化学系本科仪器分析试题集

第一部分：分子荧光

一．选择

1.下列说法中错误的是 ( ) A.荧光和磷光都是发射光谱 B.磷光发射发生在三重态

C.磷光强度IP与浓度C的关系与荧光一致

D.磷光光谱与最低激发三重态的吸收带之间存在着镜像关系

2.分子荧光分析中，含重原子（如Br和I）的分子易发生： ( ) A.振动弛豫 B.内部转换 C.体系间窜跃 D 荧光发射

3.下列说法正确的是 ( )

A.分子的刚性平面有利于荧光的产生 B.磷光辐射的波长比荧光短 C.磷光比荧光的寿命短 D.荧光猝灭是指荧光完全消失

4.分子荧光与化学发光均为第一激发态的最低振动能级跃至基态中各振动能级产生的光辐射，他们的主要区别在于 ( ) A.分子的电子层不同

B.跃至基态中的振动能级不同 C.产生光辐射的能源不同 D.无辐射弛豫的途径不同

5.根据下列化合物的结构，判断哪种物质的荧光效率最大 ( ) A.苯 B.联苯 C.对联三苯 D.9－苯基蒽

6.下列哪种去激发过程是分子荧光发射过程？ （ ) A．分子从第一激发单重态的各振动能级跃迁v回基态； B．分子从第一激发单重态的最低振动能级跃迁回基态； C．分子从第一激发三重态的各振动能级跃迁回基态； D．分子从第一激发三重态的最低振动能级跃迁回基态；

7. 下列说法中，正确的是哪一个？ ( )

A．能发荧光的物质一般具有杂环化合物的刚性结构； B．能发荧光的物质一般具有大环化合物的刚性结构； C．能发荧光的物质一般具有对称性质的环状结构；

D．能发荧光的物质一般具有π －π 共轭体系的刚性结构；

8. 在分子荧光测量中，要使荧光强度正比于荧光物质的浓度，必要的条件是什么？ A. 用高灵敏的检测器；

B. 在最大的量子产率下测量； C. 在最大的摩尔吸光系数下测量； D. 在稀溶液中测量

9. 下列四种物质，具有较强荧光的是哪一种？ （ ）

10. 分子荧光的发射波长比激发波长大或者小？为什么？ ( )

A．大；因为去激发过程中存在各种形式的无辐射跃迁，损失一部分能量； B．小；因为激发过程中，分子吸收一部分外界能量；

C．相同；因为激发和发射在同样的能级上跃迁，只是过程相反； D．不一定；因为其波长的大小受到测量条件的影响。

11. 最易发射强荧光的物质通常具有的电子跃迁类型是 （ ）

38、

A. n→π B. π→π

**

C. n→σ D. σ→σ

**

答案：DCACD BDDDAB

二．填空

1. 分子荧光分析法试根据物质的_________________进行定性，以_______进行定量的一种分析方法。 答案

分子荧光光谱 荧光强度

2. 分子的外层电子在辐射能的照射下，吸收能量跃迁至激发态，再以无辐射弛豫转入最低三重态，然后跃回基态的各个振动能级，并产生光辐射。这种发光现象应称为________。 答案

分子磷光

3. 在极稀的溶液中，荧光物质的浓度________，荧光强度________，在高浓度时荧光物

质的浓度增加，荧光强度________。 [ID: 1340] 答案

增加 增加 减小

4. 溶剂极性增强使物质的荧光波长_______移；温度降低，荧光效率________，荧光强度________。 答案

红 增大 增大

5. ________基团能使单线态转入三线态。 [ID: 1343] 答案 重原子

6. 由三重态到________的跃迁而产生的辐射称为磷光，观测磷光时通常要用液氮冷冻的方法。 [ID: 1346] 答案 基态

7. 分子共轭π键大，则荧光发射强，荧光峰向________波方向移动；给电子取代基将使荧光强度_______（加强或减弱）；得电子取代基将使荧光强度________（加强或减弱）。 [ID: 1348] 答案

长 增强 减弱

三．简答

1.试比较分子荧光和化学发光。

答：分子荧光是由于分子的外层电子在辐射能的照射下，吸收能量跃迁至激发态，再以无辐射弛豫转入第一电子激发态的最低振动能级，然后跃迁回基态的各个振动能级，并产生辐射。 化学发光是由于分子的外层电子在化学能的作用下使分子处于激发态，再以无辐射弛豫转入第一电子激发态的最低振动能级，然后跃迁回基态的各个振动能级，并产生辐射。 它们的区别是在于能源不同前者是辐射能，后者是化学能。它们均为分子外层电子跃迁，产生的光辐射为紫外或可见光。

2.浓度和温度等条件相同时，萘 在1-氯丙烷、2-溴丙烷、1-碘丙烷溶剂中，哪种情况下有最大的荧光，为什么？

答：浓度和温度等条件相同时，萘在1-氯丙烷中有最大的荧光。在含有重原子的溶剂中，由于重原子效应，增加了系间窜跃速率，因此荧光强度随溶剂中卤素的相对原子质量的增加

而减弱。

4.什么样的物质结构会发生荧光以及化学结构改变对其荧光强度的影响？

答：A分子产生荧光必须具备两个条件

1) 物质分子必须具有能吸收一定频率紫外光的特定结构

2) 物质分子在吸收了特征频率的辐射之后必须具有较高的荧光效率

B荧光物质常见的分子结构有:

