质谱法习题集和答案解析2

质谱一、选择题1. 在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压固定时，若逐渐增加磁场强度H，对具有不同质荷比的正离子，其通过狭缝的顺序如何变化？（2）（1）从大到小（2）从小到大（3）无规律（4）不变2. 含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为（2）（1）偶数（2）奇数（3）不一定（4）决定于电子数3. 二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为（3）（1）1∶1∶1（2）2∶1∶1（3）1∶2∶1（4）1∶1∶24. 在丁酮质谱中，质荷比为29的碎片离子是发生了（2）（1）α-裂解（2）I-裂解（3）重排裂解（4）γ-H迁移5. 在通常的质谱条件下，下列哪个碎片峰不可能出现（3）（1）M+2（2）M-2（3）M-8（4）M-18二、解答及解析题1.样品分子在质谱仪中发生的断裂过程，会形成具有单位正电荷而质荷比（m/z）不同的正离子，当其通过磁场时的动量如何随质荷比的不同而改变？其在磁场的偏转度如何随质荷比的不同而改变？答：根据公式m/z=B2R2/2E可知，m/z越大，动量越大。

m/z值越大，偏转度越小。

2.带有电荷为e、质量为m的正离子，在加速电场中被电位V所加速，其速度达υ，若离子的位能(eV）与动能（mυ2/2）相等，当电位V增加两倍时，此离子的运动速度υ增加多少倍？答：由公式eV=1/2mv2，当V增加两倍时，此时的离子的运动速度v增加为原来的√2倍。

3.在双聚焦质谱仪中，质量为m，电荷为e、速度为υ的正离子由离子源进入电位为E的静电场后，由于受电场作用而发生偏转。

为实现能量聚焦，要使离子保持在半径为R的径向轨道中运动，此时的R值受哪些因素影响？答：eV=mv2/R R=mv2/eE，由此可知，此时的R主要受静电场强度的的影响。

4.在双聚焦质谱仪中，质量为m，电荷为e、速度为υ的正离子由电场进入强度为H的磁场后，受磁场作用，再次发生偏转，偏转的半径为r，此时离子受的向心力（Heυ）和离心力（mυ2/R）相等，此时离子受的质荷比受哪些因素影响？答：由题意有Heυ= mυ2/r，m/e=Hr/υ=H2r2/2V此时离子受的质荷比受磁场强度、半径r以及电场电位V的影响。

质谱一、选择题1. 在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压固定时，若逐渐增加磁场强度H，对具有不同质荷比的正离子，其通过狭缝的顺序如何变化？（2）（1）从大到小（2）从小到大（3）无规律（4）不变2. 含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为（2）（1）偶数（2）奇数（3）不一定（4）决定于电子数3. 二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为（3）（1）1∶1∶1 （2）2∶1∶1 （3）1∶2∶1 （4）1∶1∶24. 在丁酮质谱中，质荷比为29的碎片离子是发生了（2）（1）α-裂解（2）I-裂解（3）重排裂解（4）γ-H迁移5. 在通常的质谱条件下，下列哪个碎片峰不可能出现（3）（1）M+2 （2）M-2 （3）M-8 （4）M-18二、解答及解析题1.样品分子在质谱仪中发生的断裂过程，会形成具有单位正电荷而质荷比（m/z）不同的正离子，当其通过磁场时的动量如何随质荷比的不同而改变？其在磁场的偏转度如何随质荷比的不同而改变？答：根据公式m/z=B2R2/2E可知，m/z越大，动量越大。

m/z值越大，偏转度越小。

2.带有电荷为e、质量为m的正离子，在加速电场中被电位V所加速，其速度达υ，若离子的位能(eV）与动能（mυ2/2）相等，当电位V 增加两倍时，此离子的运动速度υ增加多少倍？答：由公式eV=1/2mv2，当V增加两倍时，此时的离子的运动速度v 增加为原来的√2倍。

3.在双聚焦质谱仪中，质量为m，电荷为e、速度为υ的正离子由离子源进入电位为E的静电场后，由于受电场作用而发生偏转。

为实现能量聚焦，要使离子保持在半径为R的径向轨道中运动，此时的R值受哪些因素影响？答：eV=mv2/R R=mv2/eE，由此可知，此时的R主要受静电场强度的的影响。

4.在双聚焦质谱仪中，质量为m，电荷为e、速度为υ的正离子由电场进入强度为H的磁场后，受磁场作用，再次发生偏转，偏转的半径为r，此时离子受的向心力（Heυ）和离心力（mυ2/R）相等，此时离子受的质荷比受哪些因素影响？答：由题意有Heυ= mυ2/r，m/e=Hr/υ=H2r2/2V此时离子受的质荷比受磁场强度、半径r以及电场电位V的影响。

