《仪器分析》试题(A)及答案

福建师范大学化学与材料学院

化学教育专业《仪器分析》试题（A）

试卷类别：闭卷 考试时间：120分钟

系别＿＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿成绩＿＿＿＿＿＿＿ 题型 选择题 填空题 计算题 问答题 合计 (共30分) (共20分) (共20分) (共30分) (共100分) 得分 得分 评卷人 一、选择题 ( 共16题 30分 ) 1. 1. 2 分 在法庭上，涉及到审定一种非法的药品，起诉表明该非法药品经气相色谱分析测得的保留时间在相同条件下，刚好与已知非法药品的保留时间相一致，而辨护证明有几个无毒的化

合物与该非法药品具有相同的保留值，最宜采用的定性方法为 ( )

(1) 用加入已知物增加峰高的方法 (2) 利用相对保留值定性 (3) 用保留值双柱法定性 (4) 利用保留值定性 2. 2. 2 分

双光束分光光度计与单光束分光光度计相比，其突出优点是 ( ) (1) 可以扩大波长的应用范围 (2) 可以采用快速响应的检测系统

(3) 可以抵消吸收池所带来的误差 (4) 可以抵消因光源的变化而产生的误差 3. 2 分

若在一个 1m 长的色谱柱上测得两组分的分离度为 0.68，若要使它们完全分离，则柱长 (m) 至少应为 ( ) (1) 0.5 (2) 2 (3) 5 (4) 9 4. 4. 2 分

某摄谱仪刚刚可以分辨 310.0305 nm 及 309.9970 nm 的两条谱线，则用该摄谱 仪可以分辨出的谱线组是 ( ) (1) Si 251.61 ─ Zn 251.58 nm (2) Ni 337.56 ─ Fe 337.57 nm (3) Mn 325.40 ─ Fe 325.395 nm (4) Cr 301.82 ─ Ce 301.88 nm

5. 2 分

化合物C6H5CH2C(CH3)3

CH2在C(CH3)3 1HNMR

谱图上有( )

(1) 3组峰: 1个单峰, 1个多重峰, 1个三重峰 (2) 3个单峰

(3) 4组峰: 1个单峰, 2个多重峰, 1个三重峰 (4) 5个单峰

6. 2 分 一种酯类(M=116), 质谱图上在m/z57(100%), m/z29(27%)及m/z43(27%)处均有离

子峰, 初步推测其可能结构如下, 试问该化合物结构为 ( ) (1) (CH3)2CHCOOC2H5 (2) CH3CH2COOCH2CH2CH3 (3) CH3(CH2)3COOCH3 (4) CH3COO(CH2)3CH3

7. 2 分 pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于 ( ) (1) 内外玻璃膜表面特性不同 (2) 内外溶液中 H+ 浓度不同

(3) 内外溶液的 H+ 活度系数不同 (4) 内外参比电极不一样

8. 2 分 分析线和内标线符合均称线对的元素应该是 ( )

(1)波长接近 (2)挥发率相近

(3)激发温度相同 (4)激发电位和电离电位相近 9. 9. 2 分

在气-液色谱分析中, 当两组分的保留值很接近, 且峰很窄, 其原因是 ( ) (1) 柱效能太低 (2) 容量因子太大 (3) 柱子太长 (4) 固定相选择性不好 10. 2 分

对原子发射光谱法比对原子荧光光谱法影响更严重的因素是 ( ) (1) 粒子的浓度 (2) 杂散光 (3) 化学干扰 (4) 光谱线干扰

11. 2 分 与浓度型检测器的灵敏度有关的参数为 ( ) (1)记录仪的有关参数 (2)色谱流出曲线面积 (3)进样量与载气流速 (4) (1)、(2)和(3)

12. 2 分 在原子吸收分析法中, 被测定元素的灵敏度、准确度在很大程度上

取决于 ( ) (1) 空心阴极灯 (2) 火焰 (3) 原子化系统 (4) 分光系统

13. 13. 2 分 应用GC方法来测定痕量硝基化合物, 宜选用的检测器为 ( ) (1)热导池检测器 (2)氢火焰离子化检测器 (3)电子捕获检测器 (4)火焰光度检测器 14. 14. 2 分

为了消除火焰原子化器中待测元素的发射光谱干扰应采用下列哪种措施？ ( ) (1) 直流放大 (2) 交流放大 (3) 扣除背景 (4) 减小灯电流

15. 1 分 库仑滴定不宜用于 （ ） （1）常量分析 2）半微量分析 （3）微量分析 （4）痕量分析 16. 1 分 气－液色谱法，其分离原理是 （ ）

（1） （1） 吸附平衡 （2）分配平衡 （3）离子交换平衡 （4）渗透平衡 得分 评卷人 二、填空题 ( 共11题 20分 )