1）具有共轭双键体系的分子:含有低能π→π* 跃迁能级的芳香环或杂环化合物，含有 脂肪族和脂环族羰基结构或高共轭双键结构的化合物也可能发生荧光( n→π* ) 2)具有共轭双键体系的分子:刚性的不饱和的平面结构具有较高的荧光效率分子刚性 及平面性越大荧光效率越高并使荧光波长长移。

3)苯环上取代基的类型:给电子基团使荧光增强 同π电子体系相互作用较小的取代基和烷基对分子荧光影响不明显吸电子基团及卤素会减弱甚至破坏荧光。

5.stokes位移定义和产生原因。

答：在溶液中，分子荧光的发射峰相对于吸收峰位移到较长的波长，称为stokes位移。由于受激分子通过振动弛豫而失去了部分振动能，因此在激发与发射之间产生了能量 损失。

6.荧光分析法比紫外-可见分光光度法灵敏度高2到4个数量级的原因。

答：荧光信号是在暗背景下测量的；提高激发光的强度可以提高荧光的强度。

7.物质分子能否发射出荧光主要取决于什么？试述之。

答：当取代基阻碍分子形成平面共轭结构时就会影响吸收光谱。取代基越大,位阻效应越明显；取代基对共轭体系电子密度的影响也会影响吸收的位置和强度

8.同一荧光物质的荧光光谱和第一吸收光谱为什么会呈现良好的镜像对称关系？

答：分子由S0态跃迁到S1态各振动能级时产生吸收光谱，其形状取决于该分子S1态中各振动能级能量间隔的分布情况（称为该分子的第一吸收带）；荧光光谱的形状取决于S0态中各振动能级的能量间隔分布。由于大多数分子的S0态和S1态中各振动能级的分布情况相似，因此荧光光谱和吸收光谱相似。在吸收光谱中，S1态的振动能级越高，与S0态的能级差越大，吸收峰波长越短；相反，在荧光光谱中，S0态的振动能级越高，与S1态间的能级差越小，产生荧光的波长越长。因此荧光光谱和吸收光谱的形状虽相似，却呈镜像对称关系。

9.根据取代基对荧光性质的影响，请解释下列问题：（1）苯胺和苯酚的荧光量子产率比苯高50倍；（2）硝基苯、苯甲酸和碘苯是非荧光物质；（3）氟苯、氯苯、溴苯和碘苯的Φf分别为0.10、0.05、0.01和0。 答：

（1）由于取代基效应，—NH2、—OH基团上的n电子的电子云几乎与芳环上的π轨道平行，因而共享了共轭π电子结构，产生p-π共轭效应，扩大了共轭双键体系，荧光加强。 （2）—COOH、—NO2基团上n电子的电子云并不与芳环上的π电子云共平面，不能构成p-π键。另外，芳环取代上I之后，产生重原子效应，使系间窜越加强，其荧光强度随卤素相对原子质量的增加而减弱，I使得荧光降到最低，碘苯成为非荧光物质。

（3）由于重原子效应，在芳环取代上F、Cl、Br、I之后，系间窜越加强，其荧光强度随卤素相对原子质量的增加而减弱，其荧光量子产率也随着卤素相对原子质量的增加而降低。 10.

区别图中某组分的三种光谱：吸收光谱、荧光光谱和磷光光谱，并简述判断的依据或原则。 答：

a为吸收光谱，b为荧光光谱，c为磷光光谱。

同一物质吸收光谱的波长短，能量大；荧光光谱产生过程中由于存在无辐射跃迁，有能量的损耗，波长比吸收波长长，而磷光的产生过程中由于在三重态可停留的时间长，无辐射跃迁能量损耗最大，因此波长最长。

第二部分：电化学

一．选择题

1.确定电化学电池阴阳极时，下列说法正确的是 ( )

A.发生氧化反应的电极是阳极，发生还原反应的电极是阴极 B.发生氧化反应的电极是阴极，发生还原反应的电极是阳极 C.电极电位高的电极是阳极，电极电位低的电极是阴极 D.电极电位低的电极是阴极，电极电位高的电极是阳极

2. 电极发生极化时，其电极电位比起其平衡的电位来说，移动的方向是( ) A.阳极向正方向移动，阴极向负方向移动 B.阳极向负方向移动，阴极向正方向移动 C.阴、阳极均向正方向移动； D.阴、阳极均向负方向移动

－1－1

3. 电池：Ag│AgNO3（0.025mol·L），NH3（1.00mol·L）‖KNO3，AgNO3（0.0100mol·L

－1+

）│Pb，25℃时电池的电动势为0.394V，那么配合物Ag(NH3)2的形成常数应为( )

3579

（A）1.3×10； （B）1.3×10； （C）1.3×10； （D）1.3×10

4. 以下下列说法哪个不正确 A.测标准电极电位可以不发生反应

B.电化学极化是反应速率不同导致的，可用催化剂来克制。 C.标准电极最常采用第三类和第零类电极

D.扩散是指在浓度差的作用下，分子或离子从高浓度向低浓度发生的移动

5. 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

6. 极谱定性分析的依据是什么？其影响因素主要是什么？ A .半波电位；底液的组成和浓度 B. 半波电位；电极反应物质的浓度 C. 极限扩散电流；底液的组成和浓度 D. 极限扩散电流；电极反应物质的浓度

