第二章 光学分析法导论(书后习题参考答案)
1. 已知1电子伏特=1. 602×10-19J ，试计算下列辐射波长的频率（以兆赫为单位），波数（以cm -1为单位）及每个光子的能量（以电子伏特为单位）：（1）波长为900pm 的单色X 射线；（2）589.0nm 的钠D 线；（3）1
2.6μm 的红外吸收峰；（4）波长为200cm 的微波辐射。 解：已知1eV=1.602×10-19J, h =6.626×10-34J·s, c =
3.0×108m·s -1 ①λ=900pm 的X 射线
17
12
8
10333.310900100.3?=??==-λc
v Hz ，即3.333×1011MHz 710
10111.11090011?=?==-λσcm -1
16
17341008.210333.310626.6--?=???==hv E J
用eV 表示，则3
19
16
1910378.110602.11008.210602.1?=??=?=---hv E eV
②589.0nm 的钠D 线
14
9810093.5100.589100.3?=??==-λc
v Hz ，即5.093×108MHz 4
710
698.1100.58911?=?==-λσcm -1
19
143410375.310093.510626.6--?=???==hv E J
用eV 表示，则107.210602.11075.310602.119
19
19=??=?=---hv E eV
③12.6μm 的红外吸收峰
13
6
8
10381.2106.12100.3?=??==-λc
v Hz ，即2.381×107MHz 24
10937.7106.1211?=?==-λσcm -1
20
133410578.110381.210626.6--?=???==hv E J
用eV 表示，则2
19
20
1910850.910602.110578.110602.1----?=??=?=hv E eV
④波长为200cm 的微波辐射
8
281050.110200100.3?=??==-λc
v Hz ，即1.50×102MHz 31000.520011-?===λσcm -1
26
83410939.91050.110626.6--?=???==hv E J
用eV 表示，则7
19
26
1910204.610602.110939.910602.1----?=??=?=hv E eV
2. 一个体系包含三个能级，如果这三个能级的统计权重相同，体系在300K
温度下达到平衡时，试计算在各能级上的相对分布（N i /N ）．能级的相对能量如
下。
（1） 0eV ，0.001eV ，0.02eV ； （2） 0eV ，0.01eV ，0.2eV;
（3） 0eV ，0.1eV , 2eV 。 解：已知T =300K, k =1.380×10-23J·K -1=8.614×10-5eV·K -1, kT =8.614×10-5×300=0.0258eV
∑--=j
KT
E m
KT
E i i
m i e g
e g N
N 0//
①E 0=0eV , E 1=0.001eV , E 2=0.02eV
413.011110258
.0/02.00258.0/001.0//021=++=++=----e e e e N N kT E KT E
397.0110258.0/02.00258.0/001.00258
.0/001.0///1211=++=++=------e e e e e e N N kT E KT E kT E
397.0110258
.0/02.00258.0/001.00258
.0/02.0///2212=++=++=------e e e e e e N N kT E KT E kT E
②E 0=0eV , E 1=0.01eV , E 2=0.2eV
596.011
110258
.0/2.00258.0/01.0//021=++=++=----e e e e N N kT E KT E
404.0110258
.0/2.00258.0/01.00258
.0/01.0///1211=++=++=------e e e e e e N N kT E KT E kT E
4
0258
.0/2.00258.0/01.00258
.0/2.0///21056.211212-------?=++=++=e e e e e e N N kT E KT E kT E
③E 0=0eV , E 1=01eV , E 2=2eV
980.011
110258.0/20258.0/1.0//021=++=++=----e e e e N N kT E KT E
020.0110258
.0/20258.0/1.00258
.0/1.0///1211=++=++=------e e e e e e N N kT E KT E kT E
34
0258
.0/20258.0/1.00258
.0/2///21011.211212-------?=++=++=e e e e e e N N kT E KT E kT E
3. 简述下列术语的含义
电磁辐射 电磁波谱 发射光谱 吸收光谱 荧光光谱 原子光谱
分子光谱
自发发射 受激发射 受激吸收 电致发光 光致发光 化学发光 热发光
电磁辐射――电磁辐射是一种以巨大速度通过空间传播的光量子流，它即有波动性，又具有粒子性．
电磁波谱――将电磁辐射按波长顺序排列，便得到电子波谱．电子波谱无确定的
上下限，实际上它包括了波长或能量的无限范围．
发射光谱――原来处于激发态的粒子回到低能级或基态时，往往会发射电磁辐
射，这样产生的光谱为发射光谱．
吸收光谱――物质对辐射选择性吸收而得到的原子或分子光谱称为吸收光谱．荧光光谱――在某些情形下，激发态原子或分子可能先通过无辐射跃迁过渡到较低激发态，然后再以辐射跃迁的形式过渡到基态，或者直接以辐射
跃迁的形式过渡到基态。通过这种方式获得的光谱，称为荧光光谱．原子光谱――由原子能级之间跃迁产生的光谱称为原子光谱．
分子光谱――由分子能级跃迁产生的光谱称为分子光谱．
自发发射――处于两个能级E i、E j(E i>E j)上的粒子浓度分别为N i、N j．当i能级上的一个粒子跃迁到j能级时，就自发发射一个能量为E i-E j的光
子，这类跃迁称为自发发射．
受激发射――对于处于高能级i的粒子，如果有频率恰好等于(E i-E j)/h的光子接近它时，它受到这一外来光子的影响，而发射出一个与外来光子性
质完全相同的光子，并跃迁到低能级j．这类跃迁过程为受激发射．受激吸收――频率为(E i-E j)/h的辐射照射时，粒子从能级j跃迁到能级i，使得辐射强度降低，这种现象称为受激吸收．
电致发光――电场引起的碰撞激发，是指被电场加速的带电粒子碰撞而受到激发，从而发射出电磁辐射．这一过程称为电致发光．
光致发光――电磁辐射吸收激发，是指吸收电磁辐射而引起的激发，从而发射出电磁辐射，这一过程称为光致发光．
化学发光――在一些特殊的化学反应体系中，有关分子吸收反应所释放的化学能而处于激发态，回到基态时产生光辐射。这样获得的光谱称为化学
发光光谱．
热发光――物体加热到一定温度也会发射出电磁辐射，称为热发光．
4. 什么是光谱分析法，它包括哪些主要方法？
答：当物质高温产生辐射或当辐射能与物质作用时，物质内部能级之间发生量子化的跃迁，并测量由此而产生的发射，吸收或散射辐射的波长和强度，进行定性或定量分析，这类方法就是光谱分析法．
光谱分析法主要有原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光法、紫外－可见分光光度法、红外光谱法、分子荧光法、X射线荧光法等．
5. 辐射光子能量与波长的关系怎样，按光子能量从高到低有哪些辐射类型？答：辐射光子能量与波长的关系为：E=hc/λ
按光子能量从高到低的顺序为：
γ射线，X射线，紫外，可见，红外，微波，无线电波
6. 电子光谱一般在什么波长区？振动光谱在什么波长区？转动光谱在什么
波长区？
答：电子光谱——紫外、可见区（E e、E
υ、E r 均改变）62~620nm 振动光谱——近红外区（E
及E r改变）620~24.8μm
v
转动光谱——远红外、微波区（仅E r改变）>24.8μm
第三章紫外及可见吸收光谱法
(书后习题参考答案)
1.已知某Fe(Ⅲ)络合物，其中铁浓度为0.5μg·mL-1，当吸收池厚度为lcm时，百分透光率为80%。试计算：（1）溶液的吸光度；（2）该络合物的表观摩尔吸光系数；（3）溶液浓度增大一倍时的百分透光率；（4）使（3）的百分透光率保持为80%不变时吸收池的厚度。解：已知b=1cm, T=80%, c=0.5μg·mL-1
则6
36109525.81085.55105.0--?=??=c mol·L -1
(1)A = –lg T= –lg0.80=0.0969
(2)由A =εbc 得到：
4
61008.1109525.810969.0?=??==
-bc A εL·mol -1·cm -1
(3)c 2=2c , A 2=2A =0.1938
即–lg T 2=0.1938, T 2=0.640
(4)A 3= –lg T 3= –lg0.80=0.0969, c 3=2c , 则A 3=A , b 3=b /2
5.010952
6.821008.1069.064333=????==
-c A b εcm
2.钢样中的钛和钒，可以同时用它们的过氧化氢络合物形式测定，1.000g 钢样溶解，发色并稀释至50mL 。如果其中含1.00mg 钛，则在400nm 波长的吸光度为0.269；在460nm 的吸光度为0.134。在同样条件下，1.00mg 钒在400nm 波长的吸光度为0.057；在460nm 为0.091。表中各试样均重1.000g ，最后稀释至50mL 。根据它们的吸光度计算钛和钒的百分含
解：依条件，对钛(Ti)：
269.011)(400=?==
bc a Ti , 134.0)(460=Ti a 对钒(V)：
057.011057.0)
(400=?==bc A a V , 091.0)
(460=V a c =1mg/50mL ，相当于1g 钢样中有1mg 钛或钒．
则根据吸光度的加和性，得到： 0.269c 1 + 0.057c 2=A 400 0.134c 1 + 0.091c 2=A 460
3.取2.00mL 含2mol·L -1NH 3的Cu 2+溶液放入1.00cm 的吸收池中。测得在某一确定波长的吸光度为0.600。然后取0.0100 mol·L -1 CuSO 4溶液1.00mL 添加到第一个吸收池中。再测得的吸光度为0.800。试指出第一个溶液中Cu 2+的浓度为多少？ 解：已知A 1=0.600, A 2=0.800, b =1cm
依条件，有：A 1=εbc x 即 0.600=ε×1×c x
s s s x V V V c V c b
A ++?=ε2 121
0100.021800.0+?+???=x c ε c x =0.00500mol·L -1
4.螫合物+
22CuX 吸收峰波长为575nm ，实验表明，当配位体的初始浓度超过Cu 2+浓度
20倍时，吸光度数值只取决于Cu 2+浓度而与配位体浓度无关。今有两种Cu 2+和X 浓度均己
试求出+
22CuX 的离解常数。
解：(1)A =εb [CuX 2], A =0.675, c =3.10×10-5(CuX 2)
4
510177.21010.3675.0?=?==
-c A b ε
(2)CuX 2=Cu 2+ + 2X -， c (Cu 2+)=5.00×10-5mol·L -1，c (X -)=6.00×10-4 mol·L -1
[CuX 2]=5
1068.110177.2366
.0-?=?=b A mol·L -1
[Cu 2+]=(5.00－1.68)×10-5=3.32×10-5mol·L -1 [X -]=6.00×10-4 －2×1.682×10-5=5.66×10-4 mol·L -1
K 离解=7
524522210
33.61068.1)1066.5(1032.3][]][[-----+?=????=CuX X Cu
5.配制一组溶液，其中铁（II ）的含量相同，各加入7.12?10-4mol·L -1亚铁溶液2.00mL ，
和不同体积的7.12?10-4mol·L -1邻菲罗啉溶液，稀释至25mL 后，用1.00cm 吸收池在510nm
（1）问亚铁-邻菲罗啉络合物的组成是怎样的？ （2）络合物的形成常数是多少？ 解：(1)作A ~c 关系图．
当V L =6mL 时对应的c L /c M 值3:1，即络合物组成为FeL 3． (2)在V L =6mL 时，离解度为
=-=-=
720.0700
.0720.0max 6max A A A a 0.0278
5
410696.52521012.72--?=??=+Fe c mol·L -1
K 形成=17
43533
31028.30278.0)10696.53(0278.01)3()1(]][[][?=???-=?-=-ca ca a c L Fe FeL
或b =1cm, FeL 3的摩尔吸光系数为：
4
4
1026.121012.725720.0?=???==
-c A εmol·L -1
A=0.700时，
5
310
556.511026.1700.0][-?=??=
FeL mol·L -1
此时[Fe
2+
]=5
31014.0][2-?=-+FeL c Fe mol·L -1
[L]=3[Fe 2+]=0.42×10-5mol·L -1(或[L]=c L -3[FeL 3])
于是K 形成＝17
35553
