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现代仪器分析课后答案解析第⼆章习题解答1简要说明⽓相⾊谱分析的基本原理借在两相间分配原理⽽使混合物中各组分分离。
⽓相⾊谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和⼒不同⽽实现分离。
组分在固定相与流动相之间不断进⾏溶解、挥发（⽓液⾊谱），或吸附、解吸过程⽽相互分离，然后进⼊检测器进⾏检测。
2.⽓相⾊谱仪的基本设备包括哪⼏部分?各有什么作⽤?⽓路系统．进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统．⽓相⾊谱仪具有⼀个让载⽓连续运⾏管路密闭的⽓路系统．进样系统包括进样装置和⽓化室．其作⽤将液体或固体试样，在进⼊⾊谱柱前瞬间⽓化，然后快速定量地转⼊到⾊谱柱中．3.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相⽐减少,是否会引起分配系数的改变?为什么?答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只于组分的性质及固定相与流动相的性质有关.所以（1）柱长缩短不会引起分配系数改变（2）固定相改变会引起分配系数改变（3）流动相流速增加不会引起分配系数改变（4）相⽐减少不会引起分配系数改变4.当下列参数改变时: (1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减⼩,(4)相⽐增⼤,是否会引起分配⽐的变化?为什么?答: k=K/b,⽽b=VM/VS ,分配⽐除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相⽐有关,⽽与流动相流速,柱长⽆关.故:(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减⼩5.试以塔板⾼度H做指标,讨论⽓相⾊谱操作条件的选择.解:提⽰:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响,选择最佳载⽓流速.P13-24。
（1）选择流动相最佳流速。
（2）当流速较⼩时，可以选择相对分⼦质量较⼤的载⽓（如N2,Ar)，⽽当流速较⼤时，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。
（3）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。
仪器分析课后习题答案解析1课后习题答案 第一章：绪论1.解释下列名词：(1) 仪器分析和化学分析；(2)标准曲线与线性范围；(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答：(1 )仪器分析和化学分析：以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析 方法，这类方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法；化学分析是以物质化学反应为基础的分析方 法。
(2) 标准曲线与线性范围：标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的 直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。
(3) 灵敏度、精密度、准确度和检岀限：物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度， 称为方法的灵敏度；精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度；试样 含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度；某一方法在给定的置信水平上 可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。
第三章光学分析法导论1.解释下列名词:(2)原子发射光谱和原子吸收光谱;(4)分子振动光谱和分子转动光谱;(6)光谱项和光谱支项；(7)分子荧光、磷光和化学发光；(8)拉曼光谱。
答：(1)由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱；由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分 子光谱。
(2)当原子受到外界能量(如热能、电能等)的作用时，激发到较高能级上处于激发态。
但激发态的原 子很不稳定，一般约在10 8 s 内返回到基态或较低能态而发射岀的特征谱线形成的光谱称为原子发射光 谱；当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态，这种选择性地吸收产生的原子特 征的光谱称为原子吸收光谱。
(3 )由能级简并引起的概率权重称为统计权重；在磁场作用下，同一光谱支项会分裂成 2J +1个不同的支能级，2J + 1称为能级的简并度。
(4 )由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱；由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光 谱称为分子转动光谱。
第1章 绪 论1.1 内容提要1.1.1 基本概念分析化学——研究物质的组成、含量、状态和结构的科学。
化学分析——是利用化学反应及其计量关系进行分析测定的一类分析方法。
仪器分析——则是以物质的物理性质或物理化学性质及其在分析过程中所产生的分析信号与物质的内在关系为基础，并借助于比较复杂或特殊的现代仪器，对待测物质进行定性、定量及结构分析和动态分析的一类分析方法。
