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仪器分析期末复习题

一、填空题 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

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。

分析方法的主要评价指标是精密度、准确度和检出限。

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。 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。

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 ;

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。 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。

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。

苯有三个吸收带，它们都是由π→π*跃迁引起的。在180nm（κmax=60000L· mol·cm）处的吸收带称为E1；在204nm（κmax=8000L· mol·cm）处的吸收带称为E2；在255nm（κmax=200L· mol·cm）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1.0 mol/L浓度及1.0 cm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。

-1

-1

-1

-1

-1

-1

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＝Ac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700～900C。 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。

o

b

62. 原子吸收法测定钙时，为了抑制 PO4的干扰，常加入的释放剂为 LaCl3；测定镁时，为了抑制 Al

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

3-3+

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

3+

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Fe， 3+

Al 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Cd时, 常要加入一些物质组成底液, 加入1mol/L NH3·H2O + 1 mol/L NH4Cl溶液,

称为 pH缓冲溶液, 以消除_氢波_, 加入Triton X-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 = 607 n D m t c , 毛细管常数为m t _,

扩散电流常数为_607 n D_。

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

1/2

1/2

2/3

1/6

2/3

1/6

2+

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。其数学表达式为加电压。

。

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Van Deemter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