231036.5)1042.0(1014.010556.5]][[][?=????=---+L Fe FeL
6.若透光率读数误差?T =0.0040，计算下列各溶液的普通光度法浓度相对误差：
（1）T =0.204；（2）A =0.195；（3）A =0.280；（4）T =94.4%。
解：ΔT = 0.0040 T T T c c ?=?lg 434
.0
(1)T =0.204
012.00040.0204.0lg 204.0434
.0-=??=?c c
(2)A =0.195 T =0.638
014.00040.0)195.0(638.0434.0-=?-?=?c c
(3)A =0.280 T =0.525
012.00040.0)280.0(525.0434.0-=?-?=?c c
(4)T =94.4%=0.944
073.00040.0944.0lg 944.0434.0-=??=?c c
7.若采用高吸光度示差法，以T ＝80 %的参比溶液调节满标度，题6中哪些溶液可用此
法测定？试分别求出表现透光率T f 及浓度相对误差，并与题6比较。
解：
)lg(434.0s f f f
T T T T c c ?=? T s =0.80，(4)不能用示差光度法测定． (1)T =0.204, T r =0.204/0.80=0.255
0099.00040.0204.0lg 255.0434.0-=??=?c c
(2)T =0.638, T r =0.7975
011.00040.0638.0lg 7975.0434.0-=??=?c c
(3)T =0.525, T r =0.656
0095.00040.0525.0lg 656.0434.0-=??=?c c
与6题比较，利用示差法，提高了测定结果的准确度。
8.镉的某种络合物，它的摩尔吸光系数为2.00?104 ,用于分析一组水溶液中镉的浓度，浓度范围为0.5?10-4mol·L -1~1.00?10-4mol·L -1，光度计配有1.00cm 吸收池。仪器透光率读数误差为0.004，这一误差与T 的数值无关。
（1）测得的吸光度和透光率将在什么范围? （2）对于Cd 2+浓度为0.50?10-4mol·L -1和1.5?10-4mol·L -1的试液，由于仪器读Cd 2+数误差而引起结果的相对误差是多少？
（3）如果（2）中的溶液稀释5倍后再测定，则结果的相对误差是多少? （4）如果用Cd 2+浓度为0.45?10-4mol·L -1溶液校正仪器达满刻度（T =100），以进行示差测定，则（2）中溶液由于仪器读数误差而引起结果的相对误差是多少？ 解：ΔT = 0.0040, ε=2.00?104L·mol -1·cm -1, b =1cm (1)A =εbc
A 1=εbc 1=2.00?104?1?0.5?10-4=1.00 T 1=0.100
A 2=εbc 2=2.00?104?1?1?10-4=2.00 T 2=0.010
即测得的吸光度范围为1.00~2.00，透光度范围为0.010~0.100． (2)对于c =0.50?10-4mol·L -1，A 1=1. 00, T 1=0.10
017.00040.010.0lg 10.0434
.0-=??=?c c
对于c =1.50?10-4mol·L -1
，A 3=3.00 T 3=0.0010
58.00040.00010.0lg 0010.0434
.0-=??=?c c
(3) 对于c 1=0.10?10-4mol·L -1
，A 1=0.200, T 1=0.631
014.00040.0200.0631.0434
.011-=??-=?c c
对于c 2=0.30?10-4mol·L -1
，A 2=0.600, T 2=0.251
012.00040.0600.0251.0434.022-=??-=?c c (4) c s =0.45?10-4mol·L -1
, A =εbc =0.90, T s =0.126
T r 1=0.10/0.126=0.794
0022.00040.010.0lg 794.0434
.011-=??=?c c
T r 2=0.0010/0.126=0.00794
073.00040.00010.0lg 00794.0434
.022-=??=?c c 9.有两种异构休，α-异构体的吸收峰在228nm(ε =14 000)，而β-异构体吸收峰在
296nm(ε=11 000)。试指出这两种异构体分别属于下面结构中的哪一种？
CH 3CH 3
CH CH CO CH 3
CH 3 结构Ⅰ
CH 3CH 3
CH CH CO CH 3CH 3 解：共轭体系，吸收峰向长波长方向移动，因此结构I 为β-异构体，结构II 为α-异构体．
10.已知丙酮的正己烷溶液的两个吸收峰138nm 和279nm ，分别属于n→π*和π→π*。试
计算n 、π、π*轨道的能量差，分别以电子伏特（eV ）和焦/摩尔（J·mol －
1）为单位。 解：π→π*, λ1=138nm; n→π*, λ2=279nm ；1eV=1. 602×10-19J (1) π→π*能量差
18
9
8
341111044.110138100.310626.6/---?=????===λhc hv E J
以J·mol -1表示，为Nhc /λ1=8.69×105J·mol -1
以eV 表示，为99.810602.11044.119
18
=??--eV
(2) n→π*能量差
19
9
8
342221012.710279100.310626.6/---?=????===λhc hv E J
以J·mol -1表示，为Nhc /λ2=4.29×105J·mol -1
以eV 表示，为4.44eV
(3) n→π能量差
E 3=E 1-E 2＝8.99-4.44=4.55eV(7.12×10-19J) 即4.40×105J·mol -1
11.假定滴定反应为A ＋B →C 。B 是滴定剂，根据下述条件，给出表示分光光度滴定过程的曲线图，（1）A 和C 是无色物质，B 是吸光物质；（2）A 和B 是吸光物质，C 是无色物质；（3）A 是吸光物质，B 和C 是无色物质（分光光度滴定曲线：以吸光度为纵坐标，
以滴定剂体积为横标作图）。
解：
结构Ⅱ
12.试说明和比较下列术语
复合光和单色光单色器和色散元件棱镜dθ/dλdθ/d n d n / dλ
荧光激发光谱和荧光发射光谱辐射跃迁和非辐射跃迁红移和紫移
复合光和单色光一束具有多种波长的光称为复合光，具有单一波长的光称为单色光．单色器和色散元件单色器是一种能将辐射分解成它的各成分波长，并能从中分出任一所需部分的仪器部件。单色器有一个棱镜或光栅色散元件。
棱镜dθ/dλ
指棱镜的角色散率，是指两条波长相差dλ的光线被棱镜色散后所分开的角度dθ。
dθ/d n――表示作为棱镜材料折射率函数的θ的变化。
d n / dλ――表示折射率随波长的变化。
荧光激发光谱和荧光发射光谱改变激发光波长，在荧光最强的波长处测量荧光强度的变化，作激发光波长与荧光强度的关系曲线，可得到激发光谱，激发光谱实质上就是荧光物质的吸收光谱。保持激发光波长和强度不变，测量不同波长处荧光强度的分布，作荧光波长与荧光强度的关系曲线，可得到荧光光谱或称发射光谱。
辐射跃迁和非辐射跃迁一个分子的电子能态的激发包含了电子从基态跃迁到激发态的任一振动能态，处在激发态的分子是不稳定的，在返回低能级的过程中产生辐射，称为辐射跃迁，不产生辐射，则称为非辐射跃迁．
红移和紫移在分子中引入的一些基团或受到其它外界因素影响，吸收峰向长波方向(红移)或短波方向(蓝移)移动的现象。
13.试举例说明生色团和助色团。
答：分子中含有非键或π键的电子体系，能吸收外来辐射时并引起π–π*和n–π*跃迁，可产生此类跃迁或吸收的结构单元，称为生色团。主要的生色团有–C=O、–N=N–、–N=O等。
含有孤对电子(非键电子对)，可使生色团吸收峰向长波方向移动并提高吸收强度的一些官能团，称之为助色团，如–OH、–OR、–NHR、–SH、–Cl、–Br、–I等。
14.试比较双光束和双波长分光光度法在仪器结构上有何不同，双波长分光光度法的原理是什么？
答：(1) 双光束分光光度计，在单色器的后面放置一切光器，将光分为两路强度相同的两部分，分别通过参比和样品溶液测定。
双波长分光光度计，将同一光源发出的辐射通过两个单独调节的单色器，产生两条不同波长的光，分别进行测定。
(2)由于双波长分光光度计采用统一光源，调节仪器使两波长处光强度相等，则两波长处吸光度之差为ΔA= Aλ2–Aλ1 = (ελ2–ελ1)bc
即输出信号ΔA浓度c成正比．消除了参比溶液和样品溶液组成不同带来的误差。
15.与紫外分光光度计比较，荧光分光光度计有何不同。
答：光源：激发光源强度比吸收测量中的光源强度大。
单色器：两个单色器，激发单色器和发射单色器。
检测器：荧光强度很弱，检测器有较高的灵敏度。
试样池：荧光分析中要求用石英材料。
由于荧光强度与透过光强度相比小得多，在测量荧光时必须严格消除透过光的影响，在测量荧光计的仪器中，是在与入射光和透过光垂直的方向上来测量荧光。
（荧光光度计有两个单色器，且入射光路与检测系统的光路垂直。）
第四章 红外分光光光度法(书后习题参考答案)
1．CO 的红外光谱在2 170cm -1处有一振动吸收峰．问 （1）CO 键的力常数是多少？
（2）14CO 的对应峰应在多少波数处发生吸收？
解：碳原子的质量23
2310
0.210022.612--?=?=
C m g
氧原子的质量23
23
106.210022.616
--?=?=O m g
(1) ζ =2071cm -1
O C O C m m m m k c ?+=
)(21πσ 23
46
2102
10)6.22(106.22)217010314.32()2(--?+???????=+=O C O C m m m m c k σπ =18.6×105 dyn·cm -1=18.6N·cm -1
(厘米克秒制) (2)14CO
23
2310
3.210022.614-?=?=
C m g
2071106.23.210)6.23.2(106.1810314.32146
23
510≈???+??????=--σcm -1
或O C O C O C O C m m m m m m m m +???+=1212141412σσ ζ =2080cm -1
2．已知C―H 键的力常数为5N/cm ，试计算C―H 键伸展振动的吸收峰在何波数？若将氘（D ）置换H ，C―D 键的振动吸收峰为多少波数． 解：C-H 键：k =5N·cm -1=5.0×105dyn·cm -1 碳原子的质量：m C =2.0×10-23g,
氢原子的质量：2323
1017.010022.61
--?=?=
H m g
氘原子的质量： 23
2310
34.010022.62--?=?=D m g
依
2121)(21m m m m k c ?+=
πσ得
29961017.00.210)17.00.2(10510314.32146
23
510≈???+??????=--σcm -1
21991034.00.210)34.00.2(10510314.32146
23
510≈???+??????=--σcm -1
3．指出以下振动在红外光谱中是活性的还是非活性的 分 子 振 动 （1）CH 3一CH 3 C―C 伸缩振动 （2）CH 3一CC13 C―C 伸缩振动 （3）SO 2 对称伸缩振动 （4）CH 2=CH 2 C―H 伸缩振动
C C
H H
（5）CH 2=CH 2 C―H 伸缩振动
C C
H H
（6）CH 2=CH 2 CH 2摆动
C C
H H
H
H
（7）CH 2=CH 2 CH 2扭曲振动
C C
H H
H
H
解：非红外活性：(1), (5), (7) 红外活性：(2), (4), (6), (8)
4．下面三个图形（图4-20）分别为二甲苯的三种异构体的红外光谱图。请说明各个图形分别属于何种异构体（邻、间、对位）？并指明图中主要吸收峰的来源。 解：分别为间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯
主要吸收峰来源：苯环骨架振动，1700cm -1~2000cm -1
C-H 面外弯曲振动，650~900cm -1
5．有一种苯的氯化物在900~660cm -1区域没有吸收峰，它的可能结构是什么？ 答：C 6Cl 6 (六六六)
6．图4-21是由组成为C 3H 6O 的纯液体获得的红外谱图，试推断这种化合物的结构。
答：丙酮 O
CH 3-C-CH 3
7．下面两个化合物的红外光谱有何不同？
（a ）
CH 2－NH 2 (b) CH 3－C －N(CH 3)2O
答：红外光谱不同点：
(a)3300cm -1，N-H 伸缩振动（宽且强），CH 2-伸缩振动峰，
苯环骨架振动峰(1600cm -1
附近)，一取代指纹峰(770~730, 710~690cm -1)
(b)1680cm -1, C=O 强伸缩振动峰，甲基的伸缩振动峰(2928cm -1)
8．某化合物分子式为C 5H 8O ，有下面的红外吸收带：3 020 ，2 900，1 690和1 620 cm -1；在紫外区，它的吸收峰在227nm 处（ =104）。试提出一个结构，并说明它是否是唯一可能的结构。
答：O
CH 3-C-CH=CH-CH 3，否．
9. 下面两个化合物中哪一个νC=O 吸收带出现在较高频率，为什么？
(a)
CHO (b) CHO －(CH 3)2N 答：(a)化合物的羰基吸收带出现在较高频率．
N 原子提供孤对电子，与苯环、C=O 形成大π键，中介效应．
10. 举例说明分子的基本振动形式。 答：
CO 2和H 2O 的振动模式
11. 试说明产生红外吸收的条件是什么?