准确度——指多次测定的平均值与真值（或标准值）之间的符合程度。
常用相对误差E r 来描述，其值越小，准确度越高。
100%r x E μμ-=⨯式中，x 为样品多次测定的平均值；μ为真值（或标准值）。
精密度——指在相同条件下用同一方法对同一样品进行多次平行测定结果之间的符合程度。
误差——测量值与真实值之差。
偏差——测量值与平均值之差。
用来衡量精密度的高低。
为了说明分析结果的精密度，以测量结果的平均偏差d 和相对平均偏差r d 表示。
单次测量结果的偏差i d ，用该测量值i x 与其算术平均值x 之差来表示。
i i d x x =- 12...n d d d d n +++=100%r dd x=⨯标准偏差S =相对标准偏差——指标准偏差在平均值中所占的比例，常用r S 或RSD 表示：100%r SS x=⨯灵敏度——仪器分析方法的灵敏度是只待测组分单位浓度或单位质量的变化所引起测定信号值的变化程度，以b 表示。
d d (d )xb c m ==信号变化量浓度（质量）变化量或检出限——即检出下限，是指某一分析方法在给定的置信度可以检出待测物质的最小浓度（或最小质量），以D 表示。
03/D S b =标准曲线——是待测物质的浓度或含量与仪器响应（测定）信号的关系曲线。
一元线性回归法——把反映物质浓度c 仪器响应信号的测量值A 之间关系的一组相关的分析数据，用一元线性回归方程（A a bc =+）表示出来的方法，其中：a A bc =-，121()()()ni i i n i i c c A A b c c ==--=-∑∑ 11,n ni i i i c A c A n n ==⎛⎫⎪ ⎪== ⎪⎪⎝⎭∑∑ 式中，b 为回归系数，即回归直线的斜率；a 为直线的截距；c 为浓度（或含量）的平均值；A 为响应信号测量值的平均值。
一取代基电效应对芳烃吸收带的影响1、紫外吸收光谱是由何种跃迁产生的？有哪几种跃迁类型？分为哪几个吸收带？电子能级跃迁,振动,转动能级跃迁紫外吸收光谱是带状光谱，分子中存在一些吸收带已被确认，其中有K带、R带、B带、E1和 h E2带等，电子跃迁类型有：（1）σ→σ* 跃迁指处于成键轨道上的σ电子吸收光子后被激发跃迁到σ*反键轨道（2）n→σ* 跃迁指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向σ*反键轨道的跃迁（3）π→π* 跃迁指不饱和键中的π电子吸收光波能量后跃迁到π*反键轨道。
（4）n→π* 跃迁指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向π*反键轨道的跃迁。
2、什么叫紫外吸收曲线，特点？什么叫助色团、发色团，并列举，什么叫助色效应？吸收光谱又称吸收曲线，以波长为横坐标，以吸收光度A为纵坐标，所绘制的物质吸光度光强随波长变化的曲线特点：有吸收峰，吸收谷，肩峰末端吸收发色基:凡是能在一段光波内产生吸收的基团,就称为这一波段的生色基/发色团/发色基团.紫外光谱的生色基一般是碳碳共轭结构,含杂原子的共轭结构,能进行n-π*跃迁的基团,能进行n-σ*跃迁并在近紫外区能吸收的原子或基团.常见的生色团有C=C-C=C,C=O,-COOH,C=C,Ph-,-NO2,-CONH2,-COCl,-COOR等助色基团：紫外吸收光谱中，助色团是指含有非成键N电子的杂原子饱和基团，它们本身在紫外可见光范围内不产生吸收，但当它们与生色团或饱和烃相连时，能使该生色团的吸收峰向长波方向移动，并使吸收强度增加的基团。
如-OH-、-NR2、-OR、-SH、-SR、-CL、-BR、-I等。
3、苯的紫外吸收光谱是怎样的？有哪几个吸收带？有何特点？苯在紫外光区有两个π→π*跃迁的吸收带，λ=203nm的E2吸收带和λ=256nm的B吸收带。
其中B吸收带具有精细结构，它是由波长为230~267nm的7组吸收峰所组成。
B吸收带是芳香族化合物的特征吸收带。
课后习题答案第一章：绪论1．解释下列名词：（1）仪器分析和化学分析；（2）标准曲线与线性范围；（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答：（1）仪器分析和化学分析：以物质的物理性质和物理化学性质（光、电、热、磁等）为基础的分析方法，这类方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法；化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
（2）标准曲线与线性范围：标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的范围称为该方法的线性范围。
（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限：物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为方法的灵敏度；精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度；试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度；某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。
第三章光学分析法导论1．解释下列名词：（1）原子光谱和分子光谱；（2）原子发射光谱和原子吸收光谱；（3）统计权重和简并度；（4）分子振动光谱和分子转动光谱；（5）禁戒跃迁和亚稳态；（6）光谱项和光谱支项；（7）分子荧光、磷光和化学发光；（8）拉曼光谱。
答：（1）由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱；由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
（2）当原子受到外界能量（如热能、电能等）的作用时，激发到较高能级上处于激发态。