质谱习题答案质谱习题答案质谱是一种常用的分析技术，广泛应用于化学、生物、医药等领域。

通过质谱仪，可以对样品中的化合物进行分析和鉴定。

在学习质谱的过程中，习题是一个重要的辅助工具，可以帮助我们巩固知识，提高分析能力。

下面，我将为大家提供一些质谱习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。

习题一：质谱图解析下图是某有机化合物的质谱图，请根据图中的峰值信息，推断该有机化合物的分子式。

解答：根据质谱图，我们可以观察到两个峰值，一个峰值的m/z值为100，另一个峰值的m/z值为150。

根据质谱的原理，m/z值为100的峰表示分子中含有一个质子，m/z值为150的峰表示分子中含有一个质子和一个氮原子。

因此，该有机化合物的分子式为C5H10N。

习题二：质谱碎裂规律下图是某有机化合物的质谱图，峰值信息如图所示。

请根据质谱碎裂规律，推断该有机化合物的结构。

解答：根据质谱图，我们可以观察到一个峰值的m/z值为58，另一个峰值的m/z值为86。

根据质谱碎裂规律，分子中的键会断裂形成离子。

m/z值为58的峰表示分子中含有一个甲基离子(CH3+)，m/z值为86的峰表示分子中含有一个乙基离子(C2H5+)。

因此，该有机化合物的结构为CH3CH2X，其中X为其他原子或基团。

习题三：质谱定量分析某化学实验室需要对饮用水中的有机污染物进行定量分析。

通过质谱仪测得样品中目标化合物的质谱峰面积为1000。

已知该化合物的相对响应因子为1.5，样品中的内标化合物的质谱峰面积为800。

请计算样品中目标化合物的浓度。

解答：目标化合物的浓度可以通过内标法计算得到。

内标法是利用已知浓度的内标化合物来确定目标化合物的浓度。

已知内标化合物的质谱峰面积为800，目标化合物的质谱峰面积为1000，相对响应因子为1.5。

根据内标法的计算公式：目标化合物的浓度 = 内标化合物的浓度× 目标化合物的质谱峰面积 / 内标化合物的质谱峰面积× 相对响应因子。

质谱解析考试题及答案一、选择题1. 质谱分析中，离子源的作用是什么？A. 将样品分子转化为离子B. 将离子加速C. 将离子分离D. 检测离子2. 质谱仪中，质量分析器的作用是什么？A. 将样品分子转化为离子B. 将离子加速C. 根据离子的质荷比分离离子D. 检测离子3. 下列哪种质谱技术可以提供结构信息？A. 电子冲击电离质谱B. 化学电离质谱C. 快原子轰击电离质谱D. 串联质谱二、填空题1. 质谱仪中的________是用来检测离子的装置。

2. 质谱分析中，________是将样品分子转化为离子的过程。

3. 质谱中的________技术可以提供分子的组成和结构信息。

三、简答题1. 简述质谱分析中样品的电离方式有哪些？2. 质谱分析在生物医药领域有哪些应用？四、计算题假设一个分子的质荷比为 100:1，若该分子在质谱仪中被加速后，其速度为 1000 m/s，求该分子的质量。

五、论述题论述质谱分析在环境监测中的应用及其重要性。

答案：一、选择题1. 答案：A2. 答案：C3. 答案：D二、填空题1. 答案：检测器2. 答案：电离3. 答案：串联质谱三、简答题1. 答案：质谱分析中样品的电离方式包括电子冲击电离、化学电离、快原子轰击电离、电喷雾电离等。

2. 答案：质谱分析在生物医药领域的应用包括药物代谢研究、蛋白质组学分析、疾病标志物的发现等。

四、计算题答案：设分子的质量为 m，根据质荷比的定义，有 \( \frac{m}{z} = 100 \)，其中 z 为电荷数。

由于质谱中常见的电荷数为 1，即\( z = 1 \)，所以分子的质量 \( m = 100 \)。

再根据动能公式\( E_k = \frac{1}{2}mv^2 \)，其中 \( E_k \) 为动能，\( v \)为速度，代入已知的速度 \( v = 1000 \) m/s，可得 \( m =\frac{2E_k}{v^2} \)。

第十五章质谱法 - 经典习题1．某未知物经测定为仅含C、H、O的有机化合物，其IR光谱显示在3100－3700cm-1之间无吸收，其质谱如图15-1，试推断其结构。

图15-1 未知物的质谱图解：（1）分子离子峰（m/z 136）较强，说明此分子离子结构稳定，可能具有苯环或共轭系统。

（2）查Beynon表136栏下，含C、H、O的只有下列四个分子式：a.C9H12O（U＝4）b.C8H8O2（U＝5）c.C7H4O3（U＝6）d.C5H12O4（U＝0）（3）m/z 105为基峰，提示可能为苯甲酰离子（C６H５CO+）峰（见教材附录十二），m/z 77、 m/z 51、m/z 39等芳烃特征峰的出现也进一步证实了苯环的存在。

（4）m/z 56.5、m/z 33.8两个亚稳离子峰的出现表明存在下列开裂过程：（5）根据上述解析推断，证明未知化合物含有苯甲酰基C６H５CO（U＝5），这样即可排除分子式中的C9H12O（U＝4）、C7H4O3（U＝6，H原子不足）及C5H12O4（U＝0），唯一可能的分子式为C8H8O2（U＝5）。

（6）由分子式C8H8O2扣去苯甲酰基C６H５CO，剩余的碎片为CH３O，则可能的剩余结构为-CH2-OH或CH3O-。

（7）将苯甲酰基C６H５CO与剩余结构单元相连接，得到以下两种可能结构：由于该样品的IR光谱在3100～3700cm-1之间无吸收，提示结构中应无-OH，因此该化合物的结构为A。

（8）验证质谱中各峰的归属：验证结果说明所提出的结构式是合理的。

2．已知某未知物的分子式为C9H18O，IR光谱显示在～1715cm-1处有强吸收，在～2820cm-1、～2720cm-1处无吸收，其质谱如图15-2所示，试推断其结构。

