分析化学习题十四

第十四章 荧光分析法

一、单项选择题（类型说明：每一道试题下面有A、B、C、D四个备选答案，请从中选择一个最佳答案。）

1、下列哪种化学反应可以产生化学发光？ （ ） A．中和反应 B．离子交换反应 C氧化反应 D置换反应

2、分子荧光与化学发光均为第一激发态的最低振动能级跃迁至基态中各振动能量能级产生的光辐射，它们的主要区别在于 （ ） A．分子中的电子层不同

B．跃迁至基态中的振动能级不同 C．产生光辐射的能源不同 D．无辐射驰豫的能源不同

3、受激单线态的平均寿命应为（ ）秒。

A．10-8 B．10-7 C．10-6 D．1

受激三线态的平均寿命应为（ ）秒。 A．10-8 B．10-7 C．10-6 D．10-5

5、下列那种离子不能产生荧光？ A．K+ B．Mg2+ C．Al3+ D．V(IV)

6、根据下列化合物的结构，判断那种物质的荧光效率最大？ A.苯 B.联苯 C.对联三苯 D.蒽 7、下列结构中那一种能产生荧光的强度最大？ A.苯酚 B.苯 C.硝基苯 D.苯甲酸

8、苯胺在下列哪个pH值能产生荧光（苯胺以分子形式产生荧光） A.1 B.2 C.7 D.13 9、下列那种说法是正确的 A.荧光物质的浓度增加，荧光强度增大。 B. 荧光物质的浓度增加，荧光强度减弱。 C. 荧光物质的浓度减弱，荧光强度减弱。 D. 荧光物质的浓度减弱，荧光强度减弱。

10、下列说法那种是正确的 A.溶液温度升高，荧光效率增加，荧光强度增大。 B.溶液温度降低，荧光效率增加，荧光强度增大。 C.溶液温度升高，荧光效率降低，荧光强度增大。 D.溶液温度降低，荧光效率降低，荧光强度增大。

11、下列那种基团能使单线态转让三线态 A. ?NH2 B. ?OH C. ?C6H5 D. ?I

12、下列那种溶剂对荧光的光谱干扰最小 A.水 B.乙醇 C.环已烷 D.四氯化碳

13、荧光光度计和分光光度计的主要区别是 A.光源 B.光路 C.单色器 D.检测器

瑞利散射是在那种情况下产生的 A.自发辐射 B.受激辐射 C.辐射能照射分子产生热运动

D. 光子和物质分子发生弹性碰撞，只是光子运动方向发生了改变

1

） ） ） ） ） ） ） ） ） ） （ （ （ （ （（（（（ （15、拉曼散射是在那种情况下产生的 （ ） A.自发辐射 B.受激辐射 C.辐射能照射分子产生热运动 D.辐射能照射分子产生非弹性碰撞，并发出光辐射。

16、下列那种溶剂的拉曼光与激发光的波长极为接近 （ ） A.水 B.乙醇 C.环已烷 D.四氯化碳

17、下列那种基团对荧光的影响不明显 （ ）

?A. ?OH B. ?NH2 C. ?NH3 D. ?NO2

18、下列那种基团为荧光熄灭剂 （ ） A. ?I B. ?CN C. ?SO3H D. ?NH2

19、光子和物质分子发生弹性碰撞时，不发生能量的交换，仅仅是光子运动方向发生改变，这种光叫做 （ ） A.荧光 B.磷光 C.拉曼光 D.瑞利光

20、某些物质受到光照射时，除吸收某种波长的光之外，还会发射出比原来吸收波长更长的光，当激发光停止照射时，发光过程几乎立即停止(10?19?10?6秒)，这种光称为（ ）

