1、仪器分析模拟试卷 9 及答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 比色法调节仪器透光率：100时，所用空白溶液应为( )（A）蒸馏水（B）纯溶剂（C）不加显色剂的被测溶液（D）不含被测组分，其他试剂均与样品液相同2 一符合 Beer 定律的溶液， c 一定，液层厚度为 l 时，透光率为 T；当液层厚度为3l 时，此时透光率为( )（A）3T（B） T3（C） T3（D）3 IR 中，对吸收峰强度无影响的因素是( )（A）跃迁几率（B）振动过程中偶极矩变化（C）分子对称性（D）振动形式4 紫外光谱工作曲线是指( )（A）E-c 曲线（B） A-c 曲线（C） A-
2、曲线（D）E- 曲线5 在下列溶剂中测定 CH3COCHC(CH 3)2 的 *跃迁吸收带， max 最短的溶剂是( )（A）水（B）氯仿（C）乙醇（D）环己烷6 在磁场中核磁矩为 0 的核是( )（A）质量数和核电荷数均为偶数（B）质量数为奇数核电荷数为偶数（C）质量数为偶数核电荷数为奇数（D）质量数和核电荷数均为奇数7 质谱图中易产生 M-1 峰的化合物是( )（A）R-OH（B） R-COOH（C） R-O-R（D）R-COOR8 下列化合物易产生 M-18 离子的是( )（A）CH 3CH2CH2OH（B） CH3CH2CH2CHO（C） CH3 CH2 CH2 COOH（D）CH 3
3、 CH2CH2COOCH39 某化合物质谱图中，M：M+2=3：1，其可能结构是( )（A）CH 3CH2CH3（B） CH3CH2CH2Cl（C） CH3CH2CHCl2（D）CH 3CH2CCl310 PEG-20M 固定液适合分离的化合物是( )（A）烃类（B）醚类（C）醇类（D）酯类11 极性化合物可以采用的色谱方法是( )（A）反相分配色谱（B）正相分配色谱（C）离子交换色谱（D）凝胶色谱12 分离苯与环己烷的混合物应选用的固定液是( )（A）SQ（B） OV-1（C） DNP（D）Apiezon13 下列化合物在反相色谱中最先出柱的是( )（A）CHCOOH（B） CH3OH（C）
4、 CH3OCH2CH3（D）CH 3COOCH2 CH314 下列各色谱峰参数中，可用于定量的是( )（A）半峰宽（B）峰面积（C）峰宽（D）峰位15 TLC 中配制样品溶液，尽量避免使用的溶剂是( )（A）丙酮（B）甲醇（C）乙醇（D）水16 HPLC 扣使板高 H 增大的因素是( )（A）固定相粒度细（B）固定液配比大（C）色谱柱填充不坶（D）流动相流速低17 GC 中，塔板理论没能解释的问题是( )（A）色谱峰的形状（B）浓度极大点的位置（C）柱效（D）影响柱效的因素18 碱性 Al2O3 不适合分离的组分是( )（A）有机酸（B）生物碱（C）挥发油（D）皂甙19 TLC 分离生物碱时，
5、优先选择的吸附剂是( )（A）硅胶（B）碱性氧化铝（C）酸性氧化铝（D）活性炭20 下列各因素中引起涡流扩散的是( )（A）柱装填情况（B）载气流速（C）固定液厚度（D）载气的种类二、多项选择题下列各题的备选答案中，至少有一个是符合题意的，请选出所有符合题意的备选答案。21 以下颜色光中，两种为互补色的是( )（A）蓝色（B）紫色（C）红色（D）黄色（E）青蓝色22 下列检测器中，不属于高效液相色谱检测器的是( )（A）紫外检测器（B）氢火焰离子化检测器（C）荧光检测器（D）氮磷检测器（E）示差折光检测器23 反相色谱法中，增加非极性溶剂的比例时，组分的容量因子 k 与保留时间 tR 的变化为
6、( )（A）k 增大（B） k 减小（C） tR 增大（D）t R 减小（E）t R 不变24 化学键合固定相具备的特点有( )（A）固定液不易流失（B）选择性好（C）不适用于梯度洗脱（D）柱效高（E）易和组分形成氢键吸附25 液相色谱中影响色谱峰扩展的因素是( )（A）涡流扩散项（B）分子扩散项（C）传质阻抗项（D）柱压效应（E）纵向扩散项三、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。26 热导检测器用峰面积定量时，需注意的问题是_。27 消除边缘效应的方法是_；展开箱贴_的滤纸条；用狭小薄板，_。28 TLC 操作中，如果样品是水溶液，点样时易出现的情况是_。29 组分在固定相的浓