图15-2 未知物C9H18O的质谱图解：（1）由分子式C9H18O求得化合物的不饱和度U＝1，且含有一个O原子，可能为一个羰基，故未知物可能是羰基化合物。

质谱分析法习题答案1. 如何判断分子离子峰？答: 分子离子峰判断方法：1） 不同有机化合物由于其结构不同，使其分子离子峰的稳定性不同，各类有机化合物分子离子峰稳定性顺序：芳香化合物＞共轭链烯＞烯烃＞脂环化合物＞直链烷烃＞酮＞胺＞酯＞醚＞酸＞支链烷烃＞醇．2） Ｎ律：由Ｃ，Ｈ，Ｏ，Ｎ组成的有机化合物，Ｎ奇数，M奇数。

由Ｃ，Ｈ，Ｏ，Ｎ组成的有机化合物，Ｎ偶数或不含氮，Ｍ偶数。

不符合N律，不是分子离子峰。

3） 分子离子峰与相邻峰的质量差必须合理，以下质量差不可能出现：3~14，19~25等，如果出现这些质量差，最高质量峰不是分子离子峰。

4） 改变实验条件来检验分子离子峰。

（1）采用电子轰击源时，降低电子流的电压，增加分子离子峰的强度。

（2）采用软电离电离方法（3）把不稳定样品制成适当的衍生物。

2．用质谱法如何测定相对分子量，如何确定分子式？(1) 同位素峰强比计算法：只含C、H、O的未知物用(2) 高分辨质谱法用高分辨质谱仪器可以测定化合物的精密质量，随仪器的分辨率的增加，测量的精密度增加。

3．含有三个氯原子的某化合物质谱，相对于分子离子峰（M）氯同位素对那些峰有贡献?相对强度比是多少？答：氯同位素质量数相差2，分子中有3个氯原子，即n = 3，二项式 （a＋b）n的展开式为四项，故氯同位素对M、M+2、M+4和M+6峰有贡献，相对强度由a : b = 75.53% : 24.47% = 3 : 1 计算得：M a3 = 33 = 27M+2 3a2b = 27M+4 3ab2 = 9M+6 b3 = 1∴ 相对强度比为 M : M+2 : M+4 : M+6 = 27 : 27 : 9 : 14．某化合物可能是3-氨基辛烷，在其质谱图中，较强峰出现在m/z58(100%)和m/z100（40%）处，试判断其结构。

解：是3－氨基辛烷m/e 100 相当于M失掉C2H5，m/e 58相当于M失掉C5H11，3－氨基辛烷易发生α 开裂，产生这两个峰；而4－氨基辛烷虽可发生类似的开裂，但产生的却是m/e 86 和 m/e 72 峰。

第十四章质谱分析法习题解答
4.比较电子轰击离子源、场致电离源及场解析电离源的特点。
解：（1）电子轰击源，电子轰击的能量远高于普通化学键的键能，因此过剩的 能量引起分子多个键的断裂，产生许多碎片离子，因而能够提供分子结构的一 些重要的官能团信息，但对于相对分子质量较大、或极性大，难气化，热稳定 性差的有机化合物，在加热和电子轰击下，分子易破碎，难以给出完整分子离 子信息。（2）在场致电离源的质谱图上，分子离子峰很清楚，但碎片峰则较弱， 因而对于相对分子质量的测定有利，但缺乏分子结构信息。（3）场解析电离源， 电离原理与场致电离相同，解吸试样分子所需能量远低于气化所需能量，因而 有机化合物不会发生热分解，即使热稳定性差的试样仍能得到很好的分子离子 峰，分子中的C-C 键一般不会断裂，因而很少生成碎片离子。总之，场致电离 和场解析电离源都是对电子轰击源的必要补充，使用复合离子源，则可同时获 得完整分子和官能团信息。
第十四章质谱分析法习题解答
2.双聚焦质谱仪为什么能提高仪器的分辨率? 解: 在双聚焦质谱仪中，同时采用电场和磁场组成的质量分析器，因而不仅可以 实现方向聚焦，即将质荷比相同而入射方向不同的离子聚焦，而且可以实现速度 聚焦，即将质荷比相同，而速度（能量）不同的离子聚焦。所以双聚焦质谱仪比 单聚焦质谱仪（只能实现方向聚焦）间质谱计的工作原理,它有什么特点? 解： 飞行时间质谱计的工作原理很简单，仪器如下图所示： 飞行时间质谱计
第十四章质谱分析法习题解答
第十四章质谱分析法习题解答
飞行时间质谱计的特点为： (1)工作原理简单。质量分析器既不需要磁场，又不 需要场，只需要直线漂移空间，因此，仪器的机械结构较简单，增长漂移路程L就 可以提高分辨本领。 (2)快速。在约20ms时间内，就可以记录质量为0— 200a.m.u.的离子。 (3)要在短时间内快速记录微弱的离子流，只能采用高灵敏、 低噪音的宽频带电子倍增管，因此仪器的电子部分要求高。 (4)质量分析系统需 处于脉冲工作状态，否则就无法确定离子的起始和到达时间，无法区分到达接受 器的不同质量。

