仪器分析练习题及答案

《仪器分析》习题及解答

无机及分析化学教研室编

第一部分：仪器分析练习题及答案 第2章 气相色谱分析

一．选择题

1.在气相色谱分析中, 用于定性分析的参数是 ( ) A 保留值 B 峰面积 C 分离度 D 半峰宽 2. 在气相色谱分析中, 用于定量分析的参数是 ( ) A 保留时间 B 保留体积 C 半峰宽 D 峰面积

3. 使用热导池检测器时, 应选用下列哪种气体作载气, 其效果最好？ ( ) A H2 B He C Ar D N2 4. 热导池检测器是一种 ( ) A 浓度型检测器 B 质量型检测器 C 只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器 D 只对含硫、磷化合物有响应的检测器

5. 使用氢火焰离子化检测器, 选用下列哪种气体作载气最合适？ ( ) A H2 B He C Ar D N2

6、色谱法分离混合物的可能性决定于试样混合物在固定相中（ ）的差别。 A. 沸点差， B. 温度差， C. 吸光度， D. 分配系数。 7、选择固定液时，一般根据（ ）原则。

A. 沸点高低， B. 熔点高低， C. 相似相溶， D. 化学稳定性。 8、相对保留值是指某组分2与某组分1的（ ）。

A. 调整保留值之比，B. 死时间之比， C. 保留时间之比， D. 保留体积之比。 9、气相色谱定量分析时（ ）要求进样量特别准确。 A.内标法；B.外标法；C.面积归一法。 10、理论塔板数反映了（ ）。

A.分离度； B. 分配系数； C．保留值； D．柱的效能。 11、下列气相色谱仪的检测器中，属于质量型检测器的是（ ） A．热导池和氢焰离子化检测器； B．火焰光度和氢焰离子化检测器； C．热导池和电子捕获检测器； D．火焰光度和电子捕获检测器。

12、在气-液色谱中，为了改变色谱柱的选择性，主要可进行如下哪种（些）操作？（ ） A. 改变固定相的种类 B. 改变载气的种类和流速 C. 改变色谱柱的柱温 D. （A）、（B）和（C） 13、进行色谱分析时，进样时间过长会导致半峰宽（ ）。 A. 没有变化， B. 变宽， C. 变窄， D. 不成线性 14、在气液色谱中，色谱柱的使用上限温度取决于（ ）

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

15、分配系数与下列哪些因素有关（ ）

2

A.与温度有关；B.与柱压有关；C.与气、液相体积有关；D.与组分、固定液的热力学性质有关。 二、填空题

1.在一定温度下, 采用非极性固定液，用气-液色谱分离同系物有机化合物, ____________先流出色谱柱, _________后流出色谱柱。

2.气相色谱定量分析中对归一化法要求的最主要的条件是_________________ ____________________________________________。

3.气相色谱分析中, 分离非极性物质, 一般选用_________________固定液, 试样中各组分按________________分离, _____________的组分先流出色谱柱, ______________的组分后流出色谱柱。

4.在一定的测量温度下,采用非极性固定液的气相色谱法分离有机化合物, _______________先流出色谱柱, _______________后流出色谱柱。

5.气相色谱分析中, 分离极性物质, 一般选用______________固定液, 试样中各组分按__________________分离, __________________的组分先流出色谱柱, ____________的组分后流出色谱柱。

6、在气相色谱中，常以 和 来评价色谱柱效能，有时也用 、 表示柱效能。

7、在线速度较低时，_____________项是引起色谱峰扩展的主要因素，此时宜采用相对分子量_______的气体作载气，以提高柱效。

8、在一定的温度和压力下，组分在固定相和流动相之间的分配达到的平衡，随柱温柱压变化，而与固定相及流动相体积无关的是________________________。如果既随柱温、柱压变化、又随固定相和流动相的体积而变化，则是___________________________。 9、描述色谱柱效能的指标是___________，柱的总分离效能指标是__________。 10、气相色谱的浓度型检测器有 ， ；质量型检测器有 ， ；其中TCD使用 气体时灵敏度较高；FID对_________ 的测定灵敏度较高；ECD

只对 有响应。 三．判断题

1．组分的分配系数越大，表示其保留时间越长。 （ ） 2．速率理论给出了影响柱效的因素及提高柱效的途径。 （ ） 3．在载气流速比较高时，分子扩散成为影响柱效的主要因素。 （ ）

4．分析混合烷烃试样时，可选择极性固定相，按沸点大小顺序出峰。 （ ） 5．在色谱分离过程中，单位柱长内，组分在两相向的分配次数越多，分离效果越好。（ ） 6．根据速率理论，毛细管色谱高柱效的原因之一是由于涡流扩散项A = 0。 （ ） 7．采用色谱归一化法定量的前提条件是试样中所有组分全部出峰。 （ ） 8．色谱外标法的准确性较高，但前提是仪器稳定性高和操作重复性好。 （ ） 9．毛细管气相色谱分离复杂试样时，通常采用程序升温的方法来改善分离效果。（ ） 10．毛细管色谱的色谱柱前需要采取分流装置是由于毛细管色谱柱对试样负载量很小；柱后采用“尾吹”装置是由于柱后流出物的流速太慢。 （ ） 答案 一．选择题：

1. A 2. D 3. A 4. A 5. D 6、D 7 C 8 A 9 B 10 D 11B 12 D 13B 14D 15D 二．填空题

1.低碳数的有机化合物； 高碳数的有机化合物。

2.试样中所有组分都要在一定时间内分离流出色谱柱，且在检测器中产生信号。

3

3.非极性； 沸点的高低； 沸点低； 沸点高。 4.低沸点的有机化合物； 高沸点的有机化合物。 5.极性； 极性的大小； 极性小； 极性大。

6、理论塔板数（n）,理论塔板高度(H) ，单位柱长(m) ，有效塔板理论数(n有效) 7. 分子扩散，大 8. 分配系数，容量因子 9. 理论塔板数，分离度

10. TCD，ECD；FID，FPD；氢气或者氦气；大多有机物；有电负性的物质。 三．判断题

1?、2?、3?、4?、5?、6?、7?、8?、9?、10?