答：(1)必要条件：振动或转动时会引起偶极矩净变化的分子． (2)辐射的频率与分子的固有振动频率相匹配．
12. 试说明什么是基团频率和―指纹区‖？各有什么特点和作用？ 答：组成分子的各种原子基团都有自己的特征红外吸收的频率范围和吸收峰，称这些能用于鉴定原子基团存在并有较高强度的吸收峰为特征峰，其相应的频率称为特征频率或基团频率。
―指纹区‖：在1300 cm -1～600 cm -1（7.7μm~16.7μm ）范围的光谱区，分子构型和结构的微小差别，都可引起吸收峰分布的明显改变。这一区域内的光谱对于分子来说就好像―指纹‖对人一样，具有各自独特的特征。
基团频率：有一定的范围，吸收峰较强，用于鉴定原子基团的存在．
指纹区：分子构型和结构的微小差别，会引起吸收峰分布的明显改变，可用于区分化合物的精细结构．
13. 什么是拉曼散射，Stokes 线和反Stokes 线。
答：一束单色光作用于透明介质时，在透射和反射方向以外出现的光称为散射光。当散射的粒子为分子大小时，发生与入射光频率相同的瑞利（Rayleigh ）散射光，另外在其两侧对称分布有强度较弱的频率不同于入射光的散射光，称之为拉曼（Raman ）光。这种现象称为拉曼散射．其中频率较低的称为斯托克斯（Stokes ）线，频率较高的称为反斯托克斯线 (anti-Stokes)。
14. 下述分子的振动各具有什么活性（红外、拉曼、或两者均有）
（1）O 2的对称伸缩振动； （2）CO 2的不对称伸缩振动； （3）H 2O 的弯曲振动； （4）C 2H 4的弯曲振动。
答： 红外活性 拉曼活性 备 注 (1)O 2的对称伸缩振动 非 是
(2)CO 2的不对称伸缩振动 是 非 (3)H 2O 的弯曲振动 是 是 (4)C 2H 4的扭曲(或弯曲)振动 非 非
第五章
原子发射光谱分析法(书后习题参考答案)
1．从棱镜摄谱仪摄取的光谱上获得下面的数据，从参考点至波长为324.754nm 、 326.233nm 和327.396nm 的谱线的距离依次为0.50,6.42和11.00mm ，参考点至未知谱线的距离为8.51mm ，求未知谱线的波长。
解：λθελd d sin d d ?
=f l
：
o
参考点
0.50
11.00
324.754nm 326.233nm 327.396nm
x
已知
b a x
λλλλ-=
-21
2，于是 b
a x x ?--=λ
λλλ22
764
.326)51.800.11(46.600.11233
.326396.327396.327=-?---=nm
2．一台光谱仪配有6cm 的光栅，光栅刻线数为每厘米6 250条，当用其第一级光谱时，
理论分辨率是多少？理论上需要第几级光谱才能将铁的双线309.990nm 和309.997nm 分辨开？
解：分辨率R =λd λ=Nm (1)m =1, R =6×6250=37500
(2)
8.44284)990.309997.309(2997
.309990.309=-?+==
λλd R
18.1375008
.44284===
N R m
因此，理论上需二级光谱才能将铁的双线分开．
（1（
2）由校正曲线估计溶液A 、B 和C 的铅浓度。 解：(1)下图为R ~c 的关系图
(2)依条件，lg R A=0.246, lg R B=0.133, lg R C=0.0570
于是得到c A=0.237 mg·mL-1, c B=0.324 mg·mL-1, c C=0.401mg·mL-1
4．某一含铅的锡合金试样用电弧光源激发时，摄谱仪的狭缝前放置一旋转阶梯扇板，扇板的每一阶梯所张的角度之比为1:2:4:8:16:32。光谱底片经显影定影干燥后，用测微光度计测量一适当锡谱线的每一阶梯的黑度，由各阶梯所得i0/i值为1.05，1.66，4.68，13.18，37.15和52.5。绘制感光板的乳剂特性曲线，求出反衬度值。
中间四点线性非常好，其回归方程为：S=1.5lg T–0.23, R2=1
所以反衬度为γ=1.5
5．几个锡合金标准样品中的铅含量已由化学分析法测得，将这些锡合金做成电极，拍
Pb Sn
一个未知的锡合金试样用标准试样相同的方法处理。从底片上测得276.1nm锡线的黑度为0.920，而283.3nm铅线的黑度为0.669，问未知试样中铅的百分含量为多少？
解：
S Sn –S Pb = –1.8737 lgPb% –0.3784, R 2=1
样品ΔS=S Sn –S Pb =0.251, 依回归方程计算得到样品中Pb 的含量为Pb%=0.460 （注：lg(I Pb /I Sn )=lg(I Pb /I o ·I o I Sn )=S Sn –S Pb =ΔS ）
6．已知Zn I 213.856 nm 及Zn I 307.590 nm 。其激发能分别为5.77 eV 和4.03 eV ，自发发射跃迁几率分别为6?108 s -1，激发态与基态统计权重的比值（g i ／g 0）均为3，试计算并讨论：
（1）T ＝5 000 K 时，二激发态的原子密度（N 1及N 2）与基态原子密度（N 0）的比值； （2）T ＝2 500K ，5 000K 及10 000 K 时，该二谱线强度比（I 1/I 2）； （3）根据这个计算能得到什么结论？
解：玻尔兹曼公式为：kT E
i i i e g g N N -?=00，30=g g i
(1)T =5000K
6
5000
1038.110602.177.50
1
1064.432319-????-?=?=--e N N
4
50001038.110
602.103.4021062.2319
-????-?=?=-e N N
T =10000K, N 1/N 0=0.0037, N 1/N 2=0.028
通常情况下，等离子体中基态粒子数N 0是该种离子总数的绝大部分． (2) I ij = A ij N i hv ij = A ij N i hc /λij , N i =N i /N 0×N 0, A 1=A 2=6×108s
kT
E E e N N hc N A hc N A I I /)(1
212212*********//-?===λλλλλλ
(ⅰ)T =2500K
4
2500
10380.110602.1)77.503.4(2
11051.4856.213590
.30719
-????-?=?=-e I I
(ⅱ) T =5000K
2
5000
10380.110602.1)77.503.4(211055.2856
.213590.30719
-????-?=?=-e I I
或利用(1)的结果：2
406
2110
55.21062.21064.4856.213590.307---?=?????=N N I I
(ⅲ) T =10000K
191
.0856
.213590.30710000
10380.110602.1)77.503.4(212319
=?=????---e I I
(3)通常激发温度下，基态原子数占绝大部分；
在激发温度恒定时，处于低能态的原子数大于高能态的原子数；
随温度增加，I 1/I 2增大，N /N 0也增大． 7．解释下列名词
电极温度 电弧温度 灵敏线 最后线 共振线 第一共振线 自吸 自蚀 分析线 内标线 均称线对 黑度 黑度换值 反衬度 惰延量 展度 雾翳黑度 答：电极温度――即蒸发温度
电弧温度――即激发温度
灵敏线――元素的灵敏线一般是指强度较大的谱线，通常具有较低的激发电位和较大的跃迁几率。
最后线――由于谱线的强度与样品中元素的浓度有关，因而当元素浓度逐渐减小时，谱线数目相应减少，最后消失的谱线，称为最后线，最后线一般就是最灵敏的谱线。
共振线――由任何激发态跃迁到基态的谱线称为共振线．
第一共振线――而相应于最低激发态与基态之间跃迁产生的辐射称为第一共振线。
自吸――大多数光源的中心部分的温度较高，外层的温度较低，中心部分原子所发射的谱线，会被外层处于基态的同类原子所吸收，结果谱线强度减弱。这种现象称为谱线的自吸收。
自蚀――原子浓度增加有自吸发生时，谱线中心较强处的吸收比边缘部分更显著，这是因为吸收线的宽度比发射线小的缘故，吸收严重时中心的辐射有可能完全被吸收。这是自吸的极端情况，称自蚀。
分析线――在分析元素的谱线中选一根谱线，称为分析线．
内标线――从内标元素的谱线中选一条谱线称为内标线，这两条谱线组成分析线对。
均称线对――分析线和内标线组成分析线对。激发电位和电离电位相等的分析线对称为均称线对．
黑度――谱线变黑的程度简称为黑度，黑度用S表示。谱线的黑度用测微光度计测量，是利用还原银愈多愈不透明的光学性质而测量的。
黑度换值――采用与黑度有关的其他黑度换值代替黑度，使乳剂特性曲线的直线部分向下延长，以扩大曲线的便于利用的直线范围。
反衬度――乳剂特性曲线正常曝光部分，S =γ（lg H–lg H i）= γ lg H–i，式中i为常数项，γ＝tgα是乳剂特性曲线中间直线部分的斜率，表示当曝光量改变时黑度变化的快慢，称为感光板的反衬度．
惰延量――1g H i为直线部分延长线在横轴上的截距；H i称为感光板的惰延量，惰延量的倒数决定了感光板的灵敏度．
展度――乳剂特性曲线所在横轴上的投影b称为感光板的展度，它决定了在定量分析时用这种感光板能分析含量的线性范围的大小．
雾翳黑度――乳剂特性曲线曲线下部与纵轴相交的黑度S0，称为雾翳黑度。
8.光谱分析仪由哪几部分组成，各部分的主要功能是什么？
解：光谱分析仪由光源、分光仪和检测器三部分组成．
光源――提供能量，使物质蒸发和激发．(要求：具有高的灵敏度和好的稳定性)
分光仪――把复合光分解为单色光，即起分光作用．
检测器――进行光谱信号检测，常用检测方法有摄谱法和光电法．摄谱法是用感光板记录光谱信号，光电法是用光电倍增管等元件检测光信号．
9.常用光源有哪几种，它们各有什么特点，在实际工作中应怎样正确选择。
答：火焰、直流电弧、交流电弧、高压电容火花、电感耦合等离子体炬光源.
