武汉大学分析化学下册23

一、选择题1．原子吸收分析中，发射线的宽度（）。

A．比吸收线的宽B．比吸收线的窄C．与吸收线一样宽窄【答案】B【解析】这是实现峰值吸收的基本条件之一。

2．在原子吸收光谱中，火焰的作用是（）。

A．提供能量使试样蒸发并离解成基态原子B．发射待测原子的特征谱线C．提供能量使试样蒸发，离解并进一步使被测原子激发D．提供连续光源【答案】A3．原子吸收光谱分析中，测量的是（）。

A．峰值吸收B．积分吸收C．分子吸收D．连续光谱4．原子吸收分析中，与火焰原子化法相比，无火焰原子化法的（）。

A．原子化效率高，灵敏度高B．原子化效率低，灵敏度高C．原子化效率高，灵敏度低D．原子化效率低，灵敏度低【答案】A5．由于原子无规则的热运动所引起的变宽是（）。

A．多普勒变宽B．劳伦兹变宽C．赫鲁茨马克变宽D．自然变宽【答案】B【解析】劳伦兹和赫鲁茨马克变宽是压力变宽，自然变宽是在无外界影响的情况下，谱带的自然宽度。

6．原子吸收分光光度法中，常在试液中加入KCl，是作为（）。

A．释放剂B．缓冲剂C．保护剂D．消电离剂【答案】D【解析】由于原子的电离而引起的干扰为电离干扰，常加入易电离元素作为消电离剂。

7．若a和b两组分的吸收光谱互相重叠，干扰组分b的吸收光谱仅有一个吸收峰。

测定a时，用（）。

A．解线性方程组法B．等吸收双波长消去法C．系数倍率法D．以上全部方法都可使用【答案】D【解析】解线性方程组法适合于光谱相互重叠的各种情况；因为干扰组分b的吸收光谱有一个吸收峰，可以找到等吸收的双波长，所以可以选用等吸收双波长消去法；干扰组分无论是否存在等吸收，都可以用系数倍率法消除干扰组分的干扰。

8．关于荧光，正确的叙述是（）。

A．受激分子从激发的各个振动能级返回至基态时所发射出的光为荧光B．荧光波长大于激发光波长C．磷光波长小于荧光波长D．温度升高，溶液中荧光物质的荧光强度增强【答案】B【解析】A项，受激分子从激发态的最低振动能级返回至基态时所发出的光为荧光。

第21章　毛细管电泳和毛细管电色谱21-1 什么是电渗流？它是怎样产生的？答：（1）电渗流是指当在毛细管两端施加高压电场时，双电层中溶剂化的阳离子向阴极运动，通过碰撞作用带动溶剂分子一起向阴极运动，即形成电渗流。

（2）电渗流的产生过程：由于多孔介质材料、微通道壁或其他流体管道材料表面带负电荷，液体中的正离子被吸引附着于通道壁上，最靠近通道壁的正离子被吸引的力量最强，距离通道壁越远，正离子所受的吸引力越弱。

水分子因具偶极性而吸附于正离子上，当在通道两端施加电压时，距离通道壁较远的正离子（受壁的吸引力较弱，可自由移动）游向负极，正离子带着吸附于其上的水分子以及因为摩擦力牵引着其他水分子一起游向负极，此即为电渗效应。

21-2 毛细管的总长为25cm ，进样端到检测器的柱长为21cm ，分离电压为20kV ，采用硫脲作为标记物，其出峰时间为1.5min ，试计算电渗流的大小。

解： 根据题给条件：U ＝20000V ，由1021,25, 1.5min 90,d L cm L cm t s ====可得电渗流为0d t eo L L t Uμ=⋅21142112125 2.92109020000eo cm V s cm V s μ-----⨯=⋅⋅=⨯⋅⋅⨯21-3 在毛细管区带电泳中，指出下列物质的出峰顺序。

溴离子，硫脲，铜离子，钠离子，硫酸根离子答：在毛细管区带电泳中，上述物质的出峰顺序依次为：钠离子，铜离子，硫脲，硫酸根离子，溴离子。

21-4 为什么pH会影响毛细管电泳分离氨基酸？答：pH会影响毛细管电泳分离氨基酸是因为pH决定弱电离组分的有效淌度，同时还影响电流的大小和方向。

氨基酸是两性物质，因此氨基酸的电离受到溶液pH的影响，当pH接近氨基酸的等电点时，氨基酸对外显示电中性，电泳过程中不移动。

21-5 毛细管电泳的检测方法有哪些？它们分别有何优缺点？答：毛细管电泳又称高效毛细管电泳，是一类以毛细管为分离通道、以高压直流电场为驱动力的新型液相分离技术。

第9章　紫外－可见吸收光谱法9-1 有机化合物分子的电子跃迁有哪几种类型？哪些类型的跃迁能在紫外-可见吸收光谱中反映出来？答：（1）有机化合物分子的电子跃迁的类型有：、、、σσ*→ππ*→n σ*→、等。

