儀器分析試題及答案2025年一、選擇題（每題2分，共30分）1.氣相色譜分析中，檢測含鹵素的有機化合物時，最適宜的檢測器是（）。A.氫火焰離子化檢測器（FID）B.熱導(dǎo)檢測器（TCD）C.電子捕獲檢測器（ECD）D.火焰光度檢測器（FPD）2.高效液相色譜（HPLC）中，若采用C18鍵合相色譜柱分離極性較小的樣品，應(yīng)選擇的流動相極性為（）。A.強極性（如水-甲醇）B.弱極性（如正己烷）C.中等極性（如乙腈-水）D.無極性（如四氯化碳）3.紫外-可見吸收光譜中，朗伯-比爾定律（A=εcl）的適用條件不包括（）。A.單色光B.稀溶液（濃度<0.01mol/L）C.入射光與透射光強度線性相關(guān)D.溶液中無溶質(zhì)分子間相互作用4.原子吸收光譜法（AAS）中，用于提供待測元素特征譜線的光源是（）。A.氘燈B.空心陰極燈C.鎢燈D.電感耦合等離子體（ICP）5.質(zhì)譜儀中，能夠?qū)⒉煌|(zhì)荷比（m/z）的離子按空間位置或時間順序分離的部件是（）。A.離子源B.質(zhì)量分析器C.檢測器D.真空系統(tǒng)6.電化學(xué)分析中，作為基準(zhǔn)電位的參比電極需滿足的關(guān)鍵條件是（）。A.電極電位隨待測離子濃度變化敏感B.電極反應(yīng)可逆且電位穩(wěn)定C.電極材料成本低D.電極表面積大7.紅外吸收光譜（IR）中，羰基（C=O）的特征吸收峰通常出現(xiàn)在（）。A.3600-3200cm?1B.3000-2800cm?1C.1700-1600cm?1D.1200-1000cm?18.核磁共振波譜（NMR）中，影響質(zhì)子化學(xué)位移（δ）的主要因素是（）。A.外磁場強度B.核的自旋量子數(shù)C.周圍電子云密度D.儀器分辨率9.熱重分析（TGA）中，樣品失重5%對應(yīng)的溫度通常用于表征（）。A.玻璃化轉(zhuǎn)變溫度B.分解起始溫度C.熔點D.結(jié)晶溫度10.毛細(xì)管電泳（CE）中，電滲流（EOF）的方向主要取決于（）。A.緩沖液pHB.毛細(xì)管內(nèi)壁電荷C.分離電壓D.樣品電荷11.原子發(fā)射光譜（AES）與原子吸收光譜（AAS）的主要區(qū)別在于（）。A.AES檢測發(fā)射光，AAS檢測吸收光B.AES需原子化器，AAS需激發(fā)光源C.AES靈敏度更高，AAS選擇性更好D.AES適用于金屬元素，AAS適用于非金屬元素12.高效液相色譜中，提高分離度（R）的有效方法不包括（）。A.增加色譜柱長度B.降低流動相流速C.減小固定相顆粒粒徑D.提高柱溫13.質(zhì)譜中，電噴霧離子化（ESI）通常用于分析（）。A.小分子揮發(fā)性有機物B.大分子生物樣品（如蛋白質(zhì)）C.金屬離子D.無機陰離子14.循環(huán)伏安法（CV）中，氧化峰與還原峰的電位差（ΔEp）可用于判斷電極反應(yīng)的（）。A.可逆性B.反應(yīng)速率C.電子轉(zhuǎn)移數(shù)D.擴(kuò)散系數(shù)15.紫外-可見光譜中，若某化合物的最大吸收波長（λmax）從250nm紅移至300nm，可能的原因是（）。A.溶劑極性降低B.共軛體系增大C.濃度增加D.溫度升高二、填空題（每空1分，共20分）1.氣相色譜的分離原理是基于樣品組分在（）與（）兩相中的分配系數(shù)差異。2.高效液相色譜的梯度洗脫是指在分離過程中按一定程序改變（）的（），以提高分離效率。3.原子吸收光譜法中，常用的原子化方法有（）和（），其中（）的靈敏度更高。4.質(zhì)譜的分辨率（R）定義為相鄰兩峰的（）與（）的比值，通常要求R≥（）以區(qū)分m/z100和101的離子。5.電化學(xué)分析中，三電極體系包括（）、（）和（），其中（）用于施加電位。6.紅外光譜中，羥基（-OH）的伸縮振動峰在游離態(tài)時出現(xiàn)在（）cm?1，形成氫鍵后向（）波數(shù)移動。7.核磁共振氫譜（1HNMR）中，化學(xué)位移（δ）的單位是（），常用（）作為內(nèi)標(biāo)物。8.差示掃描量熱法（DSC）通過測量樣品與參比物的（）差來表征熱效應(yīng)，而熱重分析（TGA）測量的是（）的變化。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述氣相色譜中程序升溫的作用及適用場景。2.比較高效液相色譜（HPLC）中反相色譜與正相色譜的固定相、流動相極性差異及分離對象。3.原子吸收光譜法中為何需要背景校正？常用的背景校正方法有哪些？4.質(zhì)譜中，基質(zhì)輔助激光解吸電離（MALDI）與電噴霧電離（ESI）的主要區(qū)別是什么？