儀器分析習(xí)題解答

1、分析化學(xué)（儀器分析部分）部分答案（第三版）主編：曾泳淮高等教育出版社目錄Content TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 第2章光學(xué)分析法導(dǎo)論3 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 第3章原子發(fā)射光譜法7 HYPERLINK l bookmark45 o Current Document 第4章原子吸收光譜法10 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 第5章紫外-可見吸收光譜法 18 HYPERLINK l bookmark

2、73 o Current Document 第6章紅外光譜法 22 HYPERLINK l bookmark83 o Current Document 第7章分子發(fā)光分析法25 HYPERLINK l bookmark87 o Current Document 第8章核磁共振波譜法29 HYPERLINK l bookmark103 o Current Document 第9章電分析化學(xué)法導(dǎo)論34 HYPERLINK l bookmark118 o Current Document 第10章電位分析法36 HYPERLINK l bookmark152 o Current Document 第

3、11章電解與庫(kù)侖分析法 41 HYPERLINK l bookmark169 o Current Document 第12章伏安法與極譜法44 HYPERLINK l bookmark180 o Current Document 第13章電分析化學(xué)的新進(jìn)展 47 HYPERLINK l bookmark192 o Current Document 第14章色譜分析法導(dǎo)論48第15章氣相色譜法55第16章高效液相色譜法 58第17章質(zhì)譜法64第18章其他儀器分析法68第2章光學(xué)分析法導(dǎo)論【2-1 解釋下列名詞。(1)原子光譜和分子光譜(2)發(fā)射光譜和吸收光譜(3)閃耀光柵和閃耀波長(zhǎng)(4)光譜通帶

4、答：(1)原子光譜：由原子能級(jí)之間躍遷產(chǎn)生的光譜稱為原子光譜。分子光譜：由分子能級(jí)躍遷產(chǎn)生的光譜稱為分子光譜。(2)發(fā)射光譜：原來處于激發(fā)態(tài)的粒子回到低能級(jí)或基態(tài)時(shí)，往往會(huì)發(fā)射電磁輻射，這樣產(chǎn)生的光譜為發(fā) 射光譜。吸收光譜：物質(zhì)對(duì)輻射選擇性吸收而得到的原子或分子光譜稱為吸收光譜。(3)閃耀光柵：當(dāng)光柵刻劃成鋸齒形的線槽斷面時(shí)，光柵的光能量便集中在預(yù)定的方向上，即某一光譜級(jí)上。從這個(gè)方向探測(cè)時(shí)，光譜的強(qiáng)度最大，這種現(xiàn)象稱為閃耀，這種光柵稱為閃耀光柵。閃耀波長(zhǎng)：在這樣刻成的閃耀光柵中，起衍射作用的槽面是個(gè)光滑的平面，它與光柵的表面一夾角，稱為閃 耀角。最大光強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，稱為閃耀波長(zhǎng)。(4)光

5、譜通帶：儀器出射狹縫所能通過的譜線寬度?！?-2】 簡(jiǎn)述棱鏡和光柵的分光原理。【2-3】 簡(jiǎn)述光電倍增管工作原理。答：光電倍增管工作原理：1)光子透過入射窗口入射在光電陰極K上。2)光電陰極電子受光子激發(fā)，離開表面發(fā)射到真空中。3)光電子通過電子加速和電子光學(xué)系統(tǒng)聚焦入射到第一倍增極D1上，倍增極將發(fā)射出比入射電子數(shù)目更多的二次電子，入射電子經(jīng)N級(jí)倍增極倍增后光電子就放大 N次方倍。4)經(jīng)過倍增后的二次電子由陽極P收集起來，形成陽極光電流，在負(fù)載 RL上產(chǎn)生信號(hào)電壓。【2-4】 何謂多道型檢測(cè)器？試述多道型檢測(cè)器光電二極管陣列、電荷耦合器件和電荷注入器件三者在基 本組成和功能方面的共同點(diǎn)?！?

6、-5】 請(qǐng)按能量遞增和波長(zhǎng)遞增的順序，分別排列下列電磁輻射區(qū)：紅外，無線電波，可見光，紫外光，X射線，微波。答：能量遞增順序：無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外光、X射線。波長(zhǎng)遞增順序：X射線、紫外光、可見光、紅外線、微波、無線電波。2-6 計(jì)算下列電磁輻射的頻率和波數(shù)。(1)波長(zhǎng)為0.9nm的單色X射線;589.0nm 的鈉 D 線;12.6 g的紅外吸收峰;(4)波長(zhǎng)為200cm的微波輻射。 c 1答：由公式 v= , CT =一得：3.00 101017 口7 = 3.33 父 10 Hz ,0.9 10177 =1.11 10 cm0.9 10(2)3.00 101014 口7=5.

7、09 10 Hz589.0 1014二二7 =1.70 10 cm589.0 10(3)3.00 101012.6 1013=2.38父10 Hz,12；二=t =7.94 10 cm12.6 103.00 1010(4) :二200= 1.50 父108 Hz,1_ _ 4 _3_1:-二=5.00 10 cm 200【2-7】以焦耳(J)和電子伏特(eV)為單位計(jì)算題2-6中各種光子的能量。答：由公式E =hv ,得:E =6.63 父10 24 M3.33 父1017 =2.21父10,61=1.39M103eV341419E=6.63105.0910=3.3610 J =2.10eV3

8、413202E=6.63102.3810=1.5810 J =9.86 10 eV)E=6.6310241.50108=9.941026 J 6.21 102eV2-8 填表頻率/Hz躍遷能量光譜區(qū)光學(xué)分析法JeV-1 cm142.5X 10-278.0 x 102.52500答:頻率/Hz躍遷能量光譜區(qū)光學(xué)分析法JeV-1 cm142.5X 101.7 X 10-191.08.3 x 103近紅外光區(qū)1.2X 107-278.0X10-85.0 X 10-44.0 X 10射頻核磁共振波譜法6.04.02.52.0可見光區(qū)可見風(fēng)光光度法7.55.00.32500中紅外光區(qū)紅外光譜法【2-9】

9、某平面反射式衍射光柵每毫米刻槽數(shù)為1750條，平行光束的入射角為 48.2。計(jì)算在-11.2方向上的衍射光的波長(zhǎng)。解：根據(jù)光柵公式：d sin ，sin - n1 106 sin 48.2+sin( -11.2*)=1 1750九=315.0nm (一級(jí))【2-10某光譜儀能分辨位于 207.3nm及215.1nm的相鄰兩條譜線，計(jì)算儀器的分辨率。如果要求兩條譜線在焦面上分離達(dá) 2.5mm,計(jì)算該儀器的線色散率及倒線色散率。, 八一 c 入(207.3nm+215.1nm )/2 TOC o 1-5 h z 解：分辨率R=27.1215.1nm-207.3nm HYPERLINK l book

10、mark31 o Current Document 少且以士dl2.5mm-1線色目攵率DL=0.32mm nmd 215.1nm-207.3nm HYPERLINK l bookmark35 o Current Document 111.1倒線色放率 DL = =-1 =3.1nm mmDL 0.32mm nm【2-11】若光柵的寬度為 60mm,總刻線度為1500條/mm,計(jì)算：(1)此光柵的理論分辨率；(2)能否將鐵的 310.0671nm, 310.0369nm和309.997nm的三條譜線分開？解：(1)光柵理論分辨率 R =kN =60mmM150O /mm=90000(2)能，過

