儀器分析練習習題集--完成

1、緒論及發(fā)射光譜法一、選擇題：1下面四個電磁波譜區(qū)，能量最小的是(C) A X-射線 B 紅外線 C 無線電波 D 微波2原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生是由于(B)A 原子的次外層電子在不同能態(tài)之間的躍遷 B 原子的外層電子在不同能態(tài)之間的躍遷C 原子的次外層電子的振動和轉動能級之間的躍遷 D 原子的次外層電子在不同振動能級之間的躍遷3某光柵的適用波長范圍為600200nm，因此中心波長為460nm的一級光譜線。將與其發(fā)生重疊的光譜線是(A )A 230nm的二級線 B 460nm 的二級線 C 115nm的四級線 D 除460nm的一級線外該范圍內(nèi)的所有譜線。4用發(fā)射光譜測定某材料中的Cu元素時，得銅的某

2、譜線的黑度值(以毫米標尺表示)為SCu = 612，而鐵的某條譜線的黑度值SFe = 609，其時譜線的反襯度為2.0，由此可知該分析線對的強度比是 (A)A 31.6 B 1.01 C 500 D 25.45原子發(fā)射光譜分析中，所用的激發(fā)光源為：(A)A 交流或直流電弧 B 空心陰極燈 C 硅碳棒 D 鎳鉻絲燈6從譜線和原子結構的關系可知，下列元素中發(fā)射光譜譜線數(shù)目最少的是(A) A 鈉 B 鎂 C 鋁 D 鐵7用攝譜法進行光譜定性分析時應選用的條件是 ( D )A 大電流，試樣燒完 B 大電流，試樣不燒完 C 小電流，試樣燒完 D 先小電流，后大電流至試樣燒完8譜線強度與激發(fā)溫度之間的關系

3、為(B)A 溫度愈高，譜線愈強 B 在某一溫度下，譜線最強 C 溫度愈低，譜線愈強 D 溫度對譜線強度影響不大。9原子發(fā)射光譜進行定量分析的方法是 (C) A 比較法 B 譜線呈現(xiàn)法 C 內(nèi)標法 D 標準加入法10原子發(fā)射光譜對礦石樣品進行定性分析，一般選用下列那種光源作為激發(fā)光源(B)A 交流電弧 B 直流電弧 C 高壓電火花 D 等離子體光源11在原子發(fā)射光譜分析法中，選擇激發(fā)電位相近的分析線對是為了(C)A 減少基體效應 B 提高激發(fā)幾率 C 消除弧溫影響 D 降低光譜背景12光量子的能量正比與輻射的 (A) A 波數(shù) B 波長C 傳播速度D 周期13下列四個電磁波譜區(qū)，波數(shù)最大的為(A

4、) A X-射線 B 紅外區(qū) C 無線電波 D紫外-可見區(qū)14頻率可用下列哪種方法表示(B) A s/c B cs C 1/l D c/s15下列光學分析法中，哪種方法不屬于光譜法(C)A 核磁共振波譜法 B 拉曼分析 C X-射線衍射法 D 化學發(fā)光16攝譜法中，波長每隔100Å的間隔距離，感光板上光譜在用光柵單色器時其間隔距離(D)A 隨波長的減少而減少 B 隨波長的增大而增加 C 隨波長減少而增大 D 幾乎不隨波長的變化而變化17下列有關原子發(fā)射光譜分析法的敘述不正確的是 ( C )A 要判斷某元素存在，至少應該有23條靈敏線 B 光譜線的自吸現(xiàn)象對發(fā)射光譜定量分析影響很大 C

5、 分析線中必須包含著最后線 D 譜線的靈敏度標記數(shù)字越大，說明譜線越靈敏。18下列這些光譜定量分析的公式中，使內(nèi)標法能在實際中得到應用的是 (D)A I = a cb B lgR = blgc + lg a C S = g(lgH lgHi) D 8S = g( blgc + lg a)19在發(fā)射光譜分析中，當光束a射出譜線時，如果透過未受光作用部分的光強為I0，透過變黑部分譜線的光強I，譜線變黑處，透光度T=I/I0，則其黑度值相當于光電比色計上的(D)A I0/I B lg(I0/I) C lg(I/I0) D A20攝譜法中，波長每隔100Å的間隔距離，感光板上光譜在用棱鏡單色

6、器時其間隔距離(C)A 隨波長的減少而減少 B 隨波長的增大而增加 C 隨波長減少而增大 D 幾乎不隨波長的變化而變化21對于易熔金屬合金試樣中的高含量元素進行定量分析時，最好選用哪種類型的光源進行激發(fā)樣品(C)A 直流電弧 B 交流電弧 C 高壓電火花 D 電感耦合等離子體22 在原子發(fā)射光譜法中，光源的作用是(A)A 提供試樣蒸發(fā)和激發(fā)所需要的能量 B 產(chǎn)生紫外光 C 發(fā)射待測元素的特征譜線 D 產(chǎn)生足夠強的散射光。23攝譜法中定量分析的依據(jù)是(D)A 譜線強度與基態(tài)原子數(shù)目成正比 B 譜線黑度與基態(tài)原子數(shù)目成正比C 分析線對的黑度差與元素的含量成正比 D 分析線對的黑度差與元素的含量的對

7、數(shù)成正比25感光板的乳劑性曲線表示了下列哪兩種參數(shù)之間的關系(A)A SlgH B SlgC C SH D SC26在原子發(fā)射光譜的定性分析時，為要確定某元素的存在，要求檢測到該元素的(B)A 一條譜線 B 25靈敏線 C 一條靈敏線 D 811條靈敏線27譜線的自吸現(xiàn)象是由于下述哪種因素引起的(C)A 不同粒子之間的相互碰撞 B 外部電場的作用 C 同類低能態(tài)原子的吸收 D 外部磁場的作用28下述哪種光譜法是發(fā)射光譜法(B)A 紅外 分光光度法 B 熒光分光光度法 C 紫外-可見分光光度法 D 核磁共振波譜法二、填空題：1將試樣進行發(fā)射光譜分析的過程有A激發(fā)；B復合光分解；C躍遷；D檢測；E

