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1 24-25春夏 理论考简答题回忆

1.1 24-25春

1. ATR红外光谱的中文全称是什么？ATR与红外透射光谱法测试样品有什么区别？

2. 火焰原子吸收分光光度法的试样溶液如何进入原子化器？待测样品在原子化器的何处被原子化？请根据该分析法给出大致的原子化效率。

3. 简述气相色谱测定和高效液相色谱测定的仪器组成。判断相邻组分分离完全的指标是什么？

4. 画出紫外分光光度计、荧光分光光度计的仪器框图，并简要比较紫外分光光度计与荧光分光光度计的差异。

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1.2 24-25夏

1. 请简述仪器分析方法相对于经典化学分析方法的五个主要特点（优势或局限性）。

2. 原理阐述题：

   1. 请说明红外吸收光谱法（IR）进行定性分析的主要依据是什么？
   2. 请说明循环伏安法（CV）进行定量分析的主要依据是什么？

3. 请比较气相色谱法（GC）与高效液相色谱法（HPLC）在进样装置及进样方法上的主要区别。

4. 光谱仪器结构

   • (1) 请分别绘制以下三种仪器的装置示意图（光路框图）：
     • 紫外-可见分光光度计（UV-Vis）
     • 分子荧光光谱仪（Fluorescence Spectrometer）
     • 原子吸收分光光度计（AAS）
   • (2) 基于光路图，对比紫外-可见分光光度计与分子荧光光谱仪，重点说明两者在检测器光路布置上的区别及其原因。

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2 简答题-历年题

• ATR红外光谱的中文全称是什么？ATR与红外透射光谱法测试样品有什么区别？

ATR红外光谱的中文全称为衰减全反射红外光谱（Attenuated Total Reflectance Infrared Spectroscopy）。

• 与透射光谱法的区别：

  1. 样品处理：

     • ATR法无需压片或溶解，可直接测试固体、液体、粉末等，尤其适用于高分子材料、强吸收或不透明样品（如橡胶、深色材料）。
     • 透射法需将样品制成透明薄片（如溴化钾压片）或溶解于溶剂中，可能破坏样品结构且受厚度限制。

  2. 探测深度：

     • ATR通过隐失波探测样品表面（约0.5-4 μm），适合表面或界面分析。
     • 透射法需光穿透整个样品，易因样品过厚或散射导致信号饱和。

  3. 适用场景：

     • ATR支持原位实时监测（如反应动力学、界面吸附），而透射法更适用于透明均匀样品。

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• 在循环伏安法实验中：随着阳极电位的升高，为什么氧化电流没有单调增加？随着阴极电位的降低，为什么氧化电流没有单调增加？

• 阳极电位升高时氧化电流未单调增加：

  1. 浓度极化：电极表面氧化态产物积累，导致反应物扩散速率受限，电流达峰值后因反应物供应不足而下降。
  2. 动力学控制：快速扫描下电荷转移速率滞后于电位变化，形成电流滞后。

• 阴极电位降低时还原电流未单调增加：

  1. 扩散层形成：还原态物质在电极表面积聚，反向扩散阻力增大，电流下降。
  2. 反应可逆性：若反应不可逆，还原峰可能消失或减弱，导致电流不对称。

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• 写出中远红外光的波长与波数范围，以及溴化钾压片与氯化钠盐片波数适用范围。

• 中红外光：

  • 波长范围：2.5–25 μm
  • 波数范围：4000–400 cm⁻¹。

• 远红外光：

  • 波长范围：25–1000 μm
  • 波数范围：400–10 cm⁻¹。

• 盐片适用范围：

  • 溴化钾（KBr）压片：适用于400–4000 cm⁻¹（中红外区），但易吸潮，需干燥保存。
  • 氯化钠（NaCl）盐片：适用于650–4000 cm⁻¹，但因吸湿性更强，实际应用较少。

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• 简述高效液相色谱测定的仪器组成。判断相邻组分分离完全的指标是什么？

• 仪器组成：

  1. 流动相储液器：储存并脱气处理流动相。
  2. 高压输液泵：提供稳定高压流动相（压力可达40 MPa以上）。
  3. 进样器：六通阀或自动进样器，确保进样精度。
  4. 色谱柱：填充固定相（如C18反相填料），实现组分分离。
  5. 检测器：常见紫外-可见（UV-Vis）、荧光或质谱检测器。

• 分离完全指标：

  • 分离度（R）：相邻峰保留时间差与平均峰宽的比值，公式为：
  \[ R=\frac{2(t_{R2} - t_{R1})}{W_1 + W_2} \]

  当 R ≥ 1.5 时，认为两峰完全分离。

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• 仪器分析法和化学分析法的比较？

• 灵敏度：仪器分析灵敏度高（可达ng级），化学分析适用于常量组分（误差<0.1%）。

• 适用范围：仪器分析适用于微量、痕量及复杂体系（如HPLC分析高分子、热不稳定物），化学分析适合常量组分。

• 操作复杂度：仪器分析依赖设备（如HPLC、GC），化学分析依赖化学反应（如滴定、重量法）。

• 成本：仪器分析设备昂贵（如质谱），化学分析成本低但耗时。

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• 红外光谱法和循环伏安法定性与定量的依据？

• 红外光谱法：

  • 定性：特征吸收峰位置与官能团对应（如羟基在3200-3600 cm⁻¹）。
  • 定量：基于朗伯-比尔定律，峰面积或峰高与浓度成正比。

• 循环伏安法：

  • 定性：氧化/还原峰电位差（ΔEp ≈ 59/n mV）判断反应可逆性。
  • 定量：峰电流与浓度线性关系（标准曲线法）。

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• GC法和HPLC法进样装置和方法分别是什么，并且进行比较

• GC进样：

  • 装置：隔垫进样器、分流/不分流进样器、顶空进样器。
  • 方法：微量注射器手动进样或自动进样器，需气化样品。

• HPLC进样：

  • 装置：六通阀、自动进样器。
  • 方法：直接注入液体样品，无需气化。

• 比较：

  1. 适用性：GC适合挥发性物质（沸点<400℃），HPLC适合大分子及热不稳定物。
  2. 操作：GC需高温气化，HPLC常温操作更简便。
  3. 灵敏度：GC-FID灵敏度高（pg级），HPLC-UV灵敏度较低（ng级）。

GC（气相色谱）与HPLC（高效液相色谱）在进样器、进样装置和进样方法上存在显著差异，具体对比如下：

维度	GC	HPLC
进样器类型	尖头针（耐高温）	平头针（防划伤）
样品状态要求	需气化（液态/固态→气态）	直接液态进样
进样装置	气化室、六通阀、吹扫捕集系统	六通阀、自动进样器、隔膜进样器
操作温度	高温（≥200℃）	常温或温和加热（≤60℃）
适用场景	挥发性小分子、环境监测	生物大分子、热敏感物质

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• 仪器画图题： 画出紫外分光光度计、荧光分光光度计、原子吸收分光光度计的仪器框图，并简要比较紫外分光光度计与荧光分光光度计、紫外分光光度计与原子吸收分光光度计的差异。

一、仪器结构差异

维度	紫外分光光度计 (UV-Vis)	荧光分光光度计	原子吸收分光光度计 (AAS)
光源	双光源：氘灯（紫外区，200-400 nm）、钨灯（可见区，400-800 nm）	高能光源：氙灯（连续光谱）或高压汞灯（线状光谱），激发光强高	锐线光源：空心阴极灯（元素专属发射线）
单色器	1个单色器（光栅/棱镜），位于样品池前，用于分离入射光波长	双单色器：激发单色器（分离激发波长）+ 发射单色器（分离荧光波长），光路呈直角以减少杂散光	1个单色器，位于原子化器后，分离元素特征吸收线
样品池	石英池（紫外区）或玻璃池（可见区），两面透光	四面透光石英池，多角度捕捉荧光信号	无传统样品池，需原子化装置：火焰原子化器（燃气混合燃烧）或石墨炉（电热高温原子化）
检测器	光电管或光电倍增管（通用型）	光电倍增管（PMT），灵敏度高，可检测弱荧光信号	光电倍增管（PMT），专用于检测锐线吸收信号
特有组件	吸收池、参比光路（双光束型）	滤光片（消除散射光干扰）、低温样品室（减少热背景）	原子化器（火焰/石墨炉）、背景校正装置（氘灯或塞曼效应）

