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重庆大学试卷教务处07版第1页共3页重庆大学仪器分析课程试卷2012~2013学年第1学期开课学院：化学化工课程号：考试日期：2012-11-30考试方式：考试时间：120分钟题号一二三四五六七八九十总分得分一、名词解释(每题3分，共12分)1参比电极和指示电极参比电极:是提供相对电位标准的电极。在一定条件下,指PH计中的参比电极的电位值是恒定不变的,不受试液组成变化的影响。指示电极:对溶液中参与半反应的离子的活度或不同氧化态的离子的活度能产生能斯特响应的电极2正相色谱和反相色谱所谓正相，就是固定相极性大于流动相极性；反相，就是固定相极性小于流动相极性。3溶出伏安法溶出伏安法又称反向溶出极谱法，这种方法是使被测的物质，在待测离子极谱分析产生极限电流的电位下电解一定的时间，然后改变电极的电位，使富集在该电极上的物质重新溶出，根据溶出过程中所得到的伏安曲线来进行定量分析。4荧光激发光谱和发射光谱荧光激发光谱：固定发射光（第二单色器）波长，改变第一单色器（激发光）波长，获得以激发光波长为横坐标，荧光发射光强度为纵坐标的谱图，即为荧光激发光谱。荧光发射光谱：固定激发光（第一单色器）波长，使激发光波长和强度保持不变，然后改变第二单色器（荧光发射）波长，从200-700nm进行扫描，获得以发射光波长为横坐标，发射光强度为纵坐标的谱图二、单项选择题（2分/每小题，共26分）1.有机化合物产生荧光的主要跃迁类型是（A）A、π→π*B、n→σ*C、σ→σ*D、n→π*2.紫外光的波长大约在B范围内A10-200nmB10-400nmC380-780nmD200-380nm3.下列选项中哪一项不属于核磁共振波普仪的构件（C）A.磁铁B.射频振荡C.质量分析器D.射频接收器4.物质的紫外-可见吸收光谱的产生是由于(C)A、分子的振动B、分子的转动C、原子核外层电子的跃迁D、原子核内层电子的跃迁5色谱分析法中，荧光分光光度计与紫外分光光度计的区别主要是（C）A检测器B样品池的材料C样品池的构造D样品池的厚度6.以下是正丁醚的红外吸收光谱图，图中的箭头代表哪种键的类型(C)A.C-C键B.C-H键C.C-O键D.H-O键7.选出下列选项中质谱图中不可能出现的质谱峰是（D）命题人：组题人：审题人：命题时间：教务处制学院专业、班年级学号姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密重庆大学试卷教务处07版第2页共3页A.分子离子峰B.同位素离子峰C.重排离子峰D.三价离子峰8.在红外光谱分析中，用KBr制作为试样池，这是因为(C)A．KBr晶体在4000～400cm-1范围内不会散射红外光B．KBr在4000～400cm-1范围内有良好的红外光吸收特性C.KBr在4000～400cm-1范围内无红外光吸收D．在4000～400cm-1范围内，KBr对红外无反射9荧光分光光度计常用的光源是：（B）(A)空心阴极灯(B)氙灯(C)钨灯(D)硅碳棒10.离子选择性电极的响应时间除了与待测离子活度有关外，与下列因素无关的是（B）A.待测离子到达电极表面的速率B.电动势的数值C.电极膜的厚度，表面光洁度D.介质的离子强度11.下列关于分子振动的红外活性的叙述中正确的是(C)A.凡极性分子的各种振动都是红外活性的,非极性分子的各种振动都不是红外活的B.极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的C.分子的偶极矩在振动时周期地变化,即为红外活性振动D.分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化,必为红外活性振动,反之则不是12、具有组成结构为：光源→单色器→吸收池→检测器的分析仪器是（C）光谱仪。A.AESB.AASC.UV-VISD.IR13.在气-液色谱分析中，当两组分的保留值很接近，且峰很窄，其原因是(D)A.柱效太低B.容量因子太大C.柱子太长D.固定相选择不好三、填空题（2分/空，共20分）1、化学类最权威的学术期刊是JACS2、分子吸收红外光必须满足的条件:分子的振动必须能与红外辐射产生耦合作用。3、ICP的中文名称是电感耦合等离子体。原子发射光谱的英文简写是AES；LC-MS是液相色谱与质谱联用技术4、第一共振线是原子发射光谱的最灵敏线，它是由第一激发态跃迁至基态时产生的辐射5、光谱是由于物质的原子或分子在特定能级间的跃迁所产生的，故根据其特征光谱的波长或波数、频率进行定性或结构分析；而光谱的强度或黑度、峰高与物质的含量有关，故可进行定量分析。四、简答题（5分/题，共30分）⒈仪器分析的发展趋势及前沿领域。