第二章紫外可见分光光度法答案.docx

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第二章紫外可见分光光度法答案

第二章紫外•可见分光光度法

、选择题

1物质的紫外■可见吸收光谱的产生是由于（B）

A.原子核内层电子的跃迁

C.分子的振动

2紫外■可见吸收光谱主要决定于

A.原子核外层电子能级间的跃迁

C.分子的电子结构

3分子运动包括有电子相对原子核的运动

动（E转动）这三种运动的能量大小顺序为

A.E电子＞E振动〉E转动

B.原子核外层电子的跃迁

D.分子的转动

B.分子的振动、转动能级的跃迁

D.原子的电子结构

E电了•）、核间相对位移的振动（E振动）和转

B.E电了〉E转动〉E振动

C.E转动〉E电了〉E振动D.E振动＞E转动＞E电子

4符合朗伯•比尔定律的一有色溶液，当有色物质的浓度增加时，最大吸收波长和吸光

度分别是（C）

A.

B.减少、不变

D.不变、减少

增加、不变

C.不变、增加

5吸光度与透射比的矢系是（B）

A.A一

T

C.A=IgT

6一有色溶液符合比尔定律，当浓度为

c时‘透射比为T。

若浓度增大一倍时，透光

率的对数为（D）

A.2ToB，AT°C.D.2lgTo

7相同质量的F0和Cd2+各用一种显色剂在相同体积溶液中显色，用分光光度法测定,

前者用2cm比色皿，后者用1cm比色皿，测得的吸光度值相同，则两者配合物的摩尔吸光系数为（C）

已知:

Ar（Fe）=55.85'Ar（Cd）=112.4

A.入射光强度

C.配合物的稳定性

9以下说法正确的是（A）

A.吸光度A随浓度增大而增大

C.透光率T随浓度增大而增大

10下列表述中的错误是（A）

A.比色法又称分光光度法

B.

B.比色皿厚度

D.配合物的浓度

B.摩尔吸光系数随浓度增大而增大

D.透光率T随比色皿加厚而增大

透射光与吸收光互为补色光，黄色和蓝色互为补色光

C.公式Alg仏be中，称为摩尔吸光系数‘其数值愈大‘反应愈灵敏

I

D.吸收峰随浓度增加而增大，但最大吸收波长不变

11吸光光度分析中比较适宜的吸光度范围是（C）

A.0.1〜0.5B.0.1〜1.2C.0.2〜0.8D.0.2〜1.5

12若显色剂无色，而被测溶液中存在其它有色离子干扰，在分光光度法分析中，应采用的参

比溶液是（D）

A.蒸馆水B.显色剂

D.

C.试剂空白溶液

不加显色剂的被测溶液

13采用差示吸光光度法测定高含量组分时，选用的参比溶液的浓度

Cs与待测溶液浓

度Cx的矢系是（D）

15下列因素对朗伯•比尔定律不产生偏差的是（A）

A.改变吸收光程长度B..溶质的离解作用

、填空题

1吸光光度法进行定量分析的依据是朗伯•比耳定律，用公式表示为A=

sbc，式中各项符号各表示：

A为吸光度，b为吸收介质厚度，为摩尔吸光系数，c

为吸光物质的浓度。

2一有色溶液对某波长光的吸收遵守比尔定律。

当选用2.0cm的比色皿时，测得透光

率为T,若改用1.0cm的吸收池，则透光率应为T22。

3一有色溶液符合朗伯比尔定律，当使用1cm比色皿进行测量时，测得透光率为80%，若使用5cm的比色皿，其透光率为32.7%。

4朗伯■比尔定律的吸光系数（a）和摩尔吸光系数（9值的单位各是L?

・crrr和L?

10有色溶剂对光有选择性的吸收，为了使测定结果有较高的灵敏度，测定时选择吸收

的波长应在山空-处，有时选择肩峰为测量波长是因为在加ax处有吸收干扰

三、问答题

1浓度为3.0104mol?

L'1的KMnO4和K262O7溶液，分别在0.5mol?

L1的H2SO4和0.5mol?

