仪器分析期末复习题.docx
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仪器分析期末复习题
一、填空题
1.化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法，仪器分析是以物质的物理性质和物理化学性质为基础的分析方法。
2.分析方法的主要评价指标是精密度、准确度和检出限。
3.分子内部运动可分为电子运动、原子振动和分子转动三种形式。
根据量子力学原理，分子的每一种运动形式都有一定的能级而且是量子化的。
所以分子具有电子能级、振动能级和转动能级。
4.紫外吸收光谱谱图又称紫外吸收曲线,是以波长λ为横坐标；以吸光度A为纵坐标。
5.紫外-可见光区分为如下三个区域：
（a）远紫外光区波长范围10-200nm;（b）近紫外光区波长范围200-400nm;（c）可见光区波长范围400-780nm;
6.在紫外－可见吸收光谱中，电子跃迁发生在原子的成键轨道或非键轨道和反键分子轨道之间。
7.有机化合物中的由n→σ*跃迁和π→π*跃迁产生的吸收带最有用，它们产生的吸收峰大多落在近紫外光区和可见光区。
8.分子共轭体系越长，π→π*跃迁的基态激发态间的能量差越小，跃迁时需要的能量越小，吸收峰将出现在更长的波长处。
9.苯有三个吸收带，它们都是由π→π*跃迁引起的。
在180nm（κmax=60000L·mol-1·cm-1）处的吸收带称为E1；在204nm（κmax=8000L·mol-1·cm-1）处的吸收带称为E2；在255nm（κmax=200L·mol-1·cm-1）处的吸收带称为B带；
10.吸光度用符号A表示，透光率用符号T表示，吸光度与透光率的数学关系式是A=-lgT。
11.34．摩尔吸收系数的物理意义是吸光物质在1.0mol/L浓度及1.0cm厚度时的吸光度。
在给定条件下单色波长、溶剂、温度等，摩尔吸收系数是物质的特性常数。
12.按照比尔定律，浓度C和吸光度A之间的关系应该是一条通过原点的直线，实际上容易发生线性偏离，导致偏离的原因有物理和化学两大因素。
13.分光光度法种类很多，但分光光度计都是由下列主要部件组成的：
⑴光源⑵单色器⑶吸收池⑷检测器⑸信号显示系统
14.红外光区位于可见光区和微波光区之间，习惯上又可将其细分为近红外,中红外,远红外
15.一般多原子分子的振动类型分为伸缩振动和弯曲振动。
16.在分子振动过程中，化学键或基团的偶极矩不发生变化，就不吸收红外光。
17.红外光谱的强度与偶极矩变化的大小成正比。
18.比较C=C和C=O键的伸缩振动，谱带强度更大的是C=O.
19.共轭效应使C=O伸缩振动频率向低波数位移；诱导效应使其向高波数位移。
20.氢键效应使OH伸缩振动谱带向低波数方向移动
21.红外光谱仪可分为色散型和傅里叶变换型两种类型。
22.激发态分子回到基态或者高级激发态到达低级激发态，但不发射光子的过程称为无辐射跃迁。
这个过程包括内转化，振动驰豫和体系间窜越。
23.内转化是相同多重态的能态之间的一种无辐射跃迁，且在跃迁过程中电子的自旋不发生改变。
24.体系间窜越是不同多重态的能态之间的一种无辐射跃迁，跃迁过程中一个电子的自旋反转。
25.分子由激发态回到基态，同时发射一个光子的过程称为辐射跃迁，发射出的光可以是荧光和磷光。
26.荧光是多重态相同的状态间发生辐射跃迁产生的光，这个过程速度非常快。
27.内转化是相同多重态的能态之间的一种无辐射跃迁，且在跃迁过程中电子的自旋不发生改变。
28.体系间窜越是不同多重态的能态之间的一种无辐射跃迁，跃迁过程中一个电子的自旋反转。
29.分子由激发态回到基态，同时发射一个光子的过程称为辐射跃迁，发射出的光可以是荧光和磷光。
30.荧光分子与溶剂分子或其他分子之间相互作用，使荧光强度减弱的现象称为荧光猝灭。
能引起荧光强度降低的物质称为猝灭剂。