σπ*→πσ*→（2）能在紫外-可见吸收光谱中反映出来的跃迁类型有：、。

ππ*→n σ*→9-2 何谓溶剂效应？为什么溶剂的极性增强时，跃迁的吸收峰发生红移，而ππ*→跃迁的吸收峰发生蓝移？n π*→答：（1）溶剂效应是指溶剂极性对紫外-可见吸收光谱的影响，溶剂极性不仅影响吸收带的峰位，也影响吸收强度及精细结构。

如溶剂极性对光谱精细结构、π→π*跃迁谱带和n→π*跃迁谱带的影响。

（2）①当溶剂极性增强时，跃迁的吸收峰发生红移的原因是：发生ππ*→跃迁的分子，ππ*→在极性溶剂的作用下，基态与激发态之间的能量差变小了，因此向长波方向移动。

②当溶剂极性增强时，跃迁的吸收峰发生蓝移的原因是：发生跃迁的n π*→n π*→分子，在极性溶剂的作用下，基态与激发态之间的能量差变大了，因此向短波方向移动。

9-3 无机化合物分子的电子跃迁有哪几种类型？为什么电荷转移跃迁常用于定量分析而配位场跃迁在定量分析中没有多大用处？答：（1）无机化合物分子的电子跃迁主要有两种类型：电荷转移跃迁和配位场跃迁。

（2）电荷转移跃迁常用于定量分析而配位场跃迁在定量分析中没有多大用处的原因为：电荷转移跃迁摩尔吸光系数较大，一般＞，用于定量分析可以max ε41110L mol cm --⋅⋅提高检测的灵敏度；而配位场跃迁由于选择规则的限制，吸收谱带的摩尔吸光系数小，一般＜，吸收光一般位于可见光区，因此其在定量分析方面不重要。

max ε11100L mol cm --⋅⋅9-4 何谓生色团和助色团？试举例说明。

答：（1）生色团是指某些有机化合物分子中存在不饱和键的基团，能够在紫外及可见光区域内（200～800nm ）产生吸收，且吸收系数较大，这种吸收具有波长选择性，吸收某种波长（颜色）的光，而不吸收另外波长（颜色）的光，从而使物质显现颜色。

第5章　X 射线光谱法5-1 解释并区别下列名词：连续X 射线与X 射线荧光；吸收限与短波限；Mose1oy 定律与Bragg 方程；与谱线；K 线系与L 线系。

K αK β答：（1）连续X 射线与X 射线荧光连续X 射线是指在轰击金属钯的过程中，有的电子经历一次碰撞后能量耗尽，有的电子则需多次碰撞。

因为碰撞是随机的且电子数目很大，所产生的具有不同波长的X 射线。

X 射线荧光是指入射X 射线使低层电子激发成光电子后，高层电子落入低层电子的空轨道，并以辐射方式释放出能量而逐出的射线。

（2）吸收限与短波限吸收限是指物质对X 射线的吸收量随着辐射频率增大至骤然增大时的限度。

短波限是指一次碰撞后就丧失全部动能的电子所辐射出的具有最大能量且波长最短的X 射线光子。

短波限用表示。

0λ（3）Mose1ey 定律与Bragg 方程Mose1ey，式中，K 与S 是与线系有关的常数。

()K Z S =-Bragg 方程是指，式中，d 为晶面间距，为X 射线入射角。

2sin n d λθ=θ（4）与谱线K αK β射线是指由L 层跃迁到K 层辐射的X 射线。

K α射线是指由M 层跃迁到K 层辐射的射线。

K β（5）K 线系与L 线系K 线系是指K 层电子被逐出后，空穴可被外层的任一电子填空，从而产生一系列的谱线。

L 线系是指L 层电子被激发后，高层电子跃迁产生的一系列线系。

5-2 欲测定Si 0.7126nm ，应选用什么分光晶体？K α答：应选用PET （002）分光晶体。

根据Bragg 方程：。

2sin n d λθ=令，则。

1n =sin 2d λθ=因为0＜sin ＜1，所以分光晶体的晶面间距满足＜1，即＞0.3563nm ，应选θ2d λd 用PET （002）。

5-3 试对几种X 射线检测器的作用原理和应用范围进行比较。

答：常用的X 射线检测器包括正比计数器、闪烁计数器和半导体检测器，其作用原理和应用范围比较如下：（1）正比计数器。

第23章　分子质谱法一、选择题因量子隧道效应（Quantum mechanical tunneling），分子电子被微针“萃出”，分子本身很少发生振动或转动，因而分子不过多碎裂，从而产生较强分子离子峰的电离源是（）。

