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仪器分析习题及答案
一、光学分析法引论习题及答案 1. 对下列的物理量单位进行换算： （1）150pm X射线的波数（cm-1）； （2）670.7nm Li线的频率（Hz）； （3）3300cm-1波数的波长（μm）； 2.计算下列电磁辐射的频率（Hz）、波数（cm-1）及光量子的能量（用电子伏eV、尔格erg及千卡/摩尔表示）：
（1）波长为589.0nm的钠D线； （2）在12.6μm的红外吸收峰。
3. 将波长443nm的光通过折射率为1.329的甲醇溶液时，试计算： （1）在甲醇溶液中的传播速度； （2）频率； （3）能量（J）； （4） 周期（s）。
4. 辐射通过空气（n=1.00027）与某玻璃（n=1.7000）界面时，其反射损失的能量大约有多少？
5. 何谓光的二象性？何谓电磁波谱？
6.请按照能量递增和波长递增的顺序，分别排列下列电磁辐射区：红外线，无线电波，可见光，紫外光，X射线，微波。
7. 光谱法的仪器通常由哪几部分组成？它们的作用是什么？ 1. 答：(1) 2. 答： (1)(2)
3. 答：（1）（4）
。
；（2）
；（3）
；
；（2）
；（3）3.03μm。
4. 答：6.7%
5. 答： 光的二象性：光同时具有波动和粒子两种属性的性质。
电磁波谱：将各种电磁辐射按照波长或频率的大小顺序排列起来的图表。 6. 答：能量递增顺序：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X射线。 波长递增顺序：X射线、紫外光、可见光、红外线、微波、无线电波。
二、紫外-可见分光光度法习题及答案
1. 分子能发生n－σ*跃迁，为227nm(ε为900)。试问：若在酸中测量时，该吸收峰会怎样变化？为什么？ 2. 某化合物的
为305nm，而
为307nm。试问：引起该吸收的是n－π*
还是π－π*跃迁？
3. 试比较下列各化合物最大吸收峰的波长大小并说明理由。
(a)
(b)
(d) (c)
4. 若在下列情况下进行比色测定，试问：各应选用何种颜色的滤光片？(1) 蓝色的Cu(Ⅱ)－NH3配离子；
(2) 红色的Fe(Ⅲ)－CNS－配离子；
(3) Ti(Ⅴ)溶液中加入H2O2形成黄色的配离子。 5. 排列下列化合物的6.
及
的顺序：乙烯、1,3,5－己三烯、1,3－丁二烯。
基化氧(4－甲基戊烯酮，也称异丙又丙酮)有两种异构体，其结构为：
(A)CH2=C(CH3)－CH2－CO(CH3),(B)CH3－C(CH3)=CH－CO(CH3)。它们的紫外吸收光谱一个
为235nm(ε为12000)，另一个在220nm以后无强吸收。判
别各光谱属于何种异构体？
7. 紫罗兰酮有两种异构体，α异构体的吸收峰在228nm(ε＝14000)，β异构体吸收峰在296nm(ε＝11000)。该指出这两种异构体分别属于下面的哪一种结构。
(Ⅰ)
1. 答：n－σ*跃迁产生的吸收峰消失 2. 答：为π－π*跃迁引起的吸收带 3. 答：d > c > a > b 4. 答：(1)黄色；（2）蓝绿色；（3）蓝色 5. 答：1,3,5－己三烯 > 1,3－丁二烯 > 乙烯
6.答： 7. 答：I为β，II为α
三、红外光谱法习题及答案
1．在红外光谱分析中，用 KBr制作为试样池，这是因为 ( ) A KBr 晶体在 4000～400cm-1 范围内不会散射红外光
B KBr 在 4000～400 cm-1 范围内有良好的红外光吸收特性 C KBr 在 4000～400 cm-1 范围内无红外光吸收
D 在 4000～400 cm-1 范围内，KBr 对红外无反射 2. 一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 ( ) A 玻璃 B 石英
C 卤化物晶体 D 有机玻璃
3.并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到，这是因为 ( ) A 分子既有振动运动，又有转动运动，太复杂 B 分子中有些振动能量是简并的
