东莞理工学院（本科）试卷（ A 卷）2010 --2011 学年第 二 学期《仪器分析》试卷答案开课单位： 化学与环境工程学院，考试形式：闭卷，允许带 计算器 入场一、填空题 （共10分 每题2 分） 1．极谱分析法定性的依据是 半波电位 ,定量的基础是 扩散电流（方程） 。
2．火焰法原子吸收光谱中，对仪器灵敏度影响较大的实验参数有： 灯电流 、灯电压 和波长位置等。
3．空心阴极灯的两个电极的组成是：待测元素做阴极、钨棒做阳极。
4．气相色谱法要求试样具有的性质有 易挥发、热稳定性高等。
5．仪器分析方法中，一般的定量方法有： 外标法，内标法和标准加入法等。
二、选择题（共40 分 每题 2 分） 1． 由原子无规则的热运动所产生的谱线变宽称为：（D ）(A) 自然变宽 (B) 斯塔克变宽 (C) 劳伦茨变宽 (D) 多普勒变宽2．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？( A )(A)将分析线改用非共振线 (B)继续稀释到能测量为止(C)改变标准系列浓度 (D)缩小读数标尺3．空心阴极灯中对发射线半宽度影响最大的因素是 ( D )(A)阴极材料 (B)阳极材料 (C)内充气体 (D)灯电流4．在原子吸收光谱法中，目前常用的光源是哪种？其主要操作参数是什么？（D ）(A) 氙弧灯，内充气体的压力； (B)氙弧灯，灯电流；(C)空心阴极灯，内充气体的压力； (D)空心阴极灯，灯电流。
5．在AAS分析中，原子化器的作用是什么？（C）(A)把待测元素转变为气态激发态原子；(B)把待测元素转变为气态激发态离子；(C)把待测元素转变为气态基态原子；(D)把待测元素转变为气态基态离子。
6．在下面四个电磁辐射区域中, 能量最大者是 ( A )(A)Ｘ射线区 (B)红外区 (C)无线电波区 (D)可见光区7．在紫外－可见光谱区有吸收的化合物是（ D ）(A) CH3-CH=CH-CH3 (B) CH3-CH2OH(C) CH2=CH-CH2-CH=CH2 (D) CH2=CH-CH=CH-CH38．根据范第姆特方程式，指出下面那种说法是正确的：( A )(A)最佳流速时，塔板高度最小 (B)最佳流速时，塔板高度最大(C)最佳塔板高度时，流速最大 (D)最佳塔板高度时，流速最小9．色谱分析中其特征与被测物浓度成正比的是（ D ）（A）保留时间（B）保留体积（C）相对保留值（D）峰面积10．在气—液色谱系统中，被分离组分与固定液分子的类型越相似，它们之间（ C ）（A）作用力越小，保留值越小（B）作用力越小，保留值越大（C）作用力越大，保留值越大（D）作用力越大，保留值越小11．核磁共振波谱图不能提供的信息是（D）（A）化学位移（B）积分线（C）偶合裂分（D）自旋能态12．pH玻璃电极在使用前应：( A )(A)在水中浸泡二小时以上 (B)在酒精中浸泡二小时以上(C)在氢氧化钠溶液中浸泡二小时以上 (D)不必浸泡13．在可见—紫外分光光度计中，用于紫外波段的光源是：( C )(A)钨灯 (B)卤钨灯 (C)氘灯 (D)能斯特光源14．某物质的摩尔吸收系数越大，则表明 ( A )(A)该物质对某波长光吸收能力越强 (B)某波长光通过该物质的光程越长(C)该物质的浓度越大 (D)该物质产生吸收所需入射光的波长越长15．在气相色谱分析中，若气化室温度过低，样品不能迅速气化，则造成峰形（ B ）(A) 变窄 (B) 变宽 (C) 无影响 (D)变高16.下列一组结构中C=O振动频率的变化趋势应为自左向右( B )(A)升高 (B)降低(C)不变 (D)无法判断17.极谱分析中在溶液中加入支持电解质是为了消除 ( B )(A)极谱极大电流 (B) 迁移电流 (C) 残余电流 (D) 充电电流18．以下四种气体不吸收红外光的是（ D ）(A) H2O (B) CO2 (C) HCl (D) N219．下列化合物中，所有质子是磁等价的，在H-NMR光谱中只有一个吸收峰的结构是（ B ）(A) CH3CH2CH2Br (B) 苯(C) CH2=CHCl (D) CH3OH20．应用库仑分析的理论依据是(B)(A)能斯特方程 (B)法拉第电解定律 (C)比尔定律 (D)范地姆特方程式三、判断题（共10 分每题 1 分）1．与紫外吸收光谱相比，红外吸收光谱的灵敏度较低，加上紫外分光光度的仪器较为简单、普遍，只要有可能，采用紫外吸收光谱法进行定量分析是较方便。
2．对于难挥发和热不稳定的物质，可用气相色谱法进行分析。
3．在电位分析中，是在通过的电流接近于零的条件下，测量指示电极的平衡电位；而在电解或库仑分析，极谱或伏安分析中，工作电极是有电流通过的。