火焰：最简单的激发光源，至今仍被广泛用于激发电位较低的元素．
直流电弧光源特点：
(1)阳极斑点，使电极头温度高，有利于试样蒸发，龙适用于难挥发元素；
(2)阴极层效应增强微量元素的谱线强度，提高测定灵敏度；
(3)弧焰温度较低，激发能力较差，不利于激发电离电位高的元素；
(4)弧光游移不定，分析结果的再现性差；
(5)弧层较厚，容易产生自吸现象，不适合于高含量定量分析．
直流电弧主要用于矿物和纯物质中痕量杂质的定性、定量分析，不宜用于高含量定量分析和金属、合金分析．
交流电弧光源特点：
(1)弧焰温度比直流电弧稍高，有利于元素的激发；
(2)电极头温度比直流电弧低，不利于难挥发元素的蒸发；
(3)电弧放电稳定，分析结果再现性好；
(4)弧层稍厚，也易产生自吸现象．
交流电弧光源适用于金属、合金定性、定量分析． 高压电容火花光源特点：
(1)电极瞬间温度很高，激发能量大，可激发电离电位高的元素； (2)电极头温度低，不利于元素的蒸发； (3)稳定性好，再现性好；
(4)自吸现象小，适用于高含量元素分析．
电火花光源适用于低熔点金属、合金的分析，高含量元素的分析，难激发元素的分析． 电等离子体源（ICP ）的优点： (1)检出限低，可达10-3~10-4μg·g -1； (2)精密度高，可达≤1%；
(3)基体和第三元素影响小，准确度高；
(4)工作曲线线性范围宽，可达4~5个数量级； (5)光谱背景一般较小，多元素同时测定．
电感耦合等离子体焰光源(ICP)是原子发射光谱分析理想的激发光源．ICP 原子发射光谱分析(ICP-AES)的应用十分广泛，并已成为当今环境科学、材料科学及生命科学等重要领域中各种材料的元素分析的有效方法之一．另外，ICP 与其他分析技术的联用也引人注目．比如，ICP 为原子化器与原子吸收、原子荧光分析联用(ICP-AAS 或ICP-AFS)，ICP 为离子源与质谱联用(ICP-MS)和ICP-AES 为检测器与色谱(气相、液相)联用等．是分析液体试样的最佳光源。
必须针对所分析对象的性质和分析任务的要求，考虑如下几个方面：
①分析元素的性质 首先要考虑待分析元素的挥发性及它们的电离电位大小。对易挥发易电离的元素，如碱金属可以采用火焰光源。对难挥发元素可考虑采用直流电弧光源。对一些难激发的元素，可考虑采用火花光源。以利于这些元素的测定。
②分析元素的含量 低含量元素需有较高的绝对灵敏度，而绝对灵敏度大小决定于激发温度和被测元素进入分析间隙的量，应采用电弧光源。而对高含量的元素，要求测定准确度较高，可采用火花光源。
③试样的形状及性质 对块状金属合金，火花和电弧光源均适合，而对一些导电性差的粉末类样品，则常采用电弧光源。
④光谱定性还是定量分析 定性分析要求灵敏度高，常采用直流电弧。而定量分析要求准确度高一些，常使用稳定性较好的火花光源和交流电弧，但当测定极痕量元素时，常采用灵敏度较高的直流电弧。
选择光源时要考虑一系列问题，有时这些问题是矛盾的，但是只要抓住主要矛盾，从蒸发温度、激发温度和放电稳定性三方面综合考虑，就能得到较理想的效果。
10.实际测得钠原子的第一共振线波长588.994nm 和589.593nm ，求钠原子该两条谱线对应的共振电位是多少？
解：J hc E 199
8
341037.310994.588100.310626.6/---?=????==λ
以eV 表示，为eV 11.21060.11037.319
18
=??--
11.什么叫摄谱仪的线色散率、分辨率及集光本领？它们各与哪些主要因素有关。 答：线色散率是指在焦面上波长相差d λ的二条谱线被分开的距离d l ，用d l /d λ表示。
棱镜摄谱仪：λθελd d sin d d ?
=f l 由此式看出，影响d l /d λ的因素有投影物镜焦距(f )，棱
角的角色散率，光轴与感光板的夹角等．暗箱物镜焦距越长，光轴与感光板夹角越小，棱镜角色散率越大，则线色散率越大。
光栅摄谱仪：θλcos d d d mf l =
由此式看出，影响d l /d λ的因素有光谱级数(m )，投影物镜
焦距(f )，光栅常数(b )及光栅衍射角(θ)，而与波长几乎无关．
d 越小，m 越大，线色散率越大；而增大f 和θ也能增大线色散率，但受到限制．增大
f ，光强会减弱，增大θ，像色散严重．
分辨率指分开相邻谱线的能力．可用下式表示R =λλ
d ，式中λ为两条谱线的平均波长；
d λ为恰好能分辨两条谱线间的波长差．
棱镜摄谱仪R =
λd d n
mb
式中m 为棱镜数目，b 为棱镜底边长度，d n ／d λ为棱镜材料的
色散率。可见，棱镜的数目越多及其底边越长，分辨率越大。已知d n ／d λ与棱镜材料和波长有关，因此，摄谱仪的分辨率也与这些因素有关。对于同一棱镜，在短波长区有较大的分辨率。分辨率与棱镜顶角、暗箱物镜焦距及光轴与感光板的夹角无关，这是与线色散率不同的。棱镜的实际分辨率比理论分辨率稍差。
光栅摄谱仪R ＝λλ
d ＝Nm ，光栅的理论分辨率与光栅的总刻线数和光谱的级次成正比．
集光本领表示摄谱仪光学系统传递辐射能的能力，常用入射于狭缝的光源亮度B 为一单位时，在感光板上所得照度E 来表示。
摄谱仪L =2
)(sin 4f d B E ετπ=式中d /f 为暗箱物镜的相对孔径，η为入射光的辐射通量与
经过一系列棱镜、透镜后透射光辐射通量之比。当棱镜数目增多，棱镜底边增大，或暗箱物
镜焦距增长时，均使透射比η变小，而使集光本领减弱．
12.影响谱线强度的因素是什么，哪些是主要因素。
答： E e AhvN g g I -=02
1
（原子线）
从上式可以看出，影响谱线强度(I )的因素有：
(1)激发电位(E)，I 与E 是负指数关系，E 越大，I 越小； (2)跃迁几率(A)，I 与A 成正比；
(3)统计权重(g 1/g 2)，统计权重是与能级简并度有关的常数，I 与g 1/g 2成正比；
(4)激发温度(T )，T 升高，I 增大，但I 与T 关系往往是曲线关系，谱线各有其最合适的温度，在此温度时，I 最大；
(5)基态原子(N 0)，I 与N 0成正比，由于N 0是元素的浓度(C )决定的，所以在一定条件下，N 0正比于浓度C ，这是光谱定量分析的依据．
假如是离子线，其I 除与上述因素有关外，还与元素的电离电位(V )有关． 13.元素光谱性质与元素周期表之间有什么关系。
答：如同元素的化学性质和物理性质一样，元素的光谱学性质在元素周期表中，也呈现周期性变化：
（1）同一周期的元素，随着原子序数增大，外层价电子数也逐渐增加。因此，光谱越复杂，其谱线强度逐步减弱。
（2）对于主族元素，大部分外层、次外层为s 、p 电子排列，所以，它们的谱线数目较少，谱线强度较大。同一主族元素，由于外层电子数目相同，电子排列相似，故它们的光谱性质很相似。
（3）对于副族元素，内层d 电子数已经饱和的元素，如铜、银、金、锌、镉、汞，由于外层为s 电子排列，谱线简单且强度较大；而对于d 电子数未饱和的铁、钨等元素，因具有外层d 电子排列，谱线较复杂，强度也较弱。
（4）同一元素的离子和原子，由于外层价电子数目不同，它们的离子光谱和原子光谱截然不同。而对于z +n 的n 级离子和原子序数为z 的原子，外层价电子数及排列相同，它们的光谱则很相似。如碳的三级离子光谱、硼的二级离子光谱、铍的一级离子光谱均和锂的原子光谱相似。
（5）对于同一周期的元素，原子序数越大，第一共振电位及电离电位越高，相应第一共振线波长越短。对于同一主族元素，原子序数越大，第一共振电位及电离电位越低，相应的第一共振波长越长。究其原因，可以从价电子的状态来解释：价电子离核越远，数目越少，
受核的作用越小，相应的第一共振电位于电离电位越小，第一共振线波长越长。相反，价电子离核越近，数目越多，受核的作用越大，相应的第一共振电位于电离电位越大，第一共振线波长越短。
14.光谱背景是怎样产生的，有什么影响，怎样消除这种影响。
答：当试样被光源激发时，常常同时发出一些波长范围较宽的连续辐射，形成背景叠加在线光谱上．即光谱背景常常是由于灼热的固体辐射的连续光谱，分子辐射的带光谱，以及分析线旁边很强的扩散线所造成，在光谱分析中谱线通常是叠加在背景之上的。 扣除背景的基本原则是，以谱线加背景的强度减去背景的强度，例如扣除的是分析线的背景，则为强度I 1+I b 减去强度I b ，而不是黑度相减。先测量黑度S 1+b ，由乳剂特性曲线查出其对应的强度的对数1g I 1+b ，从而求出I 1+b 。再在分析线近旁测量出背景的黑度S b ．由乳剂特性曲线查出其对应的强度I b ，因I 1=I 1+b – I b ，即可求出分析线强度I 1，用同样方法，也可
扣除内标线的背景，求出内标线强度I 0，分析线对的强度比01
b b 0b b 1I I I I I I R =
--=
++，应用扣除
背景后的1g R 或换算成?S 进行工作。
从理论上讲，背景会影响分析的准确度应予以扣除．在摄谱法中，因在扣除背景的过程中，要引入附加的误差，故一般不采用扣除背景的方法，而针对背景产生的原因，尽量减弱、抑制背景，或选用不受干扰的谱线进行测定．
15.光谱标样的制备要求有哪些？ 答：（1）选择一套含量不同的分析试样，用不同的化学方法独立测定，以获得可靠数据，作为原始标准。
（2）用不含被测成分的同类物质作为基准物，加入一定量的欲测元素，配制成一系列含量范围的标准试样。
（3）进行岩石、矿物分析时，如找不到不含欲测元素的空矿，可以用人工合成的方法制备基准物，然后加入待测元素，制成一套标准样品。
不论用哪种方法制备光谱标准样品，都必须满足以下条件： （1）标准样品化学成分应极为准确。 （2）标准样品中各成分分布极为均匀。
（3）标准样品的尺寸、形状、热处理过程、物理性能和制造方法应与待测样品相同。 （4）标准样品基体成分应与待测试样相同或尽可能接近。
（5）标准样品要有足够的稳定性，特别是待测元素的含量，应在长时期内保持不变。 16.如何提高光谱分析的灵敏度和准确度。 答：灵敏度
光谱分析中灵敏度的表示，同一般分析化学中采用的表示法类似，即绝对灵敏度（检出限）和相对灵敏度（最低浓度），而更有意义的是绝对灵敏度（检出限），其公式为：
σδ3=e
即检出限近似等于均方误差的三倍。
光谱分析的灵敏度与光源中分析线与背景强度比f b /I I ，谱线的自吸系数b （一般很小）与感光板的反衬度γ、黑度测量误差s σ有关，而且与摄谱仪的集光本领、感光板灵敏度、光源亮度有关。一般说来，分析线与背景强度比越大，谱线自吸系数越小，感光板反衬度越大，黑度测量误差s σ越小，灵敏度就越高；摄谱仪的集光本领越大，感光板的灵敏度越高，光源亮度越大，也能提高灵敏度。
准确度
光谱分析的准确度决定于测定系统中偶然误差和系统误差总和——分析总误差。要提高光谱分析的准确度，要求尽可能降低测定系统的偶然误差和系统误差。
光谱分析偶然误差的来源：
1. 分析试样和标准样品不均匀的误差
2. 光源不稳定的误差
3. 感光板不均匀的误差
4. 分析结果处理的有关误差
而光谱分析的系统误差则有以下几个方面：
1.仪器构件不准确或校正不当的误差，如阶梯减光器
2.仪器本身误差，如狭缝的不当改变
3.光源电路条件变化引起的误差，如电压变化
4.分析试样的组成、物理和化学状态与标准样不一致而引起的误差。