11、程略?！?-12】有一垂直對(duì)稱式光柵攝譜儀，裝一塊 1200條/mm刻線的光柵，其寬度為 5.0cm,閃耀角為20 ,試計(jì)算：(1)在第一級(jí)光譜中，該光柵的理論分辨率；(2)當(dāng)入射光沿槽面法線 N 入射時(shí)，其閃耀波長(zhǎng) %(1)。解：(1)分辨率 R = kN =12005 = 60000(2)九b1)=570nm ,過程略?！?-13】 若用刻痕密度為2000條/mm的光柵，分辨460.20nm和460.30nm處的兩條Li發(fā)射線。試計(jì)算(1)分辨率；(2)光柵的大小。解：(1)分辨率R =(460.20nm+460.30nm ) /2 =4.6,103 ;460.30nm-460.20nm(

12、2)光柵的總刻痕數(shù)R33N = =4.6 103 =4.6 103 n光柵的大小，即寬度為W = Nd =4.6 1032000mm1-j 0.1cm mm = 0.23cm【2-14】若九為衍射光波長(zhǎng)，W為光柵總寬度。試證明光柵理論分辨率的最大極限值為2W證明：根據(jù)光柵方程：d(sin cosP )= U可得，sinu cosB最大值為2,故d最小為：d2WOW , W【2-15】寫出下列各種躍遷所需的能量范圍(eV)。R = kN = K k - d 1 . k 2(1)原子內(nèi)層電子躍遷(0.110nm);(2)原子外層電子躍遷(10780nm);(3)分子的價(jià)電子躍遷(1.250.06師

13、)；(4)分子振動(dòng)能級(jí)的躍遷(251.25 jjm);(5)分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷(25025口)。解：由E=hv計(jì)算得251.2父102 1.2M105eV21.6-1.2x10 eV1.0 20.7 eV25 M10 1.0 eV325M10 5M10 eV第3章原子發(fā)射光譜法1 原子光譜是如何產(chǎn)生的？答：原子的外層電子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，能量以電磁輻射的形式發(fā)射出去，2 什么叫激發(fā)能和電離能？答：原子從基態(tài)躍遷到發(fā)射該譜線的激發(fā)態(tài)所需要的能量，稱為該譜線的激發(fā)能。電離能是基態(tài)的氣態(tài)原子失去電子變?yōu)闅鈶B(tài)陽離子（即電離），必須克服核電荷對(duì)電子的引力而所需要的能量。3】 什么是共振線？答：原子受

14、到外界能量激發(fā)時(shí)，其外層電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的吸收線稱為共振吸收線，簡(jiǎn)稱共振線。外層電子由激發(fā)態(tài)直接躍遷到基態(tài)時(shí)所輻射的譜線稱為共振發(fā)射線，也簡(jiǎn)稱為共振線。4】 描述一個(gè)電子能態(tài)的 4個(gè)量子數(shù)是哪些？】 電子數(shù)為33的As,其電子組態(tài)是什么？】 在高能態(tài)40000cm-1與低能態(tài)15000cm-1間躍遷的相應(yīng)波長(zhǎng)為多少？高能態(tài) 6eV與低能態(tài)3eV間躍 遷的波長(zhǎng)為多少？答：400.3nm； 413.6nm?！抗庾V項(xiàng)的含義是什么？什么是能級(jí)圖？ 由J=0到J=0的躍遷是允許躍遷還是禁阻躍遷？答：禁阻躍遷?！?原子發(fā)射光譜譜線強(qiáng)度與哪些因素有關(guān)？答：原子光譜的譜線強(qiáng)度與激發(fā)能、溫度和試樣元

15、素的含量有關(guān)。0】 什么是譜線的自吸和自蝕？答：譜線自吸是指某元素發(fā)射出的特征光由光源中心向外輻射過程中，會(huì)被處于光源邊緣部分的低能級(jí)的同種原子所吸收，使譜線中心發(fā)射強(qiáng)度減弱，這種現(xiàn)象叫自吸。譜線自蝕指在自吸嚴(yán)重情況下，會(huì)使譜線中心強(qiáng)度減弱很多，使表現(xiàn)為一條的譜線變成雙線形狀，這種嚴(yán)重的自吸稱自蝕。1】 在原子發(fā)射光譜中，光源的作用是什么？答：激發(fā)光源的作用是提供試樣蒸發(fā)、解離和激發(fā)所需要的能量，并產(chǎn)生輻射信號(hào)。要求：激發(fā)能力強(qiáng)，靈 敏度高，穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，使用安全。2】 簡(jiǎn)述原子發(fā)射光譜中幾種常見光源的工作原理，比較它們的特性及適用范圍。【3-13】 何謂等離子體？答：等離子體

16、又叫做電漿，是由部分電子被剝奪后的原子及原子被電離后產(chǎn)生的正負(fù)電子組成的離子化氣體，利用經(jīng)過巧妙設(shè)計(jì)的磁場(chǎng)狀物質(zhì)，它是除去固、液、氣外，物質(zhì)存在的第四態(tài)。等離子體是一種很好的導(dǎo)電體 可以捕捉、移動(dòng)和加速等離子體?！?-14】 為什么僦氣廣泛應(yīng)用于等離子體中？答：第一，僦氣較容易獲得，第二，僦氣是惰性氣體，不與其他元素反應(yīng)，便于研究，可常做保護(hù)氣體，第三，僦氣的電子碰撞反應(yīng)比較少。所以基礎(chǔ)研究人員常用僦氣放電來產(chǎn)生等離子體。但是研究范圍和內(nèi)容很廣泛，使用的氣體多種多樣，此回答僅在從適合基礎(chǔ)研究的角度考慮。若一些大氣壓放電，那么氧氮?dú)涞榷歼m合放電。其他低氣壓也可使用氨，氤。有些熱等離子體則使用金屬

17、蒸汽，比如鋰。【3-15 光譜定性分析的基本原理是什么？光譜定性分析可采用哪幾種方法？簡(jiǎn)述各種方法的基本原理及 適用場(chǎng)合?！?-16】 什么是內(nèi)標(biāo)法？在什么情況下使用？答：內(nèi)標(biāo)法是將一定重量的純物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)物（參見內(nèi)標(biāo)物條）加到一定量的被分析樣品混合物中，然后對(duì) 含有內(nèi)標(biāo)物的樣品進(jìn)行色譜分析，分別測(cè)定內(nèi)標(biāo)物和待測(cè)組分的峰面積（或峰高）及相對(duì)校正因子，按公式和方 法即可求出被測(cè)組分在樣品中的百分含量。當(dāng)某種混合物組分復(fù)雜不能知道所有成分時(shí)首選內(nèi)標(biāo)法，不必測(cè)出校正因子，消除了某些操作條件的影響，也不需要嚴(yán)格要求進(jìn)樣提及準(zhǔn)確，在藥物分析中作用內(nèi)標(biāo)法?！?-17 光譜定量分析中為什么要扣除背景？應(yīng)該如

