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2005-2006学年度第一学期《仪器分析》期末考试试卷答案(A)


2005-2006 学年度第一学期《仪器分析》期末考试试卷 答案(A)
学号 姓名 数 院(系) 分

一,选择题(每题 1 分,共 15 分) 1.下列说法哪一种正 确?

( b

)

a. 阳极电位越正,析出电位越正者越易在阳极上氧化 b. 阳极电位越正,析出电位越负者越易在阳极上氧化 c. 阳极电位越负,析出电位越正者越易在阳极上氧化 d. 阳极电位越负,析出电位越负者越易在阳极上氧化 2. 用色谱法对复杂未知物进行定性分析的最有效方法是 a. 利用检测器的选择性定性 b. 利用已知物对照法定性 c. 利用文献保留数据定性 3.某同学将装入电解池准备做极谱分析的溶液洒掉了一部分, 若用标准比较法 进 行测定, 他 应 a.重新配制溶液 c.继续做 测定校正 (b)

( b ) b. 取一定量的溶液, 记下体积, 再测定 d..取一定量的溶液, 加入标准溶液, 作

4.在气-液色谱分析中, 当两组分的保留值很接近, 且峰很窄, 但只能部分分 离,其原因是 ( d ) a. 柱效能太低 b. 容量因子太大

c. 柱子太长

d. 固定相选择性不好

5.在 GC 和 LC 中, 影响柱的选择性不同的因素 是 ( a ) a.固定相的种类 比 6. 先电解富集,后电解溶出的电分析方法 是 ( d ) a. 电导分析法 c. 电位分析法 b. 电重量分析法 d. 溶出伏安法 b.柱温 c.流动相的种类 (4)分配

7.分离有机胺时,最好选用的色谱柱 为 a 非极性固定液柱 c. 空间排阻色谱柱

(

d

)

b. 低沸点固定液柱 d 氢键型固定液柱

8.影响谱线变宽的最主要因素是以下哪 种? ( b ) a. 自然变宽 c. 碰撞变宽 9. 是 b. 热变宽 d. 自吸变宽

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. 填充材料 c. 灯电流 d. 阳极材料

10.适合于植物中挥发油成分分析的方法 是 ( d a. 原子吸收光谱 c. 离子交换色谱 11. 原子发射光谱的产生是由 于 a.原子次外层电子在不同能态间的跃迁 跃迁

)

b. 原子发射光谱 d. 气相色谱

( b

)

b.原子外层电子在不同能态间的

c.原子外层电子的振动和转动

d.原子核的振动

12. 矿石粉末的定性分析,一般选择下列哪种光源为 好: ( b ) a.交流电弧 b.直流电弧 c.高压火花 d.等离子体光源

13. 原子吸收法测定 NaCl 中微量 K 时,用纯 KCl 配制标准系列制作工作曲线, 分析结果偏高,原因 是 ( a ) a.电离干扰 14. 是 b.物理干扰 c.化学干扰 d.背景干扰

下列化合物中,同时有 n→π*,π→π*,σ→σ*跃迁的化合物 ( b ) a.一氯甲烷 b.丙酮 c. 1,3-丁二醇 d. 甲醇

15. 将

随着氢核的酸性增加,其化学位移值 ppm ( a ) a. 增大 b. 减小 c. 不变

二,填空(每空 1 分,共 30 分) 1.由 LaF3 单晶片制成的氟离子选择电极, 晶体中__F-___是电荷的传递者, _ _F 3+ La ______是固定在膜相中不参与电荷的传递, 内参比电极是__银-氯化银丝 _ _ NaF 和 NaCl _________组成. _________, 内参比溶液由_ 2.气相色谱分析中常用的通用检测器有___热导池 热导池_____, 热导池 火焰离子化 .

前者是 _____浓度_______型,而后者是____质量 浓度_ 质量_____型. 浓度 质量 3.溶出伏安法分析中,被测物质存在 电解富集 和_ 电解溶出 _两个基 本过程.使用阳极溶出伏安时,首先是_阴极富集____,再是__阳极溶出 _阴极富集 _ ___________. 4.4.棱镜材料不同,其色散率也不同,石英棱镜适用于 璃棱镜适用于 可见 光谱区. 紫外 光谱区,玻

5.紫外,可见吸收光谱常用于研究 不饱和有机化合物 ,特别是具有共轭体 系的有机化合物 的化合物,而红外光谱法主要研究 在振动中伴随有偶极 矩变化 的化合物. 6.等离子体光源(ICP)具有 , 小 精密度高 装置主要包括高频发生器 高 或进样系统) 等部分. (或进样系统) , 基体效应及自吸效应 检出限低 , 等优点,它的 线性范围宽 , , 工作线圈 等离子体炬管

7.原子发射光谱定性分析时,摄谱仪狭缝宜 小 ,原因是 分辨率, ;而定量分析时,狭缝宜 分辨率,减少谱线间重叠干扰 是 保证有较大的入射光强, 保证有较大的入射光强,提高谱线强 度 .

