武汉大学2005-2006学年度第一学期《仪器分析》期末考试试卷答案（A）
一、选择题（每题1分，共15分）
1．下列说法哪一种正确? ( b )
a. 阳极电位越正、析出电位越正者越易在阳极上氧化
b. 阳极电位越正、析出电位越负者越易在阳极上氧化
c. 阳极电位越负、析出电位越正者越易在阳极上氧化
d. 阳极电位越负、析出电位越负者越易在阳极上氧化
2. 用色谱法对复杂未知物进行定性分析的最有效方法是( b )
a. 利用检测器的选择性定性
b. 利用已知物对照法定性
c. 利用文献保留数据定性
3．某同学将装入电解池准备做极谱分析的溶液洒掉了一部分, 若用标准比较法进
行测定, 他应( b )
a.重新配制溶液
b. 取一定量的溶液, 记下体积, 再测定
c.继续做
d..取一定量的溶液, 加入标准溶液, 作测定校正
4．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
5．在GC和LC中, 影响柱的选择性不同的因素是( a )
a.固定相的种类
b.柱温
c.流动相的种类(4)分配比
6. 先电解富集，后电解溶出的电分析方法是（d ）
a. 电导分析法
b. 电重量分析法
c. 电位分析法
d. 溶出伏安法
7.分离有机胺时，最好选用的色谱柱为( d )
a 非极性固定液柱 b. 低沸点固定液柱
c. 空间排阻色谱柱 d 氢键型固定液柱
8.影响谱线变宽的最主要因素是以下哪种? （b ）
a. 自然变宽
b. 热变宽
c. 碰撞变宽
d. 自吸变宽
9. 空心阴极灯中对发射线宽度影响最大的因素是（ c ）
a. 阴极材料
b. 填充材料
c. 灯电流
d. 阳极材料
10.适合于植物中挥发油成分分析的方法是（d ）
a. 原子吸收光谱
b. 原子发射光谱
c. 离子交换色谱
d. 气相色谱
11. 原子发射光谱的产生是由于（b ）
a.原子次外层电子在不同能态间的跃迁
b.原子外层电子在不同能态间的跃迁
c.原子外层电子的振动和转动
d.原子核的振动
12. 矿石粉末的定性分析，一般选择下列哪种光源为好：（ b ）
a.交流电弧
b.直流电弧
c.高压火花
d.等离子体光源
13. 原子吸收法测定NaCl中微量K时，用纯KCl配制标准系列制作工作曲线，分析结果偏高，原因是（ a ）
a.电离干扰
b.物理干扰
c.化学干扰
d.背景干扰
14. 下列化合物中，同时有n→π*，π→π*，σ→σ*跃迁的化合物是（ b ）
a.一氯甲烷
b.丙酮
c. 1，3－丁二醇
d. 甲醇
15. 随着氢核的酸性增加，其化学位移值ppm将（ a ）
a. 增大
b. 减小
c. 不变
二、填空（每空1分，共30分）
1．由LaF3单晶片制成的氟离子选择电极, 晶体中__F-___是电荷的传递者, _ La3+______是固定在膜相中不参与电荷的传递, 内参比电极是__银-氯化银丝_________, 内参比溶液由_ _ NaF和NaCl_________组成。
2．气相色谱分析中常用的通用检测器有___热导池_____, 火焰离子化。
前者是_____浓度_______型，而后者是____质量_____型。
3．溶出伏安法分析中，被测物质存在电解富集和_ 电解溶出_两个基本过程。使用阳极溶出伏安时，首先是_阴极富集____，再是__阳极溶出___________。
4．棱镜材料不同，其色散率也不同，石英棱镜适用于紫外光谱区，玻璃棱镜适用于可见光谱区。5．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。
6．等离子体光源（ICP）具有检出限低，基体效应及自吸效应小，精密度高，线性范围宽等优点，它的装置主要包括高频发生器，等离子体炬管，工作线圈（或进样系统）等部分。
7．原子发射光谱定性分析时，摄谱仪狭缝宜小，原因是保证有足够的分辨率，减少谱线间重叠干扰；而定量分析时，狭缝宜大，原因是保证有较大的入射光强，提高谱线强度。
8．影响化学位移的内部因素有诱导效应，共轭效应，和磁各向异性等。
三、问答题（每题4分，共20分，答在空白处）
1．普通极谱法的灵敏度仅为1×10-5mol/L，而脉冲极谱法可提高10倍，甚至几十倍。请扼要阐明提高灵敏度所采取方法的基本原理。
答：脉冲极谱法是在汞滴生长后期、汞滴即将滴下之前的很短时间间隔内，施加一个矩形的脉冲电压，在每一个脉冲消失前20ms时，进行一次电流取样，由于充电电流的衰减速度快于法拉第电流的衰减速度，有效地减小了充电电流的干扰，提高了“信噪比”。因此，脉冲极谱法的灵敏度明显优于普通极谱法。
2．什么叫内标法？所学过的仪器分析方法中有哪些使用内标法？为什么使用内标法？
答：內标法是在试样各含量不同的一系列标准试样中，分别加入固定量的纯物质，即內标物。当测得分析物和內标物对应的响应后，以分析物和內标物的响应比（或其函数）对分析物浓度（或含量）作图，即可得到相应的校正曲线。最后用测得的试样与內标物的响应比（或其函数）在校正曲线上获得对应于试样的浓度（或含量）。不难看出，內标法实际上是外标法的一种改进。在影响响应参数较多的仪器分析方法中，为了获得精确的结果，宜采用內标法，如气相色谱法和发射光谱法。
3．简述毛细管区带电泳和胶束电动毛细管色谱的异同点。
答：毛细管区带电泳是利用被分离离子在电场作用下移动的速率不同（电泳淌度差异）而实现分离的一种高效分离技术。毛细管中电解质溶液的移动是电渗引起的。毛细管区带电泳只适合于离子或可电离物质的分离。胶束电动毛细管色谱是在毛细管区带电泳的基础上派生出的一种高效分离技术。在毛细管区带电泳的缓冲溶液中添加浓度高于胶束临界浓度的表面活性剂，使其形成胶束相；因此，被分离对象在电场作用下的移动速度不仅取决于受电渗流和自身电泳，而且与它们在胶束相与水相之间的分配系数有关。胶束电动毛细管色谱可用于离子、可电离物质以及中性化合物的分离。
4．举例说明生色团和助色团，并解释红移和紫移。
答：广义地说，生色团是指分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团
严格地说，那些不饱和吸收中心才是真正的生色团，如苯环等
助色团
带有非键电子对的基团（如-OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I等），它们本身不能吸收大于200 nm的光，但是当它们与生色团相连时，会使其吸收带的最大吸收波长λmax发生移动，并增加其吸收强度
红移和紫移
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红移
向短波方向移动称为紫移(蓝移)
5．举例说明核的化学等价及磁等价。
答：化学等价：有相同化学位移的核。
在苯环上，六个氢的化学位移相同，它们是化学等价的。
磁等价：是指分子的一组氢核，其化学位移相同，且对组外任何一个原子核的偶合常数也相同。
在二氟甲烷中H1和H2质子的化学位移相同，并且它们对F1或F2的偶合常数也相同，即JH1F1=JH2F1，JH2F2=JH1F2，因此，H1和H2称为磁等价核。
四、计算题（第1题15分；2、3每题10分；，共35分）
1．Co3+在氨盐介质，一般分两步反应到Co(0)，可得如下极谱图。
SHAPE \* MERGEFORMAT
(1)求此溶液Co3+和Co2+的初始浓度比。
(2)分析这两步反应的电池性质（即：原电池或电解池，工作电极阳极还是阴极，正极还是负极）。
解：（1）CCo3+:CCo2+= 5:1
（2）两步反应都是电解池；工作电极在两步反应都是阴极，负极。
2.3.000g锡矿试样以Na2O2熔融后溶解之，将溶液转移至250mL容量瓶中，稀释至刻度。吸取稀释后的试液25mL 进行极谱分析，测得扩散电流为24.9微安。然后在此溶液中加入5mL浓度为6.0×10-3 mol/L的标准锡溶液，测得扩散电流为28.3微安。计算矿样中锡的质量分数。（Sn 118.7）
解：
根据极谱扩散电流方程式：id=607zD1/2m2/3t1/6c，当温度、底液及毛细管特性不变时，极限扩散电流与浓度成正比。设吸取稀释后的试液25mL中锡溶液的浓度为cx，则
即
得到cx＝3.3×10-3mol?L-1
矿样中锡的质量分数为
3.在2500K时，Na共振线589.3 nm为3s 3p跃迁产生的，计算其激发态和基态原子数之比。已知k=1.38 10-23J K-1，h=6.626 10-34J s。
解：为了计算式NJ/N0=(PJ/P0)exp(-EJ/kT)中的EJ，用钠原子两个发射线的平均波长5893à作为3p 3s的跃迁。则有
EJ＝1.986×10-23J﹒cm/（5893à×10-8cm﹒à-1）
＝3.37×10-19J
在3s和3p能级中，分别有2个和6个量子能级，故有
PJ/P0＝6/2＝3
将上式代入式NJ/N0=(PJ/P0)exp(-EJ/kT)中，得
NJ/N0=3exp〔-3.37×10-19J/（1.38×10-23JK-1×2500K）〕
NJ/N0=3×5.725×10-5＝1.72×10-4
同理可得2510K时两能级原子数的比值为
NJ/N0=1.79×10-4
武汉大学2006-2007学年度第一学期《仪器分析》期末考试试卷（A）
一.选择题（每小题2分，共20分，答在试卷上）
1. 关于直流电弧，下列说法正确的是：( )
a 直流电弧是一种自吸性很强、不稳定的光源；
b 直流电弧的检出限比交流电弧差；
c 直流电弧的电极头温度比交流电弧低；
d 直流电弧只能进行定性、半定量分析，不能进行准确的定量分析。
2. 可以概述三种原子光谱( 吸收、发射、荧光)产生机理的是：( )
a. 能量使气态原子外层电子产生发射光谱；