发展趋势：仪器分析主要应用领域正在向生命科学、材料科学和环境科学等领域转移前沿领域：仪器分析既是传统自然科学中承上启下的中心科学，也是与信息、生命材料、环境、能源、地球、空间和核科学等8大朝阳科学都有紧密联系、交叉、渗透的中心科学。2.原子吸收分析中的干扰主要有哪些？如何消除或抑制这些干扰？光谱干扰、物理干扰和化学干扰消除光谱干扰：缩小狭缝宽带，空白校正、氘灯校正和赛曼效应校正消除物理干扰：配制与待测试样具有相似组成的标准溶液，稀释试液，标准加入法抑制化学干扰：加入消电离剂、释放剂、保护剂和缓冲剂3.普通红外和傅里叶红外的区别是什么？傅里叶红外有什么优点？区别：•红外光谱仪色散型，它的单色器为棱镜或光栅，属单通道测量。•FT红外光谱仪是非色散型的，其核心部分是一台双光束干涉仪。当仪器中的动镜移动时，经过干涉仪的两束相干光间的光程差就改变，探测器所测得的光强也随之变化，从而得到干涉图。经过傅里叶变换的数学运算后，就可得到入射光的光谱。•优点：①多通道测量，使信噪比提高。②光通量高，提高了仪器的灵敏度。③波数值的精确度可达0.01cm-1。④增加动镜移动距离，可使分辨本领提高⑤工作波段可从可见区延伸到毫米区，可以实现远红外光谱的测定。4.简述PH玻璃电极的工作原理及结构。工作原理：它是基于玻璃膜两边的电位差来测量溶液的pH的，这种电位差是由于离子扩散和交换而产生的。结构：它是在一支玻璃管下焊接一个玻璃球形薄膜，薄膜按一定比例组成，膜内装有重庆大学试卷教务处07版第3页共3页一定pH值的缓冲溶液，其中插入一支银一氯化银电极(即内参比电极)。5.气相色谱中分离条件的选择有哪些？1）载气限速的选择2)柱温的选择①柱温应高于固定液的熔点，低于固定液的最高使用温度②柱温低，选择性好；柱温高，分离时间短③程序升温3)色谱柱长度和内径的选择4)载体的选择红色硅藻土适用于低温分离白色硅藻土适用于高温分离粒度:均匀，直径为柱I.D.的1/20~25。对于4mm的柱，60~80目（200~160mm)6什么是核磁共振？是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程.并不是所有原子核都能产生这种现象，原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋。原子核自旋产生磁矩，当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动核和能级分裂。在交变磁场作用下，自旋核会吸收特定频率的电磁波，从较低的能级跃迁到较高能级。这种过程就是核磁共振。五、计算题（12分，6分/题）1.用相同吸收池分别在425nm和650nm处测得含a、b化合物溶液的吸收度，数据如下表：化合物浓度(mol/L)A(425nm)A(650nm)a0．0010.60.2b0.020.400.98a+b0.800.80计算混合物中a、b物质的含量？解：根据朗伯-比尔定律可得：A=εCL=KC(吸收池相同，L一定)当λ=425nm时：ka=Aa/Ca=0.60/0.001L·mol-1·cm-1=600L·mol-1·cm-1kb=Ab/Cb=0.40/0.02L·mol-1·cm-1=20L·mol-1·cm-1当λ=650nm时：ka′=Aa′/Ca=0.20/0.001L·mol-1·cm-1=200L·mol-1·cm-1kb′=Ab′/Cb=0.98/0.02L·mol-1·cm-1=49L·mol-1·cm-1混合物在λ=425nm处的吸光度，Aa+b=kaCa′+kbCb′即：0.80=600Ca′+20Cb′混合物在λ=650nm处的吸光度，A′a+b=ka′Ca′+kb′Cb′即：0.80=200Ca′+49Cb′得Ca′=9.1×10-4mol·L-1，Cb′=0.0126mol·L-12.用液体膜电极测定Ca2+，aCa2+=0.001mol/L，如果溶液中存在Mg2+,且aMg2+=0.01mol/L，由此所产生的相对误差是多少？电池的电动势将如何变化（KCa2+，Mg2+=0.01，t=25℃）？①因为KCa2+，Mg2+=aCa2+/(aMg2+)2/2，而相对误差=△aCa2+/aCa2+=〔KCa2+×(aMg2+)2/2〕÷aCa2+×100%=0.01×(0.01)2/2÷0.001×100%=10%②如有Mg2+存在：a′Ca2+=aCa2+＋〔KCa2+×(aMg2+)2/2〕=0.001+0.01×0.01=0.0011ｍｏl／Ｌ，Mg2+干扰所产生的电池电动势变化为△Ｅ＝Ｅ′－Ｅ=〔k+RT/ZF㏑(aCa2++KCa2+×（aMg2+）2/2)〕—(k+RT/ZF㏑aCa2+)=0.059÷2×㏒(0.0011/0.001)=1.22×10-3v答：相对误差是10%，电动势升高了1.22×10-3v