[中山大学2005研]A．CIB．EIC．FID．FAB【答案】C【解析】质谱有许多种电离源，它们的电离原理各不相同。

CI（化学电离源）是利用离子-分子反应使被测物电离；EI （电子轰击电离源）是通过热电子与被测物分子作用使其电离；FAB（快原子轰击）是一种溅射电离的方式。

只有FI（场致电离）是通过量子隧道效应使物质电离的。

二、解谱题1．已知某未知化合物的质谱图如图23-1所示。

试解析图谱，并推断其结构。

[东南大学2001研]图23-1解：先计算此未知化合物的不饱和度为据此可以判断出其可能为醇、醚。

对质谱图分析，分子离子失去H＋可得分子离子失去H2O可得和来源于下面两个式子据此，判断该化合物的结构可能为2．一不含氮的化合物，其质谱如图23-2所示，亚稳离子峰为m/z125.5和88.7，试推测其结构，并写出推理过程和m/z 为154、139、111、76和43的离子的形成过程。

[东南大学2004研]图23-2解：（1）分子离子峰为m/z 154，它首先失去15 a.m.u ，形成M －15离子（m/z139）。

（2）在分子离子峰附近，有M＋2峰，即m/z 156，且M：（M＋2）近似为3:1。

因此同位素峰表示未知物中有1个氯原子，同时Cl还存在于碎片离子m/z 139和m/z 111中。

（3）碎片离子m/z 77，76，51都是芳烃的特征离子峰。

（4）特征的低质量碎片离子m/z 43可能是C3H7＋或CH3CO＋。

（5）m/z 139为带偶数电子的离子，表示m/z 154→m/z139，消去一个游离基。

m/z 111也是带偶数电子的离子，表示m/z 139→m/z111，消去了一个质量为28 a.m.u的中性分子。

第23章　分子质谱法23-1 何谓分子质谱？它与原子质谱有何异同？答：（1）分子质谱是当代质谱学的主要组成部分，可获得无机、有机和生物分子的相对分子质量和分子结构，对复杂混合物各组分进行定性和定量测定。

（2）分子质谱与原子质谱的异同之处如下：①相同点分子质谱和原子质谱的原理和仪器总体结构基本相同。

②不同点a．分子质谱获得信息量比原子质谱大；b．分子质谱进样方式比原子质谱多；c．分子质谱有多种离子化技术；d．分子质谱与原子质谱测定质量范围不同；e．分子质谱与原子质谱的发展历程不同。

23-2 试说明分子质谱仪器主要组成部分和各自的功能，它们与原子质谱仪器有何不同？答：（1）分子质谱仪器主要由进样系统、离子源、质量分析器、检测器、真空系统及电子计算机控制和数据处理系统组成，它们各自的功能如下：①进样系统的作用是在不破坏真空环境、具有可靠重复性的条件下，将试样引入离子源。

②离子源的作用是将样品中的原子、分子电离成为离子，并使这些离子在离子光源系质量分析器的作用是将离子源产生的离子按质荷比顺序分离。

④检测器的作用是接收由质量分析器打出来的离子，检测信号。

⑤真空系统的作用是保证离子源中灯丝的正常工作，保证离子在离子源和分析器中正常运行，消减不必要的离子碰撞、散射效应、复合反应和离子-分子反应，减小本底与记忆效应。

⑥电子计算机控制和数据处理系统的作用是快速准确地采集、处理、显示、给出数据，且监控仪器各部分工作状态、优化操作条件。

（2）与原子质谱仪器不同的是进样系统和离子源。

23-3 试计算和说明：（1）在电子轰击源中，单电荷离子（z ＝1）通过Ｖ电场加310速以后，试计算它获得的动能（KE ）。

（2）离子的动能跟它的质量有关么？（3）离子的速度跟它的质量有关么？解：（1）获得的动能。

2193161U 1.61010 1.6102KE m ze J J υ--===⨯⨯=⨯（2）在离子源中离子获得的动能与它的质量无关。

《光谱分析法导论》复习题1.所谓“真空紫外区”，其波长范围是（ C ）A.200~400nmB.400~800nmC.10~200nmD.200~8002. 下述哪种光谱法是基于发射原理？（ B ）A.红外光谱法B.荧光光度法C.分光光度法D.核磁共振波谱法3.已知光束的频率为105Hz ，该光束所属光区为（ A ）A.紫外光区B.微波区C.可见光区D.红外光区4.波长为0.01nm 的光子能量为（ C ）A.12.4eVB.124eVC.1.24×105eVD.0.124eV5.可见光的能量范围为（ D ）A.12400~1.24×1013eVB.1.43×102~71eVC.6.2~3.1eVD.3.1~1.65eV6.带光谱是由于（ B ）A.炽热固体发射的结果B.受激分子发射的结果C.受激原子发射的结果D.简单离子受激发射的结果7.基于电磁辐射吸收原理的分析方法是（ D ）A.原子荧光光谱法B.分子荧光光谱法C.化学发光光谱法D.紫外-可见分光光度法8.可以概述三种原子光谱（吸收、发射、荧光）产生机理的是（ C ）A.能量使气态原子外层电子产生发射光谱B.辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁C.能量与气态原子外层电子相互作用D.辐射能使院子内层电子产生跃迁9. 若光栅宽度为50mm ，刻痕数为1200条·mm -1，此光栅的一级光谱理论分辨率应为 60000 。