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二、核心原理对比

仪器	原理	公式与关键参数
紫外分光光度计	基于分子对紫外-可见光的吸收（电子跃迁），符合朗伯-比尔定律	\(A=\varepsilon bc\)（吸光度与浓度、光程正相关）
荧光分光光度计	物质受激发后发射荧光（激发态→基态能量释放），测量荧光强度与波长	\(I_f=k \cdot c\)（荧光强度与浓度正相关），需斯托克斯位移分析
原子吸收分光光度计	基态原子蒸气对特征波长光的吸收（原子外层电子跃迁），定量依赖元素专属吸收线	\(A=K \cdot c\)（吸光度与原子浓度正相关），需校正背景干扰（如非原子吸收）

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三、典型考点归纳

1. 光源差异

   • UV-Vis：双光源切换（氘灯+钨灯），适用宽波长范围。
   • 荧光：氙灯提供高强度连续光谱，激发效率高。
   • AAS：空心阴极灯发射元素专属锐线光谱，选择性极强。

2. 单色器设计

   • 荧光双单色器：激发与发射波长独立控制，减少杂散光干扰（考试常考光路直角设计）。
   • AAS单色器位置：位于原子化器后，仅分离被测元素吸收线。

3. 灵敏度与检出限

   • 荧光：灵敏度最高（ppt级），适合痕量荧光物质（如DNA标记）。
   • AAS：火焰法（ppb级）、石墨炉法（ppt级），专属性强但仅限金属元素。
   • UV-Vis：灵敏度最低（ppm级），依赖显色反应。

4. 干扰因素

   • UV-Vis：背景吸收、溶液浑浊（需过滤）。
   • 荧光：溶剂散射光、温度猝灭（需低温控制）。
   • AAS：光谱干扰（电离干扰、背景吸收），需背景校正技术。

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四、应用场景对比

仪器	典型应用	考试高频考点
紫外分光光度计	蛋白质浓度（280 nm）、药物纯度分析、反应动力学研究	朗伯-比尔定律应用、石英/玻璃池选择
荧光分光光度计	荧光标记物检测（如GFP）、环境污染物（多环芳烃）、量子产率计算	斯托克斯位移、激发/发射光谱关系
原子吸收分光光度计	重金属检测（Pb、Cd）、血清微量元素分析、石墨炉法超痕量检测	火焰与石墨炉的优缺点、空心阴极灯专属性

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3 循环伏安法 小测题

峰电位差和峰电流比值

峰电位差（\(\Delta E_{p}\)）：

• 可逆反应：\(\Delta E_{p}=\frac{59}{n}mV(25\celsius)\)
• 不可逆反应：\(\Delta E_{p}>\frac{59}{n}mV\)，且峰形不对称

峰电流比值（\(i_{pa}/i_{pc}\)）：

• 可逆反应：约为1
• 不可逆反应：显著偏离1

1. 用于操控上海辰华电化学分析仪的桌面快捷方式是：

   • A. 以上都可以
   • B. chi840B
   • C. 不同型号的仪器要选择不同软件的快捷方式
   • D. chi820B
   • E. chi1100c

   答案：C. 不同型号的仪器要选择不同软件的快捷方式

   文献中并未提及型号与桌面快捷方式的联系，暂定为“不同型号的仪器要选择不同软件的快捷方式”

2. 在循环伏安实验中，每一次扫描之前，都要对玻碳电极进行：

   • A. 先冲洗后打磨再冲洗
   • B. 先打磨后冲洗再打磨
   • C. 打磨
   • D. 先打磨后冲洗
   • E. 先冲洗后打磨
   • F. 冲洗

   答案：A. 先冲洗后打磨再冲洗

   玻碳电极需先冲洗，再机械研磨（打磨）至镜面，再超声清洗（冲洗），以去除表面污染物。未打磨会导致电极表面活性降低，电流响应异常。

   实际上实验过程中并无严格要求。

3. 在循环伏安实验中，如果某次实验忘记打磨电极，则会使峰电位发生哪些变化：

   • A. 氧化峰和还原峰电位均偏低
   • B. 氧化峰电位偏高，还原峰电位偏低
   • C. 不确定
   • D. 氧化峰电位偏低，还原峰电位偏高
   • E. 氧化峰和还原峰电位均偏高

   答案：B. 氧化峰电位偏高，还原峰电位偏低

   未打磨的电极表面氧化层或污染物会增加界面电阻，导致氧化反应需更高电位驱动（氧化峰右移），而还原反应因电子传递受阻需更低电位（还原峰左移）。

4. 下列材料中，不适合作为电极材料的有：

   • A. 汞
   • B. 石墨
   • C. 铂
   • D. 氯化钠盐片

   答案：D. 氯化钠盐片

   常用电极材料为铂、石墨、汞等，氯化钠盐片因导电性差且易溶解，不适合作为电极材料。

5. 在循环伏安实验中，下列说法错误的是：

   • A. 扫描速率越大，峰电流绝对值越大
   • B. 参比电极不允许通过明显电流
   • C. 电位升高时氧化电流增大，电位降低时还原电流增大
   • D. 峰电流与氧化反应物质浓度成正比，可用于定量分析

   答案：C. 电位升高时氧化电流增大，电位降低时还原电流增大

   循环伏安曲线中，氧化峰电流随电位升高先增大后减小（因反应物耗尽），还原峰同理。

   对于扩散控制的反应，峰电流(\(i_{p}\))与扫描速率(\(v\))的平方根呈正比，即Randles-Sevcik方程：\(i_{p}\propto v^{1/2}\)；而对于吸附控制的反应，呈线性关系\(i_{p}\propto v\)。

6. 对可逆反应而言，升高扫描速率，峰电位的变化正确的是：

   • A. 不能确定
   • B. 氧化峰电位升高，还原峰电位降低
   • C. 氧化峰与还原峰电位均升高
   • D. 氧化峰与还原峰电位均不变
   • E. 氧化峰电位降低，还原峰电位升高

   答案：D. 氧化峰与还原峰电位均不变

   可逆反应的峰电位差（ΔEp）约60 mV（单电子反应），且不随扫描速率变化。

7. 下列不属于三电极体系的组成部分是：

   • A. 工作电极
   • B. 参比电极
   • C. 接地电极
   • D. 对电极
   • E. 研究电极
   • F. 辅助电极

   答案：C. 接地电极

   三电极体系包括工作电极、参比电极和对电极，接地电极不属于该体系。

8. 测得某单电子反应的氧化峰电位为0.2 V，还原峰为0.141 V，该反应属于：

   • A. 可逆反应
   • B. 非传统意义的电化学反应
   • C. 准可逆反应
   • D. 不可逆反应
   • E. 以上都不对

   答案：A. 可逆反应

   氧化峰与还原峰电位差为59 mV（理论值），符合可逆反应特征。

9. 电化学反应的可逆性越差，则：

   • A. 峰电位差值越大，峰电流比值越偏离1
   • B. 峰电位差值越小，峰电流比值越接近1
   • C. 峰电位差值越大，峰电流比值越接近1
   • D. 以上都不对
   • E. 峰电位差值越小，峰电流比值越偏离1

   答案：A. 峰电位差值越大，峰电流比值越偏离1

   不可逆反应因动力学滞后导致ΔEp增大，氧化/还原峰电流比值（ipa/ipc）偏离1。

10. 下列实验中，不能归属于伏安方法的是：（）

    • A. 电位线性降低，记录电流变化
    • B. 电位反复升高-降低，记录电流变化
    • C. 电位线性升高，记录电流变化
    • D. 恒定电流不变，记录电位-时间曲线

    答案：D. 恒定电流不变，记录电位-时间曲线

    伏安法通过控制电位变化测量电流（如循环伏安法），而恒电流法属于计时电位法，抑或称为==恒电流法==。

11. 在循环伏安法测对乙酰氨基酚浓度的实验中，如果在测量未知溶液时忘记打磨电极，则会使测量结果：（）

    • A. 偏小
    • B. 偏大
    • C. 不确定
    • D. 无影响

    答案：B. 偏大

    未打磨电极活性位点减少，电流响应降低。仪器可能误将低电流归因于高浓度（因峰电流与浓度成正比），导致浓度高估。

12. 循环伏安实验中，随着电位的升高，通常情况下：（）

    • A. 还原峰电流先升高后降低
    • B. 不能确定
    • C. 氧化峰电流不断升高
    • D. 氧化峰电流先升高后降低
    • E. 还原峰电流不断升高