保证有足够的 ,原因 大

8.影响化学位移的内部因素有 诱导效应 ,共轭效应 ,和 磁各向异性 共轭效应 三,问答题(每题 4 分,共 20 分,答在空白处 答在空白处) 答在空白处

等. .

1. 普通极谱法的灵敏度仅为 1×10-5mol/L,而脉冲极谱法可提高 10 倍,甚至 几十倍.请扼要阐明提高灵敏度所采取方法的基本原理. 答:脉冲极谱法是在汞滴生长后期,汞滴即将滴下之前的很短时间间隔内, 脉冲极谱法是在汞滴生长后期,汞滴即将滴下之前的很短时间间隔内, 施加一个矩形的脉冲电压, 施加一个矩形的脉冲电压,在每一个脉冲消失前 20ms 时,进行一次电流取 由于充电电流的衰减速度快于法拉第电流的衰减速度, 样,由于充电电流的衰减速度快于法拉第电流的衰减速度,有效地减小了 充电电流的干扰,提高了"信噪比" 因此, 充电电流的干扰,提高了"信噪比".因此,脉冲极谱法的灵敏度明显优 于普通极谱法. 于普通极谱法. 2. 什么叫内标法?所学过的仪器分析方法中有哪些使用内标法?为什么使用 内标法? 内标法是在试样各含量不同的一系列标准试样中, 答:内标法是在试样各含量不同的一系列标准试样中,分别加入固定量的纯物 内标法是在试样各含量不同的一系列标准试样中 即内标物.当测得分析物和内标物对应的响应后, 质,即内标物.当测得分析物和内标物对应的响应后,以分析物和内标物 的响应比(或其函数)对分析物浓度(或含量)作图, 的响应比(或其函数)对分析物浓度(或含量)作图,即可得到相应的校 正曲线.最后用测得的试样与内标物的响应比(或其函数) 正曲线.最后用测得的试样与内标物的响应比(或其函数)在校正曲线上 获得对应于试样的浓度(或含量).不难看出, ).不难看出 获得对应于试样的浓度(或含量).不难看出,内标法实际上是外标法的 一种改进. 在影响响应参数较多的仪器分析方法中, 为了获得精确的结果, 一种改进. 在影响响应参数较多的仪器分析方法中, 为了获得精确的结果, 宜采用内标法,如气相色谱法和发射光谱法. 宜采用内标法,如气相色谱法和发射光谱法.

3. 简述毛细管区带电泳和胶束电动毛细管色谱的异同点. 答:毛细管区带电泳是利用被分离离子在电场作用下移动的速率不同(电泳淌 毛细管区带电泳是利用被分离离子在电场作用下移动的速率不同( 度差异)而实现分离的一种高效分离技术. 度差异)而实现分离的一种高效分离技术.毛细管中电解质溶液的移动是 电渗引起的.毛细管区带电泳只适合于离子或可电离物质的分离. 电渗引起的.毛细管区带电泳只适合于离子或可电离物质的分离.胶束电

动毛细管色谱是在毛细管区带电泳的基础上派生出的一种高效分离技术. 动毛细管色谱是在毛细管区带电泳的基础上派生出的一种高效分离技术. 在毛细管区带电泳的缓冲溶液中添加浓度高于胶束临界浓度的表面活性 使其形成胶束相;因此, 剂,使其形成胶束相;因此,被分离对象在电场作用下的移动速度不仅取 决于受电渗流和自身电泳, 决于受电渗流和自身电泳,而且与它们在胶束相与水相之间的分配系数有 胶束电动毛细管色谱可用于离子 可电离物质以及中性化合物的分离. 细管色谱可用于离子, 可电离物质以及中性化合物的分离. 关. 胶束电动毛细管色谱可用于离子,