10.原子外层电子跃迁的能量相当于紫外光和可见光；原子核自旋跃迁激发能对应于射频辐射区。

11.欲在200～400nm 光区进行分析，可选用的棱镜摄谱仪是 ( C )A.玻璃棱镜B.萤石棱镜C.石英棱镜D.以上三种均可12.下述哪种分析方法是以散射光谱为基础的 （B ）A.原子发射光谱B.拉曼光谱C.原子吸收光谱D.X 荧光光谱法13.红外光谱仪的主要部件包括： 光源 ， 吸收池 ， 单色器 、 检测器及记录系统。

第4章　原子吸收光谱法与原子荧光光谱法4-1 Mg 原子的核外电子跃迁时吸收共振线的波长为285.21nm ，计算110133S P →在2500K 时其激发态和基态原子数之比。

解：已知231341.3810, 6.62610k J K h J s---=⨯⋅=⨯⋅由于/0/i E kT i g g e-∆i 0N /N =00/(21)/(21),i i g g J J J L S=++=+又根据题意可得00,1i J J ==所以0/3/1i g g =348919/ 6.62610 3.010/285.2110 6.97410i E hc Jλ---∆==⨯⨯⨯⨯=⨯1923i 0N /N =10103exp[ 6.974/(1.382500)]---⨯⨯⨯⨯-9i 0N /N =5.06104-2 原子吸收分光光度计单色器的倒线色散率为1.6nm/mm ，欲测定Si251.61nm 的吸收值，为了消除多重线Si251.43nm 和Si251.92nm 的干扰，应采取什么措施？答：由题意知属于谱线干扰，可采用的措施是减小单色器狭缝。

Si251.61nm 与Si251.92nm 、Si251.43nm 分别相差0.31nm 和0.18nm ，单色器的倒线色散率为1.6nm/mm ，所以应选用的狭缝宽度s≤（0.18/1.6）mm ＝0.1125mm 。

4-3 简述原子吸收光谱产生的原理，并比较与原子发射光谱有何不同？答：（1）原子吸收光谱产生的原理：处于基态原子核外层电子，如果外界所提供特定能量的光辐射恰好等于核外层电子基态与某一激发态之间的能量差时，核外层电子将吸（2）原子吸收光谱与原子发射光谱的不同之处为：原子吸收光谱是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线的吸收作用来进行定量分析的方法；原子发射光谱是基于原子的发射现象来进行定量分析的方法。

4-4 简述原子吸收光谱法进行定量分析的依据及其定量分析的特点。

《仪器分析》作业参考答案第2章 光谱分析法导论2-1 光谱仪一般由几部分组成？它们的作用分别是什么？ 参考答案：（1）稳定的光源系统—提供足够的能量使试样蒸发、原子化、激发，产生光谱； （2）试样引入系统（3）波长选择系统（单色器、滤光片）—将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带； （4）检测系统—是将光辐射信号转换为可量化输出的信号； （5）信号处理或读出系统—在显示器上显示转化信号。

2-2 单色器由几部分组成，它们的作用分别是什么？ 参考答案：（1）入射狭缝—限制杂散光进入；（2）准直装置—使光束成平行光线传播，常采用透镜或反射镜； （3）色散装置—将复合光分解为单色光；（4）聚焦透镜或凹面反射镜—使单色光在单色器的出口曲面上成像； （5）出射狭缝—将额定波长范围的光射出单色器。

2-5 对下列单位进行换算：（1）150pm Z 射线的波数（cm －1） （2）Li 的670.7nm 谱线的频率（Hz ）（3）3300 cm －1波数对应的波长（nm ） （4）Na 的588.995nm 谱线相应的能量（eV ） 参考答案：（1）171101067.61015011---⨯=⨯==cm cm λσ （2）)(1047.4)(107.670100.314710Hz Hz c⨯=⨯⨯==-λν （3）)(3030)(1003.3)(3300114nm cm cm =⨯===-νλ （4）)(1.2)(10602.110995.588100.310625.6199834eV eV ch E =⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---λ 2-6 下列种类型跃迁所涉及的能量（eV ）范围各是多少？（1）原子内层电子跃迁； （4）分子振动能级跃迁； （2）原子外层电子跃迁； （5）分子转动能级跃迁； （3）分子的电子跃迁 参考答案跃迁类型 波长范围 能量范围/eV 原子内层电子跃迁 10－1 ～ 10nm 1.26×106 ～1.2×102原子外层电子跃迁 200 ～ 750nm 6～1.7 分子的电子跃迁 200 ～ 750nm 6～1.7 分子振动能级跃迁 0.75 ～ 50μm 1.7～0.02 分子转动能级跃迁50 ～ 1000μm2×10－2～4×10－7第10章 吸光光度法（上册）2、某试液用2cm 吸收池测量时，T=60%。

