式是( A ) A、u=L/tM B、A、u=L/tR C、u=L/ tR D、A、u=L/k

‘

2、色谱图上一个色谱峰的正确描述是( C )

A、仅代表一种组分 B、代表所有未分离组分 C、可能代表一种或一种以上组分 D、仅代表检测信号变化 3、下列保留参数中完全体现色谱柱固定相对组分滞留作用的是( C ) A、死时间 B、保留时间 C、调整保留时间 D、相对保留时间 4、色谱保留参数“死时间”的正确含义是( D )

A、载气流经色谱柱所需时间 B、所有组分流经色谱柱所需时间

C、待测组分流经色谱柱所需时间 D、完全不与固定相作用组分流经色谱柱所需时间 5、可用做定量分析依据的色谱图参数是( A ) A、A B、? C、W D、tR

6、色谱法规定完全分离时分离度(R)的数值是( B ) A、R=1.0 B、R=1.5 C、R=2.0 D、2?

7、当下列因素改变时，色谱柱效能的指标是塔板数或有效塔板数不会随之改变的是( D )

A、载气的流速 B、色谱柱的操作温度 C、组分的种类 D、组分的量

8、在一定操作条件下，根据色谱图中的某色谱峰计算的塔板数或有效塔板数，数值越大则说明( C )

A、色谱柱对该组分的选择性越好 B、该组分检测准确度越高

16

C、该组分与相应组分的分离度可能高 D、该组分检测灵敏度越高

9、根据Van Deemter 方程可以计算出载气的最佳操作流速，其计算公式是( B ) A、u最佳=

A?B?C B、u最佳=B/C

ABC

C、u最佳=A+2BC D、u最佳=10、在气相色谱填充柱中，固定液用量相对较高且载气流速也不是很快，此时影响色谱柱效能的各因素中可以忽略的是( C )

A、涡流扩散 B、分子扩散 C、气相传质阻力 D、液相传质阻力 11、下列保留参数中不能用做定性分析依据的是( A ) A、死时间 B、保留时间 C、调整保留时间 D、相对保留时间

12、在实际色谱分析时常采用相对保留值作定性分析依据，其优点是( C ) A、相对保留值没有单位 B、相对保留值数值较小 C、相对保留值不受操作条件影响 D、相对保留值容易得到 13、使用“归一化法”作色谱定量分析的基本要求是( A ) A、样品中各组分均应出峰或样品中不出峰的组分的含量已知 B、样品中各组分均应在线性范围内 C、样品达到完全分离 D、样品各组分含量相近

14、“归一化法”的定量计算简化公式为Xi(%)=100Ai/?Ai，使用此公式的条件是( A、样品各组分含量相近 B、样品各组分结构、性质相近 C、样品各组分色谱峰相邻 D、样品各组分峰面积相近 15、使用“外标法”进行色谱定量分析时应注意( B )

A、仅适应于单一组分分析 B、尽量使标准与样品浓度相近 C、不需考虑检测线性范围 D、进样量不用保持一致 16、使用“内标法”定量分析的同时，定性分析的依据最好使用( B ) A、内标物的保留时间

B、待测物与内标物的相对保留时间 C、内标物的调整保留时间 D、待测物的调整保留时间

17、色谱定量分析的依据是m=f·A，式中f的正确含义是( D ) A、单位高度代表的物质量 B、对任意组分f都是相同的常数 C、与检测器种类无关

B ) 17

D、单位面积代表的物质量

18、色谱定量分析时常使用相对校正因子fi,s=fi/fs，它的优点是( C ) A、比绝对校正因子容易求得 B、在任何条件下fi,s都是相同的常数

C、相对校正因子没有单位且仅与检测器类型有关 D、不需要使用纯物质求算

19、在色谱定量分析使用、计算绝对校正因子(f=m/A)时，下列描述不正确的是( D ) A、计算绝对校正因子必须精确测量绝对进样量 B、使用绝对校正因子必须严格控制操作条件的一致 C、使用绝对校正因子必须保证色谱峰面积测量的一致 D、计算绝对校正因子必须有足够大的分离度

20、A、B两组分的分配系数为Ka＞Kb，经过色谱分析后它们的保留时间tR、保留体积VR、分配比k的情况是( D )

A、组分A的tR、VR比组分B的大，k比组分B的小 B、组分A的tR、VR k都比组分B的大 C、组分A的tR、VR及k比组分B的小 D、组分A的tR、VR及k比组分B的大

21、俄国植物学家M.Tswett在研究植物色素的成分时，所采用的色谱方法属于( D ) A、气-液色谱 B、气-固色谱 C、液-液色谱 D、液-固色谱

22、在液-液分配柱色谱中，若某一含a、b、c、d、e组分的混合样品在柱上的分配系数分别为105、85、310、50、205，组分流出柱的顺序应为( D ) A、a，b，c，d，e B、c，d，a，b，e C、c，e，a，b，d D、d，b，a，e，c

