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分析化学模拟题1 一、填空题
1、用紫外-可见分光光度法测定某样品,在可见光区光源用__氢灯或氘___灯,吸收池可选择____石英__材料的吸收池。
2、原子吸收分光光度法中单色器配置在_原子化器___后,原因是___先用原子化器将试样变为基态原子后才可用单色器进行分离______。
3、试分析下列效应对沉淀溶解度的影响(增大、减小或无影响): (1)同离子效应 减小 ; (2)酸效应 增大 ;
4、HPLC的洗脱技术主要有 等强度(isocratic) 和 梯度(gradient) 两种。
xt0.05,85某次测量结果平均值的置信区间表示为:测量次数为 9 。
sn10.79%0.03%,它表示置信度为 95% ,
6、在吸附薄层色谱法中,根据Stahl设计的规则,若分离极性物质,应选择 不活泼 的吸附剂和 极性 展开剂。
7、紫外吸收光谱主要是反映分子中_生色团和助色团__的特征,而不是整个_分子__的特征。
8、氢核磁共振谱(1H-NMR)主要提供__氢核类型及化学环境___、___氢分布 、__核间关系__ 方面的信息。
二、问答题
1、Lambert-Beer定律下列两种数学表达式:
(1)A=εLC (2) A=
E1%1cmLC
AA1%1%EELCLC 可知:ε= ,1cm= ,由此可得出结论:ε= 1cm,试问:此结
论是否正确?为什么?
ε为摩尔吸光系数,其意义是在一定波长下,溶液浓度为1mol/L,厚度为1cm时的吸收度。
E1%1cm为百分吸光系数又称比吸光系数,指在一定波长下,溶液浓度为1%(w/v),厚度为1cm的吸光度。
1%E两者的关系是ε=M*1cm/10(M为吸光物质的摩尔质量)
.答:此结论不正确。ε是摩尔吸光系数,是指在一定波长时,溶液浓度为1mol/L,厚度为1cm的吸光度。E1%1cm是指在一定波长时,溶液浓度为1%(W/V),厚度为1cm的吸光度。
年级________;层次________;专业________;姓名________
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两种表示方式之间的关系是ε=
2、用电位滴定法进行酸碱滴定,写出电极的组成,并写出两种确定终点的方法。 以银为指示电极:Ag/AgCl(S)/Cl(Xmol/L);
饱和甘汞电极为参比电极:Hg/Hg2Cl2(S)/Cl-(Xmol/L).
两种确定终点的方法:a、E-V曲线法,曲线上的转折点(斜率最大处)即为滴定终点;b、△E2/△V2-V曲线法,计量点前后从△E2/△V2正值最大到负值最大,与纵坐标零线相交的一点即为滴定终点。
ME1%1cm 10答:pH玻璃电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极。
pH-V曲线,曲线的拐点对应的体积V为滴定终点,(△pH/△V)-V曲线,曲线的顶点对应的滴定剂体积V为滴定终点。
3、为何荧光波长一般总是大于激发光波长?
一般所说的荧光分析法是指分子荧光分析法,其被测物质(即发光粒子)是分子,它以紫外或可见光作为激发光源,所发射的荧光波长较激发光波长更长。
答:斯托克斯位移是荧光波长总是大于激发光波长的现象。激发态分子通过内转换和振动弛豫过程迅速到达第一激发单线态的最低振动能级,损失能量,而迅速到达第一激发单线态的最低振动能级,是产生斯托克斯位移的主要原因。荧光发射可能使激发态分子返回到基态的各个不同振动能级,也会进一步损失能量,激发态分子与溶剂分子的相互作用,也会损失能量。
4、简述高效色谱仪主要包括哪几个部分?