第12章　核磁共振波谱法12-1 下列原子核的自旋量子数分别为多少？哪些核不是磁性核？1269111213141516173233,,,,,,,,,,,,H H Li Be B C C N N O O S S答：自旋量子数I 与原子核的质量数（A ）和原子序数（Z ）有关，当质量数和原子序数均为偶数时，自旋量子数I ＝0，自旋量子数I ＝0的核没有磁矩，不是磁性核。

（1）的自旋量子数分别为：1269111213141516173233,,,,,,,,,,,,H H Li Be B C C N N O O S S 。

1331153,1,1,,,0,,1,,0,,0,2222222（2）、、不是磁性核。

12C 16O 32S 12-2 自旋量子数为的核有几种空间取向？32答：自旋量子数为的核有4种空间取向。

由量子力学可知，自旋量子数为I 的核有32的空间取向为：2I ＋1，即该核有2×＋1＝4种空间取向，每种空间取向的磁量子数分32别为：，，－，－。

3212123212-3 什么是核磁共振？核磁共振定性和定量分析的依据是什么？答：（1）核磁共振（NMR ）是指在强磁场下电磁波与原子核自旋相互作用的一种基本物理现象。

（2）核磁共振定性和定量分析的依据是核磁共振的化学位移、偶合常数和积分面积。

12-4 什么是化学位移？答：化学位移是指在一定的辐射频率下，处于不同化学环境的有机化合物中的质子，产生核磁共振吸收频率不同，在谱图上出现的位置也不同的现象。

12-5 NMR的化学位移和NMR有何差别？在解析谱图有什么优越性？13C1H答：（1）NMR常见的化学位移值范围是8～10，NMR常见的化学位移值1H13C范围是80～120，约为NMR的20倍。

1H（2）在解析谱图时，可极大地消除不同化学环境的碳原子的谱线重叠，使13CNMR谱的分辨能力远高于NMR谱。

13C1H12-6 测定化合物结构一般需要用到哪些二维谱？它们各自有什么作用？答：（1）测定化合物结构一般需要用到的二维谱为J分解谱、化学位移相关谱和多量子相关谱。

第2章　光谱分析法导论2-1 光谱仪一般由几部分组成？它们的作用分别是什么？答：（1）光谱仪的一般由稳定的光源系统、波长选择系统、试样引入系统、检测系统以及信号处理和读出系统组成。

（2）它们的作用分别是：①光源系统：提供足够的能量使试样蒸发、原子化、激发，产生光谱；②波长选择系统（单色器、滤光片）：将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带；③试样引入系统：将样品以合适的方式引入光路中并充当样品容器；④检测系统：将光信号转化为可量化输出的信号；⑤信号处理和读出系统：对信号进行放大、转化、数学处理、滤除噪音，然后以合适的方式输出。

2-2 单色器由几部分组成，它们的作用分别是什么？答：（1）单色器的组成部分包括入射狭缝、准直装置、色散装置、聚焦透镜或凹面反射镜、出射狭缝。

（2）各部件的主要作用是：①入射狭缝：采集来自光源或样品池的复合光；②准直装置：将入射狭缝采集的复合光分解为平行光；③色散装置：将复合光色散为单色光（即将光按波长排列）；④聚焦透镜或凹面反射镜：将单色元件色散后的具有相同波长的光在单色器的出口曲面上成像；⑤出射狭缝：采集色散后具有特定波长的光入射样品或检测器。

2-3 简述光栅和棱镜分光的原理。

答：（1）光栅的分光原理是光的衍射与干涉的总效果，不同波长的光通过光栅作用各有相应的衍射角，据此把不同波长的光分开；（2）棱镜的分光原理是光折射，由于不同波长的光有其不同的折射率，据此能把不同波长的光分开。

2-4 简述光电倍增管的作用原理。

答：光电倍增管的作用原理为：当光照射到光阴极时，光阴极向真空中激发出光电子。

这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统，并通过进一步的二次发射得到倍增放大。

然后把放大后的电子用阳极收集作为信号输出。

2-5 对下列单位进行换算：（1）150pm X 射线的波数（cm －1）；（2）Li 的670.7nm 谱线的频率（Hz ）；（3）3300cm －1波数对应的波长（nm ）；（4）Na 的588.995nm 谱线相应的能量（eV ）。