23、柱色谱法中，分配系数是指在一定温度和压力下，组分在流动相和固定相中达到溶解平衡时，溶解于两相中溶质的( C )

A、质量之比 B、溶解度之比 C、浓度之比 D、正相分配色谱法

24、某组分在固定相中的质量为mA克，在流动相中的质量为mB克，则此组分在两相中的分配比k为( B ) A、

mBmAmBm B、A C、 D、

mA?mBmA?mBmAmB25、某组分在固定相中的浓度为cA，在流动相中的浓度为cB,则此组分在两相中的分配系数K为( A )

18

A、

cAcBcAc B、B C、 D、

cA?cBcA?cBcBcA26、评价色谱柱总分离效能的指标是( B )

A、有效塔板数 B、分离度 C、选择性因子 D、分配系数 27、反映色谱柱柱型特性的参数是( C )

A、分配系数 B、分配比 C、相比 D、保留值

28、对某一组分来说，在一定的柱长下，色谱峰的宽或窄主要决定于组分在色谱柱中的( B )

A、保留值 B、扩散速度 C、分配比 D、理论塔板数

29、若在1m长的色谱柱上测得的分离度为0.68，要使它完全分离，则柱长应为多少米？( B )

A、2.21 B、4.87 C、1.47 D、2.16 30、载体填充的均匀程度主要影响( A )

A、涡流扩散 B、分子扩散 C、气相传质阻力 D、液相传质阻力 31、根据速率理论，以下哪些因素根气液色谱的柱效有关（ D ） A、填充物的粒度及直径 B、流动相的种类及流速 C、固定相的液膜厚度 D、以上几种因素都有关

32、组分A从色谱柱中流出需15min，组分B需25min，而不被色谱保留的组分P流出色谱需2.0min，那么B组分相对于A组分的相对保留值?为（ A ） A、1.77 B、1.67 C、0.565 D、0.6

33、组分A从色谱柱中流出需15min，组分B需25min，而不被色谱保留的组分P流出色谱需2.0min，那么A、B两组分通过流动相的时间占通过色谱柱的总时间的百分之几？（ A ）

A、13.3%、8.0% B、15.4%、8.7% C、86.7%、92% D、84.6%、91.3%

34、已知某组分峰的峰底宽为40s，保留时间为400s，则此色谱柱的理论塔板数为（ C ） A、10 B、160 C、1600 D、16000

35、已知某组分经色谱柱分离所得峰的峰底宽为40s，保留时间为400s，而色谱柱长为

19

1.00m，则此色谱柱的理论塔板高度为（ B ） A、0.0625mm B、0.625mm C、0.0625m D、0.625m 二、解释术语 1、分离度（分辨率）

答：色谱峰中相邻两峰分离程度的量度，是相邻两峰保留值之差与两峰峰底宽的平均值之比。

2、相对保留值（选择性因子）

答：待分离两组分的峰间距离衡量色谱的选择性，距离越大选择性越好，选择性一般以a（选择性因子）表示，??3、相对校正因子

'答：相对校正因子fi为组分i与标准物质s的绝对校正因子之比，即fi?'tR2t'R1。

'fi。 fs三、简述题

1、色谱图上的色谱峰流出曲线可以获取哪些信息？

答：（1）根据色谱峰的数目，可判断样品中所含组分的最少个数。（2）根据峰的保留值进行定性分析。（3）根据峰的面积或高度进行定量分析。（4）根据峰的保留值和区域宽度，判断色谱柱的分离效能。（5）根据两峰间的距离，可评价固定相及流动相选择是否合适。 2、（1）请画出色谱流出曲线，并在上面表明保留时间、死时间、调整保留时间、半峰宽、峰底宽以及标准偏差。（2）简述色谱定量分析以及定性分析的基础。 答：色谱流出曲线

（1）保留时间tR、死时间tM、调整保留时间tR'、半峰宽Wb、峰底宽W1/2以及标准偏差?如图所示。

（2）色谱定性分析的基础：组分的调整保留时间；色谱定量分析的基础：色谱峰的面积和峰高与待测组分的量成正比。

3、色谱分析有几种定量方法？当样品各组分不能全部出峰或在多种组分中只需要定量其中几个组分时可选用哪种方法？

20

答：色谱分析有归一化法，外标法、内标法等三种定量方法。当样品各组分不能全部出峰或在多种组分中只需要定量其中几个组分时可选用内标法。 4、简述色谱基础理论中的塔板理论和速率理论

答：塔板理论是由以下四个假设构成的：（1）在柱内一小段长度H内，组分可以在两相间迅速达到平衡。这一小段柱长称为理论塔板高度H。（2）流动相（如载气）进入色谱柱不是连续进行的，而是脉动式，每次进气为一个塔板体积（ΔVm）。（3）所有组分开始时存在于第0号塔板上，而且试样沿轴（纵）向扩散可忽略。（4）分配系数在所有塔板上是常数，与组分在某一塔板上的量无关。