C 因为分子中有 C、H、O 以外的原子存在 D 分子某些振动能量相互抵消了
4．在下列不同溶剂中，测定羧酸的红外光谱时，C＝O 伸缩振动频率出现最高者为 ( ) A 气体
B 正构烷烃 C 乙醚 D 乙醇
5. 水分子有几个红外谱带，波数最高的谱带对应于何种振动 ? ( ) A 2 个，不对称伸缩 B 4 个，弯曲
C 3 个，不对称伸缩 D 2 个，对称伸缩
6. 在以下三种分子式中 C＝C 双键的红外吸收哪一种最强? (1) CH3- CH = CH2 (2) CH3- CH = CH - CH3（顺式） (3) CH3- CH = CH - CH3（反式） ( ) A （1） 最强 B (2) 最强 C (3) 最强 D 强度相同
7. 以下四种气体不吸收红外光的是 ( ) A H2O B CO2 C HCl D N2
8. 某化合物的相对分子质量Mr=72,红外光谱指出,该化合物含羰基,则该化合物可能的分子式为 ( )
A 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁 B 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁 C 分子振动-转动能级的跃迁 D 分子外层电子的能级跃迁
9. 试比较同一周期内下列情况的伸缩振动(不考虑费米共振与生成氢键)产生的红外吸收峰, 频率最小的是 ( )
A C-H B N-H C O-H D F-H
10. 下列关于分子振动的红外活性的叙述中正确的是 ( )
A 凡极性分子的各种振动都是红外活性的, 非极性分子的各种振动都不是红外活性的
B 极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的
C 分子的偶极矩在振动时周期地变化, 即为红外活性振动
D 分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化, 必为红外活性振动, 反之则不是 11. 两个能量间距为DE的能级，热平衡时较高能级和较低能级的布局数之比由Boltzmann分布描述： 较高能级布局数 / 较低能级布局数 = e -DE /kT 式中k为Boltzmann常数（1.38x10-23m2×kg×s-2×K-2）。拉曼线的强度正比于跃迁起始态的分子数。如果各种因素相同，试计算在300K时，CCl4在218 cm-1和459 cm-1处的反Stokes线和Stokes线的强度之比。Plank常数h为6.63x10-34 m2×kg×s-1。 12. 25°C下大多数分子处于基态(v = 0)。(a)利用Boltzmann公式计算HCl分子激发态与基态 分子布局数之比：N(v = 1) / N(v = 0)及N (v = 2) / N(v = 0)。HCl分子的基频为2885 cm-1。(b)利用(a)的结果计算v = 1至v = 2以及v = 2至v = 3跃迁时相对于v = 0至v = 1跃迁的强度。
13. 环己酮在5.86 mm处的红外峰最强，并且在此波长下其吸光度与浓度呈线性关系。(a)选择什么溶剂有利于在该波长下对环己酮进行定量？(b)浓度为2.0 mg /ml环己酮在该溶剂中的溶液其吸光度为0.40，液池厚度为0.025 mm。如果噪声为0.001个吸光度单位，则该条件下环己酮的检测限是多少？ 1. C 2. D 3. B 4.A 5.C 6. A 7. D 8. B 9. A 10. C
五、分子发光分析法习题及答案
1.试从原理和仪器两个方面比较分子荧光磷光和化学发光的异同点。
2.何为荧光（磷光）的激发光谱和发射光谱？如何绘制？它们有何异同点？ 3.有机化合物的荧光与其结构有何关系？ 4.解释下列术语： （1）荧光量子产率；（2）荧光猝灭；（3）系间跨越；（4）振动弛豫；（5）重原子效应。
5.写出荧光强度的数学表达式，说明式中各物理量的意义。影响荧光强度的因素是什么？
6.试解释荧光分析法比紫外－可见分光光度法灵敏度高的原因。 7.下列各组化合物或不同条件中，预期哪一种荧光产率高？为什么？ (1)
偶氮苯
(2) pH=3及pH＝10时的苯胺
二氮杂菲