《现代食品检测技术》习题及参考答案

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1、 现代食品检测技术 习题及参考答案 赵杰文、孙宗保、邹小波、徐斌 编写 江苏大学食品与生物工程学院 2006 年 6 月 第二章 紫外-可见分光光度法 第二章 紫外-可见分光光度法 1有机化合物分子中电子跃迁产生的吸收带有哪几种类型？各有什么特点？在分析上较有实际应用的有哪几种类型？ 2无机化合物分子中电子跃迁产生的吸收带有哪几种类型？何谓配位场跃迁？请举例加以说明。 3采用什么方法可以区别 n*和 *跃迁类型？ 4何谓朗伯比耳定律(光吸收定律)?数学表达式及各物理量的意义如何？引起吸收定律偏离的原因是什么? 5试比较紫外可见分光光度计与原子吸收分光光度计的结构及各主要部件作用的异同点。 6某

2、化合物的为 305nm，而为 307nm。试问：引起该吸收的是 n*还是 *跃迁？ 6答案：答案：为 *跃迁引起的吸收带 7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) (c) (d) 7答案：答案：d c a b 8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()NH3配离子； (2) 红色的 Fe()CNS配离子； (3) Ti()溶液中加入 H2O2形成黄色的配离子。 8答案：答案：(1)黄色；（2）蓝绿色；（3）蓝色 9 1.00103molL1的 K2Cr2O7溶液及 1.00104 molL1的 KMnO4溶液在 450nm

3、 波长处的吸光度分别为 0.200 及 0， 而在 530nm 波长处的吸光度分别为 0.050 及 0.420。 今测得两者混合溶液在 450nm 和 530nm 波长处的吸光度为 0.380 和 0.710。试计算该混合溶液中 K2Cr2O7和 KMnO4浓度。（吸收池厚度为 10.0mm)。 9答案：答案： 10已知某物质浓度为 1.00104molL1，1.50104Lmol1cm1，问用 1.0cm 吸收池测定时，吸光度多少？若仪器测量透射比的不确定度 T0.005，测定的相对测定误差为多少？若用示差光度法测量，控制该溶液的吸光度为 0.700，问透射比标尺放大几倍？应以多大浓度的溶

4、液作为参比溶液？这时浓度测量的相对误差为多少？ 10答案答案：1.50；4.58%；6.31 倍；0.726%。 11硝基4氯酚于 0.01 molL1HCl 溶液中几乎不电离，在 427nm 波长处，用 1cm 吸收池测得吸光度为 0.062。于 0.01 molL1NaOH 溶液中几乎完全电离，在同样条件下测得吸光度为 0.855。在 pH6.22 缓冲溶液中测得吸光度为 0.356。计算该化合物的电离常数。 11答案：答案：。 12用分光光度法测定甲基红指示剂的酸式离解常数，同浓度的指示剂，在不同 pH 值下用1cm 吸收池得如下数据。试用计算法及作图法求甲基红的解离常数(在测定波长下，

5、仅酸式指示剂有吸收)。 缓冲溶液 pH 2.30 3.00 4.004.405.00 5.70 6.30 7.00 8.00 A531nm 1.38 1.36 1.271.150.7660.2790.0810.017 0.002 12答案：答案：。 13已知亚异丙基丙酮(CH3)2C=CHCOCH3在各种溶剂中近紫外光谱特征下： 溶剂 环己烷 乙醇 甲醇 水 max/nm 335 320 312 300 max 25 63 63 112 试问：该吸收带是由哪一电子跃迁类型产生的？该化合物与各极性溶剂形成氧键的强度多少？(以 KJmol1表示) 13答案答案：乙醇，17.18；甲醇，26.34；

6、水，41.59。 14已知丙酮的正己烷溶液的两个吸收峰 138nm 和 279nm 分别属于 *跃迁和 n*跃迁，试计算 、n、*轨道间的能量差，并分别以电子伏特（ev） ，焦耳（J）表示。 答案：答案： 解：对于 *跃迁，1138nm1.38107m 则 CC/1=3108/1.38107=2.171015s-1 则 E=hv=6.6210-342.171015=1.4410-18J E=hv=4.13610152.1710158.98ev 对于 n*跃迁，2279nm2.79107m 则 CC/1=3108/2.79107=1.081015s-1 则 E=hv=6.6210-341.081

7、015=7.1210-19J E=hv=4.13610151.0810154.47ev 答：*跃迁的能量差为 1.4410-18J，合 8.98ev；n*跃迁的能量差为 7.1210-19J，合 4.47ev。 第三章 红外分光光度法 第三章 红外分光光度法 1试述分子产生红外吸收的条件。 2影响化学键伸缩振动频率的直接因素是什么？伸缩振动频率（或波数）的数学表示式如何？ 3何谓基频、倍频和组频？比较它们在分析上的重要性。 4红外吸收光谱的区域和波段如何划分？试比较说明各区域在分析上的重要性。 5选择红外光谱分析用的溶剂应注意些什么？ 6何谓红外吸收光谱的三要素？试比较三者在分析上的重要性？

8、7指出下列振动是否具有红外活性？ （1） 中的 C-C 伸缩振动 （2）中的 C-C 伸缩振动 （3） （4）（5） （6）（7） （8）7答案答案：(2)、(4)、(7)为红外活性，其余为非红外活性。 8CO 的红外吸收光谱在 2170cm-1处有一振动吸收峰。试求 CO 键的力常数。 8答案答案：根据K c21=则 2)2(cK =其中23 2121 1002. 0)1612(1612 )(+=+=Lmmmm =1.141023g=1.141026Kg 则2)2(cK =(23.1431082.17105)21.141026 =1905N/m =19.05N/cm 答：CO 键的力常数 1

