儀器分析習題

1、1、（第一章）某分析方法測得 7個空白信號值為 4.5、4.9、5.1、4.7、5.5、4.3、5.3;以 此方法平行檢測濃度為 5ug/mL的標準磷液，所得信號值為 14.7、14.5、14.8、14.4 ;試計 算此分析方法測定磷的檢出限是多少。解：由空白信號值算出平均值為4.9 , S0=0.432,5ug/mL的磷標液的平均信號為9.7 （扣除空白信號值）由靈敏度計算公式，可算出b, dx 9.7b = dc/dm 5D =竺=3、0.432、5 = 0.668(巧/mL)9.7A = E%m b c =E：= 1cmA b c_ 0.400一 1 0.0080=50(100mL g-

2、1 cm*)M匚E1cm103001050 =1500(L molcm )2、（第二章）已知某化合物的相對分子量為300，用乙醇配制成 0.0080%的溶液，用1cm比色皿在307nm波長處測得吸光度 A值為0.400 ,求其百分吸收系數(shù)和摩爾吸收系數(shù)？3、 （紫外）維生素 B12的水溶液在361nm處的百分吸收系數(shù)是 207,盛于1cm吸收池中，若 測得溶液的吸光度為 0.621 ,求溶液的濃度。A 0.621c = 1%（g/100mL ） = 0.00300（g/100mL）ELM b 207 14、 （紫外）精密稱取含維生素B12的樣品20.0mg,用水溶解并稀釋至 1000ml,盛于

3、1cm比 色皿中，在361nm處測得吸光度 A為0.409，試求樣品中維生素 B12的質(zhì)量分數(shù)。1%、a 0.409(E1cm)樣=204.51cm 樣cb0.0020x1，_1%、_ _(駕加 * 100%= 2045 x 100% = 98.79%(E*%.)對207c = °A =螳97= 0.001976g /100mLEM b 207(100ml g4 cm)1cmWVB12 =mVB1 c V = 0.001976g 1000mL = 0.01976g = 19.76mgVB12100mLVB12(%) = mVB12 100%=19.76 100%=98.8%VB 12

4、 m羊20.05、（紫外）用硅鉗藍法測定SiO2,以含SiO2為0.020mg/mL的標準溶液作參比，測得含0.100mg/mLSiO2的標準溶液吸光度為0.842。在相同條件下，測得待測溶液的吸光度為0.498。求該待測溶液中 SiO2的濃度。A0 _ _c0_ -AxcxA0 498c,=c0 x= 0.1000.0591(mg/mL)A00.842Cx = CsCx = 0.020 0.0591 = 0.079(mg/mL)6、（紫外）ZnL產(chǎn) 的席心為480nm> 該處的e mi=3.00X103 L. moK cm-1, Zn，+和I?-在480nm處無吸收q用L 00cm的吸

5、收 池測得含2. 30X10"4mol L-1 Zn*和5. 00X10-4mol L-1 O-溶液的吸光度為0, 540o試計算平衡常數(shù)，0.5403.00x1。LOO= L80xl0-4ffwZ IT1萬產(chǎn)= J -Zn= 130x JO 4 - L80x 1()7 = 5.00婦0一。泌八" 一血江？ = 5.00x10-2 xL80xl0i = 1.40x10mw/<?/ Z-1= 1.84x10*LSOxlO：5,00 x 10?x (140 xl0-J)：7、（紫外）稱取某苦味酸胺樣品0.0248g，以95%醇溶解后定容至 1.0L，在380nm波長處以1

6、.0cm的比色皿測得其吸光度值為0.668 ;已知在380nm處，該苦味酸胺溶液的摩爾吸收系數(shù)為1.5 X 104 L mol-1 . cm-1。試求該苦味酸胺物質(zhì)的相對分子質(zhì)量為多少？ 8、（紫外）比較下列化合物中，哪一種產(chǎn)生的吸收光譜的波長最長，哪一種的最短?9、（紫外）甲基紅的酸式體 （HIn）和堿式體（In -）的最大吸收波長分別為528nm和400nm,在不同實驗條件下以 1cm比色皿測得吸光度如下表，求甲基紅的濃度 CX。濃度(mol/L ) 酸度1.22 X 10- 5 hmol/L HCl.09 x 10- 50.1mol/L NaHCO3:xpH = 4.18A528A400