U1的H3PO4介质中，用1.00cm吸收池绘制光吸收曲线如图所示，

300400500600入/

根据吸收曲线的形状回答下列问题：

（实线表示KmnO4,虚线表示K2Cr2O7）

（1）已知KMnO4在max为520nm、550nm处的的吸光度A=0.74，计算对应的。

（2）当改变KMnO4的浓度时，吸收曲线有何变化？

为什么？

少？

⑶若在KMnO4和K2Cr2O7的混合溶液中测定KMnO4的浓度，应选择的工作波长是多

⑷若在KMnO4和K262O7的混合溶液中测定©6207的浓度，可采用什么方法

答：

（1）已知在520nm和550nm处KMnO4的A=0.74，所以

be2.5103/Lmol-1cm-1\

520550'丿

对于一特定化合物，其吸收曲线是一特征曲线，当KMnO4浓度改变时，吸收曲线

无变化，其最大吸收波长max仍为520nm和550nm,但对应的吸光度值A有变化，浓度

增大，A值增大，浓度减小，A值减小。

（3）应选550为好，此时KaCr207无干扰。

（4）①联立方程式法：

先由纯KMnO4和K2Cr2O7分别求岀它们的550（KMnO4）'350（K2Cr2O7）值；

根据550处测得的A550'求出cKMnO4:

A550（KMnO4）

CKMnO4—

550（KMnO4）b

再在350处根据实验测得的A350,

A350A350（K2Cr2O7）A350（KMnO4）

②等吸收点法

找出等吸光点，由550处可知KMnO4浓度，由此求出等吸光点处的£,再得K2C2O7的

浓度。

③用双波长分光光度法

由图中找出丨及2（在1与2处KMnO4有相同的A值）

可得K2Cr2O?

的浓度。

A=A"一A沦，

2示差分光光度法的原理是什么？

为什么它能提高光度分析法的准确度？

答：

用示差分光光度法测定时，选择一个与被测试液组分一致，浓度稍低的溶液为参比用其调

零点或T900%，然后进行试样中常量组分的测定。

根据光吸收定律，设参比液浓度

Cs,试液浓度Cx,Cx>Cs，贝yAs=Csb,Ax=Cxb，所以A=Ax-As=cb，由此可

知，测得吸光度是被测试液与参比液吸光度的差值。

示差分光光度法中由于用cs调T=100%，放大了读数标尺，从而提高了测量准确度。

3吸光光度分析中选择测定波长的原则是什么？

某同学实验测得一种有色物质的吸收

光谱图如下，你认为选择哪一种波长进行测定比较合适？

为什么？

。

答：

测定波长选择是否正确对吸光光度分析的灵敏度、准确度和选择性均有影响，正确

选择测定波长的原则是吸收最大，干扰最小”，以提高测定的准确性。

在本实验条件下，由于无干扰元素共存，原则上应选用A—入曲线中吸光度最大处的波长进行测定。

但图中入处，A在很窄的波长范围内随入的变化改变很大，此工作条件难于控制准确一致，将会影响测定结果的精密度和准确度。

若采用&处波长进行测定，易于控制

工作条件，可减小测量误差。

4紫外及可见分光光度计的单色器置于吸收池的前面，而原子吸收分光光度计的单色

器置于吸收池的后面。

为什么两者的单色器的位置不同？

答：

紫外及可见分光光度计的单色器是将光源发出的连续辐射色散为单色光，然后经

狭缝进入试样池。

原子吸收分光光度计的光源是半宽度很窄的锐线光源，其单色器的作用主要是将要测量

的共振线与干扰谱线分幵。

5化合物中CHs—CI在172nm有吸收带，而CHa-I的吸收带在258nm处，CHs-Br的吸收带在204nm，三种化合物的吸收带对应的是什么跃迁类型？

为什么这类化合物的吸收波长是CH3—CivCHs-BrvCHs-I?

答：

三种化合物的吸收带对应的跃迁类型是n*o

化合物的吸收波长CHa-CIvCHa-BrvCHa-l的原因是原子的电负性不同：

原子的电负性强，对电子控制牢，激发电子所需的能量大，吸收光的波长短；反之，原子的电负性弱，吸收光的波长向长波方向移动。

由于卤素原子的电负性是Cl〉Br〉I，所以化合

物的吸收波长CHa-CIvCHa-BrvCHa-l。

6共觇二烯在己烷溶剂中入max二219nm。

如果溶剂改用己醇时，入max比219nm大还

是小？

为什么？

答石ax>219nm大。

大多数会发生nAn*跃迁的分子，其激发态的极性总是比基态的极性大。

因而，激发态与极性溶剂发生作用所降低的能量也大，也就是说，在极性溶剂作用下，基态与激发态之间的能量差别小，因而吸收光谱的入max产生红移。

由于己醇比己烷的极性更大，在已醇中n*

态比n态（基态）更稳定，从而nfn跃迁吸收将向长波方向移动。

7今有两种溶液：

苯的环己烷溶液和甲苯环己烷溶液。

已知苯和甲苯在紫外光区均有吸收峰。

若测得溶液1的吸收峰为261nm,溶液2的吸收峰为256nm，试判断溶液1和溶液2分别是上述哪种溶液，并说明其道理？

答：

溶液1为甲苯，溶液2为苯。

因为一CH3取代，则C-H键的b电子与共馳体系中的n电子产生重叠，使电子活动范

围扩大，形成超共觇效应,跃迁能量降低，使吸收波长红移，所以甲苯的吸收波长比苯要长。

8通常有机化合物异构体中，反式异构体的紫外•可见最大吸收波长比顺式的长，摩尔

吸收系数要大。

请以二苯乙烯为例解释。

答：

这是空间效应对共觇体系的影响。

苯乙烯有顺反两种结构:

这两种异构体的空间排列方式不同，吸收光谱也不同。

顺式异构体两个苯环在双键的一

边，由于空间阻碍，影响了两个苯环与烯的碳碳双键共平面，吸收波长入max短，&小；反式异构体的两个苯环可以与烯的碳碳双键共平面，形成大共馳体系，吸收波长方向，入max在较长的£也增大。

9试述如何利用紫外吸收光谱区分以下四种化合物。

答：

（1）只含一个双键，吸收波长最短。

（2）是同环共馳双键'吸收波长最长。

和一个环外双键，⑷有4个取代基和2个环外双键；因此力口〉入3

吸收波长尼〉？

4〉加>入

所以，根据它们紫外吸收光谱的吸收峰波长可区分为这四种化合物。

四、计算题

1一有色溶液符合朗伯比尔定律，当使用2cm比色皿进行测量时，测得透光率为60%,

若使用1cm或5cm的比色皿，T及A各为多少？

解：

根据A=TgT=Kbc

对于同一溶液，K和c是恒定值，所以.〒°

igT?

b2

当使用1cm比色皿时，

lgT2-lg60%0.111

2

A=0.111T=77.5%

当使用5cm比色皿时，

5

lgT2$60%0.555

A=0.555T=27.9%

2用邻二氮菲分光光度法测

Fe2+，移取0.0200mg?

mL1标准铁溶液6.00mL于50mL

容量瓶中，加入邻二氮菲及条件试剂，用水稀释至刻度。

用1cm比色皿于510nm处测得

该溶液的吸光度为0.488,计算吸光系数、摩尔吸光系数和桑德尔灵敏度S。

已知:

Ar（Fe）=55.85

A

解：

根据A=-lgT=Kbc,贝UK，所以be

A0488203（L?

g1?

cm1）

be.0.02006.00

1

50

A

be彳0.02006.00

1-

CH"QK

Ar（Fe）

55.85

1.14104

0.0049（g?

cm2）

中，并定量转移至500mL容量瓶中，加水稀释至刻度‘配制成

的体积（V）Fe%标准溶液分别于50mL容量瓶中，用磺基水杨酸显色后加水稀释至刻度，测得吸光度值（A）列于下表：

标准铁溶液的体积V/mL

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

吸光度A

0

0.165

0.320

0.480

0.630

0.790

吸取试液10.00mL,稀释至250mL,然后吸取该试液5.00mL于50mL容量瓶中，与上述

Fe3+标准系列在相同条件下显色，测得吸光度A=0.450，求试样溶液中铁的浓度（以mg?

mL1

表示）

已知:

Mr[NH4Fe（so4）2H20]

482.2g?

mol1,Ar冋55.85g?

mol1

吸光度为纵坐标绘制工作曲线:

由标准III〕线丄査得时A=0.500,对应的休积为6.40mL,则试液屮铁的浓度为

6.400.0500

C试液

10.00

5.00

250

1.6（mg?

mL1）

4用丁二酮月亏比色法测定某合金钢中的银o称取一定量的试样溶解后定容为

470

移取10mL,显色后稀释至50mL。

用1.00cm的比色皿于470nm处测其吸光度（=1.3X04L?

mol1?

cm1）。

欲使银的质量百分数恰好等于吸光度值，则应称取试样多少克

已知:

Ar（Ni）=58.69g.mol-1

解：

Wni

m

10

100

100

cvMNi103

10

100

AVMNi103上

10

100

100

01减祥

100

根据题意：

W（Ni）=A,

VMni

5058.69

-

m试样

TT8F°.23

（g）

5称取含镒试样1.00g,用酸溶解后，加过硫酸鞍将镒氧化为高镒酸盐，定量转移至250

mL容量瓶中，并用水稀释至刻度，测得其吸光度为0.605，同时测得1.00XO3mol?

L1

KMnO4溶液的吸光度度为0.450,计算试样中镒的质量百分数。

已知:

Ar'Mn）=54.94g.mol

解：

此题是用比较法测定镒的浓度，根据

A=be,则

0.450=

bXI.OOW3

0.605=

be

得0.605c

0.4501.00103

c=1.3410-3mol?

U1

WMn

3

1.3410

54.94

1.00

1000

H250

100%

1.84%