17. 2 分 配合物吸附波是指一些物质以________________的形式, 在电极上_________________,电流的产生是由于____________的还原, 灵敏度的提高是由于_________________________

18. 2 分 __________和__________辐射可使原子外层电子发生跃迁. 19. 2 分 电化学分析法是建立在基础上的一类分析方法. 20. 20. 2 分

在气相色谱中,归一化定量方法计算组分的含量的公式是 ____________ . 21. 1 分 元素光谱图中铁谱线的作用是 。

22 2 分 核磁共振法中,测定某一质子的化学位移时,常用的参比物质是________________.

23. 2 分 质谱仪的分辨本领是指的能力. 24. 24. 2 分

带光谱是由______________________产生的, 线光谱是由________________ 产生的 。

25. 2 分 滴汞电极的汞滴周期一般控制在3s左右, 不能太快, 其原因是___________________,电流不再受______________________控制。

26. 2 分 在反相液相色谱的分离过程中, __________的组分先流出色谱柱, _____________的组分后流出色谱柱。

27. 1 分 光学分析法是建立在基础上的一类分析方法.

三、计算题 ( 共 4题 20分 )

得分 评卷人 28. 28. 5 分 有一每毫米 1200 条刻线的光栅,其宽度为 5cm, 在一级光谱中, 该光栅的分辨

率为多少? 要将一级光谱中742.2 nm 和742.4 nm两条光谱线分开, 则需多少刻线的光栅 ? 得分 评卷人 29. 29. 5 分 当柱长增加一倍，色谱峰的方差增加几倍？（设除柱长外，其他条件不变） 得分 评卷人 30. 30. 5 分 在 CH3CN 中 C≡N 键的力常数 k= 1.75×103 N／m，光速c= 2.998×1010 cm/s， 当发生红外吸收时，其吸收带的频率是多少？(以波数表示) 阿伏加德罗常数 6.022×1023mol-1，Ar(C) = 12.0，Ar(N) = 14.0) 得分 评卷人 31. 31. 5 分 用 pH 玻璃电极测定 pH = 5.0 的溶液，其电极电位为 +0.0435V；测定另一未知试液时电极电位则为 +0.0145V，电极的响应斜率每 pH 改变为 58.0mV，求此未知液的 pH值。

四、问答题 ( 共 6题 30分 ) 得分 评卷人 32. 32. 5 分 原子吸收的背景有哪几种方法可以校正。

得分 评卷人 33. 33. 5 分 吸光光度分析中选择测定波长的原则是什么？若某一种有色物质的吸收光谱如下 图所示, 你认为选择哪一种波长进行测定比较合适？说明理由。

得分

评卷人 34. 34. 5 分 库仑分析，极谱分析都是在进行物质的电解，请问它们有什么不同，在实验操作上各自采用了什么措施？

得分 评卷人 35. 35. 5 分 石英和玻璃都有硅－氧键结构，为什么只有玻璃能制成pH玻璃电极？ 得分 评卷人 36. 5 分 有一经验式为 C3H6O 的液体，其红外光谱图如下，试分析可能是哪种结构的化合物。

37. 5 分 紫外及可见分光光度计和原子吸收分光光度计的单色器分别置于吸收池的前面还是后面?为什么两者的单色器的位置不同?

仪器分析试卷A 答案

一、选择题 ( 共16题 30分 )

1. 2 分 (3) 2. 2 分 (4) 3. 2 分 (3) 4. 2 分 (4) 5. 2 分 (2) 6. 2 分 (2) 7. 2 分 (1) 8. 2 分 (4) 9. 2 分 (4) *. 2 分 (4) 11. 2 分(4) 12. 2 分(3) 13. 2 分(3) 14. 2 分(2) 15. 1 分(1) 16. 1 分(2) 二、填空题 ( 共11题 20分 ) 17. 2 分 [答] 离子或中性分子 强烈地吸附 金属或配位体

电极表面的浓度大于溶液本体中的浓度 18. 2 分 [答]紫外、可见

19. 2 分 [答] 溶液电化学性质

20. 2 分 [答] wi=Aifi’/(A1f1’+A2f2’+.....Anfn’)

21. 2 分 [答]元素光谱图中的铁光谱线为波长标尺，可为查找谱线时作对照用。 22. 2 分 [答] 四甲基硅烷.