7、I1.7830.0770.000.7531.4010.16610、（紫外）以示差分光光度法測定高鐐i酸鉀溶液的濃度，用含鐐i10.0mg/mL的標準溶液作為參比溶液，該溶液對水的透光率為20.0%。測得未知濃度高鎰酸鉀溶液的透光率為40%求該溶液中KMnO4勺濃度。11、（紫外）2-硝基-4-氯酚是一種有機弱酸，準確稱取 3份相同量的該物質(zhì)，置于相同體 積的3種不同介質(zhì)中，妁域、3禰咐在25C時于427nm波長處分別測量其吸光度。在 0.01mol/L HCl 溶液中，該跳 1PAA丁吸光度為0.062 ;在0.01mol/L NaOH 溶液中，該酸完全解離，吸光度為 0.855 ;在pH 6

8、.22的緩沖溶液中吸光度為 0.356。試計算該酸在25 C時的離解常數(shù)。3.55 X 10A -712、（紅外）下列化合物分別可能有哪些紅外吸收峰?A：苯環(huán)的一組特征吸收 v C=C（Ar）、v ArH、 特征吸收v Ar C=O甲基的特征吸收v asCH B：苯環(huán)的一組特征吸收 v C=C（Ar）、v ArH、 特征吸收v asCK v sCH、；短酸的特征吸收、 C:苯環(huán)的一組特征吸收 v C=C（Ar）、v ArH、 征吸收v C=E日v CHO酰胺的特征吸收 u NH u C-N （酰胺譜帶m）。丫 ArH及2000-1667 cm-1的泛頻峰；芳酮的v sCH、；酚羥基的特征吸收

9、v OH、v Ar O丫 ArH及2000-1667 cm-1的泛頻峰；甲基的OH v C=O及 v C- Q丫 ArH及2000-1667 cm-1的泛頻峰；醛的特u C=O （酰胺譜帶I ）、6 NH （酰胺譜帶n）、13、（紅外）分子式C7H8O紅外光譜如下，推導其結(jié)構(gòu)，并說明各特征吸收峰的歸屬。40OT30002000n3 - n10 8U =1 n 3=17422可能有苯環(huán)。分析譜圖：特征區(qū) 1601、1498、1454cm-1同時出現(xiàn)，證實有苯環(huán)， 755、692cm-1的峰與泛 頻峰2000-1667 cm-1表現(xiàn)為單取代模式，說明是一取代苯，大于 3300 cm-1無強峰說明沒

10、 羥基，綜合分析結(jié)果，推測化合物是苯甲酰，其結(jié)構(gòu)式為：0 CHj14、（紅外）分子式 C8H7N紅外光譜如下，推導其結(jié)構(gòu)，并說明各特征吸收峰的歸屬。JOO22可能有苯環(huán)及一個三鍵。分析譜圖：特征區(qū)最強峰 2229cm-1應(yīng)有一V N基團；1609、1509、1460cm-1同時出現(xiàn), 證實有苯環(huán)，817cm-1的峰與泛頻峰2000-1667 cm-1表現(xiàn)為對位取代模式，說明是二取代 苯，1430、1380cm-1是一CH3的存在，綜合分析結(jié)果，推測化合物是對睛基甲苯，其結(jié)構(gòu)式為:15、（紅外）已知某液體樣品的分子量為124.16，分子式為 C6H9N3用微量液體池測得其紅外吸收光譜如圖下。試由

11、光譜解析，判斷其化學結(jié)構(gòu)式，并說明各特征吸收峰的歸屬。161 n4可能有二個三鍵。分析譜圖：特征區(qū)最強峰 2250cm-1應(yīng)有一V N基團；1480、1420cm-1是一CH2基團存在，3320 cm-1有一NH基團、1135cm-1有一C N基團，綜合分析結(jié)果，推測化合物可能為：（紅夕卜PPT94頁）解：設(shè)氧化鋅粉末中微量鋁的含量為x,因樣品濃度低，則 b=1,16、（原子發(fā)射光譜）用發(fā)射光譜法測定氧化鋅粉末中微量鋁的含量。以鋅為內(nèi)標物，選擇分析線對如下：分析線 Al : 309.27nm,內(nèi)標線Zn： 328.23nm將樣品用酸溶解稀釋，測 定結(jié)果如下：試樣IAl 309.27nmIZn3

12、28.23nm樣品40120樣品 +0.5 % Al12010017、(原子發(fā)射光譜)用蒸儲水溶解MgCI2以配制標準鎂溶液系列，在每一標準溶液和待測溶液中均含有25.0ng/mL的鉗，鉗溶液用溶解鉗酸俊而得。測定時吸取50mL的溶液于銅電極上，溶液蒸發(fā)至干后攝譜，測量279.8nm處鎂譜線強度和 281.6nm處鉗譜線強度，得到卜列數(shù)據(jù)。試據(jù)此確定試液中鎂的濃度。編p分析線譜線強度IMg279.8nm內(nèi)標線譜線強度IMo281.6nm鎂標準溶液p Mg (ng/mL)10.671.81.0523.41.610.53181.5100.541151.7105057391.91050062.51.