第3章 高效液相色谱分析

一、选择题

1．液相色谱适宜的分析对象是（ ）。

A 低沸点小分子有机化合物 B 高沸点大分子有机化合物 C 所有有机化合物 D 所有化合物 2．在液相色谱中，梯度洗脱适用于分离（ ）。

A 异构体 B 沸点相近，官能团相同的化合物 C 沸点相差大的试样 D 极性变化范围宽的试样 3吸附作用在下面哪种色谱方法中起主要作用（ ）。

A 液一液色谱法 B 液一固色谱法 C 键合相色谱法 D 离子交换法 4．在液相色谱中，提高色谱柱柱效的最有效途径是（ ）。

A 减小填料粒度 B 适当升高柱温 C 降低流动相的流速 D 增大流动相的流速 5．液相色谱中通用型检测器是（ ）。

A 紫外吸收检测器 B 示差折光检测器 C 热导池检测器 D 荧光检测器 6．高压、高效、高速是现代液相色谱的特点，采用高压主要是由于（ ）。 A 可加快流速，缩短分析时间 B 高压可使分离效率显著提高

C 采用了细粒度固定相所致 D 采用了填充毛细管柱

7．在液相色谱中，下列检测器可在获得色谱流出曲线的基础上，同时获得被分离组分的三维彩色图形的是（ ）。

A 光电二极管阵列检测器 B 示差折光检测器 C 荧光检测器 D 电化学检测器 8．液相色谱中不影响色谱峰扩展的因素是（ ）。

A 涡流扩散项 B 分子扩散项 C 传质扩散项 D 柱压效应 9．在液相色谱中，常用作固定相又可用作键合相基体的物质是（ ）。 A 分子筛 B 硅胶 C 氧化铝 D 活性炭

10．样品中各组分的出柱顺序与流动相的性质无关的色谱是（ ）。 A 离子交换色谱 B 环糊精色谱 C 亲和色谱 D 凝胶色谱 11．在液相色谱中，固体吸附剂适用于分离（ ）。

A 异构体 B 沸点相近，官能团相同的颗粒 C 沸点相差大的试样 D 极性变换范围 12水在下述色谱中，洗脱能力最弱（作为底剂）的是（ ）。

A 正相色谱法 B 反相色谱法C 吸附色谱法 D 空间排斥色谱法 13．在下列方法中，组分的纵向扩散可忽略不计的是（ ）。

A 毛细管气相色谱法 B 高效液相色谱法 C 气相色谱法 D 超临界色谱法 14. 下列用于高效液相色谱的检测器，（ ）检测器不能使用梯度洗脱。

A、紫外检测器 B、荧光检测器 C、蒸发光散射检测器 D、示差折光检测器 15. 高效液相色谱仪与气相色谱仪比较增加了（ ）

A、恒温箱 B、进样装置 C、程序升温 D、梯度淋洗装置 三、填空题

4

1．高效液相色谱中的 技术类似于气相色谱中的程序升温，不过前者连续改变的是流动相的 ，而不是温度。

2．在液－液分配色谱中，对于亲水固定液采用 流动相，即流动相的极性 _______________固定相的极性称为正相分配色谱。

3．正相分配色谱适用于分离 化合物、极性 的先流出、极性 的后流出。

4．高压输液泵是高效液相色谱仪的关键部件之一，按其工作原理分为 和 两大类。

5．离子对色谱法是把 加人流动相中，被分析样品离子与 生成中性离子对，从而增加了样品离子在非极性固定相中的 ，使 增加，从而改善分离效果。

6．高效液相色谱的发展趋势是减小 和 以提高柱效。

7．通过化学反应，将 键合到 表面，此固定相称为化学键合固定相。 8．在液相色谱中， 色谱特别适合于分离异构体， 洗脱方式适用于分

离极性变化范围宽的试样。 19．用凝胶为固定相，利用凝胶的 与被分离组分分子 间的相对大小关系，而分离、分析的色谱法，称为空间排阻（凝胶）色谱法。凝胶色谱的选择性只能通过选择合适的 来实现。

10．在正相色谱中，极性的 组分先出峰，极性的 组分后出峰。 三、判断题

1．利用离子交换剂作固定相的色谱法称为离子交换色谱法。 （ ） 2．高效液相色谱适用于大分子，热不稳定及生物试样的分析。 （ ） 3．离子色谱中，在分析柱和检测器之间增加了一个“抑制柱”，以增加洗脱液本底电导。 （ ）

4．反相分配色谱适于非极性化合物的分离。 （ ） 5．高效液相色谱法采用梯度洗脱，是为了改变被测组分的保留值，提高分离度。（ ） 6．示差折光检测器是属于通用型检测器，适于梯度淋洗色谱。 （ ） 7．化学键合固定相具有良好的热稳定性，不易吸水，不易流失，可用梯度洗脱。（ ） 8．液相色谱的流动相又称为淋洗液，改变淋洗液的组成、极性可显著改变组分分离效果。（ ）

9．高效液相色谱柱柱效高，凡是能用液相色谱分析的样品不用气相色谱法分析。（ ） 10．正相键合色谱的固定相为非（弱）极性固定相，反相色谱的固定相为极性固定相。 （ ） 答案

一、选择题

1 B 2D 3B 4 A 5B 6 C 7 A 8B 9B 10D 11A 12B 13B 14.D 15.D 二、填空题

1．梯度洗脱；组成与极性 2．疏水性；小于 3．极性；小；大 4．恒流泵；恒压泵

5．离子对试剂；离子对试剂；溶解度；分配系数 6．填料粒度；柱径 7．固定液；载体 8．吸附；梯度

9．孔径；尺寸；固定相 10．小；大 三、判断题

5

1?、2?、3?、4?、5?、6?、7?、8?、9?、10?