23. 2 分 [答] 分开相邻质量数离子

24. 2 分 分子中电子能级、振动和转动能级的跃迁； 原子或离子的外层或内层电子能级的跃迁。 25. 2 分 [答] 太快会扰动溶液, 产生对流传质 扩散过程

26. 2 分 极性大； 极性小。

27. 1 分 [答] 物质与电磁辐射互相作用 三、计算题 ( 共 4题 20分 ) 28. 5 分

[答](1) 设光栅的分辨率为

R = nN = 1×(5×10×1200) = 60,000 (2) 需如下刻线的光栅

 (742.2+742.4)/2

R’= ─── = ───────── = 3711  742.4-742.2 N = R’/n = 3711/1 = 3711 条 29. 5 分

当其它条件不变时，柱长虽增加，但理论塔板高度可视作不变。



因此柱长增加一倍后，

tRn

2tR2tR/n2n'22 ()/2,

' 可见方差增加一倍。 30. 30. 5 分 [答]

N1/2 k m1 · m2 据 σ = ─── ×(──)1/2 μ= ────── 2c μ m1 + m2 N = 6.022×1023 M1= 12 , M2= 14

(6.022×1023)1/2 12.0+14.0

∴ σ= ────────────×(17.5×105×──────)1/2 = 2144 cm-1 2×3.1416×2.998×1010 12.0×14.0 31. 5 分 [答] E = E + 0.0435 = E

 - 0.058 pH - 0.058×5 (1)

+ 0.0145 = E - 0.058 pH (2) 解 (1) 和 (2) 式 则 pH = 5.5 四、问答题 ( 共 5题 25分 ) 32. 5 分 [答]

在原子吸收光谱分析过程中分子吸收、光散射作用以及基体效应等均可造成背景， 可以用以下几种方法校正背景： (1) 用非吸收线扣除背景 (2) 用空白溶液校正背景 (3) 用氘灯或卤素灯扣除背景 (4) 利用塞曼效应扣除背景 33. 5 分

[答] 测定波长对吸光光度分析的灵敏度、精密度和选择性皆有影响，正确选择测定波 长可以达到“吸收最大，干扰最小”的目的，提高测定的准确性。在本实验条件下， 无干扰元素共存，原则上应选用 A—  曲线中吸光度最大处的波长进行测定。但图 中 a 处， 在很窄的波长范围内 A 随入的变化改变很大， 工作条件难于控制准 确一致，将影响测定结果的精密度和准确度。采用 b 处波长进行测定，易于控制工作 条件，减小测量误差。 34. 5 分

库仑分析是要减少浓差极化，它的工作电极面积较大，而且溶液进行搅拌，加入辅助电 解质。

极谱分析是要利用浓差极化，它的工作电极面积较小，而且溶液不能搅拌，加入支持电 解质。

35. 5 分

石英是纯的SiO2，它没有可供离子交换的电荷点（定域体），所以没有响应离子的功能。当加入碱金属的氧化物成为玻璃后，部分硅－氧键断裂，生成固定的带负电荷的骨架，

＋

形成载体，抗衡离子H可以在其中活动。 36. 5 分

[答] (1) 先分析不饱和度, 说明有双键存在 Ω = 1/2 [ 3(4-2) + 6(1-2) + 1(2-2) + 2 ] = 1 (2) 分析特征吸收峰

A. 3650～3100 cm-1 有一宽峰，说明有 O - H 伸缩振动 B. 2900 cm-1 有一强吸收峰说明有饱和 C - H 伸缩振动 C. 1680 cm-1 有一中强峰说明有 C = C 伸缩振动

D. 1450 cm-1 有一大且强吸收峰说明 CH3或 CH2存在 E. 1300～1000 cm-1 有三个峰说明有 C - O 伸缩振动 F. 900 cm-1 左右有峰为 = CH2面外摇摆吸收峰 (3) 据上面分析得出这是 CH2= CH - CH2OH (烯丙醇) (不会是丙烯醇，因为乙烯式醇均不稳定) 37. 5 分

[答] 紫外及可见分光光度计的单色器置于吸收池的前面, 而原子吸收分光光度计的单色

器置于吸收池的后面。

紫外及可见分光光度计的单色器是将光源发出的连续辐射色散为单色光, 然后经 狭缝进入试样池。

原子吸收分光光度计的光源是半宽度很窄的锐线光源, 其单色器的作用主要是将 要测量的共振线与干扰谱线分开。