2025年高職第二學(xué)年（工業(yè)分析技術(shù)）儀器分析基礎(chǔ)理論測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.儀器分析中，下列哪種方法不屬于光學(xué)分析法（）A.紫外可見分光光度法B.原子吸收光譜法C.電位分析法D.熒光分析法2.原子吸收光譜儀中，光源的作用是（）A.提供能量使樣品原子化B.發(fā)射待測元素的特征譜線C.產(chǎn)生激發(fā)態(tài)原子D.檢測原子吸收的光信號3.紫外可見分光光度計的光源通常是（）A.空心陰極燈B.氘燈和鎢燈C.激光光源D.汞燈4.在電位分析法中，指示電極的電位與被測離子濃度的關(guān)系符合（）A.能斯特方程B.朗伯比爾定律C.阿伏伽德羅定律D.質(zhì)量守恒定律5.下列哪種電極屬于離子選擇性電極（）A.玻璃電極B.甘汞電極C.鉑電極D.銀電極6.高效液相色譜儀中，用于分離樣品組分的部件是（）A.進(jìn)樣器B.色譜柱C.檢測器D.輸液泵7.氣相色譜儀的載氣通常不選用（）A.氮氣B.氫氣C.氧氣D.氦氣8.質(zhì)譜儀的主要功能是（）A.分離樣品組分B.檢測樣品的濃度C.測定樣品的分子量和結(jié)構(gòu)D.分析樣品的化學(xué)組成元素9.原子發(fā)射光譜分析中，激發(fā)源的作用是（）A.使樣品原子化B.提供能量使原子激發(fā)C.檢測發(fā)射的光譜信號D.分離不同元素的譜線10.下列哪種方法可用于測定有機化合物的結(jié)構(gòu)（）A.紅外光譜法B.電位滴定法C.重量分析法D.酸堿滴定法11.儀器分析中，精密度通常用（）來衡量。A.誤差B.偏差C.回收率D.靈敏度12.紫外可見分光光度法中，吸光度與透光率的關(guān)系是（）A.A=lg(1/T)B.A=TC.A=1/TD.A=-lgT13.原子吸收光譜分析中，火焰原子化器的作用是（）A.使樣品分子化B.使樣品離子化C.使樣品原子化D.使樣品激發(fā)14.電位分析法中，參比電極的電位應(yīng)（）A.在測量過程中保持不變B.隨被測離子濃度變化C.與指示電極電位相同D.經(jīng)常發(fā)生波動15.高效液相色譜法中，流動相的選擇依據(jù)不包括（）A.樣品的性質(zhì)B.固定相的類型C.檢測器的類型D.色譜柱的長度16.氣相色譜分析中，保留時間反映了（）A.樣品在固定相上的停留時間B.樣品在流動相中的停留時間C.樣品的出峰順序D.樣品的分離效果17.質(zhì)譜圖中，橫坐標(biāo)表示（）A.離子的相對豐度B.離子的質(zhì)荷比C.樣品的分子量D.樣品的結(jié)構(gòu)18.原子發(fā)射光譜分析中，譜線強度與下列哪種因素?zé)o關(guān)（）A.激發(fā)態(tài)原子的濃度B.躍遷概率C.儀器的分辨率D.激發(fā)溫度19.紅外光譜法主要用于分析有機化合物的（）A.官能團B.分子量C.純度D.元素組成20.儀器分析中，準(zhǔn)確度通常用（）來表示。A.誤差B.偏差C.回收率D.靈敏度第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：請在每題的空格中填上正確答案。每空1分。1.儀器分析是利用各種儀器對物質(zhì)進(jìn)行______、______、______和結(jié)構(gòu)分析的方法。2.原子吸收光譜儀主要由光源、______、原子化器、______和檢測系統(tǒng)組成。3.紫外可見分光光度計的單色器由______、______和狹縫組成。4.電位分析法中常用的參比電極有______和______。5.高效液相色譜法的固定相可分為______和______。（二）簡答題（共20分）答題要求：簡要回答下列問題。1.簡述原子吸收光譜分析的基本原理。（5分）2.說明紫外可見分光光度法中吸光度與物質(zhì)濃度的關(guān)系及應(yīng)用。（5分）3.簡述電位分析法的測量原理及指示電極和參比電極的作用。（5分）4.高效液相色譜法有哪些優(yōu)點？（5分）（三）計算題（共10分）答題要求：寫出計算過程和答案。1.用原子吸收光譜法測定某樣品中銅的含量，已知在一定條件下，銅的吸光度與濃度的線性關(guān)系為A=0.2c+0.01（A為吸光度，c為銅的濃度，單位mg/L）。測得樣品溶液的吸光度為0.15，求樣品中銅的濃度。（5分）2.在電位滴定法中，用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/L的HCl溶液，已知pH玻璃電極的響應(yīng)斜率為59.16mV/pH，當(dāng)加入19.98mLNaOH溶液時，測得電池電動勢為316mV，計算終點時電池電動勢。（5分）（四）分析題（共15分）答題要求：根據(jù)所給材料，回答問題。材料：某工廠生產(chǎn)的一批產(chǎn)品中可能含有雜質(zhì)A和雜質(zhì)B。