仪分试卷2答案

一、选择题（共10小题，每题 2 分，共计20 分）

1、热导池检测器的工作原理                                        （  d   ）

a.各组分的气化化温度不同             b.钨丝的电阻温度系数不同

c.各组分的沸点不同                   d.各组分的热导系数不同

2、在气-液色谱分析中, 当两组分的保留值很接近, 且峰很窄, 但只能部分分离，其原因是                                                              (   d )

a. 柱效能太低     b. 容量因子太大  c. 柱子太长  d. 固定相选择性不好

3、紫外分光光度计中，光源使用的是                               （  a   ）

a..氢灯或氘灯    b.钨丝灯    c.卤钨灯     d.空心阴极灯

4、用离子选择电极标准加入法进行定量分析时，对加入标准溶液的要求为 (  d  )

a.体积要大，其浓度要高              b.体积要小，其浓度要低

c.体积要大，其浓度要低              d. 体积要小，其浓度要高

5、原子吸收分析中光源的作用是：                    (  c  )

a.供试样蒸发和激发所需的能量        b.产生紫外光  

c. 发射待测元素的特征谱线          d.产生具有足够浓度的散射光

6、以下跃迁中哪种跃迁所需能量最大？               (  a  )

a.σ→σ*     b.π→π*     c.n→σ*        d. n→π*

7、在经典极谱法中，所用的工作电极为                              （   b   ）

a..饱和甘汞电极       b.滴汞电极    c.参比电极         d.铂电极

8、在以下因素中，不属动力学因素的是                    (  b  )

a. 液膜厚度     b.分配系数     c. 扩散速度    d. 载体粒度

9、 用电位法测定溶液的pH值时，电极系统由玻璃电极与饱和甘汞电极组成，其中玻璃电极是作为测量溶液中氢离子活度（浓度）的                       （  c   ）