    答案：D. 氧化峰电流先升高后降低

    循环伏安曲线中，氧化峰电流因反应物消耗在达到峰值后下降（还原峰同理）。

均相反应

均相反应指所有反应物和产物处于同一相中（如液相或气相），不存在相界面。

而电化学反应属于非均相反应，需通过相界面完成。

1. （多）传统意义上的电化学反应，符合下面哪几个描述：

   • A. 有电荷转移
   • B. 均相反应
   • C. 非氧化还原反应
   • D. 界面反应

   答案：A. 有电荷转移；D. 界面反应

   电化学反应本质是电荷在电极/溶液界面的转移，而非均相反应或非氧化还原过程。

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4 GC法测定丁醇异构体的色谱条件优化及含量测定 小测题

1. 下列哪种方法不是色谱的定性方法

   • A. 峰大小定性
   • B. 质谱联用法定性
   • C. 保留指数定性
   • D. 保留值定性

   答案：A. 峰大小定性

   色谱定性方法主要包括保留值（保留时间、保留指数）、质谱联用、化学反应定性等。峰大小（峰高或峰面积）是定量分析的依据，而非定性方法。

2. 不同极性的色谱柱适合分离相似极性的化合物，是基于（）

   • A. 拉平效应原则
   • B. 最大相似性原则
   • C. 同离子效应原则
   • D. 相似相溶原则

   答案：D. 相似相溶原则

   色谱分离遵循“相似相溶”原则，即固定相与待测组分的极性越接近，分配系数越大，分离效果越好。

3. 关于气相色谱毛细管柱的结构，正确的是？（）

   • A. 中空的石英毛细管
   • B. 以上说法均正确
   • C. 内层涂覆厚度均匀的固定相，特别是化学键合固定相
   • D. 外层涂覆耐高温涂层

   答案：B. 以上说法均正确

   毛细管柱结构包含中空石英管、固定相涂层和耐高温外层。

气相色谱毛细管柱的"EASY"优点

EASY

• Efficiency：高分离效率
• Analysis speed：快速分析
• Sample-saving：省样品
• Yield stability：结果稳定（重复性好）

1. 气相色谱毛细管柱有什么优点？

   • A. 分离效率高
   • B. 样品量少
   • C. 重复性好
   • D. 适用温度范围宽
   • E. 以上都是

   答案：E. 以上都是

   毛细管柱兼具高分离效率、低样品量等优点。

2. 本实验使用的载气为（）

   • A. 氢气
   • B. 氮气
   • C. 空气

   答案：B. 氮气

3. 气相色谱分析时，影响色谱峰面积的因素不包括（）

   • A. 检测器类型
   • B. 分流比
   • C. 分离温度
   • D. 样品（或成分）的量

   答案：C. 分离温度

   峰面积对应物质的总量，仅改变分离温度不会影响峰面积。

4. 降低气相色谱柱温度对气相色谱分离的影响，错误的是？（）

   • A. 保留时间延长
   • B. 峰形变宽
   • C. 分离度降低
   • D. 出峰变慢

   答案：C. 分离度降低

   降低柱温会增大分配系数，延长保留时间（A正确），同时降低流动相扩散导致峰形变宽（B正确）。但分离度会因分配系数差异增大而提高（C错误）。

   出峰变慢是保留时间延长的直接表现（D正确）。文献指出柱温降低可改进分离。

5. 本实验使用的检测器类型为（）

   • A. 热导检测器
   • B. 火焰光度检测器
   • C. 电子捕获检测器
   • D. 氢火焰离子化检测器

   答案：D. 氢火焰离子化检测器

6. 下列哪项不是气相色谱的部件

   • A. 载气系统
   • B. 单色器
   • C. 检测器
   • D. 色谱柱

   答案：B. 单色器

   单色器属于光谱仪部件，气相色谱无需此组件。

7. 在GC分析中，保留值与下列哪个无关

   • A. 柱温
   • B. 柱类型
   • C. 柱长
   • D. 检测器类型

   答案：D. 检测器类型

   保留值与检测器无关，由柱参数决定。

8. 样品进样量在什么数量级？

   • A. 升级
   • B. 毫升级
   • C. 微升级

   答案：C. 微升级

   文献明确说明实验使用微量注射器（1μL）进样。

9. 色谱分析中的两组分完全分离，其分离度R要大于（）

   • A. 2
   • B. 1
   • C. 1.5
   • D. 2.5

   答案：A. 2

   学在浙大课件如是说。

10. 在检测器的响应范围内，色谱峰面积与组分的量呈（）

    • A. 正比关系
    • B. 平方正比关系
    • C. 反比关系
    • D. 没有关系

    答案：A. 正比关系

11. 下列气体中常用作载气的是（）

    • A. 氮气
    • B. 氢气
    • C. 氦气
    • D. 以上均可

    答案：D. 以上均可

12. 气相色谱流动相是（）

    • A. 固体
    • B. 气体
    • C. 液体

    答案：B. 气体

13. 气相色谱分析中对内标物的要求哪个是错的（）

    • A. 在检测器中不出峰
    • B. 与待测组分的保留值相近
    • C. 试样中不存在
    • D. 能与待测组分完全分离

    答案：A. 在检测器中不出峰

14. 影响气相色谱定量分析误差的主要因素有哪些？

    • A. 进样操作重复性
    • B. 仪器条件稳定性
    • C. 溶液配制准确性
    • D. 以上都是
    • E. 分析方法本身

    答案：D. 以上都是

15. 样品进样的注意事项错误的是？

    • A. 平行分析时进样量尽量一致
    • B. 进样速度尽量慢
    • C. 进样前确保仪器处于ready - standby状态
    • D. 进样量尽量少，发现响应值太低时再逐步增加进样量

    答案：B. 进样速度尽量慢

    进样速度需快以避免峰展宽。

16. 色谱分析中，采用什么方法定量，进样量不准也不会影响结果（）

    • A. 标准加入法
    • B. 面积归一化法
    • C. 外标法
    • D. 内标法

    答案：D. 内标法

    内标法通过内标物校正进样量误差。

方法	是否需要标准品	抗进样量波动	适用场景
内标法	是（内标物）	✔️	复杂基质、高精度分析
外标法	是（目标物）	❌	大批量、条件稳定的常规检测
面积归一化法	否	✔️（但需所有组分出峰）	快速筛选、组分简单
标准加入法	是（目标物）	❌（依赖条件一致性）	基质干扰严重、痕量分析

1. 色谱分析中哪个说法是正确的（）

   • A. 各组分与流动相和固定相之间相互作用力的相同
   • B. 气相色谱只能分析气体样品
   • C. 火焰离子化检测器只能检测可燃烧的物质
   • D. 色谱只能分析有色样品

   答案：C. 火焰离子化检测器只能检测可燃烧的物质

   FID检测依赖有机物在氢火焰中的离子化。

   气相色谱的样品类型由其挥发性决定，而非物理状态（气体/液体/固体）。

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5 红外光谱测定有机化合物结构 小测题

1. 气体组分红外光谱中出现系列细小吸收峰，它们对应：（）

   • A. 转动光谱
   • B. 平动光谱
   • C. 电子运动光谱
   • D. 振动光谱

   答案：A.转动光谱

   学在浙大课件如是说

2. 影响红外光谱峰宽的最主要因素：（）

   • A.自然线宽
   • B.Doppler展宽
   • C.饱和展宽
   • D.振转耦合
   • E.碰撞线宽

   答案：D.振转耦合

   学在浙大课件如是说：碰撞线宽也会影响，但是最主要因素为振转耦合。

3. 关于ATR的描述，下列哪个叙述是错误的（）

   • A. ATR的晶体折射率大于测定样品的折射率
   • B. ATR主要测定物体表面的组分结构
   • C. 在固定测定条件下，ATR的红外光穿透深度与波长成正比
   • D. 用ATR方法测定的有机物的红外谱图与透射方法得到的红外谱图完全一致