18、何正確扣除背景？【3-18】 用原子發(fā)射光譜法測(cè)定合金中鉛的含量，用鎂作內(nèi)標(biāo)，得到下列數(shù)據(jù)：溶液測(cè)微光度計(jì)讀書（S）鉛的質(zhì)量濃度/ （mg，mL ）MgPb17.317.50.15128.716.50.20137.311.00.301410.312.00.402511.610.40.502A8.815.5B9.212.5C10.712.2解:溶液測(cè)微光度計(jì)讀書(S)S鉛的質(zhì)量濃度/-1、/ (mg mL )lgCMgPbSPb-SMg17.317.510.20.151-0.8228.716.57.80.201-0.69737.311.03.70.301-0.521410.312.01.70.4

19、02-0.397511.610.4-1.20.502-0.299A8.815.56.7-0.652B9.212.53.3-0.494C10.712.21.5-0.410作圖得 y=-21.472x-7.2968A 含鉛 0.233mg/L , B 含鉛 0.321mg/L , C 含鉛 0.389mg/L。【3-19】 用內(nèi)標(biāo)法火花光源測(cè)定溶液中的鎂。鋁作為內(nèi)標(biāo)元素。用蒸儲(chǔ)水溶解氯化鎂，以制備一系列標(biāo)準(zhǔn)鎂溶液，每一標(biāo)準(zhǔn)溶液和分析樣品溶液中含有25.0 ng/ mL的鋁，鋁溶液用溶解鋁酸俊而得到。用移液管移取50凡的溶液置于銅電極上，溶液蒸發(fā)至干。測(cè)得 279.8 nm處的鎂譜線強(qiáng)度和 281.

20、6 nm處的鋁譜線強(qiáng)度。試確定 分析樣品溶液中鎂的濃度。鎂的濃度，ng/ mL譜線強(qiáng)度Mg 279.8 nmMo 281.6 nm1.050.671.810.53.41.6105181.510501151.7105007391.9分析試樣2.51.8解:I Mg log-I Mologc-0.4290.02110.32741.02111.07922.0211.83023.0212.58994.0211.3889logx樣品 10g 場(chǎng)=1.3889,由圖查得 cx=6.3ng/mLI Mo第4章原子吸收光譜法【4-1 解釋下列名詞。（1）原子吸收；（2）譜線變寬；（3）自然變寬；（4）多普勒變

21、寬;（5）壓力變寬；（6）積分吸收；（7）峰值吸收；（8）光譜通帶。答：（1）原子吸收：（2）譜線變寬：由儀器或輻射源性質(zhì)引起的譜線寬度增加。（3）自然變寬：在無外界影響的情況下，譜線具有一定的寬度，稱為自然變寬。(4)多普勒變寬：由于輻射原子處于無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此，輻射原子可以看成運(yùn)動(dòng)著的波源，這一 不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)與觀測(cè)器兩者間形成相對(duì)位移運(yùn)動(dòng)，使譜線變寬，即多普勒變寬。(5)壓力變寬：凡是非同類微粒 (電子、離子、分子、原子等 )相互碰撞或同種微粒相互碰撞所引起的譜線 變寬統(tǒng)稱為壓力變寬。(6)積分吸收：在原子吸收光譜分析中，原子蒸氣所吸收的全部能量。(7)峰值吸收：采用發(fā)射線半寬度

22、比吸收線半寬度小得多且發(fā)射線的中心與吸收線中心一致的銳線光源， 測(cè)出峰值吸收系數(shù)，來代替測(cè)量積分吸收系數(shù)的方法。(8)光譜通帶：儀器出射狹縫所能通過的譜線寬度。【4-2】何謂原子吸收光譜法？答：原子吸收光譜法是利用待測(cè)元素的基態(tài)原子對(duì)其共振輻射光(共振線)的吸收進(jìn)行分析的方法。它的特點(diǎn)是：(1)準(zhǔn)確度高；(2)靈敏度高；(3)測(cè)定元素范圍廣；(4)可對(duì)微量試樣進(jìn)行測(cè)定；(5)操作簡(jiǎn)便，分析速度快。4-3畫出原子吸收光譜儀結(jié)構(gòu)方框圖，并注明各大部分的名稱及主要作用。答：原子吸收光譜儀主要由光源、原子化器、分光系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)4部分組成，其結(jié)構(gòu)方框圖如圖所示。(1)光源的作用是發(fā)射待測(cè)元素的共振輻射

23、。(2)原子化器的作用是提供足夠的能量，使試液霧化、去溶劑、脫水、解離產(chǎn)生待測(cè)元素的基態(tài)自由原子。(3)分光系統(tǒng)的作用是分離譜線，把共振線與光源發(fā)射的其他譜線分離開并將其聚焦到光電倍增管上。(4)檢測(cè)系統(tǒng)的作用是接受欲測(cè)量的光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)放大和運(yùn)算處理后給出分析結(jié)果?！?-4】 畫出空心陰極燈結(jié)構(gòu)示意圖，并說明在 AAS中為什么要用空心陰極燈。答：示意圖如下：不同元素的空心陰極燈能發(fā)出特征譜線，激發(fā)火焰中待測(cè)原子，然后經(jīng)光電倍增管接收，放大，數(shù)據(jù)處理 得到結(jié)果?！?-5】何謂峰值吸收測(cè)量法？峰值吸收測(cè)量的必要條件是什么?答：在溫度不太高的穩(wěn)定火焰條件下，峰值吸收系數(shù)K0與待測(cè)元

24、素的基態(tài)原子濃度 N0之間也存在著簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，并可以利用半寬很窄的銳線光源來準(zhǔn)確測(cè)定K0值，這樣N0值可以由測(cè)定 K0而得到，這種方法就稱為峰值吸收法；峰值吸收測(cè)量的必要條件是：(1)必須使通過吸收介質(zhì)的發(fā)射線的中心頻率V0,e與吸收線的中心頻率 V0,a嚴(yán)格一致，即Y0,e=Y0,a；(2)必須要求發(fā)射線的半寬度 Ave遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸收線的半寬度 Ava,即Ave|_ Ava；(3)使用銳線光源。4-6 寫出原子吸收光譜法定量分析的基本關(guān)系式并指出其應(yīng)用條件。【4-7】 簡(jiǎn)述對(duì)原子吸收光譜儀的光源進(jìn)行調(diào)試的意義及其方式?！?-8】 石墨爐原子化法的工作原理是什么？與火焰原子化法相比較，有什么

25、優(yōu)缺點(diǎn)？為什么？答：石墨爐原子化器是將一個(gè)石墨管固定在兩個(gè)電極之間而制成的，在惰性氣體保護(hù)下以大電流通過石墨管，將石墨管加熱至高溫而使樣品原子化。與火焰原子化相比，在石墨爐原子化器中，試樣幾乎可以全部原子化，因而測(cè)定靈敏度高。對(duì)于易形成難熔氧化物的元素，以及試樣含量很低或試樣量很少時(shí)非常適用。缺點(diǎn)：共存化合物的干擾大，由于取樣量少，所以進(jìn)樣量及注入管內(nèi)位置的變動(dòng)會(huì)引起誤差，因而重現(xiàn)性較 差。4-9 簡(jiǎn)述石墨爐電熱程序中每一程序的作用是什么。答：石墨爐的升溫程序及各步驟的作用如下：(1)干燥一一蒸發(fā)樣品中溶劑或水分；(2)灰化一一除去樣品比分析元素化合物易揮發(fā)的基體物質(zhì)；(3)原子化一一使分析元