速率理论：是由荷兰学者范弟姆特等提出的。结合塔板理论的概念，把影响塔板高度

H?A?的动力学因素结合进去，导出的塔板高度H与载气线速度u的关系：为涡流扩散项，B/u为分子扩散项，Cu为 传质项。 四、计算题

B?CuuA

1、在2m长的色谱柱上，测得某组分保留时间6.6min，峰底宽0.5min，死时间1.2min，柱出口用皂膜流量计测得载气体积流速40mL/min，固定相体积2.1mL，求：

（1）分配容量k （2）死体积 （3）调整保留体积 （4）分配系数K （5）有效塔板数 （6）有效塔板高度 答：（1）分配容量k=4.5(分配比)，（2）死体积Vm=48mL

（3）调整保留体积VR’=216mL，（4）分配系数K=103 （5）有效塔板数neff=1866，（6）有效塔板高度Heff=1.07mm

2、有A、B两组分，组分A的调整保留时间为62s，组分B的调整保留时间为71.3s，要使A、B两组分完全分离，所需的有效塔板数是多少？如果有效塔板高度为0.2cm，应使用多长的色谱柱。

答：neff=2116，L=423.2cm≈4m

3、组分A和B在某毛细管柱上的保留时间分别为14.6和14.8min，理论塔板数对A和B均为4200，问：

(1)组分A和B能分离到什么程度？

(2)假定A和B的保留时间不变，而分离度要求达到1.5，则需多少塔板数？ 答：Rs=0.37，n2=69028块

4、在1米长的填充柱上，某镇静药物A及其异构体B的保留时间分别为5.80min和6.60min；峰底宽度分别为0.78min和0.82min；空气通过色谱柱需1.10min。计算：（1）载气的平均线速度；（2）组分B的分配比；（3）A及B的分离度；（4）分别计算A和B的有效塔板数和塔板高度；（5）达到完全分离时，所需最短柱长为多少。

21

答：(1) u?'tR,BL100??90.90(cm/min) tm1.10(2) k?tm?tR,B?tmtm??6.60?1.10?5.00

1.10(3) R?(4)

2(tR,B?tR,A)wA?wB2(6.60?5.80)?1.00

0.78?0.82nA?16(nB?16(

'tR,AwA'tR,B)2?16()2?16(5.80?1.10)?5810.786.60?1.10)?7200.82wBHeff(A)?Heff(B)?l100??0.172(cm)nA581l100??0.139(cm)nB720

2l1R12R21.52（5）?2 l2?2?l1?2?1?2.25(m)

l2R2R115、丙烯和丁烯的混合物进入气相色谱柱得到如下数据：

组分 空气 丙烯(P) 丁烯(B) 保留时间/min 0.5 3.5 4.8 峰宽/min 0.2 0.8 1.0 答：（1）丁烯的分配比：k= t’R2/tM =(4.8-0.5)/0.5=8.6 (2) 分离度：R = [tR2-tR1]×2/(Y1+Y2)=(4.8-3.5)×2/(1.0+0.8)=1.44

6、以正十八烷为内标，分析燕麦敌1号样品中燕麦敌含量，称取样品8.12g，加入内标物1.88g ，测得燕麦敌含量及内标物的峰面积分别为68.0mm2和87.0mm2，已知燕麦敌以正十八烷为基准的相对校正因子为0.417。求样品中燕麦敌的百分含量。 答：43.4%

7、某混合物中只含有乙苯及二甲苯异构体，用FID检测器检测得如下数据，计算各组分

22

的含量。

组分 峰面积A(mm2) 相对校正因子 乙苯 120 0.97 对二甲苯 75 1.00 间二甲苯 140 0.96 邻二甲苯 105 0.98 答：乙苯=27.15%，对二甲苯=17.49%，间二甲苯=31.35%，邻二甲苯=24% 8、在PEG-20M柱上测定废水中苯酚的浓度，分别取1μL不同浓度的苯酚标准溶液，测得峰高值见下表： 浓度(mg/mL) 峰高(cm) 水样中苯酚的浓度。 答：1.89mg/L

气相色谱法

一、选择题

1、分离、分析常规气体一般选择的检测器是( A )

A、TCD B、FID C、ECD D、FPD 2、用气相色谱法检测环境中农药残留量时，检测器最好选择( C ) A、TCD B、FID C、ECD D、FPD 3、气相色谱法分析生物样品中氨基酸的含量，检测器最好选择( D ) A、FID B、ECD C、FPD D、NPD 4、气相色谱仪进样器需要加热、恒温的原因是( A )

A、使样品瞬间气化 B、使气化样品与载气均匀混合 C、使进入样品溶剂与测定组分分离 D、使各组分按沸点预分离 5、气相色谱进样操作要求“瞬间快速进样”，是因为( A ) A、保证样品“瞬间”完全气化且保证所有样品同时进入色谱柱 B、保证样品快速进入色谱柱 C、保证样品与载气均匀混合 D、使进入样品溶剂与测定组分分离