但激发态的原子很不稳定，一般约在10-8s内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱；当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态，这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。
（3）由能级简并引起的概率权重称为统计权重；在磁场作用下，同一光谱支项会分裂成2J＋1个不同的支能级，2J＋1称为能级的简并度。
（4）由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱；由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光谱称为分子转动光谱。
课后习题答案第一章：绪论1．解释下列名词：（1）仪器分析和化学分析；（2）标准曲线与线性围；（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答：（1）仪器分析和化学分析：以物质的物理性质和物理化学性质（光、电、热、磁等）为基础的分析方法，这类方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法；化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
（2）标准曲线与线性围：标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的围称为该方法的线性围。
（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限：物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为方法的灵敏度；精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度；试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度；某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。
第三章光学分析法导论1．解释下列名词：（1）原子光谱和分子光谱；（2）原子发射光谱和原子吸收光谱；（3）统计权重和简并度；（4）分子振动光谱和分子转动光谱；（5）禁戒跃迁和亚稳态；（6）光谱项和光谱支项；（7）分子荧光、磷光和化学发光；（8）拉曼光谱。
答：（1）由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱；由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
（2）当原子受到外界能量（如热能、电能等）的作用时，激发到较高能级上处于激发态。
但激发态的原子很不稳定，一般约在10-8 s返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱；当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态，这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。
（3）由能级简并引起的概率权重称为统计权重；在磁场作用下，同一光谱支项会分裂成2J＋1个不同的支能级，2J＋1称为能级的简并度。
（4）由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱；由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光谱称为分子转动光谱。
仪器分析课后习题答案1解：（1）cos ϕ = 1时，11385.0200065.0211--⋅=⨯⨯==mm nm mmm Kfb D （2）51102.12000302⨯=⨯⨯==-mm mm Klb R （3）51100.22000502⨯=⨯⨯==-mm mm Klb Rnm nmR35108.2100.2560-⨯=⨯==∆λλ。
15. 用标准加入法测定SiO 2中微量铁的质量分数时，以Fe 302.06 nm 为分析线，Si 302.00 nm 为内标线。
标准系列中Fe 加入量和分析线对测得值列于下表中，试绘制工作曲线，求试样中SiO 2中Fe 得质量分数。
解：标准加入法的定量关系式为)(s x c c A R +=，以R 对s c 作图如下0.200.250.300.350.400.450.500.55Rc s / %当工作曲线与横坐标相交时，0=R ，此时s xc c -=，从图上可得出 %0018.0=x c 。
第五章 原子吸收与原子荧光光谱法11. 计算火焰温度2000 K 时，Ba 553.56 nm 谱线的激发态与基态原子数的比值。
已知g i /g 0 = 3。
解：eVnms cm eV hcE i 24.256.553100.310136.411015=⋅⨯⨯⨯==--λ)200010618.824.2(exp 3)(exp 1500KK eV eVT Eg g N N i i i ⨯⋅⨯-=-=--κ61081.6-⨯=13.某原子吸收分光光度计的单色器的倒线色散率为2.0 nm ⋅mm -1，狭缝宽度分别为0.04 mm 、0.08 mm 、0.12 mm 、0.16 mm 和0.2 mm ，求相应的光谱通带宽度是多少？ 解：已知S D W ⋅=，分别代入D 和S 值可求得光谱通带宽度W 分别为nm 08.0，nm 16.0，nm 24.0，nm 32.0，nm 40.0。
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着优点答：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。