质谱分析习题一、简答题1．以单聚焦质谱仪为例，说明组成仪器各个主要部分的作用及原理。

2．双聚焦质谱仪为什么能提高仪器的分辨率?3．试述飞行时间质谱计的工作原理,它有什么特点?4．比较电子轰击离子源、场致电离源及场解析电离源的特点。

5．试述化学电离源的工作原理。

6．有机化合物在电子轰击离子源中有可能产生哪些类型的离子？从这些离子的质谱峰中可以得到一些什么信息？7．如何利用质谱信息来判断化合物的相对分子质量？判断分子式？8．色谱与质谱联用后有什么突出特点？9．如何实现气相色谱－质谱联用？10．试述液相色谱－质谱联用的迫切性。

二、选择题1．3,3-二甲基戊烷：受到电子流轰击后, 最容易断裂的键位是: ( )A 1和4B 2和3C 5和6D 2和32．在丁烷的质谱图中，M对(M＋1)的比例是（）A 100:1.1B 100:2.2C 100:3.3D 100:4.43．下列化合物含C、H或O、N，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数？( )A C6H6B C6H5NO2C C4H2N6OD C9H10O24．在下列化合物中, 何者不能发生麦氏重排? ( )5．用质谱法分析无机材料时，宜采用下述哪一种或几种电离源? （）A 化学电离源B 电子轰击源C 高频火花源D B或C6．某化合物的质谱图上出现m/z31的强峰, 则该化合物不可能为 ( )A 醚B 醇C 胺D 醚或醇7．一种酯类（M=116），质谱图上在m/z 57（100%），m/z 29（27%）及m/z 43（27%）处均有离子峰，初步推测其可能结构如下，试问该化合物结构为( )A (CH3)2CHCOOC2H5B CH3CH2COOCH2CH2CH3C CH3(CH2)3COOCH3D CH3COO(CH2)3CH38．按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为( )A 苯> 共轭烯烃> 酮> 醇B 苯> 酮> 共轭烯烃> 醇C 共轭烯烃> 苯> 酮> 醇D 苯> 共轭烯烃> 醇> 酮9．化合物在质谱图上出现的主要强峰是（）A m/z 15B m/z29C m/z43D m/z7110．溴己烷经 均裂后，可产生的离子峰的最可能情况为：( )A m/z 93B m/z 93和m/z 95C m/z 71D m/z 71和m/z 7311．在C2H 5F 中，F对下述离子峰有贡献的是 ( )A MB M+1C M+2D M及M+212．某化合物的M S图上出现m/e 74的强峰， R光谱在3400～3200c m-1有一宽峰，1700～1750c m-1有一强峰，则该化合物可能是（）A R1－（CH2）3－COOCH3B R1－（CH2）4－COOHC R1－CH2(CH3)－CH2－CH－COOHD B或C13．在质谱图谱中若某烃化合物的(M＋1)和M峰的强度比为24: 100，则在该烃中存在碳原子的个数为（）。

质谱练习题答案根据您的要求，我将为您编写一篇关于质谱练习题答案的文章，以下是文章的正文：质谱练习题答案一、选择题1.答案：C。

在质谱仪中，离子会穿过磁场，其轨迹受磁场的影响而弯曲。

质谱仪的磁场通常为恒定磁场，因此质谱仪中的离子在磁场中盘旋运动。

2.答案：A。

质谱仪的工作原理是通过将化合物分子中的分子或原子离子化，使其得到带电，然后根据其质量和电荷比，通过磁场的作用将其分离并检测。

因此，质谱仪主要用于分析化合物的质量。

3.答案：B。

质谱仪中，离子会被加速器加速，使其具有一定的动能。

离子的动能与其质量和电荷成正比，动能越高，离子在质谱仪中运动的速度越快。

因此，质量较大的离子会以较慢的速度通过质谱仪。

4.答案：D。

质谱仪中使用的离子检测器主要有离子倍增器和荧光检测器。

离子倍增器能够将进入其中的离子放大数倍，从而提高其检测的灵敏度。

荧光检测器则通过检测离子与材料之间的荧光发射来实现离子的检测。

5.答案：C。

在质谱仪中，离子会根据其质量和电荷比在磁场中偏转，不同质量的离子会以不同的轨迹运动。

离子的运动轨迹会被记录并转化为质谱图，从而可以通过质谱图来确定化合物中的成分。

二、填空题1.答案：毛细管电泳质谱（CE-MS）。

毛细管电泳质谱（Capillary Electrophoresis-Mass Spectrometry）是将毛细管电泳与质谱技术相结合的一种分析方法，可以用于分析极性化合物、药物、蛋白质等。

2.答案：飞行时间质谱（TOF-MS）。

飞行时间质谱（Time-of-Flight Mass Spectrometry）是一种基于离子在磁场中飞行时间差异的分析方法，可以用于测定离子的质量。

它具有高分辨率、高灵敏度的特点。

3.答案：MALDI-TOF-MS。

MALDI-TOF-MS（Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry）是一种基于激光诱导裂解的质谱分析方法，常用于生物大分子（如蛋白质、多肽等）的分析。

