一、单选题
1. 相对化学分析法，仪器分析法的主要不足是（）
A.样品用量大
B.相对误差大
C.选择性差
D.分析速度慢
2．提高分析仪器性能的关键是（）
A.提高仪器的灵敏度
B.降低仪器噪音
C.提高仪器的信噪比
D.提高仪器自动化程度
3. 与本底信号不同，空白信号的产生原因是（）
A.仪器周围磁场的干扰所致
B.溶剂的干扰所引起的
C.仪器随机噪音的存在
D.试样中除待测组分外的其它组分的干扰
4. 下列哪种方法不属于非光谱法（）
A.折射法
B.红外光谱法
C.光散射法
D.旋光法
5. 下列哪种光谱是由原子内层电子能级跃迁而获得（）
A.原子光谱
B.分子光谱
C.X射线能谱
D.γ射线能谱
6. 下列哪种电磁辐射的能量最大而且适用于核能级跃迁（）
A.红外光
B.紫外光
C.γ射线
D.X射线
7. 光子的能量取决于下列哪种因素（）
A.光的强度
B.光的频率
C.光源的功率
D.光的速度
8. 在一定波长范围内，通常可认为光栅的色散率随波长的增大而（）
A.增加
B.减小
C.不变
D.不确定
9. 在紫外光区测定时，吸收池材料应选择（）
A.玻璃
B.透明塑料
C.石英
D.溴化钾
10. 可用于紫外和可见区的连续光源是（）
A.氘灯
B.碘钨灯
C.氙灯
D.碳硅棒
11. 真空紫外区所指的波长范围是（）
A.200~400 nm
B.400~800 nm
C.800~2500 nm
D.10~200 nm
12. 频率v=1015 Hz的电磁辐射属于下列哪一种光谱区（）
A.红外区
B.可见区
C.紫外区
D.微波区
13. 同一光栅，二级光谱的色散率与一级光谱的色散率比值是（）
A.2
B.1
C.0.5
D.2
14. 分析仪器的本底信号是指（）
A.没有试样时，仪器产生的信号
B.试样中无待测组分时仪器产生的信号
C.试样中待测组分所产生的信号
D.待测组分的标准物质所产生的信号
15. 对仪器灵敏度和检出限之间关系描述不正确的是（）
A.灵敏度高则检出限必然低
B.灵敏度和检出限之间不存在必然联系
C.由于噪音的存在，单纯灵敏度高并不能保证检出限低
D.减小仪器噪音是提高仪器灵敏度和降低检出限的前提
二、填空题
1. 传播方向及能量（波长）均发生改变的散射是________________。
2. 请按要求分别对下列电磁辐射区进行排列（红外、无线电波、可见光、紫外、X射线、微波）
能量递增：_____________________________________________________________________________ 波长递减：_____________________________________________________________________________
3. 请对下列单位进行换算：
a. 150 pm X射线的波数（cm-1）：________________；
b. 670.7 nm Li线的频率（Hz）：______________
c. 3300 cm-1波数的波长：______________________；
d. Na 588.995 nm相应的能量（eV）：__________
4. 近紫外区的波长范围是_____________________；可见区的波长范围是______________________；中红外区的波数范围是_________________________。
5. 光谱仪或分光光度计通常包括基本单元有______________________________________________。
6. 紫外区最常用的连续光源是________________；可见区最常用的连续光源是________________；红外光区最常用的连续光源是__________________________________。
7. 若光栅的宽度为5.00 mm，每mm刻有720条刻线，那么光栅的第一级光谱的分辨率为__________；对波数为1000 cm-1的红外光，光栅能分辨的最小波长差为___________________________________。
8. 已知某原子吸收分光光度计的倒线色散率为2 nm/mm。若欲将元素钾的两条特征谱线404.4 nm和404.7 nm分开，出射狭缝宽度应小于________________。
三、简答题
1. 仪器分析中灵敏度的概念是什么？通常用什么来表征？检出限的定义是什么？通常如何测定？
灵敏度与检测限之间关系如何？
2. 试评价一下中阶梯分光系统与普通闪耀光栅有什么不同？