课后部分练习答案第3章紫外-可见分光光度法Ui-visP503.1分子光谱如何产生？与原子光谱的主要区别它的产生可以看做是分子对紫外-可见光光子选择性俘获的过程，本质上是分子内电子跃迁的结果。
区别：分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的，表现形式为带光谱；原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的，它的表现形式为线光谱。
3.2说明有机化合物紫外光谱产生的原因，其电子跃迁有那几种类型？吸收带有那几种类型？有机化合物的紫外-可见光谱决定于分子的结构和分子轨道上电子的性质。
有机化合物分子的特征吸收波长（λmax）决定于分子的激发态与基态之间的能量差跃迁类型与吸收带σ→σ* 发生在远紫外区，小于200nmn →σ* 吸收峰有的在200nm附近，大多仍出现在小于200nm 区域π→π* 一般在200nm左右，发生在任何具有不饱和键的有机化合物分子n →π* 一般在近紫外区，发生在含有杂原子双键的不饱和有机化合物中。
3.3在分光光度法中，为什么尽可能选择最大吸收波长为测量波长？因为在实际用于测量的是一小段波长范围的复合光，由于吸光物质对不同波长的光的吸收能力不同，就导致了对Beer定律的负偏离。
吸光系数变化越大，偏离就越明显。
而最大吸收波长处较平稳，吸光系数变化不大，造成的偏离比较少，所以一般尽可能选择最大吸收波长为测量波长。
3.5分光光度法中，引起对Lambert-Beer定律偏移的主要因素有哪些？如何让克服这些因素的影响偏离Lambert-Beer Law的因素主要与样品和仪器有关。
样品：(1)浓度(2)溶剂(3)光散射的影响；克服：稀释溶液，当c <0.01mol/L时, Lambert-Beer定律才能成立仪器：（1）单色光（2）谱带宽度；克服：Lambert-Beer Law只适用于单色光，尽可能选择最大吸收波长为测量波长3.9 按照公式A=-lgT计算第5章分子发光分析法P1085.3（b）的荧光量子率高，因为（b）的化合物是刚性平面结构，具有强烈的荧光，这种结构可以减少分子的振动，使分子与溶剂或其他溶质分子的相互作用减少，即减少了碰撞失活的可能性5.4苯胺的荧光在10时更强，苯胺在酸性溶液中易离子化，单苯环离子化后无荧光；而在碱性溶液中以分子形式存在，故显荧光。
课后习题答案第一章：绪论1．解释下列名词：（1）仪器分析和化学分析；（2）标准曲线与线性范围；（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答：（1）仪器分析和化学分析：以物质的物理性质和物理化学性质（光、电、热、磁等）为基础的分析方法，这类方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法；化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
（2）标准曲线与线性范围：标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的范围称为该方法的线性范围。
（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限：物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为方法的灵敏度；精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度；试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度；某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。
第三章光学分析法导论1．解释下列名词：（1）原子光谱和分子光谱；（2）原子发射光谱和原子吸收光谱；（3）统计权重和简并度；（4）分子振动光谱和分子转动光谱；（5）禁戒跃迁和亚稳态；（6）光谱项和光谱支项；（7）分子荧光、磷光和化学发光；（8）拉曼光谱。
答：（1）由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱；由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
（2）当原子受到外界能量（如热能、电能等）的作用时，激发到较高能级上处于激发态。
但激发态的原子很不稳定，一般约在108 s内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱；当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态，这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。
（3）由能级简并引起的概率权重称为统计权重；在磁场作用下，同一光谱支项会分裂成2J＋1个不同的支能级，2J＋1称为能级的简并度。
（4）由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱；由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光谱称为分子转动光谱。
高效液相色谱1．高效液相色谱法的特点特点：检测的分辨率和灵敏度高，分析速度快，重复性好，定量准确度高，应用围广。
适用于分析高沸点、大分子、强极性、热不稳定有机及生化试样的高效别离分析方法。
