2025年質譜法的測試題及答案選擇題（每題3分，共30分）1.質譜法主要是通過對樣品離子的（）測定來分析其結構和組成。A.質荷比B.電荷數(shù)C.相對原子質量D.相對分子質量答案：A。質譜分析是根據(jù)離子的質荷比（m/z）來對樣品進行分析的，不同的離子具有不同的質荷比，通過測定質荷比可以推斷樣品的結構和組成。2.以下哪種離子源不屬于軟電離離子源（）。A.電子轟擊離子源（EI）B.電噴霧離子源（ESI）C.基質輔助激光解吸電離（MALDI）D.大氣壓化學電離（APCI）答案：A。電子轟擊離子源（EI）屬于硬電離離子源，它會使樣品分子產(chǎn)生較高能量的電離，常常導致分子離子峰強度減弱甚至消失，產(chǎn)生較多的碎片離子。而電噴霧離子源（ESI）、基質輔助激光解吸電離（MALDI）、大氣壓化學電離（APCI）都屬于軟電離離子源，能產(chǎn)生相對較少的碎片離子。3.在質譜圖中，分子離子峰的質荷比對應于（）。A.樣品分子的相對分子質量B.樣品分子的相對原子質量C.樣品分子的電荷數(shù)D.樣品分子的碎片質量答案：A。分子離子峰是樣品分子失去一個電子形成的離子所對應的峰，其質荷比（m/z）在數(shù)值上等于樣品分子的相對分子質量。4.質譜儀中質量分析器的作用是（）。A.使樣品離子化B.分離不同質荷比的離子C.檢測離子的強度D.記錄質譜圖答案：B。質量分析器的主要功能是將不同質荷比的離子分離開來，以便后續(xù)對不同質荷比的離子進行檢測和分析。使樣品離子化是離子源的作用；檢測離子強度是檢測器的作用；記錄質譜圖是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功能。5.以下關于質譜分辨率的說法正確的是（）。A.分辨率越高，越能區(qū)分質荷比相近的離子B.分辨率與質譜儀的靈敏度成正比C.分辨率只與質量分析器的類型有關D.分辨率越低，質譜圖越清晰答案：A。分辨率是質譜儀的重要性能指標之一，分辨率越高，質譜儀就越能夠區(qū)分質荷比相近的離子。分辨率與靈敏度之間沒有直接的正比關系；分辨率不僅與質量分析器的類型有關，還與儀器的工作條件等因素有關；分辨率越低，越難以區(qū)分相近質荷比的離子，質譜圖會更模糊。6.某化合物在質譜圖上出現(xiàn)m/z為74的強峰，其可能的結構是（）。A.丁酸B.丙酸甲酯C.乙酸乙酯D.以上都有可能答案：D。丁酸、丙酸甲酯、乙酸乙酯的相對分子質量均為88，在質譜裂解過程中都有可能產(chǎn)生m/z為74的碎片離子。例如，它們都可能通過McLafferty重排等裂解方式產(chǎn)生相應的離子。7.串聯(lián)質譜（MS/MS）技術的主要優(yōu)勢在于（）。A.提高質譜的靈敏度B.增加質譜的分辨率C.可以對離子進行多級裂解和分析，提供更多結構信息D.降低質譜的檢測限答案：C。串聯(lián)質譜（MS/MS）技術允許對選定的母離子進行進一步的裂解和分析，通過多級裂解可以獲得更多關于樣品分子結構的信息，有助于確定分子的結構和化學鍵的連接方式。它主要不是用于提高靈敏度、分辨率或降低檢測限。8.質譜圖中基峰的特點是（）。A.質荷比最大的峰B.相對豐度最大的峰C.分子離子峰D.碎片離子峰答案：B?；迨琴|譜圖中相對豐度最大的峰，它不一定是質荷比最大的峰，也不一定是分子離子峰或碎片離子峰。9.以下哪種質量分析器適用于高分辨率質譜分析（）。A.四極桿質量分析器B.飛行時間質量分析器C.離子阱質量分析器D.磁偏轉質量分析器答案：B。飛行時間質量分析器具有較高的分辨率和較寬的質量范圍，適用于高分辨率質譜分析。