第10章　红外吸收光谱法10-1 试说明影响红外吸收峰强度的主要因素。

答：影响红外吸收峰强度的主要因素有两方面：振动能级跃迁几率及分子振动时偶极矩变化的大小。

（1）跃迁几率越大，吸收越强。

从基态向第一激发态跃迁，即从＝0跃迁至υ＝1，跃迁的几率大，因此，基频吸收带一般较强。

υ（2）振动时偶极矩变化越大，吸收越强。

偶极矩变化的大小与分子结构和对称性有关。

化学键两端所连接的原子电负性差别越大，分子的对称性越差，振动时偶极矩的变化就越大，吸收就越强。

一般说来，伸缩振动的吸收强于变形振动，非对称振动的吸收强于对称振动。

10-2 HF 中键的力常数约为9N/cm 。

（1）计算HF的振动吸收峰频率；（2）计算DF 的振动吸收峰频率。

解：根据胡克定律：，。

其中σ为波数（cm －1），c 为真空中光速（3×1010cm s －1），k为化学键力常数⋅（N cm －1），因此⋅（1）HF 的振动吸收峰频率为（2）DF的振动吸收峰频率为10-3 分别在950g/L乙醇和正己烷中测定2-戊酮的红外吸收光谱，试预计νC＝O吸收带在哪一溶剂中出现的频率较高？为什么？υ答：（1）C＝O吸收带在正己烷中出现的频率较高。

（2）因为吸收带出现的频率和溶剂与待测物的分子间的作用有关。

2-戊酮的最强吸υ收带是羰基的伸缩振动（C＝O），在乙醇中，醇羟基可与C＝O形成分子间氢键，使羰基的伸缩振动频率向低波数方向移动，而正己烷不能与戊酮形成分子间氢键，因此在此溶液中的频率较高。

10-4 分子在振动过程中，有偶极矩的改变才有红外吸收。

有红外吸收的称为红外活性；相反，称为非红外活件。

指出下列振动是否有红外活性。

答：乙烯的正常振动模式如下：由红外活性的定义可知，有偶极矩的改变才有红外吸收，因此有红外活性的为②③⑤。

10-5 CS2是线性分子，试画出它的基本振动类型，并指出哪些振动是红外活性的？答：对于CS2分子，3n－5＝4，即有4种振动类型。

第16章　电解和库仑法16-1 比较电解分析方法和库仑分析方法的异同点。

答：（1）电解分析法和库仑分析法的相同点电解分析法和库仑分析法都是以电解为基础的分析方法。

（2）电解分析法和库仑分析法的不同点①电解分析法是试样溶液被电解后，待测组分在阴极或阳极上以金属单质或氧化物的形式析出，由此从共存组分中分离流出，再用重量法测量析出的物质，经过一定的代换关系求得待测物的含量，适用于常量组分的分析；②库仑分析法是测量电解完全时消耗的电荷量，依据法拉第定律由所消耗的电荷量来计算被测物质的含量，库仑分析法可用于微量组分的测定。

16-2 如何理解理论分解电压（析出电位）与实际分解电压（析出电位）的关系？答：理论分解电压（析出电位）与实际分解电压（析出电位）的关系为：实际分解电压大于理论分解电压。

理论分解电压是电解时所产生的，它的大小等于电解池中原电池电动势大小，但是极性相反，是电解能顺利进行所必须克服的电动势。

由于溶液中存在一定的电阻，并且还要克服由于电极极化所带来的过电位，因此实际分解电压大于理论分解电压。

16-3 控制电位库仑分析和库仑滴定法在原理上有何不同？答：控制电位库仑分析和库仑滴定法在原理上的不同之处如下：（1）控制电位库仑分析法是在电解过程中，将工作电极的电位调至测定所要求的电位值，保持恒定，直到电解电流为零，若电流效率为100%，电解过程的电量为被测物质所需的电量。

从串联在电解电路中的库仑计精确记录的电量值即可求算出被测物质的含量。

（2）库仑滴定法是用强度一定的恒电流通过电解池，同时用计时器记录电解时间。

被测物质直接在电极上反应或在电极附近由于电极反应产生一种能与被测物质起作用的试剂，当被测物质作用完毕后，由指示终点的仪器发出信号，立即关掉计时器。

由电解进行的时间t (s)和电流i (A)，可按式，求算出被测物质的质量m (g)。

M m it nF16-4 为什么库仑分析中要求电流效率在100%下进行电解？答：库仑分析中要求电流效率在100%下进行电解的原因为：库仑分析法定量分析是以法拉第定律作为理论进行的分析方法，电极反应过程中，不能发生副反应，并按化学计量进行，这样测定的结果才具有定量分析的依据，因此要求电流利用效率必须是100%，实际中电流利用效率不低于99.9%是允许的。

第18章　色谱法导论18-1 试说明分离的含义及热力学限制、分析分离与制备分离的区别与联系。

答：（1）分离的含义及热力学限制①含义。

分离（separation）是指利用混合物中各组分在物理性质或化学性质上的差异，通过适当的装置或方法，使各组分分配至不同的空间区域或在不同的时间依次分配至同一空间区域的过程。