有效减少或消除光谱分析存在的偶然和系统误差是提高光谱分析准确度的有效途径。
消除系统误差和偶然误差．
第六章原子吸收分光光度法(书后习题参考答案) 1．试比较原子吸收分光光度法与紫外-可见分光光度法有哪些异同点？
答：相同点：二者都为吸收光谱，吸收有选择性，主要测量溶液，定量公式：A=kc，仪器结构具有相似性．
不同点：原子吸收光谱法紫外――可见分光光度法
(1) 原子吸收分子吸收
(2) 线性光源连续光源
(3) 吸收线窄，光栅作色散元件吸收带宽，光栅或棱镜作色散元件
(4) 需要原子化装置(吸收池不同)无
(5) 背景常有影响，光源应调制
(6) 定量分析定性分析、定量分析
(7) 干扰较多，检出限较低干扰较少，检出限较低
2．试比较原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法有哪些异同点？
答：相同点：属于原子光谱，对应于原子的外层电子的跃迁；是线光谱，用共振线灵敏度高，均可用于定量分析．
不同点：原子发射光谱法原子吸收光谱法原子荧光光谱法
(1)原理发射原子线和离子线基态原子的吸收自由原子(光致发光)
发射光谱吸收光谱发射光谱
(2)测量信号发射谱线强度吸光度荧光强度
(3)定量公式lgR=lgA + blgc A=kc I f=kc
(4)光源作用不同使样品蒸发和激发线光源产生锐线连续光源或线光源
(5)入射光路和检测光路直线直线直角
(6)谱线数目可用原子线和原子线(少)原子线(少)
离子线(谱线多)
(7)分析对象多元素同时测定单元素单元素、多元素
(8)应用可用作定性分析定量分析定量分析
(9)激发方式光源有原子化装置有原子化装置
(10)色散系统棱镜或光栅光栅可不需要色散装置
(但有滤光装置)
(11)干扰受温度影响严重温度影响较小受散射影响严重
(12)灵敏度高中高
(13)精密度稍差适中适中
3．已知钠蒸气的总压力（原子＋离子）为1.013?l0-3Pa，火焰温度为2 500K时，电离平衡常数（用压力表示）为4.86?l0-4Pa。试计算：
（1）未电离钠原子的分压和电离度;
(2) 加入钾为缓冲剂，电子分压为为1.013?l0-2Pa时未电离的钠原子的分压。
(3) 设其它条件（如温度等）不变，加入钾后的钠原子线发射强度和吸光度的相对变化。
[提示：火焰气态原子行为可近似看成“理想”气体，即p=nkT。火焰气体的电离忽略不计]
解：(1)Na＝＝Na+ + e
a b b
仪器分析试题库
1、在测定20%C 2H 5OH 粘度的实验中，下列说法不正确的是 A ．该实验需在恒温槽内进行是因为液体的粘度与温度关系很大 B ．液体的粘度是指液体的一部分对液体的另一部分流动时表现出来的阻力 C ．测定时必须使用同一支粘度计 D ．粘度计内待测液体的量可以随意加入 2、测定粘度时，粘度计在恒温槽内固定时要注意 A ．保持垂直 B ．保持水平 C ．紧靠恒温槽内壁 D ．可任意放置 3、在测定醋酸溶液的电导率时，使用的电极是 A ．玻璃电极 B ．甘汞电极 C ．铂黑电极 D ．光亮电极 4、在测定醋酸溶液的电导率时，测量频率需调到( ) A ．低周档 B ．高周档 C ．×102档 D ．×103 档 5、在电动势的测定中，检流计主要用来检测( ) A ．电桥两端电压 B ．流过电桥的电流大小 C ．电流对消是否完全 D ．电压对消是否完全 6、在电动势的测定中盐桥的主要作用是( ) A ．减小液体的接界电势 B ．增加液体的接界电势 C ．减小液体的不对称电势 D ．增加液体的不对称电势 7、在测量电池电动势的实验中，下列说法不正确的是( ) A ．可逆电池的电动势不能直接用指针式伏特计来测量 B ．在铜—锌电池中，铜为正极 C ．在甘汞—锌电池中，锌为负极 D ．在甘汞—铜电池中，甘汞为正极 8、在H 2O 2分解反应动力学方程式的建立实验中，如果以()t V V -∞lg 对t 作图得一直线则 ( ) A ．无法验证是几级反应 B ．可验证是一级反应 C ．可验证是二级反应 D ．可验证是三级反应 9、在摩尔气体常数的测定中，所用锌片( ) A ．称量后必须用砂纸擦去表面氧化膜 B ．称量前必须用砂纸擦去表面氧化膜 C ．称量后必须用纸擦净表面 D ．称量前必须用纸擦净表面 10、在摩尔气体常数的测定中，量气管液面下降的同时，下移水平管，保持水平管水面大致与量气管水面在同一水平位置，主要是为了 ( ) A ．防止压力的增大造成漏气
第二章 电化学分析法 6.计算[OH –] = 0.05 mol/L ，p(O2)=1.0×103 Pa 时，氧电极的电极电势，已知O2 +2H2O+4e= 4OH –，φθ=0.40 V 。 解：根据能斯特方程 ()ln (Re )RT a Ox nF a d θ??=+ 代入数据计算得?=0.438V 7. 试从有关电对的电极电势，如?θ（Sn2+/Sn ）、?θ（Sn4+/Sn2+）及?θ（O2/H2O ），说明为什么常在SnCl2溶液加入少量纯锡粒以防止Sn2+被空气中的氧所氧化？ 答：?θ值较大的电对中的氧化态物质能和?θ值较小的电对中的还原态物质反应。所以在SnCl2溶液加入少量纯锡粒以防止Sn2+被空气中的氧所氧化\ 11. 下述电池中溶液，pH = 9.18时，测得电动势为0.418 V ，若换一个未知溶液,测得电动势为0.312 V ，计算未知溶液的pH 值 玻璃电极)(H x s a a 或+饱和甘汞电极 答：根据pH 的实用定义公式:F /RT .E E 3032s x pHs pHx -+=, 代入数据得PH=7.39 12. 将ClO4－离子选择性电极插入50.00 mL 某高氯酸盐待测溶液，与饱和甘汞电极(为负极)组成电池，测得电动势为358.7 mV ；加入 1.00 mL 、0.0500 mol ／L NaClO4标准溶液后，电动势变成346.1 mV 。求待测溶液中ClO4－浓度。 答：根据 /0.059(101)s s x n E x c V c V ±?=-，代入数据 Cx=1.50?10-3mol/L 第五章 气相色谱分析法 6.当下述参数改变时: (1)增大分配比,(2) 流动相速度增加, (3)减小相比, (4) 提高柱温,是否会使色谱峰变窄?为什么? 答:(1)保留时间延长,峰形变宽； (2)保留时间缩短,峰形变窄； (3)保留时间延长,峰形变宽； (4)保留时间缩短,峰形变窄。 11. 分析某种试样时，两个组分的相对保留值r21=1.11, 柱的有效塔板高度H=1mm ，需要多长的色谱柱才能完全分离？ 解：根据公式 2121212111(()r r R r r --= 得L=3.67 m
《仪器分析》模拟考试试题（1） 一、填空题：（每空1分，共20分） 1．按被作用物质的本质可分为__分子___光谱和___原子__光谱。 2．色谱分析中有两相，其中一相称为__流动相__，另一相称为__固定相__，各组分就在两相之间进行分离。 3．在气相色谱分析中用热导池作检测器时，宜采用_ H2_作载气，氢火焰离子化检测器进行检测时，宜用_ N2__作载气。 4．在色谱分析中，用两峰间的距离来表示柱子的_选择性_，两峰间距离越__大__，则柱子的_选择性__越好，组分在固液两相上的_热力学_性质相差越大。 5．红外光谱图有两种表示方法，一种是_透过率谱图_，另一种是__吸光度谱图__。 6．红外光谱法主要研究振动中有__偶极矩___变化的化合物，因此，除了__单分子_和_同核分子___等外，几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。 7．原子发射光谱是由_电热能对气态原子外层电子的激发_跃迁产生的，线光谱的形成原因是__原子、离子外层电子产生的跃迁____。 8．影响有色络合物的摩尔吸收系数的因素是__入射光的波长___。 9．多组分分光光度法可用解联立方程的方法求得各组分的含量，这是基于__各组分在同一波长下吸光度有加合性_。 10．原子吸收光谱是由__气态物质中基态原子的外层电子___的跃迁而产生的。 二、选择题：（每小题2分，共40分） （ A ）1. 分子中电子跃迁的能量相当于 A紫外/可见光B近红外光 C微波D无线电波 （ D ）2. 在气相色谱法中，用于定量的参数是 A. 保留时间 B. 相对保留值 C. 半峰宽 D. 峰面积 （ B ）3. 在气相色谱法中，调整保留值实际上反映了哪些部分分子间的相互作用 A. 组分与载气 B. 组分与固定相 C. 组分与组分 D. 载气与固定相 （ A ）4. 在气相色谱中，直接表征组分在固定相中停留时间长短的保留参数是 A. 调整保留时间 B. 死时间
南京工业大学仪器分析重点 第2章气相色谱分析 一．选择题 1.在气相色谱分析中, 用于定性分析的参数是( ) A 保留值 B 峰面积 C 分离度 D 半峰宽 2. 在气相色谱分析中, 用于定量分析的参数是( ) A 保留时间 B 保留体积 C 半峰宽 D 峰面积 3. 使用热导池检测器时, 应选用下列哪种气体作载气, 其效果最好？( ) A H2 B He C Ar D N2 4. 热导池检测器是一种( ) A 浓度型检测器 B 质量型检测器 C 只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器 D 只对含硫、磷化合物有响应的检测器 5. 使用氢火焰离子化检测器, 选用下列哪种气体作载气最合适？( ) A H2 B He C Ar D N2 6、色谱法分离混合物的可能性决定于试样混合物在固定相中（）的差别。 A. 沸点差， B. 温度差， C. 吸光度， D. 分配系数。 7、选择固定液时，一般根据（）原则。 A. 沸点高低， B. 熔点高低， C. 相似相溶， D. 化学稳定性。 8、相对保留值是指某组分2与某组分1的（）。 A. 调整保留值之比， B. 死时间之比， C. 保留时间之比， D. 保留体积之比。 9、气相色谱定量分析时（）要求进样量特别准确。 A.内标法； B.外标法； C.面积归一法。 10、理论塔板数反映了（）。 A.分离度； B. 分配系数；C．保留值；D．柱的效能。 11、下列气相色谱仪的检测器中，属于质量型检测器的是（） A．热导池和氢焰离子化检测器； B．火焰光度和氢焰离子化检测器； C．热导池和电子捕获检测器；D．火焰光度和电子捕获检测器。 12、在气-液色谱中，为了改变色谱柱的选择性，主要可进行如下哪种（些）操作？（） A. 改变固定相的种类 B. 改变载气的种类和流速 C. 改变色谱柱的柱温 D. （A）、（B）和（C） 13、进行色谱分析时，进样时间过长会导致半峰宽（）。 A. 没有变化， B. 变宽， C. 变窄， D. 不成线性 14、在气液色谱中，色谱柱的使用上限温度取决于（） A.样品中沸点最高组分的沸点， B.样品中各组分沸点的平均值。 C.固定液的沸点。 D.固定液的最高使用温度 15、分配系数与下列哪些因素有关（） A.与温度有关； B.与柱压有关； C.与气、液相体积有关； D.与组分、固定液的热力学性质有
