-紫外-可見分光光度法-答案

1、第二章 紫外-可見分光光度法、選擇題1物質(zhì)的紫外-可見吸收光譜的產(chǎn)生是由于（B ）A.原子核內(nèi)層電子的躍遷B.原子核外層電子的躍遷C.分子的振動D.分子的轉(zhuǎn)動2紫外可見吸收光譜主要決定于A.原子核外層電子能級間的躍遷B.分子的振動、轉(zhuǎn)動能級的躍遷C.分子的電子結(jié)構(gòu)D.原子的電子結(jié)構(gòu)3分子運(yùn)動包括有電子相對原子核的運(yùn)動（ E電子）、核間相對位移的振動（E振動）和轉(zhuǎn)動（E轉(zhuǎn)動）這三種運(yùn)動的能量大小順序為A. E電子£振動£轉(zhuǎn)動B. E電子E轉(zhuǎn)動£振動C. E轉(zhuǎn)動£電子E振動D. E振動£轉(zhuǎn)動£電子4符合朗伯-比爾定律的一有色溶液,當(dāng)有色物

2、質(zhì)的濃度增加時，最大吸收波長和吸光度分別是（C ）B.減少、不變A.增加、不變C.不變、增加D.不變、減少5吸光度與透射比的關(guān)系是（B ）A 1A. A TB.C. A = lgTD.A lg1TT lg- A6 有色溶液符合比爾定律，當(dāng)濃度為c時，透射比為T0,若濃度增大一倍時，透光率的對數(shù)為（D ）A. 2 Tob. 2T0C.21gtoD. 2lg To7相同質(zhì)量的Fe3+和Cd2+各用一種顯色劑在相同體積溶液中顯色，用分光光度法測定, 前者用2cm比色皿，后者用1cm比色皿，測得的吸光度值相同，則兩者配合物的摩爾吸光 系數(shù)為（C ）A. Fe 2 Cd已知：Ar(Fe)= 55.85

3、, Ar(Cd) =112.4B. Cd 2 FeC. Cd 4 FeD.Fe 4 Cd8用實驗方法測定某金屬配合物的摩爾吸收系數(shù),測定值的大小決定于（C ）A.入射光強(qiáng)度B.比色皿厚度C.配合物的穩(wěn)定性D.配合物的濃度9以下說法正確的是（A）A.吸光度A隨濃度增大而增大B.摩爾吸光系數(shù)隨濃度增大而增大C.透光率T隨濃度增大而增大D.透光率T隨比色皿加厚而增大10卜列表述中的錯誤是（A）A.比色法又稱分光光度法B.透射光與吸收光互為補(bǔ)色光，黃色和藍(lán)色互為補(bǔ)色光C.公式A lgS bc中，稱為摩爾吸光系數(shù)，其數(shù)值愈大，反應(yīng)愈靈敏ID.吸收峰隨濃度增加而增大，但最大吸收波長不變11吸光光度分析中比

4、較適宜的吸光度范圍是A. 0.1 0.5B. 0.1 1.2C. 0.2 0.8D. 0.2 1.512若顯色劑無色，而被測溶液中存在其它有色離子干擾，在分光光度法分析中，應(yīng)采用的參比溶液是（D ）B.顯色劑A.蒸儲水C.試劑空白溶液D.不加顯色劑的被測溶液cs與待測溶液濃A. cs =0B. cs = cxC. cs > cxD. cs稍低于cx14桑德爾靈敏度S與摩爾吸光系數(shù)的關(guān)系是c MA. Sc MB. S 7106C.M 106D.13采用差示吸光光度法測定高含量組分時，選用的參比溶液的濃度度cx的關(guān)系是（D ）15下列因素對朗伯-比爾定律不產(chǎn)生偏差的是A.改變吸收光程長度B.

5、溶質(zhì)的離解作用C.溶液的折射指數(shù)增加D.雜散光進(jìn)入檢測器、填空題1吸光光度法進(jìn)行定量分析的依據(jù)是 朗伯-比耳定律，用公式表示為 A =bc ,式中各項符號各表示：A為吸光度，b為吸收介質(zhì)厚度，_為摩爾吸光系數(shù)，c為吸光物質(zhì)的濃度。2 一有色溶液對某波長光的吸收遵守比爾定律。當(dāng)選用 2.0 cm的比色皿時，測得透光 率為T,若改用1.0 cm的吸收池，則透光率應(yīng)為T 1/2。3 有色溶液符合朗伯比爾定律，當(dāng)使用 1cm比色皿進(jìn)行測量時，測得透光率為80%,若使用5 cm的比色皿，其透光率為 32.7% 。4朗伯-比爾定律的吸光系數(shù)（a）和摩爾吸光系數(shù)（值的單位各是L? g-1 cm-1 和L ?