   答案：D. 用ATR方法测定的有机物的红外谱图与透射方法得到的红外谱图完全一致

   ATR（衰减全反射）谱图的吸收峰强度与透射法不同，因穿透深度随波长变化，且长波区信号更强。

   此外，ATR可能因样品折射率差异导致峰形偏移。

4. 关于红外光谱液膜法制样方法的描述，下列哪个叙述是错误的（）

   • A. 对于高沸点高粘度的液体也可以采用均匀涂抹在一块盐片上的方式测定
   • B. 液膜法测定液体红外光谱要求液膜厚薄均匀
   • C. 液膜法测定液体红外光谱要求液膜无气泡
   • D. 液膜法适用于所有液体有机物的红外光谱测定

   答案：D. 液膜法适用于所有液体有机物的红外光谱测定

   液膜法仅适用于高沸点、低挥发性液体（如甲苯）。低沸点液体（如乙醚）需用密封池，高粘度液体（如液体石蜡）难以形成均匀液膜。

5. 下列哪种材料不可以作为红外光谱压片法测定固体试样的稀释剂（）

   • A. NaCl
   • B. KBr
   • C. CaCl₂
   • D. KCl

   答案：C. CaCl₂

   KBr、NaCl、KCl均为常用稀释剂（在红外区无吸收）。CaCl₂易吸湿，导致压片潮解或干扰光谱。

6. H₂分子振动自由度有几个？（）

   • A. 6
   • B. 1
   • C. 3
   • D. 9

   答案：B. 1

   H₂分子是双原子线性分子，其振动自由度的计算公式为 3N−5（线性分子），其中 N=2（原子数）。

   \[ 振动自由度=3N-平动自由度-转动自由度 \]

7. 下列哪个液体不适合用液膜法测定红外光谱（）

   • A. 乙醚
   • B. 甲苯
   • C. 液体石蜡
   • D. 花生油

   答案：A. 乙醚

   实验要求：液膜法需要样品在测试过程中保持均匀且无气泡的薄层，乙醚的高挥发性无法满足这一条件。

   替代方法：需改用密封吸收池（如可拆卸液体池），通过夹紧两片盐片形成封闭空间，防止挥发干扰。

8. 在红外光谱分析中，用KBr制作试样池，这是因为（）

   • A. KBr在4000~400 cm⁻¹范围内无红外光吸收
   • B. 在4000~400 cm⁻¹范围内，KBr对红外无反射
   • C. KBr晶体在4000~400 cm⁻¹范围内不会散射红外光
   • D. KBr在4000~400 cm⁻¹范围内有良好的红外光吸收特性

   答案：A. KBr在4000~400 cm⁻¹范围内无红外光吸收

   KBr在中红外区（4000~400 cm⁻¹）透明，无特征吸收峰，适合作为透射窗口或压片基质。

9. （多）常见标准红外谱图标准数据库：（）

   • A. 日本有机物谱图数据库
   • B. NIST数据库
   • C. 中科院化合物参考数据库

   答案：A、B、C

   NIST、SDBS（日本）及中科院数据库均为常用红外谱图库。

10. （多）2500~2000cm⁻¹对应官能团是：（）

    • A. C=C伸缩振动
    • B. C≡N伸缩振动
    • C. C=C伸缩振动
    • D. N=C=O伸缩振动

    答案：B. C≡N伸缩振动，D. N=C=O伸缩振动

    • C≡N（腈基）：伸缩振动在2250~2220 cm⁻¹。
    • N=C=O（异氰酸酯）：反对称伸缩振动在2270~2240 cm⁻¹。

    此区间还可能包含炔烃（C≡C，2100 cm⁻¹附近）。

    • 补充：C≡C，2100~2260 cm⁻¹ 一般是双双键和单三键。

11. （多）哪一种分子运动与红外光谱有关？（）

    • A. 转动
    • B. 振动
    • C. 平动
    • D. 电子运动

    答案：B. 振动

    红外光谱主要反映分子振动能级变化（偶极矩变化），而转动能级跃迁通常在微波区。平动和电子运动（紫外-可见区）不直接产生红外吸收。

12. （多）红外光谱背景图吸收峰对应以下组分信息（）

    • A. 水份
    • B. 光路组分
    • C. 氮气
    • D. CO₂
    • E. 氧气

    答案：A. 水份，B. 光路组分，D. CO₂，E. 氧气

    • 水份（H₂O）：在3500 cm⁻¹（O-H伸缩）和1640 cm⁻¹（H-O-H弯曲）有强吸收。
    • CO₂：在2349 cm⁻¹附近有吸收。
    • 氧气（O₂）：在1550 cm⁻¹附近有微弱吸收。

    氮气（C选项）无红外活性。

13. （多）识别红外吸收光谱的三要素是：（）

    • A. 峰宽度
    • B. 峰形状
    • C. 峰强度
    • D. 峰频率

    答案：B. 峰形状，C. 峰强度，D. 峰频率

    这三个要素共同构成红外光谱解析的基础，分别对应分子振动的特征频率、吸收强度及峰形特征，是判断化合物结构与官能团的核心依据。

14. （多）FTIR光谱仪成为商用机的前提：（）

    • A. Michelson干涉仪的精密化制造
    • B. 激光测距技术的成熟
    • C. 漂亮的外形工业设计
    • D. 傅里叶变化的快速计算

    答案：A. Michelson干涉仪的精密化制造，D. 傅里叶变化的快速计算

    傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）依赖Michelson干涉仪实现干涉信号的精密采集，并通过快速傅里叶变换算法将时域信号转换为频域光谱。

15. （多）2000~1500cm⁻¹对应官能团是：（）

    • A. C=S伸缩振动
    • B. C=O伸缩振动
    • C. N=O伸缩振动
    • D. C=N伸缩振动
    • E. C=C伸缩振动

    答案：B. C=O伸缩振动，C. N=O伸缩振动，D. C=N伸缩振动，E. C=C伸缩振动

    2000_{1500cm⁻¹为双键伸缩振动区，而C=S键的伸缩振动主要出现在1300}900 cm⁻¹。

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6 对羟基苯甲酸酯同系物的HPLC分离鉴定 小测题

1. 液相色谱适宜的分析对象是：（）

   • A. 高沸点大分子有机化合物
   • B. 低沸点小分子有机化合物
   • C. 所有有机化合物
   • D. 所有化合物

   答案：A. 高沸点大分子有机化合物

   HPLC适用于高沸点、热不稳定性或大分子有机化合物（如对羟基苯甲酸酯类）。

   气相色谱（GC）则更适合低沸点小分子化合物，而HPLC覆盖约70-80%的有机物分析。

2. 液相色谱流动相过滤必须使用何种粒径的过滤膜：（）

   • A. 0.6μm
   • B. 0.45μm
   • C. 0.55μm
   • D. 0.5μm

   答案：B. 0.45μm

   常规HPLC流动相过滤膜粒径为0.45μm，UPLC需0.22μm。

3. 在液相色谱中，为了改变色谱柱的选择性，可以进行如下哪些操作：（）

   • A. 改变流动相的种类或柱子
   • B. 改变固定相的种类或柱长
   • C. 改变填料的粒度和柱长
   • D. 改变固定相和流动相的种类

   答案：D. 改变固定相和流动相的种类

   选择性（α）可通过改变固定相类型（如C18换苯基柱）或流动相种类（如甲醇与乙腈切换）调节。

4. 岛津HPLC仪色谱工作站中，“数据处理”与“数据报告”两者的作用是否相同？（）

   • A. 不一定
   • B. 不同
   • C. 相同

   答案：B. 不同

   “数据处理”模块用于峰积分、去杂峰等分析操作，而“数据报告”生成最终报告模板，两者功能不同。

5. 在液相色谱法中，提高柱效最有效的途径是：（）

   • A. 提高柱温
   • B. 降低流动相流速
   • C. 降低板高
   • D. 减小填料粒度

   答案：D. 减小填料粒度

   减小填料粒度（如3μm→1.7μm）可显著提高理论塔板数，是提高柱效最有效途径。

6. 在高效液相色谱仪中保证流动相以稳定的速度流过色谱柱的部件是：（）

   • A. 贮液器
   • B. 输液泵
   • C. 检测器
   • D. 温控装置

   答案：B. 输液泵

   输液泵通过恒定压力或流速输送流动相，确保色谱柱中流动相稳定。

7. HPLC实验完成前，流动相需如何操作才能关机？（）

   • A. 替换至100%水，压力升高
   • B. 替换至100%甲醇，压力下降
   • C. 替换至100%甲醇，压力升高
   • D. 替换至100%水，压力下降