第8章质谱法习题与答案结构分析⽰例例8-1 甲基环⼰烷图8-1 甲基环⼰烷的质谱图各峰来源如下：CH 3m/z=98m/z=83CH 3++++m/z m/z 69m/z 41m/z 56+例8-2 环⼰烯图8-2 环⼰烯的质谱图各峰来源如下：+CH3.+.+m/z 28例8-3 正丁基苯图8-3 正丁基苯的质谱图各峰来源如下：CH 2CH 2CH 22m/z =91m/z =65m/z =39m/z=134HC CH2CH 2CH 3H 2CH CHCH 3CH H Hm/z =92CH 2HCCH 3+m/z=134CH 2CH 2CH 2CHm/z =77m/z =134m/z =51HCCHC H例8-4 对甲苯酚图8-4 对甲苯酚的质谱图各峰来源如下：32-CO +m/z 79m/z 7722+m/z 51m/z 108m/z108HH例8-5 ⼄基异丁基醚图8-5 ⼄基异丁基醚的质谱图各峰来源如下：C H 3C CH 32H 2C 22m /z 59CH 2OH +m /z 31m /z 102O C 2H 5m /z 102C H H 3C CH 3 CH2H 5+C HH 3C CH 3CH 2m /z 57im /z 102C H 3C CH 32O CH 2H m /z 87C H H 3C CH 3CH 2O CH 2CH 3CH 2OH +m /z 31四员环过渡重排四员环过渡重排C HH 3C CH 3CH 2O22C H3C CH 32C CH 3CH 3m /z 56CH 2m /z 102例8-6 正⼰醛图8-6 正⼰醛的质谱图各峰来源如下：+ HC m/z 71H C O+m/z 29C O + HO .C 5H 11C 5H 11+m/z 99M 100C 4H 9 CH 2CH O.m/z 57C 4H 9CH 2C OH++CH 2CH 2C CH 2CH 2m/z 44H C 2H 5 第⼀种m/z 56 OH C H 2C +C 2H CH CH 2+OH C H 2CH例8-7 4-壬酮图8-7 4-壬酮的质谱各峰来源如下：2C 5H 11O+.H 2CC 5H 11C 2H 5β2H5C 3H 7CH2OHH 2CC 5H 11OH 3CH 3OHH 2C2H 5H 3+.+.m /z 114m /z 86+.m /z 58γH+β例8-8 2-甲基丁酸图8-8 2-甲基丁酸的质谱图各峰来源如下：CH3-CH2-CH-COOH HOCCHOHH3CCH3-CH2-CH-CH3m/z87m/z74m/z57323OH C O m/z45CHCH2m/z 27+OHOHCHCH3OCH3CH3CH2+CHCH3OOHm/z 29例8-9 ⽔杨酸正丁酯图8-9 ⽔杨酸正丁酯的质谱图各峰来源如下：OHCOOCHC2Hm/z194COCO 例8-10 ⼄⼆胺图8-10 ⼄⼆胺的质谱图各峰来源如下：- CH2=CH2CH3-CH=NH2m/z44 CH33CH322H2H222CH2NH2m/z 30m/z 58m/z 72m/z 73CH3-习题⼀、简答题1.质谱仪由哪⼏部分组成？各部分的作⽤分别是什么？2.质谱仪为什么需要⾼真空条件？3.试述⼏种常见的离⼦源的原理及优缺点。

质谱一、选择题1. 在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压固定时，若逐渐增加磁场强度H，对具有不同质荷比的正离子，其通过狭缝的顺序如何变化？（2）（1）从大到小（2）从小到大（3）无规律（4）不变2. 含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为（2）（1）偶数（2）奇数（3）不一定（4）决定于电子数3. 二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为（3）（1）1∶1∶1 （2）2∶1∶1 （3）1∶2∶1 （4）1∶1∶24. 在丁酮质谱中，质荷比为29的碎片离子是发生了（2）（1）α-裂解（2）I-裂解（3）重排裂解（4）γ-H迁移5. 在通常的质谱条件下，下列哪个碎片峰不可能出现（3）（1）M+2 （2）M-2 （3）M-8 （4）M-18二、解答及解析题1.样品分子在质谱仪中发生的断裂过程，会形成具有单位正电荷而质荷比（m/z）不同的正离子，当其通过磁场时的动量如何随质荷比的不同而改变？其在磁场的偏转度如何随质荷比的不同而改变？答：根据公式m/z=B2R2/2E可知，m/z越大，动量越大。

m/z值越大，偏转度越小。

2.带有电荷为e、质量为m的正离子，在加速电场中被电位V所加速，其速度达υ，若离子的位能(eV）与动能（mυ2/2）相等，当电位V 增加两倍时，此离子的运动速度υ增加多少倍？答：由公式eV=1/2mv2，当V增加两倍时，此时的离子的运动速度v 增加为原来的√2倍。

3.在双聚焦质谱仪中，质量为m，电荷为e、速度为υ的正离子由离子源进入电位为E的静电场后，由于受电场作用而发生偏转。

为实现能量聚焦，要使离子保持在半径为R的径向轨道中运动，此时的R值受哪些因素影响？答：eV=mv2/R R=mv2/eE，由此可知，此时的R主要受静电场强度的的影响。

4.在双聚焦质谱仪中，质量为m，电荷为e、速度为υ的正离子由电场进入强度为H的磁场后，受磁场作用，再次发生偏转，偏转的半径为r，此时离子受的向心力（Heυ）和离心力（mυ2/R）相等，此时离子受的质荷比受哪些因素影响？答：由题意有Heυ= mυ2/r，m/e=Hr/υ=H2r2/2V此时离子受的质荷比受磁场强度、半径r以及电场电位V的影响。

