儀器分析期末必考點(diǎn)重點(diǎn)練習(xí)集

1、儀器分析輔導(dǎo)課練習(xí)集(北大版72學(xué)時(shí))趙長(zhǎng)春緒 論 1 什么是儀器分析，其與化學(xué)分析最根本的區(qū)別是什么？ 2 要測(cè)定血漿中的鈣的含量，有兩種方法可行。(1) 將試樣用硝酸等硝化濃縮處理后，采用_滴定測(cè)定其總鈣的含量；(2)直接在血漿中采用離子選擇性通過(guò)測(cè)定電極電位而測(cè)定鈣離子的活度。簡(jiǎn)述這兩種方法的特點(diǎn)(各自的優(yōu)缺點(diǎn))。 3 聯(lián)用技術(shù)是儀器分析發(fā)展的重要方向之一。試舉出幾個(gè)例子，說(shuō)明聯(lián)用技術(shù)如何獲得更多的化學(xué)信息，從而提高對(duì)復(fù)雜混合物的分析能力。光 分 析 導(dǎo) 論 1 紫外，可見以及中紅外光的波長(zhǎng)范圍各為多少？紫外可見光與物質(zhì)內(nèi)部何種能級(jí)躍遷相關(guān)聯(lián)，中紅外呢？ 2 計(jì)算下列輻射的頻率(Hz)和

2、波數(shù)(cm-1)。 (1) 0.25cm的微波； (2) Cu I 324.7nm 3 簡(jiǎn)述紫外可見吸收光譜為“帶”光譜，而原子吸收光譜為“線”光譜的原因。 4 根據(jù)激發(fā)能的不同，可以將發(fā)射光譜分為光致發(fā)光，熱致發(fā)光，化學(xué)發(fā)光和電致發(fā)光等， 可以預(yù)計(jì)那種光譜法中“沒有”光源？光 分 析 導(dǎo) 論 5 下列那種參數(shù)越高，代表其光子的能量越大？(1)波長(zhǎng) (2)波數(shù) (3)頻率 (4)傳播速度(5)周期 (6)動(dòng)量 6 核磁共振波譜涉及的內(nèi)部能級(jí)躍遷類型是什么？ESR和NMR之間有何區(qū)別？ 7 為何說(shuō)拉曼散射屬于光譜法，而瑞利散射則不是？拉曼散射研究的分子內(nèi)部能級(jí)是哪個(gè)能級(jí)？ 8 旋光法以及x-射線

3、衍射，電子衍射分析主要的研究?jī)?nèi)容是什么？ 9 光譜法儀器的主要部件，各有什么作用？ 10 常見的連續(xù)光源和線光源有哪些(UV, Vis, IR)各有何特點(diǎn)？ 11 He-Ne， Nd/YAG激光器的發(fā)射波長(zhǎng)各是多少？激光器波長(zhǎng)是否是唯一不變的？ 12 棱鏡分光與光柵分光有何區(qū)別？ 13 光譜法儀器是否必須包含單色器，如果沒有，怎樣“替代”？ 14 衡量單色器的性能指標(biāo)有哪兩個(gè)參數(shù)？各表達(dá)什么含義？光光 分分 析析 引引 論論光光 分分 析析 引引 論論 15 影響光柵色散率和分辨率的因素有哪些？如何提高普通光柵的線色散率和分辨率？ 16 有一光柵，刻線為1200條/mm，寬度為5.0cm，閃耀

4、角為200，試計(jì)算(1) 一級(jí)光譜的光柵理論分辨率；(2) 一級(jí)光譜的波長(zhǎng)范圍；(3)若暗箱物鏡焦距為1000mm，求倒線色散率為多少？ 17 簡(jiǎn)述光檢測(cè)器以及熱檢測(cè)器的種類以及檢測(cè)原理。紫外可見分光光度法 1 化合物A(在環(huán)己烷中)于220nm (max=15500)和330nm(max=37)處顯示最大吸收；化合物B(在環(huán)己烷中)于190nm(max=4000)和290nm (max=10)顯示最大吸收。問(wèn)化合物A和B各對(duì)應(yīng)哪個(gè)結(jié)構(gòu)？各吸收峰對(duì)應(yīng)的躍遷基團(tuán)和躍遷類型？OO結(jié)構(gòu)I 結(jié)構(gòu)II紫外可見分光光度法A/nm2 已知水楊酸和阿司匹林純品的紫外吸收光譜如下：(1) 欲采用雙波長(zhǎng)分光光度法