b. 辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁；
c. 能量与气态原子外层电子相互作用；
d. 辐射能使原子内层电子产生跃迁。
3. 原子荧光光谱仪与原子吸收光谱仪结构上的主要区别在于（）
a. 光源；
b. 光路；
c. 单色器；
d. 检测器。
4. 下述化合物中何者的磷光最强？（）
5. 关于红外光谱法，下列说法正确的是：（）
a．红外光谱法只用于化合物的结构表征; b．红外光谱法中，水是很好的溶剂;
c．光电倍增管可用作红外光谱检测器; d．傅立叶变换红外光谱仪比普通色散型红外光谱仪的分辨率要高。
6. 关于质谱软电离源的说法，下面哪一种是对的？( )
a. 软电离源的弛豫过程包括键的断裂并产生质荷比小于分子离子的碎片离子;
b.由软电离源所得的质谱图可以提供待测物所含功能基的类型和结构信息；
c.软电离源所提供的质谱数据可以得到精确的相对分子质量；
d. 软电离源具有足够的能量碰撞分子，使它们处在高激发态。
7. 在没有其它因素存在时，随着氢核的酸性增加，其化学位移值d将：（）
a. 增大；
b. 减小；
c. 不变；
d. 无法确定。
8. 应用GC方法来测定痕量硝基化合物, 宜选用的检测器为( )
a.热导池检测器;
b.氢火焰离子化检测器;
c.电子捕获检测器;
d.火焰光度检测器。
9. 用反相液相色谱分离苯、甲苯、乙苯、联苯, 先流出色谱柱的组分是（）
a.乙苯；
b. 甲苯；
c. 苯；
d. 联苯。
10. 还原极谱波的半波电位是：( )
a.扩散电流为极限电流一半时的电极电位；
b.溶液里氧化态离子的浓度减少到一半时的电位；
c.电极表面还原态离子的浓度是溶液里氧化态离子的一半时的电位；
d.从极谱波起始电位到终止电位一半处的电极电位。
二．请判断下列叙述对与错，对的在题前括号中打“√”，错的打“ⅹ”（每题1分, 共12分）
（）1. 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。
（）2. 对于难挥发和热不稳定的物质，可用气相色谱法进行分析。
（）3. 对于高沸点、热稳定性差、相对分子量大的有机物原则上可用高效液相色谱法进行分离、分析。
（）4. 进行库仑分析时，发生电解反应的电极上的电极反应不必以100%的电流效率进行。
（）5. 用电位法以pH计测定溶液的pH值时，可以直接在pH计上读出待测溶液的pH值，而不必用标准缓冲溶液先定位。
（）6. 化学发光仪不需要光源。
（）7. 在原子吸收光谱分析中，原子化器的作用是把待测元素转变为气态激发态原子。
（）8. 在原子发射光谱分析中，谱线自吸（自蚀）的原因是激发源的温度不够高，基体效应严重。
（）9.傅立叶红外变换光谱仪比普通色散型红外光谱仪的波数准确度低。
（）10.核外电子云屏蔽程度高的质子，化学位移值大。
（）11.有紫外可见吸收的物质一定有荧光，有荧光的物质一定有紫外可见吸收。
（）12. 原子发射光谱仪器对波长选择器的要求与原子吸收光谱仪器要低。
二、回答问题（每题6分，共48分，答在答题纸上）
1.简述高频电感耦合等离子体(ICP) 光源的优点。
2.试从分光原理和分光的优缺点比较棱镜和光栅。
3.有机化合物的吸收带主要由哪几种跃迁产生？哪种跃迁的吸收最强？
4.根据核磁共振谱中的什么特征可以区分下列两种异构体？
I II
5.简述质谱仪的工作原理并指出质谱法可提供哪些信息？
6．画出气相色谱流程图，解释色谱峰展宽的主要原因。
7．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？
8. 从光谱产生的原理和仪器结构两方面比较紫外-可见分子吸收光谱法、分子荧光光谱法和化学发光光谱法。
四、计算题（每题10分，共20分，答在答题纸上）
1．用极谱法测定矿样中的微量铜。称取试样1.00 g, 溶解后定容于100 mL 容量瓶中。移取10.00 mL试液,加入底液后稀释至100mL, 测得波高为30 格；另取10.00 mL 试液，加入1.00 mg mL-1 铜标准溶液1.00 mL, 再加入底液后稀释至100mL，测得波高为50格，计算试样中铜的百分含量。
2．在一根3 m长的色谱柱上分析某试样时，得如下色谱图及数据：
如果当b峰的底宽Wb=1min时，试计算：
(1) a和b组分的调整保留时间t`Ra和t`Rb。
(2) 两个组分的相对保留值。
(3) 该色谱柱的有效塔板数n有效。
(4) 如果要使两组分的分离度R = 1.5，需要有效塔板数为多少？此时应使用多长的色谱柱
武汉大学2006-2007学年度第一学期《仪器分析》期末考试试卷答案（A）
一.选择题（每小题2分，共20分，答在试卷上）
1. (a)
2. (c)
3. (b)
4. (c)
5. (d)
6. (c)
7. (a)
8. 应用GC方法来测定痕量硝基化合物, 宜选用的检测器为( c )
a.热导池检测器;
b.氢火焰离子化检测器;
c.电子捕获检测器;
d.火焰光度检测器。
9. 用反相液相色谱分离苯、甲苯、乙苯、联苯, 先流出色谱柱的组分是（c ）
a.乙苯；
b. 甲苯；
c. 苯；
d. 联苯。
10. 还原极谱波的半波电位是：( c )
a.扩散电流为极限电流一半时的电极电位；
b.溶液里氧化态离子的浓度减少到一半时的电位；
c.电极表面还原态离子的浓度是溶液里氧化态离子的一半时的电位；
d.从极谱波起始电位到终止电位一半处的电极电位。
二．请判断下列叙述对与错，对的在题前括号中打“√”，错的打“ⅹ”（每题1分, 共12分）
（√）1. （ⅹ）2. （√）3.
（ⅹ）4. 进行库仑分析时，发生电解反应的电极上的电极反应不必以100%的电流效率进行。
（ⅹ）5. 用电位法以pH计测定溶液的pH值时，可以直接在pH计上读出待测溶液的pH值，而不必用标准缓冲溶液先定位。
（√）6. （ⅹ）7. （ⅹ）8.
（ⅹ）9. 傅立叶红外变换光谱仪比普通色散型红外光谱仪的波数准确度低。
（√）10.
（ⅹ）11.有紫外可见吸收的物质一定有荧光，有荧光的物质一定有紫外可见吸收。
（ⅹ）12.
二、回答问题（每题6分，共48分，答在答题纸上）
1. 答：ICP具有以下优点：
温度高可达6000 K以上，灵敏度高可达10-9；
稳定性好，准确度高，重现性好；
线性范围宽可达4~6 个数量级；
可对一个试样同时进行多元素的含量测定；
自吸效应和基体效应小。
2. 答：分光原理：棱镜：光的折射原理
光栅：狭缝的干涉和光栅的衍射
分光的优缺点比较：
与棱镜相比，光栅作为色散元件有以下优点：
适用范围广；色散率大，分辨率高；色散率不随波长变化。但光栅光谱有级，级与级之间有重叠现象，而棱镜光谱则无这种现象。
3. 答：有机化合物的吸收带主要由 *，n *， *，n * 四种跃迁产生，其中 *跃迁的吸收最强。
4. 答：根据核磁共振谱中耦合常数J的大小可以区分这两种异构体。
5. 答：质谱仪是利用电磁学原理，使试样分子试样分子转变成带正电荷的气态离子，并按离子的荷质比将它们分离，同时记录和显示这些离子的相对强度。
质谱法可提供下列信息：
1) 样品元素组成；
2) 无机、有机及生物分析的结构---结构不同，分子或原子碎片不同(质荷比不同)
3) 复杂混合物的定性定量分析------与色谱方法联用(GC/LC-MS)；
4) 固体表面结构和组成分析-----二次离子质谱，激光烧蚀等离子体---质谱联用；样品中原子的同位素比。
6．画出气相色谱流程图，解释色谱峰展宽的主要原因。
答：载气源－进样口和气化室－色谱柱和柱温箱－检测器－记录系统。
运用速率方程解释色谱峰展宽
7．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？
答：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。
8. 答：从光谱产生的原理和仪器结构两方面比较紫外-可见分子吸收光谱法、分子荧光光谱法和化学发光光谱法。
四、计算题（每题10分，共20分，答在答题纸上）
1．用极谱法测定矿样中的微量铜。称取试样1.00 g, 溶解后定容于100 mL 容量瓶中。移取10.00 mL试液, 加入底液后稀释至100mL, 测得波高为30 格；另取10.00 mL 试液，加入1.00 mg mL-1 铜标准溶液1.00 mL, 再加入底液后稀释至100mL，测得波高为50格，计算试样中铜的百分含量。
解：设：试样中含铜量为10x mg
30 = Kx
50 = K(x+1)
解上述方程组，得：
x = 1.5 mg
故：试样中铜的百分含量＝1.5 X 10 / 1000 = 1.5 %
2．在一根3 m长的色谱柱上分析某试样时，得如下色谱图及数据：
如果当b峰的底宽Wb=1min时，试计算：
(1) a和b组分的调整保留时间t`Ra和t`Rb。
(2) 两个组分的相对保留值。
(3) 该色谱柱的有效塔板数n有效。
(4) 如果要使两组分的分离度R = 1.5，需要有效塔板数为多少？此时应使用多长的色谱柱？
解：1)tR’,1 = 15 - 1 = 14（min）; tR’,2 = 17 - 1 = 16（min）
2) tR’,2/ tR’,1 = 16/14 = 1.14
3）n1有效= 16(tR’,2/Wb)2 = 16×162 = 4096；
4) n2有效= 16×1.52(1.14/1.14-1)2 = 2387
5)L2=（n2有效/n1有效）×L1＝（2387/4096）×3.00＝1.75（m）
该用1.75米以上的色谱柱。
武汉大学2005-2006学年度第一学期《仪器分析》期末考试试卷答案（B）
一、选择题（每题2分, 共20分，答在空白处）
1. pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于( a )
a. 内外玻璃膜表面特性不同
b. 内外溶液中H+ 浓度不同
c.内外溶液的H+ 活度系数不同
d. 内外参比电极不一样
2．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
3. 库仑分析与一般滴定分析相比( d )
a. 需要标准物进行滴定剂的校准
b. 很难使用不稳定的滴定剂
c. 测量精度相近
d. 不需要制备标准溶液，不稳定试剂可以就地产生
4．与法拉第电解定律有关的因素是( d )
(a)温度和压力(b)电极材料和性质
(c)粒子扩散系数(d)电子转移数
5. 用反相液相色谱分离苯、甲苯、乙苯、联苯, 先流出色谱柱的组分是( c )
(a)乙苯(b)甲苯
(c)苯(d)联苯
6. 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
7. 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
8. 在液相色谱中, 范氏方程中的哪一项对柱效能的影响可以忽略不计? ( b )
(a) 涡流扩散项(b) 分子扩散项
(c) 固定相传质阻力项(d) 流动相中的传质阻力
9. 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*
10 原子发射光谱的产生是由于( b )
（a）原子次外层电子在不同能态间的跃迁（c）原子外层电子在不同能态间的跃迁
（b）原子外层电子的振动和转动（d）原子核的振动
二、填空（每空1分，共30分，答在空白处）
1．由LaF3单晶片制成的氟离子选择电极, 晶体中F- 是电荷的传递者, La3+ 是固定在膜相中不参与电荷的传递, 内参比电极是Ag/AgCl , 内参比溶液由
NaF 和NaCl 组成。
2．气相色谱分析中常用的通用检测器有热导池, 火焰离子化。
前者是浓度型，而后者是质量型。
3．溶出伏安法分析中，被测物质存在富集和溶出两个基本过程。使用阳极溶液输出伏安时，首先是阴极化富集，再是阳极化溶出。
4．棱镜材料不同，其色散率也不同，石英棱镜适用于紫外光谱区，玻璃棱镜适用于
可见光谱区。
5．紫外、可见吸收光谱常用于研究具有共轭体系的有机化合物（或不饱和的有机化合
物）的化合物，而红外光谱法主要研究振动中伴随有偶极矩变化的化合物。
6．等离子体光源（ICP）具有等离子温度高，稳定性好，自吸效应小，线性范围宽（基体效应小）等优点，它的装置主要包括高频发生器、等离子炬管、进样系统（装置）等部分。
7．原子发射光谱定性分析时，摄谱仪狭缝宜小，原因是保证一定分辩率，减少谱线之间的重叠干扰；而定量分析时，狭缝大，原因是保证有较大的光照强度，提高谱线强度。
8．影响化学位移的内部因素有诱导效应、共轭效应、磁的各向异性等。
三、问答题（每题5分，共30分，答在予留空白处）
1. 试述质谱仪的工作原理，并指出硬电离源和软电离源的区别。
答：质谱仪是利用电磁学原理，是试样分子转变成代正电荷的气体离子，并按离子的荷质比将它们分开，同时记录和显示这些离子的相对强度。（3）
硬电离源有足够的能量碰撞分子，使它们处在较高的激发能态。其弛豫过程包括键的断裂并产生荷质比小于分子离子的碎片离子。由硬电离源所获得的质谱图，通常可以提供被分析物质所含功能基的类型和结构信息。（1）由软电离源所获得的质谱图中，分子离子峰的强度很大，碎片离子峰较少且强度较低，但提供的质谱数据可以得到精确的分子质量。（1）
2. 画出高效液相色谱仪基本结构示意图。
答：储液瓶－高压泵－进样器－色谱柱－检测器－记录系统
3. 试比较电解分析法与极谱分析法(或伏安分析法)的主要异同点。
答：相同点：两种方法均有双电极或三电极系统电解池，在电极上均有电化学反应发生，电流流过电解池。
不同点：（1）电解分析法力图避免工作电极产生浓度极化。在电解时使用大面积工作电极，搅拌和加热电解液。极谱分析法恰恰相反，是利用工作电极的浓度极化，在电解条件上使用微电极工作电极，静置和恒温电解液，使工作电极表面产生浓度梯度，形成浓度极化。
（2）电解分析法是根据电解物析出物量或者通过电解池的库仑数来定量。极谱法是根据id = Kc的关系来定量。
4. 与紫外可见分子吸收光谱法不同，荧光样品池的四面均为磨光透明面，为什么？
答：为了消除入射光及散射光的影响，荧光的测定应在与激发光呈直角的方向上进行，因此荧光样品池的四面均为磨光透明面。
5. 光电倍增管可作为红外吸收光谱仪的检测器吗？为什么？
答：不可。因为红外光区的能量不足以产生光电子发射，通常的光子换能器不能用于红外的检测。
6. 根据核磁共振谱中的什么特征可以区分下列两种异构体？
答：偶合常数
四、计算题（每题5分，共20分，写在答题纸上）
1. 用热导池为检测器的气相色谱法分析仅含乙醇、庚烷、苯和乙酸乙酯的混合试样。测得它们的峰面积分别为:5.00 cm2、9.00 cm2、4.00 cm2和7.00cm2, 它们的重量相对校正因子分别为:0.64、0.70、0.78和0.79。求它们各自质量分数。
解：据Wi = ( fi’Ai) / (Σfi’Ai)
化合物fi’Ai 质量分数
乙醇 5.00×0.64 0.18
庚烷9.00×0.70 0.35
苯 4.00×0.78 0.17
乙酸乙酯7.00×0.79 0.31
Σfi’ Ai = 18.15
2. 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。
解：E = E -0.058 pH
+0.0435 = E -0.058×5 (1)
+0.0145 = E -0.058 pH (2)
解(1) 和(2) 式则pH = 5.5
3. 在某色谱分析中得到下列数据：保留时间为5.0 min, 死时间为1.0 min，固定相体积为2.0 mL, 柱出口载气流速为50 mL/min。试计算：
(1) 分配比; (2) 死体积；（3）分配系数；（4）保留体积
解：（1）分配比；4，（2）死体积50 ml；（3）分配系数100；（4）保留体积250 ml
4．组分A 和B 在一1.8m 长色谱柱上的调整保留时间t'R,A= 3min18s，t'R,B= 3min2s，两组分峰的半宽分别为W1/2,A= 1.5mm 和W1/2,B= 2.0mm，记录仪走纸速度为600mm／h，试计算：
(1) 该柱的有效塔板高度H有效、R和选择因子 A,B.
(2) 如果要使A和B的分离度R = 1.5，色谱柱至少须延长多少？
解：
tR'A 198
(1) n有效 = 5.54 (────)2 = 5.54×( ─────────)2 = 2681
W1/2,A (1.5×3600)/600
H有效 = L/n = (1.8×103)/(2681) = 0.67 mm
R=1.18(198-182)/3.5/(600/3600)=0.899
A,B= t R'A/tR'B = 198/182 = 1.08
(2) n有效’= 16R2[ /( -1)]2 = 16×1.52×(1.088/0.088)2 = 5503
L’= n有效’?H有效= 5503×0.67 3.69 m
需延长3.7-1.8 = 1.9 m
注：为什么？底宽不同可用吗？不可用，如果底都为1.5mm话，这样可以。
(2) L2=(R2/R1)2×L1=(1.5/0.899)2×1.8=5.0m
武汉大学2006-2007学年度第一学期《仪器分析》期末考试试卷答案（B）
一、填空（每空1分，共9分，答在试卷上）
1.在测定AsO33-浓度的库仑滴定中, 滴定剂是_I2_。实验中, 将阴极在套管中保护起来, 其原因是防止阴极产物干扰, 在套管中应加足Na2SO4_溶液, 其作用是_导电。
2.液相色谱分析法常使用的化学键合反相色谱填充柱是十八烷基键合硅胶填充柱或ODS(C18) ，分离原理是疏水作用，常使用极性溶剂（如水-甲醇）流动相，分析分离难挥发弱极性类化合物。
二、选择题（每小题2分，共20分，答在试卷上）
1. 空心阴极灯的构造是：( 4 )
(1) 待测元素作阴极，铂棒作阳极，内充氮气；
(2) 待测元素作阳极，铂棒作阴极，内充氩气；
(3) 待测元素作阴极，钨棒作阳极，灯内抽真空；
(4) 待测元素作阴极，钨棒作阳极，内充惰性气体。
2 关于直流电弧，下列说法正确的是：( 1 )
(1) 直流电弧是一种自吸性很强、不稳定的光源；
(2) 直流电弧的检出限比交流电弧差；
(3) 直流电弧的电极头温度比交流电弧低；
(4) 直流电弧只能进行定性、半定量分析，不能进行准确的定量分析。
3. 等离子体是一种电离的气体，它的组成是：(4 )
(1) 正离子和负离子；(2) 离子和电子；
(3) 离子和中性原子；(4) 离子，电子和中性原子。
4. 极谱分析中，氧波的干扰可通过向试液中__（1）___而得到消除。
(1). 通入氮气；(2). 通入氧气；
(3). 加入硫酸钠固体；(4). 加入动物胶。
5. 在化合物R-CO-H（Ⅰ），R-CO-Cl（Ⅱ），R-CO-F（Ⅲ）和R-CO-NH2（Ⅳ）中，羧基伸缩振动频率大小顺序吖为：( 3 )
(1) Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ; (2) Ⅲ>Ⅱ>Ⅳ>Ⅰ;
(3) Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ; (4) Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ.
