C 原子的电子结构 D 原子的外层电子能级间跃迁 二、填空题
1. 在分光光度计中，常因波长范围不同而选用不同材料的容器，现有下面三种材料的容器，各适用的光区为：(1) 石英比色皿用于 ___________(2) 玻璃比色皿用于 ___________ 2. 在分光光度计中，常因波长范围不同而选用不同的光源，下面三种光源，各适用的光区为：(1) 钨灯用于 ___________(2) 氢灯用于 ___________
3. 紫外-可见分光光度测定的合理吸光范围应为 _______________ 。这是因为在该区间 _______ 。
4. 紫外－可见光分光光度计所用的光源是 __________ 和 ___________ 两种. 5. 在紫外-可见吸收光谱中, 一般电子能级跃迁类型为:
(1)______________跃迁, 对应________________光谱区 (2)______________跃迁, 对应________________光谱区 (3)______________跃迁, 对应________________光谱区 (4)______________跃迁, 对应________________光谱区 6.共轭二烯烃在己烷溶剂中
=219nm,改用乙醇作溶剂时λ
max
比219nm______, 原因
是该吸收是由_________跃迁引起,在乙醇中,该跃迁类型的激发态比基态的稳定性_______。 三、判断题
1．有机化合物在紫外一可见光区的吸收特性，取决于分子可能发生的电子跃迁类型，以及分子结构对这种跃迁的影响。 （ ）
2．不同波长的电磁波，具有不同的能量，其大小顺序为微波＞红外光＞可见光＞紫外光＞X射线。 （ ）
3．区分一化合物究竟是醛还是酮的最好方法是紫外光谱分析法。 （ ）
4．由共扼体系跃迁产生的吸收带称为K吸收带。 （ ）
5．紫外一可见吸收光谱是分子中电能能级变化产生的，振动能级和转动能级不发生变化。（ ）
6．极性溶剂一般使吸收带发生红移，使吸收带发生蓝移。 （ ） 7．在紫外光谱中，发色团指的是有颜色并在近紫外和可见区域有特征吸收的基团。（ ） 答案：
一、选择题
1C、2C、3B、4A、5A、6D、7A 8B 三、填空题
1.紫外区，可见区 2.可见区，紫外区
3. 200－800nm，浓度测量的相对误差较小 4.氕灯，钨灯
****
5.1）. ?─>?, 真空紫外; 2）. n─>?, 远紫外; 3）. ?─>?, 紫外; 4）. n─>?, 近紫外, 可见.
*
6. 大，?─>?，大 三、判断题
1?、2?、3?、4?、5?、6?、7?
11
第二部分：《仪器分析》（朱明华第四版）习题选解 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
答：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?
答：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的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．
8．为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标?
答：分离度同时体现了选择性与柱效能，即热力学因素和动力学因素，将实现分离的可能性和现实性结合起来。
9．能否根据理论塔板数来判断分离的可能性?为什么?
答：不能，有效塔板数仅表示柱效能的高低，柱分离能力发挥程度的标志，而分离的可能性取决于组分在固定相和流动相之间分配系数的差异。
20.在一根2 m长的硅油柱上,分析一个混合物,得到以下数据:苯、甲苯、及乙苯的保留时间分别为1’20“, 2‘2”及3’1“；半峰宽为6.33’’,8.73’’, 12.3’’，求色谱柱对每种组分的理论塔板数及塔板高度。
2
解：苯： n=5.54(tR/Y1/2)2=5.54×(80/6.33)=885 H=L/n=200/885=.23cm
2
甲苯： n=5.54 (tR/Y1/2)2=5.54×(122/8.73)=1082 H=L/n=200/1082=.18cm
2
乙苯： n=5.54 (tR/Y1/2)2=5.54×(181/12.3)=1200 H=L/n=200/1200=.17cm
21.