2.高效液相色谱与气相色谱的主要区别可归结于以下几点：(1)进样方式的不同：高效液相色谱只要将样品制成溶液，而气相色谱需加热气化或裂解；(2)流动相不同，在被测组分与流动相之间、流动相与固定相之间都存在着一定的相互作用力；(3)由于液体的粘度较气体大两个数量级，使被测组分在液体流动相中的扩散系数比在气体流动相中约小4~5个数量级；(4)由于流动相的化学成分可进展广泛选择，并可配置成二元或多元体系，满足梯度洗脱的需要，因而提高了高效液相色谱的分辨率〔柱效能〕；(5)高效液相色谱采用5~10Lm细颗粒固定相，使流体相在色谱柱上渗透性大大缩小，流动阻力增大，必须借助高压泵输送流动相；(6)高效液相色谱是在液相中进展，对被测组分的检测，通常采用灵敏的湿法光度检测器，例如，紫外光度检测器、示差折光检测器、荧光光度检测器等。
3.高效液相色谱的定性和定量分析的方法定性：〔1〕利用纯物质定性的方法利用保存值定性：通过比照试样中具有与纯物质一样保存值的色谱峰，来确定试样中是否含有该物质及在色谱图中位置。
不适用于不同仪器上获得的数据之间的比照。
利用参加法定性：将纯物质参加到试样中，观察各组分色谱峰的相对变化。
〔2〕利用文献保存值定性相对保存值r21：相对保存值r21仅与柱温和固定液性质有关。
在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保存数据，可以用来进展定性鉴定。
定量：有归一法、标法、外标法在定量分析中，采用测量峰面积的归一化法、标法或外标法等，但高效液相色谱在别离复杂组分式样时，有些组分常不能出峰，因此归一化法定量受到限制，而标法定量则被广泛使用。
4．高效液相色谱实验时，选择流动相时应注意的几个问题〔1〕尽量使用高纯度试剂作流动相，防止微量杂质长期累积损坏色谱柱和使检测器噪声增加。
仪器分析课后答案解析紫外－可见分光光度法思考题和习题1．名词解释：吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发⾊团、助⾊团、红移、蓝移。
吸光度：指光线通过溶液或某⼀物质前的⼊射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度⽐值的对数，⽤来衡量光被吸收程度的⼀个物理量。
吸光度⽤A表⽰。
透光率：透过透明或半透明体的光通量与其⼊射光通量的百分率。
吸光系数：单位浓度、单位厚度的吸光度摩尔吸光系数：⼀定波长下C为1mol/L ，l为1cm时的吸光度值百分吸光系数：⼀定波长下C为1%(w/v) ，l为1cm时的吸光度值发⾊团：分⼦中能吸收紫外或可见光的结构单元，含有⾮键轨道和n分⼦轨道的电⼦体系，能引起π→π*跃迁和n→π*跃迁，助⾊团：⼀种能使⽣⾊团吸收峰向长波位移并增强其强度的官能团，如-OH、-NH3、-SH及⼀些卤族元素等。
这些基团中都含有孤对电⼦，它们能与⽣⾊团中n电⼦相互作⽤，使π→π*跃迁跃迁能量降低并引起吸收峰位移。
红移和蓝移：由于化合物结构变化（共轭、引⼊助⾊团取代基）或采⽤不同溶剂后，吸收峰位置向长波⽅向的移动，叫红移（长移）；吸收峰位置向短波⽅向移动，叫蓝移（紫移，短移）2．什么叫选择吸收？它与物质的分⼦结构有什么关系？物质对不同波长的光吸收程度不同，往往对某⼀波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。
这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。
?由于各种物质分⼦结构不同，从⽽对不同能量的光⼦有选择性吸收，吸收光⼦后产⽣的吸收光谱不同，利⽤物质的光谱可作为物质分析的依据。
3．电⼦跃迁有哪⼏种类型？跃迁所需的能量⼤⼩顺序如何？具有什么样结构的化合物产⽣紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有何特征？电⼦跃迁类型有以下⼏种类型：σ→σ*跃迁，跃迁所需能量最⼤；n →σ*跃迁，跃迁所需能量较⼤，π→π*跃迁，跃迁所需能量较⼩；n→π*跃迁，所需能量最低。
⽽电荷转移跃迁吸收峰可延伸⾄可见光区内，配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。
仪器分析答案汇总1为什么物体对光选择性吸收？答:因为物体分子的总能量：E二Ee+Ev+Er Ee、Ev、Er分别为分子的电子能、振动能和转动能。
而能级差AE二E1-E0所以当光与物质分子相互作用时，分子吸收光能并不是连续的，而是具有量子化的特征。
只有满足当光的能量hv等于物体分能级差子的能级差即hv = -E=AE时，分子才能吸收光能，有较低的能级E跃迁到较高的能级E，,所以物体对光选择性吸收。
2价电子跃迁的基木类型及其特点？答：价电子跃迁的基木类型有：乙一乙*跃迁，n—乙*跃迁，：Ji —Ji*跃迁,n—Ji*跃迁四种。
特点：（1）©Y*跃迁所需能量AE大,约为800KJ/mol,吸收波长入胆x小于150nm即在远紫外有吸收，属于这类跃迁的有机分子有烷姪。
（2）门->©*跃迁所需能量△E较人，吸收波长入max较小，小于185nm,吸收峰的吸收系数f较低，有孤对电子的含0, N, S和卤素等杂原子的饱和烽的衍生物可发生此类跃迁。
（3）兀一兀*跃迁所需能量△E较小，小于725 KJ/mol,吸收波长X max较大,大于165 nm, e在近紫外-可见光有吸收，£人，103-106,不饱和姪、共辄烯桂和芳香姪类都可发生此类跃迁，并随共純链的增长，减少，入max增大。
（4）口一Ji*跃迁所需能量最小，小于420 KJ/mol, 吸收波长入max最人，人于280 nm,在近紫夕卜-可见光区有吸收，摩尔吸收系数£小，小于10,在分子中含有孤对电子和n键同时存在时，发生此类跃迁。
33溶剂效应对紫外光谱的影响？为什么？答：（1）溶剂的极性对蓝外光谱的影响很人，极性溶剂可使n- n *跃迁向低波长方向移动，成为蓝移，浅色效应；使n-H*跃迁向高波长方向移动，发生红移，即深色效应；（1）溶剂的酸碱性对吸收光谱的影响也很人，如苯胺在酸性溶液屮接受11+成钱离子，渐渐失去门电子使n-> Ji*跃迁带逐渐削弱，即胺基与木环的共轨体系消失，吸收谱带蓝移；苯酚在碱性溶液屮失去H+成负氧离子，形成一对新的非键电子，增加了耗基与苯环的共轨效应，吸收谱带红移，所以当溶液由屮性变为酸性时，若谱带发生蓝移，应考虑到可能有氨基与芳坏的共純结构存在；当溶液由小性变为碱性时，若谱带发生红移，应考虑到可能有梵基与芳环的共辘结构存在。