A.荧光 B.磷光 C.拉曼光 D.瑞利光

21、能使荧光强度增大的基团为 （ ）

?A. ?NH2 B. ?R C. ?SO3H D. ?NH3

22、能使荧光强度减小的基团为 （ ） A. ?NH2 B. ?R C. ?SO3H D. ?I

23、能使荧光强度减小的基团为 （ ） A. ?SO3H B. ?NHR C. ?CN D. ?NO2

24、能使荧光强度影响不明显的基团为 （ ） A. ?CN B. ?NHR C. ?SO3H D. ?NO2

25、能使荧光强度影响不明显的基团为 （ ）

?A. ?NO2 B. ?NH3 C. ?COOH D. ?F

26、能使荧光强度增大的基团为 （ ） A. ?NO2 B. ?OH C. ?COOH D. ?F

二、多项选择题（类型说明：每一道试题下面有A、B、C、D、E五个备选答案，其中有二至五个选项是符合题目要求的，请选出正确选项。）

27、下列论述正确的是 （ ） A.烷基取代对荧光影响不大 B.羰基取代可使荧光增强

D.氰基取代可减小发射波长和强度 D.氨基取代可减小发射波长和强度 E.硝基取代可使荧光淬灭

28、使荧光增强的取代基团有 （ ） A. ?OH B. ?OCH3 C. ?OC2H5 D. ?NH2 E. -I

2

29、使荧光减弱的取代基有 （ ） A. ?COOH B. ?Cl C. ?NO2 D. ?CN E. ?NH2

30、影响荧光强度的因素包括 （ ） A.分子结构的稳定性 B.分子的取代效应 C.温度 D.溶剂 E.分子量的大小 三、填空题（类型说明：请将正确答案填于试题预留的横线上。）

31.荧光分光光度计由 、 、 、 四部分组成。 32.影响荧光强度的因素有 、 、 、 。

33.判断化合物能否产生荧光，荧光强度如何，一般可以从下面几个方面分析 、 、 、 。

34.荧光定量分析常用方法有 、 、 。

35.荧光分析法的最大优点是 、 。这对于测定中药中某些微量成分来说极为有利，荧光法在中药分析中测定方法有四类 、 、 、 。

36.在荧光光度分析中，激发滤片和荧光滤片选择的基本原则是 。 37.当被测定物质的浓度较大时，荧光强度与浓度不成正比，其原因是 。

38.荧光波长与激发波长相同，则称为 。

39.如果改变激发光的波长，并在荧光最强波长处测定荧光强度变化，以 为横坐标，以

为纵坐标，便可得到荧光物质的激发光谱。

40.选用发光荧光强度最强时的激发波长为激发光源，测量不同波长处荧光的强度分布，以以 为横坐标，以 为纵坐标作图，便可得到荧光光谱，或称为 。

四、名词解释（类型说明：请将正确答案填于预留空白处。） 41、荧光 42、磷光 43、振动驰豫 44、内部能量转换 45、外部能量转换： 46、单线态 47、三线态

48、体系间交叉跃迁 49、迟滞荧光 50、荧光效率 51、荧光探针 52、光致发光 53、离解 54、瑞利光 55、预离解跃迁 56、拉曼光

五、简答题（类型说明：把答案写在试题下方空白处。）

57、请解释荧光发射谱与荧光激发光谱的差异，其中何者与吸收光谱较为相似？ 58、在下列何种溶剂中萘将具有最大的荧光，为什么？

3

CH3ClCH3BrICH3

59、苯胺的荧光是pH=3的强还是pH=10的强？试解释之。

60、预测下列化合物，何者具有较高的荧光量子产率？并解释之。

OOHOOOHCCOOHCCOOH酚酞荧光黄

61、为什么顺磁性物质能引起荧光熄灭？ 62、下述化合物中那种荧光最强？

ABC

63、简述影响荧光强度的外界因素。

64、当溶剂从苯变为乙醚时，萘产生荧光的波长会变长吗？为什么？ 65、在可见一紫外分光光度法定量分析时只需用空白溶液校正零点，而荧光定量分析时除校正零点外，还需用标准荧光溶液校正仪器刻度。为什么？ 66、何谓分子荧光猝灭？荧光猝灭有哪几种类型？ 六、计算题（类型说明：把答案写在试题下方空白处。） 67、对于一个在激发过程中吸收4.9?10个光子而产生荧光的过程中发射出2.9?10个光子的特定反应，计算其量子效率。