3. 使用单道检测器（光电管、光电倍增管）和多道检测器（二极管阵列、电荷转移器件）的光谱仪
在记录光谱图（即信号随波长的改变）时有什么本质的区别
四、计算题
1. 采用火焰发射光谱法分析试样中的铅含量，根据系列标准试样的浓度及所测信号可得以下校正方程（相关数据略）：R=1.12w Pb+0.312；式中w Pb为铅的含量，单位是μg?g-1；R是测定铅发射线的相对强度（即测量信号）。又对不同铅浓度的标准试样进行多次平行测定，数据如下表：
试计算该方法的：（1）校正灵敏度；（2）在Pb浓度为1.00 μg?g-1和10.0 μg?g-1时的分析灵敏度；（3）检出限。
2. 在火焰原子吸收分光光度计上，以0.02 mg?L-1标准钠溶液（近空白溶液）与去离子水（目的是清洗管路以进行下次测定）交替连续测定12次，测得钠溶液的吸光度A（即仪器测定信号）的平均值为0.157，标准偏差s为1.17?10-3，求该原子吸收分光光度计对钠的检测限。
3. 一束多色光射入含1750条?mm-1刻线的光栅，光束对于光栅法线的入射角为48.0?，试计算衍射角为20?和-11.2?的光的波长是多少？
4. 有一光栅，当波长为500 nm的光以60?入射时，其一级光谱的衍射角-40?，试问该光栅的刻线密度为多少？
5．采用磺基水杨酸分光光度光度法测定水样中的微量铁，铁标准储备溶液是由0.6448 g的铁铵钒Fe
NH
(
?（分子量为482.22）溶于水，再定容到500.0 mL配制成的。测定时采用单H
SO
12
O
)
4
4
2
2
标对照法，即先吸取待测试样5.00 mL，稀释到250.0 mL；再吸取该稀释液2.00 mL和2.00 mL铁标准储备试样分别置于2个50.0 mL容量瓶中，然后在相同条件下显色定容，并在相同的测定条件下测得吸光度A（仪器相应信号）为0.450和0.480，试计算试样中铁的含量（以g?L-1表示）（已知A=k?c Fe；M Fe=55.85）
6. 用火焰原子吸收光谱法分析某试样中微量Cu的含量，称取试样0.500 g，溶解后定容到100 mL 容量瓶中作为试样溶液。分析溶液的配制及测量的吸光度A如下表所示（用0.1 mol?L-1的HNO3定容），计算试样中Cu的质量分数（%）。（已知A=k?c Cu；）
7. 用原子吸收光谱法测定废液中Cd2+的质量浓度。从废液排放口准确量取水样100.0 mL，经适当酸化处理后，准确加入10.00 mL甲基异丁酮（MIBK）溶液萃取浓缩，然后在Cd2+的特征吸收谱线228.8 nm下测定，得吸光度值A为0.182；在相同测定条件下，所得Cd2+标准系列的吸光度数值如下表：
试求出该厂废液中Cd2+的质量浓度（以mg?L-1表示），并判断是否符合国家规定的Cd2+排放标准（<0.1 mg?L-1）
8. 用冷原子吸收光谱法测定排放废水中的微量汞，分别吸取试液10.00 mL置于一组25 mL的容量瓶中，加入不同体积的标准汞溶液（质量浓度为0.400 mg?L-1）后稀释至刻度，然后在相同仪器条件下测得吸光度A如下：
在相同条件下做空白试验得吸光度A=0.015。（空白信号应该怎么处理？）。计算每升水样中汞的质量浓度（用μg?L-1表示）
一、选择题
第2题：灵敏度越高，仪器噪音越低，即信噪越大，表示仪器性能越好。
第3题：本底信号指仪器自身的噪音（不可消除）；空白信号指试样中除待测组分外的其它组分的响应（理论上可以通过选择适当的空白溶液予以扣除）
第8题：光栅光谱通常被称为“均排光谱”，因此可认为其色散率在一定波长范围内为常数 二、填空题
1. 拉曼（Raman ）散射
2. 无线电波<微波<红外光<可见光<紫外光
3. 6.67?107 cm -1；
4.47?1014 Hz ；3.03 μm ；2.11 ev 4. 200~400 nm ；400~800 nm ；400~4000 cm -1
5. 光源、单色器、样品池、检测器、读出器件
6. 氘灯；碘钨灯；Nerst 灯和碳硅棒
7. 3600；2.8 nm
8. 0.15 mm
第7题：R=5?720=3600；?λ=λ/R=10-3 cm/3600=2.8 nm 第8题：W=S/D=（404.7-404.4）/2=0.15 mm 三、问答题