26、素化合物離解成原子；(4)凈化一一除去殘留的雜質(zhì)。【4-10】 何謂分析方法的檢出限？檢出限和靈敏度有何區(qū)別與聯(lián)系？如何測(cè)得檢出限？答：靈敏度是指當(dāng)被測(cè)元素濃度或含量改變一個(gè)單位時(shí)吸收值的變化量。檢出限是指能以適當(dāng)?shù)闹眯哦缺粰z出的元素的最小濃度(又稱相對(duì)檢出限)或最小量(又稱絕對(duì)檢出限)。檢出限和靈敏度是密切相關(guān)的兩個(gè)量，靈敏度愈高檢出限愈低，但兩者的含義不同， 此外檢出限明確測(cè)定的可靠程度，能夠表征分析方法的最大檢出能力。【4-11】原子吸收光譜分析中干擾是怎么產(chǎn)生的？簡(jiǎn)述消除各種干擾的方法。答：干擾及其消除方法有：(1)物理干擾物理干擾是指試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過程中任何物理因素變化而引起的干擾

27、效應(yīng).屬于這類干擾的因素有：試液的粘度、溶劑的蒸汽壓、霧化氣體的壓力等.物理干擾是非選擇性干擾，對(duì)試樣各元素的影響基本是相似的.配制與被測(cè)試樣相似的標(biāo)準(zhǔn)樣品，是消除物理干擾的常用的方法。在不知道試樣組成或無法匹配試樣時(shí), 采用標(biāo)準(zhǔn)加入法或稀釋法來減小和消除物理干擾。（2）化學(xué)干擾化學(xué)干擾是指待測(cè)元素與其它組分之間的化學(xué)作用所引起的干擾效應(yīng)，它主要影響待測(cè)元素的原子化效率，是原子吸收分光光度法中的主要干擾來源。它是由于液相或氣相中被測(cè)元素的原子與干擾物質(zhì)組成之間形成熱力學(xué)更穩(wěn)定的化合物，從而影響被測(cè)元素化合物的解離及其原子化。消除化學(xué)干擾的方法有：化學(xué)分離；使用高溫火焰；加入釋放劑和保護(hù)劑；使用

28、基體改進(jìn)劑等。（3）電離干擾在高溫下原子電離，使基態(tài)原子的濃度減少，引起原子吸收信號(hào)降低，此種干擾稱為電離干擾。電離效應(yīng)隨 溫度升高、電離平衡常數(shù)增大而增大，隨被測(cè)元素濃度增高而減小。加入更易電離的堿金屬元素，可以有效地消 除電離干擾。（4）光譜干擾光譜干擾包括譜線重疊、光譜通帶內(nèi)存在非吸收線、原子化池內(nèi)的直流發(fā)射、分子吸收、光散射等。當(dāng)采用銳線光源和交流調(diào)制技術(shù)時(shí)，前3種因素一般可以不予考慮，主要考慮分子吸收和光散射地影響，它們是形成光譜背景的主要因素。（5）分子吸收干擾分子吸收干擾是指在原子化過程中生成的氣體分子、氧化物及鹽類分子對(duì)輻射吸收而引起的干擾。光散射是指在原子化過程中產(chǎn)生的固體微

29、粒對(duì)光產(chǎn)生散射，使被散射的光偏離光路而不為檢測(cè)器所檢測(cè)，導(dǎo)致吸光度值偏【4-12】 簡(jiǎn)述笊燈校正背景技術(shù)的工作原理及其特點(diǎn)。答：（1）工作原理是：在垂直于銳線光源和原子化器之間增加了笊燈光源與切光器，笊燈在發(fā)射連續(xù)光譜，通過切光器的頻率，讓銳線光源所發(fā)射的特征譜線和一定光譜通帶笊燈所發(fā)射的譜線分時(shí)通過原子化器，當(dāng)特征譜線進(jìn)入原子化器時(shí)， 原子化器中的基態(tài)原子核外層電子對(duì)它進(jìn)行吸收，同時(shí)也產(chǎn)生分子吸收和光散射背景吸收，檢測(cè)得到原子吸收（A1）和背景吸收（A2）的總吸收（A）, A=A1+A2。當(dāng)笊燈所發(fā)射的譜線進(jìn)入原子化器后，寬帶背 景吸收要比窄帶原子吸收大許多倍，此時(shí)原子吸收可忽略不計(jì)， 檢測(cè)

30、只獲得背景吸收（A2）。根據(jù)光吸定律加和性，兩束譜線吸收結(jié)果差:A1=A-A2 , T得到扣除背景吸收以后的原子吸收 （A1）。（2）特點(diǎn)：它是火焰原子化法。石墨爐原子化法和低溫原子化法都可以采用的背景校正技術(shù)，且靈敏度高動(dòng)態(tài)線性范圍寬，但僅對(duì)紫外光譜區(qū)（350nm）有效?！?-13】 簡(jiǎn)述塞曼效應(yīng)校正背景技術(shù)的工作原理及其特點(diǎn)。答：（1）工作原理：利用銳線光源所發(fā)射的特征譜線被偏振成垂直于磁場(chǎng)的特征偏振譜線.通過在石墨爐原n和當(dāng)通過垂直于磁場(chǎng)子化器上施加恒定強(qiáng)度電磁場(chǎng)，使待測(cè)元素原子核外層電子的吸收譜線裂分為 的6年口及時(shí)才僉測(cè)器檢測(cè)到背景吸收(A2),當(dāng)通過平行于磁場(chǎng)的 n時(shí)，檢測(cè)器檢測(cè)到

31、原子吸收(A1)和背景吸收(A2)的總吸收(A),兩種吸收結(jié)果的差：A1=A-A2 ,就得到扣除背景吸收以后的原子吸收。特點(diǎn)：因石墨爐原子化器的背景吸收比火焰原子化法更嚴(yán)重，它是石墨爐原子化法必須采用的背景吸收校正技術(shù)之一?！?-14】為什么說原子熒光現(xiàn)象是原子吸收現(xiàn)象的逆過程？【4-15】什么是熒光量子效率與熒光猝滅？答：熒光效率又稱為熒光量子產(chǎn)率，是指激發(fā)態(tài)分子發(fā)射熒光的光子數(shù)與基態(tài)分子吸收激發(fā)光的光子數(shù)之比。熒光猝滅是指熒光物質(zhì)分子與溶劑分子之間發(fā)生猝滅，熒光猝滅分為靜態(tài)猝滅和動(dòng)態(tài)猝滅?！?-16】原子熒光光譜法的特點(diǎn)是什么？【4-17】畫出色散型原子熒光光譜儀的結(jié)構(gòu)框圖，并說明它和原子

32、吸收光譜儀的主要區(qū)別是什么？答：結(jié)構(gòu)框圖如下：它和原子吸收光譜儀的主要區(qū)別在于光源不同?！?-18】試從方法原理、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍等方面對(duì)AES, AAS和AFS做一詳細(xì)的比較?！?-19】欲測(cè)定下列物質(zhì)，應(yīng)選用哪一種原子光譜法，并說明理由。(1)血清中鋅和鎘(Zn 2聞mL： Cd0,003囚mL)；(2)魚肉中汞的測(cè)定(x mL,)；(3)水中神的測(cè)定(x mL,)；(4)礦石中 La, Ce, Pr, Nd, Sm 的測(cè)定(0.00 x% 0.x%);1(5)廢水中 Fe, Mn,Al, Ni , Co, Cr 的測(cè)定(閨父 mL 0.x% )解：(1)選原子熒光光譜法；(2)選原子熒光光