68、1.00克谷物的制品试样，用酸处理， 分离出核黄素及少量无关杂质，加入少量KMnO4，将核黄素氧化，过量的KMnO4用H2O2除去。将此溶液移入50ml容量瓶，稀释至刻度。吸取25ml放入样品池中以测量荧光强度。事先将荧光计用硫酸奎宁调整至刻度100处。测得氧化液的读数为6.0格。加入少量二亚硫酸钠（Na2S2O4），使氧化态核黄素（无荧光）重新转化为核黄素，这时荧光计读数为55格。在另一样品池中重新加入24ml被氧化的核黄素溶液，以及1ml核黄素标准溶液（0.5μg/ml），这一溶液读数为92格，计算每克试样中含核黄素的μg数。

69、还原态的NADH是一种具有高荧光的重要辅酵素。它在340nm有最大吸收，在465nm有最大放射。由标准NADH溶液得到下列荧光强度数据： 浓度 0.100 0.200 0.300 0.400

1717相对强度 浓度 13.0 24.6 37.9 49.0 0.500 0.600 0.700 0.800 相对强度 71.2 83.5 95.1 4

NADH, μM NADH, μM

请建立一个校正曲线，并用以估计某未知溶液中的NADH浓度，此溶液的荧光相对强度为42.3。

70、在没有自身吸收的状况下，试样荧光吸收强度与浓度间的比例关系，只有在低浓度下才

εbc3-1-1

成倒。请利用公式K=K’P0(1-10)计算ε=4.0×10Mcm(b=0.2cm时)的化合物，其浓度

-5-4-3

为2.5×10，2.5×10及1.0×10M溶液的荧光相对强度。

附：答案

第十四章 荧光分析法

一、单项选择题

1.C 2.C 3.A 4.D 5.D 6.C 7.A 8.C 9.E 10.B

11.D 12.D 13.B 14.D 15.D 16.D 17.C 18.A 19.D 20.A 21．A 22.D 23.D 24.C 25. B 26.B 二、多项选择题

27.A、E 28.A、B 、C 、D 29.A、B、C 30.A、B、C、D 三、填空题

31、激发光源 样品池 检测器 滤光片和单色带 32、分子结构的稳定性 分子的取代效应 环境的影响 散射光的影响 荧光的熄灭

33、跃迁类型 共轭效应 刚性结构和共平 面效应 取代基效应 34、工作曲线法 比例法 差示荧光法

35、灵敏度高 选择性好 利用被测物质的自身荧光直接测定 制备荧光衍生物化学引导荧光 荧光熄灭性 36、获得最强的荧光和最低的背景为准

37、荧光物质分子间碰撞的几率增加，产生荧光自灭现象 38、共振荧光

39、激发波长 荧光发光强度 40、荧光波长 荧光强度 四、名词解释

41、荧光：某些物质受到光照射时，除吸收某种波长的光之外，还好发射出比原来吸收波长

更长的光；当激发光停止照射时，发光过程几乎立即停止（10?19?10?6秒），这种光称为荧

光。

42、磷光：大致上与荧光相同，只是当激发光照射停止时，发光过程将此持续一段时间（10?10秒），这种光称为磷光。

43、振动驰豫：激发态分子在很短的时间内（约10?15?3秒），由于分子间的碰撞或分子与晶格

间的相互作用，以热的形式损失掉部分能量，从振动能级的较高能及向下降，这一过程称之为振动驰豫。 44、内部能量转换：分子通过另一个无辐射跃迁从激发态的最低振动能级到基态的高振动能

5

级上，这个过程称为内部能量转换。

45、外部能量转换：指激发态分子与溶剂分子或其他溶质分子的相互作用及能量转换，使荧光强度减弱甚至消失，这些过程通称为外部能量转换过程。这种现象也成为“熄灭”或“淬灭”。

46、单线态：如果一个分子所有的电子均自旋成对，那么这个分子所处的电子能态称为单线态。

47、三线态：如果一个分子所有的电子均自旋成对，那么这个分子所处的电子能态称为单线态。 48、体系间交叉跃迁：某些物质的激发分子通过振动驰豫下降到第一电子激发态的最低振动能阶后，有可能经过另一个无辐射跃迁转移至激发三线态的高振动能阶上，这一过程称为体系间交叉跃迁。