6.. 在色谱流出曲线上, 两峰间距离决定于相应两组分在两相间的( 2 )
(1)保留值；(2)分配系数；
(3)扩散速度；(4)传质速率。
7. 单扫描极谱的灵敏度为10-7 mol/L 左右，和经典极谱法相比，其灵敏度高的主要原因是；
( 2 )
(1) 在电解过程中滴汞速度比较慢；
(2) 快速加电压方式,单滴汞周期末取样；
(3) 氧波和迁移电流变小不干扰；
(4) 电压变化速度满足电极反应速度。
8. 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_（__3___）。
(1).金属电极；(2). 参比电极；
(3). 指示电极；(4). 电解电极
9. 关于质谱软电离源的说法，下面哪一种是对的？( 3 )
(1) 软电离源的弛豫过程包括键的断裂并产生质荷比小于分子离子的碎片离子；
(2) 由软电离源所得的质谱图可以提供待测物所含功能基的类型和结构信息；
(3) 软电离源所提供的质谱数据可以得到精确的相对分子质量；
(3) 软电离源具有足够的能量碰撞分子，使它们处在高激发态。
10. 分离因子 ：( 2 )
(1) 与柱温无关；(2) 与所用固定相有关；
(3) 同气化温度有关；(4) 与柱填充状况及流速有关。
三、回答问题（每题5分，共45 分，答在答题纸上）
1. 简述高频电感耦合等离子体(ICP) 光源的优点。
答：ICP具有以下优点：
温度高可达6000 K以上，灵敏度高可达10-9；
稳定性好，准确度高，重现性好；
线性范围宽可达4~6 个数量级；
可对一个试样同时进行多元素的含量测定；
自吸效应和基体效应小。
2. 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？
答：不同点: (1) 电解分析法力图避免工作电极产生浓差极化。在电解时用大面积
工作电极,搅拌电解液。极谱分析法恰恰相反, 是利用工作电极的浓差极化, 在电解条件上使用微电极作工作电极, 静置和恒温电解液, 使工作电极表面产生浓度梯度, 形成浓差极化。
(2) 电解分析法是根据电解物析出量或通过电解池的库仑数来定量。极谱法是根据
id＝Kc 的关系来定量。
库仑分析是要减少浓差极化，工作电极面积较大，而且溶液进行搅拌，保证100%的电流效率；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，加入大量惰性支持电解质消除迁移电流。
3. 请简述常规脉冲极谱法与经典极谱法有何相同与不同之处。
答：常规脉冲极谱法与经典极谱法均采用滴汞电极作为工作电极，极谱波的产生是由于滴汞电极上出现浓差极化现象而引起的。经典极谱法，由于充电电流较大，使其灵敏度较低，而脉冲极谱法是在汞滴生长后期、汞滴即将滴下之前的很短时间间隔内，施加一个矩形的脉冲电压，在每一个脉冲消失前20ms时，进行一次电流取样，由于充电电流的衰减速度快于法拉第电流的衰减速度，有效地减小了充电电流的干扰，提高了“信噪比”。因此，脉冲极谱法的灵敏度明显优于普通极谱法。
4．有人推荐用反相离子对色谱分离分析样品中的碘离子，你认为可行吗？为什么？
答：可行。在流动相添加阳离子表面活性剂，使其与碘离子形成离子对，可在反相固定相上保留。
5.为什么原子吸收光谱分析对波长选择器的要求较原子发射光谱要低？
答：原子吸收光谱的光谱较原子发射光谱的光谱简单。
6.根据范氏方程，试简要分析要实现气相色谱快速分析应注意哪些操作条件？
答：根据范氏方程，要实现气相色谱快速分析应注意：
（1）应该选择相对分子质量较小的载气（如H2,He），同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。
（2）柱温不能高于固定液的最高使用温度，以免引起固定液的挥发流失。在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下，尽可能采用较低的温度，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。
（3）固定液用量：担体表面积越大，固定液用量可以越高，允许的进样量也越多，但为了改善液相传质，应使固定液膜薄一些。
（4）对担体的要求：担体表面积要大，表面和孔径均匀。粒度要求均匀、细小（但不宜过小以免使传质阻力过大）（5）进样速度要快，进样量要少，一般液体试样0.1~5uL,气体试样0.1~10mL.
（6）气化温度：气化温度要高于柱温30-70℃。
7.电位滴定法用AgNO3滴定等浓度的Cl-和Br-的混合溶液。（1）请选用指示电极和参比电极。（2）写出电池的图解表达式。（3）溴离子的理论化学计量点与滴定终点重合吗？为什么？
答：（1）指示电极为银电极，参比电极为双液接甘汞电极。
（2）Ag︱被滴溶液‖KNO3盐桥‖KCl盐桥︱SCE
(3) 不重合。由于先滴定的Cl-使Br-突跃范围变小,而使滴定终点可能后移。
8. 一般采用电子轰击源，能否得到样品的分子离子峰？为什么？
答：一般采用电子轰击源，不能得到样品的分子离子峰。这是因为电子轰击源具有高的能量，属硬电离源。
9. 为什么原子发射光谱法对火焰温度的变化比原子吸收法更敏感？
答：因为原子发射光谱法中火焰是作为激发光源，待测元素的蒸发、原子化和激发电离都是在火焰中进行的，且其测定是基于激发态的原子为基础；而原子吸收法中火焰仅作为原子化器，待测元素在火焰中只需要蒸发和原子化，无须激发和电离，且其测定是基于未被激发的基态原子为基础。因此，原子发射光谱法对火焰温度的变化比原子吸收法更敏感。
四、计算题（每题13分，共26分，答在答题纸上）
1. 移取20.00mL
2.5×10-6 mol/mL Pb2+的标准溶液进行极谱分析。试假设电
解过程中恒定电位在极限扩散电流处，使id的大小保持不变。已知滴汞电极毛细管常数K (m2/3 t1/6)= 1.10，溶液Pb2+的扩散系数D = 1.60×10-5 cm2/s。若电解1 h 后，试计算被测离子Pb2+浓度变化的百分数，从计算结果可说明什么问题？(F=96500)
解：据id = 607zD1/2m2/3 t1/6 c
= 607×2×（1.6×10-5）1/2×1.10×2.5×10-6
=1214×4×10-3×1.10×2.5×10-6=13475.4×10-9= 1.35×10-5 A
电解 1 h 析出Pb摩尔量, 据库仑定律：
mPb = id?t/n×F = 1.35×10-5×3600/(2×96500)=2.5×10-7 mol
原有20mL中的铅摩尔数：mpb =2.50×10-6×20=5.0×10-5mol
已电解Pb的百分数：X= 2.5×10-7/5.0×10-5mol=0.5%
(剩余Pb的摩尔数：mpb =2.50×10-6×20=5.0×10-5mol－2.5×10-7 mol =4.975×10-5 mol)
说明：可以看出，虽然极谱电解时间相当长，但实际消耗量是很小的，所以同一试液可多次进行分析，其结果不变。分析再现性好。
试用归一化法求各组分的百分含量。
解：据Wi ＝(fi’Ai)／(∑fi＇Ai)
将表中数据代入，计算，得
二氯乙烷：18.5%; 二溴乙烷20.6%; 四乙基铅: 60.9%
第一部分：AES,AAS,AFS AES原子发射光谱法是根据待测元素的激发态原子所辐射的特征谱线的波长和强度，对元素进行定性和定量测定的分析方法。 特点： 1．灵敏度和准确度较高 2．选择性好，分析速度快 3．试样用量少，测定元素范围广 4．局限性 （1）样品的组成对分析结果的影响比较显著。因此，进行定量分析时，常常需要配制一套与试样组成相仿的标准样品，这就限制了该分析方法的灵敏度、准确度和分析速度等的提高。 (2）发射光谱法，一般只用于元素分析，而不能用来确定元素在样品中存在的化合物状态，更不能用来测定有机化合物的基团；对一些非金属，如惰性气体、卤素等元素几乎无法分析。 （3）仪器设备比较复杂、昂贵。 术语： 自吸 自蚀 ?击穿电压：使电极间击穿而发生自持放电的最小电压。 ?自持放电：电极间的气体被击穿后，即使没有外界的电离作用，仍能继续保持电离，使放电持续。 ?燃烧电压：自持放电发生后，为了维持放电所必需的电压。 由激发态直接跃迁至基态所辐射的谱线称为共振线。由较低级的激发态（第一激发态）直接跃迁至基态的谱线称为第一共振线，一般也是元素的最灵敏线。当该元素在被测物质里降低到一定含量时，出现的最后一条谱线，这是最后线，也是最灵敏线。用来测量该元素的谱线称分析线。 仪器： 光源的作用: 蒸发、解离、原子化、激发、跃迁。 光源的影响：检出限、精密度和准确度。 光源的类型： 直流电弧 交流电弧 电火花 电感耦合等离子体(ICP)
ICP 原理 当高频发生器接通电源后，高频电流I 通过感应线圈产生交变磁场(绿色)。 开始时，管内为Ar 气，不导电，需要用高压电火花触发，使气体电离后，在高频交流电场的作用下，带电粒子高速运动，碰撞，形成“雪崩”式放电，产生等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流（涡电流，粉色），其电阻很小，电流很大(数百安)，产生高温。又将气体加热、电离，在管口形成稳定的等离子体焰炬。 ICP-AES 法特点 1．具有好的检出限。溶液光谱分析一般列素检出限都有很低。 2．ICP 稳定性好，精密度高，相对标准偏差约1%。 3．基体效应小。 4．光谱背景小。 5．准确度高，相对误差为1%，干扰少。 6．自吸效应小 进样： 溶液试样 气动雾化器 超声雾化器 超声雾化器：不连续的信号 气体试样可直接引入激发源进行分析。有些元素可以转变成其相应的挥发性化合物而采用气体发生进样（如氢化物发生法）。 例如砷、锑、铋、锗、锡、铅、硒和碲等元素。 固体试样 (1). 试样直接插入进样 (2). 电弧和火花熔融法 (3). 电热蒸发进样 (4). 激光熔融法 分光仪棱镜和光栅 检测器：目视法，摄谱法，光电法 干扰： 光源 蒸发温度 激发温度/K 放电稳定性 应用范围 直流电弧 高 4000～7000 较差 定性分析，矿物、纯物质、 难挥发元素的定量分析 交流电弧 中 4000～7000 较好 试样中低含量组分的定量分析 火花 低 瞬间10000 好 金属与合金、难激发元素的定量分析 ICP 很高 6000～8000 最好 溶液的定量分析