13、8分析試樣解：根據(jù)繪內(nèi)標法制標準曲線的要求，將數(shù)據(jù)做相應(yīng)的變換如下:編p123456igR-0.430.331.11.82.60.14lg p Mg0.02121.022.003.024.02試樣Ig R =lg 上=b Ig C +lg A=1 21 Mgig R Tg ig MgImo解方程組得：x =0.19%即氧化鋅粉末中微量鋁的含量為igig0.19%40120120100=lg x ig A=Ig (x 0.5%) lg A從圖中查得，Ig p Mg=0.768,故試液中鎂的濃度為 5.9ng/mL。oi24測定某試樣時，強度比為lgR=lg_l=blgC|lgA 1 2求出b和A

14、將R=0.598代入上面的公式，從而求出試樣中 Ti% （C） =0.028%18、用原子發(fā)射光譜法測定 Zr合金中的Ti ,選用的分析線對為 Ti334.9nm/Zr332.7nm 。測 定含Ti=0.0045%的標樣時，強度比為 0.126 ;測定含Ti=0.070%的標樣時，強度比為 1.29 ;0.598，求試樣中Ti%。則 C1=0.0045% R1=0.126C2=0.070% R2=1.2919、用原子發(fā)射光譜法測定錫合金中鉛的含量，以基體錫作為內(nèi)標元素，分析線對為 Pb283.3/Sn276.1nm ,每個樣品平行攝譜三次，測得黑度平均值列于下表，求未知試樣中鉛 的百分含量（作

15、圖法）。樣叩編P質(zhì)量濃度p Pb/ mg/mL黑度SSn276.1nmPb283.3nm10.1261.5670.25920.3161.5711.01330.7061.4431.54141.3340.8251.42752.5120.7931.927未知樣x0.9200.669試樣編號%PbS錫線S鉛線lgPb% S=SSn-SPb10.1261.5670.259-0.9001.30820.3161.5711.013-0.5000.55830.7081.4431.546-0.150-0.10341.3340.8251.4270.125-0.60252.5120.4471.580.400-1.13

16、3樣品X0.9200.669-0.3360.251以 S對lgPb%作最小二乘法線性回歸分析，得到SSn - SPb= - 1.8737 lgPb% - 0.3784, F2=1樣品 S=SSn- SPb =0.251,依回歸方程計算得到樣品中Pb的含量為Pb%=0.460(注:lg( I Pb/1 Sn)=lg( I Pb/1 o I oI Sn)=SSn- SPbA S)20、（原子吸收）以 Ni 232nm特征譜線為分析線時，為獲得高靈敏度和使鄰近譜線干擾消一 W 0.1S0.053mmD 1.90.550，貝U Mg2+的特征濃度為:除，需用0.1nm通帶，求需選擇的狹縫寬度。解：在2

17、32nm處，單色器倒線色散率為：1.9nm/mm狹縫寬度：21、（原子吸收）1ppm的Mg2+溶液，測得其吸光度為Iq100A =lg=lg 0.0044I990.0044cx=0.551=。0044 =0.008( ppm /1% 吸收) 0.5522、（原子吸收）根據(jù)上例測得的鎂的靈敏度，若某鑄鐵樣品中含鎂約0.01%,問當以原子吸收光譜法測定時最適宜的濃度范圍為多少？若制備試樣25mL,應(yīng)稱取試樣多少克？解：Mg2+的特征濃度為0.008g/mL/1%,故最適宜的濃度范圍為：0.008 X 250.008 X 120, 即 0.2 0.96 g/mL應(yīng)稱取的試樣范圍:0.2 25 100

18、.01%g = 0.05g0.96 25 10-60.01%g = 0.24g試樣稱量范圍為 0.050.24g，通常會稱量0.10.24g ,以滿足稱量誤差的要求。23、（原子吸收）原子吸收光譜儀三檔狹縫調(diào)節(jié)，以光譜通帶0.19nm、0.38nm、1.9nm為標度，對應(yīng)的狹縫寬度分別為0.1mm 0.2mm 1.0mm,求該儀器色散元件的線色散率倒數(shù)？若單色儀焦面上的波長差為2.0nm/mm,狹縫寬度分別為 0.05mm 0.1mn 0.2mm及2.0mm四檔，則對應(yīng)的光譜通帶分別為多少？24、（原子吸收）測定植物葉片中鋅的含量時，將三份0.00mL、1.00mL、2.00mL 的濃度為 0