5、測(cè)定混合樣品中的水楊酸，在圖中標(biāo)出應(yīng)選用波長(zhǎng)1和2的位置；(2) 結(jié)合本例簡(jiǎn)要說(shuō)明選擇1和2的位置的原則和定量分析原理(3) 畫出雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖，簡(jiǎn)要注明各主要部件名稱。紫外可見分光光度法 3 如何判斷某吸收譜帶是屬于R/K帶躍遷？ 4 對(duì)于N(CH3)3化合物，若向其弱堿性溶液中加入鹽酸，預(yù)計(jì)其吸收光譜應(yīng)怎樣變化？ 5 試預(yù)測(cè)下列化合物紫外吸收光譜最大吸收峰的位置。AB紫外可見分光光度法 6 畫出雙光束紫外可見分光光度計(jì)示意圖，并簡(jiǎn)述相比較單光束分光光度計(jì)，雙光束分光光度計(jì)有何優(yōu)點(diǎn)？ 7 用分光光度計(jì)測(cè)定化合物X和Y溶液的吸光度，獲得下表數(shù)據(jù)(吸收池光程為1cm)，試計(jì)算未知溶液

6、中各組分的含量。溶液 濃度(mol/L)吸光度A1(285nm) 吸光度A2(365nm)X510-40.0530.430Y110-30.9500.050X+Y未知0.6400.370 若有X，Y兩組分的紫外光譜圖如下, 若使用雙波長(zhǎng)法在1下測(cè)量X組分，試在圖中畫出所使用的“參比波長(zhǎng)”。 紅外吸收光譜 紅外吸收的條件？紅外吸收的條件？1. 甲烷是否有紅外吸收？紫外吸收呢？為什么？2. 乙炔對(duì)稱伸縮振動(dòng)是否是紅外活性的？為什么？3. 如果分子的振動(dòng)是紅外非活性的，可怎樣測(cè)定其振動(dòng)頻率？ 紅外吸收峰的位置？紅外吸收峰的位置？1. 比較C-H伸縮振動(dòng)與C-H變形振動(dòng)頻率的大小，為什么？2. 若C-H

7、伸縮振動(dòng)頻率為2930cm-1,則C-D伸縮頻率為多少？3. 什么是基頻峰，何為倍頻峰，為何基頻峰是紅外的主要研究對(duì)象？紅外吸收光譜 紅外振動(dòng)的形式與振動(dòng)自由度紅外振動(dòng)的形式與振動(dòng)自由度1.不對(duì)稱伸縮與對(duì)稱伸縮頻率的強(qiáng)度，那個(gè)高(大)。為什么？2. 二氧化碳的振動(dòng)理論數(shù)以及振動(dòng)方式(圖)，并指出哪些振動(dòng)為紅外活性的。3. 紅外吸收峰數(shù)目小于振動(dòng)理論數(shù)的原因？4. 計(jì)算甲苯和1,3-丁二炔的振動(dòng)理論數(shù)各多少？紅外吸收光譜紅外吸收峰的強(qiáng)度紅外吸收峰的強(qiáng)度1.比較1,3-丁二炔與2-丁炔CC伸縮振動(dòng)強(qiáng)度大小,為什么？2.比較1-丙炔與2-戊炔中CC伸縮振動(dòng)強(qiáng)度大小,為什么？3.為何紅外吸收測(cè)量中，C

8、O2有干擾，而O2,N2對(duì)測(cè)量沒有影響，為什么？紅外吸收的定性分析紅外吸收的定性分析1.官能團(tuán)區(qū)和指紋區(qū)，常見官能團(tuán)的頻率？ C-H,O-H,N-H,C=C,CC,C N,C=O,C-H,phen,C-O,苯取代，順?lè)搭l率及判斷等。2. 已知圖譜的解析和已知分子的圖譜預(yù)測(cè)。3. 為何紅外通常用于定性而不用于定量分析？紅外吸收光譜 傅立葉紅外分光光度計(jì)的構(gòu)成 傅立葉紅外分光光度計(jì)的優(yōu)點(diǎn) 傅立葉紅外分光光度計(jì)的頻率測(cè)定原理？ 為何紅外壓片制樣中，常使用KBr固體粉末？ 紅外分光光度計(jì)的制樣方法？ 液體，固體，氣體？使用紅外光譜，如何區(qū)分CH3CH2COOH以及CH3CH2COCH2CH2OH.紅外