4．从公式I=acb可以看出，由于决定谱线强度的两个系数a和b 随被测元素的含量和实验条件(如蒸发、激发条件、试样组成、感光板特性和显影条件等)的改变而变化，而这种变化很难避免，因此需采用内标法来补偿因这些变化对测定的影响。
5．用内标标准曲线法进行定量，内标物与试样组分色谱峰能分开，并尽量靠近。
6．原子吸收光谱法中的背景吸收是对测定无干扰的吸收。
7．质谱分析中，降低电离室的轰击能量，强度增加的峰一般为分子离子峰。
8．pH玻璃电极膜电位的产生是由于H＋选择性透过玻璃膜。
9.电子捕获检测器最适合于永久性气体和一般常用有机物的分析。
10．色谱分析法只能测定有色物质。
1 √2 ⨯3 √4 √5 √6 ⨯7 √8 ⨯9 ⨯ 10 ⨯四、简答题（共18 分 每题 6 分）1. 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？解: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。
（判断2分，原因两要点各2分）2.色谱与质谱联用后有什么突出特点？解：质谱法具有灵敏度高、定性能力强等特点。
但进样要纯，才能发挥其特长。
另一方面，进行定量分析又比较复杂。
气相色谱法则具有分离效率高、定量分析简便的特点，但定性能力却较差。
因此这两种方法若能联用，可以相互取长补短，其优点是：(1)气相色谱仪是质谱法的理想的“进样器”，试样经色谱分离后以纯物质形式进入质谱仪，就可充分发挥质谱法的特长。
(2)质谱仪是气相色谱法的理想的“检测器”，色谱法所用的检测器如氢焰电离检测器、热导池检测器、电子捕获检测器都具有局限性。
而质谱仪能检出几乎全部化合物，灵敏度又很高。
所以，色谱—质谱联用技术既发挥了色谱法的高分离能力，又发挥了质谱法的高鉴别能力。
这种技术适用于作多组分混合物中未知组分的定性鉴定；可以判断化合物的分子结构；可以准确地测定未知组分的分子量；可以修正色谱分析的错误判断；可以鉴定出部分分离甚至末分离开的色谱峰等。
因此日益受到重视，现在几乎全部先进的质谱仪器都具有进行联用的气相色谱仪，并配有计算机，使得计算、联机检索等变得快捷而准确。
（可以简单回答，只要答出两个要点，即可得分，各3分）3. 试拟出以邻二氮菲分光光度法分别测定试样中Fe2+、Fe3+含量的分析方案。
方案如下：1）先测定混合样品中的含量Fe2+，得C （Fe2+）；2）取同样量的样品，加入还原剂，将样品中的Fe3+还原成Fe2+后，测定这时的Fe2+含量，得C(Fe 总)；3）计算：C （Fe3+）= C(Fe 总)- C （Fe2+）五、推断题（10 分）某化合物的化学式为C9H13N，其1H NMR谱如下图所示；质谱图谱分析中，有m/z 135，120，77等主要离子峰，试推断其结构，并简单说明推断的依据。
解：δ处，有5H；且有m/z=77，说明有苯环基（-C6H5）的存在。
（2分）=3.7δ处，有2H，说明可能存在-CH2，或-NH2；而m/z=120是它们断裂后，剩=3.3下的离子峰。
（2分）δ处，有6H，说明有6个同等化学环境的H，很可能是2个-CH3，而是单=1.2独的苯环。
（2分）综上所述，可以推断该有机化合物为：(C6H5)C(CH3)2(NH2)（4分）六、计算题（共12 分每题 6 分）1. 用原子吸收法测锑,用铅作内标.取 5.00mL未知锑溶液,加入2.00mL4.13mg.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,为了方便,将混合溶液吸光度比计为[Asb/Apb]1, 而将分别测定的吸光度比计为[Asb/Apb]2 （1分）由于:ASb = KSbCSbAPb =KPbCPb故: KSb/KPb =[Asb/Apb]2 =1.31 （1分）[Asb/Apb]1=(KSb ×5 × Cx/10)/(KPb × 2 × 4.13/10)=0.808 （2分） Cx = 1.02mg.mL-1 （2分）2. 已知在混合苯系物中只含有苯、甲苯、邻二甲苯及乙苯四种组分，用气相色谱测得色谱图，图上各组分色谱峰的峰高、半峰宽，以及已测得各组分的校正因子分别如表中所示。
求各组分的百分含量。
（提示：可用峰高乘以半峰宽计算各峰面积）项目 苯 甲苯 邻二甲苯 乙苯 峰高 64.0 104.1 89.2 70.0 半峰宽 1.94 2.40 2.85 3.22 校正因子 0.85 0.95 1.03 1.00解：先利用峰高乘以半峰宽计算各峰面积，然后利用归一化法求各组分质量分数。
根据公式A=hY1/2, 求得各组分（2分）峰面积分别为：124.16; 249.84; 254.22; 225.4从而求得各组分质量分数分别为：苯：12.71%;甲苯：28.58%; 邻二甲苯：31,54%; 乙苯：27.15%（各1分）1306.830=∑i i f A。