7. 总离子强度调节缓冲剂的最根本的作用是( )

A. 调节pH值 B. 稳定离子强度 C. 消除干扰离子 D. 稳定选择性系数

8.极谱定量分析的依据及数学表达式是什么？ A.能斯特方程式

； B.法拉第定律

；

C.尤考维奇方程式； D. 尤考维奇方程式；

答案：AACCDABD

二．填空题

－1

1.有一电池的电动势为0.693V（25℃） Pt，H2(101325Pa)│HA（0.200mol·L），NaA

－1

（0.300 mol·L）‖SCE ，φSCE=0.2444V不考虑离子强度的影响，则 HA的离解常数Ka=_________

-8

答案：3.9×10

2.在温度25℃，活度系数均为1时的电池：

3+-4-12+-1-12+-2-1

Pt│Cr(1.0×10mol·L)，Cr(1.0×10mol·L) ‖Pb(8.0×10mol·L) │Pb

3+2+ 0

且已知Cr+e→Cr φ=-0.41V

2+0

Pb+e→Pb φ=-0.126V

那么电池的电动势E=_______，该电池是_________（自发&电解） 答案：0.43V；自发

3.极谱定性分析的依据是 ____________________，定量分析的依据是_______________ 答案：半波电位；极限扩散电流

4.在电极反应中，增加还原态的浓度，该电对的电极电位值__________，表明电对中还原态的__________增强。反之增加氧化态的浓度，电对的电极电位值__________，表明此电对的__________增强。

答案：下降；还原能力；上升；氧化能力

5.玻璃电极在使用前，需在蒸馏水中浸泡24h以上，目的是 _____，饱和甘汞电极使用温度不得超过__________℃，这是因为温度较高时 __________。 答案：恒定不对称电位；80；电位值不稳定

6.电导分析的理论依据是__________。利用滴定反应进行时，溶液电导的变化来确定滴定终点的方法叫_______________ 法，它包括__________和 _______________ 答案：欧姆定律；电导滴定；普通电导滴定法；高频电导滴定法

三：简答题

1.何谓指示电极及参比电极？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。

2. 请简要对比电位法和极谱与伏安法 答：

1.电位法可以被看做是一个在测开路电压的原电池；而极谱与伏安法则是一个具有相当大的工作电流的电解池。

2.电位法工作时反应处于近平衡状态；而极谱与伏安法工作时有实际的电化学反应发生。 3.电位法需要尽量的避免极化现象，而极谱和伏安法则是要利用极化现象。 4.电位法通常都是两电极系统测量；而极谱和伏安法通常都是三电极系统。

3. 为什么一般来说，电位滴定法的误差比直接电位测定法小 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。

4.直接电位法的主要误差来源有哪些？应如何减免之？

答：

误差来源主要有：

(1)温度：主要影响能斯特响应的斜率，所以必须在测定过程中保持温度恒定。

(2)电动势测量的准确性：一般相对误差%=4nDE，因此必须要求测量电位的仪器要有足够高的灵敏度和准确度。

(3)干扰离子：凡是能与欲测离子起反应的物质，能与敏感膜中相关组分起反应的物质，以及影响敏感膜对欲测离子响应的物质均可能干扰测定，引起测量误差，因此通常需要加入掩蔽剂，必要时还须分离干扰离子。