武汉大学2006-2007学年度第一学期《仪器分析》期末考试试 卷答案（B） 学号姓名院（系）分数 一、填空（每空1分，共9分，答在试卷上） 1.在测定AsO33-浓度的库仑滴定中, 滴定剂是_I2_。实验中, 将阴极在套管中保护起来, 其原因是防止阴极产物干扰, 在套管中应加足Na2SO4_溶液, 其作用是_导电。 2.液相色谱分析法常使用的化学键合反相色谱填充柱是十八烷基键合硅胶填充柱或 ODS(C18) ，分离原理是疏水作用，常使用极性溶剂（如水-甲醇）流动相，分析分离难挥发弱极性类化合物。 二、选择题（每小题2分，共20分，答在试卷上） 1. 空心阴极灯的构造 是： ( 4 ) (1) 待测元素作阴极，铂棒作阳极，内充氮气； (2) 待测元素作阳极，铂棒作阴极，内充氩气； (3) 待测元素作阴极，钨棒作阳极，灯内抽真空； (4) 待测元素作阴极，钨棒作阳极，内充惰性气体。 2 关于直流电弧，下列说法正确的是： ( 1 ) (1) 直流电弧是一种自吸性很强、不稳定的光源； (2) 直流电弧的检出限比交流电弧差； (3) 直流电弧的电极头温度比交流电弧低； (4) 直流电弧只能进行定性、半定量分析，不能进行准确的定量分析。
3. 等离子体是一种电离的气体，它的组成是： (4 ) (1) 正离子和负离子； (2) 离子和电子； (3) 离子和中性原子； (4) 离子，电子和中性原子。 4. 极谱分析中，氧波的干扰可通过向试液中__（1）___而得到消除。 (1). 通入氮气； (2). 通入氧气； (3). 加入硫酸钠固体；(4). 加入动物胶。 5. 在化合物 R-CO-H（Ⅰ），R-CO-Cl（Ⅱ），R-CO-F（Ⅲ）和R-CO-NH2（Ⅳ）中，羧 基伸缩振动频率大小顺序为： ( 3 ) (1) Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ; (2) Ⅲ>Ⅱ>Ⅳ>Ⅰ; (3) Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ; (4) Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ. 6.. 在色谱流出曲线上, 两峰间距离决定于相应两组分在两相间的 ( 2 ) (1)保留值； (2)分配系数； (3)扩散速度； (4)传质速率。 7. 单扫描极谱的灵敏度为 10-7mol/L 左右，和经典极谱法相比，其灵敏度高的主要原 因是； ( 2 ) (1) 在电解过程中滴汞速度比较慢； (2) 快速加电压方式,单滴汞周期末取样； (3) 氧波和迁移电流变小不干扰； (4) 电压变化速度满足电极反应速度。
武汉大学2005-2006学年度第一学期《仪器分析》期末考试试卷（A） 一、选择题（每题1分，共15分） 1．下列说法哪一种正确? ( ) a. 阳极电位越正、析出电位越正者越易在阳极上氧化 b. 阳极电位越正、析出电位越负者越易在阳极上氧化 c. 阳极电位越负、析出电位越正者越易在阳极上氧化 d. 阳极电位越负、析出电位越负者越易在阳极上氧化 2. 用色谱法对复杂未知物进行定性分析的最有效方法是 ( ) a. 利用检测器的选择性定性 b. 利用已知物对照法定性 c. 利用文献保留数据定性 3．某同学将装入电解池准备做极谱分析的溶液洒掉了一部分, 若用标准比较法进 行测定, 他应 ( ) a.重新配制溶液 b. 取一定量的溶液, 记下体积, 再测定 c.继续做 d..取一定量的溶液, 加入标准溶液, 作测定校正 4．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( ) 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 5．在GC和LC中, 影响柱的选择性不同的因素是 ( ) a.固定相的种类 b.柱温 c.流动相的种类 (4)分配比 6.先电解富集，后电解溶出的电分析方法是（） a. 电导分析法 b. 电重量分析法 c. 电位分析法 d. 溶出伏安法 7.分离有机胺时，最好选用的色谱柱为 ( )
a 非极性固定液柱 b. 低沸点固定液柱 c. 空间排阻色谱柱 d 氢键型固定液柱 8.影响谱线变宽的最主要因素是以下哪种? （） a. 自然变宽 b. 热变宽 c. 碰撞变宽 d. 自吸变宽 9. 空心阴极灯中对发射线宽度影响最大的因素是（） a. 阴极材料 b. 填充材料 c. 灯电流 d. 阳极材料 10.适合于植物中挥发油成分分析的方法是（） a. 原子吸收光谱 b. 原子发射光谱 c. 离子交换色谱 d. 气相色谱 11. 原子发射光谱的产生是由于（） a.原子次外层电子在不同能态间的跃迁 b.原子外层电子在不同能态间的跃迁 c.原子外层电子的振动和转动 d.原子核的振动 12. 矿石粉末的定性分析，一般选择下列哪种光源为好：（） a.交流电弧 b.直流电弧 c.高压火花 d.等离子体光源 13. 原子吸收法测定NaCl中微量K时，用纯KCl配制标准系列制作工作曲线，分析结果偏高，原因 是（） a.电离干扰 b.物理干扰 c.化学干扰 d.背景干扰 14. 下列化合物中，同时有n→π*，π→π*，σ→σ*跃迁的化合物是（） a.一氯甲烷 b.丙酮 c. 1，3－丁二醇 d. 甲醇 15. 随着氢核的酸性增加，其化学位移值ppm将（） a. 增大 b. 减小 c. 不变 二、填空（每空1分，共30分） 1．由LaF3单晶片制成的氟离子选择电极, 晶体中__ __是电荷的传递者, _ _____是固定在膜相中不参与电荷的传递, 内参比电极是_ _________, 内参比溶液由_ _ ________组成。
仪器分析课后习题(参考) (部分) 第一章绪论 1、仪器分析有哪些分析方法？请加以简述。 答:a、光学分析法 b、电化学分析法 c、分离分析法 d、其它分析方法。 光学分析法:分为非光谱法与光谱法。非光谱法就是不涉及物质内部能级跃迁,通过测量光与物质相互作用时其散射、折射等性质变化,从而建立起分析方法的一类光学测定法。光谱法就是物质与光相互作用时,物质内部发生的量子化的能级间的跃迁,从而测定光谱的波长与强度而进行的分析方法。 电化学分析方法:利用待测组分的电化学性质进行测定的一类分析方法。 分离分析方法:利用样品中共存组分间溶解能力、亲与能力、吸附与解析能力、迁移速率等方面的差异,先分离,后按顺序进行测定的一类分析方法。 其它仪器分析方法与技术:利用生物学、动力学、热学、声学、力学等性质测定的一类分析方法。 3、仪器分析的联用技术有何显著优点？ 答:多种现代分析技术的联用,优化组合,使各自的优点得到发挥,缺点得到克服,尤其就是仪器与现代计算机技术智能融合,实现人机对话,不断开拓了一个又一个的研究领域。 第二章分子分析方法 2、为什么分子光谱总就是带状光谱？ 答:因为当分子发生电子能级跃迁时,必须伴随着振动能级与转动能级的跃迁,而这些振动的能级与转动的能级跃迁时叠加在电子跃迁之上的,所以就是带状光谱。 4、有机化合物分子电子跃迁有哪几种类型？那些类型的跃迁可以在紫外可见光区吸收光谱中反映出来？ 答:б→б*、П→б*、n→б*、n→б*、n→П*、П→П*。其中n→б*、n→П*、П→П*类型的跃迁可以在紫外可见光区吸收光谱中反映出。 5、何谓生色团、助色团、长移、短移、峰、吸收曲线、浓色效应,淡色效应、向红基团、向蓝基团？ 答:深色团:分子中能吸收特定波长的光的原子团或化学键。 助色团:与生色团与饱与烃相连且使吸收峰向长波方向移动,并使吸收强度增强的原子或原子团,如:-OH、-NH2。 长移:某些有机物因反应引入含有未珙县电子对的基团,使吸收峰向长波长的移动的现象。 短移:某些有机物因反应引入含有未珙县电子对的基团,使吸收峰向短波长的移动的现象。 峰:吸收曲线的峰称为吸收峰,吸收程度最大的峰称为最大吸收峰。 吸收曲线:又称吸收光谱,通常以入射光的波长为横坐标,以物质不同波长光的吸收A 为纵坐标,在200-800nm波长范围内所绘制的A-Λ曲线。 浓色效应:使吸收强度增强的现象。 淡色效应:使吸收强度减弱的现象。 向红基团:使吸收峰向长波长移动的基团。 向蓝基团:使吸收峰向短波长移动的基团。
仪器分析课后习题答案解析（武大版） 仪器分析课后习题（参考） （部分） 第一章绪论 1、仪器分析有哪些分析方法？请加以简述。 答：a光学分析法b、电化学分析法c、分离分析法d、其它分析方法。 光学分析法 : 分为非光谱法与光谱法。非光谱法就是不涉及物质内部能级跃迁 , 通过测量光与物质相互作用时其散射、折射等性质变化 , 从而建立起分析方法的一类光学测定法。光谱法就是物质与光相互作用时 , 物质内部发生的量子化的能级间的跃迁 , 从而测定光谱的波长与强度而进行的分析方法。 电化学分析方法：利用待测组分的电化学性质进行测定的一类分析方法。 分离分析方法：利用样品中共存组分间溶解能力、亲与能力、吸附与解析能力、迁移速率等方面的差异 ,先分离,后按顺序进行测定的一类分析方法。 其它仪器分析方法与技术：利用生物学、动力学、热学、声学、力学等性质测定的一类分析方法。 3、仪器分析的联用技术有何显著优点？ 答：多种现代分析技术的联用 ,优化组合 ,使各自的优点得到发挥 ,缺点得到克服 ,尤其就是仪器与现代计算机技术智能融合 , 实现人机对话 , 不断开拓了一个又一个的研究领域。 第二章分子分析方法 2、为什么分子光谱总就是带状光谱？ 答：因为当分子发生电子能级跃迁时 ,必须伴随着振动能级与转动能级的跃迁 , 而这些振动的能级与转动的能级跃迁时叠加在电子跃迁之上的 , 所以就是带状光谱。 4、有机化合物分子电子跃迁有哪几种类型？那些类型的跃迁可以在紫外可见光区吸收光谱中反映出来？ 答：6 — 6 *、口76 *、n7 6 *、n7 6 *、n—n *□ *。其中 n7 6 *、n—n *、n-n *类型的跃迁可以在紫外可见光区吸收光谱中反映出。 5、何谓生色团、助色团、长移、短移、峰、吸收曲线、浓色效应, 淡色效应、向红基团、向蓝基团？ 答：深色团：分子中能吸收特定波长的光的原子团或化学键。 助色团：与生色团与饱与烃相连且使吸收峰向长波方向移动 , 并使吸收强度增强的原子或原子团 , 如：-OH 、 -NH2。 长移：某些有机物因反应引入含有未珙县电子对的基团 , 使吸收峰向长波长的移动的现象。 短移：某些有机物因反应引入含有未珙县电子对的基团 , 使吸收峰向短波长的移动的现象。 峰：吸收曲线的峰称为吸收峰 , 吸收程度最大的峰称为最大吸收峰。 吸收曲线：又称吸收光谱 , 通常以入射光的波长为横坐标 , 以物质不同波长光的吸收 A 为纵坐标,在200-800nm波长范围内所绘制的A- A曲线。 浓色效应淡色效应向红基团向蓝基团使吸收强度增强的现象。使吸收强度减弱的现象。使吸收峰向长波长移动的基团。使吸收峰向短波长移动的基团。
