仪器分析答案——重点题目解答 开卷必备 考试 复习 材料

正相色谱柱和反向色谱柱是如何界定的，各适合哪类物质的分离？（问答题）

根据固定相和流动相的极性来判定的。固定相为极性，流动相为非极性的色谱体系，称为正相分配色谱（色谱柱称正相色谱柱）。适合极性化合物的分离，极性小的组分先流出，极性大的组分后流出；反之流动相的极性大于固定液的极性，则称为反相分配色谱（色谱柱称反相色谱柱），适合于非极性化合物的分离，极性大的组分先流出，极性小的组分后流出。

不同极性物质，在正相，反相色谱中流出的顺序（选择题）

常用溶剂的极性顺序：

水(最大) > 甲酰胺> 乙腈> 甲醇> 乙醇> 丙醇> 丙酮>二氧六环> 四氢呋喃> 甲乙酮> 正丁醇> 乙酸乙酯> 乙醚> 异丙醚> 二氯甲烷>氯仿>溴乙烷>苯>四氯化碳>二硫化碳>环己烷>己烷>煤油(最小)

色谱柱分离度的影响因素（选择题）：柱长、保留时间、峰宽度的影响、柱内径、柱温

原子化器的作用（填空题）

原子化系统的作用就是将离子态或配合物形式的待测元素转变为原子态蒸气。或将试样中离子转变为

原子态蒸气。

根据燃气和助燃气的比例不同（原子吸收分光光度法）可将火焰分为哪几类？（填空题）

化学计量火焰、富燃火焰（还原性火焰）、贫燃火焰（氧化焰）

火焰的结构可分为哪几个区，温度最高的是哪个区，哪个是原子化的主要区？

干燥区、蒸发区、原子化区（温度最高）、电离化合区（次高）

荧光光谱的主要特征

1.斯托克位移：分子的荧光发射波长总比激发光谱的长，其原因是激发与发射之间产生了能量消耗，即位于激发态时，受激分子通过震动驰豫消耗了部分能量，同时溶剂分子与受激分子的碰撞也会失去部分能量，产生斯托克位移现象。