8、蒸發(fā)；按先后順序排列應為 E®A®C®B®D 2發(fā)射光譜定量分析的最基本的方法是 三標準試樣法 ，當標準樣品與被測試樣組成相差很大時，為得到更好的分析結果，可采用 標準加入法 。3棱鏡攝譜儀，結構主要由 照明系統(tǒng) 、 準光系統(tǒng) 、 色散系統(tǒng) 、 投影系統(tǒng) 、四個部分組成。4原子發(fā)射定性分析時，攝譜儀狹縫宜 小 ，原因是 保證有一定的分辨率，減少譜線間重疊干擾 ；而定量分析時，狹縫宜 大 ；原因是 保證有較大的光照度，提高譜線強度 。5以鐵的光譜線作為波長的標尺是適宜的，一般將元素的靈敏線按波長位置標插在鐵光譜圖的相應位置上。這樣制備的譜圖稱為 元素標準光

9、譜圖；此譜圖上，標有 M II 或M I等符號，其中羅馬字母I表示 原子線 ，II表示 一級離子線 。6等離子體光源(ICP)具有 檢測限低 、 基體效應小、 線性范圍寬 等優(yōu)點，它的裝置主要包括 高頻發(fā)生器 、 等離子炬管 、 進樣系統(tǒng)(霧化器)、等部分。7原子發(fā)射光譜定性分析的依據(jù)是：元素原子的特征射線，定量分析的依據(jù)是發(fā)射譜線的強度。8原子發(fā)射光譜分析中，激發(fā)光源的作用是蒸發(fā)、離解、原子化激發(fā)發(fā)射特征射線，常用的光源有直流電弧、交流電弧、高壓電火花和電感耦合等離子體(ICP)等9乳劑特性曲線中，正常曝光部分直線的斜率，稱為感光板的反襯度，光譜定性分析時，選用靈敏度高的感光板。10光學分析

10、儀器中，常用的色散元件為棱鏡或者光柵，它們的分光原理分別為：不同波長光在同一介質中的折射率不同、光的衍射和干涉。11原子發(fā)射光譜分析所使用的儀器裝置通常包括光源、分光儀和檢測器三個部分。12在原子發(fā)射光譜中，定性分析時，攝譜儀狹縫宜小(填大或者小)，原因是保證一定的分辨率，減少譜線之間的重疊干擾，而定量分析，狹縫寬度宜大(填大或小)，原因是保證較大的光照強度，提高譜線的譜線強度。13在原子發(fā)射光譜分析中，原子發(fā)射的特征譜線有原子線和離子線，電離度增大會產(chǎn)生原子線減弱，離子線增強。三、簡答題：1簡述原子發(fā)射光譜產(chǎn)生的過程解： 在一般情況下，原子處于最低能量狀態(tài)(基態(tài))，當原子在光源獲得能量后，就

11、會使外層的電子從基態(tài)或者低能量激發(fā)至高能態(tài)(激發(fā)態(tài))，原子外層電子處于激發(fā)態(tài)時是不穩(wěn)定的，壽命小于108s，當它從激發(fā)態(tài)躍遷回到基態(tài)或者低能態(tài)時將釋放出多余能量，若此能量以光的形式出現(xiàn)，即得到原子發(fā)射光譜。2說明影響原子發(fā)射光譜分析中譜線強度的主要因素：解：根據(jù)譜線強度公式表明影響譜線強度的因素很多，有：(1)激發(fā)電位或者電離電位(Ei)，成負指數(shù)關系，Ei越大，強度越小；(2)躍遷幾率Aij，I與Aij成正比；(3)統(tǒng)計權重gi/g0，I與統(tǒng)計權重成正比；(4)激發(fā)溫度T，T升高，I增大，但I與T關系是曲線關系。譜線各有最適合的激發(fā)溫度，在此溫度下，I最大；(5)基態(tài)原子數(shù)目N0，I與N0成

12、正比，由于基態(tài)原子數(shù)目由元素濃度c決定，所以在一定條件下，I與c成正比。3簡述原子發(fā)射光譜定性分析的原理，怎樣選擇攝譜法定性分析的主要工作條件？解：因為元素原子結構不同。它們激發(fā)所產(chǎn)生的光譜也各不相同。因此，根據(jù)原子光譜中的元素特征譜線就可以確定試樣中是否存在被檢元素。光譜定性分析工作條件的選擇如下：(1)光譜儀；一般選用中型攝譜儀，因為其分辨率較為適中，可以將欲測元素一次攝譜，便于檢出。對于十分復雜的樣品(譜線干擾嚴重)，可采用大型攝譜儀。(2)激發(fā)光源；采用直流電弧；因為直流電弧的陽極頭溫度很高，有利于試樣蒸發(fā)，絕對靈敏度高。(3)電流控制；先用小電流(56A)，使易揮發(fā)的元素先蒸發(fā)；后用

13、大電流(620A)，直至試樣蒸發(fā)完畢，這樣可以保證易揮發(fā)和難揮發(fā)元素都能很好地檢出。(4)狹縫；采用較小的狹縫(57m)，減小譜線的重疊干擾和提高分辨率。(5)運用哈特曼光欄；哈特曼光欄是一塊多孔板，攝譜時移動它的位置，可以使鐵光譜和不同試樣的光譜分段攝在譜板上，而不至于改變相對位置。4什么叫元素的靈敏線、共振線、最后線？它們之間的有何聯(lián)系？解：靈敏線指一些激發(fā)電位低、躍遷幾率大的譜線；共振線指具有最低激發(fā)電位的譜線；最后線指樣品中被檢定元素濃度逐漸減少時最后消失的譜線。一般靈敏線多是一些共振線，最后線就是最靈敏的譜線。5寫出光譜定量分析的基本關系式，什么叫內(nèi)標法？怎樣選擇內(nèi)標元素及內(nèi)標線？解