6、气相色谱仪进样器温度控制操作的原则是( B ) A、高于样品组分的最高沸点 B、使微小液滴样品完全气化 C、等于样品组分的最高沸点 D、高于色谱柱室和检测器的温度

7、一般而言，毛细管色谱柱比填充色谱柱的柱效能高10～100倍，其主要原因是( A )

23

0.02 0.6 0.1 3.4 0.2 7.4 0.3 10.6 0.4 14.6 将废水浓缩100倍，取浓缩液1μL注入色谱仪，得峰高6cm，已知回收率92%，试计算

A、毛细管色谱柱比填充色谱柱的柱长要长1～2个数量级 B、毛细管色谱柱比填充色谱柱的柱口径要小1～2个数量级 C、毛细管色谱柱比填充色谱柱的固定液用量要少1～2个数量级 D、毛细管色谱柱比填充色谱柱的传质阻力要小1～2个数量级

8、气相色谱仪色谱柱室的操作温度对分离、分析影响很大，其选择原则是( A ) A、在尽可能低的温度下得到尽可能好的分离度 B、使分析速度尽可能快 C、尽可能减少固定液流失 D、尽可能采取较高温度

9、对于多组分样品的气相色谱分析一般采用色谱柱室程度升温操作，如此操作的主要目的是( AC ) 此题多选

A、使各组分都有较好的峰形 B、缩短分析时间 C、使各组分都有较好的分离度 D、延长色谱柱使用寿命

10、选择填充色谱柱的“液载比”(也称固定液配比)可以提高色谱柱效能，现代气相色谱分析常采用低“液载比”，其优点是( BD ) 此题多选

A、色谱柱容易制备 B、可以减小液相传质阻力 C、可以增大进样量 D、可以缩短分析时间

11、在进行气相色谱分析时，进样量对分离、分析均有影响，当进样量过小时产生的不利因素是( D )

A、色谱峰峰形变差 B、分离度下降 C、重现性变差 D、不能被检测器检出

12、在进行气相色谱分析时，进样量对分离、分析均有影响，当进样量过大时产生的不利因素是( B )

A、色重现性变差 B、色谱柱超负荷 C、污染检测器 D、分析速度下降

13、毛细管气相色谱分析时常采用“分流进样“操作，其主要原因是( C ) A、保证取样准确度 B、防止污染检测器 C、与色谱柱容量相适应 D、保证样品完全气化

14、在气相色谱中，为了测定农作物中含氯农药的残留量，最易选用下列哪种检测器（ C ）

A、热导池检测器 B、氢火焰离子化检测器 C、电子捕获检测器 D、火焰光度检测器

15、在气相色谱中，为了测定啤酒中的微量硫化物，最易选用下列哪种检测器（ A ） A、火焰光度检测器 B、氢火焰离子化检测器 C、电子捕获检测器 D、热导池检测器

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16、在气相色谱中，为了测定酒中水的含量，最易选用下列哪种检测器（ D ） A、火焰光度检测器 B、氢火焰离子化检测器 C、电子捕获检测器 D、热导池检测器

17、在气相色谱中，为了测定苯和二甲苯的异构体，最易选用下列哪种检测器（ B ） A、火焰光度检测器 B、氢火焰离子化检测器 C、电子捕获检测器 D、热导池检测器

18、在气相色谱分析中，为了分离非极性的烃类化合物，一般选用以下哪类固定液（ A ） A、非极性固定液 B、强极性固定液 C、氢键型固定液 D、中等极性固定液 19、在气相色谱检测器中通用型检测器是( B ) A、氢火焰离子化检测器 B、热导池检测器 C、示差析光检测器 D、火焰光度检测器

20、在气液色谱中，色谱柱的使用上限温度取决于 ( D ) A、样品中沸点最高组分的沸点 B、样品中各组分沸点的平均值 C、固定液的沸点 D、固定液的最高使用温度

21、为了测量某组分的保留指数，气相色谱法一般采用的基准物是 ( C ) A、苯 B、正庚烷 C、正构烷烃 D、正丁烷和丁二烯 二、解释术语 程序升温

答：在分析过程中按一定速度提高柱温，从而克服恒温时低沸点组分出峰拥挤以致不能辨认，而高沸点组分在柱中拖延时间过长，甚至滞留于柱中而不能出峰的缺陷。 三、简述题

1、请写出气相色谱仪的五大组成部分，并简述每一部分的功能。

答：五大组成部分分别为：载气系统、进样系统、分离系统、检测系统和记录系统。 载气系统作用：提供气密性好、流速和流量稳定的载气。

进样系统作用：将液体或固体试样，在进入色谱柱前迅速气化，然后定量的进到色谱柱中 分离系统（色谱柱）作用：完成色谱待分离组分的分离 检测系统作用：将载气里被测组分的量转化为易于测量的电信号 记录系统作用：自动记录由监测器输出的电信号

