中财网宁波江东现代大酒店:2005-2006仪器分析试卷B答案
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武汉大学2005-2006学年度第一学期《仪器分析》期末考试试卷答案（B）
学号 姓名 院（系） 分数
一、选择题 （每题2分, 共20分，答在空白处）
1. pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于 ( a )
a. 内外玻璃膜表面特性不同 b. 内外溶液中 H+ 浓度不同
c.内外溶液的 H+ 活度系数不同 d. 内外参比电极不一样
2．用离子选择电极标准加入法进行定量分析时，对加入标准溶液的要求为 ( d )
(a) 体积要大，其浓度要高 (b) 体积要小，其浓度要低
(c) 体积要大，其浓度要低 (d) 体积要小，其浓度要高
3. 库仑分析与一般滴定分析相比 ( d )
a. 需要标准物进行滴定剂的校准 b. 很难使用不稳定的滴定剂
c. 测量精度相近 d. 不需要制备标准溶液，不稳定试剂可以就地产生
4．与法拉第电解定律有关的因素是 ( d )
(a)温度和压力 (b)电极材料和性质
(c)粒子扩散系数 (d)电子转移数
5. 用反相液相色谱分离苯、甲苯、乙苯、联苯, 先流出色谱柱的组分是 ( c )
(a)乙苯 (b)甲苯
(c)苯 (d)联苯
6. 在以下因素中，不属动力学因素的是 ( b )
(a) 液膜厚度 (b)分配系数 (c) 扩散速度 (d) 载体粒度
7. 原子吸收分析中光源的作用是： ( c )
(a)供试样蒸发和激发所需的能量 (b)产生紫外光
c. 发射待测元素的特征谱线 (d)产生具有足够浓度的散射光
8. 在液相色谱中, 范氏方程中的哪一项对柱效能的影响可以忽略不计? ( b )
(a) 涡流扩散项 (b) 分子扩散项
(c) 固定相传质阻力项 (d) 流动相中的传质阻力
9. 以下跃迁中哪种跃迁所需能量最大？ ( a )
(a)σ→σ* (b)π→π*
(c)n→σ* (d) n→π*
10 原子发射光谱的产生是由于 ( b )
（a）原子次外层电子在不同能态间的跃迁 （c）原子外层电子在不同能态间的跃迁
（b）原子外层电子的振动和转动 （d）原子核的振动
二、填空（每空1分，共30分，答在空白处）
1．由LaF3单晶片制成的氟离子选择电极, 晶体中 F- 是电荷的传递者, La3+ 是
固定在膜相中不参与电荷的传递, 内参比电极是 Ag/AgCl , 内参比溶液由
NaF 和NaCl 组成。
2．气相色谱分析中常用的通用检测器有 热导池 , 火焰离子化 。
前者是 浓度 型，而后者是 质量 型。
3．溶出伏安法分析中，被测物质存在 富集 和 溶出 两个基本过程。使用阳极溶出伏安时，首先是 阴极化富集 ，再是 阳极化溶出 。
4．棱镜材料不同，其色散率也不同，石英棱镜适用于 紫外 光谱区，玻璃棱镜适用于
可见 光谱区。
5．紫外、可见吸收光谱常用于研究 具有共轭体系的有机化合物（或不饱和的有机化合
物）的化合物，而红外光谱法主要研究 振动中伴随有偶极矩变化 的化合物。
6．等离子体光源（ICP）具有 等离子温度高， 稳定性好，自吸效应小，线性范围宽（基体效应小） 等优点，它的装置主要包括 高频发生器、等离子炬管、进样系统（装置）等部分。
7．原子发射光谱定性分析时，摄谱仪狭缝宜 小 ，原因是 保证一定分辩率，减少谱线之间的重叠干扰 ；而定量分析时，狭缝 大 ，原因是 保证有较大的光照强度，提高谱线强度 。
8．影响化学位移的内部因素有 诱导效应、共轭效应、磁的各向异性 等。
三、问答题 （每题5分，共30分，答在予留空白处）
1. 试述质谱仪的工作原理，并指出硬电离源和软电离源的区别。
答：质谱仪是利用电磁学原理，是试样分子转变成代正电荷的气体离子，并按离子的荷质比将它们分开，同时记录和显示这些离子的相对强度。（3）
硬电离源有足够的能量碰撞分子，使它们处在较高的激发能态。其弛豫过程包括键的断裂并产生荷质比小于分子离子的碎片离子。由硬电离源所获得的质谱图，通常可以提供被分析物质所含功能基的类型和结构信息。（1）由软电离源所获得的质谱图中，分子离子峰的强度很大，碎片离子峰较少且强度较低，但提供的质谱数据可以得到精确的分子质量。（1）
2. 画出高效液相色谱仪基本结构示意图。
答：储液瓶－高压泵－进样器－色谱柱－检测器－记录系统
3. 试比较电解分析法与极谱分析法(或伏安分析法)的主要异同点。
答： 相同点：两种方法均有双电极或三电极系统电解池，在电极上均有电化学反应发生，电流流过电解池。
不同点：（1）电解分析法力图避免工作电极产生浓度极化。在电解时使用大面积工作电极，搅拌和加热电解液。极谱分析法恰恰相反，是利用工作电极的浓度极化，在电解条件上使用微电极工作电极，静置和恒温电解液，使工作电极表面产生浓度梯度，形成浓度极化。
（2）电解分析法是根据电解物析出物量或者通过电解池的库仑数来定量。极谱法是根据 id = Kc的关系来定量。
4. 与紫外可见分子吸收光谱法不同，荧光样品池的四面均为磨光透明面，为什么？
答：为了消除入射光及散射光的影响，荧光的测定应在与激发光呈直角的方向上进行，因此荧光样品池的四面均为磨光透明面。
5. 光电倍增管可作为红外吸收光谱仪的检测器吗？为什么？
答：不可。因为红外光区的能量不足以产生光电子发射，通常的光子换能器不能用于红外的检测。
6.