   答案：B. 替换至100%甲醇，压力下降

   实验结束后需用纯有机相（如甲醇）冲洗色谱柱以去除残留，避免盐析或堵塞。

8. 在高效液相色谱流程中，试样混合物在什么中被分离：（）

   • A. 记录器
   • B. 色谱柱
   • C. 检测器
   • D. 进样器

   答案：B. 色谱柱

   色谱柱是分离的核心部件，通过固定相与流动相的相互作用实现分离。

9. 在反相色谱法中，增加甲醇比例时，保留时间（tR）的变化为：（）

   • A. tR增大
   • B. tR减小
   • C. tR为0
   • D. tR不变

   答案：B. tR减小

   反相色谱中，甲醇比例增加会增强流动相洗脱能力，缩短保留时间（tR减小）。

10. 在液相色谱中，某组分的保留值大小实际反映了哪些部分的分子间作用力：（）

    • A. 组分与流动相和固定相
    • B. 组分与组分
    • C. 组分与固定相
    • D. 组分与流动相

    答案：A. 组分与流动相和固定相

    保留值由组分与固定相、流动相的相互作用共同决定，是两者竞争平衡的结果。

11. 高压、高效、高速是现代液相色谱的特点，采用高压主要是由于：（）

    • A. 使用了填充毛细管柱
    • B. 采用了细粒度固定相所致
    • C. 可加快流速，缩短分析时间
    • D. 高压可使分离效率显著提高

    答案：B. 采用了细粒度固定相所致

    高压并非直接为了提高分离效率（选项D），而是为了支持细颗粒固定相的高效运行。细颗粒的紧密填充会显著增加柱压，而高压泵的引入确保了流动相的稳定流速，从而间接提升了分离速度和分析效率。

12. 在安捷伦(Agilent) HPLC色谱仪完成试样的分离分析并停止信号采集后，如何开启信号分析处理窗口去除杂峰？（）

    • A. 点击色谱工作站主界面左下方的Verification图标
    • B. 点击色谱工作站主界面左下方的Data Analysis图标
    • C. 点击色谱工作站主界面左下方的Diagnosis图标
    • D. 点击色谱工作站主界面左下方的Report Layout图标

    答案：B. 点击色谱工作站主界面左下方的Data Analysis图标

    Data Analysis模块用于数据处理，包括去除杂峰。

13. 对于液相色谱内标物的选择，下列说法不正确的是：（）

    • A. 不与待测组分发生化学反应
    • B. 与被测组分的分离度越大越好
    • C. 加入量应接近于被测组分
    • D. 应选样品中不存在的物质

    答案：B. 与被测组分的分离度越大越好

    内标物与待测组分的分离度只需达到完全分离（满足分析要求即可），而非追求极大分离度，否则可能引入其他操作或响应偏差。

14. 实验结束后用水、甲醇等流动相冲洗的目的是为了：（）

    • A. 保护色谱工作站
    • B. 保护进样器
    • C. 保护色谱柱
    • D. 保护检测器

    答案：C. 保护色谱柱

    冲洗色谱柱可清除残留物，延长柱寿命，尤其使用缓冲盐后需用水和甲醇过渡。

15. 液相色谱中通用型检测器是：（）

    • A. 紫外吸收检测器
    • B. 示差折光检测器
    • C. 氢焰检测器
    • D. 热导池检测器

    答案：B. 示差折光检测器

    ==示差折光检测器（RID）==是液相色谱中典型的通用型检测器，因其基于折光率差异的普适性原理，适用于无紫外吸收或荧光特性的化合物。

    而==氢焰检测器（FID）和热导池检测器（TCD）==属于气相色谱的检测器，与液相色谱无关。

    ==紫外吸收检测器（UVD）==虽是液相色谱最常用的检测器，但属于选择性检测器，依赖化合物的光学特性。

16. 不是液相色谱仪中的检测器是：（）

    • A. 电导检测器
    • B. 紫外吸收检测器
    • C. 红外检测器
    • D. 差示折光检测

    答案：C. 红外检测器

    红外检测器（选项C）因技术原理和应用场景的限制，未在液相色谱仪中常规使用。

    其他选项中，电导检测器（A）、紫外吸收检测器（B）、差示折光检测器（D）均为HPLC常见检测器类型。

17. 高效液相色谱仪与气相色谱仪比较增加了：（）

    • A. 恒温箱
    • B. 程序升温
    • C. 梯度淋洗装置
    • D. 进样装置

    答案：C. 梯度淋洗装置

    梯度淋洗装置是HPLC特有功能，通过调节流动相组成优化分离。

18. 反相液相色谱的定义是：（）

    • A. 流动相的极性大于固定相
    • B. 无所谓
    • C. 流动相的极性小于固定相

    答案：A. 流动相的极性大于固定相

    反相色谱中固定相（如C18）为非极性，流动相（如甲醇/水）为极性，因此流动相极性应大于固定相。

19. 在液相色谱法中，按分离原理分类，液固色谱法属于：（）

    • A. 离子交换色谱法
    • B. 分配色谱法
    • C. 排阻色谱法
    • D. 吸附色谱法

    答案：D. 吸附色谱法

    吸附色谱法与其他方法的本质区别在于其依赖物理吸附作用，而非分配或离子交换。

色谱类型	分离机制	固定相	流动相	典型应用场景
吸附色谱法（液固色谱）	基于组分在固体吸附剂表面的吸附力差异	硅胶、氧化铝	非极性或弱极性溶剂（如正己烷、氯仿）	分离同分异构体、油溶性化合物（如多环芳烃）
分配色谱法（液液色谱）	基于组分在固定相与流动相中的溶解度差异（分配平衡）	化学键合相（如C18、氨基柱）	极性或非极性溶剂（正相/反相）	正相：中等极性化合物（如氨基酸）；反相：非极性/弱极性化合物（如药物、脂类）
离子交换色谱法	基于离子与交换树脂上可电离基团的亲和力差异	离子交换树脂（阴/阳离子型）	缓冲溶液或含竞争离子的流动相	分离离子型化合物（如无机盐、氨基酸、蛋白质）
排阻色谱法（凝胶渗透）	基于分子尺寸差异（大分子无法进入凝胶孔隙，先流出）	多孔填料（如多孔硅胶、交联高分子）	单一溶剂（如水、四氢呋喃）	测定高聚物分子量分布、分离大分子（如蛋白质、聚合物）
离子对色谱法	基于溶质离子与对离子形成中性离子对后，在固定相中的分配差异	非极性固定相（如C18）	含离子对试剂的极性流动相	分离强极性或离子型化合物（如表面活性剂、药物代谢产物）

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7 原子吸收光谱法测定饮用水中的镁含量 小测题

1. 可以消除原子吸收法中的物理干扰的方法是（）

   • A. 加入保护剂
   • B. 加入释放剂
   • C. 采用标准加入法
   • D. 氘灯扣除背景

   答案：C. 采用标准加入法

   ==标准加入法==通过匹配样品与标准溶液的基体效应（如粘度、表面张力差异），可有效校正物理干扰。

   加入保护剂：用于消除化学干扰，通过与被测元素形成稳定络合物，阻止其与干扰物质结合（如EDTA用于抑制磷酸盐对钙的干扰）。

   加入释放剂：针对化学干扰，与干扰元素生成更稳定的化合物（如La³⁺抑制磷酸盐对镁的干扰）。

   氘灯扣除背景：用于消除光谱干扰中的背景吸收（如分子吸收或光散射）。

2. 原子吸收光谱仪开启空气乙炔气源的次序（）

   • A. 先开空气，后乙炔气
   • B. 先开乙炔气，后空气
   • C. 空气同时开乙炔气
   • D. 没有次序要求

   答案：A. 先开空气，后乙炔气

   先通空气可防止乙炔气积聚引发爆炸，关闭时需先关乙炔再关空气。

3. 原子吸收测定钾含量时加入钠盐的作用是（）

   • A. 调节溶液的离子强度
   • B. 消除物理干扰
   • C. 消除电离干扰
   • D. 从化合物中置换出钾元素

   答案：C. 消除电离干扰

   钠盐提供大量自由电子，抑制钾原子电离（K→K⁺+e⁻），确保基态原子数稳定。

4. 原子吸收分光光度法中单色器的作用是（）

   • A. 原子化器之后分离分析线与干扰线
   • B. 原子化器之前分出各条谱线
   • C. 原子化器之前提供单色光
   • D. 原子化器之前分离共振线与邻近线