33、譜法或原子吸收光譜法;(3)選原子熒光光譜法或原子吸收光譜法；(4)選原子發(fā)射光譜法；(5)選ICP-AES或原子吸收光譜法?！?-20】 Mg原子的核外層電子 31S0-31Pi躍遷時(shí)吸收共振線的波長(zhǎng)為285.21nm,計(jì)算在2500K時(shí)其激發(fā)態(tài)和基態(tài)原子數(shù)之比。解：Mg原子的電子躍遷由31S0-31Pi,則g/g0=3躍遷時(shí)共振吸收波長(zhǎng)入=285.21nmE =h c7 =(6.63父10-34)父(3父108)子(285.31父10)? 一一 一9 = 6.97 10 J激發(fā)態(tài)和基態(tài)原子數(shù)之比：N/N0= (g/g0)Me-年，kT其中：g/g0=3E/kT =-6.97X10-19+

34、1.38X 10-23X 2500代入上式得：Ni / N0 = 5.0 X 10-9【4-21】原子吸收光譜儀單色器的倒線色散率為1.5nm mm-1,欲測(cè)定Si 251.61nm的吸收值，為了消除多重線Si 251.43nm和Si 251.93nm的干擾，宜選用的狹縫寬度為多少？解： Si=Wi/D= (251.61-251.43) /1.5=0.12mmS2=W2/D= (251.92-251.61) /1.5=0.21mm由于SiS2,所以應(yīng)采用小于 0.12mm的狹縫。【4-22】用原子吸收法測(cè)定元素M時(shí)，由一份未知試樣得到的吸光度讀數(shù)為0.435,在9mL未知液中加入1mL100聞

35、mL-1的M標(biāo)準(zhǔn)溶液。這一混合液得到的吸光度讀數(shù)為0.835,問未知試液中M的質(zhì)量濃度是多少？解：Ax = kCx = 0.435 = kCxA。=kCxVx皿Vx Vs0.835 =kcx 9 1 1001 9解得 cx =9.8 閔 mL-1。324.8 nm。用標(biāo)準(zhǔn)加入法，分析結(jié)果列于下表中,【4-23】用原子吸收光譜法分析尿樣中的銅，分析線為試計(jì)算樣品中銅的質(zhì)量濃度。加入銅的質(zhì)量濃度/qmL1吸光度值A(chǔ)0 （試樣）0.2802.00.4404.00.6006.00.7578.00.912解：根據(jù)所給數(shù)據(jù)繪制出吸光度與儲(chǔ)備溶液的體積的關(guān)系曲線，再將其外推至與橫坐標(biāo)相交于B點(diǎn)，查表0.9

36、_0.8 :0.7 0.6 :0.5 ,0.4 -0.3 -0.2 -02468c/( -g/mL)得樣品中銅的濃度為3.5囚mL-1o【4-24 制成的儲(chǔ)備溶液含鈣稀釋至刻度。取 5mL天然水樣品于0.1閨mL-1 ,取一系列不同體積的儲(chǔ)備溶液于50mL容量瓶中，以蒸儲(chǔ)水 50mL容量瓶中，并以蒸儲(chǔ)水稀釋至刻度。上述系列溶液的吸光度的測(cè)量結(jié)果列于下表，試計(jì)算天然水中鈣的質(zhì)量濃度。儲(chǔ)備溶液白體積（mL）吸光度（A）1.000.2242.000.4473.000.6754.000.9005.001.122稀釋的天然水溶液0.4751.21.00.8 -A0.60.40.2 TOC o 1-5 h

37、 z 12345V/mL解：根據(jù)所給數(shù)據(jù)繪制出吸光度與儲(chǔ)備溶液的體積的關(guān)系曲線，由圖查得稀釋的天然水溶液濃度為2.12mL儲(chǔ)備溶液相對(duì)應(yīng)，所以天然水溶液中鈣的質(zhì)量濃度為：2.12 0.1 50-1cCa = - = 0.0424mg mL505【4-25】 用原子熒光光譜法分析廢水中的鎘，在228.8nm處測(cè)得CdCl2標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液的熒光強(qiáng)度如下表，試計(jì)算廢水中鎘的含量。CCd /10 ,mol L A相對(duì)熒光強(qiáng)度cCd /10 mol L相對(duì)熒光強(qiáng)度25013.6100060.750030.2125075.475045.3試樣50.58.39 10,molUL-1解：用相對(duì)熒光強(qiáng)度對(duì)鎘

38、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度作工作曲線，查表得樣品中鎘的濃度為第5章紫外可見吸收光譜法【5-1】分子吸收光譜是如何產(chǎn)生的？它與原子光譜的主要區(qū)別是什么？答：分子光譜是由分子中電子能級(jí)、振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的變化產(chǎn)生的，表現(xiàn)形式為帶光譜。它與原子光譜的主要區(qū)別在于表現(xiàn)形式為帶光譜。原子光譜是由原子外層或內(nèi)層電子能級(jí)的變化產(chǎn)生的，它的表現(xiàn)形式為線光譜?！?-2】有機(jī)化合物分子的電子躍遷有哪幾種類型？哪些類型的躍遷能在紫外-可見吸收光譜中反映出來？答：有機(jī)分子電子躍遷類型有b-b *躍遷，n-次躍遷,兀一 d躍遷，n一兀*躍遷，其中兀一兀*躍遷，n一砂躍遷 對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)在紫外光區(qū)。【5-3】無機(jī)化合物分子的電子躍遷有哪幾種

39、類型？為什么電荷轉(zhuǎn)移躍遷常用于定量分析，而配體場(chǎng)躍遷在定量分析中卻很少使用？【5-4】何謂生色團(tuán)和助色團(tuán)？請(qǐng)舉例說明？答：生色團(tuán)：分子中含有非鍵或n鍵的電子體系，能吸收外來輻射時(shí)并引起n- n*和n-Ti*躍遷，可產(chǎn)生此類躍遷或吸收的結(jié)構(gòu)單元，稱為生色團(tuán)。主要的生色團(tuán)有-C=O、- N=N -、- N=O等。助色團(tuán)：含有孤對(duì)電子（非鍵電子對(duì)），可使生色團(tuán)吸收峰向長(zhǎng)波方向移動(dòng)并提高吸收強(qiáng)度的一些官能團(tuán)，稱 之為助色團(tuán)，如-OH、- OR、- NHR、- SH、- Cl、- Br、T 等?！?-5】何謂溶劑效應(yīng)？為什么溶劑極性增強(qiáng)時(shí)，兀一兀*躍遷的吸收峰發(fā)生紅移而n-兀*躍遷的吸收峰發(fā)生藍(lán)移？答：