a.金属电极       b. 参比电极      c. 指示电极      d. 电解电极

10、能够使吸收峰向长波长方向移动的含孤对电子的基团                 （   c ）

a.生色团         b.红移          c.助色团          d.蓝移

二．请判断下列叙述对与错，对的在题前括号中打“√”，错的打“ⅹ” （共10 小题，每题1分, 共10分）

（ √ ） 1、在一定条件下，某组分在互不相溶的两相中分配达到平衡时，在固定相中的浓度与在流动相中的浓度之比为分配系数。

（  ⅹ ）2、流动相极性小于固定相极性的液相色谱为反相液液色谱。

（ √  ） 3、pH玻璃电极在使用前要浸泡24小时以上进行熟化后方可使用。

（ √  ）4、气相色谱中定量分析中，要求各组分全部出峰的为内标法。

.电位分析法是以能斯特方程为理论理论依据，以测定电动势为基础的电化分析方法。

（√ ）5、色谱—质谱联用技术适用于作多组分混合物中未知物组分的定性鉴定、判断化合物的分子结构及测定未知组分的相对分子量。

（√  ）6、产生浓差极化的条件是使用小面积的极化电极如滴汞电极或微铂电极，溶液保持静止。

（ⅹ  ）7、原子吸收分析中光源的作用是供试样蒸发和激发所需的能量。

（ √ ）8、紫外、可见吸收光谱常用于研究不饱和有机化合物，特别是具有共轭体系的有机化合物 的化合物，而红外光谱法主要研究在振动中伴随有偶极矩变化的化合物。

（ ⅹ ）9、在有机化合物中，常常因取代基的变更或溶剂的改变，使其吸收带的最大吸收波长λmax发生移动，向长波方向移动称为蓝移;向短波方向移动称为红移。

（ ⅹ ）10、能够使吸收峰向长波长方向移动的含孤对电子的基团叫生色团。         

二、简答题（共5小题，每题4分，共计20 分）

1、简要说明气相色谱分析的基本原理

答：借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。

气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。

2、气相色谱仪是由哪些部分组成的？各包括什么？

（1）载气系统：气源、气体净化、气体流速控制和测量；

（2）进样系统：进样器，气化室；

（3）色谱柱和柱箱：包括温度控制装置；

（4）检测系统：包括检测器、检测器的电源和控温装置；

（5）记录系统：包括放大器，记录仪，数据处理装置。

3、红外光谱产生的条件是什么？

答：红外光谱是由于分子振动能级跃迁而产生的。

   物质吸收电磁辐射应满足两个条件：

辐射应具有刚好满足物质跃迁时所需能量，当一定频率红外线照射分子时，如果分子中某个基团的振动频率与外界红外辐射的频率相一致，就满足了第一个条件；

辐射与物质之间有偶合作用，即分子必须有偶极矩的改变答：必须能发射出比吸收线宽度更窄的，而且发射强度高的，稳定的锐线光源。通常以空心阴极灯做光源。

4、空心阴极灯的工作原理是什么？

空心阴极灯是一种气体放电管，它包括一个阳级（钨棒）和一个空心圆管形阴极。两电极密封于充有低压惰性气体的带有石英窗玻璃壳中。当正负电极间施加适当的电压时，便开始挥发放电，这时电子将从空心阴极内壁射向阳极，与惰性气体碰撞使之电离，带正电荷的惰性气体离子在电场作用下，向阴极猛烈轰击，使阴极表面的金属原子溅射出来，溅射出来的金属原子与电子，惰性气体原子及离子发生碰撞而被激发，产生了光谱。

5、电位滴定法的基本原理？绘制出其装置图并写出确定终点的三种方法。

答：电位滴定法是通过测量滴定过程中指示电极电位的变化来确定终点的容量分析方法。

在直接电位法的装置中，加一滴定管，即组成电位滴定的装置（见课本 图4-14）。

绘制E--V曲线法，曲线的拐点相应的体积即为终点时消耗滴定剂的体积Ve。

绘制ΔE/ΔV--V曲线法（一阶微商法），曲线峰对应的体积即为终点时消耗滴定剂的体积Ve。

绘制ΔE2/ΔV2--V曲线法（二阶微商法），ΔE2/ΔV2=0，所对应的体积即为终点时消耗滴定剂的体积Ve。

 四、叙述题 （共 5小题，每题7分，共计35分）

1、比较高效液相色谱法与气相色谱法异同

（1）分析对象不同。不同沸点太高的物质或热稳定性差的物质难以用气相色谱进行分析。而只要试样能够制成溶液，既可用于HPLC分析，而不受沸点高、热稳定性差、相对分子量大的。

（2）引起色谱峰扩展的因素及改变选择性的主要途径不同。液相色谱中引起色谱峰扩展的主要因素为涡流扩散、流动的流动相传质、滞留的流动相传质以及柱外效应。

在气相色谱中径向扩散往往比较显著，而液相色谱中径向扩散的影响较弱，往往可以忽略。另外，在液相色谱中还存在比较显著的滞留流动相传质及柱外效应。

梯度洗提．是改进液相色谱分离的重要手段．

程序升温也是改进气相色谱分离的重要手段．

（3）分离效率不同。

（4）平衡时间不同

（5）仪器设备不同从仪器构造上看，液相色谱需要增加高压泵以提高流动相的流动速度，克服阻力。同时液相色谱所采用的固定相种类要比气相色谱丰富的多，分离方式也比较多样。气相色谱的检测器主要采用热导检测器、氢焰检测器和火焰光度检测器等。而液相色谱则多使用紫外检测器、荧光检测器及电化学检测器等。但是二者均可与MS等联用。在液相色谱中为了承受高压，常常采用停流进样与高压定量进样阀进样的方式．

2、试述热导池检测器的工作原理。有哪些因素影响热导池检测器的灵敏度？

热导池作为检测器是基于不同的物质具有不同的导热系数。 当电流通过钨丝时、钨丝被加热到一定温度，钨丝的电阻值也

就增加到一定位(一般金属丝的电阻值随温度升高而增加)。在未进试样时，通过热导池两个池孔(参比池和测量池)的都是载气。由于载气的热传导作用，使钨丝的温度下降，电阻减小，此时热导池的两个池孔中钨丝温度下降和电阻减小的数值是相同的。在进入试样组分以后，裁气流经参比池，而裁气带着试样组分流经测量池，由于被测组分与载气组成的混合气体的导热系数和裁气的导热系数不同，因而测量池中钨丝的散热情况就发生变化，使两个池孔中的两根钨丝的电阻值之间有了差异。此差异可以利用电桥测量出来。

