仪器分析教材答案，仪器分析试题库

《仪器分析》课程复习资料

一.选题：

1 .不同波长的电磁波具有不同的能量，它们的大小[ D .微波&lt； 红外光&lt； 可见光&lt； 紫外光&lt； x射线]的顺序

2 .紫外-可见光光度法中，定量测定时不能有效消除干涉成分影响的是[使用A.2光束分光光度计]

3 .在光度分析中，参比溶液的选择原则是[ C .根据加入试剂和被测液的颜色、性质进行选择]

4 .吸光度在( )范围内，测定准确。 [ b.0.15至0.7 ]

5 .邻二氮卓测定铁时使用的波长属于[ B .可见光]

6 .用邻二氮杂菲测定铁时，为了测定最大吸收波长，每隔400nm~600nm至10nm连续进行测定，测定480nm吸光度后，如果要测定490nm的吸光度，则在调整波长时弄错了490nm 在这种情况下，[ B .在相反方向上调整波长，稍微经过490nm后，在正方向上调整为4990nm是正确的

7 .与物质释放的磷光对应的能级跃迁为[D .分子从三重态激发态的最低振动能级跃迁到基态的各振动能级]

8 .固定荧光波长后，荧光强度与激发光波波长的关系曲线称为[ B .激发光谱]

9 .原子吸收谱线的宽度主要由[ C .多普勒宽度和压力宽度]决定

10 .原子吸收光谱测定铜步骤为[ A .开机预热-设置分析程序-助燃气体、燃气-点火-进样-读数]

11 .储备液浓度为1mg/mL，配制浓度为100、200、300、400、500g/L的作业系列( 100mL容量瓶)，最佳作业液浓度为[ A.20g/mL ]

12 .第一滤色片在0.05mol/L H2SO4中分别用320nm和350nm波长光激发硫酸奎宁，制备的荧光光度计中的作用是[ B .得到适当的单色激发光]

13 .光源在原子吸收光谱分析中的作用是[ C .辐射待测元素的特征谱线]

14 .原子吸收光谱法的光源是[ D .空心阴极灯]

15 .在火焰AAS分析中，富燃火焰的性质是什么？ 适合什么元素的测定？ [ A .还原性火焰适合于容易形成难解性氧化物元素的测定]

16 .原子荧光法中使用的光源与原子吸收法相比，[ D .铫线光源不是必须的]

17 .下述原子荧光中属于反斯托克斯荧光的是[ A .铬原子吸收359.35nm，放出357.87nm ]

18 .在纸色谱中，如果分离出各成分的极性强弱不同，则用低极性溶剂展开时，相对移动值Rf最大的是[ A .低极性成分]

19 .气相色谱分析中，两组分保留值相近，峰窄，但只能部分分离，原因是[ D .固定相选择性差]

20 .在液相色谱中，风扇方程中以下哪一项对色谱柱性能的影响可以忽略？ [ B .分子扩散项]

21 .下述化合物中，同时具有n~*、~*、~*过渡的化合物为[ D .一氯代苯]

22 .当有两个a.b不同浓度的有色溶液，a溶液为1.0cm吸收池，b溶液为3.0cm吸收池，在相同波长下测定的吸光度值相等时，它们的浓度关系为[ D.b为a的1/3 ]

23.2波长分光光度计和1波长分光光度计的主要区别在于[ D .使用单色仪的个数]

24 .分光光度计产生单色光的元件是[ A .光栅狭缝]

25 .分光光度计可见光波长范围的情况[ B.400nm~800nm ]

26 .得到的荧光光谱[ C .形状相同，荧光强度不同]

27 .根据IUPAC的规定，原子吸收分光光度法的灵敏度为[ C .在一定条件下，被测物含量或浓度变化一个单位引起的测量信号变化]

28 .原子吸收光谱法测定NaCl中微量k时，用纯KCl制备标准系列绘制工作曲线，分析结果较高，原因是[ A .电离干扰]