一般由四部分组成:输液系统、进样器、色谱柱和检测器。 5、试述等吸收双波长消去法选择两个波长的原则。 书P179:自“如图10-20所示。若欲消去b”…… “=KCa”
答:(1)干扰组分在这两个波长处应具有相同的吸收度。(2)待测组分在这两个波长处的吸收度差值应足够大。
三、计算题
1、0.2000mol/LNaOH滴定0.2000mol/L异丁酸和0.1000mol/L硼酸的混合酸。⑴能否分步滴定其中的异丁酸?为什么?(异丁酸pKa=4.85,硼酸pKa=9.24)⑵计算等当点时溶液的pH值。 (1)异丁酸pKa/硼酸pKa≥104,能分步滴定。 (2)pH=1/2(pKa1+pKa2)=1/2(4.85+9.24)=7.045
.解:⑴∵异丁酸pKa=4.85,硼酸pKa=9.24 Ka1/ka2=104.39 , 且Cka1>10-8 ∴能分步滴定其中的异丁酸 ⑵∵CKb>20Kw, C/Kb>500 ∴[OH-]=(CKb)1/2 =5.9×10-6
年级________;层次________;专业________;姓名________
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pH=8.77
2、某气相色谱柱中流动相体积是固定相体积的20倍,H=0.6mm.两组分在柱中的k2: k1=1.1,后出柱的第二组分的分配系数为120。 问:当两组分达完全分离时柱长是多少? 因为k2= Cs×K2 /Cm,所以k2=120/20=6。又因为R=[n1/2×(α-1) ×k2]/[4×α×(1+ k2) ],而α= k2/ k1=1.1,又因α= K2/K1,K=120,当R=1.5时,达到完全分离,所以1.5=[n1/2×(1.1-1) ×6]/[4×1.1×(1+ 6) ],因此,n=5929
又因为L=n×H=5929×0.6×0.001=3.5574(m)
解: Vs:Vm=1/20;k2=K2*Vs/Vm=120/20=6; R=[(n)1/2/4][(α-1)/α]k2/( k2+1)=1.5; n = 5929;
L = Hn=0.6*5929=3.56m;
分析化学模拟题2
1、按误差来源指出下列情况各引起何种误差(偶然误差或系统误差)(1)滴定分析的终点误差___偶然误差______________;(2)分析天平未经校准_____系统误差____________________。
2、分光光度计的主要部件包括_光源__________、单色器____________、吸收池____________、_检测器___________。
3、色谱分离的前提是各组分的__分配系数__或__容量因子_不等。
4、消除试剂、蒸馏水等引入的杂质所造成的误差应做__空白______实验,欲检验所选方法的准确性应做__对照_____实验。
5、BaSO4在0.01mol/L的EDTA溶液中的溶解度比纯水中的溶解度大是由于__EDTA与Ba2+形成了络合物______________。
6、用紫外-可见分光光度法测定某样品,在紫外光区光源用_氢灯 或氘_________灯,吸收池必须用___石英_________材料的吸收池。
7、分子在离子源中在电子流的轰击下失去一个电子所形成的离子叫做__分子离子__________。
8、在气相色谱检测器中, 氢焰离子化检测器 是质量型检测器, 电子捕获检测器和 热导检测器 是浓度型检测器。
二、问答题
1、什么是指示电极?写出一种常用指示电极的组成和电极电位表达式。 电位随溶液中被测离子活(浓)度的变化而改变的电极称为指示电极。
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Ag-AgNO3电极(银电极),银电极的电极反应:Ag++e- →Ag 25℃电极电位:EAg+ /Ag = E Ag+ /Ag+ 0.059lgaAg+
答:电极电位随溶液中待测离子浓度变化而变化的电极。 三种类型的电极随意举一个就可以。 如:Ag-AgCl电极:
2、简述薄层色谱法一般的操作程序。
薄层色谱法的一般操作程序可分为薄层板的制备、点样、展开和定位四个步骤。a、制备:一块好的薄层板要求吸附剂涂铺均匀,表面光滑,厚度一致;b、将点样溶于适当的溶剂中,尽量避免用水,因为水溶液斑点易扩散,且不易挥发除去,一般用乙醇、甲醇、丙酮等有机溶剂,配置试样液浓度约为0.01%-0.1%;c、展开:将点好的薄层与流动相接触,使两相相对运动并带动样品组分迁移;d、定位:薄层色谱展开后,对待测组分进行定性或定量前都必须确定组分在薄层板上的位置,即定位。
答:包括:制板、点样、展开、显色和分析五个步骤。
3、为何说荧光光谱的形状与激发波长无关?
因为物质分子受激发后可以从基态跃迁至第一电子激发态S1或第二电子激发态 S2,故有两个峰。但是不管用哪一个峰的波长作激发光,荧光的发生总是从S1的最低振动能级开始,即便是分子被激发到S2的高能阶,一般情况下依然会通过内部能量转换和振动弛豫而下降至S1的最低振动能级再开始发射荧光。
所以荧光的发射光谱只出现一个峰,其形状通常与激发光的波长无关。
答:因为荧光光谱是一种发射光谱,即使分子被激发光激发到高于第一激发态的电子激发态的各个振动能级,然而由于内转换和振动弛豫的速度很快,都会下降到第一激发态的最低振动能级,然后才发射荧光,所以荧光发射光谱只有一个发射带,而且荧光光谱的形状与激发波长无关。
4、混合物中x与y两组分的吸收光谱重叠,如何进行x组分的测定?
书P179:自“如图10-20所示。若欲消去b”…… “=KCa”
答:选择x的吸收峰波长作为测定波长,在这一波长位置作x位置的垂线,此直线与干扰组分Y的吸收光谱相交于某一点,再从这一点作一条平行于x轴的直线,此直线又与Y的吸收光谱相交于一点或数点,则选择与这些交点相对应的波长作为参比波长。测定两个波长处的吸收度A1、A2,公式如下:A1-A2=(E2-E1)Cxl。
5、在气相色谱中,试用速率理论说明为何载气线速较小时用N2,载气线速较大时用H2或He?