高效液相色谱习题及参考答案 一、单项选择题 1. 在液相色谱法中，按分离原理分类，液固色谱法属于（）。 A、分配色谱法 B、排阻色谱法 C、离子交换色谱法 D、吸附色谱法 2. 在高效液相色谱流程中，试样混合物在（）中被分离。 A、检测器 B、记录器 C、色谱柱 D、进样器 3. 液相色谱流动相过滤必须使用何种粒径的过滤膜？ A、0.5μm B、0.45μm C、0.6μm D、0.55μm 4. 在液相色谱中，为了改变色谱柱的选择性，可以进行如下哪些操作？ A、改变流动相的种类或柱子 B、改变固定相的种类或柱长 C、改变固定相的种类和流动相的种类 D、改变填料的粒度和柱长 5. 一般评价烷基键合相色谱柱时所用的流动相为（） A、甲醇/水（83/17） B、甲醇/水（57/43） C、正庚烷/异丙醇（93/7） D、乙腈/水（1.5/98.5） 6. 下列用于高效液相色谱的检测器，（）检测器不能使用梯度洗脱。 A、紫外检测器 B、荧光检测器
C、蒸发光散射检测器 D、示差折光检测器 7. 在高效液相色谱中，色谱柱的长度一般在（）范围内。 A 、10～30cm B、20～50m C 、1～2m D、2～5m 8. 在液相色谱中, 某组分的保留值大小实际反映了哪些部分的分子间作用力（） A、组分与流动相 B、组分与固定相 C、组分与流动相和固定相 D、组分与组分 9. 在液相色谱中，为了改变柱子的选择性，可以进行（）的操作 A、改变柱长 B、改变填料粒度 C、改变流动相或固定相种类 D、改变流动相的流速 10. 液相色谱中通用型检测器是（） A、紫外吸收检测器 B、示差折光检测器 C、热导池检测器 D、氢焰检测器 11. 在环保分析中，常常要监测水中多环芳烃，如用高效液相色谱分析，应选用下述哪种检波器 A、荧光检测器 B、示差折光检测器 C、电导检测器 D、吸收检测器 12. 在液相色谱法中，提高柱效最有效的途径是（） A、提高柱温 B、降低板高 C、降低流动相流速 D、减小填料粒度 13. 在液相色谱中，不会显著影响分离效果的是（） A、改变固定相种类 B、改变流动相流速
仪器分析练习题及答案 第2章气相色谱分析 一．选择题 1.在气相色谱分析中, 用于定性分析的参数是 ( ) A 保留值 B 峰面积 C 分离度 D 半峰宽 2. 在气相色谱分析中, 用于定量分析的参数是 ( ) A 保留时间 B 保留体积 C 半峰宽 D 峰面积 3. 使用热导池检测器时, 应选用下列哪种气体作载气, 其效果最好？ ( ) A H2 B He C Ar D N2 4. 热导池检测器是一种 ( ) A 浓度型检测器 B 质量型检测器 C 只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器 D 只对含硫、磷化合物有响应的检测器 5. 使用氢火焰离子化检测器, 选用下列哪种气体作载气最合适？ ( ) A H2 B He C Ar D N2 6、色谱法分离混合物的可能性决定于试样混合物在固定相中（）的差别。 A. 沸点差， B. 温度差， C. 吸光度， D. 分配系数。 7、选择固定液时，一般根据（）原则。 A. 沸点高低， B. 熔点高低， C. 相似相溶， D. 化学稳定性。 8、相对保留值是指某组分2与某组分1的（）。 A. 调整保留值之比， B. 死时间之比， C. 保留时间之比， D. 保留体积之比。 9、气相色谱定量分析时（）要求进样量特别准确。 A.内标法； B.外标法； C.面积归一法。 10、理论塔板数反映了（）。 A.分离度； B. 分配系数； C．保留值； D．柱的效能。 11、下列气相色谱仪的检测器中，属于质量型检测器的是（） A．热导池和氢焰离子化检测器；B．火焰光度和氢焰离子化检测器； C．热导池和电子捕获检测器； D．火焰光度和电子捕获检测器。 12、在气-液色谱中，为了改变色谱柱的选择性，主要可进行如下哪种（些）操作？（） A. 改变固定相的种类 B. 改变载气的种类和流速 C. 改变色谱柱的柱温 D. （A）、（B）和（C） 13、进行色谱分析时，进样时间过长会导致半峰宽（）。 A. 没有变化， B. 变宽， C. 变窄， D. 不成线性 14、在气液色谱中，色谱柱的使用上限温度取决于（） A.样品中沸点最高组分的沸点， B.样品中各组分沸点的平均值。 C.固定液的沸点。 D.固定液的最高使用温度 15、分配系数与下列哪些因素有关（）
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33-浓度的库仑滴定中, 滴定剂是2_。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24_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(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（Ⅰ），（Ⅱ），（Ⅲ）和2（Ⅳ）中，羧基伸 缩振动频率大小顺序 为： ( 3 )
1、试述“仪器分析”是怎样的一类分析方法有何特点大致分哪几类具体应用最广的是哪两 类 2、光谱法的仪器通常由哪几部分组成它们的作用是什么 光谱法的仪器由光源、单色器、样品容器、检测器和读出器件五部分组成。作用略。 3、请按照能量递增和波长递增的顺序，分别排列下列电磁辐射区：红外线，无线电波，可 见光，紫外光，X射线，微波。 能量递增顺序：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X射线。 波长递增顺序：X射线、紫外光、可见光、红外线、微波、无线电波。 4、解释名词电磁辐射电磁波谱发射光谱吸收光谱荧光光谱原子光谱 分子光谱特征谱线 电磁辐射――电磁辐射是一种以巨大速度通过空间传播的光量子流，它即有波动性，又具有粒子性． 电磁波谱――将电磁辐射按波长顺序排列，便得到电子波谱．电子波谱无确定的上下限，实际上它包括了波长或能量的无限范围． 发射光谱――原来处于激发态的粒子回到低能级或基态时，往往会发射电磁辐射，这样产生的光谱为发射光谱． 吸收光谱――物质对辐射选择性吸收而得到的原子或分子光谱称为吸收光谱． 荧光光谱――在某些情形下，激发态原子或分子可能先通过无辐射跃迁过渡到较低激发态，然后再以辐射跃迁的形式过渡到基态，或者直接以辐射跃迁的形式过渡到基态。通过这种方式获得的光谱，称为荧光光谱． 原子光谱――由原子能级之间跃迁产生的光谱称为原子光谱． 分子光谱――由分子能级跃迁产生的光谱称为分子光谱． 特征谱线――由于不同元素的原子结构不同（核外电子能级不同），其共振线也因此各有其特征。元素的共振线，亦称为特征谱线。
5、解释名词：灵敏线共振线第一共振线 共振线――由任何激发态跃迁到基态的谱线称为共振线． 主共振线――由第一激发态回到基态所产生的谱线；通常是最灵敏线、最后线 灵敏线――元素的灵敏线一般是指强度较大的谱线，通常具有较低的激发电位和较大的跃迁几率。 AAS 解释下列名词：多普勒变宽、谱线轮廓、光谱通带、释放剂、峰值吸收积分吸收锐线光源多普勒变宽――又称为热变宽，它是发射原子热运动的结果，主要是发射体朝向或背向观察器运动时，观测器所接收到的频率变高或变低，于是出现谱线变宽。 谱线轮廓――是谱线强度随波长（或频率）分布的曲线。 光谱通带――仪器出射狭缝所能通过的谱线宽度。 释放剂――当欲测元素和干扰元素在火焰中形成稳定的化合物时，加入另一种物质，使与干扰元素化合，生成更稳定或更难挥发的化合物，从而使待测元素从干扰元素的化合物中释放出来，这种加入的物质称为释放剂。 峰值吸收――采用发射线半宽度比吸收线半宽度小得多且发射线的中心与吸收线中心一致的锐线光源，测出峰值吸收系数，来代替测量积分吸收系数的方法。 6、试比较原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法有哪些异同点 答：相同点：属于原子光谱，对应于原子的外层电子的跃迁；是线光谱，用共振线灵敏度高，均可用于定量分析． 不同点：原子发射光谱法原子吸收光谱法原子荧光光谱法 (1)原理发射原子线和离子线基态原子的吸收自由原子(光致发光) 发射光谱吸收光谱发射光谱 (2)测量信号发射谱线强度吸光度荧光强度 (3)定量公式lgR=lgA + blgc A=kc If=kc (4)光源作用不同使样品蒸发和激发线光源产生锐线连续光源或线光源
环境仪器分析考试卷A-----考前必看
东华大学2011----2012学年第2学期期末试题A卷 踏实学习，弘扬正气；诚信做人，诚实考试；作弊可耻，后果自负。 课程名称环境仪器分析使用专业环境科学09级 班级________________姓名________________学号 ______________ 一、单项选择题（20分，每题2分） 1.光谱分析法与其他分析法的不同点在于光谱分析法涉及到（）。 A 试样通常需要预处理以消除干扰组分 B 光电效应 C 复杂组分的分离和两相分配 D 辐射光与试样间的相互作用与能级的跃迁 2. ICP光源高温的产生是由于（）。 A 气体燃烧 B 气体放电 C 电极放电 D 电火花 3. 原子发射光谱中，与光谱强度无关的因素是（）。 A 跃迁能级间的能量差 B 高能级上的原子数 C 跃迁几率 D 蒸发温度
4 用原子吸收光谱法测定钙时，加入EDTA是为了消除下述（）的干扰。 A 磷酸 B 硫酸 C 镁 D 钾 5. 用原子吸收分光光度法测定铅时，以0.1 mg/L铅的标 准溶液测得吸光度为0.27，测定20次的标准偏差为 0.018，其检出限为（）。 A 10 μg/L B 20 μg/L C 15 μg/L D 5μg/L 6. 用原子吸收分光光度法测定铜的灵敏度为0.04 mg L- 1/1%，当试样质量分数约为0.1%,配制25ml溶液应称取 （）试样？ A 0.10 g B 0.015 g C 0.18 g D 0.020 g 第1页 注意：填写内容不要超出以上格式,第二页的边距和第一页 一样 出题人(签名)__________ 室负责人(签名)_________
《仪器分析》期末考试试题 及答案 一、单项选择题（每小题1分，共15分） 1．在一定柱长条件下, 某一组分色谱峰的宽窄主要取决于组分在色谱柱中的( ) A: 保留值 B: 扩散速度 C: 分配系数 D: 容量因子 2. 衡量色谱柱选择性的指标是( ) A: 理论塔板数 B: 容量因子 C: 相对保留值 D: 分配系数 3. 不同类型的有机化合物, 在极性吸附剂上的保留顺序是( ) A: 饱和烃、烯烃、芳烃、醚 B: 醚、烯烃、芳烃、饱和烃 C: 烯烃、醚、饱和烃、芳烃 D: 醚、芳烃、烯烃、饱和烃 4．在正相色谱中，若适当增大流动相极性, 则：（） A:样品的k降低，t R降低 B: 样品的k增加，t R增加 C: 相邻组分的α增加 D: 对α基本无影响 5．在发射光谱中进行谱线检查时，通常采取与标准光谱比较的方法来确定谱线位置，通常作为标准的是（） A: 铁谱 B: 铜谱 C: 碳谱 D: 氢谱 6．不能采用原子发射光谱分析的物质是（） A: 碱金属和碱土金属 B: 稀土金属 C: 有机物和大部分的非金属元素 D: 过渡金属 7. 严重影响经典极谱分析检测下限的因素是（） A: 电解电流 B: 扩散电流 C: 极限电流 D: 充电电流 8. 氢化物原子化法和冷原子原子化法可分别测定（） A: 碱金属元素和稀土元素 B: 碱金属和碱土金属元素 C: Hg和As D: As和 Hg 9. 铜离子选择性电极测定含Cu2+、Cu(NH3)22+、Cu(NH3)42+的溶液，测得的活度为（） 的活度。 A: Cu2+ B: Cu(NH3)22+ C: Cu(NH3)42+ D: 三种离子之和 10. 若在溶液中含有下列浓度的离子，以Pt为电极进行电解，首先在阴极上析出的是（）