2、什么是程序升温？在什么情况下应用程序升温？它有什么优点？

答：程序升温即在分析过程中按一定速度提高柱温。优点：克服恒温时低沸点组分出峰拥挤以致不能辨认，而高沸点组分在柱中拖延时间过长，甚至滞留于柱中而不能出峰的缺陷。适用情况：沸程宽的多组分混合物。 3、简要说明气相色谱分析的基本原理

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答：借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。 气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。 4、质谱仪由哪几部分组成，各部分的作用是什么。

答：质谱仪包括进样系统、离子源、质量分析器、检测器和真空系统。其中以离子源、质量分析器和离子检测器为核心，且必须处于高真空状态。进样系统，将样品气化为蒸气送入质谱仪离子源中。样品在进样系统中被适当加热后转化为即转化为气体。离子源是使试样分子在高真空条件下离子化的装置。电离后的分子因接受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子和中性粒子。质量分析器是将离子源产生的离子按m/z大小顺序分离，顺序到达检测器产生检测信号而得到质谱图。相当于光谱仪中的单色器。检测器，通常以电子倍增管检测离子流；真空系统使离子源、质量分析器、检测器处于高真空状态。 四、案例分析题

1、拟除虫菊酯类农药是一类广谱性杀虫剂，具有高效、低毒、低残留等优点，近些年来广泛用于茶园虫害的防治。茶叶中多种拟除虫菊酯类农药残留量的可用GC-MS法进行测定。有研究者采用HP-5毛细管色谱柱（25 m×0.25 mm×0.33μm），以高纯氦气（纯度99.999%）为载气，设置流速为0.8mL进行分析。设定的升温程序如下：柱温50℃保留1 min，以10℃/min升至140℃，保留1 min，再以20℃/min升至280℃，保留20 min。质谱电离方式EI；电离能量70 eV；采集方式SIM；选择离子163、181、183、225m/z；进样量1μL。根据此案例回答以下问题：

问：（1）色谱柱温选择的原则是什么？什么叫程序升温，程序升温有什么优点？根据本研究设定的升温程序预计分析一个茶叶样品需要多少时间？

答：柱温选择的原则如下：（a）柱温应控制在固定液的最高使用温度和最低使用温度范围之内；（b）使最难分离的组分有尽可能好的分离前提下，采取适当低的柱温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度；（c）柱温一般选择在组分平均沸点左右；（d）组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。

程序升温是指在分析过程中按一定速度提高柱温，可以克服恒温时低沸点组分出峰拥挤以致不能辨认，而高沸点组分在柱中拖延时间过长，甚至滞留于柱中而不能出峰的缺陷。程序升温不仅可以改善分离，而且可以缩短分析时间。

根据本研究设定的升温程序预计分析一个茶叶样品需要37min。

（2）本实验中质谱电离方式为EI，采用选择离子碎片进行定性和定量分析。请简述质谱仪器离子源的作用？常见离子源各有什么特点？

答：质谱离子源是质谱仪的核心，它的作用是使试样中的原子、分子电离成离子。常见离子源有电子离子源EI、化学电离源CI、电喷雾电离源ESI和基质辅助激光解析离子源MALDI。EI离子源的离子产率高，稳定性好，是目前最为常用的离子源，但对于不稳定的有机化合物，往往会使绝大多数分子都生成碎片离子，使分子离子峰很少甚至消失。CI

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离子源一般有较强的准分子离子峰，碎片离子峰较少，质谱图相对简化，容易解析。ESI离子源适用于精细研究，如药物和蛋白质。MALDI离子源准分子离子峰很强，且碎片离子少，通常用于飞行时间质谱，特别适合测定多肽、蛋白质、DNA片段、多糖等的相对分子质量。

（3）质谱仪中所有部分均要处于高度真空的条件下(10-4-10-6托或mmHg柱)，其作用是什么？如果真空度不够会出现哪些问题？

答：质谱仪中所有部分均要处于高度真空的条件下其作用是减少离子碰撞损失。真空度不够，将会引起：（a）大量氧会烧坏离子源灯丝；（b）引起其它分子离子反应，使质谱图复杂化；（c）干扰离子源正常调节；（d）用作加速离子的几千伏高压会引起放电。

液相色谱法

一、选择题

1、在液-液分配色谱中，下列哪对固定相/流动相的组成符合反相色谱形式？( D ) A、石蜡油/正己烷 B、石油醚/苯 C、甲醇/水 D、氯仿/水

2、在液-液分配色谱中，下列哪对固定相/流动相的组成符合正相色谱形式？( A ) A、甲醇/石油醚 B、氯仿/水 C、石蜡油/正己烷 D、甲醇/水

3、在中性氧化铝吸附柱上，以极性溶剂作流动相，下列物质中先流出色谱柱的是( A ) A、正丁醇 B、正己烷 C、苯 D、甲苯 4、离子交换色谱适用于分离( B )