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根据速率理论,载气线速较小时选择分子量大的重载气N2,可以降低Dg;但是分子量大,粘度大,柱压降大。因此,载气线速度较低时可用氮气,较高时易用氦气或氢气。
答:根据Van Deemter方程:H = A +B/u+Cu,可得u越小,B/u项越大,而Cu项就越小。在低流速时(0~uopt),B/u起主导作用,因此选择分子量较大的载气,如N2和Ar,可使组分的扩散系数较小,从而减少分子扩散的影响,提高柱效。在高流速时(u>uopt),u越大,Cu项就越大,B/u项就越小,Cu项起主导作用。因此选用分子量较小的气体,如H2或He,可以减少气相传质阻力,提高柱效。
6、在原子吸收分光光度法中为何常选共振吸收线作为分析线?
原子由基态跃迁至第一激发态时吸收一定频率的光而产生的吸收线称为共振吸收线。由于各种元素原子的结构外层电子排布不同,不同元素的原子从基态跃迁至第一激发态吸收的能量不同,各种元素的共振线就各具其特征性,所以共振线又称为元素的特征谱线。从基态到第一激发态的跃迁比较容易发生,因此,对大多素元素来说,共振线是元素谱线中最灵敏的谱线。在原子吸收分光光度法中,就是利用处于基态的待测原子蒸汽吸收从光源辐射的共振线来进行分析的。
.答:因为原子吸收的谱线是特征谱线,共振吸收线对应的波长为原子的最大吸收波长,在此处分析最灵敏。
三、计算题
1、通过计算,比较0.1mol/L的NaAc溶液和0.1 mol/L的NH4Ac溶液的pH值是否相同?(已知HAc的 Ka=1.8×104,NH3•H2O的Kb=1.8×105)
-
-
NaAc: Kb=Kw/Ka=1×10-14/1.8×10-4=5.6×10-11
因为,C/Kb=0.10/5.6×10-11>500
C×Kb=0.10×5.6×10-11>20Kw
所以,[OH-]=(0.10×5.6×10-11)1/2=2.4×10-6,因而POH=5.62,所以PH=8.38
NH4Ac:1.8×10-4/[H+]+1.0×10-14/[H+]=1.8×10-5×[H+]/1.0×10-14+[H+]。 近似,1.8×10-4=1.8×10-5×[H+]2/1.0×10-14。 [H+]=(1.0×10-13)1/2
pH=6.5
解:
141.01010Ac的Kb=Kw5.610Ka1.8105CbKb20Kw, Cb/Kb500,
[OH]CbKb0.15.910107.5106(mol/L)pOH5.13, pH14.005.118.87
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141.01010Ka'Kw5.610Kb1.8105 Ka'C20Kw,C20Ka
[H]KaKa'1.81055.610101.0107(mol/L)pH6.50不相同
2、在HPLC柱上分离药物制剂,以甲醇-水为流动相,药物A和B的保留时间分别2min和5min,色谱系统的死时间为1min。求:
(1)药物B在固定相中滞留的时间是药物A的几倍? (2)药物B的分配系数是药物A的几倍?
1. Tb/Ta=(5-1)/(2-1)=4倍
2. TRA=T0(1+KA×VS/VM) ; TRB=T0(1+KB×VS/VM);2=T0(1+KA×VS/VM) ; 5=T0(1+KB×VS/VM)
所以,KA×VS/VM=1 ; KB×VS/VM=4,KB/ KA=4
解:(1)药物在固定相中滞留的时间即为药物的调整保留时间:
t’R(B)=tR(B)-t0=5-1=4min;t’R(A)=tR(A)-t0=2-1=1min; 故:t’R(B)/t’R(A)= 4:1= 4。
(2)由tR=t0(1+KVs/Vm)得tR-t0=t’R=t0KVs/Vm,所以 t’R(B)/t’R(A)=(t0KBVs/Vm)/(t0KAVs/Vm)=KB/KA= 4:1。 故:药物B的分配系数是药物A的4倍。
分析化学模拟题3 一、 填空题:
1.分析化学是_研究物质的化学组成、含量、结构及其它多种信息的分析方法及其理论的一门科学,是化学学科的一个重要分支。
2.pH = 6.20是__2_______位有效数字,2.50×10-2是_ 3______位有效数字。
3.根据检测器的输出信号与组分含量间的关系可将检测器分为__质量型检测器___和_浓度型检测器___两大类。按照检测器的适用范围又可分为_通用性检测器___和 选择性检测器__两大类。 4.原子吸收法常用的两种原子化方式为__火焰原子化法___和_无火焰原子化法__。
5.重量分析法中,一般同离子效应会使沉淀溶解度__降低__________;盐效应会使沉淀溶解度___增加_________。
6.pH玻璃电极的内参比电极为__饱和甘汞电极___,电极的内充液为一定浓度的__氯化钾溶液____。 7. 间接碘量法的主要误差来源为 溶液的酸度 和 淀分子挥发和碘离子氧化 。 8. 吸收光度法常用的定量方法有___吸收系数法___、___吸光度法___。 9、荧光物质的两个特征光谱是_激发光谱_和___发射光谱_.