(4)另外溶液的pH，欲测离子的浓度，电极的响应时间以及迟滞效应等都可能影响测定结果的准确度。

四．计算题：

2+－1+－1

1. 有一电池：Zn│Zn（0.0100mol?L）‖Ag（0.300mol?L）│Ag

计算该电池298K时的电动势为多少？当电池反应达到平衡外线路无电子流通过时，Ag+浓度为多少？

已知：

－1

答案：E=1.59V，浓度=1.55×10－27mol?L

第三部分：核磁共振

一．选择题

1

1.下列化合物的HNMR谱，各组峰均为单峰的为（ ）

A. CH3CH2COOCH2CH3 B. CH3OOCCH2COOCH3

C. CH3OOCCH2CH2COOCH3 D. CH3CH2OCH2CH3

1

2.化合物CH3CH2CHO的HNMR谱图上有（ ）

A. 3个单峰 B. 1个单峰

C. 3组峰；1个为3重峰，1个为2重峰，1个为单峰 D. 3组峰；2个为3重峰，1个为8重峰

11

3. 当H核连接电负性基团时，会引起H核外局部的电子云密度变化，由此引起的化学位移 特征包括（ ）

A. 逆磁性位移

B. H的信号移向高场 C. 屏蔽效应 D. δ值增大

4. 一种纯净的硝基甲苯的HNMR图谱中出现了3组峰，其中一个为单峰，一组为二重峰，1

1

另一组还是二重峰，该化合物是下列结构中的 （ ）

A

5. 化合物CH1

3COOCH2COCH2COOCH2CH3的HNMR谱的特点是（ ）

A. 5个单峰

B. 3个单峰，1个三重峰，1个二重峰 C. 3个单峰，1个三重峰，1个四重峰

D. 2个单峰，1个三重峰，1个四重峰，1个六重峰

6. 以下不是NMR图谱新号特征的是（ ）

A. 峰的位置 B. 峰高 C. 峰面积 D. 峰的裂分

7. 下列化合物中的质子，化学位移最小的是（ ）

A. CH3F B. CH3Cl C. CH3Br D. CH3I

8. 下列有机物的1

HNMR图谱中有3个吸收峰，且峰强度为3：3：2的是（A. CH3CH2CH3

B. CH3CH2COOCH3 C. CH3CH2COOH

）D. CH3CH2CH2Cl

9. NMR中乙烯、乙炔、苯中1

H的化学位移δ排序为（ ）

A. 乙烯 > 苯 > 乙炔 B. 苯 > 乙烯 > 乙炔 C. 乙炔 > 乙烯 > 苯 D. 三者相等

10. 在下面四个结构式中哪个画有圈的质子有最大的屏蔽常数（ ）

11. 核磁共振的弛豫过程是（ ）

A. 自旋核由高能态返回低能态, 多余能量以电磁辐射形式发射出去B. 自旋核由低能态向高能态的跃迁过程 C. 自旋核加热过程

D. 高能态自旋核将多余能量以无辐射途径释放而返回低能态

12. 苯环上哪种取代基使芳环上1

H的化学位移δ最大（ ）

A. -OCH3 B. -CH=CH2 C. -CH3 D. -NO2

13.当质子核磁共振所需外磁场B0增大时，其化学位移δ将（ ）

A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不确定

14.化合物(CH3)3CCH2COCH2CH(CH3)2有几种类型的质子（ ）

A. 5 B. 4 C. 9 D. 20

15.测定某化合物的1

HNMR谱,可以采用的溶剂是（ ）

A. 苯 B. 水

C. 四氯化碳 D. 三氯甲烷

16. 化合物C3H5Cl3, 1HNMR谱图上有3组峰的结构式是（ ）

1. 共轭二烯在己烷溶剂中λmax=219nm,如果溶剂改为用乙醇，λmax比219nm大还是小？解释原因。

答：比219nm大。因为共轭二烯在紫外可见光的照射下发生π→π* 跃迁，激发态极性大于基态，在极性溶剂中，激发态能量比基态下降更多，基态与激发态之间的能量差减小，导致吸收谱带红移。

2.原子光谱和分子光谱的区别。 答：由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱，由分子各能级的跃迁产生的光谱称为分子光谱。

四．计算题

1. 1.28*10e-4 mol/L KMnO4溶液在波长525nm处用1cm吸收池测得透光度为0.500,试问 （1）若KMnO4溶液浓度为原来的2倍时，其吸光度为多少？

（2）假定使用普通分光光度计，在浓度相对误差最小时测定，KMnO4溶液为多少？

答案：0.602 1.85*10e-4 mol/L

2. 若每毫米有500条刻线的光栅观察钠的波长为590nm谱线，当光束垂直入射和以30度角入射时，最多能观察到几级光谱？

答案：3 5

-1

3. 用dn/dλ=1.5*10-4nm的60度熔融石英棱镜和可有1200条/mm的光栅来色散Li的460.20和460.30两条谱线。试计算 （1）分辨率

（2）棱镜和光栅的大小

答案：R=4602.5 棱镜底宽约3cm 光栅宽度3.8mm

第五部分：色谱

一.选择题

1．在色谱图中，从进样点到组分顶点的流出时间，称为该组分的( ) A．保留时间 B 调整保留时间 C 相对保留时间 D 死时间

2．在气液色谱 中，色谱柱内填充的是( )

A 吸附剂 B 固定液 C 涂有固定液的载体 D 离子交换树脂

3．在其他条件不变的情况下，分离度R与色谱柱的柱长L之间的关系为( ) A 与L成正比 B 与L成反比 C 与L的平方根成正比 D 与L的平方根成反比

4. 指出下列参数中，哪些改变会引起相对保留值的增加( ) A 柱长增加 B 相比率增加 C 降低柱温 D 流动相速度降低

5. 为了用气相色谱测定某有机物中的水含量，宜选用的检测器为( )

A 热导检测器 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

6. 在液相色谱中，常用来作为固定相又可以作为键合相基体的是( ) A 分子筛 B 硅胶 C 氧化铝 D 活性炭

7. 在液相色谱中，梯度洗脱用于分离( )

A 异构体 B 沸点相近官能团相同的试样 C 沸点相差很大的试样 D 极性变化范围宽的试样

8. 在气液色谱中，为了改变柱子的选择性，可以进行如下哪种操作( )

A改变固定液的种类 B 改变载气和固定液的种类 C 改变色谱柱柱温 D 改变固定液种类和色谱柱柱温

9. 当载气线速度较小，范氏方程中的分子扩散项起控制作用时，采用下列哪一种载气可以提高柱效 ( )

A 氮气 B 氢气 C 二氧化碳 D 氦气

10. 俄国植物学家茨维特用石油醚为冲洗剂，分离植物叶子的色素时是采用( ) A 液固色谱法B 液液色谱法 C 凝胶色谱法 D 离子交换色谱法

答案：A C C C A B D D A A

二、填空题

1. 在气相色谱分析中，常用的载气是___________、___________，液体样品常用___________。

答案：氮气、氢气、微量注射器进样 2．在气相色谱中，常用_________来衡量两组分被分离的程度。当其大于或者等于_________时，认为两组分分离完全。该参数主要受_________、_________、_________三个参数的影响