40、溶劑效應(yīng)指由于溶劑極性的不同所引起某些化合物的吸收峰發(fā)生紅移或藍(lán)移的作用。溶劑極性增強(qiáng)時(shí)兀一招躍遷紅移，n一兀*躍遷藍(lán)移。這是因?yàn)樵谪Ｒ回?躍遷中，激發(fā)態(tài)的極性大于基態(tài)，當(dāng)溶劑的極性增強(qiáng)時(shí)，由于 溶劑與溶質(zhì)相互作用，溶質(zhì)的分子軌道兀*能量下降幅度大于成鍵軌道，使得兀*與兀間的能量差減少，導(dǎo)致吸收峰*ax紅移。但n一兀*躍遷中，溶質(zhì)分子的 n電子與極性溶劑形成氫鍵，降低了 n軌道的能量，n與兀*軌道間能力差增大，引起吸收帶 入max藍(lán)移?！?-6】在紫外-可見吸收光譜儀中可獲得的主要信息是什么？答：最大吸收峰位置（？7ax）以及最大吸收峰的摩爾吸光系數(shù)（Mmax）?！?-7】請(qǐng)繪出單光束、雙光束

41、、雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)儀器結(jié)構(gòu)方框圖，并指出它們?cè)诠饴吩O(shè)計(jì)上有什么不同？答：方框圖見書 P87。光路設(shè)計(jì)的不同：（1）單光束分光光度計(jì)：經(jīng)單色器分光后的一束平行光，輪流通過參比溶液和樣品溶液，以進(jìn)行吸光度的測(cè)定；（2）雙光束分光光度計(jì)：在單色器的后面放置切光器，將光分為兩路強(qiáng)度相同的兩部分，分別通過參比和樣品溶液測(cè)定；（3）雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)：由同一光源發(fā)出的光被分成兩束，分別經(jīng)過兩個(gè)單色器，得到兩束 不同波長(zhǎng)（兀和物）的單色光，利用切光器使兩束光以一定的頻率交替照射同一吸收池?！?-8】指出下列化合物可能產(chǎn)生的躍遷類型。H（1）甲醛 匕=0（2）乙烯h2c=ch2H（3） 3庚烯 CH3CH2CH

42、2CH=CHCH 2CH3（4）三乙胺（CH3CH2）3N解：（1） jith*, nTn*, nT0000FC -F RC -F RC -Cl R C -H RC 一 R【6-13】下面兩個(gè)化合物中，哪一個(gè)化合物c吸收帶出現(xiàn)在較高頻率？為什么?O 一 C0H答：（a）中 v c q 較 tWj。在（b）中N上有孤對(duì)電子，（b）的共軻體系較（a）好，而共軻使nC=O往低波數(shù)方向移動(dòng)?！?-14】計(jì)算下列分子的不飽和度，并說明所含化學(xué)鍵類型。（1）C6H10（2） C9H12O（3） C9H10O2（4） C8H7N（5） C8H17NO答：（1） U=2,分子中可能含有的化學(xué)鍵類型為兩個(gè)雙鍵或

43、一個(gè)三鍵；U=4,含有一個(gè)苯環(huán)；U=5,含有一個(gè)苯環(huán)和一個(gè)雙鍵；U=6,含有一個(gè)苯環(huán)和兩個(gè)雙鍵；U=1,含有一個(gè)雙鍵?！?-15】請(qǐng)比較色散型紅外光譜儀與紫外可見分光光度計(jì)的主要部件，指出兩種儀器最基本的區(qū)別是什么？請(qǐng)說明原因。答：色散型紅外分光光度的結(jié)構(gòu)和紫外一可見分光光度計(jì)大體一樣，也由光源、吸收池、單色器、檢測(cè)器以及記錄顯示裝置組成。兩者最基本的一個(gè)區(qū)別是，前者的吸收池是放在光源和單色器之間，后者則是放在單色器的后面。【6-16】簡(jiǎn)述傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）的工作原理，并指出 FTIR的主要優(yōu)點(diǎn)。答：（1）工作原理：儀器中邁克耳遜干涉儀的作用是將光源發(fā)出的光分為兩束后，再以不同的

44、光程差重新組合，發(fā)生干涉現(xiàn)象。當(dāng)兩束光的光程差為入/2的偶數(shù)倍時(shí)，則落在檢測(cè)器上的相干光相互疊加 ，產(chǎn)生明線，其相干光強(qiáng) 度有極大值；相反，當(dāng)兩光束的光程差為入/2的奇數(shù)倍時(shí)，則落在檢測(cè)器上的相干光將互相抵消 ，產(chǎn)生暗線，相干光強(qiáng) 度有極小值。由于多色光的干涉圖等于所有各單色光干涉圖的加合，故得到的是具有中心極大，并向兩邊迅速衰減的對(duì)稱干涉圖。（2）主要優(yōu)點(diǎn)：掃描速度極快，具有很高的分辨率，靈敏度高，測(cè)定精度高?！?-17】簡(jiǎn)述邁克爾孫干涉儀的工作原理?！?-18】舉例說明是哪些因素決定（1）色散型和（2） FTIR光譜儀的光譜分辨率？【9-19紅外光譜儀對(duì)試樣有哪些要求？答：（1）試樣應(yīng)為“

45、純物質(zhì)” （98%）,通常在分析前，樣品需要純化；對(duì)于 GC-FTIR則無此要求。（2）試樣不含有水（水可產(chǎn)生紅外吸收且可侵蝕鹽窗）；（3）試樣濃度或厚度應(yīng)適當(dāng)，以使大多數(shù)吸收峰的透射比在合適范圍內(nèi)（10%-80%）?！?-20某結(jié)晶試樣，不是羥乙基代氨睛（I）,就是亞胺惡陛烷（n）,I : N 三 C - NH2+ CH CH20HII ： HN =CH-NHCHO其紅外譜圖上尖銳的吸收峰帶位置在3330cm （3.3 pm）和1600cm （6.25町），但在2300cm （4.35町）或3600cm-1（2.78 g）處沒有吸收帶。解：在3300cm-1有吸收在1600cm-1有吸收在2

46、300cm-1無吸收在3600cm-1無吸收根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果判斷可能是何種結(jié)構(gòu)有N-H存在有 C=N、 N-H、C=O 存在沒有C三N存在沒有O-H存在由上可二結(jié)構(gòu)（n）【6-21】從以下紅外數(shù)據(jù)來鑒定特定的二甲苯：化合物A :吸收帶在767和692 cm-1處化合物B:吸收帶在792cm-1處化合物C：吸收帶在742 cm-1處答：A:間二甲苯B: 對(duì)二甲苯C: 鄰二甲苯?！?-22】分子式為C6H14的化合物，其紅外光譜如圖，說明產(chǎn)生各種吸收的基團(tuán)的振動(dòng)形式。第7章分子發(fā)光分析法【7-1解釋下列名詞。（1）單重態(tài)；（2）三重態(tài)；（3）熒光；（4）磷光；（5）化學(xué)發(fā)光；（6）量子產(chǎn)率；（7）

47、熒光猝滅；（8）振動(dòng)弛豫；（9）系間跨越；（10）內(nèi)轉(zhuǎn)換；（11）重原子效應(yīng)。答：（1）單重態(tài)：在給定軌道中的兩個(gè)電子，必定以相反方向自旋，自旋量子數(shù)分別為1/2和-1/2,其總自旋量子數(shù)s=0。電子能級(jí)的多重性用 M=2s+1=1 ,即自旋方向相反的電子能級(jí)多重性為 1。此時(shí)分子所處的電子 能態(tài)稱為單重態(tài)或單線態(tài)，用S表示。1/2,其總自旋量子數(shù)s=1o電子能級(jí)的多重性(2)三重態(tài)：當(dāng)兩個(gè)電子自旋方向相同時(shí)，自旋量子數(shù)都為用M=2s+1=3,即自旋方向相同的電子能級(jí)多重性為3,此時(shí)分子所處的電子能態(tài)稱為三重態(tài)或三線態(tài)，用 T表示。(3)熒光：分子受到激發(fā)后，無論處于哪一個(gè)激發(fā)單重態(tài)，都可通過