《仪器分析》课后习题答案[1]第2章⽓相⾊谱分析1.简要说明⽓相⾊谱分析的基本原理混合物中的各个化合物在载⽓与固定相发⽣相对移动过程中，根据组分与固定相与流动相（载⽓）的亲和⼒不同⽽实现分离的过程，称为⽓相⾊谱过程，这种亲和⼒包括吸附作⽤（⽓固⾊谱）、分配作⽤（⽓液⾊谱）。
组分在固定相与流动相之间不断进⾏溶解、挥发，或吸附、解吸过程⽽相互分离，然后进⼊检测器进⾏检测。
2. ⽓相⾊谱仪的基本设备包括哪⼏部分?各有什么作⽤?⽓路系统．进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统．⽓相⾊谱仪具有⼀个让载⽓连续运⾏管路密闭的⽓路系统。
进样系统包括进样装置和⽓化室，其作⽤是将液体或固体试样，在进⼊⾊谱柱前瞬间⽓化，然后快速定量地转⼊到⾊谱柱中。
温控系统主要作⽤是使样品始终处于⽓态状态，并可实现梯度升温过程，保持样品具有合适的蒸⽓呀、使不同蒸汽压的样品实现梯度升温条件下的分离。
检测可以依据组分的特点，检测分离组分的浓度和量的变化，并转换为电信号。
记录处理系统⽤来处理、记录⾊谱分离化合物的峰信号，并进⾏相关运算。
3. 当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相⽐减少,是否会引起分配系数的改变?为什么?答: 分配系数指某个组分在⾊谱分离过程中在固定相与流动相之间的浓度之⽐，当⾊谱过程的固定项⽻流动相选定时，每个组分的分配⽐是⼀个定值，所以，固定相改变会引起分配系数的改变，因为分配系数只与组分的性质及固定相与流动相的性质有关。
所以（1）柱长缩短不会引起分配系数改变。
（2）固定相改变会引起分配系数改变。
（3）流动相流速增加不会引起分配系数改变。
（4）相⽐减少不会引起分配系数改变。
4. 当下列参数改变时: (1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减⼩,(4)相⽐增⼤,是否会引起分配⽐的变化?为什么?答: k=K/b,⽽b=V M/V S ,分配⽐除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相⽐有关,⽽与流动相流速,柱长⽆关.故:(1)不变化, (2)增加,(3)不改变,(4)减⼩。
仪器分析课后习题答案完整版仪器分析是化学、生物、环境等多个领域中非常重要的分析手段。
通过各种精密仪器，可以对物质的组成、结构、性质等进行准确的测定和分析。
以下是一些常见仪器分析课后习题的答案。
一、原子吸收光谱法1、简述原子吸收光谱法的基本原理。
原子吸收光谱法是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量的方法。
当光源发射的某一特征波长的辐射通过原子蒸气时，被原子中的外层电子选择性地吸收，使透过原子蒸气的入射辐射强度减弱，其减弱程度与被测元素在原子蒸气中的浓度成正比。
2、原子吸收光谱法中，为什么要用锐线光源？在原子吸收光谱法中，要用锐线光源是因为锐线光源发射的是半宽度很窄的谱线。
这样可以使光源发射线的半宽度小于吸收线的半宽度，且发射线中心频率与吸收线中心频率一致。
从而实现峰值吸收测量，大大提高了测量的灵敏度。
3、原子吸收光谱法中，影响测量灵敏度的因素有哪些？影响原子吸收光谱法测量灵敏度的因素主要包括：（1）分析线的选择：通常选择元素的共振线作为分析线，但在存在干扰时，可能需要选择其他非共振线。
（2）空心阴极灯的工作电流：电流过小，光强不足；电流过大，谱线变宽且自吸增加，灵敏度下降。
（3）火焰类型和燃气与助燃气的比例：不同类型的火焰具有不同的温度和氧化还原特性，会影响原子化效率。
（4）原子化条件：包括原子化温度、时间等，合适的条件能提高原子化效率，增强灵敏度。
二、紫外可见分光光度法1、什么是朗伯比尔定律？其适用条件是什么？朗伯比尔定律表述为：当一束平行单色光通过均匀的、非散射的吸光物质溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。
其适用条件为：入射光为单色光；吸光物质是均匀的；吸光质点之间无相互作用；辐射与物质之间的作用仅限于光吸收，无荧光和光化学现象发生。
2、紫外可见分光光度计主要由哪些部件组成？紫外可见分光光度计主要由光源、单色器、吸收池、检测器和信号显示系统组成。
绪论一、填空题0-1化学分析包括____________和___________，它是根据物质的___________来测定物质的组成及相对组成的。
0-2仪器分析是根据物质的___________或__________来确定物质的组成及相对含量的，它具有________﹑________﹑_________等特点。
0-3仪器分析方法根据测定的方法原理不同，可分为________﹑________﹑_________及其他分析法。
二、选择题0-4下列选项中哪些属于光化学分析法？（）A.AES,AASB.VIS-UVC.IR,NMRD.MS,XFS三、判断题0-5极谱分析法、质谱分析法、电位分析法、库仑滴定法均属于电化学分析法。
第一章紫外-可见分光光度法一、填空题1-1光子能量 E与频率υ成______关系，与波长λ成______关系。
1-2许多物质具有颜色是基于物质对光有________________的结果，无色物质是由于________________的缘故。
1-3白光照射到某物质上，若该物质___________________________，则该物质呈白色；若该物质___________________________，则这种物质呈黑色。
1-4吸收光谱曲线以_________为横坐标，以________为纵坐标。
1-5分子具有______ __，______ __和______ __。
三个能级的能量大小依次为______ __ > ______ __> ______ __。
1-6朗伯-比尔定律的实质是光强度与_____________和_____________的关系。