49、迟滞荧光：物质分子从激发单线态向三线态跨越的几率小，而且处于激发三线态的某些分子还可以通过又一次体系间跨越回到三线态，再通过发射荧光回到基态，这个过程需要时间较长，故将这种荧光称为迟滞荧光。

50、荧光效率：指荧光发生过程中，发射荧光的分子数与激发态分子总数的比值。

51、荧光探针：某些试剂与荧光较弱或不显荧光的物质结合形成发荧光的物质，这样的试剂叫荧光探针。

52、光致发光：分子、原子吸收光辐射被激发，接着再发射出与吸收波长相同或者波长更长的光，这一现象叫光致发光。

53、离解：所吸收的辐射直接将发色团的电子激发到足够高能级使发色键断裂，而不发生内转换。

54、瑞利光：光子和物质分子发生弹性碰撞时，不发生能量的交换，仅仅是光子运动方向发生改变，这种散射光叫瑞利光。

55、预离解跃迁：是由于电子从较高电子能态内转换到较低电子能态的较高振动能级，如果这个较高振东能级可使分子的化学键断裂，分子便离解，这种跃迁不发生荧光，称为预离解跃迁。

56、拉曼光：光子和物质分子发生非弹性碰撞时，在光子运动方向发生改变的同时，光子与物质分子发生能量交换，使光子能量发生改变，当光子将部分能量转换给物质分子时（此时分子从振动低能级跃迁至高能级），光子能量减少，波长比入射光更长，当光子从物质分子得到能量时（此时分子从震动高能级跃迁至低能级）光子能量增加，波长比入射光为短，这两种光均称为拉曼光。 五、简答题

57、荧光发射光谱是供给能量，试样能量提高后，针对所放射的荧光所记录的光谱；而荧光发射光谱是以一光源放出荧光，照射试样后，对试样吸收能量所记录的光谱。其中荧光发射光谱，叫近似于吸收光谱。

58、萘在氯丙烷中将会有最大的荧光。而溴丙烷和碘丙烷中分别含有溴、碘两种重原子，很容易发生系统穿越，因而使萘的荧光减弱。

59、苯胺的荧光在pH=10的较强，因为苯胺在碱性溶液中，其氮原子上未共用电子对；而在酸中，氮原子多接了一个氢，既无未共用点对。

60、荧光黄的荧光量子产率较高。因为在两者所有的发色团几乎完全相同的情况下，荧光黄具有较高的结构硬度，故其量子产率较高。

61、分子的顺磁性可促进体系间交叉跃迁而使受激分子转至三线态而引起荧光熄灭。 62、C最强。

63、影响荧光强度的外界因素包括溶剂的影响、温度的影响、pH值的影响、氢键的影响、

6

散色光的影响和荧光熄灭剂的影响。

?*跃迁所需的能量差值小，而且64、会变长。因为同一种物质在极性溶剂中，?跃迁几率增加，使紫外吸收和荧光波长均向长移，荧光强度也增加。

65、因为在实际工作中，当仪器调零之后，先测定空白溶液的荧光强度读数（%），然后测定标准溶液本身的荧光强度读数（%），从后者减去前者，就是标准溶液本身的荧光强度。通过这样的测定，再绘制标准曲线。为了使不同时间所绘制的工作曲线能前后一致，每次绘制工作曲线时，均需采用统一标准溶液进行校正。 66、荧光猝灭是指任何可影响荧光强度的作用而引起荧光强度降低的现象。狭义上是指荧光物质分子与溶剂分子或其他溶质分子的相互作用引起荧光降低的现象。荧光猝灭形式很多，主要有如下几种类型：碰撞猝灭，静态猝灭，转入三重态猝灭，发生电子转移反应的猝灭，荧光物质的自猝灭。 六、计算题 67、（0.59） 68、（0.5326μg）

69、某未知溶液中的NADH浓度为0.34μM 70、F1/F2/F3=0.045/0.369/0.842

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