答案：分离度、1.5、柱效（亦可写作n）、选择因子（亦可写作α）、容量因子（亦可写作k）

3．在气液色谱法分离极性组分时，一般选择_________(填极性或者非极性)固定液，在此情况下，各组分按_________的先后顺序出峰，_________的组分先出峰。

答案：极性、极性、极性小

4．液相色谱中，_________(填流动相或者固定相)极性大于固定相的极性叫反相色谱，反之称为正相色谱。

答案：流动相

5. 试述色谱方法中van Deemter速率方程中A, B, C三项代表了什么. _________、_________、_________

答案：涡流扩散项系数、分子扩散项系数、传质阻力项系数

6.气相色谱仪的基本程序是从 _________ 进样，气化了的样品在_________分离，分离后的各个组分依次流经_________，它将各组分的物理或者化学性质的变化转换成电量变化，输出记录仪，描绘成色谱。

答案：汽化室、色谱柱、检测器

7. 色谱方法中，分配系数K=_________。待分离组分的K值越大，则它在色谱柱中停留时间 _________，其保留值_________。各组分的K值相差_________，则它们分离越易。

答案：溶质在固定相中浓度除以溶质在流动相中浓度 越长 越大 越大

8．在气相色谱法中，被测组分分子与固定液分子之间作用力主要有_________、_________、_________、_________。

答案：定向力 色散力 诱导力 氢键作用力

9. 气液色谱法多用_________沸点的_________涂渍在惰性载体上作为固定相，一般只要在4500℃以下有1.5~10kPa的蒸气压而且_________的无机和有机化合物都可以用气相色谱进行分离。

答案：高、有机化合物、热稳定性好

10. 为制备一支高性能的填充柱，除选择适当的固定液并确定其用量以外，涂渍固定液时力

求涂得_________，装柱时要_________。

答案：薄而匀、紧而匀

三、简答题

1．柱温是最重要的色谱操作条件之一，柱温对色谱分析有何影响？实际分析中应如何选择柱温？

答：柱温能影响分离性能(或者柱效率)和分析速度。柱温升高时柱效率会降低，但分析速度加快。故若分离为主要矛盾时，应选择较低柱温；若分析速度为主要矛盾，则宜选用较高柱温(高低范围还要考虑固定液的适用温度范围及样品沸点。

2. 气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?

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．

3. 当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,是否会引起分配系数的改变? 答：（1）柱长缩短不会引起分配系数改变 （2）固定相改变会引起分配系数改变 （3）流动相流速增加不会引起分配系数改变

4. 当下述参数改变时：(1)增大分配比，(2) 流动相速度增加，(3)减小相比，(4) 提高柱温，是否会使色谱峰变窄?为什么? 答：(1)保留时间延长,峰形变宽 (2)保留时间缩短,峰形变窄 (3)保留时间延长,峰形变宽 (4)保留时间缩短,峰形变窄

四、计算题

1. 已知某色谱柱的理论塔板数为3600，组分A与B在该柱上的保留时间为27min和30min，求两峰的底宽及分离度？ 解：

注 Y即W底宽

2. 一试样经气相色谱分析，在6.5 min时，显示一个色谱峰，峰的宽度为5mm，记录纸移动的速度为10mm/min，在柱长为2m的色谱柱中其有效理论塔板是多少？相应的有效理论塔板高度是多少？ 解：

第六部分：原子吸收

一、选择题

1. 在原子吸收分析中，如灯中有连续背景发射，宜采用 ( A 减小狭缝 B 用纯度较高的单元素灯 C 另选测定波长 D 用化学方法分离

2. 下列哪种原子荧光是反斯托克斯荧光？ ( A 铬原子吸收 359.35nm，发射 357.87nm B 铅原子吸收 283.31nm，发射 283.31nm C 铅原子吸收 283.31nm，发射 405.78nm D 铊原子吸收 377.55nm，发射 535.05nm

3. 下述哪种光谱法是基于发射原理？ ( A 红外光谱法 B 荧光光度法

C 分光光度法 D 核磁共振波谱法

4. 由原子无规则的热运动所产生的谱线变宽称为： ( A 自然变度 B 斯塔克变宽 C 劳伦茨变宽 D 多普勒变宽

5. 原子化器的主要作用是： ( A 将试样中待测元素转化为基态原子 B 将试样中待测元素转化为激发态原子 C 将试样中待测元素转化为中性分子 D 将试样中待测元素转化为离子

)

) )

)

)

6. 在原子吸收分光光度计中，目前常用的光源是 ( )

A 火焰 B 空心阴极灯 C 氙灯 D 交流电弧

7. 与原子吸收法相比,原子荧光法使用的光源是 ( )

A必须与原子吸收法的光源相同 B一定需要锐线光源 C一定需要连续光源 D不一定需要锐线光源

8. 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

是不适当的 ( )

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

9. 在原子荧光分析中, 如果在火焰中生成难熔氧化物, 则荧光信号 ( )

A增强 B降低

C不变 D可能增强也可能降低

10. 在原子吸收分析中, 过大的灯电流除了产生光谱干扰外, 还使发射共振线的谱线 轮廓变宽. 这种变宽属于 ( )

A自然变宽 B压力变宽

C场致变宽 D多普勒变宽(热变宽)

11. 指出下列哪种说法有错误? ( ) A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

B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 C原子荧光法中, 荧光光谱较简单, 不需要高分辨率的分光计