1. 仪器分析法的主要特点是（D ） A. 分析速度快但重现性低，样品用量少但选择性不高 B. 灵敏度高但重现性低，选择性高但样品用量大 C. 分析速度快，灵敏度高，重现性好，样品用量少，准确度高 D. 分析速度快，灵敏度高，重现性好，样品用量少，选择性高 2. 仪器分析法的主要不足是（B ） A. 样品用量大 B. 相对误差大 C. 选择性差 D.重现性低 3. 下列方法不属于光分析法的是( D ) A. 原子吸收分析法 B. 原子发射分析法 C. 核磁共振分析法 D. 质谱分析法 4. 不属于电分析法的是( D ) A. 伏安分析法 B. 电位分析法 C. 永停滴定法 D. 毛细管电泳分析法 5. Ag-AgCl参比电极的电极电位取决于电极内部溶液中的( B )。 A. Ag+活度 B. C1－活度 C. AgCl活度 D.Ag+和C1－活度之和 6. 玻璃电极使用前，需要( C )。 A. 在酸性溶液中浸泡1 h B. 在碱性溶液中浸泡1 h C. 在水溶液中浸泡24 h D. 测量的pH不同，浸泡溶液不同 7. 根据氟离子选择电极的膜电位和内参比电极来分析，其电极的内充液中一定含有( A )。 A. 一定浓度的F－和Cl－ B. 一定浓度的H+ C. 一定浓度的F－和H+ D. 一定浓度的Cl－和H+ 8. 测量pH时，需要用标准pH溶液定位，这是为了( D )。 A. 避免产生酸差 B. 避免产生碱差 C. 消除温度的影响 D. 消除不对称电位和液接电位的影响 9. 玻璃电极不包括( C )。 A. Ag-AgCl内参比电极 B. 一定浓度的HCl溶液 C. 饱和KCl溶液 D. 玻璃膜 10. 测量溶液pH通常所使用的两支电极为( A )。 A. 玻璃电极和饱和甘汞电极 B. 玻璃电极和Ag-AgCl电极 C. 玻璃电极和标准甘汞电极 D. 饱和甘汞电极和Ag-AgCl电极 11. 液接电位的产生是由于( B )。 A. 两种溶液接触前带有电荷 B. 两种溶液中离子扩散速度不同所产生的 C. 电极电位对溶液作用的结果 D. 溶液表面张力不同所致 12. 离子选择性电极多用于测定低价离子，这是由于( A )。 A. 高价离子测定带来的测定误差较大 B. 低价离子选择性电极容易制造 C. 目前不能生产高价离子选择性电极 D. 低价离子选择性电极的选择性好 13. 电位滴定中，通常采用( C )方法来确定滴定终点体积。 A. 标准曲线法 B. 指示剂法 C. 二阶微商法 D. 标准加入法 14. 离子选择电极的电极选择性系数可以用来估计( B )。 A. 电极的检测极限 B. 共存离子的干扰 C. 二者均有 D. 电极的响应时间 15. 用电位滴定法测定水样中的C1－浓度时，可以选用的指示电极为( C )。 A. Pt电极 B. Au电极 C. Ag电极 D. Zn电极 16. 用pH玻璃电极测定pH为13的试液，pH的测定值与实际值的关系为( B )。 A. 测定值大于实际值 B. 测定值小于实际值 C. 二者相等 D. 不确定 17. 用pH玻璃电极测定pH为0.5的试液，pH的测定值与实际值的关系为( A )。 A. 测定值大于实际值 B. 测定值小于实际值 C. 二者相等 D. 不确定 18. 用pH玻璃电极为指示电极，以0.2000 mol/L NaOH溶液滴定0.02000 m/learning/CourseImports/yycj/cr325/Data/FONT>苯甲酸溶液。从滴定曲线上求得终点时pH = 8.22，二分之一终点时溶液的pH = 4.18，则苯甲酸的Ka为( B )。 A. 6.0×10－9 B. 6.6××10－5 C. 6.6××10－9 D. 数据少无法确定 19. 当金属插人其金属盐溶液时，金属表面和溶液界面间会形成双电层，所以产生了电位差。此电位差为( B )。 A. 液接电位 B. 电极电位 C. 电动势 D. 膜电位 20. 测定溶液pH时，用标准缓冲溶液进行校正的主要目的是消除（ C ）。 A．不对称电位B．液接电位 C．不对称电位和液接电位D．温度 21. 用离子选择性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（ A ）。
环境监测部分课后习题答案 第一章绪论 一、名词解释 1、环境监测：环境监测是通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量或环境污染程度及其变化趋势。 2、特定目的的环境监测：特定目的的环境监测又称为特例监测，是具有某些特定目的或用途的环境监测。 3、环境标准：为了保证人群健康，防治环境污染，促使生态良性循环，合理利用资源，促进经济发展，根据环境保护法和相关规定，对有关环境的各项工作所做的相关规定。 4、环境优先监测：对环境优先污染物（对众多有毒污染物进行分级排队，从中筛选出潜在危害性大，在环境中出现频率高的污染物作为监测和控制对象。这一过程就是数学上的优先过程，经过优先选择的污染物称环境优先污染物）进行的环境监测，称为环境优先监测。 二、简答思考 1、环境监测的主要目的是什么？ 答：环境监测的主要目的可归纳为以下四点： ①、根据环境质量标准，评价环境质量 ②、根据污染物特点、分布情况和环境条件，追踪污染源，研究和提供污染变化 趋势，为实现监督管理、控制污染提供依据。 ③、收集环境本底数据，积累长期监测资料。为研究环境容量，实施总量控制、 目标管理、预测预报环境质量提供数据。 ④、为保护人类健康、保护环境、合理使用自然资源、制定环境法规、标准规划 等服务。 2、环境监测技术有哪些？并简述其发展趋势。 答：（1）环境监测技术包括采样技术、测试技术和数据处理技术。以下以测试技术为主说明其类型。 环境监测的测试技术包括以下两种： ①、化学物理技术：对环境样品中污染物的成分分析及其结构与状态的分析多 采用化学分析方法和仪器分析方法。仪器分析则是以物理和物理化学方法为基础的分析方法。 ②、生物技术：生物技术是利用动植物在污染环境中所产生的各种反应信息来 判断环境质量的方法。生物监测技术包括测定生物体内污染物含量，观察生物在环境中受伤害所表现的症状，通过测定生物的生理化学反应，生物群落结构和种类变化等，来判断环境质量。 （2）环境监测技术的发展趋势可归纳为以下三点： ①、新技术不断应用到监测技术中，新技术的应用使环境监测的精确度、覆盖面积、监测能力得以提升。 ②、连续自动检测，数据传送与处理的计算机化的研究应用发展很快，使得环境监测的质量控制和质量保证工作提高。 ③、小型便携式、简易快捷式的监测技术发展，使得环境监测能快速适应各种条
第一章、绪论 一、选择题 1、利用电流-电压特性进行分析的相应分析方法是（C） A、点位分析法 B、电导法 C、极谱分析法 D、库仑法 2、利用两相间分配的分析方法是（D） A、光学分析法 B、电化学分析法 C、热分析法 D、色谱分析法 3、下列哪种分析方法是以散射光谱为基础的？（D） A、原子发射光谱 B、X荧光光谱法 C、原子吸收光谱 D、拉曼光谱法 4、下列分析方法中，哪一个不属于电化学分析法？（D） A、电导分析法 B、极谱法 C、色谱法 D、伏安法 5、仪器分析与化学分析比较，其灵敏度一般（A） A、比化学分析高 B、比化学分析低 C、相差不大 D、不能判断 6、仪器分析与化学分析比较，其准确度一般（B） A、比化学分析高 B、比化学分析低 C、相差不大 D、不能判断 7、仪器分析法与化学分析法比较，其优点是（ACDE） A、灵敏度高 B、准确度高 C、速度快 D、易自动化 E、选择性高 8、下列分析方法中，属于光学分析法的是（AB） A、发射光谱法 B、分光光度法 C、电位分析法 D、气相色谱法 E、极谱法 9、对某种物质进行分析，选择分析法时应考虑的因素有（ABCDE） A、分析结果要求的准确度 B、分析结果要求的精确度 C、具有的设备条件 D、成本核算 E、工作人员工作经验
10、仪器分析的发展趋势是（ABCDE） A、仪器结构的改善 B、计算机化 C、多机连用 D、新仪器分析法 E、自动化 二、填空题 1、仪器分析法是以测量物质的物理性质为基础的分析方法。 2、仪器分析具有简便、快捷、灵敏，易于实现自动操作等特点。 3、测量物质试液的电化学性质及其变化来进行分析的方法称电化学分析法。 4、属于电化学分析法的有电导分析法、电位分析法、极谱、电解、库伦分析法。 5、光学分析法是一类重要的仪器分析法。它主要根据物质发射和吸收电磁波以及物质与电磁辐射的相互作用来进行分析。 三、名词解释 1、化学分析是基于化学反应和它的计量关系来确定被测物质组成和含量的一类分析方法。 2、仪器分析是基于测量某些物质的物理性质或物理化学性质、参数及其变化来确定被测物质组成与含量的一类分析方法。 四、简答题 1、定量分析方法的评定指标有哪些？ 答：精密度、准确度、检出限、灵敏度、标准曲线的线性范围等指标。 2、检出限的定义及意义？ 答：定义，某一方法在给定的置信水平上能够检出被测物质的最小浓
气相色谱分析 一．选择题 1.在气相色谱分析中, 用于定性分析的参数是( ) A 保留值 B 峰面积 C 分离度 D 半峰宽 2. 在气相色谱分析中, 用于定量分析的参数是( ) A 保留时间 B 保留体积 C 半峰宽 D 峰面积 3. 使用热导池检测器时, 应选用下列哪种气体作载气, 其效果最好？( ) A H2 B He C Ar D N2 4. 热导池检测器是一种( ) A 浓度型检测器 B 质量型检测器 C 只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器 D 只对含硫、磷化合物有响应的检测器 5. 使用氢火焰离子化检测器, 选用下列哪种气体作载气最合适？( ) A H2 B He C Ar D N2 6、色谱法分离混合物的可能性决定于试样混合物在固定相中（）的差别。 A. 沸点差， B. 温度差， C. 吸光度， D. 分配系数。 7、选择固定液时，一般根据（）原则。 A. 沸点高低， B. 熔点高低， C. 相似相溶， D. 化学稳定性。 8、相对保留值是指某组分2与某组分1的（）。 A. 调整保留值之比， B. 死时间之比， C. 保留时间之比， D. 保留体积之比。 9、气相色谱定量分析时（）要求进样量特别准确。 A.内标法； B.外标法； C.面积归一法。 10、理论塔板数反映了（）。 A.分离度； B. 分配系数；C．保留值；D．柱的效能。 11、下列气相色谱仪的检测器中，属于质量型检测器的是（） A．热导池和氢焰离子化检测器； B．火焰光度和氢焰离子化检测器； C．热导池和电子捕获检测器；D．火焰光度和电子捕获检测器。 12、在气-液色谱中，为了改变色谱柱的选择性，主要可进行如下哪种（些）操作？（） A. 改变固定相的种类 B. 改变载气的种类和流速 C. 改变色谱柱的柱温 D. （A）、（B）和（C） 13、进行色谱分析时，进样时间过长会导致半峰宽（）。 A. 没有变化， B. 变宽， C. 变窄， D. 不成线性 14、在气液色谱中，色谱柱的使用上限温度取决于（） A.样品中沸点最高组分的沸点， B.样品中各组分沸点的平均值。 C.固定液的沸点。 D.固定液的最高使用温度 15、分配系数与下列哪些因素有关（） A.与温度有关； B.与柱压有关； C.与气、液相体积有关； D.与组分、固定液的热力学性质有关。 二、填空题 1.在一定温度下, 采用非极性固定液，用气-液色谱分离同系物有机化合物, ____________先流出色谱柱,
