儀器分析歷年期末試題答案

高效液相色譜習(xí)題與參考答案一、單項(xiàng)選擇題

1.在液相色譜法中，按分離原理分類(lèi)，液固色譜法屬于（）。

A、分配色譜法B、排阻色譜法

C、離子交換色譜法D、吸附色譜法2.在高效液相色譜流程中，試樣混合物在（）中被分離。

A、檢測(cè)器B、記錄器

C、色譜柱D、進(jìn)樣器

3.液相色譜流動(dòng)相過(guò)濾必須使用何種粒徑的過(guò)濾膜？

A、0.5μmB、0.45μm

C、0.6μmD、0.55μm

4.在液相色譜中，為了改變色譜柱的選擇性，可以進(jìn)行如下哪些操作？

A、改變流動(dòng)相的種類(lèi)或柱子

B、改變固定相的種類(lèi)或柱長(zhǎng)

C、改變固定相的種類(lèi)和流動(dòng)相的種類(lèi)

D、改變填料的粒度和柱長(zhǎng)

5.一般評(píng)價(jià)烷基鍵合相色譜柱時(shí)所用的流動(dòng)相為（）

A、甲醇/水（83/17）B、甲醇/水（57/43）

C、正庚烷/異丙醇（93/7）D、乙腈/水（1.5/98.5）

6.下列用于高效液相色譜的檢測(cè)器，（）檢測(cè)器不能使用梯度洗脫。

A、紫外檢測(cè)器B、熒光檢測(cè)器

C、蒸發(fā)光散射檢測(cè)器D、示差折光檢測(cè)器

7.在高效液相色譜中，色譜柱的長(zhǎng)度一般在（）范圍內(nèi)。

A、10～30cmB、20～50m

C、1～2mD、2～5m

8.在液相色譜中,某組分的保留值大小實(shí)際反映了哪些部分的分子間作用力（）

A、組分與流動(dòng)相B、組分與固定相

C、組分與流動(dòng)相和固定相D、組分與組分

9.在液相色譜中，為了改變柱子的選擇性，可以進(jìn)行（）的操作

A、改變柱長(zhǎng)B、改變填料粒度

C、改變流動(dòng)相或固定相種類(lèi)D、改變流動(dòng)相的流速

10.液相色譜中通用型檢測(cè)器是（）

A、紫外吸收檢測(cè)器B、示差折光檢測(cè)器

C、熱導(dǎo)池檢測(cè)器D、氫焰檢測(cè)器

11.在環(huán)保分析中，常常要監(jiān)測(cè)水中多環(huán)芳烴，如用高效液相色譜分析，應(yīng)選用下述哪種檢波器A、熒光檢測(cè)器B、示差折光檢測(cè)器C、電導(dǎo)檢測(cè)器D、吸收檢測(cè)器

12.在液相色譜法中，提高柱效最有效的途徑是（）

A、提高柱溫B、降低板高

C、降低流動(dòng)相流速D、減小填料粒度

13.在液相色譜中，不會(huì)顯著影響分離效果的是（）

A、改變固定相種類(lèi)B、改變流動(dòng)相流速

C、改變流動(dòng)相配比D、改變流動(dòng)相種類(lèi)

14.不是高液相色譜儀中的檢測(cè)器是（）

A、紫外吸收檢測(cè)器B、紅外檢測(cè)器

C、差示折光檢測(cè)D、電導(dǎo)檢測(cè)器15.高效液相色譜儀與氣相色譜儀比較增加了（）A、恒溫箱B、進(jìn)樣裝置

C、程序升溫D、梯度淋洗裝置

16.在高效液相色譜儀中保證流動(dòng)相以穩(wěn)定的速度流過(guò)色譜柱的部件是（）

A、貯液器B、輸液泵

C、檢測(cè)器D、溫控裝置

17.高效液相色譜、原子吸收分析用標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制一般使用（）水

A．國(guó)標(biāo)規(guī)定的一級(jí)、二級(jí)去離子水B．國(guó)標(biāo)規(guī)定的三級(jí)水

C．不含有機(jī)物的蒸餾水D．無(wú)鉛(無(wú)重金屬)水

18.高效液相色譜儀與普通紫外－可見(jiàn)分光光度計(jì)完全不同的部件是（）

A、流通池B、光源

C、分光系統(tǒng)D、檢測(cè)系統(tǒng)

19.下列哪種是高效液相色譜儀的通用檢測(cè)器

A、紫外檢測(cè)器B、熒光檢測(cè)器

C、安培檢測(cè)器D、蒸發(fā)光散射檢測(cè)器

20.高效液相色譜儀中高壓輸液系統(tǒng)不包括

A、貯液器B、高壓輸液泵

C、過(guò)濾器D、梯度洗脫裝置

E、進(jìn)樣器

二、判斷題：

1.液相色譜分析時(shí)，增大流動(dòng)相流速有利于提高柱效能。

2.高效液相色譜流動(dòng)相過(guò)濾效果不好，可引起色譜柱堵塞。

3.高效液相色譜分析的應(yīng)用范圍比氣相色譜分析的大。

4.反相鍵合相色譜柱長(zhǎng)期不用時(shí)必須保證柱內(nèi)充滿(mǎn)甲醇流動(dòng)相。

5.高效液相色譜分析中，使用示差折光檢測(cè)器時(shí)，可以進(jìn)行梯度洗脫。

6.在液相色譜法中，提高柱效最有效的途徑是減小填料粒度。

7.在液相色譜中，范第姆特方程中的渦流擴(kuò)散項(xiàng)對(duì)柱效的影響可以忽略。

8.由于高效液相色譜流動(dòng)相系統(tǒng)的壓力非常高，因此只能采取閥進(jìn)樣。

9.高效液相色譜儀的色譜柱可以不用恒溫箱，一般可在室溫下操作。

10.高效液相色譜中，色譜柱前面的預(yù)置柱會(huì)降低柱效。

11.液相色譜中，化學(xué)鍵合固定相的分離機(jī)理是典型的液－液分配過(guò)程。

12.高效液相色譜分析中，固定相極性大于流動(dòng)相極性稱(chēng)為正相色譜法。

13.高效液相色譜分析不能分析沸點(diǎn)高，熱穩(wěn)定性差，相對(duì)分子量大于400的有機(jī)物。

14.在液相色譜法中，約70－80％的分析任務(wù)是由反相鍵合相色譜法來(lái)完成的。

15.在高效液相色譜儀使用過(guò)程中，所有溶劑在使用前必須脫氣。

16.填充好的色譜柱在安裝到儀器上時(shí)是沒(méi)有前后方向差異的。

17.保護(hù)柱是在安裝在進(jìn)樣環(huán)與分析柱之間的，對(duì)分析柱起保護(hù)作用，內(nèi)裝有與分析柱不同固定相。

18.檢測(cè)器、泵和色譜柱是組成高效液相色譜儀的三大關(guān)鍵部件。

19.紫外－可見(jiàn)光檢測(cè)器是利用某些溶質(zhì)在受紫外光激發(fā)后，能發(fā)射可見(jiàn)光的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的。

20.應(yīng)用光電二極管陣列檢測(cè)器可以獲得具有三維空間的立體色譜光譜圖。

三、簡(jiǎn)答題

1.為什么作為高效液相色譜儀的流動(dòng)相在使用前必須過(guò)濾、脫氣？

2.高效液相色譜有哪幾種定量方法，其中哪種是比較精確的定量方法，并簡(jiǎn)述之。

參考答案

一、

選擇題

1.D2.C3.B4.C5.A6.D7.A8.C9.C10.B11.A12.D13.B14.B15.D16.B17.A18.A19.D20.E

二、

判斷題

1.×2.√3.√4.√5.×6.√7.×8.×9.√10.√

11.×12.√13.×14.√15.√16.×17.×18.√19.×20.√

三、

簡(jiǎn)答題

1.高效液相色譜儀所用溶劑在放入貯液罐之前必須經(jīng)過(guò)0.45μm濾膜過(guò)濾，除去溶劑中的機(jī)械雜質(zhì)，以防輸液管道或進(jìn)樣閥產(chǎn)生阻塞現(xiàn)象。所有溶劑在上機(jī)使用前必須脫氣；因?yàn)樯V住是帶壓力操作的，檢測(cè)器是在常壓下工作。若流動(dòng)相中所含有的空氣不除去，則流動(dòng)相通過(guò)柱子時(shí)其中的氣泡受到壓力而壓縮，流出柱子進(jìn)入檢測(cè)器時(shí)因常壓而將氣泡釋放出來(lái)，造成檢測(cè)器噪聲增大，使基線不穩(wěn)，儀器不能正常工作，這在梯度洗脫時(shí)尤其突出。

2.高效液相色譜的定量方法與氣相色譜定量方法類(lèi)似，主要有歸一化法、外標(biāo)法和內(nèi)標(biāo)法。其中內(nèi)標(biāo)法是比較精確的定量方法。它是將已知量的內(nèi)標(biāo)物加到已知量的試樣中，在進(jìn)行色譜測(cè)定后，待測(cè)組分峰面積和內(nèi)標(biāo)物峰面積之比等于待測(cè)組分的質(zhì)量與內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量之比，求出待測(cè)組分的質(zhì)量，進(jìn)而求出待測(cè)組分的含量質(zhì)譜分析習(xí)題一、簡(jiǎn)答題1．以單聚焦質(zhì)譜儀為例，說(shuō)明組成儀器各個(gè)主要部分的作用與原理。2．雙聚焦質(zhì)譜儀為什么能提高儀器的分辨率