2.发射光谱的波长与激发波长无关。

3.镜像规则：荧光发射光谱与它的激发光谱形成镜像对称关系。

分子产生荧光必须具备的条件（选择题）

1.具有合适的结构。荧光分子通常为含有苯环或稠环的刚性结构有机分子，苯环越多荧光越强。

2.具有一定的荧光量子产率。物质被激发后，即能通过发射荧光回到基态，也可以无辐射去激发回到

基态，因此需要用荧光产率来衡量荧光物质的发光能力。

紫外--可见光区，紫外光谱测试范围？P250

1.紫外--可见光区：100 ~ 800 nm

远紫外区：100 ~ 200 nm；近紫外区（石英紫外）：200 ~ 400 nm；可见光区：400 ~ 800 nm。

2. 紫外--可见分光光度计波长范围：180~1000nm。

近紫外区：180~380nm；可见光区：380~1000nm，红外光区：750~10000nm

朗伯-比尔定律（光吸收定律）：当一束单色光通过介质时，光被介质吸收的比例正比于吸收光的分子

数目，而与入射光强度无关。A＝-lg（I/I0)= - lg T =κ c l ; I透射光强度，I0 为入射光强度；T为透过

率；A:吸光度；l：液层厚度；c：溶液摩尔浓度；k摩尔吸光度。

1.发色团：在紫外光谱中，发色团并非一定有颜色，在近紫外和可见区域有特征吸收的基团。

2.助色团：具有非键电子n的基团，本身在紫外和可见光区无吸收；至少有一对能与π电子相互作用

的n电子；相当于共轭体系(ΔΕ)，使发色团λmax（红移）；

三、红外光谱

红外光谱图的主要参数，横纵坐标的含义P278

纵坐标为吸光度（A）或红外光通过试样的透射比（T）。

横坐标为红外光的波长λ （μm ）和波数σ（cm-1 ）。

σ=ν（频率）/c=1/λ；f=c/λ

红外光谱的特征振动区P 284

基团特征频率区：4000 ~ 1300 cm-1

指纹区：1300 ~ 400 cm-1

（1）—OH 3650 ~ 3200 cm-1

（2）C=O，羰基（1850 ~ 1600 cm-1 ）；醛类：1725；酮类：1710~1713.，脂类：1735

（3）CH3对称变形振动：~1380 cm-1 ，判断甲基是否存在。

（4）C–O的伸缩振动：1000 ~1300 cm-1 ，该区最强，易识别。

甲基不对称变形振动和对称变形镇定分别在1460和1380产生吸收峰；

C-O-C对称振动出现在900~1000；固体试样测试方法有哪些，最常用的是哪一种？压片法、石蜡糊法、薄膜法

红外与拉曼拉曼光谱的异同？P320

1．拉曼光谱的常规范围是40 ~4000 cm-1，一台拉曼光谱仪包括完整的振动频率范围；红外光谱包括近中远范围，几台仪器或一台仪器几次扫描才能完成整个记录。

2．红外光谱可用于任何状态的试样（固、液、气），但对于水溶液、单晶和聚合物的测量师比较困难的；拉曼光谱几乎可以不必特别制样处理就可以对固、液、气样进行分析。

3．红外光谱一般不能用水作溶剂，（因为红外池窗片都是金属卤化物，大多溶于水且水本身有红外吸收）。水的拉曼散射极弱，故水是拉曼光谱的优良溶剂。

4．拉曼光谱可用普通的玻璃毛细管作试样池（或石英池），拉曼散射光能全部透过玻璃，而红外光谱的试样池需要特殊材料做成。

5．对于极性非对称分子，通过红外光谱可以获得不少分子结构的信息，但对于具有非极性集团的对称分子，拉曼光谱则能发挥更大作用。

6．机理：红外光谱是直接观察试样分子对辐射能量的吸收引起的振动跃迁情况；拉曼光谱则是依据分子对单色光的散射引起的拉曼效应，间接观察振动跃迁。

同：1.红外光谱与拉曼光谱同属于分子光谱范畴，在化学领域中的研究对象大致相同

2.都与分子的振动有关，反映分子振动能级和转动能级的变化

化学位移的标准

相对标准：四甲基硅烷Si(CH3)4 （TMS）（内标）位移常数：δTMS=0

为什么用TMS作为基准?

a. 12个氢处于完全相同的化学环境，只产生一个尖峰；

b. 屏蔽强烈，位移最大，与有机物中质子峰不重叠；

c. 化学惰性，易溶于有机溶剂，沸点低，易回收。

d．化学性能稳定

★试题：化学位移的影响因素（选、填、问）H化学位移怎么变？P338（细看第一、二项）

在有机化合物中，各种氢核周围的电子云密度不同（结构中不同位置）共振频率有差异，即引起共振吸收峰的位移，这种现象称为化学位移。

1.电负性--去屏蔽效应：与质子相连元素的电负性越强，吸电子作用越强，价电子偏离质子，屏蔽作用减

弱，信号峰在低场出现。

磁各向异性效应：磁各向异性是指质子在分子中所处的空间位置不同，屏蔽作用不同的现象。（苯环、单键、双键、三键）

2.氢键效应：形成氢键后1H核屏蔽作用减少，属于去屏蔽效应。

3.空间效应：去屏蔽效应

化学等价：若分子中两个相同原子（或两个相同基团）处于相同的化学环境，其化学位移相同，它们是化学等价的。

化学不等价例子：

⑴对映异构体：在手性溶剂中：两个CH3化学不等价。反之，在非手性溶剂中，等价。

⑵固定在环上CH2的两个氢化学不等价。

⑶单键不能快速旋转，则连于同一原子上的两个相同基团化学不等价。

⑷与手性碳相连的CH2的两个氢化学不等价。

磁等价：分子中相同种类的核（或相同基团），不仅化学位移相同，而且还以相同的偶合常数与分子中其他的核相偶合，只表现一个偶合常数，这类核称为磁等价的核。

两核（或基团）磁等价条件：

① 化学等价（化学位移相同）；②对组外任一个核具有相同的偶合常数。

磁等价一定是化学等价的，但化学等价的核不一定磁等价！

★试题：峰

（1）峰的数目：标志分子中磁不等性质子的种类，多少种；

（2）峰的强度(面积)：每类质子的数目(相对)，多少个；

（3）峰的位移( )：每类质子所处的化学环境，位置；

（4）峰的裂分数：相邻碳原子上质子数；

（5）偶合常数(J)：确定化合物构型。

一级谱特点：裂分峰数符合n+1规律，相邻的核为磁等价即只有一个偶合常数J；若相邻n个核，n1个核偶合常数为J1，n2个核偶合常数为J2，n= n1+ n2则裂分峰数为（n1+1)( n2+1)。

分子离子峰：在离子源中有机化合物分子失去一个电子所形成的离子叫分子离子，分子离子形成的峰为分子离子峰。

判断方法：1.一定是质谱中质量数最大的峰，在质谱的最右端；2.一定是奇电子离子（OE+）；3.有合理的质量丢失，即比分子离子小4~14及20~25个质量单位处，不应有离子峰出现，否则不是分子离子峰；应符合氮规则：奇数个N，相对原子质量为奇数，偶数个N，则为偶数。完全符合四项判断，则可能为分子离子峰，有一项不符合，则肯定不是分子离子峰。

谱图解析步骤PPT5.3核磁共振氢谱47章

①由分子式求不饱和度；②由积分曲线求1H核的相对数目；③解析各基团；活泼氢D2O交换，解析消失的信号；由化学位移，偶合常数和峰数目用一级谱解析；参考IR，UV，MS和其它数据推断结构；得出结论，验证结构。

1)计算饱和度：U=（6*2+2-10）/2=0

2)确定所含的化学键或基团，即峰归属

1.2975,2959处出现峰，是—CH2—或—CH3的C—H伸缩振动峰

2.1468处出现峰，是CH3的C—H不对称变形振动和CH2剪式振动的叠合。

3.1380处出现峰，是CH3的C—H对称变形振动，甲级特征

4.1167处出现峰，是可能是C—O—C伸缩振动。

5.出现七重峰和2重峰，质子数比例为1：6，则有偶合情况且为CH3—CH—

CH3

3)可能的结构CH3—CH—O—CH—CH3

CH3 CH3