31.荧光发射是光吸收的逆过程。
荧光光谱与吸收光谱有类似镜像的关系。
32.设某荧光物质的最大激发波长为λ0，当选择一个波长较λ0小的激发波长时，则其荧光光谱将不变，发射光强度将减小。
33.荧光分光光度计的主要部件有如下几个部分：
光源，单色器，样品室，单色器，检测器。
34.磷光是多重度不同的状态间发生辐射跃迁产生的光；这个过程速度非常小。
35.通常，磷光分析所使用的仪器装置与荧光分析没有太大差别，一般只需要加装磷光镜和杜瓦瓶。
前者的作用是将荧光和磷光分开，后者的作用则是提供冷却。
36.摄谱仪所具有的能正确分辨出相邻两条谱线的能力，称为分辨率。
把不同波长的辐射能分散开的能力，称为色散率。
37.使电子从基态跃迁到第一激发态所产生的吸收线，称为（第一）共振线。
38.原子发射光谱激发源的作用是提供足够的能量使试样_蒸发、气化和原子化和_激发。
39.光谱分析中有自吸现象的谱线,在试样中元素的含量增多时,自吸程度将增加。
40.在谱线强度与浓度的关系式I＝Acb中,b表示与_自吸有关的常数,当b＝0时,表示自吸严重;当c值较大时,b值_较小_;低浓度时,b值_b值接近1__,表示_自吸较小__。
41.26.在原子发射光谱分析的元素波长表中,LiⅠ670.785nm表示__Li的原子线BeⅡ313.034nm表示__Be的离子线_______。
42.感光板的二个重要的特性是惰延量_和_反衬度。
43.在进行光谱定性全分析时，狭缝宽度宜_窄一些,目的是保证有一定的分辨率，而进行定量分析时，狭缝宽度宜宽一些_，目的是保证有一定的光谱强度。
44.用原子发射光谱进行定性分析时,铁谱可用作_波长标尺_。
45.原子发射光谱法定性分析的依据是_每种元素都能发射出自己的特征谱线；两条以上不受干扰的_。
对被检测的元素一般只需找出_两条以上不受干扰的_灵敏线即可判断该元素是否存在。
46.使电子从基态跃迁到第一激发态时所产生的吸收线称为共振吸收线，由于各种元素的原子结构不同，激发时吸收的能量不同，因而这种吸收线是元素的特征谱线。
47.在原子吸收光谱中，谱线的轮廓（或吸收峰）用两个物理量来表征，即中心频率和半宽度
48.多普勒变宽是由于原子在空间做无规则热运动所引起的，故又称为热变宽
49.洛伦兹变宽则是由于吸光原子与蒸汽中其他粒子碰撞而产生的变宽，它随着气体压强增大而增加，故又称为压力变宽。
50.在通常的原子吸收条件下，吸收线轮廓主要受多普勒变宽和洛伦兹变宽变宽的影响。
51.对于火焰原子化法，在火焰中既有基态原子，也有部分激发态原子，但在一定温度下，两种状态原子数的比值一定，可用玻耳兹曼方程式表示。
52.在原子吸收法中，由于吸收线半宽度很窄，因此测量积分吸收有困难，1955年，澳大利亚物理学家A.Walsh提出，采用测量峰值吸收来代替，从而解决了测量原子吸收的困难。
53.原子吸收法测量时,为了实现用峰值吸收代替积分吸收，要求发射线与吸收线的中心频率一致,且发射线与吸收线相比,半宽度要窄得多.产生这种发射线的光源,通常是锐线光源
54.空心阴极灯的阳极一般是钨棒,而阴极材料则是待测元素,管内通常充有低压惰性气体。
55.原子化器的作用是将试样中的待测元素转化为基态原子蒸气，原子化的方法有火焰原子化法和非火焰原子化法。
56.富燃火焰由于燃烧不完全，形成强还原性气氛，其比贫燃火焰的温度高，有利于熔点较高的氧化物的分解。
57.石墨炉原子化器在使用时，为了防止试样及石墨管氧化，要不断地通入保护气；测定时分干燥、灰化、原子化和除残四个阶段。
58.测定As、Sb、Bi、Sn、Ge、Se、Pb和Ti等元素时常用氢化物发生原子化法，原子化温度700～900oC。
59.原子吸收分光光度计中单色器的作用是将待测元素吸收线和邻近谱线分开
60.原子吸收分析中主要的干扰类型有物理干扰、化学干扰、电离干扰和光谱干扰。