   答案：A. 原子化器之后分离分析线与干扰线

   单色器需过滤杂散光和非目标谱线，例如在原子化过程中产生的分子吸收或光散射等背景干扰。

   单色器通常位于原子化器之后，其光路设计可阻止原子化器内产生的非特征辐射进入检测系统，从而分离分析线与干扰线。

5. 原子吸收光谱的产生粒子是（）

   • A. 固态物质外层电子
   • B. 气态激发态原子外层电子
   • C. 气态基态原子内层电子
   • D. 气态基态原子外层电子

   答案：D. 气态基态原子外层电子

   基态原子外层电子吸收特征辐射后跃迁至激发态，形成原子吸收光谱。

6. 原子吸收分析的正确描述是（）

   • A. 分光系统在原子化器前
   • B. 使用氢火焰离子化检测器
   • C. 增加灯电流提高灵敏度
   • D. 原子化器生成原子蒸气

   答案：D. 原子化器生成原子蒸气

   • 原子化器是原子吸收分析的关键部件，其作用是==将样品转化为气态基态原子蒸气==，这是产生特征吸收的前提。
   • 分光系统（单色器）位于原子化器之后，其作用是过滤原子化过程中产生的非特征辐射（如分子吸收、光散射等）并分离出目标元素的特征谱线。
   • 氢火焰离子化检测器（FID）是气相色谱仪的核心部件，用于检测有机化合物，与原子吸收光谱仪无关。
   • 虽然提高空心阴极灯的电流可增强辐射强度，但过高的电流会导致谱线变宽、自吸收加剧，反而降低灵敏度并缩短灯寿命。

7. 形成难挥发化合物导致的干扰属于（）

   • A. 背景干扰
   • B. 物理干扰
   • C. 光谱干扰
   • D. 化学干扰

   答案：D. 化学干扰

   化学干扰包括待测元素与共存组分生成难解离化合物（如Ca与PO₄³⁻生成Ca₃(PO₄)₂），抑制原子化。

8. 乙炔在原子吸收中的作用是（）

   • A. 载气
   • B. 助燃气
   • C. 燃气-助燃气
   • D. 燃气

   答案：D. 燃气

   乙炔（C₂H₂）作为燃气与助燃气（如空气）混合燃烧提供原子化能量。

9. 原子吸收光源选择性好的原因是（）

   • A. 检测器灵敏度高
   • B. 基态原子数稳定
   • C. 原子化效率高
   • D. 特征辐射仅被特定原子吸收

   答案：D. 特征辐射仅被特定原子吸收

   空心阴极灯发射元素专属特征谱线，确保高选择性。

10. 导致吸光度正误差的干扰是（）

    • A. 电离干扰
    • B. 背景干扰
    • C. 物理干扰
    • D. 化学干扰

    答案：B. 背景干扰

    背景干扰（如光散射或分子吸收）会导致吸光度虚高，产生正误差。例如，原子化过程中产生的固体微粒或未解离的分子会散射光源辐射光，使检测器接收的光强度降低，表观吸光度增加。

    化学干扰通常表现为吸光度降低（如生成难挥发化合物抑制原子化）或增强（如生成易解离化合物），但并非直接导致正误差的主要因素。

11. 在原子吸收分析中，如怀疑存在化学干扰，例如采取下列一些补救措施，指出哪种措施是不适当的：

    • A. 改变光谱通带
    • B. 加入保护剂
    • C. 提高火焰温度
    • D. 加入释放剂

    答案：A. 改变光谱通带

    改变通带用于消除光谱干扰（如谱线重叠），化学干扰需通过释放剂、保护剂或提高火焰温度解决。

12. 原子吸收分析中光源的作用是：

    • A. 提供试样蒸发和激发所需的能量
    • B. 发射待测元素基态原子所吸收的特征共振辐射
    • C. 发射连续光谱
    • D. 产生紫外光谱

    答案：B. 发射待测元素基态原子所吸收的特征共振辐射

    空心阴极灯专一性发射元素特征谱线，供基态原子吸收，是原子吸收光谱定性的基础。

13. 原子吸收光谱分析可以采用的分析方法有4种，已知共存组分相互没有干扰，为简单快速做大量样品分析，最好采用：

    • A. 标准曲线法
    • B. 标准加入法
    • C. 内标法
    • D. 间接测定法

    答案：A. 标准曲线法

    标准曲线法操作简便，适用于无共存干扰的批量样品。

14. 原子吸收光谱仪关机程序：

    • A. 关气源后，直接关计算机和关闭仪器总开关
    • B. 关气源后，先用软件关闭空心阴极灯，后关闭仪器总开关
    • C. 关气源后，先关闭仪器总开关，后用软件关闭空心阴极灯
    • D. 关气源后，直接拉总电源

    答案：B. 关气源后，先用软件关闭空心阴极灯，后关闭仪器总开关

    先通过软件关闭空心阴极灯可延长灯寿命，再断电确保安全。

15. 火焰原子吸收光谱仪关火时间要求：

    • A. 关火后，用去离子水吸喷2分钟
    • B. 喷空气干烧2分钟后，方可关火
    • C. 用去离子水吸喷2分钟后，方可关火
    • D. 没有要求，直接关火

    答案：C. 用去离子水吸喷2分钟后，方可关火

    冲洗雾化器和燃烧头可清除盐类沉积，防止堵塞。

16. 实验室使用乙炔时，说法正确的是：

    • A. 房间应密闭
    • B. 乙炔可用铜管道输送
    • C. 室内有高湿度
    • D. 室内不能有明火

    答案：D. 室内不能有明火

    乙炔易燃易爆，且与铜反应生成爆炸性乙炔铜。

17. 用火焰原子吸收法测定钙时，常加入锶盐是为了消除：

    • A. 铝离子
    • B. 氟离子
    • C. 磷酸根离子
    • D. 钾离子

    答案：C. 磷酸根离子

    锶与磷酸根生成Sr₃(PO₄)₂，防止钙形成难挥发Ca₃(PO₄)。

18. 原子吸收光谱仪的正确组件顺序是：

    • A. 氙气灯光源→吸收池→单色器→光电倍增管
    • B. 能斯特灯→单色仪→样品室→光电倍增管
    • C. 氙气光源→迈克尔逊干涉仪→样品室→热释电检测器
    • D. 空心阴极灯→原子化器→单色器→光电倍增管

    答案：D. 空心阴极灯→原子化器→单色器→光电倍增管

    原子吸收需先原子化后分光，单色器位于原子化器后。

19. 空心阴极灯内充气体为：

    • A. 少量氮或氖等惰性气体
    • B. 大量氖或氩等惰性气体
    • C. 少量空气
    • D. 大量空气

    答案：A. 少量氮或氖等惰性气体

    少量惰性气体维持放电且避免谱线变宽（B选项过量会导致压力变宽）。

20. 灯电流过大导致的谱线变宽属于：

    • A. 自然变宽
    • B. 多普勒变宽
    • C. 压力变宽
    • D. 场致变宽

    答案：C. 压力变宽

    灯电流过大会增加空心阴极灯内惰性气体的碰撞频率，导致 压力变宽（又称洛伦兹变宽）。压力变宽会降低灵敏度和线性范围，需优化灯电流以平衡灵敏度和稳定性。

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8 荧光法测定维生素B2 小测题

1. 关于激发光谱，下列说法正确的是：（）

   • A. 就是吸收光谱
   • B. 是荧光光谱的一种，可以测定物质的最佳发射波长
   • C. 相对于发射光谱发生红移
   • D. 是荧光光谱的一种，可以测定物质的最佳激发波长