1-7透射比指_____________与____________之比，用_____表示；其倒数的对数值称之为____________，用____________表示。
1-8光电比色计主要由钨灯﹑__________﹑__________﹑__________﹑__________等部件组成。
课后习题答案第一章：绪论1．解释下列名词：（1）仪器分析和化学分析；（2）标准曲线与线性范围；（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答：（1）仪器分析和化学分析：以物质的物理性质和物理化学性质（光、电、热、磁等）为基础的分析方法，这类方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法；化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
（2）标准曲线与线性范围：标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的范围称为该方法的线性范围。
（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限：物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为方法的灵敏度；精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度；试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度；某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。
第三章光学分析法导论1．解释下列名词：（1）原子光谱和分子光谱；（2）原子发射光谱和原子吸收光谱；（3）统计权重和简并度；（4）分子振动光谱和分子转动光谱；（5）禁戒跃迁和亚稳态；（6）光谱项和光谱支项；（7）分子荧光、磷光和化学发光；（8）拉曼光谱。
答：（1）由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱；由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
（2）当原子受到外界能量（如热能、电能等）的作用时，激发到较高能级上处于激发态。
但激发态的原子很不稳定，一般约在10-8 s内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱；当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态，这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。
（3）由能级简并引起的概率权重称为统计权重；在磁场作用下，同一光谱支项会分裂成2J＋1个不同的支能级，2J＋1称为能级的简并度。
（4）由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱；由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光谱称为分子转动光谱。
（5）不符合光谱选择定则的跃迁叫禁戒跃迁；若两光谱项之间为禁戒跃迁，处于较高能级的原子具有较长的寿命，原子的这种状态称为亚稳态。
（6）用n、L、S、J四个量子数来表示的能量状态称为光谱项，符号为n 2S + 1 L；把J值不同的光谱项称为光谱支项，表示为n 2 S + 1 L J。
（7）荧光和磷光都是光致发光，是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态，再由激发态回到基态而产生的二次辐射。
荧光是由单重激发态向基态跃迁产生的光辐射，而磷光是单重激发态先过渡到三重激发态，再由三重激发态向基态跃迁而产生的光辐射。
化学发光是化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射。
（8）入射光子与溶液中试样分子间的非弹性碰撞引起能量交换而产生的与入射光频率不同的散射光形成的光谱称为拉曼光谱。
1131． 何谓共振线、灵敏线、最后线和分析线？它们之间有什么联系？答：以基态为跃迁低能级的光谱线称为共振线；灵敏线是指元素特征光谱中强度较大的谱线，通常是具有较低激发电位和较大跃迁概率的共振线；最后线是指试样中被测元素含量或浓度逐渐减小时而最后消失的谱线，最后线往往就是最灵敏线；分析线是分析过程中所使用的谱线，是元素的灵敏线。
5. 分析下列试样应选用何种光源？（1）矿石中元素的定性和半定量分析；（2）铜合金中的锡（%.0x Sn =ω）；（3）钢中的猛（%.0~%0.0x x Mn=ω）；（4）污水中的Cr 、Cu 、Fe 、Pb 、V 的定量分析；（5）人发中Cu 、Mn 、Zn 、Cd 、Pb 的定量分析。
答：（1）直流电弧光源；（2）低压交流电弧光源；（3）低压交流电弧光源；（4）电感耦合等离子体（ICP ）光源；（5）电感耦合等离子体（ICP ）光源。
12. 已知光栅刻痕密度为1200 mm -1，暗箱物镜的焦距为1 m ，求使用一级和二级衍射光谱时，光栅光谱仪的倒线色散率。
解：已知KfbKf d dl d D 1===λ，m f 1=，11200-=mm b ，代入公式可得1=K ，1833.0-⋅=mm nm D ；2=K ，1417.0-⋅=mm nm D13.某光栅光谱仪的光栅刻痕密度为2400 mm -1，光栅宽度为50 mm ，求此光谱仪对一级光谱的理论分辨率。
该光谱仪能否将Nb 309.418 nm 与Al 309.271 nm 两谱线分开？为什么？ 解：51102.1240050⨯=⨯==-mm mm klb Rnm nm R 35106.2102.1)271.309418.309(21-⨯=⨯+==∆λλ <nm nm 147.0)271.309418.309(=-∴该光谱仪不能将这两条谱线分开。