1. 灵敏度指待测组分浓度（或量）改变时所引起仪器信号的改变，反映了仪器或方法识别微小浓度或含量变化的能力，该值越大，仪器或方法的灵敏度越高，IUPAC 推荐使用“校正灵敏度”或者“校正曲线斜率”作为衡量灵敏度高低的标准。检出限指在已知置信水平下，可以检测到的待测物的最小质量或浓度。通常的测定方法为：测定空白样品（或浓度接近空白值）的响应20-30次，求其标准偏差b s ，则检测限()k /s K m c b DL DL ?=（其中K 为常数，置信度为95%时，该值等于3，k 为该方法的校正灵敏度）。高灵敏度是保证低检出限的前提，但是同时需要仪器自身的噪音（本底信号）也要小。
2. 中阶梯光栅较普通光栅刻槽密度低、但刻槽深度大。由于增大了闪耀角并利用了高光谱级次，因此分辨性能较普通光栅高很多，但同时也导致谱线重叠现象严重，必须采用一个辅助色散元件（棱镜或光栅）在与谱线色散正交的方向将不同级次的重叠谱线分开，因此在焦面上形成一个二维色散图像，通常与电荷转移器件（如CCD 或CID ）等平面多道检测器配合使用。
3. 单道检测器（光电管或光电倍增管等）在某一时刻只能检测某一波长“单色光”的信号，在绘制光谱图时，需按波长顺序使“单色光”依次通过出射狭缝进入检测器被检测（即“扫描”过程），完成一张光谱图的绘制需要一定的时间；而使用多道检测器（二极管阵列、电荷转移器件）是则不需要出射狭缝，只要将其置于单色器的焦面上，分光后不同波长的光会被所对应的感光单元同时检测，因此可在极短的时间内（0.1~1 s ）获得整个光谱信息，这为追踪化学反应过程及快速反应的研究提供了极为方便的手段。 四、计算题
1. （1）校正灵敏度即为校正曲线（也称标准曲线）的斜率，因此等于1.12（g ?μg -1） （2）浓度为1.00 μg ?g -1时的分析灵敏度=1.12/0.15=7.5（g ?μg -1） 浓度为10.00 μg ?g -1时的分析灵敏度=1.12/0.025=45（g ?μg -1） （3）检出限（以空白式样的数据计算）()1DL g g 02
2.012
.10082
.03k s 3Pb c -?μ=?==
2. ()13
DL L g 47.002
.0/157.01017.13c /A s 3k s 3Na c --?μ=??===
3. 已知：d=1/1750=5.71?10-7 m ；对于一级光谱有：λ=θ+α)sin sin (d 当θ =20?时，λ=621 nm ；当θ =-11.2?时，λ=314 nm ；
4. 根据λ=θ+α)sin sin (d ?N=1/d=446条/mm
5. 依题意可得：
1-Fe )(Fe L g 150.05000
.022.48085
.556448.0M V
M m c ?=??=
??=铁铵钒铁铵钒标准贮备液
1)e F L g 03.7150
.0/480.0450
.000.50.250c -?=?=
（待测试样） 6. 依题可知空白信号=0.010；试样信号=0.150-0.10=0.140；试样加标后信号=0.375-0.10=0.365 设试样处理为溶液时Cu 的含量为ρCu ，则存在以下关系式：
00
.2500
.500.100.5k 365.0A 00
.2500.5k 140.0A Cu Cu
?+ρ??
==ρ??==+标准
试样试样
可解得ρCu =0.622 mg ?L -1；可求出Cu 的质量分数为：
%
0124.0500.01000
.0w Cu Cu =?ρ=
7. 校正方程：A=0.523c Cd ；相关系数：R=0.99996
ρCd /mg.L
依题：11Cd L mg 01.0L mg 035.00
.10000
.10523.0182.0--?
ρ废液中，因此符合国家排放标准。（原废水液由100.0 mL 被浓缩至10.00 mL 后测定，因此要除以浓缩倍数） 8. 将所测标准加入系列的信号减去空白信号，得下表，然后作图：
校正方程：A=0.150VHg+0.057；相关系数：R=0.9993
V Hg /mL
标准加入法是绝对不可能过原点的，除非试样中不含待测组分！ 每升水样中汞的质量浓度=
1L g 2.1500
.100
.1000400.010001150.0057.0-?μ=??? 式中：0.057/0.150是指与10.00 mL 废水含汞量相当的标准溶液（mL ），除以1000是将其转化为L ，再乘以0.400，即可得10.00 mL 废水中所含汞的质量（mg ），在乘以100倍即可得1 L 废水中所含汞的质量（mg ），即为废水中汞的含量（mg/L ）
本题也可以将标准系列的浓度求出，建立吸光度-浓度的标准加入曲线，反向延长线与浓度轴交点的横坐标的绝对值即为10.00 mL 废水稀释到25.00 mL 后的浓度，该值乘以稀释倍数（2.5）, 即为废水中汞的含量（mg/L ）。