质谱练习题及答案1. 填空题a) 质谱仪是一种根据样品的质荷比进行分析的仪器。

b) 入射系统的作用是将待分析的分子样品转化成离子态。

c) 质谱分析中，离子的质荷比可以通过磁场的作用进行分离。

d) 质谱仪中的检测器通常使用电子倍增器或光电倍增管。

2. 选择题a) 在质谱仪中，对于需要高分辨率的分析，应该选择：1) 超高真空系统2) 离子源温度控制3) 离子选择器4) 磁场强度调节答案：1) 超高真空系统b) 以下哪个是常用的质谱分析模式：1) MALDI2) ELISA3) HPLC4) GC答案：4) GC (气相色谱)3. 计算题对于一台质谱仪，其磁场强度为0.5 T，质荷比分辨率为3000。

若待测离子的质量为100 Daltons，它的质荷比误差是多少？答案：质荷比误差 = (质荷比分辨率)^(-1) = 1/3000 = 0.000333质荷比误差 = 目标离子质荷比 / 质荷比= 100 / 0.000333 ≈ 300300.34. 简答题请简要说明质谱仪的工作原理。

质谱仪通过将待测样品化为离子态，并在磁场中进行分离和测量来进行分析。

首先，样品通过入射系统进入离子源，在离子源中，样品分子通常通过电离技术，如电子轰击电离或化学离子化，转化为离子。

接下来，离子进入质荷比选择器，该选择器根据离子的质量和电荷进行瞬时分离。

离子在磁场中沿着螺旋轨道运动，不同质荷比的离子会受到不同的向心力，导致它们在运动轨迹上产生分离。

最后，离子进入检测器，如电子倍增器或光电倍增管，被转化为电信号，并经过放大和记录，最终得到质谱图谱。

质谱图谱展示了不同质荷比的离子的相对丰度或峰强度，进而用于确定样品中不同化合物的存在和浓度。

通过以上练习题，我们可以加深对质谱仪的原理和应用的理解。

质谱仪作为一种重要的分析工具，广泛用于化学、生物、环境等领域的研究中。

它可以提供准确、快速和灵敏的分析结果，为科学研究和工业应用提供有力支持。

质谱法试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 质谱法中，离子源的作用是什么？A. 分离分子B. 产生离子C. 检测离子D. 分析离子答案：B2. 质谱仪中，质量分析器的作用是什么？A. 产生离子B. 分离离子C. 检测离子D. 记录离子答案：B3. 质谱分析中，m/z比值表示的是什么？A. 离子的质量B. 离子的电荷C. 离子的质荷比D. 离子的动能答案：C4. 质谱分析中，哪种离子化技术常用于生物大分子的分析？A. 电子轰击B. 化学电离C. 电喷雾D. 热解吸答案：C5. 质谱法中，同位素峰是指什么？A. 同一种元素的不同离子B. 不同元素的同质量离子C. 同一元素的不同质量离子D. 同一离子的不同电荷状态答案：C二、填空题（每题2分，共10分）1. 在质谱分析中，______ 是指离子在加速电场中获得的能量。

答案：动能2. 质谱分析中，______ 技术可以减少离子的热分解。

答案：电喷雾3. 质谱图上的峰称为______，每个峰代表一种离子。

答案：质谱峰4. 在质谱分析中，______ 可以用于确定分子的组成。

答案：分子离子峰5. 质谱分析中，______ 可以提供分子结构的信息。

答案：碎片离子峰三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述质谱仪的工作原理。

答案：质谱仪的工作原理包括离子源产生离子，质量分析器分离离子，检测器检测离子，并记录离子的质荷比。

2. 质谱分析中，如何确定分子的分子量？答案：通过观察质谱图上的分子离子峰（M+）的m/z值，可以确定分子的分子量。

3. 质谱分析中，同位素峰对于确定分子组成有什么作用？答案：同位素峰可以提供元素的同位素信息，有助于确定分子中元素的种类和比例。

4. 质谱分析中，碎片离子峰对于分子结构分析有什么意义？答案：碎片离子峰可以提供分子结构断裂的信息，有助于推断分子的结构。

四、计算题（每题10分，共20分）1. 假设一个分子的质谱图上显示分子离子峰的m/z值为100，已知该分子的分子式为C5H10O，计算该分子的分子量。

质谱一、选择题1. 在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压固定时，若逐渐增加磁场强度H，对具有不同质荷比的正离子，其通过狭缝的顺序如何变化（2）（1）从大到小（2）从小到大（3）无规律（4）不变2. 含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为（2）（1）偶数（2）奇数（3）不一定（4）决定于电子数3. 二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为（3）（1）1∶1∶1 （2）2∶1∶1 （3）1∶2∶1 （4）1∶1∶24. 在丁酮质谱中，质荷比为29的碎片离子是发生了（2）（1）α-裂解（2）I-裂解（3）重排裂解（4）γ-H迁移5. 在通常的质谱条件下，下列哪个碎片峰不可能出现（3）（1）M+2 （2）M-2 （3）M-8 （4）M-18二、解答及解析题1.样品分子在质谱仪中发生的断裂过程，会形成具有单位正电荷而质荷比（m/z）不同的正离子，当其通过磁场时的动量如何随质荷比的不同而改变其在磁场的偏转度如何随质荷比的不同而改变答：根据公式m/z=B2R2/2E可知，m/z越大，动量越大。

m/z值越大，偏转度越小。

2.带有电荷为e、质量为m的正离子，在加速电场中被电位V 所加速，其速度达υ，若离子的位能(eV）与动能（mυ2/2）相等，当电位V增加两倍时，此离子的运动速度υ增加多少倍答：由公式eV=1/2mv2，当V增加两倍时，此时的离子的运动速度v增加为原来的√2倍。