29 .在原子吸收光谱法中，目前常用的光源是哪一种？ 其主要操作参数是什么？ [ D .空心阴极灯、灯电流]

30 .在原子荧光法中，[ D .共振荧光]经常被使用

31 .被测样品中铁含量估计为1mg/L，已有浓度分别为100、200、300、400、500g/L的标准曲线，选择10cm的比色皿时，水样应如何处理？ ( A=190L/G ) )取A.5mL至50mL容量瓶，加入条件试剂后确定容量) )。

32 .测定铁的工作曲线时，参考溶液选择[ A .试剂空白]，使工作曲线通过原点

33 .荧光法测定灵敏度的新技术有[ A .激发荧光法]

34 .多普勒宽度扩大的原因是[ B .原子的不规则热运动]

35 .在原子吸收分光光度法定量分析中，采用标准加入法可以消除[ B .物理干扰]

36 .原子吸收光谱仪的单色仪位于[ B .原子化器之后]

37 .在原子吸收光谱法的理论中，用谱峰吸收测量代替积分吸收测量的重要条件是什么？ [ A .光源辐射的特征谱线与原子吸收谱线相比，中心频率相同，半高宽相当小]

38 .原子荧光分析使用几种类型的激发光源，以表明以下哪些光源可能将方法的检出限降至最低。 [ D .激光光源]

39 .测量荧光辐射的探测器是[ D .光电倍增管]

40 .如果某一组分在固定相中的浓度为CA，流动相中的浓度为CB，则该组分在两相中的分配系数k为[a]。

() ]

41 .分光光度法测定有色物质浓度时，以下操作错误的是[ A .色盘外壁有水珠]

42 .以下波长范围属于紫外-可见吸收光谱范围的是[ B.10-760nm ]

43 .目视比色法中，常用的标准系列法是[ D .比较一定厚度溶液的颜色浓度]

44 .邻二氮杂菲分光光度法测定铁的实验显色过程中，按先后顺序加入[ B .氯化羟胺、NaAc、邻二氮杂菲]

45 .用分光光度计测定吸光度的元件是[ B .光电管]

46 .已知邻二氮杂韦亚铁络合物的吸光系数为a=190 LG-1 cm-1，已经有浓度分别为100、200、300、400、500ppb的工作溶液，因此在测定吸光度时(使用培养皿) [ D.10cm ]

47 .荧光分析法比紫外-可见分光光度法灵敏度高的理由[ C .增加探测器灵敏度会提高荧光法的灵敏度，但不会提高吸收光谱法的灵敏度]

48 .在以下因素中，降低荧光效率的因素是[ D .溶剂中含有卤素离子]

49 .原子吸收分光光度法测定钙时，PO43-有干扰，消除方法加[ A.LaCl3 ]

50 .以下哪种方法不是原子吸收光谱法的定量方法？ [ B .保留时间]

51 .当符合朗伯维尔定律的有色溶液被适当稀释时，其最大吸收峰的波长位置[ C .不移动]

52 .不影响吸收带的因素是[ D.K带]

53 .下述情况引起的误差中，属于系统误差的是[ C .气缸差]

54 .下述化合物中，同时具有n*、*、*过渡的化合物为[ B .丙酮]

55 .用分光光度计控制波长纯度的元件是[ A .棱镜狭缝]

56 .分光光度法测定铁所用的比色盘材料为[ D .玻璃]

57 .以下操作中，不正确的是[ D .将被检液倒入培养皿中，使光路完全通过溶液]。

58 .根据以下因素，能够增大荧光强度的是c .共轭效应[ ]

59.AAS测量了[ D .蒸汽中原子的吸收]

60 .在原子吸收光谱分析中，乙炔为[ C .气]

二、判断问题：

1 .许多显色反应需要很长时间才能完成，而且形成的有色配合物的稳定性也不同，需要在显色后一定时间内测定。 [ V ]根据[ V ]