②热力学限制。

由热力学第二定律可知，混合是一个熵增的自发过程，稀释或分子离散都是熵增加的自发过程，而分离和浓缩过程熵值减小，必须要外加能量，或者说必须做功才能完成，这是分离的热力学限制。

（2）分析分离与制备分离的区别与联系g①由于色谱分析所需试样量少，试样用量量级一般在mg、级别甚至更少，可测定混合物中含量极低的痕量成分，分析分离常在极微小体系内完成，如毛细管、芯片式的微通道。

②与分析分离相比，制备分离处理试样的量级在mg至g级范围，它们分离的目的也不完全相同。

18-2 什么是色谱分离？色谱过程中试样各组分的差速迁移和同组分分子离散分别取决于何种因素？答：（1）色谱分离是指基于不同物质在由固定相和流动相构成的体系中具有不同的分配系数，在采用流动相洗脱过程中呈现不同保留时间，从而实现分离的技术。

（2）色谱过程中试样各组分的差速迁移和同组分分子离散分别取决于组分和溶质与固定相作用力差异，与组分在两相中分布常数有关。

分布常数大小则由组分或溶质、固定相、流动相分子结构及作用力的差别有关。

18-3 色谱热力学、色谱动力学研究的对象是什么？它们有什么区别与联系？在色谱条件选择上有何实用价值？答：（1）色谱热力学研究的对象是分子结构与色谱保留值的关系及溶质在各种色谱条件下保留值的变化规律，色谱动力学研究的对象是色谱过程流体分子运动规律。

（2），色谱热力学与色谱动力学的区别与联系：色谱热力学是发展高选择性色谱体系，特别是研发色谱固定相，探讨色谱分离机理，评价色谱固定相、流动相，建立色谱定性方法的理论基础。

色谱动力学是发展高效色谱柱材料、柱技术和色谱方法的理论基础。

仪器分析部分作业题参考答案第一章绪论1-21、主要区别：（1）化学分析是利用物质的化学性质进行分析；仪器分析是利用物质的物理或物理化学性质进行分析；（2）化学分析不需要特殊的仪器设备；仪器分析需要特殊的仪器设备；（3）化学分析只能用于组分的定量或定性分析；仪器分析还能用于组分的结构分析；（3）化学分析灵敏度低、选择性差，但测量准确度高，适合于常量组分分析；仪器分析灵敏度高、选择性好，但测量准确度稍差，适合于微量、痕量及超痕量组分的分析。

2、共同点：都是进行组分测量的手段，是分析化学的组成部分。

1-5分析仪器与仪器分析的区别：分析仪器是实现仪器分析的一种技术设备，是一种装置；仪器分析是利用仪器设备进行组分分析的一种技术手段。

分析仪器与仪器分析的联系：仪器分析需要分析仪器才能达到量测的目的，分析仪器是仪器分析的工具。

仪器分析与分析仪器的发展相互促进。

1-7因为仪器分析直接测量的是物质的各种物理信号而不是其浓度或质量数，而信号与浓度或质量数之间只有在一定的范围内才某种确定的关系，且这种关系还受仪器、方法及样品基体等的影响。

因此要进行组分的定量分析，并消除仪器、方法及样品基体等对测量的影响，必须首先建立特定测量条件下信号与浓度或质量数之间的关系，即进行定量分析校正。

第二章光谱分析法导论2-1光谱仪的一般组成包括：光源、单色器、样品引入系统、检测器、信号处理与输出装置。

各部件的主要作用为：光源：提供能量使待测组分产生吸收包括激发到高能态；单色器：将复合光分解为单色光并采集特定波长的光入射样品或检测器；样品引入系统：将样品以合适的方式引入光路中并可以充当样品容器的作用；检测器：将光信号转化为可量化输出的信号信号处理与输出装置：对信号进行放大、转化、数学处理、滤除噪音，然后以合适的方式输出。

2-2：单色器的组成包括：入射狭缝、透镜、单色元件、聚焦透镜、出射狭缝。

各部件的主要作用为：入射狭缝：采集来自光源或样品池的复合光；透镜：将入射狭缝采集的复合光分解为平行光；单色元件：将复合光色散为单色光（即将光按波长排列）聚焦透镜：将单色元件色散后的具有相同波长的光在单色器的出口曲面上成像；出射狭缝：采集色散后具有特定波长的光入射样品或检测器2-3棱镜的分光原理是光的折射。

第3章　原子发射光谱法3-1 光谱定性分析时，为什么要使用哈特曼光阑？答：光谱定性分析时使用哈特曼光阑的原因是：在摄谱过程中感光板移动会引起机械误差，致使摄取的光谱与试样光谱的波长位置不一致，使用哈特曼光阑可以避免这一问题。

3-2 说明缓冲剂和挥发剂在矿石定量分析中的作用。

答：（1）缓冲剂在矿石定量分析中的作用：控制蒸发、激发温度的恒定和等离子区的电子浓度，有利于易挥发、易激发元素的分析，并可抑制复杂谱线的出现，减少光谱干扰，还可稀释试样。