48、振動(dòng)弛豫及內(nèi)轉(zhuǎn)換，回到第一激發(fā)單 重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)，然后以輻射形式回到基態(tài)的各個(gè)振動(dòng)能級(jí)發(fā)射的光。(4)磷光：分子受到激發(fā)后，無論處于哪一個(gè)激發(fā)單重態(tài)，都可通過內(nèi)轉(zhuǎn)換、振動(dòng)弛豫和體系間跨越，回到第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)，然后以輻射形式回到基態(tài)的各個(gè)振動(dòng)能級(jí)發(fā)射的光(5)化學(xué)發(fā)光：化學(xué)反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物受反應(yīng)釋放的化學(xué)能激發(fā)而產(chǎn)生的光輻射。(6)量子產(chǎn)率：激發(fā)態(tài)分子發(fā)射熒光的光子數(shù)與基態(tài)分子吸收激發(fā)光的光子數(shù)之比，常用中f表示。(7)熒光猝滅：指熒光物質(zhì)分子與溶劑分子之間發(fā)生猝滅，熒光猝滅分為靜態(tài)猝滅和動(dòng)態(tài)猝滅。(8)振動(dòng)弛豫：處于激發(fā)態(tài)最高振動(dòng)能級(jí)的外層電子回到同一電子激發(fā)態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)

49、以非輻射的形式 將能量釋放的過程。(9)系間跨越：處于激發(fā)態(tài)分子的電子發(fā)生自旋反轉(zhuǎn)而使分子的多重性發(fā)生變化的過程。即分子由激發(fā)單 重態(tài)以無輻射形式跨越到激發(fā)三重態(tài)的過程。(10)內(nèi)轉(zhuǎn)換：相同多重態(tài)的兩個(gè)電子態(tài)之間的非輻射躍遷。(11)重原子效應(yīng)：使用含有重原子的溶劑(如碘乙烷、澳乙烷)或在磷光物質(zhì)中引入重原子取代基，都可以提高磷光物質(zhì)的磷光強(qiáng)度，這種效應(yīng)稱為重原子效應(yīng)。【7-2】 試從原理和儀器兩方面比較分子熒光、磷光和化學(xué)發(fā)光的異同點(diǎn)。答：(1)在原理方面：熒光分析法和磷光分析法測(cè)定的熒光和磷光是光致發(fā)光，均是物質(zhì)的基態(tài)分子吸收一定波長(zhǎng)范圍的光輻射激發(fā)至單重激發(fā)態(tài)，測(cè)量的是由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)產(chǎn)

50、生的二次輻射，不同的是熒光分析法測(cè)定的是從單重激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷產(chǎn)生的輻射，磷光分析法測(cè)定的是單重激發(fā)態(tài)先過渡到三重激發(fā)態(tài)，再由三重激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷產(chǎn)生的輻射，二者所需的激發(fā)能是光輻射能。而化學(xué)發(fā)光分析法測(cè)定的是化學(xué)反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物受反應(yīng)釋放的化學(xué)能激發(fā)而產(chǎn)生的光輻射，所需的激發(fā)能是化學(xué)能。(2)在儀器方面：熒光分析和磷光分析所用儀器相似，都由光源、激發(fā)單色器、液槽、發(fā)射單色器、檢測(cè) 器和放大顯示器組成。由于在分析原理上的差別，磷光分析儀器有些特殊部件，如試樣室、磷光鏡等。而化學(xué)發(fā) 光分析法所用儀器不同， 它不需要光源，但有反應(yīng)器和反應(yīng)池及化學(xué)反應(yīng)需要的恒溫裝置，還有與熒光和磷光分析儀器相同的液

51、槽、單色器、檢測(cè)器等?！?-3】 為什么分子發(fā)光分析法的靈敏度比紫外-可見吸收光譜法高得多？答：因?yàn)闊晒鉁y(cè)量I非A,而且是從入射光的直角方向檢測(cè)，即在黑背景下檢測(cè)熒光的發(fā)射，而且熒光的發(fā)射強(qiáng)度大，可以通過各種方法來增強(qiáng)，從而提高檢測(cè)的靈敏度，而分子吸光光度法中存在著嚴(yán)重的背景干擾，因此分子熒光光度法靈敏度通常比分子吸光光度法的高?！?-4】為什么要在與入射角成 90。的方向上檢測(cè)熒光?答：在成直角方向測(cè)量可避免透射光的影響?！?-5】如何理解“熒光猝滅”，在分析中如何應(yīng)用熒光猝滅?【7-6】對(duì)于大多數(shù)有機(jī)物分子來說，其最低激發(fā)態(tài)為什么是三重態(tài)而不是單重態(tài)?2.9X 1017個(gè)光子的特定答：在有

52、機(jī)分子晶體中，最低的電子激發(fā)態(tài)是三重激發(fā)態(tài)，而單態(tài)激子的能量幾乎是三重態(tài)激發(fā)能量的兩倍?！?-7】對(duì)于一個(gè)在激發(fā)過程中吸收4.9X1017個(gè)光子，而在產(chǎn)生熒光過程中發(fā)射出反應(yīng)，計(jì)算其量子效率。解:2.9 104.9 1017行=0.59【7-8】如一個(gè)溶液的吸光度為0.035,計(jì)算式（7-3）中第三項(xiàng)與第二項(xiàng)之比。珈(-2.303abc)2 .Coe。一解：2.303 ；bc=2!(-2.303 0.035)2 /、(2.303x0.035)=0.047-9 下列化合物中何者熒光最強(qiáng)?【7-11】請(qǐng)按熒光強(qiáng)弱順序排列下述化合物。答：(d) (a) = (b) (c) (e)【7-12意溶解于苯

53、中能比溶解于氯仿中產(chǎn)生更強(qiáng)的磷光嗎？為什么?答：不會(huì)。重原子取代基通常導(dǎo)致熒光減弱，磷光增強(qiáng)，氯仿的重原子效應(yīng)比苯大?！?-13】當(dāng)溶劑從苯變?yōu)橐胰r(shí)，蔡產(chǎn)生的熒光波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)嗎？為什么?答：會(huì)變長(zhǎng)。理由略?！?-14】 苯胺（C6H5NH2）熒光在pH 3還是pH 10時(shí)更強(qiáng)？請(qǐng)說明其原因。pH為3時(shí),答：由于苯胺帶有堿性的胺基，它在 pH 7-12的溶液中以分子形式存在，會(huì)發(fā)出藍(lán)色熒光；當(dāng)溶液中的苯胺大多數(shù)以離子形式存在，因此苯胺在pH 10時(shí)比pH 3時(shí)的更強(qiáng)?！?-15】區(qū)別譜圖中三個(gè)峰：吸收峰、熒光峰和磷光峰，并說明判斷原則。答：上圖中I為該組分的吸收光譜，n為該組分的熒光光譜，出為該