2 .激发光的强度不影响荧光物质的荧光强度。 [ X ]

3 .有机化合物分子吸收紫外-可见光的波长不仅与相应的能级跃迁类型有关，而且与溶剂的极性也有密切关系。 [ V ]根据[ V ]

4 .在原子吸收光谱分析中，原子化器的作用是将待测元素转化为气态激发态原子。 [ X ]

5 .对于难挥发和热不稳定的物质，可以用气相色谱分析。 [ X ]

6 .内标物的结构、性能越接近被测物，定量分析的准确度越高。 [ V ]根据[ V ]

7 .使用选择性好的专用探测器并不一定能提高定性分析的准确度。 [ V ]根据[ V ]

8 .色谱-质谱技术适用于多组分混合物中未知组分的定性鉴定、化合物分子结构的判定、未知组分相对分子量的测定。 [ V ]根据[ V ]

9 .对高沸点、热稳定性差、相对分子量大的有机物原则上可以采用高效液相色谱分离分析。 [ V ]根据[ V ]

10 .薄层色谱分离强极性物质时，应选用活性低的吸附剂和极性强的展开剂。 [ V ]根据[ V ]

11 .原子吸收分光光度法中，物理干扰是非选择性的，对样品中各种元素的影响基本相同。 [ V ]根据[ V ]

12 .在高效液相色谱中，纵向扩散对色谱柱性能的影响较大。 [ X ]

13 .分子能级跃迁的能力差越大，吸收光子的波长越长。 [ X ]

14 .三线态激发态的能量略高于单线态激发态的能量。 [ X ]

15 .提高光源发光强度可以提高荧光分析法的灵敏度，但不能提高紫外-可见分光光度法的灵敏度[ V ]

16 .原子吸收分光光度法和紫外-可见分光光度法都是利用物质对辐射的吸收进行分析的方法，因此两者的吸收机理完全相同。 [ V ]根据[ V ]

17 .色谱柱操作温度一般尽量采用低温，这样操作是为了有效防止固定液溢出。 [ X ]

18 .开口毛细管柱内无填料，故无涡流扩散。 [ X ]

19 .能够吸收紫外-可见光的物质，一定会发出荧光。 [ X ]

20 .有色溶液液层厚度越宽，透光率越小。 [ V ]根据[ V ]

21 .原子吸收分光光度法中，必须选择共振线作为分析线。 [ V ]根据[ V ]

22 .气相色谱仪色谱柱的作用是分离样品各组分，同时确保检测灵敏度。 [ X ]

23 .色谱图上一个色谱峰只能表示一种成分。 [ X ]

24 .在分配色谱中，固定液的极性必须与受试物质的极性相似。 [ V ]根据[ V ]

25 .任何长度的同一色谱柱的死亡时间( tM )都是相同的。 [ X ]

26 .色谱峰的定性分析依据均与操作条件有关。 [ X ]

27 .分离物质极性较小时，选择含水量大、活性小的吸附剂、极性大的流动相。 [ X ]

28 .在吸附色谱中，流动相的极性应与被分离物质的极性相似。 [ V ]根据[ V ]

29 .荧光效率的高低取决于物质的结构。 [ V ]根据[ V ]

30 .参考溶液在光度分析法中的作用是消除溶液中共存成分和溶剂对光的吸收所引入的误差。 [ V ]根据[ V ]

31 .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 ]

32 .激发光的波长不影响荧光物质的荧光强度。 [ X ]

33 .摩尔吸光系数与溶液浓度、液层厚度无关，而与入射波长、溶剂性质和温度有关。 [ V ]根据[ V ]

34 .在原子吸收分光光度法中，被测元素的原子蒸气不会对连续光源产生吸收，因此可以用连续光源校正背景吸收。 [ V ]根据[ V ]

35 .若两组分配系数( k )或分配比不相等，两组必须通过色谱柱分离。 [ V ]根据[ V ]