A、非电解质 B、电解质 C、小分子有机物 D、大分子有机物 5、欲用吸附色谱法分离极性较强的组分，应采用( D ) A、活性高的固定相和极性强的流动相 B、活性高的固定相和极性弱的流动相 C、活性低的固定相和极性弱的流动相 D、活性低的固定相和极性强的流动相

6、用氧化铝吸附剂分离碱性物质，可选择( B )

A、酸性氧化铝 B、中性或碱性氧化铝 C、中性或酸性氧化铝 D、以上三种均可用 7、液-固色谱法中，样品各组分的分离依据是( D ) A、各组分的化学性质不同 B、各组分在流动相的溶解度不同 C、各组分的挥发性不同

D、吸附剂对各组分的吸附力不同

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8、在高效液相色谱中，下列检测器能适用于梯度洗脱的是( AB ) A、紫外光度检测器 B、荧光检测器 C、示差折光检测器 D、电导检测器 9、用高效液相色谱法分析维生素，应选用何种检测器较好？( A ) A、紫外光度检测器 B、氢焰检测器 C、火焰光度检测器 D、示差折光检测器

10、用高效液相色谱法测定生物样品中的Cl-、PO43-、C2O42-的含量，应选择何种检测器最佳？( D )

A、紫外光度检测器 B、荧光检测器 C、示差折光检测器 D、电导检测器

11、高效液相色谱法的分离效能比经典液相色谱法高，主要原因是( C ) A、载液种类多 B、操作仪器化 C、采用高效固定相 D、采用高灵敏度检测器 12、在高效液相色谱中，通用型检测器是( C )

A、紫外光度检测器 B、荧光检测器 C、示差折光检测器 D、电导检测器 13、采用正相分配色谱( A )

A、流动相极性应小于固定相极性 B、适于分离极性小的组分 C、极性大的组分先出峰 D、极性小的组分后出峰 14、反相液-液分配色谱是( A )

A、流动相为极性，固定相为非极性 B、流动相为非极性，固定相为极性 C、流动相为极性，固定相为极性 D、流动相为非极性，固定相为非极性 15、高效液相色谱法中，对于极性组分，当增大流动相的极性，可使其保留值( C ) A、不变 B、增大 C、减小 D、增大或减小

16、梯度洗脱是将两种或两种以上性质不同但能互溶的溶剂，按一定的程序连续改变其配比进行洗脱，此方式可改变( AC ) 此题多选

A、流动相的极性 B、流动相的温度 C、被测组分的分离效率 D、流动相的流速 17、选择色谱分离方法的主要根据是试样中相对分子质量的大小、在水中和有机相中的溶解性、极性、稳定性以及化学结构等物理性质和化学性质。对于相对分子质量高于2000的，则首先考虑（ B ）

A、气相色谱 B、空间排阻色谱 B、离子交换色谱 D、液液分配色谱

18、选择色谱分离方法的主要根据是试样中相对分子质量的大小、在水中和有机相中的溶解性、极性、稳定性以及化学结构等物理性质和化学性质。挥发性比较好，加热又不易分解的样品，则首先考虑（ A ）

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A、气相色谱 B、空间排阻色谱 B、离子交换色谱 D、液液分配色谱

19、正己烷、正己醇和苯在正相色谱中的洗脱顺序依次为（ C ） A、正己烷先流出，然后是正己醇，苯最后流出 B、正己醇先流出，然后是正己烷，苯最后流出 C、正己烷先流出，然后是苯，正己醇最后流出 D、正己醇先流出，然后是苯，正己烷最后流出

20、正己烷、正己醇和苯在反相色谱中的洗脱顺序依次为（ D ） A、正己烷先流出，然后是正己醇，苯最后流出 B、正己醇先流出，然后是正己烷，苯最后流出 C、正己烷先流出，然后是苯，正己醇最后流出 D、正己醇先流出，然后是苯，正己烷最后流出 二、解释术语 1、化学键合固定相

答：通过化学反应把各种不同的有机基团键合到硅胶（载体）表面而形成的固定相。 2、梯度洗脱

答：在分离过程中使用两种或两种以上的不同极性的溶液为流动相，通过不断改变它们之间的比例，从而使流动相的强度、极性、pH或离子强度相应的改变，从而使各组分以它们的最佳k’值通过色谱柱，达到高的分离效果。 三、简述题

1、请写出液相色谱仪的四大组成部分，并简述每一部分的功能。

答：五大组成部分分别为：高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统和记录系统。高压输液系统作用：将溶剂储存器中的流动相以高压形式连续不断地送入液路系统。进样系统作用：把分析试样有效地送入色谱柱上进行分离。