14. 某光栅光谱仪的光栅刻痕密度为2000 mm -1，光栅宽度为50 mm ，f = 0.65 m ，试求：（1）当cos ϕ = 1时，该光谱仪二级光谱的倒线色散率为多少？ （2）若只有30 mm 宽的光栅被照明，二级光谱的分辨率是多少？（3）在波长560 nm 时，该光谱仪理论上能完全分开两条谱线的最小波长差是多少？解：（1）cos ϕ = 1时，11385.0200065.0211--⋅=⨯⨯==mm nm mmm Kfb D （2）51102.12000302⨯=⨯⨯==-mm mm Klb R （3）51100.22000502⨯=⨯⨯==-mm mm Klb Rnm nmR35108.2100.2560-⨯=⨯==∆λλ。
15. 用标准加入法测定SiO 2中微量铁的质量分数时，以Fe 302.06 nm 为分析线，Si 302.00 nm 为内标线。
标准系列中Fe 加入量和分析线对测得值列于下表中，试绘制工作曲线，求试样中SiO 2中Fe 得质量分数。
解：标准加入法的定量关系式为)(s x c c A R +=，以R 对s c 作图如下0.200.250.300.350.400.450.500.55Rc s / %当工作曲线与横坐标相交时，0=R ，此时s xc c -=，从图上可得出 %0018.0=x c 。
第五章 原子吸收与原子荧光光谱法11. 计算火焰温度2000 K 时，Ba 553.56 nm 谱线的激发态与基态原子数的比值。
已知g i /g 0 = 3。
解：eV nms cm eV hcE i 24.256.553100.310136.411015=⋅⨯⨯⨯==--λ)200010618.824.2(exp 3)(exp 1500KK eV eVT Eg g N N i i i ⨯⋅⨯-=-=--κ61081.6-⨯=13.某原子吸收分光光度计的单色器的倒线色散率为2.0 nm ⋅mm -1，狭缝宽度分别为0.04 mm 、0.08 mm 、0.12 mm 、0.16 mm 和0.2 mm ，求相应的光谱通带宽度是多少？ 解：已知S D W ⋅=，分别代入D 和S 值可求得光谱通带宽度W 分别为nm 08.0，nm 16.0，nm 24.0，nm 32.0，nm 40.0。
14. 为检查原子吸收光谱仪的灵敏度，以2 μg ⋅mL -1的Be 标准溶液，用Be 234.86 nm 的吸收线测得透射比为35 %，计算其灵敏度为多少？ 解：灵敏度用特征浓度表示为1211093.1%351lg0044.020044.0---⋅⨯=⨯⋅=⨯=mL g mL g Ac s c μμρ15.用原子吸收光谱分析法测定铅含量时，以0.1 μg ⋅mL -1质量浓度的铅标准溶液测得吸光度为0.24，连续11次测得空白值的标准偏差为0.012，试计算其检出限。
解： 11115015.024.0012.031.03---⋅=⋅=⨯⨯⋅=⨯=mL ng mL g mL g A D s μμσρ16. 用标准加入法测定血浆中锂的含量时，取4份0.50 mL 血浆试样，分别加入浓度为0.0500 mol ⋅L -1的LiCl 标准溶液0.0 μ L ，10.0 μ L ，20.0 μ L ，30.0 μ L ，然后用水稀释至5.00 mL 并摇匀，用Li 670.8 nm 分析线测得吸光度依次为0.201，0.414，0.622，0.835。
计算血浆中锂的含量，以μg ⋅mL -1表示。
Ac s /mg.mL -1解：已知)(s x c c K A +=，以A 对s c 作图如下(横坐标为锂离子的含量)当A = 0时，直线与X 轴的交点1659.0-⋅=-=mL g c c s x μ，∴ 血浆中锂的含量为 1159.65.00.5659.0--⋅=⨯⋅=mL g mLmLmL g c μμ。
17. 用火焰原子吸收法以Ca 422.7 nm 吸收线测定血清中的钙。
配制钙标准系列溶液的浓度（单位为mmol ⋅L -1）分别为0.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，测得吸光度分别为0，0.43，0.58，0.72，0.85，1.00。
取0.5 mL 血清加入9.5 mL 4 %三氯乙酸沉淀蛋白质后，清液喷入火焰测得吸光度为0.68。
求血清中钙含量为多少？如果血清中含有PO 43-，所得结果是偏高还是偏低？为什么？ 解：已知Kc A =，测定钙的标准曲线图如下c /mmol/L从图上可得吸光度值为0.68的血清中钙的含量为14.2-⋅L mmol 。
如果血清中含有PO 43-，由于与Ca 2+生成难挥发的Ca 2P 2O 7，将会使测定结果偏低。
18. 用原子吸收法测定矿石中钼含量。
制备的试样溶液每100 mL 含矿石1.23 g ，而制备的钼标准溶液每100 mL 含钼2.00 ⨯ 10-3 g 。
取10.00 mL 试样溶液于100 mL 容量瓶中，另一个100 mL 容量瓶中加入10.00 mL 试样溶液和10.00 mL 钼标准溶液，定容摇匀，分别测得吸光度为0.421和0.863，求矿石中钼的含量。
解：mL g mL g c A A A c S x S x x 100/109.1100/1000.2421.0863.0421.033--⨯=⨯⨯-=-=∴ 矿石中钼的含量为 %155.0%100100/23.1100/109.13=⨯⨯-mLg mLg 。
第十一章电分析化学导论7：解：左： 2Zn + + 2e = Znϕ左=2,Zn Znφϕ++0.05922lg 2Zn +⎡⎤⎣⎦ =-0.764+0.05922lg0.1 =-0.793V右：Ag e Ag ++=,0.0592lg AgAgAg φϕϕ++⎡⎤=+⎣⎦右0.7990.0592lg0.01=+=0.681VE ϕϕ=-右左()0.6810.793=--=1.474V0E >，所以是原电池。