54、組分的磷光光譜。因?yàn)橥唤M分的吸收 光譜波長(zhǎng)最短，磷光波長(zhǎng)最長(zhǎng)，熒光光譜的波長(zhǎng)初一中間且與激發(fā)光譜呈鏡像對(duì)稱?！?-16】若10聞.L-1的核黃素的吸收曲線（實(shí)線）與熒光曲線（虛線）如圖所示，試擬出測(cè)定熒光的實(shí)驗(yàn)條件（激發(fā)光波長(zhǎng)和發(fā)射光波長(zhǎng)）。Ida2A700500400300 中6001VTini【7-17】熒光黃于435nm處激發(fā)后，在485nm處發(fā)射熒光。硝酸銀在濃硫酸介質(zhì)中通過與熒光黃反應(yīng)生成一非熒光產(chǎn)物而使熒光猝滅。在一系列的溶液中,熒光黃的濃度恒定地保持在5X 10-7mol L-1,硝酸鹽則有著變化的濃度。逐一測(cè)量這些標(biāo)準(zhǔn)溶液的熒光。置1.245g 土壤試樣于錐形瓶中，以 10.

55、0mL蒸儲(chǔ)水將土壤中的硝酸鹽溶解下來。從1溶液中取出0.500mL置于一個(gè)50mL容量瓶中以含有 5X 10-7mol L-1熒光黃的硫酸溶液稀釋至刻度。測(cè)量稀釋后所得溶液的熒光，見下表。試計(jì)算土壤中硝酸鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。NO3-/(10-6mol/L)相對(duì)熒光強(qiáng)度NO3-/(10-6mol/L)相對(duì)熒光強(qiáng)度01001.01700.22941.99420.4489土壤64答：Wzc =0.00622%。過程略。NO3 一【7-18】還原態(tài)的NADH是一種具有熒光的輔酶。在入ex=340nm；入em=465nm條件下，測(cè)得熒光強(qiáng)度如下表所示，求算未知液中輔酶的物質(zhì)的量濃度。NADH/(10 -6mo

56、l/L)I fNADH/(10 -6mol/L)I f0.10013.00.50059.70.20024.60.60071.20.30037.90.70083.50.40049.0未知液42.3解：以表中熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，NADH的濃度為橫坐標(biāo)作圖，所繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線和回歸方程如下。NADH標(biāo)鹿曲線事宴營(yíng)發(fā)三根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)曲線和回歸曲線方程，將未知液中的熒光強(qiáng)度42.3代入，可解得未知液中 NADH的物質(zhì)的量濃度為 0.34X10-6mol/L。第8章核磁共振波譜法【8-1 解釋下列名詞。（1）核磁共振波譜法；（2）弛豫過程；（3）磁各向異性；（4）雙照射去耦法；（5）奧弗豪澤效應(yīng)（NOE）;n+1

57、規(guī)律；（7） 一級(jí)圖譜；（8）耦合常數(shù)J。答：（1）核磁共振波譜法：在外磁場(chǎng)作用下，某些有磁矩的原子核能產(chǎn)生核自旋能級(jí)分裂。當(dāng)用一定頻率則原子核將從低自旋的電磁輻射照射分子時(shí)， 如果其能量大小剛好等于某原子核相鄰兩個(gè)核自旋能級(jí)的能量差, 能級(jí)躍遷到高自旋能級(jí)，這種現(xiàn)象稱為核磁共振。以核磁共振信號(hào)強(qiáng)度對(duì)照射頻率(或磁場(chǎng)強(qiáng)度)作圖，所得圖 譜即為核磁共振波譜。利用核磁共振波譜對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性、定量及結(jié)構(gòu)分析的方法稱為核磁共振波譜法。(2)弛豫過程：指處于平衡態(tài)的系統(tǒng)受到外界瞬時(shí)擾動(dòng)后，經(jīng)一定時(shí)間必能回復(fù)到原來的平衡態(tài)，系統(tǒng)所 經(jīng)歷的這一過程。(3)磁各向異性：指物質(zhì)的磁性隨方向而變的現(xiàn)象。主要表現(xiàn)為

58、弱磁體的磁化率及鐵磁體的磁化曲線隨磁 化方向而變。(4)雙照射去耦法：書 Pl76。(5)奧弗豪澤效應(yīng)(NOE):當(dāng)一個(gè)強(qiáng)的射頻場(chǎng)加到一組核上，使其中一個(gè)或多個(gè)躍遷被飽和，這時(shí)在空 間相鄰近的另一組核的共振信號(hào)的積分強(qiáng)度會(huì)因此而改變，這一現(xiàn)象被稱為核奧弗豪澤效應(yīng)。n+1規(guī)律：受耦合作用而產(chǎn)生的譜線裂分?jǐn)?shù)為n+1, n表示產(chǎn)生耦合的原子核的數(shù)目。一級(jí)圖譜：相互耦合的兩個(gè)核組的共振頻率之差A(yù)v與它們之間的耦合常數(shù) J之比Av/J10的圖譜。(8)耦合常數(shù)J:核與核之間以價(jià)電子為媒介相互耦合引起譜線分裂的現(xiàn)象稱為自旋裂分。由于自旋裂分形成的多重峰中相鄰兩峰之間的距離被稱為自旋一一自旋耦合常數(shù)，用J表

59、示。耦合常數(shù)用來表征兩核之間耦合【8-2】121H , 1H作用的大小，具有頻率的因次，單位是赫茲。指出下列原子核中，哪些核的自旋量子數(shù)為零、為整數(shù)和半整數(shù)。14 .15.16-1931 、7 N ,7 N ,8。,9F , 15 P。答:1=0:12C, ” ：He；113c 1931I=1/2 : 1 H ,6C , 9F , 15P ,214I=1: 1H , 7N?！?-3】 在核磁共振中，為什么一般都要將試樣以適當(dāng)?shù)男问脚渲瞥绅ざ炔淮蟮?、濃度合適的溶液來測(cè)定?答：黏度太大的話做出來的圖譜裂分很差，峰形也不尖銳，比較丑?！?-4】對(duì)于300MHz的核磁共振儀，其超導(dǎo)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多

60、少特(斯拉)？hBcBe解：hv E0推導(dǎo)得v 二一,2 二2 二= 7.047 (T)2二 v _2 3.14 300 1062.68 108【8-5】 什么是核磁共振的化學(xué)位移？為什么會(huì)產(chǎn)生化學(xué)位移？化學(xué)位移如何表示？常用什么化合物作為內(nèi)標(biāo)？為什么？答：由于質(zhì)子周圍化學(xué)環(huán)境不同，其核磁共振頻率發(fā)生位移的現(xiàn)象叫化學(xué)位移。質(zhì)子在分子中所處的化學(xué)環(huán)境不同，核外電子云密度不同，受到的屏蔽作用就不同。屏蔽作用強(qiáng)，則共振吸收峰將出現(xiàn)在高場(chǎng)，反之，則出現(xiàn)在低場(chǎng)。一般選用一種參考物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)，采用相對(duì)化學(xué)位移6 （簡(jiǎn)稱化學(xué)位移）來表示。通常以四甲基硅烷（TMS）作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，并規(guī)定其 $值為0。【8-6】