D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

12. 原子吸收光谱是 ( ) A分子的振动、转动能级跃迁时对光的选择吸收产生的

B基态原子吸收了特征辐射跃迁到激发态后又回到基态时所产生的 C分子的电子吸收特征辐射后跃迁到激发态所产生的 D基态原子吸收特征辐射后跃迁到激发态所产生的

13. 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 ( )

A透镜 B单色器 C光电倍增管 D原子化器

14. 荧光分析是基于测量 ( )

A辐射的吸收 B辐射的发射 C辐射的散射 D辐射的折射

15. 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

16. 可以消除原子吸收法中的物理干扰的方法是 ( )

A加入释放剂 B加入保护剂 C扣除背景 D采用标准加入法

17. 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

18. 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 ( )

A乙炔-空气 B乙炔-笑气 C氧气-空气 D氧气-氩气

19. 原子吸收线的劳伦茨变宽是基于 ( ) A原子的热运动

B原子与其它种类气体粒子的碰撞 C原子与同类气体粒子的碰撞 D外部电场对原子的影响

20. 可以说明原子荧光光谱与原子发射光谱在产生原理上具有共同点的是 ( ) A辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁 B辐射能使原子内层电子产生跃迁

C能量使气态原子外层电子产生发射光谱

D电、 热能使气态原子外层电子产生发射光谱

21. 原子荧光的量子效率是指 ( ) A激发态原子数与基态原子数之比 B入射总光强与吸收后的光强之比

C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 D原子化器中离子浓度与原子浓度之比

22. 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

23. 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 B 少量的空气 D 少量的氖或氩等惰性气体

24. 非色散型原子荧光光谱仪、原子发射光电直读光谱仪和原子吸收分光光度计的相同部件

是 ( )

A 光源 B 单色器

C 原子化器 D 检测器

25. 可以概述三种原子光谱(吸收、发射、荧光)产生机理的是 ( ) A 能量使气态原子外层电子产生发射光谱 B 辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁 C 能量与气态原子外层电子相互作用 D 辐射能使原子内层电子产生跃迁

26. 在以下说法中, 正确的是 ( ) A 原子荧光分析法是测量受激基态分子而产生原子荧光的方法 B 原子荧光分析属于光激发 C 原子荧光分析属于热激发

D 原子荧光分析属于高能粒子互相碰撞而获得能量被激发

27. 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

答案：BABDA BDDBD BDDBD DBBBC CCDDC BC

二、填空题

1. 在原子吸收分析中，为了定量的描述谱线的轮廓，习惯上引入了两个物理量，即

________ 和 ________ 。 答案：谱线半宽度；中心频率。

2. 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 _________ 。

答案：吸收；原子吸收；分子吸收；锐线光源；连续光源。

3. 荧光分析法不是测定 _________ 光的强弱，而是测定 ________ 光的强弱。 答案：激发；发射

4. 在原子吸收分析中，为了要消除喷雾系统和火焰系统带来的干扰，宜采用 ______法进

行定量。若被测元素灵敏度太低，或者共振吸收在真空紫外区，则宜采用 ________法进行定量。为了消除基体效应的干扰，宜采用 ________________法进行定量。 答案：内标；间接分析；标准加入

5. 朗伯-比尔定律的积分表达式是：lg (I0/I) = ?bc，在实际测定工作中，I0 是

________________________ ，I 是 ____________________________ 。 答案：透过参比池的光强；透过试样池的光强

6. 荧光是光致发光现象。荧光分光光度计是在与入射光束成直角的方向测定荧光，这是为

了____________________ 。荧光分光光度计通常备有两个单色器，其中一个是________ 单色器，其作用是 _______________________ ，另一个是 ______ 单色器，其作用是 _____________ 。

答案：避免透过光的影响；激发；获得适宜波长的激发光；发射；分出所选定波长的荧光。

7. 富燃焰适用于一些在火焰中易形成_____________ 的元素的原子吸收测定. 答案：难原子化氧化物

8. 原子吸收光谱分析法的灵敏度是指得到_____________________时水溶液中元素的浓

度.

答案：1％吸收[单位为 ?g/(mL·1％)]

9. 在原子吸收光谱中, 谱线变宽的基本因素是

a) (1)_______________________________________ b) (2)_______________________________________ c) (3)_______________________________________ d) (4)_______________________________________ e) (5)_______________________________________

答案：自然宽度，多普勒变宽，压力变宽，场致变宽，自吸变宽

10. 在原子吸收光谱中, 谱线的峰值吸收是指_____________________________________ 谱线的半宽度指_____________________________________ 积分吸收定义为_______________________________________

答案：在原子吸收光谱中, 吸收曲线的极大值处的吸收称\峰值吸收 \；在峰值吸收系数的一半( K0/2 ) 处吸收曲线呈现的宽度称为\半宽度 \；在原子吸收谱线的轮廓内围绕中心频率吸收系数的积分面积, 称为\积分吸收 \它是基态原子吸收贡献的总吸收值.