分离系统（色谱柱）作用：完成色谱待分离组分的分离。检测系统作用：将载气里被测组分的量转化为易于测量的电信号。记录系统作用：自动记录由监测器输出的电信号。 2、什么是梯度洗脱？在什么情况下应用梯度洗脱？它有什么优点？

答：梯度洗脱概念：在分离过程中使用两种或两种以上的不同极性的溶液为流动相，通过不断改变它们之间的比例，从而使流动相的强度、极性、pH或离子强度相应的改变，从而使各组分以它们的最佳k’值通过色谱柱，达到高的分离效果，缩短分析时间。一般在组分的k’值相差大的情况下应用梯度洗脱。优点：各种组分能以它们的最佳k’值通过色谱柱，达到高的分离效果，缩短分析时间。

3、什么叫化学键合色谱？与液-液色谱相比有何优点？

答：通过化学反应，将固定液键合到载体表面，此种固定相称为化学键合固定相；采用化学键合固定相的色谱法，称为化学键合色谱。与液-液分配色谱相比，键合色谱法的主要优

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点：(1)化学键合固定相非常稳定，在使用过程中不流失。(2)适宜用梯度淋洗。(3)适合于k范围很宽的样品。(4)由于键合到载体表面官能团，即可是非极性的，也可是极性的，因此应用面广。 四、案例分析题

1、 “苏丹红”是一种化学染色剂。它的化学成份中含有一种叫萘的化合物，该物质具有偶氮结构，由于这种化学结构的性质决定了它具有致癌性，对人体的肝肾器官具有明显的毒性作用。1995年欧盟等国家已禁止其作为色素在食品中进行添加，对此我国也明文禁止。但由于其染色鲜艳，少数食品生产和加工过程中还在违法使用苏丹红，导致严重的安全隐患。综合运用所学化学知识，试设计鸭蛋中苏丹红的分析检测方案。

信息：苏丹红为亲脂性偶氮化合物，主要包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四种类型，苏丹红Ⅰ号：1-苯基偶氮-2-萘酚；苏丹红Ⅱ号：1-[(2,4-二甲基苯)偶氮]-2-萘酚；苏丹红Ⅲ号：1-[4-(苯基偶氮)苯基]偶氮-2-萘酚；苏丹红Ⅳ号：1-2-甲基-4-[(2-甲基苯)偶氮]苯基偶氮-2-萘酚。 答：非唯一方法，只要基本原理正确，有比较详细的步骤，即可给12分以上；如果步骤过于简略或者有明显错误出现，则给9-11分；如果基本原理不明白，实验步骤不清晰，则给6-8分；其他情况给0-5分。如果给出多个方法，则按照最高原则给分。 如：用液相色谱进行分析检测

（1）试剂与仪器：高效液相色谱仪，紫外检测器（或二极管阵列检测器），C18色谱柱；分析天平，离心机，0.45μm滤膜，移液枪等；苏丹红Ⅰ、苏丹红Ⅱ、苏丹红Ⅲ、苏丹红Ⅳ标准品。乙腈，甲醇等溶剂。

（2）提取：将鸭蛋用打浆机或粉碎机磨细，将着色剂经乙腈提取后，过滤，然后将滤液用反相高效液相色谱进行色谱分析。

（3）色谱分离条件：如流动相采用等度洗脱，V(乙腈)∶V(水)=85∶15，流速为1. 0 mL/min，进样量为40μL；检测波长为510 nm；柱温30℃。

（4）标准曲线及样品分析：将一定量的苏丹红Ⅰ、苏丹红Ⅱ、苏丹红Ⅲ、苏丹红Ⅳ等标准品溶于乙腈中配成已知浓度的乙腈溶液，测出各物质的出峰时间，并配制具有浓度梯度的5个标准工作溶液的测定值绘制标准曲线。将制好的样品过 0.45μm的膜装入自动进样器的小瓶后进行液相色谱测定。由标准曲线求其浓度C。 30

若能觅得一方喜欢的山水，在空旷的风里，种上淡暖如许，清欢如许。我愿用无尘的诗句，沾染些许晨露，轻叩那些老去的时光，让曾经的你我，重走一遍依旧开满鲜花的小径。时光里的我们，不说话。只是凝望着彼此旧时的模样，任凭花落清溪，任凭日暮烟霞。 陌上的时光，匆匆如流。指尖，一直贪恋着世间所有的暖香。而那些没有着落过往，早已随风而散。往事已旧，一切，终会在念与不念，忘与不忘之间，莞尔一笑，变得风轻云淡。 31