7、度愈大，其 Rf 值_。30 纸色谱减小展开剂的极性，组分的 R 厂将会_。31 薄层扫描法定量，若工作曲线存在截距，应采用的方法是_。32 吸附剂 Al2O3 增强活性的方法是_。33 TLC 分离极性组分，应选用_吸附剂，_展开剂。34 某化合物若能形成分子内氢键，则在硅胶吸附薄层上的 Rf 值将_。35 化合物 CHCH-CHCH-CH 3 在紫外光区产生的吸收带是 _带。36 紫外光谱中，一般来说，顺式异构体的 max 比反式异构体_。37 醚与醇 MS 的主要区别是醇易发生脱水重排，出现_峰。38 红外光谱中基频峰数小于基本振动数的主要原因是_和_。39 8 一羟基喹啉与 Mg2+络
8、合后，荧光_，其原因是_。40 化合物 CH3CH2OCH3 的 1H-NMR 偶合系统是 _。41 弯曲振动42 磁各向异性43 何谓正相色谱及反相色谱?在应用上有什么特点?44 何谓梯度洗脱? 它与气相色谱中的程序升温有何异同之处?45 简要说明气相色谱分析的基本原理。46 为什么 HPCE 的柱效高于 HPLC?47 请简述超高压液相色谱和常规高效液相色谱的区别。48 请简述加压毛细管电色谱原理及应用。49 请简述 LC-MS 中 SIM、MRM 技术。50 在气相色谱分析中为了测定以下组分，宜选用哪种检测器?并简述原因。(1)中药材中含氯农药残留量；(2)有机溶剂中微量水的测定；(3)
9、中成药制剂中乙醇残留量；(4)中药材中微量硫化物。51 2002 年诺贝尔化学奖授予美国科学家 John B.Fenn、日本科学家 Koichi Tanaka和瑞士科学家 Kurt Wnthrich，以表彰他们发明了对生物大分子进行识别和结构分析的方法。请简述他们的主要贡献。52 今有一含石吊兰素样品，样重 01003g，加溶剂稀释至 1000ml，吸取1000ml，稀释成 1000ml，再吸取 500ml，稀释成 5000ml，置 1cm 比色皿中，在 286nm 波长处测得吸光度 A=0656。已知石吊兰素 286nm 处的E1cm1 =682，计算样品中石吊兰素的百分含量。53 GC 柱
10、长 050m，测得某组分的 tR=150min，W 1/2=010min，计算理论塔板数及塔板高度(以两位有效数字表示)。54 测定某样品中 NaCl 的百分含量，得到下列 9 个分析结果：856，858，858，858，863，864，855，868，863。已知该样品中 NaCl 的含量的标准值为 858，问该方法是否可靠 (采用 95置信度)?( 当置信度为 95时，n=9 时，t 表 =231)55 食用肉中蛋白质含量的测定，是将按下法测得 N 的质量分数乘以因数 625 即得结果。精密称取 2000 g 食用肉试样用浓硫酸(汞为催化剂)煮解，直至存在的氮完全转化为硫酸铵。再用过量的
11、NaOH 处理，放出的 NHs 吸收于 5000ml H2SO4(100ml 相当于 001860g Na 2O)中。过量的酸需要用2880mlNaOH(100ml 相当于 01266g 邻苯二甲酸氢钾)返滴定。计算食用肉中蛋白质的质量分数。(M 邻苯二甲酸氢钾(KHP) =20422，M Na2O=6200)56 某未知化合物各谱图如图 152931，试确定分子式，并推测此化合物的结构。57 某复方中药注射液由 A、B 两味中药精制而成。 A 中主要含有效成分为：现需要对其进行 HPLC-UV 含量分析，请设计实验方案(包括流动相、固定相选择及方法学研究)。58 请用三种光谱法区别化合物乙苯
12、和对二甲苯(请注明方法和区别要点)。59 某化合物的 NMR、IR、MS 图谱如图 1532 3 5，试推测该化合物的结构并说明理由。仪器分析模拟试卷 9 答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 【正确答案】 D2 【正确答案】 B3 【正确答案】 D4 【正确答案】 B5 【正确答案】 D6 【正确答案】 A7 【正确答案】 B8 【正确答案】 A9 【正确答案】 B10 【正确答案】 C11 【正确答案】 B12 【正确答案】 C13 【正确答案】 A14 【正确答案】 B15 【正确答案】 D16 【正确答案】 C17 【正确答案】 D18 【正确答案】
13、A19 【正确答案】 B20 【正确答案】 A二、多项选择题下列各题的备选答案中，至少有一个是符合题意的，请选出所有符合题意的备选答案。21 【正确答案】 A,D22 【正确答案】 B,D23 【正确答案】 B,D24 【正确答案】 A,B,D25 【正确答案】 A,C,D三、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。26 【正确答案】 保持流速恒定27 【正确答案】 预饱和；浸湿展开剂；只点 23 个点28 【正确答案】 斑点难以挥干，发生扩散29 【正确答案】 愈小30 【正确答案】 减小31 【正确答案】 外标两点法32 【正确答案】 除水33 【正确答案】 极性；非极性34 【