61.在原子吸收光谱分析中，喷雾系统带来的干扰属于物理干扰。
为了消除基体效应的干扰，宜采用标准加入法进行定量分析。
62.原子吸收法测定钙时，为了抑制PO43-的干扰，常加入的释放剂为LaCl3；测定镁时，为了抑制Al3+的干扰，常加入的保护剂为8-羟基喹啉；
63.背景吸收是一种非原子吸收，多指光散射、分子吸收。
一般来说，背景吸收都使得吸光度增加而产生正误差。
64.在原子吸收分析的干扰中，非选择性地干扰时是物理干扰，有选择性地干扰是化学
65.原子吸收分析的标准加入法可以消除基体效应产生的干扰，但不能消除背景吸收产生的干扰
66.在原子吸收分光光度分析中，灵敏度指当待测元素的浓度或质量改变一个单位时，吸光度的变化量。
通常用特征浓度或特征质量来表征灵敏度。
67.原子吸收分光光度法与分光光度法，其共同点都是利用吸收原理进行分析的方法，但二者有本质区别，前者产生吸收的是原子，后者产生吸收的分子，所用的光源，前者是锐线，后者是连续。
前者的单色器在产生吸收之后。
后者的单色器在产生吸收之前。
68.无论是原电池还是电解池，发生氧化反应的电极都称为阳极，发生还原反应的电极都称为阴极。
69.如果两种溶液组成相同，浓度不同，接触时，溶液中的离子由高浓度向低浓度区扩散，由于正负离子扩散速率不同，溶液两边分别带有电荷，出现液界电位。
70.在两种溶液的接触界面存在着液接电位，这是由于不同离子经过界面时具有不同的扩散速率所引起的。
71.电位分析中，电位保持恒定的电极称为参比电极，常用的有甘汞电极、Ag-AgCl电极。
72.用玻璃电极测定溶液pH的理论依据是E玻=k-0.059pH。
73.测定试液pHx，是以标准溶液的pHs为基准，并通过比较Ex和Es而定，pHx和pHs的关系式为pHx=pHs+或pHs+，IUPAC建议将该式称为pH的操作定义。
74.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0.1mol/LNaCl和0.001mol/LNaF溶液组成。
75.氟离子选择电极通常在pH5～6使用，pH高时，溶液中的OH—与晶体膜中的LaF3发生反应生成La（OH）3沉淀。
pH低时，主要的干扰是生成HF和HF2—，使测定结果偏低。
76.液膜电极是将一种含有液体离子交换剂浸在多孔性支持体上构成的，钙电极即为典型的液膜电极。
77.在离子选择性电极中，常用的内参比电极为Ag-AgCl电极。
78.离子选择性电极的关键部件是敏感膜，测pH所使用的电极的关键部件是玻璃膜。
79.电极的选择性系数Kij=
该系数主要用来估算干扰离子产生的误差；干扰离子产生的相对误差=通常Kij小于1，Kij值越小，表明电极的选择性越高。
80.测定水溶液中F-含量时，对较复杂的试液需要加入总离子强度调节缓冲溶液,其目的有：
（1）中性电解质（1mol/L的NaCl）使溶液保持较大且稳定的离子强度；
（2）0.25mol/L的HAc和0.75mol/L的NaAc缓冲溶液则使溶液的pH控制在5.0～6.0左右；（3）0.001mol/L的柠檬酸钠用以掩蔽Fe3+，Al3+等干扰离子。
81.若用KMnO4标准溶液滴定NO2-离子溶液，易选用的指示电极为Pt电极。
82.在极谱分析中滴汞电极称_工作电极_,又称极化电极_,饱和甘汞电极称为参比电极_,又称_去极化电极。
83.滴汞电极作极谱分析的工作电极具有的优点是,汞滴不断更新_,故分析结果重现性好_;氢在汞电极上的_过电位很高_,很多离子可在_H+被还原之前形成还原波。
84.在极谱分析中为了建立浓差极化,要求极化电极表面积小,溶液中被测物质的浓度要低_,溶液不能搅拌。
85.用极谱分析法测定Cd2+时,常要加入一些物质组成底液,加入1mol/LNH3·H2O+1mol/LNH4Cl溶液,称为pH缓冲溶液,以消除_氢波_,加入TritonX-100用作__表面活性剂_,以消除_极谱极大,少量Na2SO3用作_除氧剂_。