14、：光譜定量分析的基本依據(jù)為：I = a cb lgI = lga + blgc 式中的a、b在一定實驗條件下為常數(shù)。內(nèi)標法就是在被分析元素中選一根分析線，在內(nèi)標元素中選擇一條內(nèi)標線，組成分析線對，測定分析線對的相對強度與被分析元素含量的關系來進行定量分析。內(nèi)標元素和內(nèi)標線的選擇原則為：(1)內(nèi)標元素含量必須固定，即在標樣和試樣中的含量必須相同；(2)內(nèi)標元素和分析元素要有盡可能類似的蒸發(fā)特征；(3)用原子線組成分析線對設計，要求兩線的激發(fā)電位相近；(4)若用照相板法測量譜線強度，要求組成分析線對的兩條譜線的波長盡可能靠近；(5)分析線與內(nèi)標線沒有自吸或者自吸很小，且不受其它譜線的干擾。6分析下

15、列試樣應選用什么激發(fā)光源？為什么？(1)、礦石礦物的定性、半定量分析；(2)、合金中的銅(x%)；(3)、鋼中的錳(0.0x%0.x%)；(4)、污水中的鉻、錳、鈣、鐵、釩、鈦等(10 6x%)。解：(1)、選用直流電弧。因為直流電弧的電極頭溫度高，有利于蒸發(fā)，而且它的激發(fā)能力已能滿足一般元素激發(fā)的要求，樣品又是礦石粉末；(2)、選用電火花光源。因為其電弧瞬間溫度很高，激發(fā)能量大，可以激發(fā)電離電位高的元素，且自吸小，適于高含量元素分析。一般可用于低熔點金屬、合金、高含量元素、難激發(fā)元素分析；(3)、選用交流電弧、因為交流電弧的電極頭溫度低，電弧溫度高，穩(wěn)定性好，易產(chǎn)生自吸。常用于金屬、合金中低

16、含量元素的定量分析。(4)、選用ICP光源。因為ICP光源電極頭溫度低，電弧溫度高，穩(wěn)定性最好，自吸小，是分析液體試樣的最佳光源，適于高、低、微含量金屬和難于激發(fā)元素的分析測定。7何謂光譜緩沖劑？它在光譜定量分析中有何作用？解：光譜緩沖劑是指在試樣中加入能夠穩(wěn)定弧溫，減少試樣組成對譜線強度影響的一類物質。常用的緩沖劑有堿金屬、堿土金屬鹽類、二氧化硅、氧化銅、碳粉等。其作用有：(1)減小試樣組成對電弧溫度的影響，使弧焰溫度穩(wěn)定，可達到消除或者抑制試樣組分對待測元素譜線強度的影響，提高測定準確度。(2)當稀釋劑稀釋試樣，減小試樣與標樣在組成及性質上的差別。38什么是乳劑特性曲線？它可分為幾個部分？

17、光譜定量分析需要利用哪一部分？為什么？解：攝譜法是利用感光板來記錄光譜的。乳劑特性曲線是感光板上感光層的黑度(S)與作用其上的曝光量(H)之間的關系曲線，S與H之間的關系是極其復雜的，一般不能用數(shù)學公式來完整表達。以S為縱坐標，H的對數(shù)為(lgH)為橫坐標，可以繪制乳劑特性曲線。它可分為三個部分組成，即：曝光不足部分、曝光正常部分和曝光過量部分。在光譜定量分析中需要利用正常曝光部分，因為此部分S與lgH成線性關系，可以用簡單的數(shù)學公式表示。S = g(lgH lgHi),其中：g為直線斜率，稱為反襯度；Hi為感光板的惰延量，可從直線延長至橫軸上的截距求得。8光柵和棱鏡的分光原理有何不同？解：棱

18、鏡分光原理是光的折射。由于不同波長的光有其不同的折射率而將不同波長的光分開。 光柵的分光是由于光的衍射和干涉的總效果。不同波長的光通過光柵各自有其對應的衍射角而分開。9光柵和棱鏡都具有分光作用，它們產(chǎn)生的光譜特征有何區(qū)別？解：(1)光柵光譜為勻排光譜，而棱鏡是非勻光譜； (2)光柵光譜中各譜線的排列為由紫到紅，而棱鏡是由紅到紫； (3)光柵光譜有譜級，級與級之間有重疊現(xiàn)象； (4)光柵適用的波長范圍寬。四、計算題：1今有光柵刻線為每毫米1200條的光柵，當其閃耀角為10.370時，其一級閃耀波長和二級閃耀波長為多少？解：根據(jù)閃耀光柵公式：Kl = 2dsinq，閃耀角q=10.370 d =

19、1/n = 1/1200 = 8.333´104mm = 833.3nm所以一級閃耀波長l = 2´833.3´sin10.370 = 300nm 二級閃耀波長為l=2dsinq/2=300nm/2=150nm.2. 若某攝譜儀剛剛可以分辨310.0305nm和309.9970nm的兩條譜線，則用該攝譜儀可以分辨下列哪些譜線組？(1) Si 251.61nmZn251.58nm (2) Ni 337.56nm Fe337.57nm(3) Mn 325.40nmFe325.395nm (4) Cr301.82nm Ce301.88nm解：該攝譜儀的分辨率為：R =

20、l/l = 310.0138/0.0335 = 9254(1)R1 = 251.61/0.03 = 8387 (2) R2 = 337.56/0.01=33757 (3) R3 = 325.40/0.005 = 65080 (4)R4 = 310.82/0.06 =5030因此：(1)、(4)譜線組所要求的分辨率都比該攝譜儀的分辨率低，所以(1)、(4)組能夠分辨出來。3某光柵光譜儀，光柵刻數(shù)為600條/mm，光柵面積為50´50mm2，試問：(1)：光柵的理論分辨率(一級光譜)是多少？(2)：一級光譜中波長為310.030nm和310.066nm的雙線能否分開？解：(1)R=K N