3．試述飛行時(shí)間質(zhì)譜計(jì)的工作原理,它有什么特點(diǎn)

4．比較電子轟擊離子源、場(chǎng)致電離源與場(chǎng)解析電離源的特點(diǎn)。5．試述化學(xué)電離源的工作原理。6．有機(jī)化合物在電子轟擊離子源中有可能產(chǎn)生哪些類(lèi)型的離子？從這些離子的質(zhì)譜峰中可以得到一些什么信息？7．如何利用質(zhì)譜信息來(lái)判斷化合物的相對(duì)分子質(zhì)量？判斷分子式？8．色譜與質(zhì)譜聯(lián)用后有什么突出特點(diǎn)？

9．如何實(shí)現(xiàn)氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用？10．試述液相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用的迫切性。二、選擇題1．3,3-二甲基戊烷：受到電子流轟擊后,最容易斷裂的鍵位是:

(

)

A1和4

B2和3

C5和6

D2和32．在丁烷的質(zhì)譜圖中，M對(duì)(M＋1)的比例是

（

）

A100:1.1

B100:2.2

C100:3.3

D100:4.43．下列化合物含C、H或O、N，試指出哪一種化合物的分子離子峰為奇數(shù)？(

)

AC6H6

BC6H5NO2

CC4H2N6O

DC9H10O24．在下列化合物中,何者不能發(fā)生麥?zhǔn)现嘏?/p>

(

)

5．用質(zhì)譜法分析無(wú)機(jī)材料時(shí)，宜采用下述哪一種或幾種電離源

（

）A化學(xué)電離源

B電子轟擊源

C高頻火花源

DB或C6．某化合物的質(zhì)譜圖上出現(xiàn)m/z31的強(qiáng)峰,則該化合物不可能為

(

)

A醚

B醇

C胺

D醚或醇7．一種酯類(lèi)（M=116），質(zhì)譜圖上在m/z57（100%），m/z29（27%）與m/z43（27%）處均有離子峰，初步推測(cè)其可能結(jié)構(gòu)如下，試問(wèn)該化合物結(jié)構(gòu)為

(

)

A(CH3)2CHCOOC2H5

BCH3CH2COOCH2CH2CH3

CCH3(CH2)3COOCH3

DCH3COO(CH2)3CH38．按分子離子的穩(wěn)定性排列下面的化合物次序應(yīng)為

(

)

A苯>共軛烯烴>酮>醇

B苯>酮>共軛烯烴>醇

C共軛烯烴>苯>酮>醇

D苯>共軛烯烴>醇>酮9．化合物在質(zhì)譜圖上出現(xiàn)的主要強(qiáng)峰是

（

）

Am/z15

Bm/z

29

Cm/z

43

Dm/z

7110．溴己烷經(jīng)均裂后，可產(chǎn)生的離子峰的最可能情況為：

(

)Am/z93

Bm/z93和m/z95

Cm/z71

Dm/z71和m/z7311．在C2H5F中，F(xiàn)對(duì)下述離子峰有貢獻(xiàn)的是

(

)

AM

BM+1

CM+2

DM與M+212．某化合物的MS圖上出現(xiàn)m/e74的強(qiáng)峰，R光譜在3400～3200cm-1有一寬峰，1700～1750cm-1有一強(qiáng)峰，則該化合物可能是