I II
答：偶合常数
四、计算题 （每题5分，共20分，写在答题纸上）
1. 用热导池为检测器的气相色谱法分析仅含乙醇、庚烷、苯和乙酸乙酯的混合试样。测得它们的峰面积分别为:5.00 cm2、9.00 cm2、4.00 cm2和7.00cm2, 它们的重量相对校正因子分别为:0.64、0.70、0.78和0.79。求它们各自质量分数。
解：据 Wi = ( fi’ Ai) / (Σfi’ Ai)
化合物 fi’ Ai 质量分数
乙醇 5.00×0.64 0.18
庚烷 9.00×0.70 0.35
苯 4.00×0.78 0.17
乙酸乙酯 7.00×0.79 0.31
Σfi’ Ai = 18.15
2. 用 pH 玻璃电极测定 pH = 5.0 的溶液，其电极电位为 +0.0435V；测定另一未知试液时电极电位则为 +0.0145V，电极的响应斜率每 pH 改变为 58.0mV，求此未知液的 pH值。
解： E = E -0.058 pH
+0.0435 = E -0.058×5 (1)
+0.0145 = E -0.058 pH (2)
解 (1) 和 (2) 式 则 pH = 5.5
3. 在某色谱分析中得到下列数据：保留时间为5.0 min, 死时间为1.0 min，固定相体积为2.0 mL, 柱出口载气流速为50 mL/min。 试计算：
(1) 分配比; (2) 死体积；（3）分配系数； （4）保留体积
解： （1）分配比；4，（2）死体积 50 ml； （3）分配系数 100； （4）保留体积 250 ml
4．组分 A 和 B 在一1.8m 长色谱柱上的调整保留时间 t'R,A= 3min18s，t'R,B= 3min2s，两组分峰的半宽分别为 W1/2,A= 1.5mm 和 W1/2,B= 2.0mm，记录仪走纸速度为 600mm／h，试计算：
(1) 该柱的有效塔板高度H有效、R和选择因子aA,B.
(2) 如果要使A和B的分离度 R = 1.5，色谱柱至少须延长多少？
解：
tR'A 198
(1) n有效= 5.54 (────)2 = 5.54×( ───────── )2 = 2681
W1/2,A (1.5×3600)/600
H有效 = L/n = (1.8×103)/(2681) = 0.67 mm
R=1.18(198-182)/3.5/(600/3600)=0.899
aA,B= tR'A/tR'B = 198/182 = 1.08
(2) n有效’ = 16R2[a /(a -1)]2 = 16×1.52×(1.088/0.088)2 = 5503
L’= n有效’·H有效 = 5503×0.67 » 3.69 m
需延长 3.7-1.8 = 1.9 m
注：为什么？底宽不同可用吗？不可用，如果底都为1.5mm话，这样可以。
(2) L2=(R2/R1)2×L1=(1.5/0.899)2×1.8=5.0m
附加题：
1．Co3+在氨盐介质，一般分两步反应到Co(0)，可得如下极谱图。
E1/2=-0.35V E1/2=-1.35 Co3+ Co2+ Id=15μA Co2+ Co(0) Id=36μA
(1)求此溶液Co3+和Co2+的初始浓度比。
答：CCo3+:CCo2+= 5:1
(2)分析这两步反应的电池性质（即：原电池或电解池，工作电极阳极还是阴极，正极还是负极）。
答：两步反应都是电解池；工作电极在两步反应都是阴极，负极。
(3)请绘出在两半波电位处的电极附近的Co3+、Co2+和Co(0)的浓度分布草图，并用文字说明所绘出草图表示的意义。
解：在两半波电位处的电极附近的Co3+、Co2+和Co(0)的浓度分图为：