36 .气相色谱仪只适合气体样品的分离、分析。 [ X ]

三.简答：

1 .试着简单说明产生吸收光谱的原因。

2 .紫外可见分光光度法检测中影响光吸收规律的仪器因素和溶液因素有哪些？

3 .例示发色团和助色团，说明红移和紫移。

4 .铫线光源是什么？ 为什么在原子吸收光谱分析中使用铫线光源？

5 .异丙基丙酮有两种异构体： ch3-c(ch3 )=CH-CO-ch3和ch2=c ) CH3 )-CH2-CO-CH3。 这些紫外吸收光谱在( a )最大吸收波长为235nm，emax=12000l ) b ) 220nm以后没有强吸收。 从这两个光谱如何判断上述异构体呢？ 试着说明理由。

6 .为什么原子吸收光谱仪需要采用连续光源，而分光光度计需要采用连续光源？

7 .石墨炉原子化法的结构是什么？ 与火焰原子化法相比，有什么优缺点？ 为什么？

8 .从工作原理、仪器设备上比较原子吸收法和原子荧光法。

9 .色谱定性的依据是什么？ 主要有那些定性的方法吗？

10 .本底吸收和基体效应都与样品基体有关，试分析它们之间的差异。

11 .高效液相色谱注入技术与气相色谱注入技术有区别吗？

12 .气相色谱仪的基本设备包括哪些部分？ 各自有什么作用？

四.综合问题：

1 .用原子吸收分析说明产生背景吸收的原因和影响，如何避免这样的影响？

2 .用导热槽为检测器的气相色谱分析只有乙醇、庚烷、苯、乙酸乙酯的混合样品。 测定的峰面积分别为5.00 cm2、9.00 cm2、4.00 cm2、7.00cm2，重量相对校正系数分别为0.64、0.70、0.78、0.79。 求出各自的质量得分。

3 .对载体和固定液的要求分别是什么？

4 .电子跃迁有哪些类型？ 这些类型的转移分别在什么样的补偿范围内？

5 .以塔板高度h为指标，研究气相色谱操作条件的选择。 提示：主要从速度理论( van Deemer equation )入手，同时考虑流速的影响，选择最佳的载气流速。

6 .原子吸收光谱法测定锑，以铅为内标。 称取未知锑溶液5.00mL，加入4.13mg.mL-1的铅溶液5.00mL稀释至10.0mL，测定ASb/APb=0.808。 另外，采集相同浓度的锑和铅溶液，设ASb/APb=1.31，计算未知液中锑的质量浓度。

参考答案

一.选题：

1.D2.a3.C4.b5.B6.B7.D8.B9.C10.a

11.a12.B13.C14.d15.a16.d17.a18.a19.d20.b

21.d22.d23.d24.a25.b26.c27.c28.a29.d30.d

31.a32.a33.a34.b35.b36.b37.a38.d39.d40.a

41.a42.b43.d44.b45.b46.d47.c48.d49.a50.b

51.c52.d53.c54.b55.a56.d57.d58.c59.d60.c

二、判断问题：

1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9 .10 .11 .12 .

13 .14 .15 .16 .17 .18 .19 .20 .21 .22 .23 .24 .…

25 .26 .27 .28 .29 .30 .31 .32 .33 .34 .35 .36 .

三.简答：

1 )解)分子具有不同的特征能级，当分子从外部吸收能量时，会发生相应的能级跃迁。 和原子一样，分子的吸收能具有量化的特征。 通过记录分子对电磁辐射的吸收程度与波长的关系可以得到吸收光谱。