仪器分析课后习题（参考） （部分） 第一章绪论 1.仪器分析有哪些分析方法？请加以简述。 答：a.光学分析法 b.电化学分析法 c.分离分析法 d.其它分析方法。 光学分析法：分为非光谱法和光谱法。非光谱法是不涉及物质内部能级跃迁，通过测量光与物质相互作用时其散射、折射等性质变化，从而建立起分析方法的一类光学测定法。光谱法是物质与光相互作用时，物质内部发生的量子化的能级间的跃迁，从而测定光谱的波长和强度而进行的分析方法。 电化学分析方法：利用待测组分的电化学性质进行测定的一类分析方法。 分离分析方法：利用样品中共存组分间溶解能力、亲和能力、吸附和解析能力、迁移速率等方面的差异，先分离，后按顺序进行测定的一类分析方法。 其它仪器分析方法和技术：利用生物学、动力学、热学、声学、力学等性质测定的一类分析方法。 3.仪器分析的联用技术有何显著优点？ 答：多种现代分析技术的联用，优化组合，使各自的优点得到发挥，缺点得到克服，尤其是仪器与现代计算机技术智能融合，实现人机对话，不断开拓了一个又一个的研究领域。 第二章分子分析方法 2.为什么分子光谱总是带状光谱？ 答：因为当分子发生电子能级跃迁时，必须伴随着振动能级和转动能级的跃迁，而这些振动的能级和转动的能级跃迁时叠加在电子跃迁之上的，所以是带状光谱。 4.有机化合物分子电子跃迁有哪几种类型？那些类型的跃迁可以在紫外可见光区吸收光谱中反映出来？ 答：б→б*、П→б*、n→б*、n→б*、n→П*、П→П*。其中n→б*、n→П*、П→П*类型的跃迁可以在紫外可见光区吸收光谱中反映出。 5.何谓生色团、助色团、长移、短移、峰、吸收曲线、浓色效应，淡色效应、向红基团、向蓝基团？ 答：深色团：分子中能吸收特定波长的光的原子团或化学键。 助色团：与生色团和饱和烃相连且使吸收峰向长波方向移动，并使吸收强度增强的原子或原子团，如：-OH、-NH2。 长移：某些有机物因反应引入含有未珙县电子对的基团，使吸收峰向长波长的移动的现象。 短移：某些有机物因反应引入含有未珙县电子对的基团，使吸收峰向短波长的移动的现象。 峰：吸收曲线的峰称为吸收峰，吸收程度最大的峰称为最大吸收峰。 吸收曲线：又称吸收光谱，通常以入射光的波长为横坐标，以物质不同波长光的吸收A为纵坐标，在200-800nm波长范围内所绘制的A-Λ曲线。 浓色效应：使吸收强度增强的现象。 淡色效应：使吸收强度减弱的现象。 向红基团：使吸收峰向长波长移动的基团。 向蓝基团：使吸收峰向短波长移动的基团。 7.何为溶剂效应？ 答：溶剂的极性不同会引起某些化合物的吸收峰发生红移或蓝移的作用。
伏安极谱法 一、选择题 1.极谱分析中在溶液中加入支持电解质是为了消除( ) (1)极谱极大电流(2)迁移电流(3)残余电流(4)充电电流 2.溶出伏安法的灵敏度很高,其主要原因是( ) (1)对被测定物质进行了预电解富集(2)在悬汞电极上充电电流很小 (3)电压扫描速率较快(4)与高灵敏度的伏安法相配合 3.直流极谱法中将滴汞电极和饱和甘汞电极浸入试液中组成电解电池，两个电极的性质应为( ) (1)两个电极都是极化电极(2)两个电极都是去极化电极 (3)滴汞电极是极化电极，饱和甘汞电极是去极化电极 (4)滴汞电极是去极化电极，饱和甘汞电极是极化电极 4.二只50mL容量瓶，分别为(1)、(2)，在(1)号容量瓶中加入Cd2+未知液 5.0mL，测得扩散电流为10μA，在(2)号容量瓶中加入Cd2+未知液 5.0mL，再加0.005mol/LCd2+标准溶液 5.0mL，测得扩散电流为15μA，未知溶液中Cd2+的浓度是多少(mol/L) ? ( ) (1) 0.0025 (2) 0.005 (3) 0.010 (4) 0.020 5.某金属离子可逆还原,生成二个极谱波,其直流极谱波的波高近似为1:2,请问在单扫极谱中它们的峰高比近似为( ) (1)1:2 (2)<1:2 (3)>1:2 (4)相等 6.方波极谱法中采用225Hz的频率是为了满足方波半周期时间t与时间常数RC有以下关系( ) (1)t=RC (2)t=3RC (3)t=4RC (4)t=5RC 7.某有机化合物在滴汞上还原产生极谱波Ｒ＋nＨ+＋nｅ-ＲＨn请问其E1/2( ) (1)与Ｒ的浓度有关(2)与Ｈ+的浓度有关(3)与ＲＨn的浓度有关(4)与谁都无关 8.交流极谱法,常常用来研究电化学中的吸附现象,这是由于( ) (1)交流极谱分辨率较高(2)交流极谱对可逆体系较敏感 (3)交流极谱可测到双电层电容引起的非法拉第电流(4)交流极谱中氧的影响较小9.在极谱分析中，在底液中加入配合剂后，金属离子则以配合物形式存在，随着配合剂浓度增加,半波电位变化的方式为( ) (1)向更正的方向移动(2)向更负的方向移动 (3)不改变(4)决定于配合剂的性质，可能向正，可能向负移动 10.极谱定量测定时,试样溶液和标准溶液的组分保持基本一致,是由于( ) (1)被测离子的活度系数在离子强度相同时才一致(2)使被测离子的扩散系数相一致 (3)使迁移电流的大小保持一致(4)使残余电流的量一致 11.方波极谱法的检出限受到下列哪种干扰电流限制？( ) (1)充电电流(2)残余电流(3)毛细管噪声电流(4)氧的还原电流 12. JP-1型单扫极谱仪,采用汞滴周期为7s,在后2s扫描,是由于( ) (1)前5s可使被测物充分地吸附到电极上(2)滴汞后期,面积变化小. (3)前5s可使测定的各种条件达到稳定(4)后期面积大,电流大 13.在极谱分析中,通氮气除氧后,需静置溶液半分钟,其目的是( ) (1)防止在溶液中产生对流传质(2)有利于在电极表面建立扩散层 (3)使溶解的气体逸出溶液(4)使汞滴周期恒定 14.极谱分析中,与扩散电流无关的因素是( ) (1)电极反应电子数(2)离子在溶液中的扩散系数
第一部分:AＥS,ＡAＳ,AＦS AＥS原子发射光谱法就是根据待测元素得激发态原子所辐射得特征谱线得波长与强度,对元素进行定性与定量测定得分析方法。 特点: １.灵敏度与准确度较高 2．选择性好，分析速度快 3.试样用量少,测定元素范围广 4.局限性 (1)样品得组成对分析结果得影响比较显著。因此,进行定量分析时,常常需要配制一套与试样组成相仿得标准样品,这就限制了该分析方法得灵敏度、准确度与分析速度等得提高。 （2）发射光谱法，一般只用于元素分析,而不能用来确定元素在样品中存在得化合物状态,更不能用来测定有机化合物得基团;对一些非金属,如惰性气体、卤素等元素几乎无法分析。 (3)仪器设备比较复杂、昂贵。 术语: 自吸 自蚀 ?击穿电压:使电极间击穿而发生自持放电得最小电压。 ?自持放电：电极间得气体被击穿后,即使没有外界得电离作用,仍能继续保持电离,使放电持续。 ?燃烧电压:自持放电发生后,为了维持放电所必需得电压。 由激发态直接跃迁至基态所辐射得谱线称为共振线。由较低级得激发态(第一激发态)直接跃迁至基态得谱线称为第一共振线,一般也就是元素得最灵敏线。当该元素在被测物质里降低到一定含量时,出现得最后一条谱线,这就是最后线,也就是最灵敏线。用来测量该元素得谱线称分析线。 仪器: 光源得作用:蒸发、解离、原子化、激发、跃迁。 光源得影响:检出限、精密度与准确度。
光源得类型: 直流电弧 交流电弧 电火花 电感耦合等离子体（I ＣP ） ICP 原理 当高频发生器接通电源后，高频电流I 通过感应线圈产生交变磁场(绿色)。 开始时,管内为Ar 气,不导电,需要用高压电火花触发,使气体电离后,在高频交流电场得作用下，带电粒子高速运动,碰撞,形成“雪崩”式放电,产生等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流(涡电流,粉色）,其电阻很小，电流很大(数百安）,产生高温。又将气体加热、电离,在管口形成稳定得等离子体焰炬。 IC Ｐ－AE Ｓ法特点 1.具有好得检出限。溶液光谱分析一般列素检出限都有很低。 2.ICP 稳定性好,精密度高，相对标准偏差约1%。 ３.基体效应小。 4.光谱背景小。 5．准确度高,相对误差为1%,干扰少。 ６．自吸效应小 进样: 溶液试样 气动雾化器 超声雾化器 超声雾化器:不连续得信号 气体试样可直接引入激发源进行分析。有些元素可以转变成其相应得挥发性化合物而采用气体发生进样(如氢化物发生法)。 光源 蒸发温度 激发温度/K 放电稳定性 应用范围 直流电弧 高 4000～7000 较差 定性分析，矿物、纯物质、 难挥发元素的定量分析 交流电弧 中 4000～7000 较好 试样中低含量组分的定量分析 火花 低 瞬间10000 好 金属与合金、难激发元素的定量分析 ICP 很高 6000～8000 最好 溶液的定量分析
仪器分析实验讲义 武汉大学药学院