（

）AR1－（CH2）3－COOCH3BR1－（CH2）4－COOHCR1－CH2(CH3)－CH2－CH－COOHDB或C13．在質(zhì)譜圖譜中若某烴化合物的(M＋1)和M峰的強(qiáng)度比為24:100，則在該烴中存在碳原子的個(gè)數(shù)為（）。A2B8C22D4614．在質(zhì)譜圖中，CH3C1的M+2峰的強(qiáng)度約為M峰的（）。A1/3B1/2C1/4D相當(dāng)15．在裂解過(guò)程中，若優(yōu)先消去中性分子如CO2，則裂解前后離子所帶電子的奇－偶數(shù)（）。A發(fā)生變化B不變C不確定16．在裂解過(guò)程中，若優(yōu)先消去游離基如OH，則裂解后離子所帶電子的奇－偶數(shù)（）。A發(fā)生變化B不變C不確定17．某芳烴（M=134），質(zhì)譜圖上在m/z91處有一強(qiáng)峰，其結(jié)構(gòu)可能為（）。18．在辛胺（C8H19N）的質(zhì)譜圖上，出現(xiàn)m/z30基峰的是（）。A伯胺B仲胺C叔胺19．下列化合物中，分子離子峰的質(zhì)荷比為奇數(shù)的是（）。AC8H6N4BC6H5NO2CC9H10O220．C、H和O的有機(jī)化合物的分子離子的質(zhì)荷比（）。A為奇數(shù)B為偶數(shù)C由儀器的離子源所決定D由儀器的質(zhì)量分析器決定21．含C、H和N的有機(jī)化合物的分子離子m／z的規(guī)則是（）。A偶數(shù)個(gè)N原子數(shù)形成偶數(shù)m／z，奇數(shù)個(gè)N原子形成奇數(shù)m／zB偶數(shù)個(gè)N原子數(shù)形成奇數(shù)m／z，奇數(shù)個(gè)N原子形成偶數(shù)m／zC不管N原子數(shù)的奇偶都形成偶數(shù)m/zD不管N原子數(shù)的奇偶都形成奇數(shù)m/z22．某含氮化合物的質(zhì)譜圖上，其分子離子峰m/z為265，則可提供的信息是（）。A該化合物含奇數(shù)氮，相對(duì)分子質(zhì)量為265B該化合物含偶數(shù)氮，相對(duì)分子質(zhì)量為265C該化合物含偶數(shù)氮D不能確定含奇數(shù)或偶數(shù)氮23．一個(gè)酯類(lèi)（M＝116），質(zhì)譜圖上在m/z57（100％），m/z29（27％）與m/z43（27%）均有離子峰，可推測(cè)該化合物的結(jié)構(gòu)式應(yīng)是（）。A(CH3)2CHCOOC2H5BCH3CH2COO(CH2)2CH3CCH3(CH2)3COOCH324．在磁場(chǎng)強(qiáng)度保持恒定，而加速電壓逐漸增加的質(zhì)譜儀中，最先通過(guò)固定的收集器狹縫的是（）。A質(zhì)荷比最低的正離子B質(zhì)量最高的負(fù)離子C質(zhì)荷比最高的正離子D質(zhì)量最低的負(fù)離子25．在質(zhì)譜圖譜中，CH3Br的M＋2峰的強(qiáng)度約為M峰的（）。A1/3B1/2C相當(dāng)三、填空題1．某化合物分子式為C4H8O2，M=88，質(zhì)譜圖上出現(xiàn)m/z60的基峰。則該化合物最大可能為_(kāi)_________________________。2．考慮到12C和13C的分布，乙烷可能的分子式是_______________________________。這些同位素分子的分子離子值m/z分別是________________________________。3．丁苯質(zhì)譜圖上m/z134、m/z91和m/z92的峰分別由于_____________________、____________________________和_______________________過(guò)程產(chǎn)生的峰。4．對(duì)含有一個(gè)碳原子和一個(gè)氯原子的化合物，可能有的同位素組合是_________________、___________________,它們所對(duì)應(yīng)的分子離子峰是_______________________。5．除同位素離子峰外，如果存在分子離子峰，則其一定是m/z_________的峰，它是分子失去__________生成的，故其m/z是該化合物的________，它的相對(duì)強(qiáng)度與分子的結(jié)構(gòu)與____________有關(guān)。６．質(zhì)譜儀的離子源種類(lèi)很多，揮發(fā)性樣品主要采用__________離子源。特別適合于分子量大、難揮發(fā)或熱穩(wěn)定性差的樣品的分析的是_________離子源。工作過(guò)程中要引進(jìn)一種反應(yīng)氣體獲得準(zhǔn)分子離子的離子源是___________電離源。在液相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀中，既作為液相色譜和質(zhì)譜儀之間的接口裝置，同時(shí)又是電離裝置的是_______電離源。7．質(zhì)譜圖上出現(xiàn)質(zhì)量數(shù)比相對(duì)分子質(zhì)量大1或2的峰，即M＋1和M＋2峰，其相對(duì)豐度與化合物中元素的天然豐度成___________，這些峰是_________峰。預(yù)測(cè)在氯乙烷的分子離子峰附近，將出現(xiàn)兩個(gè)強(qiáng)峰，其質(zhì)荷比為_(kāi)_______和_______，其強(qiáng)度比為_(kāi)____。8．分子離子峰的強(qiáng)度與化合物的結(jié)構(gòu)有關(guān)，芳香烴與含有共扼雙鍵化合物的分子離子峰___________，這是因?yàn)楹衉________體系；脂環(huán)化合物的分子離子也較穩(wěn)定，這是因?yàn)橐獢嗔裚________才能生成碎片離子。長(zhǎng)鏈脂肪醇化合物易________，不易生成分子離子峰。9．飽和脂肪烴化合物裂解的特點(diǎn)是：(1)生成一系列____________________質(zhì)量峰m/z，_______，_________...；(2)m/z=__________和m/z=___________峰最強(qiáng)；(3)裂解優(yōu)先發(fā)生在支鏈處，優(yōu)先失去__________________。10．芳烴化合物的裂解特點(diǎn)是（1）____________峰強(qiáng)；(2)在一烷基苯中，基峰為m/z=_____________，若位碳上被取代，基峰變?yōu)閙/z=__________。m/z91峰失去一個(gè)乙炔分子而成m/z_________峰；(3)當(dāng)烷基碳原子數(shù)等于或大于__________時(shí)，會(huì)發(fā)生一個(gè)氫原子的重排，生成m/z____________峰。11．烯烴化合物的裂解特點(diǎn)是（1）有明顯的一系列峰；（2）基峰_____________是由裂解形成_______________產(chǎn)生的。12．