14、正确答案】 增大35 【正确答案】 K36 【正确答案】 短37 【正确答案】 M-1838 【正确答案】 红外非活性振动；简并39 【正确答案】 增强；共轭共平面40 【正确答案】 A 3 M2 X341 【正确答案】 弯曲振动：原子间键角发生周期性变化的一种振动，即原子垂直于价键方向的运动。42 【正确答案】 磁各向异性：化学键在外磁场作用下，环电流所产生的感应磁场，其强度和方向在化学键周围具各向异性，使在分子中所处空间位置不同的质子，受到的屏蔽作用不同的现象。43 【正确答案】 在色谱法中，流动相的极性小于固定液的极性，称为正相色谱；在色谱法中，流动相的极性大于固定液的极性，称为反相色谱
15、。在应用上，正相色谱主要用于分离极性物质；反相色谱主要用于分离弱极性或非极性物质。44 【正确答案】 在一个分析周期内，按一定程序不断改变流动相的组成或浓度配比，称为梯度洗脱，是改进液相色谱分离的重要手段。梯度洗脱与气相色谱中的程序升温类似，但是前者连续改变的是流动相的极性、pH 或离子强度，而后者改变的温度。程序升温也是改进气相色谱分离的重要手段。45 【正确答案】 气相色谱是根据组分与固定相与流动相的作用不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发(气液色谱)，或吸附、解吸过程，由于在两相间分配系数不同而使混合物各组分相互分离，然后进入检测器进行检测。46 【正确答案】 (1
16、)流形不同，HPCE 是电渗流的流形平流，塞式流动 (谱带展宽很小)； HPLC 中的溶液流动为层流，抛物线流型， (引起谱带展宽较大)。(2)HPCE 无涡流扩散项与传质阻抗项。47 【正确答案】 超高压液相色谱和常规高效液相色谱的主要不同：(1)采用 17m 的填料，使板高一流速曲线接近与横轴平行的直线，使最佳流速范围更宽。(2)超高压液相色谱柱固定相的粒径小，柱压高，柱效为一般高效液相色谱柱的 3倍以上。(3)需用超高压输液泵输送，是普通高效液相色谱输液泵压的 25 倍以上。(4)由于超高压液相色谱峰容量大，需要高速检测器，为降低峰扩散，高速检测器的池体积是一般高效液相色谱流通池池体积的
17、 120，而光程与一般高效液相色谱流通池一致。48 【正确答案】 加压毛细管电色谱是近年发展起来的一种新型微分离分析技术，它整合了毛细管电泳与液相色谱的优点，通过在填充有 HPLC 填料的毛细管电色谱柱两端施加高压直流电场，样品在毛细管色谱柱中的保留行为同时受到电渗流及其在流动相与固定相之问分配系数的影响，大大提高了样品分离能力，在双重分离机制的作用下，pCEC 对于被分离样品细微之处的分辨能力得到了极大的提高。代表了分析学界高效微分离的趋势，尤其适用于复杂生物及化学体系的研究。49 【正确答案】 SIM 即选择离子监测技术，是由全扫描质谱中提取一种质量的离子得到的色谱图，也称质量色谱图(或提
18、取离子色谱图)。这种扫描方式是只对选定的离子进行检测，而其他离子不被记录。它的最大优点一是对离子进行选择性检测，只记录特征的、感兴趣的离子，不相关的，干扰离子统统被排除，二是选定离子的检测灵敏度大大提高。MRM 技术，分析样品时，第一级质谱选定 m1，经碰撞活化后，第二级质谱选定 m2(特征离子)。只有同时具有 m1 和 m2 特征质量的离子才被记录。此方法适用于待测组分合量低，体系组分复杂且干扰严重的样品分析。比如人体药物代谢研究，血样、尿样中违禁药品检验等。50 【正确答案】 (1)中药材中含氯农药残留量选用电子捕获检测器，因为根据检测机制电子捕获检测器对含有电负性化合物有高的灵敏度。残留
19、含氯农药是含有电负性化合物，选用电子捕获检测器。(2)有机溶剂中微量水选用热导池检测器检测，因为热导池检测器是通用型检测器，只要有导热能力的组分均可测定，故可测定微量水。(3)中成药制剂中乙醇残留量可用氢火焰离子化检测器，因为氢火焰离子化检测器对含 C、H 元素的有机化合物有高的响应信号。(4)中药材中微量硫化物选用火焰光度检测器，因为火焰光度检测器是只对硫、磷有响应信号，而且灵敏度高。51 【正确答案】 Fenn 和 Tanaka 的贡献在于开发出了对生物大分子进行质谱分析的“软解吸附作用电离法 ”，Wathrich 的贡献是开发出了用来确定溶液中生物大分子三维结构的核磁共振技术。他们三人的