19、.0500mol/L25.00mL,在原子吸收光譜儀上測定的吸光度分別為 鋅的含量。1.00g葉片試樣處理后，分別加入 的氯化鋅標準溶液，稀釋后均定容為 0.230、0.453、0.680 ;求植物葉片中即可消除它們的干擾。c WW0.49 八 “cS =：- = 0.306mm調(diào)節(jié)通帶寬度：W = 251.92 251.43 = 0.49 nmD d%/dl 1.625、（原子吸收）原子吸收光譜儀單色器的倒線色散率為1.6 nm/mm，欲測定Si 251.61nm的吸收值，為了消除多重線Si 251.43nm 和Si 251.92nm 的干擾，應(yīng)采取什么措施？解：只要將Si 251.43nm

20、 和Si 251.92nm 兩條譜線與分析線分開，即機械狹縫寬度調(diào)至0.30 mm以下，即可消除這兩條多重線的干擾。26、（原子吸收）將 0.20 pg/mL的Mg2+g準溶液在一定條件下進行原子吸收試驗，選擇 285.2nm為吸收線，測得吸光度為0.150 ,求原子吸收法測定鎂的靈敏度。C0 = 0.0059g/mL/1%Mg2+勺特征濃度為：0.0059g/mL/1%0.0044 _ 0.1500.2027、（原子吸收）用原子吸收光譜分析法測定鉛含量時，以 Pb 283.3 nm為分析線，測得濃 度為0.10 g/mL的鉛標準溶液吸光度為 0.240，連續(xù)11次測得空白值的標準偏差為0.0

21、12 ,求該原子吸收光譜儀測定鉛的檢出限。_3-3D -=b = b D0.240 _ 3 0.0120.10 D0.015 g/mLD = 0.015 g/mL該原子吸收光譜儀測定鉛的檢出限為28、（原子吸收）已知選擇 Zn 213.9 nm為分析線，原于吸收法測定Zn的特征濃度為0.015g/mL/1%，試樣中鋅的含量約為 0.01 %，問：配制試液時最適宜的質(zhì)量濃度范圍為多少？若制備50mL試液時，應(yīng)該稱取多少克試樣？解 最適宜的濃度范圍為特征濃度的25120倍，即：0.375 1.80 g/mLW1 0.01% 10650= 0.015 25mg/LW1 = 0.1875gW2 0.0

22、1% 10650= 0.015 120mg/Lw2 = 0.9000g29、（原子吸收）用標準加入法測定血漿中鋰的含量，取 4份0.50 mL血漿試樣，分別加入 濃度為200 mg/L的LiCl標準溶液 0.0卬L, 100.0卬L,200.0卬L, 300.0卬L,稀釋至10.00mL, 并用Li 670.8nm分析線測得吸光度依次為0.115 , 0.238 , 0.358 , 0.481。計算血漿中鋰的含量，以g/mL表示。解 連續(xù)標準加入法的加入濃度分別為：0.00 , 2.00 , 4.00 , 6.00 g/mL,作標準加入法的工作曲線：1.89 10.000.50= 37.8 舊

23、/mL從直線方程或直線外推可得:x= -1.89 g/L 時,y = 0。故該血漿中鋰的含量為30、（原子吸收）用 Ca 422.7nm為分析線，火焰原子吸收法測定血清中的鈣。配制鈣離子 標準系列溶液的濃度分別為0.00 , 2.00 , 4.00 , 6.00 , 8.00 , 10.0 g/mL,測得吸光度分別為 0.000 , 0.119 , 0.245 , 0.368 , 0.490 , 0.611。取 1.00mL 血清加入 10 mL 4 %三氯乙 酸沉淀蛋白質(zhì)并定容至25mL后，清液噴入火焰測得吸光度為0.473。求血清中鈣含量，若血清中含有磷酸根，所得結(jié)果將偏高還是偏低？為什么

24、？從標準工作曲線上查得：當 A = 0.473 時，Ca2+ = 7.75 g/mLCa2 -=25.001.007.75(jg/mL =194 mL若血清中含有，所得結(jié)果將偏低。因?qū)⑴cCa2+形成難解離的Ca3（PO4）2沉淀，導致原子化效率降低。31、（原子吸收）用原子吸收光譜法測定某礦石中銳的含量，準確稱量礦樣 1.2385 g,溶樣 處理后定容至100 mL取10.00 mL礦樣溶液，加入1.00 mL濃度為10.0g/mL的鉛標準溶液作內(nèi)標，定容至 25.00 mL后測得ASb/APb=0.808 ,另取相同濃度的銳和鉛的標準溶液 進行同樣測定，測得 ASb/APb=1.31 ,求礦