解：（1）从图中可以看出，tR2=17min, Y2=1min,
n = 16(tR2/Y2)2 =16×(17/1)2 = 4624
12
(2) t’R1= tR1- tM =14-1=13min t”R2=tR2 – tM = 17-1 = 16min
(3)相对保留值 α= t’R2/t’R1=16/13=1.231
通常对于填充柱，有效塔板高度约为0.1cm, L=16R2[[α/(α-1)]2﹒H有效
2
=16×1.5×[(1.231/(1.231-1)]2×0.1 =102.2cm ?1m
22.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： L=16R2[[α/(α-1)]2﹒H有效
2
=16×1.5×[(1.11/(1.11-1)]2×0.1 =366.6cm ?4m
-1
23.载气流量为25mL·min，进样量为0.5mL饱和苯蒸气，其质量经计算为0.11mg，得到的色谱峰的实测面积为384mV·s.求该热导检测器的灵敏度。 解：热导检测器是浓度型检测器，其灵敏度为：
-1
Sc=qv,oA/m= 25×384/60/0.11=1454.55mV·mL·mg
-1
24. 已知载气流量为20mL·min，放大器灵敏度1进样量为0.5mL饱和苯蒸气，其质量经计算为0.11mg，得到的色谱峰的实测面积为384mV·s.求该热导检测器的灵敏度。 25. 丙烯和丁烯的混合物进入气相色谱柱得到如下数据： 组分 空气 丙烯(P) 丁烯(B) 保留时间/min 0.5 3.5 4.8 峰宽/min 0.2 0.8 1.0
计算：（1）丁烯的分配比是多少？
（2）丙烯和丁烯的分离度是多少？
解： （1）丁烯的分配比：k= t’R2/tM =(4.8-0.5)/0.5=8.6
(2) 分离度：R = [tR2-tR1]×2/(Y1+Y2)=(4.8-3.5)×2/(1.0+0.8)=1.44
26.某一气相色谱柱，速率方程中A, B, C的值分别为0.15cm, 0.36cm2.s-1和4.3 ×10-2s，计算最佳流速和最小塔板高度。
解：u最佳= (B/C)1/2 =(0.36/4.3 ×10-2)1/2=2.89cm.s-1 Hmin = A + 2(BC)1/2 = 0.15 + 2 ×(0.36 ×4.3 ×10-2)1/2 = 0.40cm 27.在一色谱柱上，测得各峰的保留时间如下： 组分 tR/min 空气 ０.６ 辛烷 13.9 壬烷 17.9 未知峰 15.4 求未知峰的保留指数。
解：将有关数据代入公式得：
I =[ (log14.8 – log13.3)/(log17.3-log13.3)+8] ×100=840.64
29.测得石油裂解气的气相色谱图（前面四个组分为经过衰减1/4而得到），经测定各组分的f 值并从色谱图量出各组分峰面积为： 出峰次序
空气 甲烷 二氧化碳 13
乙烯 乙烷 丙烯 丙烷 峰面积 校正因子f 34 0.84 214 0.74 4.5 1.00 278 1.00 77 1.05 250 1.28 47.3 1.36 用归一法定量，求各组分的质量分数各为多少？
解: 归一法计算公式：％ωi=Ai.fi×100／(A1f1+A2f2+...+Aifi+...+Anfn)
A1f1+A2f2+...+ A7f7 =(34×0.84+214×0.74++4.5×1.00+278×1.00) ×4
+77×1.05+250×1.28+47.3×1.36
=2342.86 各组分的质量分数为：
空气=34×4×0.84×100％／2342.86=4.88％ 甲烷=214×4×0.74×100％／2342.86=27.04％ 二氧化碳=4.5×4×1.00×100％／2342.86=0.77％ 乙烯=278×4×1.00×100％／2342.86=47.46％ 乙烷=77×1.05×100％／2342.86=3.45％ 丙烯=47.3×1.28×100％／2342.86=13.66％ 丙烷=47.3×1.36×100％／2342.6=2.75％
30.有一试样含甲酸、乙酸、丙酸及不少水、苯等物质，称取此试样1.055g。以环己酮作内标，称取环己酮0.1907g，加到试样中，混合均匀后，吸取此试液3mL进样，得到色谱图。从色谱图上测得各组分峰面积及已知的S’值如下表所示： 峰面积 响应值S’ 甲酸 1.4.8 0.261 乙酸 72.6 0.562 环己酮 133 1.00 丙酸 42.4 0.938 求甲酸、乙酸、丙酸的质量分数。
解：内标法计算公式：ωi=(Aifi/Asms)·(ms/m)×100% s=1/f 求得甲酸、乙酸、、环己酮、丙酸的校正因子分别为： 3.831; 1.779; 1.00; 1.07
代入质量分数的表达式中得到各组分的质量分数分别为： ω甲酸＝(14.8/133)×(0.1907/1.055) ×3.831 ×100% = 7.71% ω乙酸 = (72.6/133) ×(0.1907/1.055) ×1.779 ×100% = 17.55% ω丙酸＝(42.4/133) ×(0.1907/1.055) ×1.07 ×100% = 6.17%
第3章 高效液相色谱分析
3．在液相色谱中, 提高柱效的途径有哪些?其中最有效的途径是什么? 答：液相色谱中提高柱效的途径主要有：
（1）提高柱内填料装填的均匀性； （2）改进固定相：
（3）粒度; 选择薄壳形担体; 选用低粘度的流动相; （4）适当提高柱温
其中，减小粒度是最有效的途径。.