四極桿質量分析器分辨率相對較低；離子阱質量分析器主要用于離子的儲存和多級質譜分析；磁偏轉質量分析器雖然也能實現(xiàn)較高分辨率，但儀器體積較大、成本較高。10.在質譜分析中，內標法的作用是（）。A.提高檢測靈敏度B.消除樣品基體效應和儀器波動的影響C.增加質譜的分辨率D.使樣品離子化更完全答案：B。內標法是在樣品中加入已知量的內標物，通過比較內標物和待測物的信號強度來進行定量分析。它可以有效消除樣品基體效應和儀器波動等因素對分析結果的影響，提高定量分析的準確性。填空題（每題3分，共30分）1.質譜儀一般由離子源、______、檢測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成。答案：質量分析器。離子源負責使樣品離子化，質量分析器將不同質荷比的離子分離開，檢測器檢測離子的強度，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)記錄和處理質譜數(shù)據(jù)。2.電子轟擊離子源（EI）中，常用的電子能量為______eV。答案：70。在電子轟擊離子源中，通常采用70eV的電子能量，這個能量可以使樣品分子有效地離子化并產(chǎn)生特征的碎片離子。3.質譜圖中，橫坐標表示______，縱坐標表示______。答案：質荷比（m/z）；相對豐度。質荷比是離子的質量與電荷的比值，用于區(qū)分不同的離子；相對豐度表示離子的強度相對大小。4.串聯(lián)質譜中，第一次質譜分析得到的離子稱為______，對其進行裂解后得到的離子稱為______。答案：母離子；子離子。在串聯(lián)質譜分析中，首先選擇一個特定的離子作為母離子，然后對母離子進行進一步的裂解，產(chǎn)生的新離子就是子離子。5.質譜分辨率的計算公式為R=m/Δm，其中m表示______，Δm表示______。答案：相鄰兩峰的平均質荷比；兩峰能夠分開時的質量差。分辨率R反映了質譜儀區(qū)分相鄰質荷比離子的能力。6.電噴霧離子源（ESI）適用于分析______、______的化合物。答案：極性；大分子。電噴霧離子源是一種軟電離技術，適合分析極性較大、相對分子質量較大的化合物，如生物大分子（蛋白質、核酸等）。7.基質輔助激光解吸電離（MALDI）通常與______質量分析器聯(lián)用，用于分析生物大分子。答案：飛行時間。MALDI與飛行時間質量分析器聯(lián)用是一種常用的分析生物大分子的技術組合，飛行時間質量分析器可以快速、準確地測量離子的飛行時間，從而確定離子的質荷比。8.質譜定量分析的方法主要有外標法、______和標準加入法。答案：內標法。外標法是通過繪制標準曲線來進行定量；內標法加入內標物消除干擾；標準加入法是向樣品中加入已知量的標準物質來進行定量。9.質譜圖中，分子離子峰的強度與化合物的結構有關，一般來說，具有______結構的化合物分子離子峰較強。答案：共軛。具有共軛結構的化合物分子離子峰相對較強，因為共軛體系可以使分子離子更加穩(wěn)定，不易發(fā)生裂解。10.質量分析器的類型有多種，其中______質量分析器可以實現(xiàn)離子的儲存和多級質譜分析。答案：離子阱。離子阱質量分析器可以將離子捕獲并儲存起來，通過改變阱內的電場條件，可以對儲存的離子進行多級裂解和分析。簡答題（每題10分，共40分）1.簡述質譜法的基本原理。答案：質譜法的基本原理是將樣品分子在離子源中離子化，使其成為各種離子，包括分子離子、碎片離子等。