目录 仪器分析实验注意事项 (1) 实验一色氨酸紫外吸收光谱定性扫描及定量分析 (2) 实验二不同物态样品红外透射光谱的测定 (3) 实验三二氯荧光素量子产率的测定 (5) 实验四核磁共振波谱法测定乙基苯的结构 (7) 实验五循环伏安法测定铁氰化钾的电极反应过程 (9) 实验六气相色谱定量分析 (12) 实验七高效液相色谱法分离巴比妥与苯巴比妥 (15) 实验八毛细管区带电泳（CZE）分离硝基苯酚异构体 (165) 实验九液相色谱－质谱联用技术测定饮用水中一氯酚异构体 (19) 实验十饮料中咖啡因含量的测定（设计实验） (20)
仪器分析实验注意事项 1.实验前必须详细预习实验讲义，明了实验目的、原理方法及操作步骤。 2.要听从老师的指导，严格按照实验步骤进行，切勿随意乱动。 3.实验中所遇难题，应先独立思考，再与指导老师共同讨论研究。 4.必须如实记录观察到的现象和实验数据。 5.保持实验环境和仪器的清洁整齐。 6.必须遵守实验室的规则： (1)确保人身安全，使用强酸、强碱、有毒试剂时尤其要细心。 (2)室内不得高声谈笑，必须保持安静的实验环境。 (3)按时到实验室，不迟到，不早退。 (4)爱护仪器，不浪费药品，节约水电，遵守实验室的安全措施。 (5)滤纸、火柴棒、碎玻璃等应投入废物缸，切勿丢入水池内。 (6)各组及同学之间应相互协作，合理安排实验时间及实验内容。 (7)每次实验后由班长安排同学轮流值日，值日要负责当天实验室的卫生，安 全和一些服务性工作。最后离开实验室时，应检查水、电、门窗等是否关闭。 (8)对实验的内容和安排不合理的地方可提出改进意见。对实验中出现的一切反常 现象应进行讨论，并大胆提出自己的看法，做到生动活泼，主动地学习。 (9)实验室禁止吸烟。
X ） ） x S =T S =
= = 3 4 6 8 9
.8[(M += 得.0=s /02.0 光谱分析导论习题解答 1、解： （1） 7 21010 67.6101050.111 ?=??= = -λ σ （2）14 981047.4107.670/100.3/?=??==-λνc （3） 3030 10103300/11 92=??== -σ λ （4）80.1)10602.1(1095.6889100.310 626.6/19 10834 =?÷????===---λνhc h E
2、解：由计算公式λν/hc h E ==以及各能级跃迁所处的波长范围可得能量范围分别如下： 跃迁类型 波长范围 能量范围/eV 原子内层电子跃迁 10-3 nm 10nm 1.2610 6 1.2102 原子外层电子跃迁 200nm 750nm 6 1.7 分子的电子跃迁 200nm 750nm 6 1.7 分子振动能级的跃迁 2.5m 50m 0.50.02 分子转动能级的跃迁 50m 100cm 210 -2 410-7 由上表可以看出分子电子能级跃迁120eV 分子振动能级跃迁0.051eV 分子转动能级跃迁0.05eV ， 其电子光谱，振动光谱以及转动光谱所对应的波长范围分别在紫外-可见区，红外区和远红外微波区。 3、解：棱镜的分光原理是光折射。由于不同波长的光有其不同的折射率，据此能把不同波长的光分开。 光栅的分光原理是光的衍射与干涉的总效果。不同波长的光通过光栅作用各有相应的衍射角，据此把不同波长的光分开。 光栅光谱 棱镜光谱 与波长成正比，所以光栅光谱是一个均匀排列的光 谱 色散率与波长有关，为非均匀排列的光谱 的波长越短则衍射角越小，因此其谱线从紫到红排列 长越短，其偏向角越大，因此其谱线从红到紫排列 合光通过光栅后，中央条纹（或零级条纹）为白色条纹，在中央条纹两边，对称排列着一级、二级等光谱，由于谱线间距离随光谱级数的增加而增加，出现谱级 重叠现象 没有谱级重叠现象 光栅适用的波长范围比棱镜宽 4、解： v c n r i == θθsin sin ，式中n 为折射率， i θ为入射角，r θ为折射角，c 为光速，v 为玻璃介质中的 传播速度。 当n ＝1.7000，c ＝2.9981010 cm S -1,10101076.17000.1/10998.2?=?=v cm S -1 6、解：光栅公式为：
2005-2006学年度第一学期《仪器分析》期末考试试卷 答案（A） 学号姓名院（系）分数 一、选择题（每题1分，共15分） 1．下列说法哪一种正 确? ( b ) a. 阳极电位越正、析出电位越正者越易在阳极上氧化 b. 阳极电位越正、析出电位越负者越易在阳极上氧化 c. 阳极电位越负、析出电位越正者越易在阳极上氧化 d. 阳极电位越负、析出电位越负者越易在阳极上氧化 2. 用色谱法对复杂未知物进行定性分析的最有效方法 是( b ) a. 利用检测器的选择性定性 b. 利用已知物对照法定性 c. 利用文献保留数据定性 3．某同学将装入电解池准备做极谱分析的溶液洒掉了一部分, 若用标准比较法进 行测定, 他 应 ( b ) a.重新配制溶液 b. 取一定量的溶液, 记下体积, 再测定 c.继续做 d..取一定量的溶液, 加入标准溶液, 作测定校正
4．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 5．在GC和LC中, 影响柱的选择性不同的因素 是( a ) a.固定相的种类 b.柱温 c.流动相的种类 (4)分配比 6.先电解富集，后电解溶出的电分析方法 是（ d ） a. 电导分析法 b. 电重量分析法 c. 电位分析法 d. 溶出伏安法 7.分离有机胺时，最好选用的色谱柱 为( d ) a 非极性固定液柱 b. 低沸点固定液柱 c. 空间排阻色谱柱 d 氢键型固定液柱 8.影响谱线变宽的最主要因素是以下哪 种? （ b ） a. 自然变宽 b. 热变宽 c. 碰撞变宽 d. 自吸变宽 9. 空心阴极灯中对发射线宽度影响最大的因素 是（ c ） a. 阴极材料 b. 填充材料 c. 灯电 流 d. 阳极材料 10.适合于植物中挥发油成分分析的方法 是（ d ） a. 原子吸收光谱 b. 原子发射光谱
考研心得 本人是2015年考上武汉大学化学与分子科学学院高分子化学与物理专业研究生的一名学生，之前在考研论坛留下过自己的QQ，所以有很多学弟学妹找到我，有时候我也比较忙，没有时间及时的一一回复。现在我每天抽一点时间来总结一下我的考研复习心得，以帮助大家更好的了解相关的情况吧。在此，也特别申明一下，本文为我个人的真实心得体会，都是慢慢回顾自己的复习过程然后一个字一个字的打出来的，文中的某些观点、建议可能并不一定正确，每个人的学习方法还是有区别的，希望大家仅供参考吧！有说的不好的地方也欢迎大家指正！ 首先，我想说说关于为什么考研：就本人的观点认为，目前国内的教育模式导致大部分年轻人不知道自己的兴趣所向，根本不知道自己喜欢做什么，也没有好好想过以后出来做什么事。身边有很多人都考研，所以自己也跟着考。我觉得如果你是出于这样的想法去考研的话还是建议你三思！研究生不像本科那样，像我们理科生基本上是要天天待在实验室里面，而且工作了的话基本上也与这一行有关，如果不喜欢这一行的话趁早改变主意！想好以后要做什么再决定是不是真的选择考研。 目标院校和专业的选择：很多人在选择学习型和专业是很纠结，又想考好学校，又想好专业，还有就是只想混个研究生文凭而已。我的观点是，好专业比好学校更有用。毕竟以后自己很可能就是搞这一行了，所以好好选一个专业吧。选择院校是我建议大家还是量力而行，很多人想报985或者211之类的，我觉得每个人都应该清楚自己的实力，实力有多少就选择个什么样的学校，如果报个985到时候没考上要调剂的时候就比较麻烦了，调剂很多时候都没什么好学校或者没好专业了。选择的院校和专业最好以前有学长或者学姐考上过，这样会有比较大的帮助，资料和经验都比较容易得到，会省很多事的。 合适的目标+坚持不懈的努力=成功！ 在考研的途中有1~2个靠谱的研友也是很有帮助的，人太多了我觉得反而不好。 公共课的复习我就不说了，我觉得都大同小异吧，网上也有很多。下面我详细讲一下我复习的武大的四大化学。 都知道武大的化学学院基本上都是考四大化学（分析、物化、无机、有机），一听到这个有不少人都会被吓住，觉得会很难。是的，我当时也不敢考，分析我还没学过。所以我当时最开始选择那个考数学和普通化学的那个材料物理与化学专业。从14年3月份开始复习数学，到了5月底6月初了，我问了一下我们专业的老师，他建议我还是考四大化学。他让我报高分子化学与物理这个专业，因为这个专业与我们学的也比较接近，再就是这个专业可以选考高分子化学和物理而避开有机！很多人都说武大的有机很难，确实是这样的！当时我非常的纠结！！！那时候数学的线代都看完了，快要去买全书了，我回去想了两天，然后不知道怎么突然也就决定了，就换了吧，考四大化学！因为我没学过分析化学，所以开始看分析上册，估计看了10天左右吧，看到了第五章左右，那时候6月中旬了，我们还有好几门期末考试，考完还有学年论文。。。所以6月份也没看什么书了。 7月份了，我的复习才真正开始！ 7月份我每天上午搞英语，下午和晚上搞分析化学。前20天只看分析上册，我没学过分析化学，所以我那时候先把上册看了两遍。后10天开始，每天下午看无机化学上册，每天一章，晚上是看分析下册。下册是仪器分析，如果没有终点话会一点头绪都没有而浪费掉很多时间！我那时候基本上都是抓重点看！分析上册的重点就是3/5/6/7/8/9/10，其他章节基本上可以不看！分析下册我没有花很多时间，因为我们上一届有学长去武大上了那个暑期内部培训班（大家暑假左右可以留意一下，14年停办了一年，不知道为什么，所以我没有去），就是划重点的，里面给了一些PPT，下册有一个总结性的PPT，基本上要考的都在上
仪器分析实验讲义 武汉大学药学院 2008.2.21
目录 仪器分析实验注意事项 (1) 实验一色氨酸紫外吸收光谱定性扫描及定量分析 (2) 实验二不同物态样品红外透射光谱的测定 (3) 实验三二氯荧光素量子产率的测定 (5) 实验四核磁共振波谱法测定乙基苯的结构 (7) 实验五循环伏安法测定铁氰化钾的电极反应过程 (9) 实验六气相色谱定量分析 (12) 实验七高效液相色谱法分离巴比妥与苯巴比妥 (15) 实验八毛细管区带电泳（CZE）分离硝基苯酚异构体 (165) 实验九液相色谱－质谱联用技术测定饮用水中一氯酚异构体 (19) 实验十饮料中咖啡因含量的测定（设计实验） (20)