二、 问答题:
年级________;层次________;专业________;姓名________
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1. 简述准确度与精密度之间的关系。 2. 简述质谱仪的主要组成部分。
3. 非水溶液中滴定非常弱的碱时为什么常选酸性溶剂?
4. 在紫外—可见光区范围内,丙酮有几种跃迁类型 ,其特点是什么? 5. 试比较原子吸收法和紫外-可见吸收法的异同。
6. 用反相ODS色谱柱分析一有机弱酸时,其保留时间为tR,向流动相加入一定的醋酸调节pH,其
保留时间如何变化?为什么?
7. 简述电位滴定法的原理和确定终点的方法。
8. 分析纯的NaOH、Na2S2O3可用直接法配制标准溶液吗?为什么? 参考答案:
1. 简述准确度与精密度之间的关系。 答:精密度好是准确度好的先决条件。 2.简述质谱仪的主要组成部分。
答:高真空系统,样品导入系统,离子源,质量分析器,离子检测器及记录装置等。 3.非水溶液中滴定非常弱的碱时为什么常选酸性溶剂?
答:弱碱在非水溶液中表现出的碱度不仅与其本身所具有的碱度有关,还与溶剂给质子的能力有关。 4.在紫外—可见光区范围内,丙酮有几种跃迁类型 ,其特点是什么? 答:→*跃迁,波长在200nm左右,强吸收 n→*跃迁,波长在200-400nm,弱吸收 n→*跃迁
5.试比较原子吸收法和紫外-可见吸收法的异同。 答:
紫外-可见吸收法 原子吸收法 6.用反相ODS色谱柱分析一有机弱酸时,其保留时间为tR,向流动相加入一定的醋酸调节pH,其保留时间如何变化?为什么?
答:tR增大。向流动相加入一定的醋酸可以降低流动相的pH值,抑制有机弱酸的理解,增加其与固定相的疏水缔合作用,使k增大,tR增大。 7.简述电位滴定法的原理和确定终点的方法。
测量对象 分子 原子 状态 液态 气态 光源 连续光源 锐线光源 吸收带 宽带光谱 窄带光谱 年级________;层次________;专业________;姓名________
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答:滴定过程中,溶液中的离子浓度(活度)不断变化,在化学计量点时,离子浓度发生突变,用适当的指示电极可以指示这种离子浓度的变化,从而确定滴定终点的方法。确定终点的方法:三种曲线,可以画图。
8. 析纯的NaOH、Na2S2O3可用直接法配制标准溶液吗?为什么? 答:不能,因为达不到基准物质的要求。
三、计算题:
1. 采用气相色谱法测定曼陀罗酊剂中乙醇的含量。对照品溶液的配制:准确吸取5 mL无水乙醇及5 mL丙醇(内标),置于100 mL容量瓶中,加水稀释至刻度。供试品溶液的配制:准确吸取10 mL样品及5 mL丙醇(内标),置于100 mL容量瓶中,加水稀释至刻度。将对照溶液与样品溶液分别进样3次,每次2L,测得乙醇和丙醇的峰高比的平均值分别为13.3:6.10及11.4:6.30。求样品中乙醇含量(%)? C样%=(Ai/As)样/(Ai/As)对*C对%=(11.4×6.1×5×100)/(13.3×6.3×100×10) ×100%=42%(V/V)
2. 称取含Al试样1.000g,需20.50ml EDTA标准溶液滴定,而标定30.00 ml EDTA的浓度用0.1000mol/L CaCl2溶液25.00 ml,计算试样中Al2O3的质量分数(%)。(Al2O3分子量:101.96)
EDTA~Ca2+
0.03×CE 0.1×0.0205 所以,CE=1/12 mol/L
EDTA~Al
1×0.0205/12 X%×1/101.96 所以,X%=17.4%
参考答案:
1. 答:根据内标法的计算公式:
乙醇%=[(11.4/6.30)/(13.3/6.10)×5/10]×100%= 41.5%
2. 解:
c(EDTA)0.100025.000.08333(mol/L)
30.00Al2O32Al32EDTA
1/20.0833320.50103101.96w(Al2O3)%8.71%
1.000
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