（2）挥发剂在矿石定量分析中的作用：可以抑制基体的挥发，降低背景，改进检测限。

3-3 采用404.720nm作分析线时，受Fe 404.582 nm和弱氰带的干扰，可用何种物质消除此干扰？答：（1）Fe 404.582nm谱线的干扰属于线光谱干扰，可采用减少单色器出口狭缝宽度的方法消除。

（2）弱氰带的干扰属于背景干扰，可以采用背景扣除如背景校准法和等效浓度法消除，因此可以使用非石墨电极或通过加入易挥发的光谱缓冲剂如NaCl，增加待测物的挥发性，并帮助氰气尽快离开光源，消除其干扰。

3-4 对一个试样量很少的试样，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。

答：应选用方法（3）。

对于试样量很少，且必须进行多元素测定的样品，只能选择灵敏度高、耗样量少、能同时实现多元素测定的方法进行分析。

对上述方法分析如下：（1）对于（1）顺序扫描式光电直读，因为测定速度慢，所以耗样量大，不合适。

（2）对于（2）原子吸收光谱法，不能进行多元素同时测定，且耗样量大。

（3）对于（3）摄谱法原子发射光谱法和（4）多道光电直读光谱法，具有耗样量少或分析速度快和能同时实现多元素测定的优点，所以（3）和（4）都适用。

但是由于多道光电直读光谱法受光路通道的限制，得到的光谱数目少，所以一般只用于固定元素的多元素测定。

武汉大学分析化学下册答案第六版第四以下说法正确的是 [单选题] *原子是最小的粒子所有粒子都带中子原子呈电中性，所以原子不含电荷原子质量主要集中在原子核上(正确答案)1、以下说法正确的是 [单选题]A、原子是最小的粒子B、所有粒子都带中子C、原子呈电中性，所以原子不含电荷D、原子质量主要集中在原子核上(正确答案)2、已知某元素的质量数为227、中子数为138，则质子数为 [单选题]A、416B、89(正确答案)C、227D、2033、关于3717Cl 叙述错误的是 [单选题]A、质量数为37B、中子数为20C、电子数为17D、中子数为17(正确答案)4、下列粒子中与NH+具有相同质子数和电子数的是 [单选题]A、Na+(正确答案)B、F－C、OH－D、H2O5、在化学反应中，下列数据发生变化的是 [单选题]A、质子数B、中子数C、电子数(正确答案)D、质量数6、下列叙述正确的是 [单选题]A、电子在原子核外作高速圆周运动B、电子云示意图中的小黑点表示一个电子C、次外层电子数一定是2或8D、最外层只有一个电子的原子不一定是碱金属元素的原子(正确答案)7、放射性同位素13153I常用于诊断甲状腺肿瘤位置、大小，下列关于13153I的叙述中，错误的是 [单选题]A、质子数为53B、核外电子数为53C、中子数为53(正确答案)D、质量数为1318、下列各组物质中，互为同位素的量 [单选题]A、石墨和金刚石B、水和重水C、O2和O3D、氕、氘和氚(正确答案)9、下列各组物质中，互为同位素的是 [单选题]A、石墨和金刚石B、河水和海水C、纯碱和烧碱D、126C和136C(正确答案)10、某一价阴离子，核外有18个电子，质子数为35，中子数为 [单选题]A、16B、17C、18(正确答案)D、1911、下列关于2612Mg的叙述中，错误的是 [单选题]A、质子数为12B、电子数为12C、中子数为12(正确答案)D、质量数为2612、下列分子中，有3个原子和10个电子的是 [单选题]A、S02B、H2O(正确答案)C、NH3D、HF13、下列元素中，最高正化合价数值最大的是 [单选题]A、KB、SC、Cl(正确答案)D、Ar14、X、Y、Z 是三种主族元素，如果 Xn＋阳离子与Yn－阴离子具有相同的电子层结构，Zn－阴离子半径大于Yn－阴离子半径，则三种元素的原子序数由大到小的顺序是 [单选题]A、Z>X>Y(正确答案)B、X>Y>ZC、Z>Y>XD、X>Z>Y15、下列各数值表示有关元素的原子序数,其所表示的各原子组中能以离子键相互结合成稳定化合物的是 [单选题]A、10与12B、8与17C、11与17(正确答案)D、6与1416、化学键是 [单选题]A、只存在于分子之间B、只存在于离子之间C、相邻原子之间强烈的相互作用(正确答案)D、相邻分子之间强烈的相互作用17、根据原子序数，下列各组原子能以离子键结合的是 [单选题]A、10与19B、6与16C、11与17(正确答案)D、14与818、下列各组物质中，化学键类型相同的是 [单选题]A、HBr和NaBrB、H2SC、F2和KID、HCl和H2O(正确答案)19、元素的相对质量和原子的质量数完全相同。