2 ) a )仪器元件)非单色光杂散光；

溶液主要原因：溶液浓度体系不均匀(折射、反射、散射导致吸光度变强，或者沉淀导致吸光度减少) ) ) )。

化学因素

3 ) a )广义上发色团是分子内吸收光子发生电子跃迁的原子基团，严格来说苯环等不饱和吸收中心才是真正的发色团。 发色团是具有非耦合电子对的基团，本身不能吸收超过200 nm的光，但与发色团结合后，会移动其吸收带的最大吸收波长max，增加吸收强度。 在有机化合物中，吸收带最大吸收波长max由于取代基的变更或溶剂的变化而移动，并沿长波长方向移动，这种情况被称为红移，大多沿短波长方向移动

4 )解)铫线光源是射线的半幅值远远小于吸收线的半幅值的光源，例如空心阴极灯。 使用铫线光源时，光源的放射线半峰宽较小，放射线与吸收线的中心频率一致。 此时，射线的轮廓可以看作是狭窄的矩形，即峰值吸收系数Kn在该轮廓内不随频率变化，吸收仅限于射线的轮廓内。 这样，求出一定的峰吸收系数就可以测定一定的原子浓度。

5 )解)是A，b-不饱和酮，即第一异构体。 由于该分子中存在两个双键的pp共轭体系，吸收峰波长较长，但( b )在220nm以后没有强吸收，表明分子中没有k吸收带。 因此是第二异构体。

6 .解：原子吸收光谱中的积分吸收与样品浓度呈线性关系，但由于原子吸收线的半高宽小，使用连续光源测量半高宽吸收线的积分吸收值需要分辨率非常高的单色仪，这是目前技术条件无法达到的，因此，在铖

分光光度计测定分子光谱，分子光谱为带状光谱，具有较宽的半高宽，使用普通棱镜或光栅即可满足要求。 另外，使用连续光源还可以进行光谱的全扫描，可以用同一光源测定多种化合物。

7 .解)石墨炉原子化器是将一个石墨管固定在两个电极之间，在惰性气体的保护下，使大电流通过石墨管，加热到高温使样品原子化。

与火焰原子化相比，在石墨炉原子化器中，试料大部分都能原子化，因此测量灵敏度高，非常适合于容易形成难溶性氧化物的元素、试料含量低或试料量少的情况。

缺点：共存化合物干扰大，采样量小，注入量和注入管内位置波动会引起误差，重复性差。

8 )解)从工作原理来看，原子的吸收是通过测量被测元素的原子蒸气气体对特征谱线的吸收来测量的，而原子荧光是通过测量被测元素的原子蒸气被辐射能激发而产生的荧光的强度来测量的，并发出的

在仪器设备上，原子吸收光谱仪中的所有部件都排列在一条直线上，而荧光光度计将光源与其他部件垂直排列，消除激励光源发射的辐射对检测信号的影响，这一点非常相似。

9 )解)根据成分保持在柱中的值进行定性。

的主要定性方法主要有： (1)直接根据色谱保留值进行定性； )2)根据相对保留值r21定性；3 )混合样本；4 )多柱法； (5)保留指数法； )6)联合技术；(7)利用选择性检测器。

10 )解)矩阵效应是指样品转变、蒸发过程中任何物理因素的变化对测量的干扰效应。 背景吸收主要是指基体元素和盐分粒子对光的吸收或散射，而基体效应主要是由于这些成分在火焰中蒸发或解离时消耗大量热量，受到原子化效率、试剂粘度、表面张力、雾化效率等因素的影响。

11 )解：液相色谱中为耐受高压，多采用停流和高压定量进样阀注入方式。

12 .气路系统、进样系统、分离系统、温控系统及检测与记录系统。 气相色谱仪具有密闭载气连续流动管路的气路系统，注射系统包括注射装置和气化室，作用是液体或固体样品在进入色谱柱前瞬间气化，迅速定量转移至色谱柱

四.综合问题：

1 )解)背景吸收是由于原子化器中气体分子对光的吸收和高浓度盐的固体微粒对光的散射引起的，是宽带吸收。 另外，这种影响一般随着波长的缩短而增大，同时随着基体元素浓度的提高而增大，取决于火焰条件。