9、吸收光譜1234？56請(qǐng)對(duì)下圖各譜峰的振動(dòng)進(jìn)行歸屬(對(duì)應(yīng)基團(tuán)和振動(dòng)類型)。請(qǐng)對(duì)下圖各譜峰的振動(dòng)進(jìn)行歸屬(對(duì)應(yīng)基團(tuán)和振動(dòng)類型)。紅外吸收光譜 下面兩個(gè)化合物中，哪個(gè)羰基的吸收帶出現(xiàn)在較高頻率(波數(shù))？為什么？OO(H3C)3NHH(A)(B)OHOHC(CH3)3(A)(B) 下面兩個(gè)化合物，利用紅外光譜能否區(qū)別，試解釋原因。COOHCOCH3ABCH3OH 下圖為乙醛分子的紅外光譜圖，試對(duì)1，2，3，4譜峰進(jìn)行歸屬。 下圖為1-庚炔的紅外光譜圖，試對(duì)1，2，3，4，5譜峰進(jìn)行歸屬。 下圖為1-己烯的紅外光譜圖，試指出圖中1，2，3，4峰的歸屬。 下圖為苯甲醇的紅外光譜圖，試給出圖中1，2，3，

10、4 峰的歸屬 下圖為二甲苯的紅外光譜圖，試判斷其是何種異構(gòu)體（鄰，間，對(duì)），并對(duì)圖中1，2，3，4譜峰進(jìn)行歸屬。 紅外吸收光譜 某二甲苯在紅外光譜中有如下吸收帶，請(qǐng)指出其取代類型。(1)767和692cm-1；(2)792cm-1；(3)742 cm-1. 某結(jié)晶試樣，不是化合物(I)就是(II)，在紅外譜圖上尖銳吸收帶位置在3330cm-1以及1600cm-1，在2300和3600cm-1處無(wú)吸收，試推測(cè)結(jié)構(gòu)并解釋。 (I) NC-NH2+ CH CH2OH (II) HN=CH NH CO CH3 分子發(fā)光(熒光)分析 1 分子發(fā)光分析分子發(fā)光分析 的主的主要類型；分子熒光與要類型；分子熒

11、光與磷光分析產(chǎn)生的基本磷光分析產(chǎn)生的基本原理（單重態(tài)和三重原理（單重態(tài)和三重態(tài)）、分子去活化過(guò)態(tài)）、分子去活化過(guò)程的途徑程的途徑; 2 比較右面兩個(gè)化合比較右面兩個(gè)化合物的熒光量子產(chǎn)率，物的熒光量子產(chǎn)率，并解釋為什么？并解釋為什么？CH3OHOH(H3C)3CNO2NH2(I)(II)(I)(II)(I)(II)分子發(fā)光(熒光)分析 3 石榴茜素R(結(jié)構(gòu)如下)為常見的鋁的熒光試劑，試解釋為何染料本身無(wú)熒光，而加入鋁離子后，熒光增強(qiáng)。 4 試舉1例說(shuō)明化學(xué)發(fā)光測(cè)定金屬離子體系(包括化學(xué)發(fā)光試劑，反應(yīng)底物，介質(zhì)條件等)并簡(jiǎn)單描述其原理。 5 為何分子熒光分析方法的靈敏度通常比分子吸光光度法高12個(gè)

12、數(shù)量級(jí)？ NNHOOHHOSO3Na原子發(fā)射與原子吸收分析 在原子吸收分析中，有哪幾種主要因素可以使譜線變寬，并指出具體原因？ 用原子吸收光譜測(cè)定某元素M時(shí)，由一份未知試樣得到的吸光度為0.435，在9.00ml未知溶液中加入1.00ml、0.1mg/ml的M標(biāo)準(zhǔn)溶液。這一混合溶液得到的吸光度讀數(shù)為0.835，問(wèn)未知試樣中M的濃度是多少？ 原子發(fā)射與原子吸收分析 什么是原子吸收光譜分析中的化學(xué)干擾？用哪些方法可以消除此類干擾？ 在原子吸收分析中，有哪幾種主要因素可以使譜線變寬，并指出具體原因？ 在分子CF3CH2OCH3中，-CH2-上兩個(gè)氫原子是否為磁等同質(zhì)子，為什么？ 在分子1,2,4,5

13、-四氟苯中的兩個(gè)氫原子是否為磁等同質(zhì)子，為什么？ 在分子CH3CF3中的三個(gè)氫原子是否為磁等同質(zhì)子，為什么？ 下面為C6H5CH2CH2CH2CH2CH3分子的質(zhì)譜圖，試指出其148，105，91，57各為何離子？ 下圖為C6H5-C3H7的核磁共振圖譜，試對(duì)各峰進(jìn)行歸屬，畫出分子的結(jié)構(gòu)式。 下圖為C5H8O4的1HNMR譜圖，質(zhì)譜分析其相對(duì)分子量為132，紅外光譜表明其含有-C-O-C-吸收，并且無(wú)雙鍵，羰基和羥基。試說(shuō)明下面哪種結(jié)構(gòu)是正確的，并給出理由。 某有機(jī)物沸點(diǎn)為740C,質(zhì)譜圖如下，試說(shuō)明其結(jié)構(gòu)，并解釋原因。（提示：m/z 97，99，101強(qiáng)度比接近9:6:1） 某分子式為C8H