20、这些研究成果对于研究包括蛋白质在内的大分子具有“革命性的 ”意义。质谱分析以前只用于小分子的分析研究。现在，由于Fenn 和 Tanaka 的发明，质谱分析也可以用于生物大分子的分析研究。同时，Tanaka 还发明了另一种可以造成蛋白质自由盘旋的技术软激光解吸附作用技术。研究人员可以用这种技术把取样击成许多小块，迫使分子释放出来。Wnthrich的研究成果：他在 20 世纪 80 年代初把核磁共振技术用于对蛋白质的分析研究，成功地发明了一种可以系统地分配蛋白分子中某些固定点的方法，还发现了可以确定这些固定点距离的原理。使用这些距离，他可以计算出蛋白质的三维结构。52 【正确答案】 53 【正确
21、答案】 54 【正确答案】 55 【正确答案】 蛋白质=N6 25=531956 【正确答案】 (1)确定分子量和分子式 MS：分子离子峰为152，M：M+2=1：1，可推测分子中含有一个溴，相对分子量为偶数，可知分子中不存在奇数个氮原子。 1HNMR 谱：从低场到高场各组峰的积分曲线高度比为1：2：2，因此推测分子中存在 5 个氢原子(H)。IR 谱：3000cm -1 处有一宽峰说明存在羟基(一 0H)，1709cm 1 处有一个强峰说明存在羰基，而 1HNMR 谱图中在1180 有一单质子峰应对应羧基 (一 COOH)中的氢原子，因此可推测分子中含有羧基( COOH)，即分子中含有 2
22、个氧原子。综合上述推断分子中所含的 C 原子数目为：(1 52579162)12=3 所以推断分子式为 C3H5O2Br。(2) 计算不饱和度：(3)结构的推测： 1HNMR 谱：2 8 7 和 37 6 处有两个分别对应两个质子的三重峰，可能对应两个相连的亚甲基(一 CH2CH2 一)。28 7 对应的亚甲基可能与羧基相连；而 37 6 对应的亚甲基可能与杂原子 Br 相连。综合上述分析可以推断未知物分子结构为：BrCH 2 一 CH2 一 COOH(4)验证：MS谱图中碎片离子峰 mz 107 为分子失去一个羧基(一 COOH)得到；而 mz 73 为分子失去溴(Br) 得到。因此可以确定
23、未知物的分子结构为：BrCH 2CH2 一 COOH57 【正确答案】 固定相选用 C18 柱；流动相采用含酸的甲醇一水体系，根据分离情况确定理想的色谱分离条件后进行如下方法学考察： (1)阴性样品，即缺 A 中药的样品考察测定方法的专属性。 (2)线性关系考察确定被测定物质浓度与信号间成正比关系的范围。 (3)精密度试验包含重复性、中间精密度和重现性。(4)稳定性 考察样品中待测成分稳定不变的时间。 (5)加样回收试验考察测定方法的准确程度。 最后采用外标法进行样品测定，计算含量。58 【正确答案】 (1)IR ：乙苯，单取代 770730cm 一 1 极强；710695cm 一 1 强；对
24、二甲苯，对双取代 860800cm 一 1 极强；730690cm 一 1 弱。 (2) 1HNMR：乙苯 7(5H)，115 三重峰(3H) ，2437 四重峰(2H)；对二甲苯 7(4H)，23(6H) (3) 13C-NMR：乙苯 1442、1284、1279、1257、289、1 56；对二甲苯 1347 、1289、209。59 【正确答案】 (1)质谱图 mz154 为分子离子峰， 156 为同位素离子峰(M+2)，M：(M+2)的峰高比 3：1，mz139 与 141 也是 3：1，可以确定未知物的分子式含有 1 个氯。mz39、51 及 77 为苯环特征碎片离子，m z43 为
25、乙酰基(CH 3CO+)特征峰，说明未知物可能含氯和苯环及 CH3CO-的酮类化合物。H 原子数=154 12816=7，未知物分子式可能为 C8H7OCl。=(2+828)2=5。(2)IR：1687cm 一 1 显示有羰基，3041、3006cm 一 1 是苯环上氢的伸缩振动峰，1 572、1488cm 一 1 为苯环骨架伸缩振动峰，829cm 一 1 为对二取代苯的特征峰。(3)1HNMR：2 58 为甲基氢，与 743788 为苯环氢。(4) 13C-NMR：有六组峰，1965 为羰基碳， 264 甲基碳信号，1297、1288 信号明显强于其他碳信号，推测为对称碳原子所对应的吸收峰。(5)综合以上信息，该化合物结构为(6)验证：mz139(Cl C6H4 一 CO+)，m z111(Cl 一C6H5+)。