脂肪醇化合物的裂解特點(diǎn)是(1)分子離子峰_______；（2）由于失去一分子________，并伴隨失去一分子_________，生成M一___________和M一__________峰；（3）醇往往發(fā)生斷裂，基團(tuán)優(yōu)先失去，伯醇生成峰；仲醇生成峰；叔醇生成峰。13．酮類(lèi)化合物的裂解特點(diǎn)是（1）分子離子峰；(2)特征是發(fā)生麥?zhǔn)现嘏藕蛿嗔?，斷裂失去的概率較大；（3）芳香酮有較強(qiáng)的分子離子，基峰為。14．酮類(lèi)化合物的裂解特點(diǎn)是(1)分子離子峰；(2)發(fā)生重排。在C1一C3醛中，生成穩(wěn)定的基峰，在高碳數(shù)直鏈醛中會(huì)形成；(3)芳香醛易生成m/z為105的。15．醚類(lèi)化合物的裂解特點(diǎn)是（1）脂肪醚化合物分子離子峰；(2)易發(fā)生i斷裂，（正電荷保留在氧原子上）形成一系列m/z=和斷裂形成一系列m/z=等碎片離子峰；(3)較長(zhǎng)烷基鏈的芳醚發(fā)生斷裂生成和。16．羧酸、酯、酰胺類(lèi)化合物的裂解特點(diǎn)是（1）分子離子峰較；(2)發(fā)生斷裂，羧酸的分子離子峰斷裂生成m/z=的碎片離子峰；酯的分子離子峰斷裂生成碎片離子峰；酰胺的分子離子峰斷裂生成m/z=的_________碎片離子峰；（3）有氫存在時(shí)，發(fā)生麥?zhǔn)现嘏拧?7．一種取代苯的相對(duì)分子質(zhì)量為120，質(zhì)譜圖上出現(xiàn)m/z120，92，91峰，m/z120為_(kāi)_________峰，m/z92為峰，m/z91為峰，化合物為。18．正辛醇的質(zhì)譜圖上出現(xiàn)一個(gè)m/z為偶數(shù)的峰m/z84，該離子為，失去的是和。19．一種化合物的分子式為C4H8O，寫(xiě)出與下面質(zhì)譜峰相對(duì)應(yīng)的離子和化合物的結(jié)構(gòu)式。m/z72為，m/z44為，m/z29為，化合物為。20．化合物分子式為C2H5O，質(zhì)譜圖上出現(xiàn)m/z46(61%)，45（100%，31（5%）峰，其結(jié)構(gòu)式為。一種醚的相對(duì)分子質(zhì)量為102，質(zhì)譜圖上出現(xiàn)m/z87，73，59(基峰)，31等主要離子峰，其結(jié)構(gòu)式為。四、正誤判斷1．質(zhì)譜圖中m/z最大的峰一定是分子離子峰。（）2．由C、H、O、N組成的有機(jī)化合物，N為奇數(shù)，M一定是奇數(shù)；N為偶數(shù)，M也為偶數(shù)。（）3．在質(zhì)譜儀中，各種離子通過(guò)離子交換樹(shù)脂分離柱后被依次分離。（）4．由于產(chǎn)生了多電荷離子，使質(zhì)荷比下降，所以可以利用常規(guī)的質(zhì)譜檢測(cè)器來(lái)分析大分子質(zhì)量的化合物。（）5．在目前的各種質(zhì)量分析器中，傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)量分析器具有最高的分辨率。（）6．單聚焦磁場(chǎng)分離器由于只能進(jìn)行能量聚焦不能進(jìn)行方向聚焦所以分辨率較低。（）7．質(zhì)譜圖中不出現(xiàn)的離子是亞穩(wěn)離子。（）8．在裂解過(guò)程中，同一前體離子總是失去較大基團(tuán)的斷裂過(guò)程占優(yōu)勢(shì)，稱(chēng)為最大烷基丟失原則。（）9．當(dāng)化合物分子中含有C=O基團(tuán)，而且與這個(gè)基團(tuán)相連的鏈上有氫原子，這種化合物的分子離子碎裂時(shí)，此氫原子可以轉(zhuǎn)移到O原子上去，同時(shí)月鍵斷裂。（）10．質(zhì)譜分析是以基峰的m/z為標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)定為零），計(jì)算出其他離子峰的m/z值。（）11．在化學(xué)電離源的質(zhì)譜圖中，最強(qiáng)峰通常是準(zhǔn)分子離子峰。（）12．快原子電離源中不加熱氣化，特別適合于分子量大、難揮發(fā)或熱穩(wěn)定性差的樣品分析，并能獲得較強(qiáng)的準(zhǔn)分子離子峰和較豐富的碎片離子信息。（）13．由于不能生成帶正電荷的鹵素離子，所以在質(zhì)譜分析中是無(wú)法確定分子結(jié)構(gòu)中是否有鹵元素存在的。、（）14．LC一MS儀器中，大氣壓化學(xué)電離源（APCI）是最常見(jiàn)，所分析的化合物分子量一般小于1000。產(chǎn)生的碎片離子很少，主要是準(zhǔn)分子離子。（）15．MS一MS聯(lián)用儀器主要是為了提高質(zhì)譜分析的靈敏度和分辨率。（）16．大氣壓化學(xué)電離源的采用使得質(zhì)譜儀可以在常壓下操作。（）17．貝農(nóng)表的作用是幫助確定化合物的分子式。（）18．在標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖中，醇類(lèi)化合物的分子離子峰很小或不出現(xiàn)。（）質(zhì)譜分析習(xí)題解答一、簡(jiǎn)答題1．以單聚焦質(zhì)譜儀為例，說(shuō)明組成儀器各個(gè)主要部分的作用與原理答：（1）真空系統(tǒng)，質(zhì)譜儀的離子源、質(zhì)量分析器、檢測(cè)器必須處于高真空狀態(tài)。（2）進(jìn)樣系統(tǒng)，將樣品氣化為蒸氣送入質(zhì)譜儀離子源中。樣品在進(jìn)樣系統(tǒng)中被適當(dāng)加熱后轉(zhuǎn)化為即轉(zhuǎn)化為氣體。（3）離子源，被分析的氣體或蒸氣進(jìn)入離子源后通過(guò)電子轟擊（電子轟擊離子源）、化學(xué)電離（化學(xué)電離源）、場(chǎng)致電離（場(chǎng)致電離源）、場(chǎng)解析電離（場(chǎng)解吸電離源）或快離子轟擊電離（快離子轟擊電離源）等轉(zhuǎn)化為碎片離子，然后進(jìn)入（4）質(zhì)量分析器，自離子源產(chǎn)生的離子束在加速電極電場(chǎng)作用下被加速獲得一定的動(dòng)能，再進(jìn)入垂直于離子運(yùn)動(dòng)方向的均勻磁場(chǎng)中，由于受到磁場(chǎng)力的作用而改變運(yùn)動(dòng)方向作圓周運(yùn)動(dòng)，使不同質(zhì)荷比的離子順序到達(dá)檢測(cè)器產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)而得到質(zhì)譜圖。（5）離子檢測(cè)器，通常以電子倍增管檢測(cè)離子流。

2．雙聚焦質(zhì)譜儀為什么能提高儀器的分辨率答：在雙聚焦質(zhì)譜儀中，同時(shí)采用電場(chǎng)和磁場(chǎng)組成的質(zhì)量分析器，因而不僅可以實(shí)現(xiàn)方向聚焦，即將質(zhì)荷比相同而入射方向不同的離子聚焦，而且可以實(shí)現(xiàn)速度聚焦，即將質(zhì)荷比相同，而速度（能量）不同的離子聚焦。所以雙聚焦質(zhì)譜儀比單聚焦質(zhì)譜儀（只能實(shí)現(xiàn)方向聚焦）具有更高的分辨率。3．試述飛行時(shí)間質(zhì)譜計(jì)的工作原理,它有什么特點(diǎn)