25、樣中銳的質(zhì)量百分含量 解：根據(jù)題意：若設(shè)礦樣溶液中銳與鉛的濃度之比為x,則x 1 x= 0.61680.808 1.311.00 10.0c® = 0.6168x昭/mL = 0.25 田/mL25.000.25 25.00 100.00gSb 6100% = 0.005%10.0 1.2385 106g32、（原子吸收）今欲測定某球墨鑄鐵中的微量鎂，現(xiàn)稱取試樣m克，酸溶后轉(zhuǎn)入100mL容量瓶，用重蒸水定容至刻度，然后取兩等分，其體積為V0 mL,分別置于a、b兩只體積為VmL的容量瓶中，加入等量的Ca2+溶液少許，并在 b瓶中加入濃度為 cs 邱/mL的鎂標準溶液V1 mL然后用重

26、蒸水稀釋至刻度，并在285.2nm處進行原子吸收測定，測定其吸光度分別為Aa、Ab,試導出該球墨鑄鐵中鎂的質(zhì)量分數(shù)WMg的計算式。解 設(shè)a、b兩只容量瓶中未知 Mg2襪度為c,則：生'N（第7章最后一頁入 c V f VAa(ug/mL)Acs 1 V100%-土 100 10& A Aa V。33、（色譜導論）一個氣相色譜柱，已知固定相的保留體積Vs=14.1mL,載氣流速為43.75mL/min。分離一個含有 ABC三組分的樣品，測得組分的保留時間分別為A=1.41min ,B=2.67min , C=4.18min，空氣為0.24min。試計算：（1）死體積（假定檢測器及

27、柱接頭等體 積忽略不計）；（2）各組分的調(diào)整保留時間和分配系數(shù)；（3）相鄰兩組分的相對保留值r。34、（色譜導論）已知氣相色譜柱長2.0m，固定相為白色硅藻土上涂漬的5%OV-17柱溫125C,載氣（N2）流速為30mL/min，記錄紙速為2.0cm/min。測定荼的保留時間為 2.35min , 半峰寬為0.20cm，求理論塔板數(shù)和理論塔板高度。若用甲烷測得死時間為0.20min ,求有效塔板數(shù)和有效塔板高度。35、（色譜導論）工廠實驗員以8%O苯二甲酸二壬酯（DNP涂漬的101白色載體（80100目）為固定相分析產(chǎn)品中的環(huán)己烷和苯，得到的色譜峰相關(guān)參數(shù)為：柱長：2.0m, W1/2環(huán)己烷=

28、8 s, W1/2 苯=12 s, to=0.3min , tR 環(huán)己烷=3.0min , tR 苯=3.9min ,分別以環(huán)己烷 和苯的色譜參數(shù)計算該色譜系統(tǒng)的理論塔板數(shù)和理論塔板高度。料.54(齊2=16 忠)2h=l n36、（色譜導論）在 2m長的色譜柱上，以氮氣為載氣，測得不同載氣線速度u下某組分的保留時間tR和峰底寬W數(shù)據(jù)如下：u / cm s-1tR / sW / cm11202022325888994055868求：1）速率方程；2）最佳流速和最小塔板高度;第九章32頁37、（色譜導論）在一定條件下，兩個組分的調(diào)整保留時間分別為85秒和100秒，要達到完全分離，即F=1.5 。

29、計算需要多少塊有效塔板。若填充柱的塔板高度為0.1 cm ,柱長是多少？ 解：r= 100 / 85 = 1.182 r 221.18n有效=16R （）=16勺.5 x =1547（塊）r -11.18-1L 有效 = n 有效 H有效 =1547 X 0.1 = 155 cm 即柱長為1.55米時，兩組分可以得到完全分離。38、（色譜導論）在一定條件下，兩個組分的保留時間分別為12.2s和12.8s ,計算分離度（柱長L1=1m,設(shè)2組分的理論塔板數(shù)為 3600）。要達到完全分離，即R=1.5,所需要的柱分離度:R_ 斐(12.8二 12.2) _ 072一 0.8533 0.8133 一 .塔板數(shù)增加一倍，分離度增加多少?39、（色譜導論）乙酸正丁酯在阿匹松L柱上，柱溫100C時，以記錄紙長度代表調(diào)整保留時間。正庚烷的調(diào)整保留時間為174.0s，正辛烷的調(diào)整保留時間為373.4s ,乙酸丁酯的調(diào)整保留時間為310.0s，求乙酸丁酯的保留指數(shù)I。乙酸正i n/min= 177 = 17 7%5EX0.8Z+9.0XO. 89 + 4, QXLQ0 +