[ 环境监测部分课后习题答案 第一章绪论 一、名词解释 1、环境监测：环境监测是通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量或环境污染程度及其变化趋势。 2、特定目的的环境监测：特定目的的环境监测又称为特例监测，是具有某些特定目的或用途的环境监测。 3、环境标准：为了保证人群健康，防治环境污染，促使生态良性循环，合理利用资源，促进经济发展，根据环境保护法和相关规定，对有关环境的各项工作所做的相关规定。 4、环境优先监测：对环境优先污染物（对众多有毒污染物进行分级排队，从中筛选出潜在危害性大，在环境中出现频率高的污染物作为监测和控制对象。这一过程就是数学上的优先过程，经过优先选择的污染物称环境优先污染物）进行的环境监测，称为环境优先监测。 ￥ 二、简答思考 1、环境监测的主要目的是什么 答：环境监测的主要目的可归纳为以下四点： ①、根据环境质量标准，评价环境质量 ②、根据污染物特点、分布情况和环境条件，追踪污染源，研究和提供污染变化 趋势，为实现监督管理、控制污染提供依据。 ③、收集环境本底数据，积累长期监测资料。为研究环境容量，实施总量控制、 目标管理、预测预报环境质量提供数据。 ④、为保护人类健康、保护环境、合理使用自然资源、制定环境法规、标准规划 等服务。 2、环境监测技术有哪些并简述其发展趋势。 | 答：（1）环境监测技术包括采样技术、测试技术和数据处理技术。以下以测试技术为主说明其类型。 环境监测的测试技术包括以下两种： ①、化学物理技术：对环境样品中污染物的成分分析及其结构与状态的分析多 采用化学分析方法和仪器分析方法。仪器分析则是以物理和物理化学方法为基础的分析方法。 ②、生物技术：生物技术是利用动植物在污染环境中所产生的各种反应信息来 判断环境质量的方法。生物监测技术包括测定生物体内污染物含量，观察生物在环境中受伤害所表现的症状，通过测定生物的生理化学反应，生物群落结构和种类变化等，来判断环境质量。 （2）环境监测技术的发展趋势可归纳为以下三点： ①、新技术不断应用到监测技术中，新技术的应用使环境监测的精确度、覆盖面积、监测能力得以提升。 ②、连续自动检测，数据传送与处理的计算机化的研究应用发展很快，使得环境
1 生活饮用水方法标准GB/在无机离子分析需要的分析仪器和样品前处理技术原理及技术特点 根据 GB/《生活饮用水标准检验方法·无机非金属指标》内容，可以知道，各种指标的检验方法有分光光度法，离子色谱法，容量法及比色法等，其中我们最常用的是离子色谱法。 离子色谱法是将改进后的电导检测器安装在离子交换树脂柱的后面，以连续检测色谱分离的离子的方法。具有迅速、连续、高效、灵敏等优点。 所需仪器：离子色谱仪。离子色谱仪的典型结构由输液泵、进样阀、色谱柱、抑制柱、检测器和数据处理系统组成。 大概流程：泵液-进样-分离-检测（抑制）-记录。 前处理方法： (1)膜处理法：滤膜或砂芯处理法 滤膜过滤样品是离子色谱分析最通用的水溶液样品前处理方法，一般如果样品含颗粒态的样品时，可以通过或μm微孔滤膜过滤后直接进样。只能用于离线样品处理，去除颗粒态不溶性物质，无法去除极小颗粒或有机大分子可溶性化合物和金属水溶性离子。滤膜或砂芯中均会含有一定量的无机阴、阳离子，这类离子的存在对水溶液中痕量的阴、阳离子分析会产生干扰，影响测定的准确性。(2)固相萃取法 固相萃取是发生在流动相和固定相之间的物理过程。固相萃取也是基于分析物与样品基质在固定相上分配和吸附性质的不同来进行分离的。分析物要么被牢固地吸附在固定相上,要么在固定相上根本就没有保留。前者不仅用于基质干扰的消除,而且也用于分析物的富集;后者只用于消除基质影响。如同高效液相色谱,用于固相萃取中的很多固定相都是在硅胶上键合了其它基团制成的。 原理：固相萃取主要通过目标物与吸附剂之间的疏水作用，离子交换作用，物理吸附作用等作用力来保留和吸附的。 固相萃取分别利用反相、离子交换、螯合树脂等多种手段进行，从而萃取手段上也可以利用常规的固相萃取法和固相微萃取法。 (3)分解处理法 对于固体样品，首先需要将样品转化为溶液，然后再进行分析。我们测定得到酸根的含量，实际上对应着该固体化合物酸所对应的元素中得有形态的含量总和。而且如何将样品分解，对应元素的酸如何吸收，是离子色谱处理固体样品的关键。 (4)浸出法 对于固定样品，有时测定时并一定是非金属的总含量，而需要测定特定阴、阳离子的水的溶出形态，或者在一定条件下的形态特征，这就需要我们选择合适的浸出方法，即不破坏样品中的离子形态，又能够得到高的回收率。分为：普通水浸出法，直接蒸馏法。 实例：GB/T 5750?生活饮用水标准检验方法?中离子色谱法应用 此方法适合于氟化物，氯化物，硝酸盐和硫酸盐的测定。 分析步骤： 1.开启离子色谱仪：参照说明书，调节淋洗液及再生液流速，使仪器达平衡，并指示稳定的基线。 2.校准：根据所用的量程，将混合阴离子标准溶液及两次等比稀释的三种不同浓度标准溶液，依次注入进样系统。将峰值或峰面积绘制工作曲线。 3.样品的分析 预处理：将水样经μm滤膜过滤去除混浊物质。对硬度高的水样，必要时，可先经过阳离子交换树脂柱，然后再经μm滤膜过滤。对含有机物水样可先经过C18柱过滤去除。 将预处理后的水样注入色谱仪进样系统，记录峰高峰面积。
仪器分析习题答案 P28 2. 用双硫腙光度法测定Pb 2+。Pb 2+的浓度为0.08 mg /50mL ，用2 cm 吸收池在520 nm 下测得T=53%，求ε。 解： 1 143 1078.11000 50 2.2071008.0253100lg ---???=?????==cm mol L A εε 4. 取钢试样1.00 g ，溶解于酸中，将其中锰氧化成高锰酸盐，准确配制成250 mL ，测得其吸光度为131000.1--??L mol 4KMnO 溶液的吸光度的1.5倍。计算钢中锰的百分含量。 解： 设高锰酸钾的浓度为x c ，得下列方程 % 06.2%1001 10002501024.8%1024.894.54105.1105.15.110121231 33=????=??=??=??==??=-------W L g W L mol c bc A b A Mn x x εε 7. 异丙叉丙酮有两种异构体：333)(CH CO CH CH C CH --=-及3232)(CH CO CH CH C CH ---=。它们的紫外吸收光谱为：（a ）最大吸收波长 在235 nm 处，1112000--??mL mol L ＝ε；（b ）220 nm 以后没有强吸收。如何根据这两个光谱来判断上述异构体？试说明理由。 解：如果体系存在共轭体系，则其最大吸收波长的位置应比非共轭体系红移，并且其摩尔吸光系数较大，有强吸收，因此判断如果符合条件（1）的，就是CH 3－C （CH 3）＝CH －CO －CH 3 9.其m ax λ的顺序为：（2）＞（1）＞（3） 因为（2）中存在共轭体系，而（1）（3）中只有双键没有共轭体系，但（1）中有两个双键，而（3）中只有一个。 P47 9. 以Mg 作为内标测定某合金中Pb 的含量，实验数据如下：
仪器分析期末考试题及参考答案 一、填空题（共20分，1分/题） 1、测定溶液pH时，先用pH=6.84的标准缓冲溶液对仪器“定位”，然后调节“斜率”。 2、Ag-AgCl参比电极的电极电位取决于电极内部溶液中的Cl-浓度。 3、摩尔吸光系数与吸光物质的性质、入射光波长、溶液的温度和溶剂等因素有关，而与溶液浓度及液层厚度无关。 4、分光光度分析中，当吸光度A＝ 0.434 时，测量的相对误差最小。 5、原子吸收光谱法中的物理干扰可用标准加入法方法消除。 6、产生1％吸收时对应的待测元素的浓度称为特征浓度。 7、气相色谱常用检测器中，属于质量敏感型检测器的有 FID和FPD 。 8、影响热导检测器灵敏度的最主要因素是桥电流。 9、每次新安装了色谱柱后，为了使固定液牢固及除去固定液中易挥发的成分应对色谱柱进行老化处理。 10、反相键合相色谱法常用的流动相主体是水。 11、梯度洗脱可分为高压梯度和低压梯度。 12、正相分配色谱可用于分析极性化合物样品，被分离组分分子极性越强，在柱中停留的时间越长。 13、傅立叶变换红外光谱仪的核心部件是迈克尔逊干涉仪。 14、中红外区可大致分为特征谱带区和指纹区。 二、单选题（共20分，2分/题） 1、下列方法中可用于确定电位滴定法滴定终点的方法是（A） A.二阶微商法 B.外标法 C.内标法 D.二点校正法 2、pH玻璃电极在使用前，应在蒸馏水中浸泡（B） A. 12小时 B. 24小时 C.数分钟 D.数秒种 3、摩尔吸光系数很大，则说明（C） A.该物质的浓度很大 B.光通过该物质溶液的光程长 C.该物质对某波长光的吸收能力强 D.测定该物质的方法的灵敏度低 4、校准曲线的斜率常因温度、试剂、仪器条件的变化而变化。在测定样品
作业 第三章原子吸收 1、原子吸收分光光度计的单色器倒线色散率为16?·mm-1，欲测定Si 2516.1? 的吸收值，为了消除多重线Si 2514.3?和Si 2519.2?的干扰，应采取什么措施？ 2、硒的共振线在196.0 nm，今欲测人发中硒，应采用何种火焰，并说明理由。 3、分析矿石中的锆，应选用何种火焰，并说明理由。 4,如何用氘灯校正背景，此法尚存在什么？ 5,简述塞曼效应扣除背景的原理。 6、何谓双线法校正背景？
第四章原子发射光谱法 1、光谱定性分析时，为什么要用哈特曼光阑？ 2、对一个试样量很小的未知试样，而又必须进行多元素测定时，应选用下列哪 种方法？ （1）顺序扫描式光电直读 （2）原子吸收光谱法 （3）摄谱法原子发射光谱法 （4）多道光电直读光谱法 3、分析下列试样应选用什么光源？ （1）矿石中定性、半定量 （2）合金中的铜（质量分数：～x％） （3）钢中的锰（质量分数：0.0x％～0.x％） （4）污水中的Cr、Mn、Fe、V、Ti（质量分数：10－6～x％） 4、分析下列试样应选用什么类型的光谱仪？ （1）矿石的定性、定量分析 （2）高纯Y 2O 3 中的稀土元素 （3）卤水中的微量铷和铯 5、欲测定下述物质，应选用哪一种原子光谱法？并说明理由。（1）血清中的锌和镉(Zn 2ug/mL,Cd 0.003 ug/mL) （2）鱼肉中汞的测定（x ug/mL） （3）水中砷的测定（0.x ug/mL） （4）矿石中La、Ce、Pr和Sm的测定（0.00x％～0.x％）（5）废水中Fe、Mn、Al、Ni、Co和Cr的测定（10－6～10－3）6、什么是内标？为什么要采用内标分析？