岁月的风，就这样翩跹而过。还好，总有一些不离不弃的相伴，安暖着岁月的荣辱沧桑。然后，在玲珑的小字里尘埃落定。珍惜着，不早也不晚的缘分。愿你永远在我文字的四季，可以与那些草木葳蕤的深情一样，青青又青青。 纵使某天，错过了所有，只剩下一个人忧伤，也不要怪罪时光。时光里那些牵过的手，给错的爱，都是情不由衷。开始与结束，一样美丽。我们应该，原谅时光，记住爱！ 那些过往里的施与舍，恩与惠，何必计较太多。我们在山水间喂养清风，在草木间描摹明月，云淡风轻一天又一天。任凭年华一去不返，依旧无怨无悔，不负岁月，不负时光。 那些风花雪月的重逢与离别，终将陨落在时光深处，被过往的烟尘一一覆盖。当时光里，那些被岁月漂白的光阴，再回首时，风住尘香，缘已渺渺，我们也不必遗憾。苍茫处，风景依旧，繁华笙歌，人事无恙。那些散落在流年深处的芬芳，也是依旧静美如初，相宜静好。 不如，安静着，于寂寂红尘中，为自己开一扇般若门，将一切浮云过往都放逐在红尘之外，只留一颗琉璃心，只守一池为我而开的莲荷，一粥一饭，一笔一墨，闲渡流年。 未来的路，那么远。从未想过会遇见谁，也从未想过会错过谁。今朝，一壶浊酒，一扑流萤，几许明媚，几许嫣然，我依然是那个朴素的琉璃女子。不敷衍，不趋势，简单的行走，简单的生活，简单的爱与被爱。 当时光里，那些被光阴漂白的过往，再回首时，风住尘香，缘已渺渺，我们也不必遗憾。苍茫处，风景依旧，繁华笙歌，人事无恙。那些散落在流年深处的芬芳，也是依旧静美如初，相宜静好。 若是，光阴辞去旧年，初心不改。我依然愿意，在心里种半亩花田，在文字里养一个春天。这样，无论你来不来，在不在，我都一样安静的开落。那样，你偶尔回眸，看到的风景，都是春天般，含着香，透着暖。 喜欢让心在那一刻，静如菩提明镜。那么，且许我一程走旧的岁月，温一壶经年的雨水，煮一段曾经的往事，不提花开，不说花落。就让那所有的喜怒哀乐，淡暖清欢，如茶般，氤氲出缕缕清香。而你我，亦愈来愈通透，有了茶的芬芳，即使喝到无味，亦有一股回甘，令人回味留恋。 桃花酿酒，醉了光阴。春水煎茶，赴了风雅。我人生四季，永远是那一抹剔透的琉璃色，不必虚张，不必声势，只做安静的自己，善待生命里遇见的一切，感恩并珍重，且温柔的对待。 若有一天，我们隔着茫茫人海，穿过人流车流，你是否会一眼将我认出，并且微笑着喊出我的名字。 若有一天，经年的路口，人烟渺渺。你是否会收集所有花香，用思念为我铺一条洒满落花的小路。那些失落的前尘往事，你是否愿意陪我一一捡拾，然后一起装帧成流年里最美的那一册画卷。 人生云水一梦，寻一份清幽，养一颗禅心。那些迎面而来的风景，让我们微笑着迎接，并且一一纳入流年的画卷。 愿世间美好，都是恰逢其时。至于那些聚了又散的人或事，淡记就好。或许，终有一天，心归宁静，从容朴素。 那么，我便在南山寻一处清幽。春来，采一壶桃花，酿一壶三生三世。夏来，养一池荷，掬一捧莲子醉清风。秋来，邀一缕秋风，修篱种菊，种下一个人的浮世清欢，种下一些心悦的小情绪。 32

曾经的往事，不提花开，不说花落。就让那所有的喜怒哀乐，淡暖清欢，如茶般，氤氲出缕缕清香。而你我，亦愈来愈通透，有了茶的芬芳，即使喝到无味，亦有一股回甘，令人回味留恋。 桃花酿酒，醉了光阴。春水煎茶，赴了风雅。我人生四季，永远是那一抹剔透的琉璃色，不必虚张，不必声势，只做安静的自己，善待生命里遇见的一切，感恩并珍重，且温柔的对待。 若有一天，我们隔着茫茫人海，穿过人流车流，你是否会一眼将我认出，并且微笑着喊出我的名字。 若有一天，经年的路口，人烟渺渺。你是否会收集所有花香，用思念为我铺一条洒满落花的小路。那些失落的前尘往事，你是否愿意陪我一一捡拾，然后一起装帧成流年里最美的那一册画卷。 人生云水一梦，寻一份清幽，养一颗禅心。那些迎面而来的风景，让我们微笑着迎接，并且一一纳入流年的画卷。 愿世间美好，都是恰逢其时。至于那些聚了又散的人或事，淡记就好。或许，终有一天，心归宁静，从容朴素。 那么，我便在南山寻一处清幽。春来，采一壶桃花，酿一壶三生三世。夏来，养一池荷，掬一捧莲子醉清风。秋来，邀一缕秋风，修篱种菊，种下一个人的浮世清欢，种下一些心悦的小情绪。冬来，红泥小炉煮一杯绿蚁酒，邀月，邀你，浅酌，微醺，共守流年。 33

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