第4章 电位分析法

一、选择题

1．下列参量中，不属于电分析化学方法所测量的是 ( ) A 电动势 B 电流 C 电容 D 电量 2．列方法中不属于电化学分析方法的是 ( )

A 电位分析法 B 伏安法 C 库仑分析法 D 电子能谱 3．分电解池阴极和阳极的根据是 ( )

A 电极电位 B 电极材料 C 电极反应 D 离子浓度 4．H玻璃电极膜电位的产生是由于 ( ) A 离子透过玻璃膜 B 电子的得失

C 离子得到电子 D 溶液中H+和硅胶层中的H+发生交换 5．璃电极IUPAC分类法中应属于 ( )

A 单晶膜电极 B 非晶体膜电极 C 多晶膜电极 D 硬质电极 6．测定溶液pH时，所用的参比电极是： ( )

A 饱和甘汞电极 B 银-氯化银电极 C 玻璃电极 D 铂电极

7．璃电极在使用前，需在去离子水中浸泡24小时以上，其目的是： ( ) A 清除不对称电位 B 清除液接电位 C 清洗电极 D 使不对称电位处于稳定 8．体膜离子选择电极的灵敏度取决于 ( )

A 响应离子在溶液中的迁移速度 B 膜物质在水中的溶解度 C 行营离子的活度系数 D 晶体膜的厚度

9．氟离子选择电极测定溶液中F-离子的含量时，主要的干扰离子是 ( )

A Cl- B Br- C OH- D NO3-

10．实验测定溶液pH值时，都是用标准缓冲溶液来校正电极，其目的是消除何种的影响。 ( )

A 不对称电位 B 液接电位 C 温度 D不对称电位和液接电位 11．pH玻璃电极产生的不对称电位来源于 ( )

+

A内外玻璃膜表面特性不同 B 内外溶液中H 浓度不同

+

C 内外溶液的 H 活度系数不同 D 内外参比电极不一样

12．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 ( ) A体积要大，其浓度要高 B 体积要小，其浓度要低 C 体积要大，其浓度要低 D 体积要小，其浓度要高 13．离子选择电极的电位选择性系数可用于 ( ) A估计电极的检测限 B 估计共存离子的干扰程度 C 校正方法误差 D 计算电极的响应斜率

14．在电位滴定中，以 E/V－V（E为电位，V 为滴定剂体积）作图绘制滴定曲线, 滴定终点为： ( )

A曲线的最大斜率（最正值）点 B 曲线的最小斜率（最负值）点 C 曲线的斜率为零时的点 D E /V 为零时的点 二、填空题 1．正负离子都可以由扩散通过界面的电位称为______, 它没有_______性和______性, 而渗透膜, 只能让某种离子通过, 造成相界面上电荷分布不均, 产生双电层，形成______电位。

-2．用氟离子选择电极的标准曲线法测定试液中F浓度时, 对较复杂的试液需要加入____________试剂, 其目的有第一________；第二_________；第三___________。

3．用直读法测定试液的pH值, 其操作定义可用式_____________________来表示。用pH玻璃电极测定酸度时, 测定强酸溶液时, 测得的pH比实际数值_______, 这种现象称为 ________。测定强碱时, 测得的pH值比实际数值______, 这种现象称为__________。

6

4．由LaF3单晶片制成的氟离子选择电极, 晶体中________是电荷的传递者, ________是固定在膜相中不参与电荷的传递, 内参比电极是________________, 内参比电极由_____________________组成。

5．在电化学分析方法中, 由于测量电池的参数不同而分成各种方法:测量电动势为______；测量电流随电压变化的是_____,其中若使用_______电极的则称为______； 测量电阻的方法称为__________；测量电量的方法称为_________。

6．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______________。 7．离子选择电极的选择性系数表明_______离子选择电极抗______离子干扰的能力。系数越小表明_______________________________________________。

8．离子选择电极用标准加入法进行定量分析时, 对加入的标准溶液要求体积要________，浓度要_____，目的是____________。 三、判断题

1．晶体膜电极具有很高的选择性，这是因为晶体膜只让特定离子穿透而形成一定的电位。（ ）

2．玻璃膜电极使用前必须浸泡24 h，在玻璃表面形成能进行H十离子交换的水化膜，故所有膜电极使用前都必须浸泡较长时间。 （ ）

3．离子选择电极的电位与待测离子活度成线形关系。 （ ）

4．改变玻璃电极膜的组成可制成对其他阳离子响应的玻璃电极。 （ ） 5．Kij称为电极的选择性系数，通常Kij<<1，Kij值越小，表明电极的选择性越高。（ ） 6．离子选择性电极的选择性系数在严格意义上来说不是一个常数，仅能用来评价电极的选择性并估算干扰离子产生的误差大小。 （ ）

7．待测离子的电荷数越大，测定灵敏度也越低，产生的误差越大，故电位法多用于低价离子测定。 （ ）

8．用总离子强度调节缓冲溶液（TISAB）保持溶液的离子强度相对稳定，故在所有电位测定方法中都必须加人TISAB。 （ ）

9．测定溶液的pH通常采用比较的方法，原因是由于缺乏标准的pH溶液。 （ ） 10．标准加人法中，所加人的标准溶液的体积要小，浓度相对要大。 （ ） 答案： 一、选择题