11. 在原子吸收法中, _____________________的火焰称之为富燃火焰,_________________

的火焰称之为贫燃火焰。其中, _________火焰具有较强的还原性, _____________火焰具有较强的氧化性。

答案：燃助比大于化学计量；燃助比小于化学计量；富燃；贫燃

12. 原子吸收分光光度计带有氘灯校正装置时, 由于空心阴极灯发射________辐射,因此

_________ 吸收和__________吸收均不能忽略; 而氘灯则是发射________光谱,所以_________吸收可以忽略。

答案： 锐线 原子 背景 连续 原子

13. 双光束原子吸收分光光度计由于两光束是由_______ 光源发出, 并且使用________器,

因此可消除_____________的影响, 但不能消除 ________________________的影响。

答案：同一 切光 光源不稳 原子化器干扰

14. 在原子荧光分析中主要是利用__________荧光, 其荧光波长___________激发光波长。 答案：共振；等于

15. 一种物质的荧光光谱和其吸收光谱, 大致呈镜像对称关系, 但通常前者相对于后者向

_______波方向移动. 这是因为物质在吸收一定能量的光辐射后,存在___________。 答案：长；无辐射跃迁

16. 在原子吸收法中, 火焰原子化器与无火焰原子化器相比较, 测定的灵敏度________,这

主要是因为后者比前者的原子化效率______________________。 答案：低 高

17. 原子吸收分析常用的火焰原子化器是由、和组成的. 答案：雾化器，预混合室，燃烧器.

18. 单道单光束火焰原子吸收分光光度计主要有四大部件组成, 它们依次为

_______________、 _____________、________________和____________________. 答案：光源(空心阴极灯)、原子化器、单色器、检测器(光电倍增管)

19. 在原子吸收光谱法中, 要使吸光度与原子蒸气中待测元素的基态原子数之间的关系遵

循朗伯-比耳定律, 必须使发射线宽度_____________________________. 答案：小于吸收线宽度

20. 通常, 在原子吸收光谱法中, 空心阴极灯的工作电流增大, 反而使灵敏度变低,其原因是

_______________________________________________________. 答案：温度升高引起发射线热变宽

三．简单题

1. 在原子吸收分析中为什么常选择共振线作吸收线? 答：共振线是电子在基态与最接近基态的能级间的跃迁所产生的, 因此共振线的跃迁概率大, 强度高, 有利于提高分析的灵敏度。

2. 在原子吸收分析中, 由于积分吸收在实际测量中存在着困难, 因此提出了用峰值吸收代

替积分吸收, 从而使原子吸收分析中吸光度A与浓度的关系也为A=K'c, 回答出该式的基本前提是什么?

计算得不饱和度为1，说明可能有一个环

-1

3300cm 的宽峰为－OH

-1

<3000cm 的特征峰为饱和C－H伸缩振动

-1

1460cm 附近有CH2特征吸收。

第八部分：质谱

75、以下不影响质谱仪分辨本领是

A.磁场的强度 C.加速器与收集器狭缝宽度 B.磁式离子通道的半径 D.离子源的性质 76、质谱可以与下列那些技术联用

A.气相色谱 B.液相色谱 C.流动注射分析仪 D.超临界流体色谱 77、下列离子源用于获取碎片离子峰

A.化学电离源 B.场致电离源 C.电子轰击离子源 D.基质辅助激光解析电离 78、在溴己烷的质谱图中，观察到两个强度相同的离子峰，最可能是

A. m/z为15和29 B. m/z为93和15 C. m/z为29和95 D. m/z为95和93 79、用质谱法分析无机材料时，宜采用下属哪一种或几种电离源？

A.化学电离源 B.电子轰击源 C.高频火花源 D. B或C

80、在有机分子中，经离子化后，分子离子可能损失碎片，不可能产生 ( )碎片峰

A.M-18 B.M-24 C.M-28 D.M-15 81、某化合物分子离子峰的m/z=87，以下分子式中可能为该化合物的是 A.C7H7O2 B.C5H11O C.C4H9NO D.C6H15 82、在化合物CH3Br的质谱中，M和M+2峰的相对强度比约为

A.3:1 B.1：1 C.98:1 D.98：2 83、分子离子峰最强的是

A.醇 B.酯 C.烯 D.醚 84、四极滤质器的缺点之一是

A.传输效率较低 B.制作工艺复杂 C.入射离子的动能或角发散影响大 D.精确度不高 85、分子离子峰弱的化合物是

A.共轭烯烃及硝基化合物 B.硝基化合物及芳香族 C.脂肪族及硝基化合物 D.芳香族及共轭烯烃 86、下列电离源中，分子离子峰最弱的是

A.电子轰击源 B.化学电离源 C.场电离源 D.电子轰击源或场电离源 87、某化合物分子式为C6H14O6，质谱图上出现m/z=59(基峰)，m/z=31以及其他一些弱峰m/z=73,m/z=87,m/z=102，则该化合物最大可能为

A.二丙基醚 B.乙基丁基醚 C.正己醇 D.2-己醇 88、在以下几种离子源中，能与色谱相连的离子源有：

A. EI B.ESI C.FAB D.CI 89、在以下几种质量分析器中，不能在线式分析的有：

A磁扇式 B. 四极杆 C.TOF D.Maldi-TOF 90、质谱分析是一种测量离子（ ）的分析方法。

A.质荷比 B.荷质荷比 C.相对原子（离子）质量 D.质量分数

91、质谱中分子离子能被进一步裂解成多种碎片离子，其原因是 A.加速电场的作用 B.碎片离子均比分子离子稳定

C.电子流的能量大 D.分子之间相互碰撞 92、（不定项）二项式（a+b）n的展开，可以推导出 A.同位素的丰度比 B.同位素的自然丰度 C.同位素的原子数目 D.轻、重同位素的质量