21、=1´600´50=30000 (2)欲分開310.030nm和310.066nm的雙線，要求分辨率為：R¢=l/l=310.030/0.036=8612.4，由于R¢<30000，故可以分開。4某光柵攝譜儀，閃耀光柵刻數(shù)1200條/mm，一級波長閃耀波長為300nm，問光柵適用的一級波長范圍？解：故為200600nm 5激發(fā)原子和分子中的價電子產(chǎn)生紫外和可見光譜需要激發(fā)能量為1.51.8eV，問其相應的波長范圍是多少？(h = 6.63 ´ 10 34 J.S，1eV = 1.6 ´ 10 19 J)解：當E = 1.5eV時

22、，因為E = hc/l，故l = hc/E = 825.7nm 。同理當E = 1.8eV時，l = hc/E = 155.2nm。 故155.2 825.7nm6WDF-Y2型原子吸收分光光度計的光學參數(shù)如下：光柵刻數(shù)：1200條/mm，光柵面積：50´50mm2 倒線色散率：2nm/mm，狹縫寬度：0.05, 0.1, 0.2, 2mm 四檔可調。試問：(1)：此儀器的一級光譜理論分辨率是多少？(2)：欲將K404.4nm和K404.7nm兩條譜線分開，所用狹縫寬度是多少？解：(1)R = l/Dl = m N = 1´1200´50 = 60000。 (2)

23、 W = D S 已知 D = 2nm/mm， K兩線的波長分別為404.4nm和404.7nm，因此：S = W/D = 0.15mm。 因此狹縫寬度應為0.15mm。原子吸收光譜法一、選擇題：1在原子吸收光譜分析中，是利用待測元素的哪種原子蒸氣對特征譜線的吸收進行定量分析的(B)A 處于激發(fā)態(tài)的原子蒸氣 B 處于基態(tài)的原子蒸氣 C 處于離子態(tài)的原子蒸氣 D 處于化合態(tài)的原子蒸氣2描述原子譜線輪廓的特征參數(shù)是(D) A 中心頻率 B 峰值吸收系數(shù) C 半寬度 D 中心頻率和半寬度3譜線的多普勒(Doppler)變寬，是由于下述何種原因產(chǎn)生的(A)A 原子的無規(guī)則的熱運動 B 原子之間的相互碰

24、撞 C 激發(fā)態(tài)原子壽命有限 D 電磁場的影響4譜線的洛侖茲(Lorentz)變寬，是由于下述何種原因產(chǎn)生的(B)A 原子的無規(guī)則的熱運動 B 原子之間的相互碰撞 C 激發(fā)態(tài)原子壽命有限 D 電磁場的影響5在原子吸收光譜中，光源發(fā)射線的半寬度應(D)A 略大于吸收線半寬度 B 等于吸收線半寬度 C 略小于吸收線半寬度 D 遠小于吸收線半寬度6在原子吸收光譜中的背景吸收，對分析結果的影響是(A)A 產(chǎn)生正誤差 B 產(chǎn)生正、負誤差不確定 C 產(chǎn)生負誤差 D 沒有影響7在原子吸收光譜中，測定銣(Rb)時，加入1%的鈉鹽的作用是(C)A 減少背景 B 提高火焰溫度C 減少銣的電離 D 提高銣離子(Rb+

25、)的濃度8在原子吸收光譜法中，光源的作用是(C)A 提供試樣蒸發(fā)和激發(fā)所需要的能量 B 產(chǎn)生紫外光 C 發(fā)射待測元素的特征譜線 D 產(chǎn)生足夠強的散射光9空心陰極燈中，對發(fā)射線的寬度影響的最大的因素是(C)A 陰極材料 B 填充的氣體性質 C 燈電流 D 陽極材料10在原子吸收光譜法中，吸光度的最佳測量范圍是(A)A 0.10.5 B 0.010.05 C 0.60.8 D 大于0.911在原子吸收光譜法中，測定碳灰中微量的硅的含量，為了選擇適宜的分析條件進行測試。當硅的濃度為5.0mg/ml時，測得在251.61 nm、251.43nm和251.92nm的吸光度分別為0.44, 0.044和0

26、.022，應選擇哪一條譜線分析可獲得高的靈敏度(A)A 251.61 nm B 251.43nm C 251.92nm D 靈敏度都一樣12已知某儀器的倒線色散率為2.0nm/mm，若以鎳Ni 232.0nm為分析線，測定試液中鎳的含量，為了防止231.6nm線的干擾，則狹縫寬度應選擇(B)A 0.05mm B 0.1mm C 0.2mm D 0.5mm13單色器的倒線色散率為2nm/mm，狹縫的寬度為0.1mm，則光譜通帶為(C)A 20nm B 2nm C 0.2nm D 0.05nm 14在火焰原子化時，霧化效率一般可以達到(B)A 30% B 10% C 60% D 80%15在原子吸

27、收光譜法中，檢測器是(C) A 硒光電池 B 光電管 C 光電倍增管 D 感光板16在原子吸收光譜中，測定在原子化過程中容易形成氧化物的元素時，應選用(C)A 貧燃性火焰 B 化學計量焰 C 富燃性火焰 D 低溫火焰17在原子吸收光譜法分析中，常用的光源有(B)A 氘燈 B 空心陰極燈 C 電感耦合等離子體(ICP) D 直流或交流電弧。18下列有關原子吸收說法錯誤的是 (A C )A 在原子吸收測定中，做到較高準確度的前提是保證100%的原子化效率；B 背景吸收是一種寬帶吸收，其中包括分子吸收、火焰氣體吸收和光散射引起的損失C 分析難于揮發(fā)的元素采用貧燃火焰較好；D 背景吸收在原子吸收光譜分