14、14O4的化合物的1HNMR 譜圖如下，試推導(dǎo)其結(jié)構(gòu)式，并簡(jiǎn)要說(shuō)明原因(提示：從左至右，強(qiáng)度比峰4:4:6)。 下圖為乙酰乙酸乙酯的核磁共振圖譜，試指出圖中a，b，c，d，e，f，各峰的歸屬（提示乙酰乙酸乙酯存在烯醇式和酮式兩種互變異構(gòu)體） 一化合物的化學(xué)式為C8H8O，紅外光譜表明其含有羰基和芳環(huán)，質(zhì)譜圖如下，試推測(cè)可能的結(jié)構(gòu)并給出合理解釋。 試列舉質(zhì)譜儀中三種以上常見的質(zhì)量分析器類型，并簡(jiǎn)要說(shuō)明它們的性能。 在質(zhì)譜分析中，如何判斷分子離子峰？ 在極譜分析中，影響擴(kuò)散電流的主要因素有哪些？測(cè)定中如何注意這些影響因素？ 用氟離子選擇電極測(cè)定氟離子時(shí)，常使用檸檬酸鹽緩沖溶液，并且控制緩沖溶液pH

15、值在5.05.5之間，為什么？ 舉出哪些方法可以用于判斷極譜波的可逆性（至少舉出三個(gè)），并指出判斷方法。 在0.1 mol/LKCl底液中，Cd2+在滴汞電極上的還原是可逆的，在250C時(shí)在不同的滴汞電極(vs. SCE)下測(cè)得的擴(kuò)散電流數(shù)值列于下表，試計(jì)算半波電位。DME/V 0.660.711.71i/A 17.119.920.0 在極譜分析中，影響擴(kuò)散電流的主要因素有哪些？測(cè)定中如何注意這些影響因素？ Fe(III)一般分兩步還原為Fe(0).在電位負(fù)于+0.40V(vs.SCE)時(shí) ，F(xiàn)e(III)可以還原為Fe(II)，繼而在-1.5V還原為Fe(0)，而Fe(II)在-1.5V也可

16、以還原為Fe(0)。今用極譜法測(cè)定含有Fe(III) 和Fe(II)的混合溶液時(shí)，在0.0V處記錄的波高為12.5A, 在 -1.5V 處記錄的波高為30.0A, 求此溶液中存在的Fe(III)和Fe(II)的濃度比是多少(假設(shè)溶液中Fe(III)與Fe(II)離子的擴(kuò)散系數(shù)相等)？ 在極譜分析中，常見的干擾電流有哪些，如何消除？ 在質(zhì)譜分析中，如何判斷分子離子峰？ 柱溫是最重要的色譜操作條件之一，柱溫對(duì)色譜分析有何影響？實(shí)際分析中應(yīng)如何選擇柱溫？ 有哪些常用的色譜定量方法?試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)和使用范圍? 簡(jiǎn)單敘述氣相色譜儀有哪些部件，各有何作用？ 有哪些常用的色譜定量方法?試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)

17、和使用范圍? 某人制備了一根填充色譜柱，用組分A和B為測(cè)試樣測(cè)得該柱子理論塔板數(shù)為8500，因而推斷A、B兩組分一定能得到很好的分離，這種推斷正確嗎？簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。 色譜圖上兩峰之間距離大小的本質(zhì)是什么？峰的寬度的本質(zhì)又是什么？各由于什么因素決定？ 在色譜定量分析中，為什么要求定量校正因子？在什么情況下可以不使用校正因子？在求相對(duì)校正因子時(shí)是否需要考慮進(jìn)樣體積？ 一柱內(nèi)的固定相體積為1.5ml，死體積為16.6ml,組分A在該柱上的保留體積為76.2ml，計(jì)算組分A的分配比,若流動(dòng)相體積為1500ml，則該柱子柱型是什么？ 請(qǐng)簡(jiǎn)單敘述，在氣液色譜中，柱溫對(duì)分離有何影響？選擇色譜柱的柱溫應(yīng)注意什么原則？ 色譜圖上兩峰之間距離大小的本質(zhì)是什么？峰的寬度的本質(zhì)又是什么？各由于什么因素決定？ 在色譜定量分析中，為什么要求定量校正因子？在什么情況下可以不使用校正因子？在