3.在双聚焦质谱仪中，质量为m，电荷为e、速度为υ的正离子由离子源进入电位为E的静电场后，由于受电场作用而发生偏转。

为实现能量聚焦，要使离子保持在半径为R的径向轨道中运动，此时的R值受哪些因素影响答：eV=mv2/R R=mv2/eE，由此可知，此时的R主要受静电场强度的的影响。

4.在双聚焦质谱仪中，质量为m，电荷为e、速度为υ的正离子由电场进入强度为H的磁场后，受磁场作用，再次发生偏转，偏转的半径为r，此时离子受的向心力（Heυ）和离心力（mυ2/R）相等，此时离子受的质荷比受哪些因素影响答：由题意有Heυ= mυ2/r，m/e=Hr/υ=H2r2/2V此时离子受的质荷比受磁场强度、半径r以及电场电位V的影响。

质谱练习题及答案一、选择题1. 质谱法中，分子离子峰通常出现在质谱图的哪个部分？A. 低质量端B. 高质量端C. 不确定D. 没有分子离子峰2. 质谱分析中，同位素峰是指：A. 由不同元素组成的离子峰B. 由同一元素不同核素组成的离子峰C. 由分子的不同结构异构体产生的离子峰D. 由分子的电子激发态产生的离子峰3. 质谱分析中，碎片离子峰通常用于：A. 确定分子的精确质量B. 确定分子的分子式C. 推断分子结构D. 测量分子的热稳定性4. 在质谱分析中，电子电离源（EI）产生的离子化方式是：A. 通过电子撞击分子B. 通过激光照射分子C. 通过化学反应D. 通过静电场5. 质谱分析中，软电离技术的主要目的是：A. 减少分子离子的碎片化B. 增加分子离子的碎片化C. 测量分子的热稳定性D. 测量分子的光学性质二、填空题1. 在质谱分析中，______是指分子失去一个或多个原子或原子团后形成的离子。

2. 质谱图上的基峰是指______的峰，通常用于校正质谱仪。

3. 质谱分析中，______是分子离子失去一个质子形成的离子，通常用于确定分子的分子式。

4. 质谱分析中，______是一种利用分子与激光相互作用产生的离子化方式，常用于生物大分子的分析。

5. 质谱分析中，______是一种通过分子与惰性气体原子碰撞产生的离子化方式，常用于分析分子的热稳定性。

三、简答题1. 请简要说明质谱分析中，分子离子峰和碎片离子峰的区别。

2. 描述质谱分析中，软电离技术与硬电离技术的主要区别。

3. 质谱分析中，为什么需要使用同位素校正来确定分子的精确质量？四、计算题1. 假设一个分子的分子量为 180.1 Da，已知其同位素丰度为：M+1 为 1.1%，M+2 为 0.3%。

请计算该分子的精确质量。

2. 如果一个分子的质谱图上显示了M+1和M+2的峰，且M+1的相对强度为10%，M+2的相对强度为1%，已知该分子的元素组成为C5H10O2，计算该分子的分子式。