28、析中會使吸光度增加，導致分析結果偏高。19采用測量峰值吸收吸收系數(shù)的方法來代替測量積分吸收的方法必須滿足的條件是(A C )A 發(fā)射線的輪廓小于吸收線的輪廓；B 發(fā)射線的輪廓大于吸收線的輪廓C 發(fā)射線的中心頻率與吸收線的中心頻率重合D發(fā)射線的中心頻率小于吸收線的中心頻率20在原子吸收光譜分析中，加入消電離劑可以抑制電離干擾。一般來說，消電離劑的電離電位 (B )A 比待測元素高 B 比待測元素低 C 與待測元素相近 D 與待測元素相同21測定鉀、鈉和鐵時，光譜通帶應選擇 ( A )A 鉀、鈉選0.4nm，鐵選0.1nm B 鉀鈉選0.1nm，鐵選0.4nm C 鉀鈉鐵均選擇0.1nm D 鉀鈉

29、鐵君選擇1.0nm22對于下列燃氣和助燃氣形成的火焰，其中溫度最低和最高的分別為 (A)(D)A 氫氣-空氣 B 氫氣-氧氣 C 乙炔-空氣 D 乙炔-一氧化二氮23非火焰原子吸收法的主要優(yōu)點是 (D )A 譜線干擾小 B 背景低 C 穩(wěn)定性好 D 試樣用量少二、填空題1在原子吸收光譜中，干擾效應大致有光譜干擾、化學干擾、電離干擾、物理干擾、及背景吸收干擾。2在原子吸收光譜法中，當吸收為1%時，其吸光度(A)為0.0044。3在原子吸收光譜中，石墨爐原子化經(jīng)歷干燥、灰化、原子化、高溫除殘等四個步驟。4在原子吸收光度法中，常用的火焰有乙炔-空氣、一氧化二氮-乙炔和氫氣-空氣等三種。5原子吸收光譜

30、和原子發(fā)射光譜等光學分析法是利用線光譜進行檢測的。6 原子吸收光譜分析法與發(fā)射光譜分析法，其共同點都是利用原子光譜。但二者在本質上有區(qū)別，前者利用的是原子吸收現(xiàn)象，而后者利用的是 原子發(fā)射 現(xiàn)象。7根據(jù)玻耳茲曼分布定律，基態(tài)原子數(shù)遠大于激發(fā)態(tài)原子數(shù)，所以發(fā)射光譜法比原子吸收法受 激發(fā)溫度 的影響要大，這就是原子吸收法比發(fā)射光譜法 準確度 較好的原因。8澳大利亞物理學家卡爾什提出利用 峰值 吸收代替 積分 吸收，從而解決測量原子吸收的困難。9空心陰極燈發(fā)射的光譜，主要是 待測元素的純金屬或者合金 的光譜，光強度隨著 燈電流 的增大而增大。10Mn的共振線是403.3073nm，若在Mn試樣中含有

31、Ga，那么用原子吸收測定Mn時，Ga的共振線403.2982nm就會產(chǎn)生干擾，這種干擾屬于 光譜 干擾，可采用 另選分析線 的方法加以消除。11在原子吸收譜線變寬的因素中，Doppler變寬是由于 原子的無規(guī)則的熱運動 ；洛倫茲變寬是由于 吸光原子與其他氣體分子或原子間碰撞 所引起的。12火焰原子化中，妨礙靈敏度進一步提高的原因是試樣的霧化效率低(10%)和火焰高速燃燒的稀釋作用降低了原子蒸氣密度 和 停留時間 。13試樣在原子吸收過程中，除離解反應外，可能還伴隨著其他一系列反應，在這些反應中較為重要的是 電離 、 化合 、 還原 、反應。14 測定魚、肉和臟器等生物組織中汞，較簡單的方法可采

32、用 冷原子原子化法 。三、簡答題：1原子吸收光譜分析的光源應當符合哪些條件？試從空心陰極燈的結構及工作原理等方面簡要說明使用空心陰極燈可以得到強度較大，譜線很窄的待測元素共振線的道理。解：原子吸收光譜分析的光源應當符合以下基本條件：(1)譜線寬度“窄”銳線光源，有利于提高靈敏度和工作曲線的直線性。(2)譜線強度大，背景小，有利于提高信噪比，改善檢測限。(3)穩(wěn)定，有利于提高測量精密度。(4)燈的壽命長?？招年帢O燈能發(fā)射半寬度很窄的譜線。從構造上說，它是低壓的，故壓力變寬小。從工作條件上，它的燈電流較低，故陰極溫度及元素濺射作用較低，故熱變寬和自吸變寬較小。正是由于燈的壓力變寬、熱變寬及自吸變寬

33、較小，致使等發(fā)射的譜線的半寬度很窄。2在原子吸收分析中，有哪幾種主要因素可以使譜線變寬？解：譜線變寬的因素有兩方面因素：一類是由原子性質決定的，例如自然變寬；另一類是外界因素影響所引起的，如熱變寬、碰撞變寬等。自然變寬是無外界影響下時譜線的寬度，多數(shù)情況下可以忽略，多普勒變寬(即熱變寬)是原子在空間做無規(guī)則熱運動所引起的變寬，它隨著溫度升高、譜線中心波長增長和原子質量減小而增寬，是制約原子譜線寬度的主要因素。碰撞變寬指吸收原子與原子或分子碰撞而引起的譜線變寬。3簡述背景吸收的產(chǎn)生以及消除背景吸收的方法。解：背景吸收是由于分子吸收和光散射引起的。分子吸收指在原子化過程中生成的氣體分子、氧化物、氫

34、氧化物和鹽類等分子對輻射線的吸收。在原子吸收分析中常碰到的分子吸收有：堿金屬鹵化物在紫外區(qū)的強分子吸收，無機酸的分子吸收，火焰氣體或石墨爐保護氣體(氮氣)的分子吸收。分子吸收與共存元素的濃度、火焰溫度和分析波長(短波和長波)有關。光散射是指在原子化過程中固體微?；蛞旱螌招年帢O燈的光產(chǎn)生光散射作用，使吸光度增加。消除背景吸收的方法有：改用火焰(高溫火焰)；采用長波長分析線；分離或轉化共存物；扣除方法(用測量背景吸收的非吸收線扣除背景，用其他元素的吸收線扣除背景，用氘燈校正和塞曼效應背景校正法)等。4什么是原子吸收光譜分析中的化學干擾？用哪些方法可以消除此類干擾？解：待測元素與共存元素發(fā)生化學反