離子在電場和磁場的作用下，按照其質荷比（m/z）的大小進行分離。不同質荷比的離子在質量分析器中具有不同的運動軌跡，最終到達檢測器。檢測器檢測到離子的信號，并將其轉換為電信號，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)記錄和分析，得到質譜圖。質譜圖中橫坐標表示離子的質荷比，縱坐標表示離子的相對豐度。通過對質譜圖的分析，可以確定樣品分子的相對分子質量、分子結構以及組成等信息。2.比較電子轟擊離子源（EI）和電噴霧離子源（ESI）的特點。答案：電子轟擊離子源（EI）的特點：硬電離方式：EI采用高能量（通常70eV）的電子束轟擊樣品分子，使分子產(chǎn)生較高能量的電離，導致分子離子峰強度可能較弱甚至消失，產(chǎn)生較多的碎片離子。譜圖具有特征性：由于產(chǎn)生的碎片離子豐富，EI質譜圖具有一定的特征性，可用于結構鑒定，并且有標準質譜圖庫可供檢索。適用于易揮發(fā)、熱穩(wěn)定的小分子化合物：對于一些難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定的化合物，EI可能不適用。靈敏度相對較低：與一些軟電離源相比，EI的靈敏度可能較低。電噴霧離子源（ESI）的特點：軟電離方式：ESI是一種溫和的電離方式，產(chǎn)生的碎片離子較少，主要生成分子離子或準分子離子，有利于確定樣品分子的相對分子質量。適用于極性、大分子化合物：特別適合分析生物大分子（如蛋白質、核酸等）和極性化合物，能夠產(chǎn)生多電荷離子，擴大了質譜儀的檢測質量范圍?？膳c液相色譜聯(lián)用：ESI可以與液相色譜在線聯(lián)用，實現(xiàn)對復雜樣品的分離和分析。靈敏度高：ESI具有較高的靈敏度，能夠檢測到低濃度的樣品。3.舉例說明質譜在有機化合物結構鑒定中的應用。答案：以乙酸乙酯為例說明質譜在有機化合物結構鑒定中的應用。確定相對分子質量：在質譜圖中找到分子離子峰，乙酸乙酯的相對分子質量為88，其分子離子峰m/z為88。通過分子離子峰的質荷比可以初步確定化合物的相對分子質量。分析碎片離子：乙酸乙酯在質譜裂解過程中會產(chǎn)生一些特征的碎片離子。例如，通過McLafferty重排，會產(chǎn)生m/z為61的碎片離子，這是由于分子內發(fā)生重排和裂解形成的。還可能產(chǎn)生m/z為43的乙?；x子（CH?CO?）和m/z為29的乙基離子（C?H??）等。通過對這些碎片離子的分析，可以推斷分子的結構和化學鍵的連接方式。與標準譜圖對比：將測得的乙酸乙酯質譜圖與標準質譜圖庫中的乙酸乙酯譜圖進行對比，如果兩者匹配度較高，則可以進一步確認化合物的結構。同時，結合紅外光譜、核磁共振等其他分析方法，可以更準確地確定有機化合物的結構。4.簡述串聯(lián)質譜（MS/MS）的工作流程和應用。答案：工作流程：母離子選擇：在第一次質譜分析中，從眾多離子中選擇一個特定的母離子。這個母離子可以是分子離子或其他特征碎片離子。母離子裂解：將選擇的母離子引入碰撞室，與惰性氣體（如氬氣）發(fā)生碰撞，使母離子發(fā)生裂解，產(chǎn)生子離子。子離子分析：對裂解產(chǎn)生的子離子進行第二次質譜分析，得到子離子的質譜圖。通過對母離子和子離子質譜圖的綜合分析，可以獲得更多關于樣品分子結構的信息。應用：結構鑒定：通過對母離子和子離子的分析，可以確定分子的結構和化學鍵的連接方式，特別是對于復雜化合物的結構解析具有重要作用。例如，在天然產(chǎn)物的結構鑒定中，串聯(lián)質