各適用于哪些樣品？5.循環(huán)伏安法如何通過峰電流（ip）和峰電位（Ep）判斷電極反應(yīng)的可逆性？四、計算題（共20分）1.（6分）某氣相色譜分離兩組分A和B，測得A的保留時間（tR,A）=5.0min，峰寬（Wb,A）=0.5min；B的保留時間（tR,B）=6.0min，峰寬（Wb,B）=0.6min。死時間（tM）=1.0min。計算：（1）兩組分的調(diào)整保留時間（tR’,A、tR’,B）；（2）分離度（R），并判斷是否完全分離（通常R≥1.5為完全分離）。2.（7分）用原子吸收光譜法測定水樣中的銅含量，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。取4份10mL水樣，分別加入0、1.0、2.0、3.0mL濃度為10.0mg/L的Cu標(biāo)準(zhǔn)溶液，定容至50mL，測得吸光度依次為0.120、0.250、0.380、0.510。計算水樣中Cu的濃度（mg/L）。3.（7分）某化合物在254nm處的吸光度（A）為0.600，用1cm比色皿測定，已知其摩爾濃度為2.0×10??mol/L。計算該化合物的摩爾吸光系數(shù)（ε）；若將濃度稀釋至1.0×10??mol/L，其他條件不變，吸光度變?yōu)槎嗌?？（提示：A=εcl）答案一、選擇題1.C2.A3.C4.B5.B6.B7.C8.C9.B10.B11.A12.D13.B14.A15.B二、填空題1.固定相；流動相2.流動相；組成（或極性）3.火焰原子化；石墨爐原子化；石墨爐原子化4.質(zhì)荷比平均值；兩峰質(zhì)荷比之差；10005.工作電極；參比電極；輔助電極；工作電極6.3600-3500；低（或?。?.ppm；四甲基硅烷（TMS）8.熱流量；質(zhì)量三、簡答題1.程序升溫的作用是通過逐步升高柱溫，使不同沸點的組分在各自適宜的溫度下流出，避免低沸點組分重疊和高沸點組分拖尾。適用于寬沸程樣品（如石油餾分、復(fù)雜有機混合物）的分離。2.反相色譜：固定相為非極性（如C18、C8），流動相為極性（如水-甲醇），分離非極性或弱極性樣品；正相色譜：固定相為極性（如硅膠、氨基鍵合相），流動相為非極性（如正己烷），分離極性樣品。3.背景校正用于扣除原子化過程中產(chǎn)生的分子吸收、光散射等非特征吸收干擾。常用方法：氘燈背景校正（校正紫外區(qū)背景）、塞曼效應(yīng)背景校正（利用磁場分裂譜線區(qū)分原子吸收與背景吸收）。4.MALDI通過激光照射基質(zhì)使樣品電離，產(chǎn)生單電荷或低電荷離子，適用于大分子（如蛋白質(zhì)、多肽）；ESI通過電噴霧使樣品溶液帶電蒸發(fā)，產(chǎn)生多電荷離子，適用于極性大分子（如蛋白質(zhì)、核酸）及小分子極性化合物。5.可逆反應(yīng)的特征：氧化峰與還原峰的電位差（ΔEp）≈59/nmV（n為電子轉(zhuǎn)移數(shù)）；峰電流比（ip,a/ip,c）≈1；峰電流與掃描速率的平方根（v?）成正比。不可逆反應(yīng)則ΔEp>59/nmV，峰電流比偏離1，且峰電流與掃描速率的關(guān)系不符合線性。四、計算題1.（1）tR’,A=tR,A-tM=5.0-1.0=4.0min；tR’,B=6.0-1.0=5.0min（2）分離度R=2(tR,B-tR,A)/(Wb,A+Wb,B)=2×(6.0-5.0)/(0.5+0.6)=2×1.0/1.1≈1.82>1.5，完全分離。2.設(shè)水樣中Cu濃度為c（mg/L），加入標(biāo)準(zhǔn)后濃度分別為：c1=10c/50=0.2c；c2=(10c+1.0×10)/50=0.2c+0.2；c3=0.2c+0.4；c4=0.2c+0.6吸光度A與濃度呈線性關(guān)系，設(shè)A=kc+b。代入數(shù)據(jù)：0.120=0.2c×k+b0.250=(0.2c+0.2)×k+b兩式相減得：0.130=0.2k→k=0.65代入第一式：0.120=0.2c×0.65+b→b=0.120-0.13c再代入第三組數(shù)據(jù)0.380=(0.2c+0.4)×0.65+b，代入b得：0.380=0.13c+0.26+0.120-0.13c→0.380=0.380，驗證線性。令A(yù)=0時，0=0.65×(0.2c+x)+b（x為外推濃度），但更簡單的方法是用線性回歸求截距。以加入濃度（mg/L）為x（0、0.2、0.4、0.6），A為y，計算斜率k=(0.510-0.120)/(0.6-0)=0.390/0.6=0.65，截距b=0.120（x=0時）。令y=0，x=-b/k=-0.12