35、應，引起原子化效率的改變所造成的影響成為化學干擾，影響化學干擾的因素很多，除與待測元素及共存元素的性質有關外，還與噴霧器、燃燒器、火焰類型、溫度以及火焰部位有關。為抑制化學干擾，可加入各種抑制劑，如：釋放劑、保護劑、緩沖劑等，或采用萃取等化學分離手段來消除干擾。5已知某原子吸收光譜儀的倒線色散率為1.5nm/mm。測定Mg時，采用了285.2nm的特征射線。為了避免285.5nm的譜線干擾，宜選用的狹縫寬度為多少？解：為了避免285.5nm譜線的干擾，光譜通帶應小于w=285.5nm285.2nm=0.3nm則狹縫寬度為S=W/D=0.3/1.5=0.2mm，即狹縫寬度應小于0.2mm.6畫出

36、原子吸收分光光度計的結構示意圖，并簡述各個部分的作用。解：光源-原子化系統(tǒng)-單色器-檢測系統(tǒng) 光源：發(fā)射待測元素的特征射線。 原子化系統(tǒng)： 產(chǎn)生氣態(tài)基態(tài)原子，以便吸收待測譜線。 單色器：將分析線與鄰近線分開。 檢測系統(tǒng)：將光信號轉換為電信號，輸出結果。四、計算題：1原子吸收法測定某試樣溶液的二價鉛，用空氣乙炔火焰測得Pb2833Å和Pb2817Å的吸收分別為72.5%和52.0%。計算其吸光度各為多少？解： 同理可知A¢=0.32。2原子吸收法測定某試樣溶液的二價鉛，用空氣-乙炔火焰測得Pb2833Å和Pb2817Å的吸收分別為72.5%和52

37、.0%。計算其透光度各為多少？解：依題意知其透光度應分別為27.5%和48.0%。紫外可見及紅外光譜分析法，質譜分析以及核磁共振一、選擇題1異丙叉丙酮(CH3COCH=C(CH3)2)在下列溶劑中K吸收帶的波長最大的是(B)A 正己烷 B 水 C 甲酸 D三氯甲烷2下列羰基化合物中，伸縮振動頻率最高的是(C)A RCHO B RCOF C FCOF D RCOCl3下列羰基化合物中，伸縮振動的紅外吸收波數(shù)最大的是(A)A RCOCl B RCOR¢ C RCOOR¢ D RCO-C6H54在紫外可見分光光度法中，定性鑒定物質的參數(shù)是(C)A lmax B emax C lm

38、ax 和 emax D 吸收峰的面積5異丙叉丙酮(CH3COCH=C(CH3)2)在下列溶劑中K吸收帶的波長最小的是(A)A 正己烷 B 水 C 甲酸 D三氯甲烷6下列化合物中能產(chǎn)生n®p*和 p®p*躍遷的是(A)A 丙酮 B 丙烯 C 丁醇 D 丁烷7雙光束分光光度計與單光束分光光度計相比，其主要優(yōu)點是(D)A 可以擴大波長的應用范圍 B 可以獲得更小的光譜通帶C 可以采用快速響應的檢測器 D 可以補償光源強度的波動引起的誤差8紫外吸收光譜的產(chǎn)生是由于(A)A 分子中電子能級 的躍遷 B 分子中振動、轉動能級的躍遷C 分子振動能級的躍遷 D 分子轉動能級的躍遷9紫外光譜

39、法中，下列化合物中，lmax最大的是(D)A 環(huán)己酮 B 四氫呋喃 C 苯 D 苯甲醛10某化合物在正己烷中測得lmax =305nm，在乙醇溶液中，lmax =302nm，指出該吸收峰是由于下列那種躍遷引起的(A) A n®p* B p®p* C n®s* D s®s*11在下列化合物中，哪種電子躍遷所需要的能量最小(A) A n®p* B p®p* C n®s* D s®s*12紅外吸收光譜法的特征性強，該法最適應于(A)A 對純物質進行定性鑒定 B對混合物進行定性鑒定C 對純物質進行定量測定D對混合物進行定量

40、測定13色散型紅外分光光度計常用的光源為(C) A 鹵鎢燈 B 空心陰極燈C 能斯特(Nerst)燈 D氘燈14二硫化碳有四種振動模式，其中哪種振動模式不能產(chǎn)生紅外吸收(A)A 對稱伸縮振動B 反對稱伸縮振動 C 面內(nèi)彎曲振動 D面外彎曲振動15預計乙炔分子有多少種基本振動模式(B)A 6種 B 7種 C 8種 D 9種16預計苯分子有多少種基本振動模式(C) A 12種 B 13種 C 30種 D 31種17試指出下列化合物中，哪種化合物不能產(chǎn)生振動偶合(D)A HOOC-CH2-COOH B H3C-CO-O-CO-CH3 C 鄰苯二甲酸酐 D H3C CO-CO-CH318在乙酸酐分子的

41、紅外吸收光譜中，在1820cm1和1760cm1有兩個強吸收峰，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是(B)A 電子效應 B 振動偶合 C 費米共振 D 中介效應19在傅立葉變換紅外分光光度計上，沒有下列哪種器件(B)A 光源 B 單色器 C 檢測器 D 樣品池20在紅外光譜中，不適應于對固體試樣進行處理的常用方法是(C)A 糊狀法 B 薄膜法 C 液膜法 D 壓片法21下列檢測器中，不適應于作為紅外檢測器的是(A)A 熱導檢測器 B 高真空熱電偶 C 測熱輻射計 D高萊(Golay)池22. 某試樣質譜圖的M和M+2峰的比值為3:1，則分子中一定含有(B)A 一個溴原子 B 一個氯原子 C 二個溴原子 D 二