采用高效液相色譜法對產(chǎn)品進(jìn)行分析，得到如下色譜圖：產(chǎn)品溶液進(jìn)樣后，首先出現(xiàn)的峰為雜質(zhì)A峰，其保留時間為5.0min；隨后出現(xiàn)雜質(zhì)B峰，保留時間為8.0min；最后出現(xiàn)產(chǎn)品主峰，保留時間為12.0min。已知該高效液相色譜柱對雜質(zhì)A和雜質(zhì)B的理論塔板數(shù)分別為3000和4000。1.請分析雜質(zhì)A和雜質(zhì)B在該色譜柱上的分離情況，并說明依據(jù)。（5分）2.計算雜質(zhì)A和雜質(zhì)B的分離度，并判斷分離效果是否良好。（5分）3.若要進(jìn)一步提高雜質(zhì)A和雜質(zhì)B的分離度，可采取哪些措施？（5分）（五）綜合題（共5分）答題要求：結(jié)合所學(xué)知識，綜合分析問題。在儀器分析中，如何選擇合適的分析方法來滿足不同的分析需求？請舉例說明不同分析方法在工業(yè)分析技術(shù)中的應(yīng)用。答案：1.C2.B3.B4.A5.A6.B7.C8.C9.B10.A11.B12.A13.C14.A15.D16.A17.B18.C19.A20.C填空題答案：1.定性、定量、形態(tài)2.原子化器、分光系統(tǒng)3.入射狹縫、色散元件4.飽和甘汞電極、銀-氯化銀電極5.吸附色譜固定相、分配色譜固定相簡答題答案：1.原子吸收光譜分析的基本原理是：原子對特定波長的光具有吸收作用，當(dāng)光源發(fā)射的光通過含有待測元素原子的蒸汽時，原子會吸收特定波長的光，產(chǎn)生吸收光譜。通過測量吸光度，利用朗伯比爾定律與濃度的關(guān)系，可測定樣品中待測元素的含量。2.紫外可見分光光度法中，吸光度與物質(zhì)濃度符合朗伯比爾定律A=εbc，其中A為吸光度，表示物質(zhì)對光的吸收程度；ε為摩爾吸光系數(shù)，反映物質(zhì)對光吸收能力的大??；b為光程長度；c為物質(zhì)濃度?？捎糜诙糠治觯ㄟ^測量吸光度計算物質(zhì)濃度，也可進(jìn)行定性分析，根據(jù)吸收光譜特征確定物質(zhì)種類。3.電位分析法的測量原理是：通過測量電池電動勢來確定待測離子濃度。指示電極的電位隨待測離子濃度變化，能指示待測離子濃度；參比電極的電位在測量過程中保持不變，提供一個穩(wěn)定的電位基準(zhǔn)，與指示電極構(gòu)成電池來測量電動勢，從而計算待測離子濃度。4.高效液相色譜法的優(yōu)點有：分離效率高，能分離復(fù)雜混合物；分析速度快；檢測靈敏度高；可分析高沸點、大分子、強極性和熱穩(wěn)定性差的化合物；應(yīng)用范圍廣，可用于多種物質(zhì)的分析。計算題答案：1.將A=0.15代入A=0.2c+0.01，可得0.15=0.2c+0.01，解得c=0.7mg/L。2.化學(xué)計量點時，n(HCl)=n(NaOH)，此時溶液總體積V=20.00+20.00=40.00mL，[H?]=10??mol/L，pH=7.00。加入19.98mLNaOH溶液時，溶液呈酸性，[H?]=(20.10000.02-0.100019.98)/(20.00+19.98)=5.00×10??mol/L，pH=4.30。已知pH玻璃電極的響應(yīng)斜率S=59.16mV/pH，加入19.98mLNaOH溶液時，電池電動勢E=316mV，設(shè)終點時電池電動勢為E?，則E?-316=59.16×(7.00-4.30)，解得E?=475mV。分析題答案：1.雜質(zhì)A和雜質(zhì)B在該色譜柱上實現(xiàn)了分離。依據(jù)是它們具有不同的保留時間，雜質(zhì)A峰先出現(xiàn)，保留時間為5.0min，雜質(zhì)B峰后出現(xiàn)，保留時間為8.0min，說明它們在固定相上的保留能力不同，從而實現(xiàn)了分離。2.分離度R=2(tR?-tR?)/(W?+W?)，已知tR?=5.0min，tR?=8.0min，理論塔板數(shù)n?=3000，n?=4000，根據(jù)n=16(tR/W)2可得W?=4tR?/√n?=4×5.0/√3000，W?=4tR?/√n?=4×8.0/√4000，代入計算得R=2(8.0-5.0)/(4×5.0/√3000+4×8.0/√4000)≈1.5。一般認(rèn)為分離度R≥1.5時分離效果良好，所以該分離效果較好。3.若要進(jìn)一步提高雜質(zhì)A和雜質(zhì)B的分離度，可采取的措施有：選擇更合適的固定相，使雜質(zhì)A和雜質(zhì)B在固定相上的保留差異更大；優(yōu)化流動相組成，改變流動相的極性等性質(zhì)，影響雜質(zhì)在固定相和流動相之間的分配；適當(dāng)降低柱溫，改變物質(zhì)在固定相上的吸附或分配平衡；增加柱長，提高理論塔板數(shù)，但會延長分析時間且增加柱壓。綜合題答案：在儀器分析中，選擇合適的分析方法需考慮多種因素。首先要明確分析目的，如定性分析、定量分析或結(jié)構(gòu)分析等。對于定量分析，需根據(jù)樣品的性質(zhì)、含量范圍、分析精度要求等選擇方法。例如，測定常量元素可選用重量分析法或滴