9、9.05 N /cm。 9指出下列各种振动形式中，哪些是红外活性振动，哪些是非红外活性振动。 分子结构 振动形式 （1） CH3CH3 （CC） （2） CH3CCl3 （CC） （3） SO2 s,as （4） H2CCH2 (a) (CH)CHHCHH(b) (CH)CHHCHH(c) W(CH) CHHCHH+(d)(CH) CHHCHH-+-9答案答案：只有发生使偶极矩有变化的振动才能吸收红外辐射，即才是红外活性的，否则为红外非活性的。 也即只有不对称的振动形式才是红外活性的， 对称的振动则为红外非活性的。因此，上述结构中： 红外活性振动有： （2）CH3CCl3 （CC） （3）SO

10、2 as （4）H2CCH2 中的(a) (CH)、(d)(CH)， （3）SO2 s（伸缩振动） (c) W(CH) 红外非活性的有：(a) CH3CH3 (CH) 4）H2CCH2 中的(b) (CH) 10OH 和 O是同分异构体，试分析两者红外光谱的差异。 10答案答案：由于OH 中含有一个OH 基团，因此在红外光谱中有一强吸收峰在37003100cm-1，且此分子中含有一个 C=C 双键，因此在 16801620cm-1也有一较弱的吸收峰。 OH 红外光谱中有 2 个特征峰，而O 中只含有一个 C=O 特征官能团，因此反映在红外光谱中则在 18501600cm-1有一强吸收峰，即O

11、的红外光谱只有一个特征吸收峰 11化合物的分子式为 C3H6O2，红外光谱如 411 所示。解析该化合物的结构。 11答案答案：由于化合物的分子式 C3H6O2符合通式 CnH2nO2，根据我们所学知识可初步判断此化合物为酸或者酯。 由于谱带在 1730cm-1处有一强吸收峰，此处落于 C=O 的 18501600cm-1的振动区间，因此可判断改化合物含有 C=O 官能团。1730cm-1处的吸收峰表明此物质为饱和酯峰。 图表在 13001000cm-1范围内也有一系列特征吸收峰， 特别在 1200cm-1处有一强吸收峰，符合 CO 的振动范围，因此可判断改化合物含有 CO 键。 图谱中在 2

12、820，2720cm-1处含有吸收峰，符合CH3,CH2对称伸缩范围，因此可判断化合物中含有CH3基团和CH2基团。 综上所述，此化合物的结构式应为：COH3COH2 CCH3 第四章 原子吸收分光光度法 第四章 原子吸收分光光度法 1.1. 表征谱线轮廓的物理量是哪些？引起谱线变宽的主要因素有哪些？ 2.2. 原子吸收光谱法定量分析的基本关系式是什么？原子吸收的测量为什么要用锐线光源？ 3.3. 原子吸收光谱法最常用的锐线光源是什么？其结构、工作原理及最主要的工作条件是什么？ 4.4. 试比较火焰原子化系统及石墨炉原子化器的构造、工作流程及特点，并分析石墨炉原子化法的检测限比火焰原子化法低的

13、原因。 5.5. 原子吸收光谱法中的背景干扰是如何产生的？如何加以校正？ 6.6. 说明用氘灯法校正背景干扰的原理，该法尚存在什么问题？ 7答案 7答案 8答案 8答案 9. 用原子吸收光谱法测定试样中的 Tl，使用丙烷氧气火焰，其温度为 2800K，分析线为377.6nm，它是由 6P1电子跃迁至 7S1产生的。试问火焰中 Tl 原子的激发态和基态数之比是多少？ 9.答案：答案：。 10测定血浆中 Li 的浓度，将两份均为 0.500mL 血浆分别加入到 5.00mL 水中，然后向第二份溶液加入 20.0L 0.0500mol/L 的 LiCl 标准溶液。在原子吸收分光光度计上测得读数分别为

14、 0.230 和 0.680，求此血浆中 Li 得浓度（以 g/mL Li 表示） 10答案：答案：7.08g/mL。 11用原子吸收光谱法测定水样中 Co 的浓度。分别吸取水样 10.0mL 于 50mL 容量瓶中，然后向各容量瓶中加入不同体积的 6.00g/mL Co 标准溶液，并稀释至刻度，在同样条件下测定吸光度，由下表数据用作图法求得水样中 Co 的浓度。 溶液数 水样体积/mLCo 标液体积/mL稀释最后体积/mL吸光度 1 2 3 4 5 6 0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 0 0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 50.0 50.0 50.0

15、 50.0 50.0 0.042 0.201 0.292 0.378 0.467 0.554 11答案：答案：10.9g/mL。 12用原子吸收光谱分析法测定铅含量时，以 0.1g/mL 质量浓度的铅标准溶液测得吸光度为 0.24，连续 11 次测得空白值的标准偏差为 0.012，试计算其检出限。 12答案：答案：依题意得：铅的相对检出限 D=s3/A=0.130.012/0.24=0.015g/mL 答：其检出限为 0.015g/mL 第五章 核磁共振法 第五章 核磁共振法 1试述产生核磁共振的条件是什么？ 2什么是化学位移？它是如何产生的？影响化学位移的因素有哪些？为什么乙烯质子的化学位移比乙炔质子大？