仪器分析实验注意事项 1.实验前必须详细预习实验讲义，明了实验目的、原理方法及操作步骤。 2.要听从老师的指导，严格按照实验步骤进行，切勿随意乱动。 3.实验中所遇难题，应先独立思考，再与指导老师共同讨论研究。 4.必须如实记录观察到的现象和实验数据。 5.保持实验环境和仪器的清洁整齐。 6.必须遵守实验室的规则： (1)确保人身安全，使用强酸、强碱、有毒试剂时尤其要细心。 (2)室内不得高声谈笑，必须保持安静的实验环境。 (3)按时到实验室，不迟到，不早退。 (4)爱护仪器，不浪费药品，节约水电，遵守实验室的安全措施。 (5)滤纸、火柴棒、碎玻璃等应投入废物缸，切勿丢入水池内。 (6)各组及同学之间应相互协作，合理安排实验时间及实验内容。 (7)每次实验后由班长安排同学轮流值日，值日要负责当天实验室的卫生，安 全和一些服务性工作。最后离开实验室时，应检查水、电、门窗等是否关闭。 (8)对实验的内容和安排不合理的地方可提出改进意见。对实验中出现的一切反常 现象应进行讨论，并大胆提出自己的看法，做到生动活泼，主动地学习。 (9)实验室禁止吸烟。
仪器分析-绪论习题解答 1 X 的质量浓度 c i /μg·mL -1 分析信号的平均 值 S i 0.00 0.031 2.00 0.173 6.00 0.422 10.00 0.702 14.00 0.956 18.00 1.248 由最小二乘法线性拟合公式： ∑∑==---= n i i n i i i c c S S c c m 1 2 1 )() )(( 将上面表格数据代入，可计算得到斜率m ＝0.0670 mL·μg –1 也可以由Origin 作图软件作图，线性拟合，如上面右图所示，得线性方程为 030 .00670.0+=+=c S mc S bl ，线性相关系数R ＝0.99978。 （1） 根据IUPAC 的规定，灵敏度的定量定义是校正灵敏度，它是指在测定范围中校正曲线的斜率。因此，校正灵敏度为0.0670 mL·μg –1。 （2） 检出限是指能以适当的置信概率被检出的组分的最小量或最小浓度，公式 m s c bl m 3= , 式 中s bl 是在测定试样相同条件下对空白试样进行足够多次测定的标准偏差，m 为直线斜率，将已知数据代入，可得检出限c m ＝3×0.0079/0.0670=0.35μg·mL -1 2、解：设Cu 2+ 浓度为 x c ，则依题意信号正比于分析物的浓度，可得： x x kc S = （1） ) ( s x s s x x T V V V c V c k S ++= （2） （1）、（2）式联立可得： 3、解： 以分析信号S 对体积V 作图，得线V S 16.325.3+=度c 410.01000.50/000.216.3/25.3μ=??=设最小二乘方程为b aV S +=，则依题意可得： 标准苯巴比妥溶液体积V/mL 分析信号S 0.000 3.26 0.500 4.80 1.00 6.41 1.50 8.02 2.00 9.56 S V S c
第一部分:AES,AAS,AFS AES原子发射光谱法就是根据待测元素的激发态原子所辐射的特征谱线的波长与强度,对元素进行定性与定量测定的分析方法。 特点: 1.灵敏度与准确度较高 2.选择性好,分析速度快 3.试样用量少,测定元素范围广 4.局限性 (1)样品的组成对分析结果的影响比较显著。因此,进行定量分析时,常常需要配制一套与试样组成相仿的标准样品,这就限制了该分析方法的灵敏度、准确度与分析速度等的提高。 (2)发射光谱法,一般只用于元素分析,而不能用来确定元素在样品中存在的化合物状态,更不能用来测定有机化合物的基团;对一些非金属,如惰性气体、卤素等元素几乎无法分析。 (3)仪器设备比较复杂、昂贵。 术语: 自吸 自蚀 ?击穿电压:使电极间击穿而发生自持放电的最小电压。 ?自持放电:电极间的气体被击穿后,即使没有外界的电离作用,仍能继续保持电离,使放电持续。 ?燃烧电压:自持放电发生后,为了维持放电所必需的电压。 由激发态直接跃迁至基态所辐射的谱线称为共振线。由较低级的激发态(第一激发态)直接跃迁至基态的谱线称为第一共振线,一般也就是元素的最灵敏线。当该元素在被测物质里降低到一定含量时,出现的最后一条谱线,这就是最后线,也就是最灵敏线。用来测量该元素的谱线称分析线。 仪器: 光源的作用: 蒸发、解离、原子化、激发、跃迁。 光源的影响:检出限、精密度与准确度。
光源的类型: 直流电弧 交流电弧 电火花 电感耦合等离子体(ICP) ICP 原理 当高频发生器接通电源后,高频电流I 通过感应线圈 产生交变磁场(绿色)。 开始时,管内为Ar 气,不导电,需要用高压电火花触发,使气体电离后,在高频交流电场的作用下,带电粒子高速运动,碰撞,形成“雪崩”式放电,产生等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流(涡电流,粉色),其电阻很小,电流很大(数百安),产生高温。又将气体加热、电离,在管口形成稳定的等离子体焰炬。 ICP-AES 法特点 1.具有好的检出限。溶液光谱分析一般列素检出限都有很低。 2.ICP 稳定性好,精密度高,相对标准偏差约1%。 3.基体效应小。 4.光谱背景小。 5.准确度高,相对误差为1%,干扰少。 6.自吸效应小 进样: 溶液试样 气动雾化器 超声雾化器 超声雾化器:不连续的信号 气体试样可直接引入激发源进行分析。有些元素可以转变成其相应的挥发性化合物而采用气体发生进样(如氢化物发生法)。 光源 蒸发温度 激发温度/K 放电稳定性 应用范围 直流电弧 高 4000～7000 较差 定性分析，矿物、纯物质、 难挥发元素的定量分析 交流电弧 中 4000～7000 较好 试样中低含量组分的定量分析 火花 低 瞬间10000 好 金属与合金、难激发元素的定量分析 ICP 很高 6000～8000 最好 溶液的定量分析
）学年度第一学期《仪器分析》期末考试试卷（A武汉大学2006-2007 院（系）分数学号 姓名分，答在试卷上）分，共选择题（每小题220一.) ( 1. 关于直流电弧，下列说法正确的是：直流电弧是一种自吸性很强、不稳定的光源；a 直流电弧的检出限比交流电弧差；b 直流电弧的电极头温度比交流电弧低；c 直流电弧只能进行定性、半定量分析，不能进行准确的定量分析。d ) )产生机理的是：( 2. 可以概述三种原子光谱( 吸收、发射、荧光能量使气态原子外层电子产生发射光谱； a. 辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁； b. 能量与气态原子外层电子相互作用； c. 辐射能使原子内层电子产生跃迁。 d. ）（ 3. 原子荧光光谱仪与原子吸收光谱仪结构上的主要区别在于光路；； b. a. 光源 ；d. 检测器。c. 单色器 ） 4. 下述化合物中何者的磷光最强？ （ClBr a b ）（ 5. 关于红外光谱法，下列说法正确的是：;; b．红外光谱法中，水是很好的溶剂a．红外光谱法只用于化合物的结构表征傅立叶变换红外光谱仪比普通色散型红外光谱仪的．光电倍增管可用作红外光谱检测器; dc．分辨率要高。)( 6. 关于质谱软电离源的说法，下面哪一种是对的？a. 软电离源的弛豫过程包括键的断裂并产生质荷比小于分子离子的碎片离子; b.由软电离源所得的质谱图可以提供待测物所含功能基的类型和结构信息； c.软电离源所提供的质谱数据可以得到精确的相对分子质量； d. 软电离源具有足够的能量碰撞分子，使它们处在高激发态。 7. 在没有其它因素存在时，随着氢核的酸性增加，其化学位移值d将： （） a. 增大； b. 减小； c. 不变； d. 无法确定。 8. 应用GC方法来测定痕量硝基化合物, 宜选用的检测器为( ) a.热导池检测器; b.氢火焰离子化检测器; c.电子捕获检测器; d.火焰光度检测器。 9. 用反相液相色谱分离苯、甲苯、乙苯、联苯, 先流出色谱柱的组分是（） a.乙苯； b. 甲苯； c. 苯； d. 联苯。 10. 还原极谱波的半波电位是：( ) a.扩散电流为极限电流一半时的电极电位；
一、选择题（每小题只有一个正确答案，请在题目后的括号内 填写正确选择）（30分） 9、在电位分析法中最常用的参比电极是：（ C ）。 A. 玻璃电极 B. 滴汞电极 C. 饱和甘汞电极 D. 铂电极 10、对H+敏感的玻璃电极予先浸泡于水中的目的在于：（ D ）。 A. 消除不对称电位 B. 消除酸误差 C. 消除碱误差 D. 使电极形成水化层 11、电位法中，指示电极的电位与待测离子浓度：（ D ）。 A. 成正比 B. 符合扩散电流公式关系 C. 的对数成正比 D. 符合Nernst公式关系 12、离子选择电极中，膜电位产生的机理一般认为是：（ C ）。 A. 电极上的氧化还原反应 B. 离子穿越薄膜 C. 膜与溶液间的离子交换 D. 离子运动速度不同 13、在极谱分析中，用来进行定性分析、定量分析的极谱图是：（B ） A. 电流对体积 B. 电流对电压 C. 电流对浓度 D. 电压对浓度 14、极谱波的产生是由于在电极反应过程中出现何种现象而引起的：（ C ）。 A. 电化学极化 B. 离子的迁移 C. 浓差极化 D. 离子间的对流 15、用直接电位法测定溶液酸度时，温度为298.15 K时，若电位的读数误差为 0.002伏，由此引起的pH值误差为：（ B ）。 A. 0.002pH单位 B. 0.034pH单位 C. 0.12pH单位 D. 0.34pH单位 16、Lambert-Beer定律的数学表达式之一是：( A ) A. T= I /I0 B. A=lg I0/I C. A=－lg T D. T=10－ab C 17、一有色溶液，测得其百分透光度T％＝Ｘ，如果将此溶液的浓度增大一倍，