   答案：D. 是荧光光谱的一种，可以测定物质的最佳激发波长

   激发光谱通过固定发射波长（如540 nm）并扫描激发波长获得，用于确定最佳激发波长。激发光谱属于荧光光谱的一种，反映物质对不同波长激发光的响应效率。

2. 荧光波长和强度固定后，测量得到的荧光强度与激发光波长的关系曲线称为：（）

   • A. 吸收曲线
   • B. 激发曲线
   • C. 标准曲线
   • D. 发射曲线

   答案：B. 激发曲线

   固定发射波长，扫描激发波长得到的荧光强度-激发波长关系曲线即为激发光谱（激发曲线）。

3. 荧光即指某些物质经入射光照射后，吸收了热射光的能量，从而辐射出比入射光：（）

   • A. 波长长的光线
   • B. 频率高的光线
   • C. 能量高的光线
   • D. 波长短的光线

   答案：A. 波长长的光线

   荧光遵循斯托克斯位移，发射波长长于激发波长。

4. 一种物质能否发出荧光主要取决于：（）

   • A. 与溶剂的相互作用
   • B. 分子结构
   • C. 激发光的波长
   • D. 激发光的强度

   答案：B. 分子结构

   维生素B2的刚性平面结构和共轭体系是其荧光的关键，分子结构决定荧光特性。

5. 核黄素激发光谱显示三个峰值，其中位于260纳米左右的第一个峰值发出的荧光最强，但做发射光谱却选择450纳米左右的第三个峰值为激发波长，原因是：（）

   • A. 分子吸收强
   • B. 避免散射光的干涉
   • C. 灵敏度高
   • D. 产生的荧光强

   答案：B. 避免散射光的干涉

   短波长激发易产生瑞利散射和拉曼散射干扰，选择较长激发波长可减少此类光学干扰。

6. 荧光分光光度分析使用石英比色皿，下列说法不正确的是：（）

   • A. 手持比色皿的侧面
   • B. 比色皿四面均透光
   • C. 手持比色皿上部棱角
   • D. 比色皿承载样品溶液不超过⅔

   答案：A. 手持比色皿的侧面

   手持比色皿时，若接触侧面（透光面），会导致指纹污染或划伤光学面，影响荧光信号的透射和检测精度。

7. 下列说法不正确的是：（）

   • A. 除了激发曲线还需考虑避免激发光的散射来选择最佳激发波长
   • B. 根据激发曲线可以直接选择最佳激发波长
   • C. 发射光谱的形状与激发波长无关
   • D. 荧光定量分析需要选择最佳激发波长和最佳发射波长

   答案：B. 根据激发曲线可以直接选择最佳激发波长

   实际需兼顾激发效率和散射干扰（如选项A所述），不能仅凭激发曲线峰值选择。

8. 使用岛津荧光分光光度计进行稳态定量分析时，在quantitative mode中选择的定量依据方程为：（）

   • A. 截距不为零的一元一次方程
   • B. 荧光强度始终大于零的一元二次方程
   • C. 荧光强度始终大于或等于零的一元二次方程
   • D. 截距为零的一元一次方程

   答案：D. 截距为零的一元一次方程

   荧光分光光度计的定量分析依据是荧光强度与待测物质浓度的线性关系。根据文献描述，荧光强度（\(I_{f}\)）与浓度（\(c\)）的关系可表示为：\(I_{f}=K\cdot c\)

   其中，\(K\)为比例常数。这一方程表明，在低浓度范围内，荧光强度与浓度呈截距为零的一元一次线性关系（即通过原点的直线）。

9. 通常来讲，分子荧光属于：（）

   • A. 化学发光
   • B. 光致发光
   • C. 电致发光
   • D. 生物发光

   答案：B. 光致发光

   分子荧光是物质吸收光能后的再发射现象，属于光致发光范畴。

10. 下列说法不正确的是：（）

    • A. 分子激发曲线与其发射曲线极为相似
    • B. 通过发射曲线可确定最佳发射波长
    • C. 通过激发曲线可确定最佳激发波长
    • D. 分子激发曲线与其吸收曲线极为相似

    答案：A. 分子激发曲线与其发射曲线极为相似

    激发光谱反映吸收特性，发射光谱反映发射特性，二者通常呈镜像关系而非相似。

11. 荧光物质的荧光强度与该物质的浓度呈线性关系的条件是：（）

    • A. 溶液足够稀
    • B. 荧光足够强
    • C. 入射光强度不变
    • D. 仪器的灵敏度足够高

    答案：A. 溶液足够稀

    根据朗伯-比尔定律的荧光形式，仅在低浓度时荧光强度与浓度呈线性关系（高浓度会因自吸收和猝灭效应偏离线性）。

12. 激发光波长和强度固定后，测量得到的荧光强度与荧光波长的关系曲线称为：（）

    • A. 发射曲线
    • B. 吸收曲线
    • C. 标准曲线
    • D. 激发曲线

    答案：A. 发射曲线

    在荧光分析中，当激发光波长和强度固定后，通过扫描发射波长并记录荧光强度随荧光波长的变化关系，得到的曲线称为荧光发射光谱，即“发射曲线”。该曲线反映了荧光物质在特定激发条件下的荧光波长分布特征，其横坐标为发射波长（λem），纵坐标为荧光强度。

13. 分子荧光光度分析比紫外-可见吸收分光光度分析选择性高的主要原因是：（）

    • A. 分子荧光比较强
    • B. 能发射荧光的物质比较少
    • C. 荧光分光光度计有两个单色器
    • D. 荧光波长比相应的吸收波长稍长

    答案：B. 能发射荧光的物质比较少

    荧光需满足特定结构要求（如刚性共轭体系），自然界中能发荧光的物质远少于能吸收紫外-可见光的物质。

14. 以下分子中荧光效率最高的是：（）

    • A. 硝基苯
    • B. 苯酚
    • C. 苯
    • D. 碘苯

    答案：B. 苯酚

    苯酚分子中含有给电子基团 -OH，该基团通过 p-π共轭作用 增强了苯环的共轭程度，降低了激发态分子的非辐射跃迁概率，从而显著提升荧光效率。

15. 当采用直接荧光法进行稳态定量分析时，有关标准直线的说法正确的是：（）

    • A. 只需要设定最佳发射波长则可测定标准直线
    • B. 只需要设定最佳激发波长则可测定标准直线
    • C. 需同时设定最佳激发和发射波长
    • D. 标准直线一定要过零点

    答案：C. 需同时设定最佳激发和发射波长

    激发波长决定了荧光物质被激发的效率，而发射波长决定了检测到的荧光信号是否来自目标物质的特征峰。

16. 关于发射光谱，下列说法正确的是：（）

    • A. 是荧光光谱的一种，可以测定物质的最佳激发波长
    • B. 是荧光光谱的一种，可以测定物质的最佳发射波长
    • C. 相对于吸收光谱发生蓝移
    • D. 就是吸收光谱

    答案：B. 是荧光光谱的一种，可以测定物质的最佳发射波长

    发射光谱通过扫描发射波长确定最强荧光信号对应的λ_em（A描述的是激发光谱，D混淆概念）。

17. 当采用直接荧光法进行稳态定量分析时，有关实验条件的说法不正确的是：（）

    • A. 分子本身有荧光
    • B. 最好是稀溶液
    • C. 荧光强度与分子浓度成正比
    • D. 激发光能量要高

    答案：D. 激发光能量要高

    高能量激发光（如短波长紫外光）可能对仪器部件（如光栅、光电倍增管）造成损伤，且可能引发背景干扰（如溶剂散射光）。实际实验中，应选择最佳激发波长（激发光谱的峰值波长）而非单纯追求高能量。