答：飛行時(shí)間質(zhì)譜計(jì)的工作原理很簡(jiǎn)單，儀器如下圖所示：如圖所示，飛行時(shí)間質(zhì)量分析器的主要部分是一個(gè)既無(wú)電場(chǎng)也無(wú)磁場(chǎng)的離子漂移管。當(dāng)離子在加速區(qū)得到動(dòng)能（）后，以速度進(jìn)入自由空間（漂移區(qū)），則（T為離子飛過(guò)漂移區(qū)的時(shí)間，L為漂移區(qū)長(zhǎng)度），可以看出，離子的漂移時(shí)間與其質(zhì)荷比的平方根成正比，即離子的質(zhì)荷比越大，則飛行時(shí)間越長(zhǎng)，反之依然。飛行時(shí)間質(zhì)譜計(jì)的特點(diǎn)為：(1)工作原理簡(jiǎn)單。質(zhì)量分析器既不需要磁場(chǎng)，又不需要場(chǎng)，只需要直線漂移空間，因此，儀器的機(jī)械結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，增長(zhǎng)漂移路程L就可以提高分辨本領(lǐng)。(2)快速。在約20ms時(shí)間內(nèi)，就可以記錄質(zhì)量為0—200a.m.u.的離子。(3)要在短時(shí)間內(nèi)快速記錄微弱的離子流，只能采用高靈敏、低噪音的寬頻帶電子倍增管，因此儀器的電子部分要求高。(4)質(zhì)量分析系統(tǒng)需處于脈沖工作狀態(tài)，否則就無(wú)法確定離子的起始和到達(dá)時(shí)間，無(wú)法區(qū)分到達(dá)接受器的不同質(zhì)量。4．比較電子轟擊離子源、場(chǎng)致電離源與場(chǎng)解析電離源的特點(diǎn)。答：（1）電子轟擊源，電子轟擊的能量遠(yuǎn)高于普通化學(xué)鍵的鍵能，因此過(guò)剩的能量引起分子多個(gè)鍵的斷裂，產(chǎn)生許多碎片離子，因而能夠提供分子結(jié)構(gòu)的一些重要的官能團(tuán)信息，但對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量較大、或極性大，難氣化，熱穩(wěn)定性差的有機(jī)化合物，在加熱和電子轟擊下，分子易破碎，難以給出完整分子離子信息。（2）在場(chǎng)致電離源的質(zhì)譜圖上，分子離子峰很清楚，但碎片峰則較弱，因而對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定有利，但缺乏分子結(jié)構(gòu)信息。（3）場(chǎng)解析電離源，電離原理與場(chǎng)致電離相同，解吸試樣分子所需能量遠(yuǎn)低于氣化所需能量，因而有機(jī)化合物不會(huì)發(fā)生熱分解，即使熱穩(wěn)定性差的試樣仍能得到很好的分子離子峰，分子中的C-C鍵一般不會(huì)斷裂，因而很少生成碎片離子。總之，場(chǎng)致電離和場(chǎng)解析電離源都是對(duì)電子轟擊源的必要補(bǔ)充，使用復(fù)合離子源，則可同時(shí)獲得完整分子和官能團(tuán)信息。5．試述化學(xué)電離源的工作原理．答：化學(xué)電離源內(nèi)充滿(mǎn)一定壓強(qiáng)的反應(yīng)氣體，如甲烷、異丁烷、氨氣等，用高能量的電子（100eV）轟擊反應(yīng)氣體使之電離，電離后的反應(yīng)分子再與試樣分子碰撞發(fā)生分子離子反應(yīng)形成準(zhǔn)分子離子QM+,和少數(shù)碎片離子。在CI譜圖中,準(zhǔn)分子離子峰往往是最強(qiáng)峰,便于從QM+推斷相對(duì)分子質(zhì)量，碎片峰較少，譜圖簡(jiǎn)單，易于解釋。6．有機(jī)化合物在電子轟擊離子源中有可能產(chǎn)生哪些類(lèi)型的離子？從這些離子的質(zhì)譜峰中可以得到一些什么信息？答：（1）分子離子。從分子離子峰可以確定相對(duì)分子質(zhì)量。（2）同位素離子峰。當(dāng)有機(jī)化合物中含有S,Cl,Br等元素時(shí)，在質(zhì)譜圖中會(huì)出現(xiàn)含有這些同位素的離子峰，同位素峰的強(qiáng)度比與同位素的豐度比相當(dāng)，因而可以也來(lái)判斷化合物中是否含有某些元素（通常采用M+2/M強(qiáng)度比）。（3）碎片離子峰。根據(jù)碎片離子峰可以和闡明分子的結(jié)構(gòu)。另外尚有重排離子峰、兩價(jià)離子峰、亞穩(wěn)離子峰等都可以在確定化合物結(jié)構(gòu)時(shí)得到應(yīng)用。7．如何利用質(zhì)譜信息來(lái)判斷化合物的相對(duì)分子質(zhì)量？判斷分子式？答：利用分子離峰可以準(zhǔn)確測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量。高分辨質(zhì)譜儀可以準(zhǔn)確測(cè)定分子離子或碎片離子的質(zhì)荷比，故可利用元素的精確質(zhì)量與豐度比計(jì)算元素組成。8．色譜與質(zhì)譜聯(lián)用后有什么突出特點(diǎn)？

答：質(zhì)譜法具有靈敏度高、定性能力強(qiáng)等特點(diǎn)。但進(jìn)樣要純，才能發(fā)揮其特長(zhǎng)。另一方面，進(jìn)行定量分析又比較復(fù)雜。氣相色譜法則具有分離效率高、定量分析簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，但定性能力卻較差。因此這兩種方法若能聯(lián)用，可以相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，其優(yōu)點(diǎn)是：(1)氣相色譜儀是質(zhì)譜法的理想的“進(jìn)樣器”，試樣經(jīng)色譜分離后以純物質(zhì)形式進(jìn)入質(zhì)譜儀，就可充分發(fā)揮質(zhì)譜法的特長(zhǎng)。(2)質(zhì)譜儀是氣相色譜法的理想的“檢測(cè)器”，色譜法所用的檢測(cè)器如氫焰電離檢測(cè)器、熱導(dǎo)池檢測(cè)器、電子捕獲檢測(cè)器都具有局限性。而質(zhì)譜儀能檢出幾乎全部化合物，靈敏度又很高。所以，色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)既發(fā)揮了色譜法的高分離能力，又發(fā)揮了質(zhì)譜法的高鑒別能力。這種技術(shù)適用于作多組分混合物中未知組分的定性鑒定；可以判斷化合物的分子結(jié)構(gòu)；可以準(zhǔn)確地測(cè)定未知組分的分子量；可以修正色譜分析的錯(cuò)誤判斷；可以鑒定出部分分離甚至末分離開(kāi)的色譜峰等。因此日益受到重視，現(xiàn)在幾乎全部先進(jìn)的質(zhì)譜儀器都具有進(jìn)行聯(lián)用的氣相色譜儀，并配有計(jì)算機(jī)，使得計(jì)算、聯(lián)機(jī)檢索等變得快捷而準(zhǔn)確。9．如何實(shí)現(xiàn)氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用？答：實(shí)現(xiàn)GC-MS聯(lián)用的關(guān)鍵是接口裝置，起到傳輸試樣，匹配兩者工作氣體的作用。10．試述液相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用的迫切性．答：生命過(guò)程中的化學(xué)是當(dāng)前化學(xué)學(xué)科發(fā)展的前沿領(lǐng)域之一。高極性、熱不穩(wěn)定、難揮發(fā)的大分子有機(jī)化合物和生物樣品難以采用GC-MS進(jìn)行分析。液相色譜雖然不受化合物沸點(diǎn)的限制，并能對(duì)熱穩(wěn)定性差的試樣進(jìn)行分離、分析，但由于其定性能力差，所以應(yīng)用得到來(lái)極大的限制。這類(lèi)化合物的分離分析成為分析化學(xué)家面臨的重大挑戰(zhàn)。開(kāi)發(fā)液相色譜與有機(jī)質(zhì)譜的聯(lián)用技術(shù)是迫切需要解決的課題。二、選擇題B、D、B、C、C、C、B、A、C、B、A、C、C、A、B、A、B、A、B、B、A、A、B、C、C三、填空題1．正丁酸2．12CH312CH3、12CH313CH3、13CH313CH3；m/z(M)、m/z31(M+1)、m/z32(M+2)。3．分子失去一個(gè)電子，-開(kāi)裂和麥?zhǔn)现嘏?．C12Cl35、C13Cl35、C12Cl37、C13Cl37。；

M、M＋1、M＋2、M＋3。

5．最大；一個(gè)電子；相對(duì)分子質(zhì)量；相對(duì)強(qiáng)度；離子源的轟擊能量6．電子轟擊；快原子轟擊；化學(xué)；電噴霧7．正比；同位素離子；64；66；3：18．強(qiáng)；二電子共扼；兩個(gè)鍵；脫水9．奇數(shù)；15；29；43...；43(C3H7＋)；57(C4H9十)；較大的烷基10．分子離子；91(C7H7十)；91＋14n；65；3；9211．m/z41＋14n（n＝0，1,2，…）碎片離子；m/z41；[CH2＝CHCH2]＋12．很弱或不存在；水；乙烯；18；46；：較大體積的；m/z31（CH2＝O十H）；m/z45（CH3CH2＝O＋H）；m/z59［(CH3)2C＝O＋H］13．較強(qiáng)；；較大烷基；C6H5－CO十14．較強(qiáng)；麥?zhǔn)?；CHO＋；M一29；C6H5－CO十15．較弱；45，59，73…，碎片離子峰（31＋14n）；；29，43，57，71；C6H5－O十H；CH2=CHR16．明顯；；45；NH2－CO＋；R1－CO＋；44；HO－CO＋；17．分子離子；甲苯正離子；草嗡離子；正丙基苯18．C4H9CH－C十H2；水；乙烯19．分子離子；重排離子CH2＝CH－O＋H；HCO＋：正丁醛20．CH3OCH3；CH3CH2OCH2CH2CH2CH3四、正誤判斷′、?、′、?、?、′、?、?、?、′、?、?、′、?、′、′、?、?質(zhì)譜分析習(xí)題一、選擇題1．3,3-二甲基戊烷：受到電子流轟擊后,最容易斷裂的鍵位是:

(

)

A1和4

B2和3

C5和6

D2和32．在丁烷的質(zhì)譜圖中，M對(duì)(M＋1)的比例是

（

）

A100:1.1

B100:2.2

C100:3.3

D100:4.43．下列化合物含C、H或O、N，試指出哪一種化合物的分子離子峰為奇數(shù)？(

)

AC6H6

BC6H5NO2

CC4H2N6O

DC9H10O24．某化合物的質(zhì)譜圖上出現(xiàn)m/z31的強(qiáng)峰,則該化合物不可能為

(

)

A醚

B醇

C胺

D醚或醇5．一種酯類(lèi)（M=116），質(zhì)譜圖上在m/z57（100%），m/z29（27%）與m/z43（27%）處均有離子峰，初步推測(cè)其可能結(jié)構(gòu)如下，試問(wèn)該化合物結(jié)構(gòu)為

(

)

A(CH3)2CHCOOC2H5

BCH3CH2COOCH2CH2CH3

CCH3(CH2)3COOCH3

DCH3COO(CH2)3CH36．按分子離子的穩(wěn)定性排列下面的化合物次序應(yīng)為

(

)

A苯>共軛烯烴>酮>醇

B苯>酮>共軛烯烴>醇

C共軛烯烴>苯>酮>醇

D苯>共軛烯烴>醇>酮7．溴己烷經(jīng)均裂后，可產(chǎn)生的離子峰的最可能情況為：

(

)Am/z93

Bm/z93和m/z95

Cm/z71

Dm/z71和m/z73

8．某化合物的MS圖上出現(xiàn)m/e74的強(qiáng)峰，R光譜在3400～3200cm-1有一寬峰，1700～1750cm-1有一強(qiáng)峰，則該化合物可能是

（

）

AR1－（CH2）3－COOCH3BR1－（CH2）4－COOH

CR1－CH2(CH3)－CH2－CH－COOHDB或C二、填空題1．某芳烴（M=134），質(zhì)譜圖上在m/z91處有一強(qiáng)峰，其結(jié)構(gòu)可能為（）。2．一種取代苯的相對(duì)分子質(zhì)量為120，質(zhì)譜圖上出現(xiàn)m/z120，92，91峰，m/z120為_(kāi)_________峰，m/z92為峰，m/z91為峰，化合物為。3．正辛醇的質(zhì)譜圖上出現(xiàn)一個(gè)m/z為偶數(shù)的峰m/z84，該離子為，失去的是和。4．一種化合物的分子式為C4H8O，寫(xiě)出與下面質(zhì)譜峰相對(duì)應(yīng)的離子和化合物的結(jié)構(gòu)式。m/z72為，m/z44為，m/z29為，化合物為。5．化合物分子式為C2H5O，質(zhì)譜圖上出現(xiàn)m/z46(61%)，45（100%，31（5%）峰，其結(jié)構(gòu)式為。一種醚的相對(duì)分子質(zhì)量為102，質(zhì)譜圖上出現(xiàn)m/z87，73，59(基峰)，31等主要離子峰，其結(jié)構(gòu)式為。結(jié)構(gòu)推導(dǎo)題1．某未知物的分子式為C8H16O，質(zhì)譜如圖16-23所示，試推測(cè)出其結(jié)構(gòu)并說(shuō)明峰歸屬。紫外-可見(jiàn)分光光度和紅外光譜法習(xí)題與參考答案一、填空題1、分子內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)方式有三種，即：、和，相應(yīng)于這三種不同的運(yùn)動(dòng)形式，分子具有能級(jí)、能級(jí)和能級(jí)。2、折射率是指光線在速度與在速度的比值。當(dāng)溫度、光波波長(zhǎng)固定后，有機(jī)化合物折射率主要決定于物質(zhì)的和。通過(guò)折射率可以測(cè)定出、以與等。3、飽和碳?xì)浠衔锓肿又兄挥墟I，只在產(chǎn)生吸收，在200-1000nm范圍內(nèi)不產(chǎn)生吸收峰，故此類(lèi)化合物在紫外吸收光譜中常用來(lái)做。4、在中紅外光區(qū)中，一般把4000-1350cm-1區(qū)域叫做，而把1350-650區(qū)域叫做。5、在有機(jī)化合物中,常常因取代基的變更或溶劑的改變,使其吸收帶的最大吸收波長(zhǎng)發(fā)生移動(dòng),向長(zhǎng)波方向移動(dòng)稱(chēng)為_(kāi)__________,向短波方向移動(dòng)稱(chēng)為_(kāi)__________。6、在朗伯—比爾定律I/Io=10-abc中,Io是入射光的強(qiáng)度,I是透射光的強(qiáng)度,a是吸光系數(shù),b是光通過(guò)透明物的距離,即吸收池的厚度,c是被測(cè)物的濃度,則透射比T=_________,百分透過(guò)率T%=______,吸光度A與透射比T的關(guān)系為_(kāi)_________________。7、在單色器的線色散率為0.5mm/nm的條件下用原子吸收分析法測(cè)定鐵時(shí)，要求通帶寬度為0.1nm，狹縫寬度要調(diào)到。8、紫外吸收光譜分析可用來(lái)進(jìn)行在紫外區(qū)范圍有吸收峰的物質(zhì)的__________與_________分析。9、在紫外光譜中，隨溶劑極性增加，R帶_____移，K帶_______移10、某單色器的線色散率為0.5mm/nm，當(dāng)出射狹縫寬度為0.1mm時(shí)，則單色儀的光譜通帶寬度為。11、對(duì)于紫外與可見(jiàn)分光光度計(jì),在可見(jiàn)光區(qū)可以用玻璃吸收池,而紫外光區(qū)則用________吸收池進(jìn)行測(cè)量。12、、紅外光譜是由于分子振動(dòng)能級(jí)的躍遷而產(chǎn)生，當(dāng)用紅外光照射分子時(shí)，要使分子產(chǎn)生紅外吸收，則要滿(mǎn)足兩個(gè)條件：(1)________________________________________________，(2)_______________________________________________。13、把無(wú)色的待測(cè)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成為有色物質(zhì)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為所用試劑為。二、選擇題1、符合吸收定律的溶液稀釋時(shí)，其最大吸收峰波長(zhǎng)位置（）。A.向長(zhǎng)波移動(dòng)B.向短波移動(dòng)C.不移動(dòng)D.不移動(dòng)，吸收峰值降低2、某化合物在紫外光區(qū)204nm處有一弱吸收帶，在紅外特征區(qū)有如下吸收峰：3400cm-1~2400cm-1寬而強(qiáng)的吸收，1710cm-1。則該化合物可能是：（）A.醛B.酮C.羧酸D.酯3、光學(xué)分析法中,使用到電磁波譜,其中可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍為_(kāi)____。A.10～400nm;B.400～750nm;C.0.75～2.5mm;D.0.1～100cm4、棱鏡或光柵可作為_(kāi)_____。A.濾光元件;B.聚焦元件;C.分光元件;D.感光元件.5、紅外光譜法中的紅外吸收帶的波長(zhǎng)位置與吸收譜帶的強(qiáng)度,可以用來(lái)_______。A.鑒定未知物的結(jié)構(gòu)組成或確定其化學(xué)基團(tuán)與進(jìn)行定量分析與純度鑒定;B.確定配位數(shù);C.研究化學(xué)位移;D.研究溶劑效應(yīng).6、某種化合物，其紅外光譜上3000-2800cm-1,1460cm-1,1375cm-1和720cm-1等處有主要吸收帶，該化合物可能是______。A.烷烴；B.烯烴；C.炔烴；D.芳烴；E.羥基化合物。7、電磁輻射的微粒性表現(xiàn)在哪種性質(zhì)上（）。A.能量B.頻率C.波長(zhǎng)D.波數(shù)8、指出下列化合物中，哪個(gè)化合物的紫外吸收波長(zhǎng)最大（）。A.CH3CH2CH3B.CH3CH2OHC.CH2=CHCH2CH=CH2D.CH3CH=CHCH=CHCH39、有一含氧化合物，如用紅外光譜判斷是否為羰基化合物，重要依據(jù)的譜帶范圍為_(kāi)______。A.3500-3200cm-1;B.1500-1300cm-1;C.1000-650cm-1;D.1950-1650cm-1.10、溶劑對(duì)電子光譜的影響較為復(fù)雜,改變?nèi)軇┑臉O性,_______。A.不會(huì)引起吸收帶形狀的變化;B.會(huì)使吸收帶的最大吸收波長(zhǎng)發(fā)生變化;C.精細(xì)結(jié)構(gòu)并不消失;D.對(duì)測(cè)定影響不大.11、在酸性條件下，苯酚的最大吸波長(zhǎng)將發(fā)生何種變化？_____A.紅移B.藍(lán)移C.不變D.不能確定12、下列光譜中屬于帶光譜的有_____A.IR；B.AES；C.AAS；D.UV13、某化合物的紫外吸收光譜圖如下圖，其λmax為nm。A250nmB340nmC350nmD310nmE300nm三、簡(jiǎn)答題1、解釋實(shí)際上紅外吸收譜帶(吸收峰)數(shù)目與理論計(jì)算的振動(dòng)數(shù)目少的原因。2、某一化合物分子式為C8H8O，其紅外光譜圖如下。試寫(xiě)出其結(jié)構(gòu)式。