第四章、质谱法〔122题一、选择题< 共35题>1. 2 分已知某化合物的分子式为C8H10,在质谱图上出现m/z 91的强峰,则该化合物可能是：< >2. 2 分下列化合物含C、H或O、N,试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数？< ><1> C6H6<2> C6H5NO2<3> C4H2N6O <4> C9H10O23. 2 分>下列化合物中分子离子峰为奇数的是< ><1> C6H6<2> C6H5NO2<3> C6H10O2S <4> C6H4N2O44. 2 分在溴己烷的质谱图中,观察到两个强度相等的离子峰,最大可能的是：< ><1> m/z为15 和29 <2> m/z为93 和15<3> m/z为29 和95 <4> m/z为95 和935. 2 分在C2H5F中, F对下述离子峰有贡献的是< ><1> M<2> M+1 <3> M+2 <4> M及M+26. 2 分一个酯的质谱图有m/z74<70%>的强离子峰,下面所给结构中哪个与此观察值最为一致?< ><1> CH3CH2CH2COOCH3<2> <CH3>2CHCOOCH3<3> CH3CH2COOCH2CH3<4> <1>或<3>7. 2 分>某化合物分子式为C6H14O, 质谱图上出现m/z59<基峰>m/z31以及其它弱峰m/z73,m/z87和m/z102. 则该化合物最大可能为< ><1> 二丙基醚<2> 乙基丁基醚<3> 正己醇<4> 己醇-28. 2 分某胺类化合物, 分子离子峰其M=129, 其强度大的m/z58<100%>, m/z100<40%>, 则该化合物可能为< ><1> 4-氨基辛烷<2> 3-氨基辛烷<3> 4-氨基-3-甲基庚烷<4> <2>或<3>9. 2 分某胺类化合物, 分子离子峰M+=87, m/z30为基峰, 则它最可能是< ><1> <CH3>2CHCH2CH2NH2CH3⎪<2> CH3CH2-C-NH2⎪CH3CH3⎪<3> CH3CH2CH2CHNH2<4> <1>或<3>按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为 < ><1> 苯 > 共轭烯烃 > 酮 > 醇<2> 苯 > 酮 > 共轭烯烃 > 醇<3> 共轭烯烃 > 苯 > 酮 > 醇<4> 苯 > 共轭烯烃 > 醇 > 酮11. 2 分分子离子峰弱的化合物是：〔<1> 共轭烯烃及硝基化合物 <2> 硝基化合物及芳香族<3> 脂肪族及硝基化合物 <4> 芳香族及共轭烯烃12. 2 分在C 2H 5Br 中, Br 原子对下述同位素离子峰有贡献的是: < ><1> M <2> M +1 <3> M +2 <4> M 和M +213. 2 分某化合物相对分子质量M =142, 其质谱图如下左, 则该化合物为 < ><1> 正癸烷 <2> 2,6-二甲基辛烷 <3> 4,4-二甲基辛烷 <4>3-甲基壬烷14. 2 分某化合物的质谱图上出现m /z 31的强峰, 则该化合物不可能为 <<1> 醚 <2> 醇 <3> 胺 <4> 醚或醇15. 2 分在化合物3,3-二甲基己烷的质谱图中, 下列离子峰强度最弱者为 < ><1> m /z 29 <2> m /z 57 <3> m /z 71 <4> m /z 8516. 2 分3,3-二甲基戊烷：CH 3CH 2C CH 2CH 3CH 3CH 3123456受到电子流轰击后, 最容易断裂的键位是: < ><1> 1和4 <2> 2和3 <3> 5和6 <4> <2>和<3>17. 2 分R ─Ｘ·+──→ R + + Ｘ·的断裂方式为: < ><1> 均裂 <2> 异裂 <3> 半异裂 <4> 异裂或半异裂18. 2 分今要测定14N 和15N 的天然强度, 宜采用下述哪一种仪器分析方法? < ><1> 原子发射光谱 <2> 气相色谱<3> 质谱 <4> 色谱-质谱联用19. 2 分溴己烷经 均裂后, 可产生的离子峰的最可能情况为: < ><1> m /z 93 <2> m /z 93和m /z 95 <3> m /z 71 <4> m /z 71和m /z 7320. 2 分一种酯类<M =116>, 质谱图上在m /z 57<100%>, m /z 29<27%>及m /z 43<27%>处均有离子峰,初步推测其可能结构如下, 试问该化合物结构为 < ><1> <CH 3>2CHCOOC 2H 5 <2> CH 3CH 2COOCH 2CH 2CH 3<3> CH 3<CH 2>3COOCH 3 <4> CH 3COO<CH 2>3CH 3某化合物在质谱图上出现m/z 29,43,57 的系列峰, 在红外光谱图官能团区出现如下吸收峰: >3000c M -1 ;1460c M -1 ,1380c M -1 ,1720c M -1.则该化合物可能是: 〔<1>烷烃 <2> 醛 <3>酮 <4>醛或酮22. 2 分某化合物的M S 图上出现m /e 74的强峰, R 光谱在3400～3200c M -1有一宽峰,1700～1750c M -1有一强峰,则该化合物可能是〔〔1R 1－〔CH 23－COOCH 3〔2R 1－〔CH 24－COOH〔3R 1－〔CH 22－CH －COOH|CH 3〔4〔2或〔323. 5 分某化合物相对分子质量M r ＝102,红外光谱指出该化合物是一种酯。

例1：未知物1的质谱图。

解：从图谱上看，该化合物的裂解碎片极少，说明应为具有高度稳定性结构的化合物，不易进一步被裂解。

例2、未知物2的质谱图。

解：该化合物为具有两个稳定结构单元的化合物，分子离子峰具有较为稳定的结构，易失去一个苯基形成m/z105的高度稳定的碎片。

分子离子与m/z105碎片离子之间由较弱的键连接。

例3、未知物3的质谱图。

解：该化合物的质谱峰很孤单，同位素峰丰度非常小，低质量端的峰没有伴随峰。

示该化合物含有单同位素元素，分子中的氢很少。

未知物4的质谱图。

解：髙质量端的质谱峰很弱，低质量端的质谱峰多而强。

示为脂肪族化合物。

例5、某化合物的化学式是C8H16O，其质谱数据如下表，试确定其结构式43 57 58 71 85 86 128相对丰度/% 100 80 57 77 63 25 23 解：⑴ 不饱和度Ω＝1+8+（-16/2）＝1，即有一个双键（或一个饱和环）；⑵ 不存在烯烃特有的m/z41及41+14n系列峰（烯丙基的α断裂所得），因此双键可能为羰基所提供，而且没有m/z29（HC O＋）的醛特征峰，所以可能是一个酮；⑶ 根据碎片离子表，m/z为43、57、71、85的系列是C n H2n+1及C n H2n+1CO 离子，分别是C3H7+、CH3CO+，C4H9+、C2H5CO+，C5H11+、C3H7CO+及C6H13+、C4H9CO+离子；⑷ 化学式中N原子数为0（偶数），所以m/z为偶数者为奇电子离子，即m/z86和58的离子一定是重排或消去反应所得，且消去反应不可能，所以是发生麦氏重排，羰基的γ位置上有H，而且有两个γ-H。

m/z86来源于M-42（C3H6、丙稀），表明m/z86的离子是分子离子重排丢失丙稀所得; m/z58的重排离子是m/z86的离子经麦氏重排丢失质量为26的中性碎片（C2H4、乙烯）所产生，从以上信息及分析，可推断该化合物可能为：由碎片裂解的一般规律加以证实：例6、某化合物由C、H、O三种元素组成，其质谱图如下图，测得强度比M ：（M+1）：（M+2）＝100 ：8.9 ：0.79 试确定其结构式。