1C、2D、3A、4D、5B、6A、7D、8B、9C、10D、11A、12D、13B、14C 二、填空题

1．扩散电位； 强制； 选择； 膜（Donnan）。 2．总离子强度调节剂（TISAB）；

维持试样与标准试液有恒定的离子活度；

＋－

使试液在离子选择电极适合的pH范围内，避免H或OH干扰；

使被测离子释放成为可检测的游离离子。 3．； 偏高； 酸差； 偏低； 碱差或钠差。

－3＋

4．F；La； Ag|AgCl；0.1mol/LNaCl和0.1mol/LNaF溶液。

5．电位分析法； 伏安法；滴汞；极谱法； 电导分析法；库仑分析法。 6．待测试液；电动势 。

7．A；B；抗干扰的能力越强。 8．小；高；减小稀释效应。 三、判断题

1、2、3、4?、5?、6?、7?、8、9、10?、

第6章 库伦分析法

7

一、填空题

1. 库仑分析中为保证电流效率达到100%, 克服溶剂的电解是其中之一, 在水溶液中, 工作电极为阴极时, 应避免_____________, 为阳极时, 则应防止______________。

2. 在库仑分析中, 为了达到电流的效率为100%, 在恒电位方法中采用_______________，在恒电流方法中采用________________。

3. 库仑分析也是电解, 但它与普通电解不同, 测量的是电解过程中消耗的_________________因此, 它要求____________________为先决条件。

4. 法拉第电解定律是库仑分析法的理论基础，它表明物质在电极上析出的质量与通过电解池的电量之间的关系，其数学表达式为 _____________ 。

5. 恒电流库仑分析, 滴定剂由_______________________，与被测物质发生反应, 终点由________________来确定, 故它又称为___________________________。 二、选择题

1. 库仑滴定中加入大量无关电解质的作用是 ( )

A 降低迁移速度 B 增大迁移电流 C 增大电流效率 D 保证电流效率 100% 2. 库仑分析的理论基础是 ( )

A电解方程式 B 法拉第定律 C 能斯特方程式 D 菲克定律 3. 库仑滴定法的“原始基准”是 （ ）

A 标准溶液 B 基准物质 C 电量 D 法拉第常数

4. 控制电位库仑分析的先决条件是 ( )

A 100％电流效率 B 100％滴定效率 C 控制电极电位 D 控制电流密度 5. 库仑分析与一般滴定分析相比 （ ）

A 需要标准物进行滴定剂的校准 B 很难使用不稳定的滴定剂

C 测量精度相近 D 不需要制备标准溶液，不稳定试剂可以就地产生 答案： 一.填空题

1. 氢气析出；氧气产生

2. 恒定电位；加入辅助电解质。 3. 电量；100％的电流效率。 4. m = (M/nF) ×it

5. 电极反应产生； 化学指示剂或电化学方法； 库仑滴定法。 二、选择题

1.D 2. B 3.D 4.A 5.D

第8章 原子吸收光谱分析

一、选择题

1. 空心阴极灯的主要操作参数是 ( )

A 灯电流 B 灯电压 C 阴极温度 D 内充气体的压力

2. 在原子吸收测量中，遇到了光源发射线强度很高，测量噪音很小，但吸收值很低，难以读数的情况下，采取了下列一些措施，指出下列哪种措施对改善该种情况是不适当的 ( )

A 改变灯电流 B 调节燃烧器高度 C 扩展读数标尺 D 增加狭缝宽度 3.原子吸收分析对光源进行调制, 主要是为了消除 ( )

A 光源透射光的干扰 B 原子化器火焰的干扰 C 背景干扰 D 物理干扰

4. 影响原子吸收线宽度的最主要因素是 ( )

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 5. 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? ( )

A 盐酸 B 磷酸 C 钠 D 镁

6. 空心阴极灯中对发射线半宽度影响最大的因素是 ( )

A 阴极材料 B 阳极材料 C 内充气体 D 灯电流

8

7. 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 ( )

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 8.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 ( )

A 热变宽 B 压力变宽 C 自吸变宽 D 场致变宽

9. 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？ ( )

A 工作曲线法 B 内标法 C 标准加入法 D 间接测定法 10. 石墨炉原子化的升温程序如下： ( )

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

11. 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 ( )

A 释放剂 B 缓冲剂 C 消电离剂 D 保护剂 12. 空心阴极灯内充的气体是 ( )

A 大量的空气 B 大量的氖或氩等惰性气体 C 少量的空气 D 少量的氖或氩等惰性气体

13. 在火焰原子吸收光谱法中, 测定下述哪种元素需采用乙炔--氧化亚氮火焰 ( ) A

钠 B 钽 C 钾 D 镁

14. 在原子吸收光谱法分析中, 能使吸光度值增加而产生正误差的干扰因素是 ( )

A 物理干扰 B 化学干扰 C 电离干扰 D 背景干扰 15. 原子吸收分光光度计中常用的检测器是 ( )

A 光电池 B 光电管 C 光电倍增管 D 感光板 二、填空题

1．在原子吸收光谱中，为了测出待测元素的峰值吸收必须使用锐线光源，常用的是___________ 灯，符合上述要求。

2．空心阴极灯的阳极一般是 ____________, 而阴极材料则是__________________,管内通常充有 _________________。

3．在通常得原子吸收条件下，吸收线轮廓主要受__________和__________变宽得影响。 4．在原子吸收分光光度计中，为定量描述谱线的轮廓习惯上引入了两个物理量，即__________和__________。 5．原子化器的作用是将试样____________________，原子化的方法有____________________和____________________。

6．在原子吸收法中，由于吸收线半宽度很窄，因此测量___________________有困难，所以采用测量___________________来代替。

7．火焰原子吸收法与分光光度法，其共同点都是利用 ______ 原理进行分析的方法，但二者有本质区别，前者是 _________ ，后者是 _________ ，所用的光源，前者是 _________，后者是 _________ 。