3、某化合物的分子式為C8H8O2，紅外光譜的主要峰有3030cm-1，2950cm-1，2860cm-1，2820cm-1，2730cm-1，1690cm-1，1610cm-1，1580cm-1，1520cm-1，1465cm-1，1430cm-1，1395cm-1，825cm-1，請(qǐng)指定結(jié)構(gòu)并歸屬各峰。參考答案一、填空題1.電子相對(duì)于原子核的運(yùn)動(dòng)，原子在平衡位置的振動(dòng)，分子本身繞其中心的轉(zhuǎn)動(dòng)，電子，振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)2.空氣中的傳播，試樣中的傳播，組成，分子結(jié)構(gòu)，物料的純度，雜質(zhì)的含量，溶液的濃度3、σ鍵，遠(yuǎn)紫外區(qū)，溶劑4、特征譜帶區(qū)，指紋區(qū)。5、__紅移_________,___藍(lán)移________。6、I/Io__________I/Io×100%_____,_-logT__________________。7、_0.05mm_________。8、檢定、_結(jié)構(gòu)___9、_藍(lán)_____紅_______10、0.2nm11、石英12、(1)輻射光子具有的能量與發(fā)生振動(dòng)躍遷所需的躍遷能量相等(2)輻射與物質(zhì)之間有耦合作用。13、顯色劑、顯色反應(yīng)二、選擇題1、D2、C3、B4、C5、A6、A7、B8、A9、D10、B11、B12、AD13、B三、簡(jiǎn)答題1、實(shí)際上紅外吸收譜帶(吸收峰)數(shù)目與理論計(jì)算的振動(dòng)數(shù)目少的原因：（1）沒(méi)有偶極矩變化的振動(dòng)，不產(chǎn)生紅外吸收；（2）相同頻率的振動(dòng)吸收重疊，即簡(jiǎn)并；（3）儀器不能區(qū)別那些頻率十分接近的振動(dòng)，或吸收帶很弱，儀器檢測(cè)不出；2、解：①U=（2+2*8-8）/2=5（可能含有苯環(huán)）

②特征區(qū)第一強(qiáng)峰為1685cm-1，為羰基峰，需仔細(xì)研究是何種羰基化合物。先否定，在3000cm-1以上無(wú)寬峰可否定羧酸；分子式中不含氮、氯可否定酰胺、酰氯；在～2800cm-1處無(wú)醛氫峰，可否定醛。否定后，一定該化合物為酮根據(jù)不飽和度大于4，可能為芳酮。

③苯環(huán)的特征吸收有：芳?xì)渖炜s振動(dòng)3000cm-1左右有吸收峰；苯環(huán)骨架振動(dòng)1600cm-1、1580cm-1與1450cm-1有吸收峰，加上不飽和度大于4，可以確定有苯環(huán)存在。根據(jù)760cm-1、690cm-1兩強(qiáng)峰，結(jié)合分子式可確定苯為單取代。④在1430cm-1、1360cm-1有甲基的峰。

可以初步斷定該化合物可能為苯乙酮。核磁共振波譜分析法習(xí)題一、簡(jiǎn)答題1．根據(jù)o=H0/2,可以說(shuō)明一些什么問(wèn)題？2．振蕩器的射頻為56.4MHz時(shí)，欲使19F與1H產(chǎn)生共振信號(hào)，外加磁場(chǎng)強(qiáng)度各需多少？3．已知?dú)浜?H磁矩為2.79，磷核31P磁矩為1.13，在相同強(qiáng)度的外加磁場(chǎng)條件下，發(fā)生核躍遷時(shí)何者需要較低的能量4．何謂化學(xué)位移它有什么重要性在1H－NMR中影響化學(xué)位移的因素有哪些？5．下列化合物OH的氫核，何者處于較低場(chǎng)為什么6．解釋在下列化合物中，Ha、Hb的值為何不同？7．何謂自旋偶合、自旋裂分？它有什么重要性？8．在CH3-CH2-COOH的氫核磁共振譜圖中可觀察到其中有四重峰與三重峰各一組。(1)說(shuō)明這些峰的產(chǎn)生原因；(2)哪一組峰處于較低場(chǎng)為什么/9．簡(jiǎn)要討論13C-NMR在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析中的作用。10．影響化學(xué)位移的因素有哪些？二、選擇題1．自旋核7Li、11B、75As,它們有相同的自旋量子數(shù)Ι=3/2,磁矩μ單位為核磁子，Li=3.2560,B=2.6880,As=1.4349相同頻率射頻照射，所需的磁場(chǎng)強(qiáng)度H大小順序?yàn)?)ABLi>BB>BAsBBAs>BB>BLiCBB>BLi>BAsDBLi>BAs>BLi2．在O－H體系中，質(zhì)子受氧核自旋－自旋偶合產(chǎn)生多少個(gè)峰()A2B1C4D33．下列化合物的1HNMR譜，各組峰全是單峰的是()ACH3-OOC-CH2CH3B(CH3)2CH-O-CH(CH3)2CCH3-OOC-CH2-COO-CH3DCH3CH2-OOC-CH2CH2-COO-CH2CH34．一種純凈的硝基甲苯的NMR圖譜中出現(xiàn)了3組峰,其中一個(gè)是單峰,一組是二重峰，一組是三重峰。該化合物是下列結(jié)構(gòu)中的()5．自旋核7Li、11B、75As,它們有相同的自旋量子數(shù)Ι=3/2,磁矩μ單位為核磁子，Li=3.2560,B=2.6880,As=1.4349相同頻率射頻照射,所需的磁場(chǎng)強(qiáng)度H大小順序?yàn)?)ABLi>BB>BAsBBAs>BB>BLiCBB>BLi>BAsDBLi>BAs>BLi6．化合物CH3COCH2COOCH2CH3的1HNMR譜的特點(diǎn)是()A4個(gè)單峰B3個(gè)單峰，1個(gè)三重峰C2個(gè)單峰D2個(gè)單峰，1個(gè)三重峰和1個(gè)四重峰7．核磁共振波譜法中乙烯、乙炔、苯分子中質(zhì)子化學(xué)位移值序是()A苯>乙烯>乙炔B乙炔>乙烯>苯C乙烯>苯>乙炔D三者相等8．在下列因素中，不會(huì)使NMR譜線變寬的因素是()A磁場(chǎng)不均勻B增大射頻輻射的功率C試樣的粘度增大D種種原因使自旋-自旋弛豫(橫向弛豫)的速率顯著增大9．將（其自旋量子數(shù)I=3/2）放在外磁場(chǎng)中，它有幾個(gè)能態(tài)()A2B4C6D810．在下面四個(gè)結(jié)構(gòu)式中哪個(gè)畫(huà)有圈的質(zhì)子有最大的屏蔽常數(shù)？（）11．下圖四種分子中，帶圈質(zhì)子受的屏蔽作用最大的是()12．核磁共振的弛豫過(guò)程是()A自旋核加熱過(guò)程B自旋核由低能態(tài)向高能態(tài)的躍遷過(guò)程C自旋核由高能態(tài)返回低能態(tài),多余能量以電磁輻射形式發(fā)射出去D高能態(tài)自旋核將多余能量以無(wú)輻射途徑釋放而返回低能態(tài)三、填空題1．NMR法中影響質(zhì)子化學(xué)位移值的因素有：__________，___________，__________、，，。2．1H的核磁矩是2.7927核磁子，11B的核磁矩是2.6880核磁子，核自旋量子數(shù)為3/2，在1.000T磁場(chǎng)中，1H的NMR吸收頻率是________MHz，11B的自旋能級(jí)分裂為_(kāi)______個(gè)，吸收頻率是________MHz。(1核磁子=5.051×10-27J/T,h=6.626×10-34Js)3．化合物C6H12O，其紅外光譜在1720cm-1附近有1個(gè)強(qiáng)吸收峰，1HNMR譜圖上，有兩組單峰a=0.9，b=2.1，峰面積之比a:b=3:1，a為_(kāi)______基團(tuán)，b為_(kāi)________基團(tuán)，其結(jié)構(gòu)式是__________________。4．苯、乙烯、乙炔、甲醛，其1H化學(xué)位移值最大的是_______，最小的是_________,13C的值最大的是_________最小的是____________。四、正誤判斷1．核磁共振波譜法與紅外吸收光譜法一樣，都是基于吸收電磁輻射的分析法。（）2．質(zhì)量數(shù)為奇數(shù)，核電荷數(shù)為偶數(shù)的原子核，其自旋量子數(shù)為零。（）3．自旋量子數(shù)I=1的原子核在靜磁場(chǎng)中，相對(duì)于外磁場(chǎng)，可能有兩種取向。（）4．氫質(zhì)子在二甲基亞砜中的化學(xué)位移比在氯仿中要小。（）5．核磁共振波譜儀的磁場(chǎng)越強(qiáng)，其分辨率越高。（）6．核磁共振波譜中對(duì)于OCH3,CCH3和NCH3，NCH3的質(zhì)子的化學(xué)位移最大。（）7．在核磁共振波譜中，偶合質(zhì)子的譜線裂分?jǐn)?shù)目取決于鄰近氫核的個(gè)數(shù)。（）8．化合物CH3CH2OCH(CH3)2的1HNMR中，各質(zhì)子信號(hào)的面積比為：9:2:1。（）9．核磁共振波譜中出現(xiàn)的多重峰是由于鄰近核的核自旋相互作用。（）10．化合物C12CH－CH2Cl的核磁共振波譜中，H的精細(xì)結(jié)構(gòu)為三重峰。（）11．苯環(huán)和雙鍵氫質(zhì)子的共振頻率出現(xiàn)在低場(chǎng)是由于電子的磁各向異性效應(yīng)。（）12．碳譜的相對(duì)化學(xué)位移范圍較寬(0一200)，所以碳譜的靈敏度高于氫譜。（）13．氫鍵對(duì)質(zhì)子的化學(xué)位移影響較大，所以活潑氫的化學(xué)位移在一定范圍內(nèi)變化。（）14．在寬帶去偶碳譜中，不同類(lèi)型的碳核產(chǎn)生的裂分峰數(shù)目不同。（）15．自由衰減信號(hào)（FID）是頻率域信號(hào)。（）核磁共振波譜分析法習(xí)題解答一、簡(jiǎn)答題1．根據(jù)o=H0/2,可以說(shuō)明一些什么問(wèn)題？答：這是發(fā)生核磁共振的條件。由該式可以說(shuō)明：（１）對(duì)于不同的原子核，由于磁旋比不同，發(fā)生共振的條件不同；即發(fā)生共振時(shí)0和H0的相對(duì)值不同。（２）對(duì)于同一種核，當(dāng)外加磁場(chǎng)一定時(shí)，共振頻率也一定；當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度改變時(shí)，共振頻率也隨著改變。2．振蕩器的射頻為56.4MHz時(shí)，欲使19F與1H產(chǎn)生共振信號(hào)，外加磁場(chǎng)強(qiáng)度各需多少？答：B0(1H)=2o/=2×3.14159×56.4/2.68=132.2MHzB0(19F)=2×3.14159×56.4/2.52=139.52MHz3．已知?dú)浜?H磁矩為2.79，磷核31P磁矩為1.13，在相同強(qiáng)度的外加磁場(chǎng)條件下，發(fā)生核躍遷時(shí)何者需要較低的能量答：設(shè)外加磁場(chǎng)為H，則1H發(fā)生躍遷需要吸收的電磁波頻率為：0(1H)=2×2.79×5.05×10-27×H/6.63×10-34=46.29×106Hs-1=46.29HMHz對(duì)于31P核：0(31P)=2×1.13×5.05×10-27×H/6.63×10-34=17.21×106Hs-1=17.21HMHz4．何謂化學(xué)位移它有什么重要性在1H－NMR中影響化學(xué)位移的因素有哪些？答：由于氫核在不同化合物中所處的環(huán)境不同，所受到的屏蔽作用也不同，由于屏蔽作用所引起的共振時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度的移動(dòng)現(xiàn)象稱(chēng)為化學(xué)位移．由于化學(xué)位移的大小與氫核所處的化學(xué)環(huán)境密切相關(guān)，因此有可能根據(jù)化學(xué)位移的大小來(lái)考慮氫核所處的化學(xué)環(huán)境，亦即有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)特征．由于化學(xué)位移是由核外電子云密度決定的，因此影響電子云密度的各種因素都會(huì)影響化學(xué)位移，如與質(zhì)子相鄰近的元素或基團(tuán)的電負(fù)性，各項(xiàng)異性效應(yīng)，溶劑效應(yīng)，氫鍵等。5．下列化合物OH的氫核，何者處于較低場(chǎng)為什么