火焰成分中OH、CH、CO等光的吸收主要影响信号稳定性时，可以通过零点调整来消除。 由于该吸收随波长的减小而增加，测定吸收波长在远紫外区域的元素时，可以选择空气-H2、Ar-H2火焰。 火焰中金属盐或氧化物、氢氧化物引起的吸收通常通过高温火焰消除。

根据情况，对于背景的吸收，可以采用(1)邻近线校正法； )2)用与试液组成相似的标液校正； )3)分离基体。

2 .解： wi=(fi ) ai )/)fi ) ai )

化合物fi’ai质量分数

乙醇5.000.64 0.18

庚烷9.000.70 0.35

苯4.000.78、0.17

乙酸乙酯7.000.79 0.31

fi’ai=18.15

3 .答：对载体的要求

)表面化学惰性，即表面无吸附性，或吸附性弱，无法与被测物质发生化学反应。

2 )多孔性，即表面积大，增大固定液与试样的接触面积。

)3)热稳定性高，有一定的机械强度，不易破裂。

)4)对载体粒度的要求要均匀、细致，有利于提高柱效。 但是，粒度过小的话，柱压会下降，对操作不利。 一般选择40-60目、60-80目及80-100目等。

对固定液的要求：

(1)挥发性小，操作条件下蒸气压低，避免溢出。

)热稳定性好，在操作条件下不分解，同时在操作温度下为液体。

)3)对样品各组分有合适的溶解能力，否则样品容易被载气带走而无法起到分配作用。

)4)高选择性，即对沸点相同或相近的不同物质具有尽可能高的分离能力。

)5)化学稳定性高，不与被测物质发生化学反应。

载体表面积越大，固定液含量越高。

4 )解)从化学键性质来看，有机化合物分子紫外-可见吸收光谱相关的电子有形成单键的s电子、形成双键的p电子和称为未共价或非共价键的n电子。 电子跃迁发生在电子基态分子轨道和反键轨道之间，或者基态原子的非键轨道和反键轨道之间。 基态电子吸收了一定能量的光子后，分别产生了ss*、s p*、p s*、n s*、p p*、np*p p*、p p*等跃迁类型。 p p*，n p*所需能量小，吸收波长多在紫外和可见光区，是紫外-可见光吸收光谱的主要跃迁类型。 四种主要过渡类型所需的能量DE的大小顺序为n p*p p*n s*s s*。

一般来说，s s*跃迁波长在远紫外区，&lt； 200nm、p p*、n s*跃迁波长在远紫外到近紫外区，波长基本在150-250nm，n p*跃迁波长在近紫外区和可见光区，波长介于250nm-800nm之间。 )5)化学稳定性高，不与被测物质发生化学反应。

载体表面积越大，固定液含量越高。

5 .选择流动相的最佳流速。

流速较小时，可以选择分子质量相对较大的载气柱温度不高于固定液的最高使用温度，以免引起固定液的挥发溢出。 在尽可能好地分离最难分离的成分的基础上，采用尽可能低的温度，但以保留时间合适、峰形不拖尾为限。

固定液用量：载体表面积越大，越能提高固定液用量，允许的注入量也越多，但为了改善液体的传递性，固定液膜必须变薄。

对承载体的要求：承载体表面积大，表面和孔径均匀。 要求粒度均匀细小

进样速度快，进样量少，一般液体样品0.1~5uL，气体样品0.1~10mL。

(7)气化温度：气化温度高于柱温30-70。

6 .解：将试液中锑浓度设为Cx，

为了方便，将混合溶液吸光度比设为[Asb/Apb]1，分别将测定吸光度比设为[Asb/Apb]2

因为，ASb=KSbCSb

APb=KPbCPb

因此，KSb/KPb=[Asb/Apb]2=1.31

[ASB/APB]1=(ksb5CX/10 )/)/(KPb24.13/10 )=0.808

Cx=1.02mg.mL-1