86.极谱分析中,尤考维斯奇方程的数学表达式为id=607nD1/2m2/3t1/6c,毛细管常数为m2/3t1/6_,扩散电流常数为_607nD1/2_。
87.在极谱分析中,定性分析的依据是当溶液组成一定时,某一离子有固定的半波电位,而定量分析的依据是极谱条件一定时，id与被分析物质浓度呈正比_。
88.用循环伏安法研究电极进程,当电压扫描速率与峰电位无关时,可判断该电极进程可能为可逆过程。
89.从循环伏安图上可以获得ip，c,_Ep，c_,ip，a和Ep，a四种信息,从而来判断电极反应的可逆性。
90.溶出伏安法的操作步骤,通常分为二步,第一步是电解，目的：
富集被测物质_,第二步是将富集物质溶出。
91.溶出伏安法若溶出时的工作电极发生氧化反应,则为阳极溶出伏安法;发生还原反应,则为阴极溶出伏安法。
92.法拉第电解定律是库仑分析法的理论基础。
它表明物质在电极上析出的质量与通过电解池的电量之间的关系。
其数学表达式为
。
93.随着电解的进行，阴极电位将不断变小，阳极电位将不断变_大_，要使电流保持恒定值，必须增加外加电压。
94.分解电压是指能引起电解质电解的最低的外加电压。
理论上它是电池的反电动势,实际上还需加上过电位和iR。
95.库仑分析法可以分为控制电位库库仑分析法和_控制电流库仑分析法两种。
库仑分析的先决条件是电流效率为100%_,它的理论依据为法拉第电解定律_。
96.用于库仑滴定指示终点的方法有指示剂法,光度法,电流法_,电位法_。
97.氢氧气体库仑计,使用时应与控制电位的电解池装置_串联,通过测量水被电解后产生的_氢气和氧气的体积,可求得电解过程中_电荷量_。
98.电解分析法测定的是物质的质量,它与一般重量法不同,沉淀剂是_电子,常常使金属离子在阴极上_还原沉积,或在阳极上_氧化溶出,通过称量来测定其含量。
99.库仑滴定类似容量滴定,它的滴定剂是通过恒电流电解在溶液内部生成_的,它不需要用__标准物质_标定,只要求测准_电解所消耗的电量_的量。
100.电重量分析法可采用控制电位法和恒电流法,它们为消除干扰而应用的方法是不同的,前者为控制阴极或阳极在恒定电位下电解,后者为控制电解在恒定电流条件下进行_。
101.微库仑分析法与库仑滴定法相似,也是利用电生的滴定剂来滴定被测物质,不同之处是微库仑分析输入电流_不是恒定的,而是随_随被测物质含量的大小_自动调节,这种分析过程的特点又使它被称为_动态__库仑分析。
102.气液色谱法即流动相是气体，固定相是固定液，样品与固定相之间的作用机理是溶解（分配）。
103.气固色谱法即流动相是气体，固定相是固体吸附剂，样品与固定相之间的作用机理是吸附。
104.不被固定相吸附或溶解的气体（如空气、甲烷）,从进样开始到柱后出现浓度最大值所需的时间称为死时间。
105.各个色谱峰的半宽度反映了各组分在色谱柱中的运动情况，它由色谱过程的动力学因素控制，各个色谱峰的保留时间反映了各组分在两相间的分配情况，它由色谱过程的热力学因素控制
106.在一定操作条件下，组分在固定相和流动相之间的分配达到平衡时的浓度比，称为分配系数。
107.分配比又叫容量因子，是指在一定温度和压力下当两相间达到分配平衡时，被分析组分在固定相和流动相中质量比。
108.容量因子k和分配系数K之间的关系为k=K
109.在一定的温度和压力下，组分在固定相和流动相之间的分配达到的平衡，随柱温柱压变化，而与固定相及流动相体积无关的是分配系数。
如果既随柱温、柱压变化、又随固定相和流动相的体积而变化，则是分配比。
110.容量因子k和调整保留时间之间的关系为
，表明组分的分配比越大，其保留时间越长。
各组分的k值相差越大，则他们越易分离。
111.在线速度较低时，分子扩散项是引起色谱峰扩展的主要因素，此时宜采用相对分子量较大的气体作载气，以提高柱效。