A 76-80 CCDCB 81-82 CBCDC 86-90 CBBDA 91、C 92、AC

62、质谱仪所利用的典型基本原理方程是___________。 63、质谱仪的基本结构主要包括____、____、___、_____。

64、在同系物中，相对分子质量越大，则分子离子峰相对强度越__。 65、分子离子峰的质量对应于______的质量。

66、质谱仪最常用的两种检测器有______、_______。

67、化合物CH2Br2的质谱图上同位素峰的相对强度M:(M+2):(M+4)=______。 68、乙醇容易发生 _______，产生m/z为______ 的离子峰。

69、某化合物分子式为C4H8O2，分子量=88，质谱图上出现m/z=60的基峰，则该化合物最大可能是 ______。

70、除同位素离子峰外，分子离子峰位于质谱图的_______ 区，它是由分子失去了_____生成的，故其质荷比值是该化合物的 ________。

71、m/e=142的烃的可能分子式是 _______和_______ ，各自的M和M+1的比例是 ______和 ______ 。 72、因亚稳态离子峰是亚稳离子在离开 _____ 后碎裂产生的，故在质谱图上 ____于其真实质荷比的位置出现。它的出现可以为分子的断裂提供断裂途径的信息和相应的 __ 离子和 _____离子。

73、质谱仪的离子源种类很多，挥发性样品主要采用_________离子源。特别适合于分子量大、难挥发或热稳定性差的样品的分析的是_________离子源。工作过程中要引进一种反应气体获得准分子离子的离子源是__________电离源。在液相色谱－质谱联用仪中，既作为液相色谱和质谱仪之间的接口装置，同时又是电离装置的是_______电离源。

74、某质谱仪能够分开+CO（27.9949）和+2N（28.0062）两离子峰，该仪器的分辨率至少是__________。

62、zeU=mv

63、真空系统、进样系统、离子源、质量分析器 64、小

65、中性分子

66、Faraday杯、电子倍增器 67、1:2:1。

68、β-断裂 ；31 69、正丁酸。

70、最高质量 ； 一个电子 ；相对分子质量 。 71、C10H22；C11H10 ； 100:11； 100:12 。 72、电离室 ； 低 ；子； 母 。

73、电子轰击；快原子轰击；化学；电喷雾。

2

74、2500【R=M/?M=27.9949/(28.0062-27.9949)≈2500】 82、（6分）请简述分别在什么情况下使用FAB、ESI、EI离子源，并分别对应于那些质量分析器。 83、在一束含有各种不同m/z值的离子，在一个具有固定狭缝位置和恒定点位的质谱仪中运动，磁场强度慢慢增大，首先用过狭缝的是m/z值最低还是最高的离子？为什么？ 84、（7分）质谱仪有哪几部分组成？各部分的作用是什么？画出质谱仪的方框示意图。

82、FAB：固体，TOF、磁扇分析器；ESI：液体连续、LC，磁扇分析器、四极滤质器；EI：气体连续、GC，磁扇分析器、四极滤质器

2

83、最低，因为m/z与B成正比

84、组成有进样系统、离子化系统、质量分析器、检测系统。

进样系统：高效重复地将样品引入到离子源中并不能造成真空度的降低。 离子化系统（离子器）：将进样系统引入的气态样品分子转化成离子。 质量分析器：位于离子源和检测器之间，依据不同方式，将样品离子按质荷比分开。

++

15、要鉴别N2（m/z为28.006）和CO（m/z为27.995）两个峰，仪器的分辨率至少为多少？在某质谱仪上测得一质谱峰中心位置为245u，峰高5%处的峰宽为0.52u，可否满足上述要求？

+1213+

16、将C10H5N(142.06567)与C10CH9(142.07378)离子分开，质谱仪应具有多少分辨率？ 17、某有机物的m/z=142,其(M+1)峰的强度为分子离子峰强度的1.1%，试指出其可能的组成。

18、 某一未知物的质谱图如图所示，m/z为93、95的谱线强度接近，m/z为79、81峰也类似，而m/z为49、51的峰强度之比为3:1。试推测其结构。

++

15、要分辨N2和CO，要求质谱仪分辨率至少为

Rneed=错误！未找到引用源。=2545 质谱仪的分辨率

Rsp=错误！未找到引用源。=471 Rsp< Rneed，故不能满足要求。

16、答：R=m1/(m2-m1)=17517≈17500。

17、答：对于含有碳氢氧氮元素的有机化合物，其分子式可写成CwHxNyOz，其同位素离子峰(M+1)的强度与分子离子峰强度之间存在以下关系：

IM+1/IM=(1.108w+0.015x+0.37y)%

由于该有机物的IM+1/IM=1.1%，故可认为该有机物中最多只能含有一个碳原子，而且不含有具有重同位素的元素。由此可以判断此化合物为CH3I。

18、答：

m/z为93，95的谱线强度接近，应该是CH2Br+. 碎片，两个峰的峰强接近于1:1； m/z为79，81峰也类似，应该是Br+. 碎片，两个峰的峰强也接近于1:1； 而m/z为49，51 的峰应该是CH2Cl+. 强度之比约为3∶1。

如此推导下来，其结构应该是 CH2ClBr。

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