2025年大學(xué)二年級(jí)（應(yīng)用化學(xué)）儀器分析試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種儀器分析方法主要基于物質(zhì)對(duì)光的吸收特性？A.電位分析法B.紫外可見分光光度法C.色譜法D.質(zhì)譜法2.原子吸收光譜法中，原子化器的作用是A.將樣品中的待測元素轉(zhuǎn)化為氣態(tài)原子B.產(chǎn)生特定波長的光C.檢測光信號(hào)D.分離混合物3.紫外可見分光光度計(jì)中，光源通常采用A.空心陰極燈B.氘燈和鎢燈C.激光光源D.汞燈4.在電位滴定中，指示電極的電位A.始終保持不變B.隨滴定劑的加入而變化C.與參比電極電位相同D.不受溶液中離子濃度影響5.色譜法中，用于分離混合物的固定相可以是A.氣體B.液體C.固體D.以上都可以6.氣相色譜儀的核心部件是A.進(jìn)樣器B.色譜柱C.檢測器D.載氣系統(tǒng)7.高效液相色譜法適用于分析A.易揮發(fā)的有機(jī)化合物B.高沸點(diǎn)、大分子、強(qiáng)極性和熱穩(wěn)定性差的化合物C.氣體混合物D.無機(jī)離子8.質(zhì)譜儀的主要功能是A.確定化合物的分子量B.分析化合物的結(jié)構(gòu)C.分離混合物D.以上都是9.核磁共振波譜法中，化學(xué)位移反映了A.原子核的自旋狀態(tài)B.分子中不同氫原子所處的化學(xué)環(huán)境C.譜線的強(qiáng)度D.譜線的寬度10.紅外光譜法主要用于分析A.有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)B.無機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)C.混合物的組成D.元素的含量11.下列哪種儀器分析方法可以用于測定化合物的分子結(jié)構(gòu)？A.紫外可見分光光度法B.紅外光譜法C.電位分析法D.色譜法12.在原子發(fā)射光譜分析中，激發(fā)光源的作用是A.提供能量使樣品中的原子激發(fā)B.產(chǎn)生特定波長的光C.檢測光信號(hào)D.分離混合物13.電位分析法中，參比電極的電位A.始終保持不變B.隨被測離子濃度變化C.與指示電極電位相同D.受溶液溫度影響14.色譜分析中，保留時(shí)間反映了A.組分在固定相上的保留能力B.組分在流動(dòng)相中的遷移速度C.分離效果D.以上都不是15.高效液相色譜的流動(dòng)相可以是A.水B.有機(jī)溶劑C.緩沖溶液D.以上都可以16.質(zhì)譜圖中，分子離子峰的質(zhì)荷比代表A.化合物的分子量B.碎片離子的質(zhì)量C.同位素峰的質(zhì)量D.以上都不是17.核磁共振氫譜中，峰的裂分情況反映了A.相鄰氫原子的數(shù)目B.氫原子的化學(xué)環(huán)境C.分子的對(duì)稱性D.以上都不是18.紅外光譜中，官能團(tuán)區(qū)主要用于A.確定分子的整體結(jié)構(gòu)B.識(shí)別分子中的官能團(tuán)C.分析分子的立體結(jié)構(gòu)D.以上都不是19.下列儀器分析方法中，屬于光學(xué)分析法的是A.電位分析法B.色譜法C.紫外可見分光光度法D.質(zhì)譜法20.在儀器分析中，靈敏度的定義是A.儀器能夠檢測到的最小信號(hào)變化B.儀器對(duì)不同樣品的區(qū)分能力C.儀器測量結(jié)果的準(zhǔn)確性D.儀器的線性響應(yīng)范圍第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請(qǐng)?jiān)诿款}的空格中填上正確答案。1.原子吸收光譜法中，常用的原子化方法有______和______。2.紫外可見分光光度計(jì)主要由光源、______、樣品池、______和檢測系統(tǒng)組成。3.電位滴定法中，常用的指示電極有______電極和______電極。4.氣相色譜儀的載氣通常有______和______等。5.質(zhì)譜儀的離子源主要有______、______和電噴霧離子源等。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述原子吸收光譜法的基本原理。2.說明紫外可見分光光度法在定量分析中的常用方法及特點(diǎn)。3.氣相色譜分析中，影響分離效果的因素有哪些？4.簡述核磁共振波譜法中化學(xué)位移的產(chǎn)生原因。