112.载气相对分子质量的大小对VanDeemter方程的分子扩散和传质阻力两项有直接影响
113.描述色谱柱效能的指标是理论塔板数，柱的总分离效能指标是分离度。
114.气相色谱的仪器一般由气路系统、进样系统、分离系统、温度控制系统、检测和记录系统组成。
115.气相色谱仪中气化室的作用是保证样品瞬间气化。
116.气相色谱的检测器有热导池检测器（TCD）、氢火焰电离检测器（FID）、电子捕获检测器（ECD）和火焰光度检测器（FPD），其中FID对大多数有机物的测定灵敏度较高；ECD对具有电负性的物质的测定灵敏度较高；FPD只对含硫、磷的化合物有响应；
117.提高热导池检测器灵敏度的方法是选氢气做载气，适当提高桥电流
118.载气与试样的热导系数相差越大，检测灵敏度越高，在常见的气体中，氢气的热导系数最大，传热好，作为载气用时，具有较高的检测灵敏度。
119.在气相色谱中，固定液的选择一般根据相似相溶原则，被分离组分分子与固定液分子的性质越接近，则他们之间的作用力越大，该组分在柱中停留的时间越长，流出的越晚。
120.色谱定性的依据是保留值，它反映了各组分在两相间的分配情况，它有色谱过程中热力学因素所控制。
色谱定量的依据是mi=fiAi
121.在内标法中，内标物的出峰位置应与被测组分的出峰位置相邻，内标物与与被测组分的性质应相近，内标物浓度应恰当，峰面积不应与待测组分相差太大
122.减少涡流扩散，提高柱效的有效途径是使用适当细粒度和颗粒均匀的担体，并尽量填充均匀。
123.在电位分析中，若被分析离子为i，干扰离子为j，两种离子带的电荷相等且αj=100αi时j离子提供的电位才与i离子所产生的电位值相等，则Kij=0.01
124.荧光是多重态相同的状态间发生辐射跃迁产生的光，这个过程速度非常快。
125.色谱定量方法中使用归一化公式的前提条件是所有组分都出峰。
二、判断题
1.仪器分析方法的灵敏度和准确度都要比化学分析法高的多。
（×）
2.待测组分能被仪器检出的最低量为仪器的灵敏度。
（×）
3.仪器具有很高的灵敏度就一定有很低的检出限。
（×）
4.因为透射光（或反射光）和吸收光按一定比例混合而成白光，故称这两种光为互补光。
（√）
5.物质的颜色是由于选择性地吸收了白光中的某些波长的光所致，维生素B12溶液呈现红色是由于它吸收了白光中的红色光波。
（×）
6.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。
（×）
7.在紫外光谱中，生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。
×
8.极性溶剂一般使π→π*吸收带发生红移，使n→π*吸收带发生蓝移。
√
9.光吸收定律的物理意义为：
当一束平行单色光通过均匀的有色溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度和液层厚度的乘积成正比√
10.有色溶液的透光率随着溶液浓度增大而减小，所以透光率与溶液浓度成反比关系（×）
11.在分光光度法中，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比尔定律的结论，被测溶液浓度越大，吸光度也越大，测定的结果也越准确。
（×）
12.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。
×
13.红外光谱不仅包括振动能级的跃迁，也包括转动能级的跃迁，故又称为振转光谱。
（√）
14.确定某一化合物骨架结构的合理方法是红外光谱分析法（×）
15.对称结构分子，如H2O分子，没有红外活性。
（×）
16.红外光谱图中，不同化合物中相同基团的特征吸收峰总是在特定波长范围内出现，故可以根据红外光谱图中的特征吸收峰来确定化合物中该基团的存在。
