2025年大學現代儀器分析與應用（儀器分析操作）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30分）1.答題要求：（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填在括號內）-以下哪種儀器分析方法常用于分析有機化合物的結構？（）A.紫外可見分光光度法B.紅外光譜法C.原子吸收光譜法D.電位分析法-色譜分析中，用于分離混合物各組分的關鍵部件是（）A.進樣器B.色譜柱C.檢測器D.記錄儀-質譜儀能夠提供的信息是（）A.化合物的分子量B.化合物的紅外光譜C.化合物的紫外吸收峰D.化合物的化學結構-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.與滴定劑濃度無關D.只與被測物質濃度有關-原子發(fā)射光譜分析中，激發(fā)光源的作用是（）A.提供能量使樣品原子激發(fā)B.分離樣品中的各元素C.檢測發(fā)射的光譜信號D.記錄光譜數據-下列哪種檢測器不適用于氣相色譜分析？（）A.熱導檢測器B.火焰離子化檢測器C.電子捕獲檢測器D.熒光檢測器-高效液相色譜中，流動相的選擇主要考慮（）A.與固定相的兼容性B.對樣品的溶解性C.分離效率和分析速度D.以上都是-核磁共振波譜中，化學位移的大小與（）有關。A.原子核的種類B.分子結構中氫核所處的化學環(huán)境C.磁場強度D.儀器的分辨率-紫外可見分光光度計中，用于產生單色光的部件是（）A.光源B.單色器C.樣品池D.檢測器-電位分析法中，參比電極的電位應（）A.隨被測離子濃度變化B.保持恒定C.與指示電極相同D.與被測物質無關第II卷（非選擇題共70分）2.答題要求：（總共5題，每題10分，簡要回答下列問題）-簡述紅外光譜法的基本原理及在有機化合物結構分析中的應用。-氣相色譜分析中，如何選擇合適的固定相和柱溫？-電位滴定法與化學滴定法相比，有哪些優(yōu)點？-原子吸收光譜法中，常用的原子化方法有哪些？各自的特點是什么？-簡述質譜儀的工作原理及主要組成部分。3.答題要求：（總共2題，每題10分，分析下列實驗數據并回答問題）-用氣相色譜法分析某混合物，得到如下數據：-組分A：保留時間tR(A)=10.0min，死時間tM=2.0min，峰寬W(A)=1.0min。-組分B：保留時間tR(B)=15.0min，峰寬W(B)=1.2min。-計算：-組分A的調整保留時間tR'(A)。-組分A的理論塔板數n(A)。-兩組分的相對保留值r2,1。-在電位滴定某弱酸溶液時，得到如下滴定曲線：-加入滴定劑體積/mL：0、5、10、15、20、25、30-電位/mV：200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400-分析：-確定滴定終點時消耗的滴定劑體積。-計算該弱酸的解離常數Ka（已知滴定劑濃度為0.1000mol/L，弱酸初始濃度為0.1000mol/L）。4.答題要求：（總共2題，每題15分，根據所給材料回答問題）-材料：-某未知有機化合物，經元素分析得知含有C、H、O三種元素。用紅外光譜法分析，在3000cm-1左右有吸收峰，在1700cm-1左右有強吸收峰，在1200cm-1左右有吸收峰。用核磁共振波譜分析，得到如下數據：化學位移δ=2.0（三重峰，3H），δ=3.5（四重峰，2H），δ=7.2（單峰，5H）。-問題：-根據紅外光譜數據，推測該化合物可能含有哪些官能團？-根據核磁共振波譜數據，確定該化合物的結構，并簡要說明推理過程。-材料：-采用原子吸收光譜法測定某水樣中的銅含量。取一系列不同體積的水樣，加入相同體積的顯色劑，定容至一定體積后，在原子吸收光譜儀上測定吸光度，得到如下數據：-水樣體積/mL：0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0-吸光度A：0、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50-問題：-繪制標準曲線，并計算水樣中銅的含量（已知水樣定容后的總體積為100mL）。-簡述原子吸收光譜法測定銅含量的原理及實驗中加入顯色劑的作用。5.答題要求：（總共1題，每題20分，結合儀器分析操作實際，論述如何提高分析結果的準確性和可靠性）答案：1.B2.B3.A4.B5.A6.D7.D8.B9.B10.B2.紅外光譜法基本原理：利用紅外光與分子振動相互作用，不同官能團振動頻率不同，吸收特定波長紅外光產生吸收峰來分析結構。應用：確定官能團種類、判斷化學鍵類型等。氣相色譜選固定相考慮樣品性質，柱溫根據樣品沸點等選擇，沸點高選較高柱溫，低沸點選較低柱溫等。電位滴定優(yōu)點：可自動化、可用于有色或渾濁溶液等。原子吸收常用原子化方法有火焰原子化和石墨爐原子化?；鹧嬖踊唵慰焖?，石墨爐原子化靈敏度高。質譜儀工作原理：樣品離子化后按質荷比分離檢測。主要組成部分有離子源、質量分析器、檢測器等。3.（1）tR'(A)=tR(A)-tM=10.0-2.=8.0min；n(A)=16(tR(A)/W(A))2=16×(10.0/1.0)2=1600；r2,1=tR'(B)/tR'(A)=(15.0-2.0)/(10.0-2.0)=1.625（2）滴定終點消耗滴定劑體積約20mL；設弱酸為HA，滴定反應HA+OH-=A-+H?O，終點時c(A-)=0.05000mol/L，c(HA)=0.05000mol/L，由pH=pKa+lg[c(A-)/c(HA)]，此時pH=滴定終點電位對應的pH值，可算出Ka。4.（1）3000cm-1左右吸收峰可能含C-H鍵，1700cm-1左右強吸收峰可能含羰基，1200cm-1左右吸收峰可能含C-O鍵；（2）δ=7.2（單峰，5H）可能是苯環(huán)氫，δ=2.0（三重峰，3H）和δ=3.5（四重峰，2H）可能是-CH?CH?結構，結合官能團推測為苯乙酸乙酯。（1）以吸光度為縱坐標，水樣體積為橫坐標繪制標準曲線，通過標準曲線計算水樣中銅含量；（2）原理：銅原子吸收特定波長光，吸光度與銅含量成正比。顯色劑作用：與銅離子形成穩(wěn)定有色配合物，提高檢測靈敏度。5.要提高儀器分析結果準確性和可靠性，需從多方面著手。首先，