         桥路工作电流、热导池体温度、载气性质和流速、热敏元件阻值及热导池死体积等均对检测器灵敏度有影响。

3、在原子吸收光度计中为什么不采用连续光源（如钨丝灯或氘灯），而在分光光度计中则需要采用连续光源？

答：虽然原子吸收光谱中积分吸收与样品浓度呈线性关系，但由于原子吸收线的半宽度很小，如果采用连续光源，要测定半宽度很小的吸收线的积分吸收值就需要分辨率非常高的单色器，目前的技术条件尚达不到，因此只能借助锐线光源，利用峰值吸收来代替．

而分光光度计测定的是分子光谱，分子光谱属于带状光谱，具有较大的半宽度，使用普通的棱镜或光栅就可以达到要求．而且使用连续光源还可以进行光谱全扫描，可以用同一个光源对多种化合物进行测定．

4、以电位法测定F离子为例,叙述标准曲线法和标准加入法。

标准曲线法

　 　用测定离子的纯物质配制一系列不同浓度的标准溶液，将离子选择性电极与参比电极插入标准溶液，测出相应的电动势。然后以测得的 E 值对相应的 lgai (lgci ) 值绘制标准曲线 ( 校正曲线 ) 。在同样条件下测出对应于欲测溶液的 E 值，即可从标准曲线 上查出欲测溶液中的离子活 ( 浓 ) 度。要求测定的是浓度，而离子选择性电极根据能斯特公式测量的则是活度。

标准加入法

　　 设某一未知溶液待测离子浓度为 cx , 其体积为 V0 ，测得电动势为E1 , E1 与 cx 应符合如下关系：

式中 x1 是游离的（即未络合）离子的分数。

　　 然后加入小体积 VS ( 约为试样体积的 1/100) 待测离子的标准溶液 , 然后再测量其电动势 E2 ，于是得 :

5、简述有机化合物价电子可能产生的跃迁类型及波长范围。

（1）σ→σ* 跃迁  指处于成键轨道上的σ电子吸收光子后被激发跃迁到σ*反键轨道。饱和烃（甲烷，乙烷）

 能量很高，λ<150nm（远紫外区）

（2）n→σ* 跃迁  指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向σ*反键轨道的跃迁。含杂原子饱和基团（—OH，—NH2）

能量较大，λ150~250nm（真空紫外区） 

（3）π→π* 跃迁  指不饱和键中的π电子吸收光波能量后跃迁到π*反键轨道。不饱和基团（—C＝C—，—C ＝ O ） 

能量较小，λ~ 200nm

体系共轭，E更小，λ更大

（4）n→π* 跃迁  指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向π*反键轨道的跃迁。含杂原子不饱和基团（—C ≡N ，C＝ O ）

 能量最小，λ 200~400nm（近紫外区） 

五、计算题 （共 2 小题，第1题9分，第2题6分，共计15分）

1、（9分）有一试样含甲酸、乙酸、丙酸及不少水、苯等物质，称取此试样1.055g。以环己酮作内标，称取环己酮0.1907g，加到试样中，混合均匀后，吸取此试液3mL进样，得到色谱图。从色谱图上测得各组分峰面积及已知的S’值如下表所示：

解：根据公式：

求得各组分的校正因子分别为：

3.831; 1.779; 1.00; 1.07

代入质量分数的表达式中得到各组分的质量分数分别为：

w甲酸＝(14.8/133)×(0.1907/1.055) ×3.831 ×100% = 7.71%

w乙酸 = (72.6/133) ×(0.1907/1.055) ×1.779 ×100% = 17.55%

w丙酸＝(42.4/133) ×(0.1907/1.055) ×1.07 ×100% = 6.17%

.2、（6分）用标准加入法测定离子浓度时, 于100mL铜盐溶液中加入1mL 0.1mol.L-1Cu(NO3)2后,电动势增加4mV,求铜的原来总浓度.