（三）計(jì)算題（共15分）答題要求：本大題共2小題，第1題7分，第2題8分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、計(jì)算過程和答案。1.用原子吸收光譜法測定某樣品中的鐵含量，已知樣品溶液中鐵的濃度為5.0μg/mL，在特定波長下測得吸光度為0.250。取5.0mL該樣品溶液，加入5.0mL濃度為10.0μg/mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，混合均勻后，在相同條件下測得吸光度為0.400。計(jì)算樣品中鐵的含量（μg/mL）。2.在高效液相色譜分析中，某組分的保留時(shí)間為10.0min，死時(shí)間為2.0min，色譜柱的理論塔板數(shù)為5000。計(jì)算該組分的理論塔板高度和分離度（假設(shè)相鄰組分的保留時(shí)間差為0.5min）。（四）材料分析題（共10分）材料：在環(huán)境監(jiān)測中，應(yīng)用儀器分析方法對(duì)水樣中的污染物進(jìn)行檢測。某水樣中可能含有苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)污染物。采用氣相色譜法進(jìn)行分析，得到如下色譜圖：色譜圖中出現(xiàn)了多個(gè)峰，分別對(duì)應(yīng)不同的化合物。答題要求：根據(jù)上述材料，回答以下問題。每小題5分。1.簡述氣相色譜法分離水樣中有機(jī)污染物的原理。2.如何根據(jù)色譜圖確定水樣中是否含有苯、甲苯、二甲苯？（五）綜合分析題（共5分）材料：某有機(jī)化合物的紅外光譜圖顯示在3000cm-1左右有吸收峰，在1700cm-1左右有強(qiáng)吸收峰，核磁共振氫譜顯示有三組峰，峰面積之比為3:2:2。答題要求：請(qǐng)根據(jù)上述材料，分析該有機(jī)化合物可能的結(jié)構(gòu)，并說明理由。答案：1.B2.A3.B4.B5.D6.B7.B8.D9.B10.A11.B12.A13.A14.A15.D16.A17.A18.B19.C20.A填空題答案：1.火焰原子化法、石墨爐原子化法2.單色器、檢測器3.玻璃電極、離子選擇性電極4.氮?dú)?、氫?.電子轟擊離子源、化學(xué)電離源簡答題答案：1.原子吸收光譜法是基于氣態(tài)原子對(duì)特定波長光的吸收而建立的分析方法。當(dāng)光源發(fā)射的光通過原子化器中的原子蒸氣時(shí)，原子選擇性地吸收其特征波長的光，使光強(qiáng)度減弱。通過測量光強(qiáng)度的變化，可確定原子的含量。2.常用方法有標(biāo)準(zhǔn)曲線法、標(biāo)準(zhǔn)加入法等。標(biāo)準(zhǔn)曲線法操作簡便、適用于批量樣品分析，但要求樣品基體簡單。標(biāo)準(zhǔn)加入法可消除基體干擾，提高分析準(zhǔn)確性，但操作相對(duì)復(fù)雜。3.影響因素有：色譜柱的類型和性能、載氣的流速和種類、柱溫、進(jìn)樣量和進(jìn)樣方式等。4.化學(xué)位移是由于原子核周圍電子云的屏蔽作用引起的。不同化學(xué)環(huán)境下的氫原子，其周圍電子云密度不同，對(duì)核的屏蔽作用不同，導(dǎo)致共振頻率發(fā)生變化，從而產(chǎn)生化學(xué)位移。計(jì)算題答案：1.設(shè)樣品中鐵的含量為xμg/mL。根據(jù)吸光度與濃度成正比，可得：(5.0x+5.0×10.0)/(5.0+5.0)=0.400/0.250×5.0，解得x=3.0μg/mL。2.理論塔板高度H=L/n，L為柱長，n為理論塔板數(shù)，已知n=5000，假設(shè)L=10cm，則H=10/5000=0.002cm。分離度R=2(tR2-tR1)/(W1+W2)，W1、W2為相鄰兩組分的峰底寬，這里近似計(jì)算R=2×0.5/(4×√(1/5000))≈1.77。材料分析題答案：1.氣相色譜法利用不同物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)差異進(jìn)行分離。水樣中的有機(jī)污染物被氣化后隨載氣進(jìn)入色譜柱，在柱中與固定相多次作用，由于分配系數(shù)不同而實(shí)現(xiàn)分離。2.根據(jù)色譜圖中各峰的保留時(shí)間與已知苯、甲苯、二甲苯的保留時(shí)間對(duì)照，若有對(duì)應(yīng)保留時(shí)間的峰，則可確定含有相應(yīng)化合物。同時(shí)，可通過峰面積歸一化法等計(jì)算各化合物的相對(duì)含量。綜合分析題答案