18. 荧光分光光度计与紫外-可见分光光度计完全不同的部件是：（）

    • A. 光源
    • B. 样品池
    • C. 分光系统
    • D. 检测系统

    答案：C. 分光系统

What is 振动弛豫？

振动弛豫：激发态分子通过碰撞将能量传递至溶剂分子，快速降至同一电子激发态的最低振动能级（S₁的最低振动能级）。

1. 激发态分子经过振动弛豫后回到第一个电子激发态的最低振动能级后，发出光辐射至基态的各个振动能级，这种光辐射称为：（）

   • A. 拉曼散射
   • B. 分子荧光
   • C. 分子磷光
   • D. 瑞利散射

   答案：B. 分子荧光

   题目描述的发光过程符合分子荧光的核心特征：

   1. 激发态分子经振动弛豫至S₁最低振动能级；
   2. 直接辐射跃迁至基态，无自旋多重态变化；
   3. 发射光波长长于激发光（斯托克斯位移）。

2. 荧光分光光度计的主要部件不包括：（）

   • A. 样品池
   • B. 进样器
   • C. 分光系统
   • D. 光源
   • E. 检测系统

   答案：B. 进样器

   荧光分光光度计的主要功能依赖于光源、分光系统、样品池和检测系统的协同工作，而进样器并不属于其标准配置。

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9 紫外光谱测定饮料中防腐剂 小测题

1. 棱镜和光栅可作为：（）

   • A. 滤光元件
   • B. 感光元件
   • C. 聚光元件
   • D. 分光元件

   答案：D. 分光元件

   棱镜和光栅的核心功能是将复合光分解为单色光，属于分光元件（滤光元件如滤光片，感光元件如光电管）。

2. 在分光光度法中使用参比溶液的作用是：（）

   • A. 消除溶剂和试剂等非测定物质对入射光吸收的影响
   • B. 调节仪器透光度的零点
   • C. 调节入射光的强度
   • D. 吸收入射光测定所不需要的光波

   答案：A. 消除溶剂和试剂等非测定物质对入射光吸收的影响

   参比溶液用于扣除背景干扰（如溶剂吸收），确保测量信号仅来自待测组分。

3. 人眼能感觉到的可见光波长范围是：（）

   • A. 200-400nm
   • B. 400-1000nm
   • C. 400-780nm
   • D. 200-1000nm

   答案：C. 400-780nm

   可见光谱范围为紫光（400nm）至红光（780nm），短于400nm为紫外，长于780nm为红外。

4. 某物质的摩尔吸光系数ε很大，则表明：（）

   • A. 测定该物质的灵敏度高
   • B. 光通过该物质溶液的光程长
   • C. 该物质溶液的浓度很大
   • D. 测定该物质的灵敏度低

   答案：A. 测定该物质的灵敏度高

   ε越大，单位浓度吸光度越强，检测灵敏度越高（ε与光程和浓度无关）。

5. 电子能级间隔越小，跃迁时吸收光子的：（）

   • A. 波长越大
   • B. 频率越高
   • C. 波速越高
   • D. 能量越大

   答案：A. 波长越大

   ΔE=hν=hc/λ，能级间隔ΔE越小，吸收光子波长λ越大（能量越低）。

6. 双光束分光光度计相比单光束的突出优点是：（）

   • A. 可以抵消吸收池所带来的误差
   • B. 可以采用快速响应的检测系统
   • C. 可以扩大波长的应用范围
   • D. 可以抵消因光源的变化而产生的误差

   答案：D. 可以抵消因光源的变化而产生的误差

   双光束设计通过实时参比测量消除光源波动误差（单光束需频繁校准）。

7. 符合朗伯-比尔定律时，溶液浓度、最大吸收波长、吸光度的变化规律是：（）

   • A. 减少，增加，减少
   • B. 增加，增加，增加
   • C. 增加，不变，减少
   • D. 减少，不变，减少

   答案：D. 减少，不变，减少

   最大吸收波长是物质特性，与浓度无关；吸光度A=εbc，浓度c减小则A减小。

8. 双波长分光光度计与单波长分光光度计的主要区别在于：（）

   • A. 吸收池的个数
   • B. 检测器的个数
   • C. 单色器的个数
   • D. 光源的种类和个数

   答案：C. 单色器的个数

   双波长仪器需两个单色器分别产生λ₁和λ₂光束（单波长仅一个单色器）。

9. 近紫外的波长范围是：（）

   • A. 400-750nm
   • B. 25-50nm
   • C. 50-140nm
   • D. 200-400nm

   答案：D. 200-400nm

   近紫外区为200-400nm（400-750nm为可见光，<200nm为远紫外/真空紫外）。

10. 以下电子能级跃迁需要能量最大的是：（）

    • A. π→π*
    • B. n→π*
    • C. σ→σ*
    • D. n→σ*

    答案：C. σ→σ*

    σ键能级差最大，σ→σ跃迁需最高能量（通常需真空紫外光），n→π跃迁能量最低。

11. 某物质的吸光系数与下列哪个因素有关：（）

    • A. 测定波长
    • B. 吸收池厚度
    • C. 溶液浓度
    • D. 仪器型号

    答案：A. 测定波长

    吸光系数是物质的特性常数，仅与测定波长和物质本身结构有关（B、C影响吸光度A=εbc，D无关）。

12. 在254 nm时，如果溶液的透光率是10%，其吸光度值为：（）

    • A. 0.05
    • B. 0.9
    • C. 0.1
    • D. 1

    答案：D. 1

    A=-lgT=-lg0.1=1

13. 以下哪一个选项不是紫外-可见分光光度计的基本组成部分：（）

    • A. 光源
    • B. 吸收池
    • C. 单色器
    • D. 原子化器

    答案：D. 原子化器

    原子化器是原子吸收光谱仪组件，紫外-可见分光光度计无需原子化步骤。

14. 符合朗伯-比尔定律的有色溶液稀释时，其最大吸收峰的波长位置：（）

    • A. 向短波方向移动
    • B. 不移动，且吸光度值升高
    • C. 不移动，且吸光度值降低
    • D. 向长波方向移动

    答案：C. 不移动，且吸光度值降低

    最大吸收波长由物质结构决定，稀释仅降低浓度使A减小（λ_max不变）。

15. 下列哪一种光源不是紫外-可见分光光度计的光源：（）

    • A. 钨丝灯
    • B. 氙灯
    • C. 空心阴极灯
    • D. 氢灯

    答案：C. 空心阴极灯

    空心阴极灯为原子吸收光谱仪光源，紫外-可见分光光度计常用钨灯（可见区）和氘灯/氢灯（紫外区）。

16. 下列说法正确的是：（）

    • A. 玻璃棱镜适用于紫外光区
    • B. 比色法测定FeSCN²⁺时，选用红色滤光片
    • C. 摩尔吸收系数随波长而改变
    • D. 透光率与浓度成直线关系

    答案：C. 摩尔吸收系数随波长而改变

    ε是波长的函数（A错误：玻璃吸收紫外光需用石英；B错误：应选蓝绿色滤光片；D错误：A与c成线性而非T）。

17. 紫外吸收分光光度计的光源可能是：（）

    • A. 卤素灯
    • B. 氙灯
    • C. 空心阴极灯
    • D. 钨丝灯

    答案：B. 氙灯

    氙灯覆盖紫外-可见区（A/D主要用于可见区，C为原子吸收专用）。

18. 在分光光度法，宜选用的吸光度读数范围为：（）

    • A. 0.1-0.3
    • B. 0.2-0.7
    • C. 0-0.2
    • D. 0.3-1.0

    答案：B. 0.2-0.7

    此范围误差最小（<0.2或>0.7时相对误差显著增大）。

19. 分析有机物时，常用紫外分光光度计，应选用哪种光源和比色皿：（）

    • A. 钨灯光源和石英比色皿
    • B. 氢灯光源和石英比色皿
    • C. 钨灯光源和玻璃比色皿
    • D. 氢灯光源和玻璃比色皿

    答案：B. 氢灯光源和石英比色皿

    氢灯发射紫外光，石英比色皿透紫外（玻璃吸收紫外光）。

20. 下列关于双光束分光光度计特点的描述哪一项是错误的：（）

    • A. 实际操作中吸收池尽量配对
    • B. 对光源稳定性的要求相对单光束分光光度计要高
    • C. 吸收池不需要来回拉动，减少移动误差
    • D. 可以自动扫描吸收光谱

    答案：B. 对光源稳定性的要求相对单光束分光光度计要高

    双光束设计通过参比光路抵消光源波动，实际对光源稳定性要求更低（A/C/D均为正确描述）。

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2026/01/21 2026/01/21