8．在原子吸收法中, 提高空心阴极灯的灯电流可增加 ，但若灯电流过大, 则 随之增大, 同时会使发射线_________________。

3-9．原子吸收法测定钙时，为了抑制 PO4的干扰，常加入的释放剂为 _______ ；测定镁时，

3+3+

为了抑制 Al的干扰，常加入的释放剂为 ______ ；测定钙和镁时，为了抑制Al的干扰，常加入保护剂 ________ 。 10．原子吸收分光光度计的氘灯背景校正器，可以扣除背景的影响，提高分析测定的灵敏度，其原因是 _____________________________________________。 三、判断题

1．原子吸收光谱是由气态物质中基态原子的内层电子跃迁产生的。 （ ） 2．实现峰值吸收的条件之一是：发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致。 （ ） 3．原子光谱理论上应是线光谱，原子吸收峰具有一定宽度的原因主要是由于光栅的分光能力不够所致。 （ ） 4．原子吸收线的变宽主要是由于自然变宽所导致的。 （ ）

9

5．在原子吸收光谱分析中，发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致，故原子吸收分光光度计中不需要分光系统。 （ ） 6．空心阴极灯能够发射待测元素特征谱线的原因是由于其阴极元素与待测元素相同。（ ） 7．火焰原子化器的作用是将离子态原子转变成原子态，原子由基态到激发态的跃迁只能通过光辐射发生。 （ ）

8．根据玻耳兹曼分布定律进行计算的结果表明，原子化过程时，所有激发能级上的原子数之和相对于基态原子总数来说很少。 （ ） 9．石墨炉原子化法比火焰原子化法的原子化程度高，所以试样用量少。 （ ） 10．贫燃火焰也称氧化焰，即助燃气过量。过量助燃气带走火焰中的热量，使火焰温度降低，适用于易电离的碱金属元素的测定。 （ ） 答案： 一、选择题

1A、2A、3B、4D、5B、6D、7D、8B、9C、10C、11C、12D、13B、14D、15C 二、填空题 1．空心阴极灯

2．钨棒、待测元素、低压惰性气体

3．多普勒（热变宽） 劳伦茨（压力或碰撞） 4．谱线半宽度 中心频率

5．蒸发并使待测元素转化为基态原子蒸气 火焰原子化法 非火焰原子化法 6．积分吸收 峰值吸收

7．吸收 原子吸收 分子吸收 锐线光源 连续光源 8．发光强度，自吸，变宽

3+2+

9．La Sr EDTA 8-羟基喹啉

10．氘灯的连续辐射可被产生背景的分子吸收，基态原子也吸收连续辐射，但其吸收度可忽略

三、判断题

1?、2?、3?、4?、5?、6?、7?、8?、9?、10?

第9章 紫外吸收光谱分析

一、选择题

1. 在紫外－可见光度分析中极性溶剂会使被测物吸收峰 ( ) A 消失 B 精细结构更明显 C 位移 D 分裂

2. 紫外光度分析中所用的比色杯是用（ ）材料制成的。

A 玻璃 B 盐片 C 石英 D 有机玻璃

3. 下列化合物中，同时有，，跃迁的化合物是 ( ) A 一氯甲烷 B 丙酮 C 1,3-丁烯 D 甲醇

4. 许多化合物的吸收曲线表明，它们的最大吸收常常位于 200─400nm 之间，对这一光谱区应选用的光源为 ( ) A 氘灯或氢灯 B 能斯特灯 C 钨灯 D 空心阴极灯灯 5.助色团对谱带的影响是使谱带 ( ) A 波长变长 B 波长变短 C 波长不变 D 谱带蓝移

6.对化合物 CH3COCH=C(CH3)2的跃迁，当在下列溶剂中测定，谱带波长最短的是 ( )

A 环己烷 B 氯仿 C 甲醇 D 水

7.指出下列哪种不是紫外-可见分光光度计使用的检测器？ ( ) A 热电偶 B 光电倍增管 C 光电池 D 光电管 8.紫外-可见吸收光谱主要决定于 ( )

A 分子的振动、转动能级的跃迁 B 分子的电子结构

10

C 原子的电子结构 D 原子的外层电子能级间跃迁 二、填空题

1. 在分光光度计中，常因波长范围不同而选用不同材料的容器，现有下面三种材料的容器，各适用的光区为：(1) 石英比色皿用于 ___________(2) 玻璃比色皿用于 ___________ 2. 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. 紫外-可见分光光度测定的合理吸光范围应为 _______________ 。这是因为在该区间 _______ 。

4. 紫外－可见光分光光度计所用的光源是 __________ 和 ___________ 两种. 5. 在紫外-可见吸收光谱中, 一般电子能级跃迁类型为:

(1)______________跃迁, 对应________________光谱区 (2)______________跃迁, 对应________________光谱区 (3)______________跃迁, 对应________________光谱区 (4)______________跃迁, 对应________________光谱区 6.共轭二烯烃在己烷溶剂中

=219nm,改用乙醇作溶剂时λ

max

比219nm______, 原因

是该吸收是由_________跃迁引起,在乙醇中,该跃迁类型的激发态比基态的稳定性_______。 三、判断题

1．有机化合物在紫外一可见光区的吸收特性，取决于分子可能发生的电子跃迁类型，以及分子结构对这种跃迁的影响。 （ ）

2．不同波长的电磁波，具有不同的能量，其大小顺序为微波＞红外光＞可见光＞紫外光＞X射线。 （ ）

3．区分一化合物究竟是醛还是酮的最好方法是紫外光谱分析法。 （ ）

4．由共扼体系跃迁产生的吸收带称为K吸收带。 （ ）

5．紫外一可见吸收光谱是分子中电能能级变化产生的，振动能级和转动能级不发生变化。（ ）

6．极性溶剂一般使吸收带发生红移，使吸收带发生蓝移。 （ ） 7．在紫外光谱中，发色团指的是有颜色并在近紫外和可见区域有特征吸收的基团。（ ） 答案：

一、选择题

1C、2C、3B、4A、5A、6D、7A 8B 三、填空题

1.紫外区，可见区 2.可见区，紫外区

3. 200－800nm，浓度测量的相对误差较小 4.氕灯，钨灯

****

5.1）. ?─>?, 真空紫外; 2）. n─>?, 远紫外; 3）. ?─>?, 紫外; 4）. n─>?, 近紫外, 可见.