5．何谓正相色谱及反相色谱？在应用上有什么特点？
答：在色谱法中，流动相的极性小于固定液的极性，称为正相色谱；在色谱法中，流动相的极性大于固定液的极性，称为反相色谱。在应用上，正相色谱主要用于分离极性物质；反相色谱主要用于分离弱极性或非极性物质。
6．何谓化学键合固定相？它有什么突出的优点？
答：利用化学反应将固定液的官能团键合在载体表面形成的固定相称为化学键合固定相。
14
优点：固定相表面没有液坑,比一般液体固定相传质快的多；无固定相流失，增加了色谱柱的稳定性及寿命；可以键合不同的官能团，能灵活地改变选择性，可应用与多种色谱类型及样品的分析；有利于梯度洗提，也有利于配用灵敏的检测器和馏分的收集。 8．何谓梯度洗提？它与气相色谱中的程序升温有何异同之处？
答：在一个分析周期内，按一定程序不断改变流动相的组成或浓度配比，称为梯度洗提，是改进液相色谱分离的重要手段。
梯度洗提与气相色谱中的程序升温类似，但是前者连续改变的是流动相的极性、pH或离子强度，而后者改变的温度。
程序升温也是改进气相色谱分离的重要手段。
9．高效液相色谱进样技术与气相色谱进样技术有和不同之处？
答：在液相色谱中为了承受高压，常常采用停流进样与高压定量进样阀进样的方式．
第4章 电位分析法
2．何谓指示电极及参比电极？试各举例说明其作用
答：指示电极：用来指示溶液中离子活度变化的电极，其电极电位值随溶液中离子活度的变化而变化，在一定的测量条件下，当溶液中离子活度一定时，指示电极的电极电位为常数。例如测定溶液pH时，可以使用玻璃电极作为指示电极，玻璃电极的膜电位与溶液pH成线性关系，可以指示溶液酸度的变化。
参比电极：在进行电位测定时，是通过测定原电池电动势来进行的，电动势的变化要体现指示电极电位的变化，因此需要采用一个电极电位恒定，不随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化的电极作为基准，这样的电极就称为参比电极。例如，测定溶液pH时，通常用饱和甘汞电极作为参比电极。
4．为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性？如何估量这种选择性？ 答：离子选择性电极是以电位法测量溶液中某些特定离子活度的指示电极。各种离子选择性电极一般均由敏感膜及其支持体，内参比溶液，内参比电极组成，其电极电位产生的机制都是基于内部溶液与外部溶液活度不同而产生电位差。其核心部分为敏感膜，它主要对欲测离子有响应，而对其它离子则无响应或响应很小，因此每一种离子选择性电极都具有一定的选择性。
可用离子选择性电极的选择性系数来估量其选择性。 6．为什么一般来说，电位滴定法的误差比电位测定法小？ 答：直接电位法是通过测量零电流条件下原电池的电动势，根据能斯特方程式来确定待测物质含量的分析方法。而电位滴定法是以测量电位的变化为基础的，因此，在电位滴定法中溶液组成的变化、温度的微小波动、电位测量的准确度等对测量影响较小。
9.当下述电池中的溶液是pH等于4.00的缓冲溶液时,在298K时用毫伏计测得下列电池的电动势为0.209V:
玻璃电极│H+(a=x)‖ 饱和甘汞电极
当缓冲溶液由三种未知溶液代替时,毫伏计读数如下: (a)0.312V; (b)0.088V; (c) -0.017V.试计算每种未知溶液的pH. 解: 计算公式:
pH试=pH标+(E-E标)/0.059
(a) pH试 = 4.00 + (0.312-0.209)/0.059=5.75 (b) pH试 = 4.00 + (0.088-0.209)/0.059=1.95
(c) pH试 = 4.00 + (-0.017-0.209)/0.059= 0.17V
10.设溶液中 pBr = 3, pCl =1. 如用溴离子选择性电极测定Br- 离子活度,将产生多大误差?已知电极的选择性系数KBr-, Cl-=6×10-3. 解:已知 ni/njaj 相对误差%?Ki,j??100%a i
15