42、個氯原子23下列各類化合物中，分子離子峰最強的是(A)A 芳香環(huán) B 羰基化合物 C 醚 D 胺 243, 3-二甲基已烷在下述質量數(shù)的峰中，最強峰的荷質比為(C) A 85 B 99 C 71 D 29二、填空題1物質產(chǎn)生紅外吸收光譜的必要條件為，DE=hn 、及 振動過程伴隨著偶極矩的變化。2分子振動能級躍遷所需的能量相當于紅外光，分子中的電子躍遷的能量相當紫外-可見光。3多組分分光光度法可用解聯(lián)立方程的方法求得各組分的含量，這是基于各組分在同一波長下吸光度具有加和性。440001300cm1區(qū)域是伸縮振動產(chǎn)生的，基團的特征吸收一般位于此范圍內(nèi)，它是鑒定最有價值的區(qū)域，又稱為官能團區(qū)。5四

43、甲基硅烷(TMS)是測定核磁共振圖譜理想的標準試樣。它的所有氫都是等同的，共振信號只有一個峰，與大多數(shù)化合物相比，它的共振峰出現(xiàn)在高磁場區(qū)，此外它的沸點低(填高或低)，易于回收。三、簡答計算題1試指出下面哪一個化合物具有較高的熒光量子產(chǎn)率，為什么？解：熒光黃的熒光的量子產(chǎn)率較高。雖然二者所有的發(fā)色團幾乎完全相同，而熒光黃具有較高的結構剛性，故其量子產(chǎn)率較高。2乙烯分子中的C=C對稱伸縮振動在紅外光區(qū)域無吸收，為什么？解：因為乙烯分子中的C=C對稱伸縮振動沒有偶極矩的變化，是非紅外活性的。3試指出順丁二烯和反丁二烯的紅外光譜有何區(qū)別？解：順丁二烯在690cm1處有吸收，而反丁二烯在970cm1有

44、吸收。而且順式比反式異構體的吸收強度大。4預計甲烷和乙炔各有多少個基本振動模式(振動自由度)？解：甲烷：3N 6 即3´5 6 = 9 乙炔：3N 5 即3´4 5 = 75椐報道Pd與硫代米蚩酮的配合反應是測定Pd的最靈敏的顯色反應之一，其摩爾吸光系數(shù)高達2.12´105 l/mol。若最小可測吸光度為0.001，使用吸收池的光程長度為10cm，問用分光光度法測定Pd的最低摩爾濃度是多少？解：因為A=ebc，可知6現(xiàn)用相同的比色皿分別在475和670nm處測定了三種溶液的吸光度：(1)含有化合物A；(2)化合物B；(3)A與B的混合溶液。其有關數(shù)據(jù)如下：試計算混

45、合物中A、B物質的含量各為多少？化合物濃度(mol/l)A(476nm)B(670nm)A0.0010.900.20B0.010.150.65A+B1.651.65解：在475nm 處：, 在475nm處混合物有：1.65 = 900 c A + 15 cB 同理在670nm處有：1.65 = 200 c A + 65 cB 解二元一次方程知：cA = 1.48´10 5mol/l cB = 2.08´10 4mol/l .7.某化合物的分子式為C5H8O，其紅外光譜有如下主要吸收帶：3020， 2900， 1690， 1620 cm1；其紫外吸收光譜在227nm處有最大吸

46、收，摩爾吸光系數(shù)為10000。已知該化合物不是醛，試指出它的可能結構，并指出紅外光譜對應的四個吸收帶對應的振動形式。解：化合物為CH2=CHCOCH2CH3或者CH3CH=CHCO-CH3 3020 cm1 不飽和化合物，含有雙鍵的CH伸縮振動，2900 cm1 飽和化合物，含有雙鍵的CH伸縮振動 1690 cm1 共軛的羰基C=O伸縮振動， 1620 cm1 共軛雙鍵C=C伸縮振動。8試計算二溴甲烷的M+2/M及M+4/M峰的比例。解：分子式中有二個溴原子，因為溴79：溴81=1：1有a=1, b=1, n=2. 故：(a + b)2 = a2 + 2ab + b2 = 1 + 2 + 1

47、故M :M+2 :M+4 = 1: 2: 19試計算二氯甲烷的M+2/M及M+4/M峰的比例。解：分子式中有二個氯原子，因為氯35：氯37=3：1有a=3, b=1, n=2. 故：(a + b)2 = a2 + 2ab + b2 = 9 + 6 + 1 故M: M+2 :M+4 = 9: 6: 110試計算一氯一溴甲烷的M+2/M及M+4/M峰的比例。解：分子式中有一個溴原子和一個氯原子，因為溴79：溴81=1：1，氯35：氯37=3：1有a=3, b=1, c=1, d=1, m=1, n=1. 故：(a + b)m (c + d)n = ac + ad + bc + bd = 3 + 3

48、 + 1 + 1 = 3 + ( 3 + 1 ) + 1 = 3 + 4 + 1 故M: M+2: M+4 = 3: 4: 111兩種不同的三甲基戊烷的質譜數(shù)據(jù)如下表，在2,2,4三甲基戊烷和2,3,4-三甲基戊烷兩種異構體中，哪一種更可能產(chǎn)生A行數(shù)據(jù)，寫出各種A行m/z離子最可能的結構。m/z相對豐度AB43205057809711409950.11140.020.3解：A行數(shù)據(jù)應為2,2,4三甲基戊烷 m/z 114為分子離子； m/z 99 = 114 15，是分子離子失去甲基； m/z 71 = 114 43 為分子離子失去丙基； m/z 57 為C4H9+(特丁基離子)； m/z 4