*

6. 大，?─>?，大 三、判断题

1?、2?、3?、4?、5?、6?、7?

11

第二部分：《仪器分析》（朱明华第四版）习题选解 第2章气相色谱分析

1．简要说明气相色谱分析的基本原理

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。

2．气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用?

答：气路系统、进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统．

气相色谱仪具有一个让载气连续运行的管路密闭的气路系统． 进样系统包括进样装置和气化室．其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化，然后快速定量地转入到色谱柱中．

8．为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标?

答：分离度同时体现了选择性与柱效能，即热力学因素和动力学因素，将实现分离的可能性和现实性结合起来。

9．能否根据理论塔板数来判断分离的可能性?为什么?

答：不能，有效塔板数仅表示柱效能的高低，柱分离能力发挥程度的标志，而分离的可能性取决于组分在固定相和流动相之间分配系数的差异。

20.在一根2 m长的硅油柱上,分析一个混合物,得到以下数据:苯、甲苯、及乙苯的保留时间分别为1’20“, 2‘2”及3’1“；半峰宽为6.33’’,8.73’’, 12.3’’，求色谱柱对每种组分的理论塔板数及塔板高度。

2

解：苯： n=5.54(tR/Y1/2)2=5.54×(80/6.33)=885 H=L/n=200/885=.23cm

2

甲苯： n=5.54 (tR/Y1/2)2=5.54×(122/8.73)=1082 H=L/n=200/1082=.18cm

2

乙苯： n=5.54 (tR/Y1/2)2=5.54×(181/12.3)=1200 H=L/n=200/1200=.17cm

21.

解：（1）从图中可以看出，tR2=17min, Y2=1min,

n = 16(tR2/Y2)2 =16×(17/1)2 = 4624

12

(2) t’R1= tR1- tM =14-1=13min t”R2=tR2 – tM = 17-1 = 16min

(3)相对保留值 α= t’R2/t’R1=16/13=1.231

通常对于填充柱，有效塔板高度约为0.1cm, L=16R2[[α/(α-1)]2﹒H有效

2

=16×1.5×[(1.231/(1.231-1)]2×0.1 =102.2cm ?1m

22.分析某种试样时，两个组分的相对保留值r21=1.11, 柱的有效塔板高度H=1mm，需要多长的色谱柱才能完全分离？

解： L=16R2[[α/(α-1)]2﹒H有效

2

=16×1.5×[(1.11/(1.11-1)]2×0.1 =366.6cm ?4m

-1

23.载气流量为25mL·min，进样量为0.5mL饱和苯蒸气，其质量经计算为0.11mg，得到的色谱峰的实测面积为384mV·s.求该热导检测器的灵敏度。 解：热导检测器是浓度型检测器，其灵敏度为：

-1

Sc=qv,oA/m= 25×384/60/0.11=1454.55mV·mL·mg

-1

24. 已知载气流量为20mL·min，放大器灵敏度1进样量为0.5mL饱和苯蒸气，其质量经计算为0.11mg，得到的色谱峰的实测面积为384mV·s.求该热导检测器的灵敏度。 25. 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

计算：（1）丁烯的分配比是多少？

（2）丙烯和丁烯的分离度是多少？

解： （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

26.某一气相色谱柱，速率方程中A, B, C的值分别为0.15cm, 0.36cm2.s-1和4.3 ×10-2s，计算最佳流速和最小塔板高度。

解：u最佳= (B/C)1/2 =(0.36/4.3 ×10-2)1/2=2.89cm.s-1 Hmin = A + 2(BC)1/2 = 0.15 + 2 ×(0.36 ×4.3 ×10-2)1/2 = 0.40cm 27.在一色谱柱上，测得各峰的保留时间如下： 组分 tR/min 空气 ０.６ 辛烷 13.9 壬烷 17.9 未知峰 15.4 求未知峰的保留指数。

解：将有关数据代入公式得：

I =[ (log14.8 – log13.3)/(log17.3-log13.3)+8] ×100=840.64

29.测得石油裂解气的气相色谱图（前面四个组分为经过衰减1/4而得到），经测定各组分的f 值并从色谱图量出各组分峰面积为： 出峰次序

空气 甲烷 二氧化碳 13

乙烯 乙烷 丙烯 丙烷 峰面积 校正因子f 34 0.84 214 0.74 4.5 1.00 278 1.00 77 1.05 250 1.28 47.3 1.36 用归一法定量，求各组分的质量分数各为多少？

解: 归一法计算公式：％ωi=Ai.fi×100／(A1f1+A2f2+...+Aifi+...+Anfn)

A1f1+A2f2+...+ A7f7 =(34×0.84+214×0.74++4.5×1.00+278×1.00) ×4

+77×1.05+250×1.28+47.3×1.36

=2342.86 各组分的质量分数为：

空气=34×4×0.84×100％／2342.86=4.88％ 甲烷=214×4×0.74×100％／2342.86=27.04％ 二氧化碳=4.5×4×1.00×100％／2342.86=0.77％ 乙烯=278×4×1.00×100％／2342.86=47.46％ 乙烷=77×1.05×100％／2342.86=3.45％ 丙烯=47.3×1.28×100％／2342.86=13.66％ 丙烷=47.3×1.36×100％／2342.6=2.75％