答：(I)中-OH質(zhì)子處于較低場(chǎng)，因?yàn)?HC=O具有誘導(dǎo)效應(yīng)。而(II)中甲基具有推電子效應(yīng)．

6．解釋在下列化合物中，Ha、Hb的值為何不同？

答：Ha同時(shí)受到苯環(huán)，羰基的去屏蔽效應(yīng)，而Hb則只受到苯環(huán)的去屏蔽效應(yīng)，因而Ha位于較低場(chǎng)．7．何謂自旋偶合、自旋裂分？它有什么重要性？答：有機(jī)化合物分子中由于相鄰質(zhì)子之間的相互作用而引起核磁共振譜峰的裂分，稱(chēng)為自旋－軌道偶合，簡(jiǎn)稱(chēng)自旋偶合，由自旋偶合所引起的譜線增多的現(xiàn)象稱(chēng)為自旋－自旋裂分，簡(jiǎn)稱(chēng)自旋裂分．偶合表示質(zhì)子間的相互作用，裂分則表示由此而引起的譜線增多的現(xiàn)象．由于偶合裂分現(xiàn)象的存在，可以從核磁共振譜圖上獲得更多的信息，對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)解析非常有利．8．在CH3-CH2-COOH的氫核磁共振譜圖中可觀察到其中有四重峰與三重峰各一組。(1)說(shuō)明這些峰的產(chǎn)生原因；(2)哪一組峰處于較低場(chǎng)為什么/答：（１）由于，位質(zhì)子之間的自旋偶合現(xiàn)象，根據(jù)（n+1）規(guī)律，CH3－質(zhì)子核磁共振峰被亞甲基質(zhì)子裂分為三重峰，同樣，亞甲基質(zhì)子被鄰近的甲基質(zhì)子裂分為四重峰。（２）由于-位質(zhì)子受到羧基的誘導(dǎo)作用比-質(zhì)子強(qiáng)，所以亞甲基質(zhì)子峰在低場(chǎng)出峰（四重峰）。9．簡(jiǎn)要討論13C-NMR在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析中的作用。答：碳原子構(gòu)成有機(jī)化合物的骨架，而13C譜提供的是分子骨架最直接的信息，因而對(duì)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)鑒定很有價(jià)值。與氫譜一樣，可根據(jù)13C的化學(xué)位移C確定官能團(tuán)的存在。而且，C比H大很多，出現(xiàn)在較寬的范圍內(nèi)，它對(duì)核所處化學(xué)環(huán)境更為敏感，結(jié)構(gòu)上的微小變化可在碳譜上表現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)碳譜圖中峰的重疊比氫譜小得多，幾乎每個(gè)碳原子都能給出一條譜線，故對(duì)判斷化合物的結(jié)構(gòu)非常有利。同時(shí)，由于不同種類(lèi)碳原子的弛豫時(shí)間相差較大，因而可以借以了解更多結(jié)構(gòu)信息與分子運(yùn)動(dòng)情況。10．影響化學(xué)位移的因素有哪些？答：誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)、立體效應(yīng)、磁各向異性效應(yīng)和溶劑效應(yīng)。二、選擇題B、B、C、B、B、D、A、B、B、C、B、D三、填空題1．誘導(dǎo)效應(yīng)；共軛效應(yīng)（或以上兩條合并成“電子效應(yīng)”也可以）；磁各向異性效應(yīng)；氫鍵的生成；溶劑效應(yīng)。2．42.58413.663．叔丁基中的三個(gè)甲基CH3－；CH3C＝O中甲基；結(jié)構(gòu)式是：4.甲醛；乙炔；甲醛；乙炔。四、正誤判斷、、、、、、、、、、、、、、儀器分析試卷(2005.6.25)一、選擇題(共15題22分)1.所謂真空紫外區(qū),所指的波長(zhǎng)范圍是()(1)200～400nm(2)400～800nm(3)1000nm(4)10～200nm2.比較下列化合物的UV－VIS吸收波長(zhǎng)的位置（λmax） ()(1)a>b>c(2)c>b>a(3)b>a>c(4)c>a>b3.可見(jiàn)光的能量應(yīng)為()(1)1.24×104～1.24×106eV(2)1.43×102～71eV(3)6.2～3.1eV(4)3.1～1.65eV4.電子能級(jí)間隔越小,躍遷時(shí)吸收光子的()(1)能量越大(2)波長(zhǎng)越長(zhǎng)(3)波數(shù)越大(4)頻率越高5.熒光分析法和磷光分析法的靈敏度比吸收光度法的靈敏度()(1)高(2)低(3)相當(dāng)(4)不一定誰(shuí)高誰(shuí)低6.三種原子光譜(發(fā)射、吸收與熒光)分析法在應(yīng)用方面的主要共同點(diǎn)為()(1)精密度高,檢出限低(2)用于測(cè)定無(wú)機(jī)元素(3)線性范圍寬(4)多元素同時(shí)測(cè)定7.當(dāng)彈簧的力常數(shù)增加一倍時(shí),其振動(dòng)頻率()(1)增加倍(2)減少倍(3)增加0.41倍(4)增加1倍8.請(qǐng)回答下列化合物中哪個(gè)吸收峰的頻率最高？(4)9.下列化合物的1HNMR譜,各組峰全是單峰的是()(1)CH3-OOC-CH2CH3(2)(CH3)2CH-O-CH(CH3)2(3)CH3-OOC-CH2-COO-CH3(4)CH3CH2-OOC-CH2CH2-COO-CH2CH310.某化合物的相對(duì)分子質(zhì)量Mr=72,紅外光譜指出,該化合物含羰基,則該化合物可能的分子式為()(1)C4H8O(2)C3H4O2(3)C3H6NO(4)(1)或(2)11.物質(zhì)的紫外-可見(jiàn)吸收光譜的產(chǎn)生是由于()(1)分子的振動(dòng)(2)分子的轉(zhuǎn)動(dòng)(3)原子核外層電子的躍遷(4)原子核內(nèi)層電子的躍遷12.磁各向異性效應(yīng)是通過(guò)下列哪一個(gè)因素起作用的 ()(1)空間感應(yīng)磁場(chǎng)(2)成鍵電子的傳遞(3)自旋偶合(4)氫鍵13.外磁場(chǎng)強(qiáng)度增大時(shí),質(zhì)子從低能級(jí)躍遷至高能級(jí)所需的能量()(1)變大(2)變小(3)逐漸變小(4)不變化14.某化合物在一個(gè)具有固定狹峰位置和恒定磁場(chǎng)強(qiáng)度B的質(zhì)譜儀中分析,當(dāng)加速電壓V慢慢地增加時(shí),則首先通過(guò)狹峰的是:()(1)質(zhì)量最小的正離子(2)質(zhì)量最大的負(fù)離子(3)質(zhì)荷比最低的正離子(4)質(zhì)荷比最高的正離子15.某化合物Cl-CH2-CH2-CH2-Cl的1HNMR譜圖上為()(1)1個(gè)單峰(2)3個(gè)單峰(3)2組峰:1個(gè)為單峰,1個(gè)為二重峰(4)2組峰:1個(gè)為三重峰,1個(gè)為五重峰二、填空題(共15題33分)1.當(dāng)一定頻率的紅外光照射分子時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足的條件是____紅外輻射應(yīng)具有剛好滿(mǎn)足分子躍遷時(shí)所需的能量_________________和___分子的振動(dòng)方式能產(chǎn)生偶極矩的變化。____________________才能產(chǎn)生分子的紅外吸收峰。2.核磁共振的化學(xué)位移是由于__________________________________而造成的化學(xué)位移值是以_______________________________為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)制定出來(lái)的。3.拉曼位移是_______________________________________，它與______________無(wú)關(guān)，而僅與_______________________________________。4．拉曼光譜是______________光譜，紅外光譜是______________光譜；前者是由于________________________產(chǎn)生的，后者是由于________________________產(chǎn)生的；二者都是研究______________，兩種光譜方法具有______________。5.帶光譜是由____分子中電子能級(jí)、振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷；______________產(chǎn)生的,線光譜是由__原子或離子的外層或內(nèi)層電子能級(jí)的躍遷_____________產(chǎn)生的。6.在分子熒光光譜法中,增加入射光的強(qiáng)度,測(cè)量靈敏度_____增加(或提高,或增大)________________原因是__________熒光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度呈正比________________7.在分子（ＣH3）2ＮＣＨ＝ＣH2中,它的發(fā)色團(tuán)是______－Ｎ－Ｃ＝Ｃ＜_____________________,在分子中預(yù)計(jì)發(fā)生的躍遷類(lèi)型為_(kāi)___s→s*n→p*n→s*p→p*____________________________________。8.在原子吸收法中,由于吸收線半寬度很窄,因此測(cè)量_______積分吸收________有困難,所以用測(cè)量__峰值吸收系數(shù)_______________來(lái)代替.9.高分辨質(zhì)譜儀一個(gè)最特殊的用途是獲得化合物_____精確的相對(duì)分子質(zhì)量、分子式、化合物的大致類(lèi)型_____________________。10.用原子發(fā)射光譜進(jìn)行定性分析時(shí),鐵譜可用作____譜線波長(zhǎng)標(biāo)尺來(lái)判斷待測(cè)元素的分析線___________________。11.當(dāng)濃度增加時(shí),苯酚中的OH基伸縮振動(dòng)吸收峰將向__低波數(shù)___________方向位移.12.苯上6個(gè)質(zhì)子是_____化學(xué)____等價(jià)的，同時(shí)也是__磁_(tái)_______等價(jià)的。13.核磁共振波譜中,乙烯與乙炔,質(zhì)子信號(hào)出現(xiàn)在低場(chǎng)是乙稀14.CO2經(jīng)過(guò)質(zhì)譜離子源后形成的帶電粒子有CO2+、CO+、C+、CO22+等，它們經(jīng)加速后進(jìn)入磁偏轉(zhuǎn)質(zhì)量分析器，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡的曲率半徑由小到大的次序?yàn)開(kāi)____因?yàn)椋篊O2+、CO+、C+、CO22+m/z次序?yàn)椋篊+、CO22+、CO+、CO2+________________。15.在核磁共振波譜法中,記錄紙上橫坐標(biāo)自左向右對(duì)應(yīng)于掃描磁場(chǎng)由__弱___變_強(qiáng)____,故稱(chēng)橫坐標(biāo)左端為_(kāi)__低_____場(chǎng),右端為_(kāi)高_(dá)______場(chǎng)。三、計(jì)算題(共2題15分)1.計(jì)算化合物（如下式）的紫外光區(qū)的最大吸收波長(zhǎng)。2.將含有色組分X的500mg試樣溶解并稀釋至500mL。取此溶液的一部分在1.00cm的吸收池中,于400nm處測(cè)得吸光度為0.900。將10.0mg純X溶于1L相同的溶劑中,按同樣的操作在0.100cm的吸收池中測(cè)得吸光度是0.300,試求原試樣中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。四、綜合題(共4題35分)1．（5分）試分析13C-NMR與1H-NMR2．欲檢測(cè)小白鼠血液中有毒金屬元素Cd的含量，請(qǐng)：（1）寫(xiě)出你認(rèn)為最佳的儀器分析方法；（2）扼要說(shuō)明所提方法的原理與樣品預(yù)處理的大致過(guò)程。4．（15分）已知一化合物的IR、UV、NMR、MS四譜的數(shù)據(jù)如下，試推斷其結(jié)構(gòu)。圖中的主要數(shù)據(jù)必須用到，闡述條理清晰。儀器分析試卷答案題庫(kù)題組卷答案：一、選擇題(共15題22分)1.(4)2.(4)3.(4)4.(2)5.(1)6.(2)7.(3)8.(4)(3)10.(4)11.(3)12.(1)13.(1)14.2分(1626)(4)15.(4)二、填空題(共15題33分)1.紅外輻射應(yīng)具有剛好滿(mǎn)足分子躍遷時(shí)所需的能量；分子的振動(dòng)方式能產(chǎn)生偶極矩的變化。2.核外電子云所產(chǎn)生的屏蔽作用的大小不同；TMS（四甲基硅烷）(d=0)。5.分子中電子能級(jí)、振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷；原子或離子的外層或內(nèi)層電子能級(jí)的躍遷。6.1.增加(或提高,或增大)2.熒光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度呈正比7.－Ｎ－Ｃ＝Ｃ＜s→s*n→p*n→s*p→p*8.1.積分吸收2.峰值吸收系數(shù)9.精確的相對(duì)分子質(zhì)量、分子式、化合物的大致類(lèi)型10.譜線波長(zhǎng)標(biāo)尺來(lái)判斷待測(cè)元素的分析線11.低波數(shù)12.化學(xué)；磁。13.乙烯14.因?yàn)椋篊O2+、CO+、C+、CO22+m/z次序?yàn)椋篊+、CO22+、CO+、CO2+15.弱、強(qiáng)、低、高。三、計(jì)算題(共2題15分)1.3134根據(jù)WoodWard─Fieser規(guī)則計(jì)算母體基214nm環(huán)外雙鍵×525烷基取代×735延長(zhǎng)一個(gè)共軛雙鍵30304nm2.3318cs＝（10.0／1）×10-3＝1.00×10-2ｇ／Ｌ0.900＝a×1.00×cx0.300＝a×0.100×1.00×10-2解之:cx＝3.00×10-3ｇ／Ｌ＝3.00×10-3ｍｇ／ｍＬ已知試樣的c＝500／500＝1.00ｍｇ／ｍＬ所以（cx／c）＝（3.00×10-3／1.00）＝3.0×10-3四、綜合題(自己命題的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)與說(shuō)明)2．AAS,DPP,ASV方法均可---------------------3分方法原理-------------------------------------------3分樣品處理-------------------------------------------4分4．平分標(biāo)準(zhǔn)：（1）M/M+1/M+2=100：7.7：046----------2分（2）化學(xué)式C7H14O與不飽和度U=1------1分（3）IR譜分析-------------------------------------