49、3 C3H7+(異丙基離子)12某化合物的分子式為C9H10O2，在其NMR譜圖上出現(xiàn)三個峰，它們的化學位移及峰面積分別為：d=7.29(面積84) d=5.00(面積34) d=1.98(面積50)。試指出該化合物的結構。解：據(jù)分子式，該化合物不飽和度為5。每個質子相當?shù)姆迕娣e為單元/氫故其結構式為：C6H5CH2OCOCH3電化學分析導論與電解庫侖分析一、 選擇題1以測量沉積于電極表面的沉積物質量為基礎的電化學分析法稱為(C)A 電位分析法 B 極譜分析法 C 電解分析法 D 庫侖分析法2 若在溶液中含有下列濃度的離子，以鉑為電極進行電解，首先在陰極上析出的是( A)A 0.01mol/l

50、 Ag+(j0=0.799V) B 2.0mol/l Cu2+(j0=0.337V)C 1.0mol/lPb2+(j0= 0.128V) D 0.1mol/l Zn2+ (j0= 0.763V)3以測量電解過程中被測物質在電極上發(fā)生電極反應所消耗的電量為基礎的電化學分析法是(D)A 電位分析法 B 極譜分析法 C 電解分析法 D 庫侖分析法4在庫侖滴定法中主要測量的參數(shù)是 (B) A 電解電流 B 電解時間 C 電動勢 D 指示電極電位7庫侖分析法的基本原理是基于(A) A 法拉第電解定律 B 歐姆定律 C 比耳定律 D羅馬金-塞柏公式5 庫侖分析法中進行電解分析時通過電解池的物理量是 (C)

51、 A電流 B 電壓 C 電量 D電動勢6 庫侖分析法不適應于(A) A常量分析 B 微量分析C 痕量分析 D 有機物分析7 在相同條件下，電解池陰極沉淀出來的物質的量正比于(B)A 電極間的距離 B 通過電解池的電量 C 陰極的表面積 D 溶液中電解質的濃度8提高庫侖滴定準確度的關鍵因素之一是 (A)A 使被測物以100%的電流效率進行電解 B 保持電壓恒定 C 保證足夠時間 D 加入電解質9每當96487庫侖的電量通過電解池時，可以使鋅(M=65.38g/mol)在陰極上析出的質量是 (C)A96487g B 65.38g C 32.69g D 130.76g 10下列有關庫侖滴定的敘述正確

52、的是 (C)A 它是一個容量分析方法 B 它既是容量分析法，又是電化學分析法C它不是容量分析法，而是電化學分析法 D 它是根據(jù)滴定劑消耗的體積來確定被測組分含量11庫侖滴定是一個精密度和準確度都很高的方法，一般可達0.2% 。這是由于可以精確測量 (AD)A 電流； B 電壓 C 電阻D 時間12下列不是控制電位庫侖分析法的特點和應用的是(D)A 選擇性高B方法的靈敏度和準確度均高C 能用于測定電極反應中的電子轉移數(shù) D 分析速度快13庫侖滴定不適應于常量、高含量試樣的分析，下列原因不正確的是(D)A 必須采用較大的電解電流 B 滴定時間太長 C 導致電流效率的降低 D 終點難以指示14 在保

53、證100%電流效率的情況下，庫侖滴定測量是否精密主要取決于(BC)A 指示系統(tǒng)的靈敏度 B 恒流源 C 計時器 D 電解池的組成15要使某一物質在陰極上還原析出，電極反應能持續(xù)進行，陰極電位應(C)A 保持恒定 B 正于陰極析出電位 C 負于陰極析出電位 D 等于陰極析出電位16下列說法哪一種正確？隨著電解的進行 (A)A 陰極電位向正方向變化 B 陽極析出電位變負 C 分解電壓變小 D陰極析出電位變負17在恒電流電解中，由于陰、陽極電位的不斷變化，為了保持電流恒定，必須(A)A 增大外加電壓 B 減小外加電壓 C 保持外加電壓恒定 D 保持陽極電位恒定18在電解分析中，要求沉積在電極上的被測

54、物質純凈、致密、堅固地附著在電極上，可以采用以下措施，其中不正確的是(C)A 控制適當?shù)膒H或者以金屬配離子形式電解 B 升高溫度 C 反應的電流密度不宜過小 D 攪拌溶液19恒電位電解時，為減小濃差極化，下列說法不正確的是(D)A 增大工作電極面積或減小電流密度 B 提高溶液的溫度 C 加強機械攪拌 D 減小溶液的濃度20在恒電流電解中，常采用電勢緩沖的方法來穩(wěn)定電極電位避免干擾性電極反應的產(chǎn)生，這種能起電勢緩沖作用的物質稱為(A)A 去極化劑 B 惰性支持電解質 C 極大去抑制劑 D 表面活性劑21在庫侖滴定中采用大于45V的高壓直流電源的目的是為了(C)A 克服過電位 B 保證100%的

55、電流效率 C 保持電流恒定二、填空題1庫侖分析定量的依據(jù)是庫侖定律，分析成敗的先決條件是電流效率為100%。2當電流通過電極與溶液界面時，如果電極電位對其平衡值發(fā)生了偏差，這種現(xiàn)象稱為極化現(xiàn)象。3在控制電位電解過程中，為了保持工作電極恒定，必須不斷改變外加電壓；其電解完成的標志為電解電流達到某恒定的最小值。4在控制電位電解過程中，電極電位決定電極表面氧化態(tài)和還原態(tài)的活度或者濃度比率 5能使電流持續(xù)穩(wěn)定地通過電解質，并使之電解時施加于電解池的最低電壓，稱為分解電壓6使金屬離子在陰極上不斷電解而析出金屬沉積物所需要的最小陰極電位，稱為析出電位 7在電解分析中，外加電壓總是比理論電壓大，這中差值一般用超電勢(h)來表示8已知j0Ag+/Ag=0.800V，j0Cu2+/Cu=0.345V。在250C時，在含有0.01mol/l的Ag+和1mol/