30.有一试样含甲酸、乙酸、丙酸及不少水、苯等物质，称取此试样1.055g。以环己酮作内标，称取环己酮0.1907g，加到试样中，混合均匀后，吸取此试液3mL进样，得到色谱图。从色谱图上测得各组分峰面积及已知的S’值如下表所示： 峰面积 响应值S’ 甲酸 1.4.8 0.261 乙酸 72.6 0.562 环己酮 133 1.00 丙酸 42.4 0.938 求甲酸、乙酸、丙酸的质量分数。

解：内标法计算公式：ωi=(Aifi/Asms)·(ms/m)×100% s=1/f 求得甲酸、乙酸、、环己酮、丙酸的校正因子分别为： 3.831; 1.779; 1.00; 1.07

代入质量分数的表达式中得到各组分的质量分数分别为： ω甲酸＝(14.8/133)×(0.1907/1.055) ×3.831 ×100% = 7.71% ω乙酸 = (72.6/133) ×(0.1907/1.055) ×1.779 ×100% = 17.55% ω丙酸＝(42.4/133) ×(0.1907/1.055) ×1.07 ×100% = 6.17%

第3章 高效液相色谱分析

3．在液相色谱中, 提高柱效的途径有哪些?其中最有效的途径是什么? 答：液相色谱中提高柱效的途径主要有：

（1）提高柱内填料装填的均匀性； （2）改进固定相：

（3）粒度; 选择薄壳形担体; 选用低粘度的流动相; （4）适当提高柱温

其中，减小粒度是最有效的途径。.

5．何谓正相色谱及反相色谱？在应用上有什么特点？

答：在色谱法中，流动相的极性小于固定液的极性，称为正相色谱；在色谱法中，流动相的极性大于固定液的极性，称为反相色谱。在应用上，正相色谱主要用于分离极性物质；反相色谱主要用于分离弱极性或非极性物质。

6．何谓化学键合固定相？它有什么突出的优点？

答：利用化学反应将固定液的官能团键合在载体表面形成的固定相称为化学键合固定相。

14

优点：固定相表面没有液坑,比一般液体固定相传质快的多；无固定相流失，增加了色谱柱的稳定性及寿命；可以键合不同的官能团，能灵活地改变选择性，可应用与多种色谱类型及样品的分析；有利于梯度洗提，也有利于配用灵敏的检测器和馏分的收集。 8．何谓梯度洗提？它与气相色谱中的程序升温有何异同之处？

答：在一个分析周期内，按一定程序不断改变流动相的组成或浓度配比，称为梯度洗提，是改进液相色谱分离的重要手段。

梯度洗提与气相色谱中的程序升温类似，但是前者连续改变的是流动相的极性、pH或离子强度，而后者改变的温度。

程序升温也是改进气相色谱分离的重要手段。

9．高效液相色谱进样技术与气相色谱进样技术有和不同之处？

答：在液相色谱中为了承受高压，常常采用停流进样与高压定量进样阀进样的方式．

第4章 电位分析法

2．何谓指示电极及参比电极？试各举例说明其作用

答：指示电极：用来指示溶液中离子活度变化的电极，其电极电位值随溶液中离子活度的变化而变化，在一定的测量条件下，当溶液中离子活度一定时，指示电极的电极电位为常数。例如测定溶液pH时，可以使用玻璃电极作为指示电极，玻璃电极的膜电位与溶液pH成线性关系，可以指示溶液酸度的变化。

参比电极：在进行电位测定时，是通过测定原电池电动势来进行的，电动势的变化要体现指示电极电位的变化，因此需要采用一个电极电位恒定，不随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化的电极作为基准，这样的电极就称为参比电极。例如，测定溶液pH时，通常用饱和甘汞电极作为参比电极。

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？ 答：离子选择性电极是以电位法测量溶液中某些特定离子活度的指示电极。各种离子选择性电极一般均由敏感膜及其支持体，内参比溶液，内参比电极组成，其电极电位产生的机制都是基于内部溶液与外部溶液活度不同而产生电位差。其核心部分为敏感膜，它主要对欲测离子有响应，而对其它离子则无响应或响应很小，因此每一种离子选择性电极都具有一定的选择性。

可用离子选择性电极的选择性系数来估量其选择性。 6．为什么一般来说，电位滴定法的误差比电位测定法小？ 答：直接电位法是通过测量零电流条件下原电池的电动势，根据能斯特方程式来确定待测物质含量的分析方法。而电位滴定法是以测量电位的变化为基础的，因此，在电位滴定法中溶液组成的变化、温度的微小波动、电位测量的准确度等对测量影响较小。

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. 解: 计算公式:

pH试=pH标+(E-E标)/0.059

(a) pH试 = 4.00 + (0.312-0.209)/0.059=5.75 (b) pH试 = 4.00 + (0.088-0.209)/0.059=1.95

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

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KBr-, Cl-=6×10-3. 解:已知 ni/njaj 相对误差%?Ki,j??100%a i

15

将有关已知条件代入上式得:

E% = 6×10-3 ×10-1/10-3 ×100=60%

11.某钠电极,其选择性系数KNa+,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? 解: 30 × aH+/10-3 < 0.03 aH+< 10-6 故: pH > 6

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. 解:已知:

1?0.12?4/(0.059?1000) Cx?C?(102?E/0.059?1)?1?(10?1)?1100

故:Cx = 2.73 × 10-3 mol.L-1

第6章 库伦分析法

2. 库仑分析法的基本依据是什么？为什么说电流效率是库仑分析发关键问题？在库仑分析中用什么方法保证电流效率达到100%？

答：根据法拉第电解定律，在电极上发生反应的物质的质量与通过该体系的电量成正比，因此可以通过测量电解时通过的电量来计算反应物质的质量，这即为库仑分析法的基本原理。 由于在库仑分析法中是根据通过体系的电量与反应物质之间的定量关系来计算反应物质的质量的，因此必须保证电流效率100%地用于反应物的单纯电极反应。

可以通过控制电位库仑分析和恒电流库仑滴定两种方式保证电流效率达到100%。 5. 在控制电位库仑分析法和恒电流库仑滴定中,是如何测定电量的? 解:在控制电位库仑分析法中,是用精密库仑计来测定电量的.