17.（√）
18.酮、羧酸等的羰基的伸缩振动在红外光谱中的吸收峰频率相同。
×
19.不考虑其他因素的影响，下列羰基化合物νC=O伸缩频率的大小顺序为：
酰卤>酰胺>酸>醛>酯。
（×）
20.游离有机酸C=O伸缩振动νC=O频率一般出现在1760cm-1，但形成多聚体时，吸收频率会向高波数移动。
（×）
21.傅里叶变换红外光谱仪与色散型仪器不同，采用单光束分光元件（×）
22.色散型红外光谱仪与紫外光谱仪在结构上的差别是检测器不同。
（×）
23.荧光属吸收光谱的范畴。
（×）
24.分子荧光光谱法通常选择性比较好，但是灵敏度不及紫外可见分光光度法。
×
25.内转化（ic）去活化过程往往发生在单重态和三重态之间。
当温度升高，则ic增加。
×
26.能发出荧光的物质首先必须具有刚性平面和大共轭结构。
因而荧光分析的应用不如UV-Vis法广泛。
√
27.根据荧光分析的定量公式可以知道，发射光的强度与入射光呈正比。
因此应该普遍使用高能激光作为光源以增加灵敏度。
×
28.所谓“荧光猝灭”就是荧光完全消失。
×
29.在不知道荧光物质吸收光谱的情况下，可以选择几个波长进行发射光谱扫描。
如果获得的谱图都在某一波长处出峰，则可以确定该波长为此荧光物质的一个发射波长，可以以此波长扫描获得激发光谱。
√
30.今对某物质进行荧光光谱研究，当以300nm波长进行激发时，发现在600nm处有一个强而尖锐的发射峰，但以350nm作为激发波长时未发现。
则可以判断该物质在300nm激发时有荧光且最大发射波长为600nm。
×
31.荧光和磷光光谱的一个显著差别就是寿命。
一般而言荧光寿命在10-6～10-9s数量级。
√
32.由于激发态分子电子三重态的寿命较长，因此很多过程如分子间碰撞等都可以使之失活，因此所有的磷光分析都必须在低温下进行。
×
33.有的物质激发时既发荧光又发射磷光，这就会对分析造成干扰。
因此这样的物质既不能进行荧光分析也不能进行磷光分析。
×
34.原子吸收光谱是由气态物质中基态原子的内层电子跃迁产生的。
（×）
35.原子吸收线的变宽主要是由于自然变宽所导致的。
×
36.根据玻耳兹曼分布定律进行计算的结果表明，原子化过程时，所有激发能级上的原子数之和相对于基态原子总数来说很少。
√
37.原子化温度越高，激发态原子数越多，故原子化温度不能超过2000K。
×
38.空心阴极灯能够发射待测元素特征谱线的原因是由于其阴极元素与待测元素相同。
√
39.火焰原子化器的作用是将待测元素转化为原子态，原子由基态到激发态的跃迁只能通过光辐射发生。
×
40.贫燃火焰也称氧化焰，即助燃气过量。
过量助燃气带走火焰中的热量，使火焰温度降低，适用于易电离的碱金属元素的测定。
√
41.石墨炉原子化法比火焰原子化法的原子化程度高，所以试样用量少。
√
42.火焰原子化法比石墨炉原子化法的检出限低但误差大。
×
43.在原子吸收光谱分析中，发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致，故原子吸收分光光度计中不需要分光系统。
×
44.原子光谱理论上应是线光谱，原子吸收峰具有一定宽度的原因主要是由于光栅的分光能力不够所致。
×
45.在原子吸收分光光度分析中，如果待测元素与共存物质生成难挥发性的化合物，则会产生负误差。
√
46.电化学分析法仅能用于无机离子的测定。
（ ×）
47.液接电位产生的原因是由于两种溶液中存在的各种离子具有不同的迁移速率。
（√ ）
48.甘汞电极的电极电位随电极内KCl溶液浓度的增加而增加。
（×）
49.参比电极的电极电位不随温度变化是其特性之一。
（×）
50.甘汞电极和Ag一AgCl电极只能作为参比电极使用
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