4. 举例说明生色团和助色团,并解释红移和紫移. 答:广义地说,生色团是指分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团 广义地说, 广义地说 严格地说,那些不饱和吸收中心才是真正的生色团, 严格地说,那些不饱和吸收中心才是真正的生色团,如苯环等 助色团 带有非键电子对的基团( ),它 带有非键电子对的基团(如-OH,-OR,-NHR,-SH,-Cl,-Br,-I 等),它 OH, OR, NHR, SH, Cl, Br, 的光,但是当它们与生色团相连时, 们本身不能吸收大于 200 nm 的光,但是当它们与生色团相连时,会使其吸 收带的最大吸收波长λ 发生移动, 收带的最大吸收波长λmax 发生移动,并增加其吸收强度 红移和紫移 在有机化合物中,常常因取代基的变更或溶剂的改变, 在有机化合物中,常常因取代基的变更或溶剂的改变,使其吸收带的最大吸 收波长λ 收波长λmax 发生移动 向长波方向移动称为红移 向短波方向移动称为紫移(蓝移) 向短波方向移动称为紫移(蓝移)

5.举例说明核的化学等价及磁等价. 答:化学等价:有相同化学位移的核. 化学等价:有相同化学位移的核. 在苯环上,六个氢的化学位移相同,它们是化学等价的. 在苯环上,六个氢的化学位移相同,它们是化学等价的. 磁等价:是指分子的一组氢核,其化学位移相同, 磁等价:是指分子的一组氢核,其化学位移相同,且对组外任何一个原子核的 偶合常数也相同. 偶合常数也相同. 质子的化学位移相同, 在二氟甲烷中 H1 和 H2 质子的化学位移相同,并且它们对 F1 或 F2 的偶合常数也相 因此, 称为磁等价核. 同,即 JH1F1=JH2F1,JH2F2=JH1F2,因此,H1 和 H2 称为磁等价核.

四,计算题(第 1 题 15 分;2,3 每题 10 分;,共 35 分)

1.Co 在氨盐介质,一般分两步反应到 Co(0),可得如下极谱图. SHAPE \* MERGEFORMAT

3+

Co2+ Co3+ Co2+

Co(0)

E1/2=-0.35V

E1/2=-1.35

(1)求此溶液 Co3+和 Co2+的初始浓度比. (2)分析这两步反应的电池性质(即:原电池或电解池,工作电极阳极还是阴极, 正极还是负极). 解: ( 1) (2) CCo3+:CCo2+= 5:1 两步反应都是电解池;工作电极在两步反应都是阴极,负极. 两步反应都是电解池;工作电极在两步反应都是阴极,负极.

2.3.000g 锡矿试样以 Na2O2 熔融后溶解之,将溶液转移至 250mL 容量瓶中,稀释 至刻度.吸取稀释后的试液 25mL 进行极谱分析,测得扩散电流为 24.9 微安.然 后在此溶液中加入 5mL 浓度为 6.0×10-3 mol/L 的标准锡溶液,测得扩散电流为 28.3 微安.计算矿样中锡的质量分数.(Sn 118.7) 解: 根据极谱扩散电流方程式: 当温度, 根据极谱扩散电流方程式:id=607zD1/2m2/3t1/6c,当温度,底液及毛细管特性 不变时,极限扩散电流与浓度成正比. 不变时,极限扩散电流与浓度成正比.设吸取稀释后的试液 25mL 中锡溶液的浓 度为 cx,则

ix i x +标

=

cx 25c x + 5 × 6 × 10-3 (25+5)

cx 24.9 = -3 即 28.3 0.8c x + 1 × 10

3.3× -3mol -1 得到 cx=3.3×10 molL

-3

-1

0.25 × c x × M Sn 0.25 × 3.3 × 10-3 × 118.7 = × 100% = 3.26% 3 3 矿样中锡的质量分数为 3.在 2500K 时,Na 共振线 589.3 nm 为 3s3p 跃迁产生的,计算其激发态和基态 -1 -34 原子数之比.已知 k=1.38×10-23J K ,h=6.626×10 J s. 解: )exp(- /kT)中的 为了计算式 NJ/N0=(PJ/P0)exp(-EJ/kT)中的 EJ,用钠原子两个发射线的平均波 5893 的跃迁. 长 5893 作为 3p 3s 的跃迁.则有 1.986 cm/(5893 cm· EJ=1.986×10-23J·cm/(5893×10-8cm·-1) =3.37×10-19J 3.37× 能级中, 个量子能级, 在 3s 和 3p 能级中,分别有 2 个和 6 个量子能级,故有 6/2= PJ/P0=6/2=3 )exp(- /kT)中 将上式代入式 NJ/N0=(PJ/P0)exp(-EJ/kT)中,得 =3exp〔 3.37× -19J/(1.38× -23 -1 2500K)〕 NJ/N0=3exp〔-3.37×10 J/(1.38×10 JK ×2500K)〕 NJ/N0=3×5.725×10-5=1.72×10-4 =3× 5.725× 1.72× 同理可得 2510K 时两能级原子数的比值为 =1.79× -4 NJ/N0=1.79×10
-19 -23 -1


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