在恒电流库仑滴定中,由于电流是恒定的,因而通过精确测定电解进行的时间及电流强度,即可计算出电量.

7.在一硫酸铜溶液中,浸入两个铂片电极,接上电源,使之发生电解反应.这时在两铂片电极上各发生什么反应?写出反应式.若通过电解池的电流强度为24.75mA,通过电流时间为284.9s, 在阴极上应析出多少毫克铜? 解:阴极:Cu2+ + 2e = Cu↓

阳极: 4OH- - 4e = 2H2O + O2↑ 故: m = it ×MCu/（nF）

=24.74/1000×284.9×63.55/(2 ×96487) = 0.00232g=2.322mg

8. 10.00mL浓度越为0.01mol.L-1的 HCl溶液,以电解产生的OH-滴定此溶液,用pH计指示滴定时pH的变化,当到达终点时,通过电流的时间为6.90min,滴定时电流强度为20mA,计算此HCl溶液的浓度. 解:根据题意:

n=m/M =it/F= 20 ×10-3 ×6.90 ×60/96487 = 8.58 ×10-5mol 故: CHCl =c/V= 8.58×10-5/0.010=8.58×10-3mol.L-1

9.以适当方法将0.854g铁矿试样溶解并使之转化为Fe2+后,将此试液在-1.0V(vs.SCE)处,在铂阳极上定量地氧化为Fe3+,完成次氧化反应所需的电量以碘库仑计测定,此时析出的游离碘以0.0197 mol.L-1Na2S2O3标准溶液滴定时消耗26.30mL. 计算试样中Fe2O3的质量分数.

16

解: 1mol Fe2+ ~ 1mol e ~ 1/2mol I2 ~1mol S2O32- 1mol Fe2O3 ~ 2mol Fe ~ 2mol S2O32- 设试样中Fe2O3的摩尔数为x, 则: 1: 2 = x : (0.0197 ×26.30)

x = 2.59 ×10-4mol W% = 159.69 ×2.59 ×10-4 × 100/0.854 = 4.84%

第8章 原子吸收光谱分析

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？

答：锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源，如空心阴极灯。在使用锐线光源时，光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线的中心频率一致。这时发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形，即峰值吸收系数在此轮廓内不随频率而改变，吸收只限于发射线轮廓内。这样，求出一定的峰值吸收系数即可测出一定的原子浓度。

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？

答:不是.因为随着火焰温度升高,激发态原子增加,电离度增大,基态原子减少.所以如果太高,反而可能会导致测定灵敏度降低.尤其是对于易挥发和电离电位较低的元素,应使用低温火焰.

8．背景吸收和基体效应都与试样的基体有关，试分析它们的不同之处．

答：基体效应是指试样在转移、蒸发过程中任何物理因素的变化对测定的干扰效应。背景吸收主要指基体元素和盐分的粒子对光的吸收或散射，而基体效应则主要是由于这些成分在火焰中蒸发或离解时需要消耗大量的热量而影响原子化效率，以及试液的黏度、表面张力、雾化效率等因素的影响。

12.用波长为213.8nm,质量浓度为0.010mg.mL-1的锌标准溶液和空白溶液交替连续测定10次,用记录仪记录的格数如下.计算该原子吸收分光光度计测定锌元素的检出限.

1 2 3 4 5 序号 记录仪格数 序号 记录仪格数 13.5 6 14.0 13.0 7 14.0 14.8 8 14.8 14.8 9 14.0 14.5 10 14.2 解:求出噪声的标准偏差为s=0.597, 吸光度的平均值为14.16,代入检测限的表达式得:m×3s/A=0.010 ×3×0.597/14.16= 0.0013mg.mL-1

15.用原子吸收法测锑,用铅作内标.取5.00mL未知锑溶液,加入2.00mL4.13μg.mL-1的铅溶液并稀释至10.0mL,测得ASb/APb= 0.808. 另取相同浓度的锑和铅溶液,ASb/APb= 1.31, 计算未知液中锑的质量浓度.

解:设试液中锑浓度为Cx 由于:ASb = KSbCSb APb =KPbCPb 故: KSb/KPb =1.31

(KSb×5 × Cx/10)/(KPb × 2 × 4.13/10)

= 1.31×（5 × Cx/10)/( 2 × 4.13/10)

17

=0.808

Cx = 1.02μg.mL-1

第9章 紫外吸收光谱分析

3. 何谓助色团及生色团？试举例说明． 解：能够使化合物分子的吸收峰波长向长波长方向移动的杂原子基团称为助色团，例如CH4的吸收峰波长位于远紫外区，小于150nm但是当分子中引入-OH后，甲醇的正己烷溶液吸收波长位移至177nm，-OH起到助色团的作用．

当在饱和碳氢化合物中引入含有π键的不饱和基团时，会使这些化合物的最大吸收波长位移至紫外及可见光区，这种不饱和基团成为生色团．例如，CH2CH2的最大吸收波长位于171nm处，而乙烷则位于远紫外区．

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？ 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．

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？ 解：首先光源不同，紫外用氢灯或氘灯，而可见用钨灯，因为二者发出的光的波长范围不同． 从单色器来说，如果用棱镜做单色器，则紫外必须使用石英棱镜，可见则石英棱镜或玻璃棱镜均可使用，而光栅则二者均可使用，这主要是由于玻璃能吸收紫外光的缘故．

从吸收池来看，紫外只能使用石英吸收池，而可见则玻璃、石英均可使用，原因同上。 从检测器来看，可见区一般使用氧化铯光电管，它适用的波长范围为625-1000nm，紫外用锑铯光电管，其波长范围为200-625nm.

18

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/f5eh.html