6、mol-1 cm-1 。5某金屬離子 M與試劑R形成一有色絡(luò)合物 MR,若溶液中 M的濃度為1.0 X10-4 mol.L-1,用1 cm比色皿于波長 525 nm處測得吸光度 A為0.400,此絡(luò)合物在525 nm處的 摩爾吸光系數(shù)為 4.0X03l ? mol-1 ?cm-1 。6桑德爾靈敏度（S）表示的是 A = 0.001時.單位截面積光程所能檢測出的吸光物質(zhì)的 最低含量，單位是 :g ? cm- 2。用雙硫月宗光度法測 Cd2+時，已知 520 = 8.8 104 L ? mol-1 ?cm-1,其桑德爾靈敏度 S為 1.3 10-3 g ? cm。已知：Ar（cd） = 112.4

7、7 在分光光度法中，以吸光度 為縱坐標(biāo),以 波長為橫坐標(biāo)作圖，可得 光吸收曲線 。8用分光光度法中以濃度 為橫坐標(biāo),以 吸光度 為縱坐標(biāo)作圖，可得標(biāo)準(zhǔn)曲線。9光度分析法中，引起偏離比爾定律的原因主要有非單色光和 化學(xué)因素。10有色溶劑對光有選擇性的吸收，為了使測定結(jié)果有較高的靈敏度，測定時選擇吸收 的波長應(yīng)在Amax一處,有時選擇肩峰為測量波長是因為在 加ax處有吸收干擾。三、問答題1 濃度為 3.0 10 4mol ?L-1 的 KMnO 4 和 K2Cr2O7溶液，分別在 0.5 mol? L-1 的 H2SO4和 0.5 mol? L-1的H3PO4介質(zhì)中，用1.00 cm吸收池繪制光吸

8、收曲線如圖所示,300400500600 X/nm根據(jù)吸收曲線的形狀回答下列問題：(實線表示KmnO.虛線表示K2Cr2O7 )(1)已知KMnO4在 max為520 nm、550 nm處的的吸光度 A = 0.74 ,計算 對應(yīng)的 。(2)當(dāng)改變KMnO4的濃度時，吸收曲線有何變化？為什么？(3)若在KMnO 4和K2Cr2O7的混合溶液中測定 KMnO 4的濃度，應(yīng)選擇的工作波長是多 少？(4)若在KMnO 4和K2Cr2O7的混合溶液中測定 K2Cr2O7的濃度，可采用什么方法答:(1)已知在 520 nm 和 550 nm 處 KMnO 4 的 A = 0.74 ,所以520550(2

9、)對于一特定化合物,無變化,其最大吸收波長0.744bc 1 3.0 10 42.5 10 3 (L mol-1 cm-1 )其吸收曲線是一特征曲線，當(dāng)KMnO4濃度改變時，吸收曲線max仍為520 nm和550 nm,但對應(yīng)的吸光度值 A有變化，濃度增大，A值增大，濃度減小，A值減小。應(yīng)選 550為好，此時K2Cr2O7無干擾。先由純聯(lián)立方程式法:KMnO 4 和 KA550(KMnO 4) cKMnO 4550(KMnO 4) A350A350(K2cr2O7)A350(KMnO 4)550處可知KMnO4濃度，由此求出等吸光點處的s,再得K2C2O7的濃度。Cr2。7 分別求出它們的55

10、0(KMnO4)、350(K2cr2O7)值;根據(jù)550處測彳的A550,求出CKMnO 4 ：再在350處根據(jù)實驗測得的A350,等吸收點法找出等吸光點，由用雙波長分光光度法由圖中找出 i及 2（在 1與 2處KMnO4有相同的A值）可得 K2Cr2O7 的濃度。A = Axi As,2示差分光光度法的原理是什么？為什么它能提高光度分析法的準(zhǔn)確度？答：用示差分光光度法測定時，選擇一個與被測t夜組分一致 ，濃度稍低的溶液為參比用其調(diào)零點或T=100%,然后進(jìn)行試樣中常量組分的測定。根據(jù)光吸收定律，設(shè)參比液濃度cs,試液濃度cx,cx >cs,則 As=csb,Ax=Cxb,所以 A=A

11、x -As =cb ,由此可知，測得吸光度是被測試液與參比液吸光度的差值。示差分光光度法中由于用 cs調(diào)T=100%,放大了讀數(shù)標(biāo)尺，從而提高了測量準(zhǔn)確度。3吸光光度分析中選擇測定波長的原則是什么？某同學(xué)實驗測得一種有色物質(zhì)的吸收光譜圖如下，你認(rèn)為選擇哪一種波長進(jìn)行測定比較合適？為什么？。答：測定波長選擇是否正確對吸光光度分析的靈敏度、準(zhǔn)確度和選擇性均有影響，正確選擇測定波長的原則是吸收最大，干擾最小”，以提高測定的準(zhǔn)確性。在本實驗條件下，由于無干擾元素共存，原則上應(yīng)選用 A 一入曲線中吸光度最大處的波 長進(jìn)行測定。但圖中無處，A在很窄的波長范圍內(nèi)隨 入的變化改變很大， 此工作條件難于控 制準(zhǔn)

12、確一致，將會影響測定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度。若采用 不處波長進(jìn)行測定，易于控制 工作條件，可減小測量誤差。4紫外及可見分光光度計的單色器置于吸收池的前面，而原子吸收分光光度計的單色器置于吸收池的后面。為什么兩者的單色器的位置不同？答：紫外及可見分光光度計的單色器是將光源發(fā)出的連續(xù)輻射色散為單色光，然后經(jīng)狹縫進(jìn)入試樣池。原子吸收分光光度計的光源是半寬度很窄的銳線光源，其單色器的作用主要是將要測量的共振線與干擾譜線分開。5化合物中CH3-C1在172 nm有吸收帶，而CH3I的吸收帶在 258 nm處，CH3Br的 吸收帶在204 nm ,三種化合物的吸收帶對應(yīng)的是什么躍遷類型？為什么這類化合物的吸

13、收 波長是 CH3-CI v CH3- Br < CH3-I ?答：三種化合物的吸收帶對應(yīng)的躍遷類型是n *。化合物的吸收波長 CH3-C1 v CH3- Br < CH3I的原因是原子的電負(fù)性不同：原子的電負(fù)性強(qiáng)，對電子控制牢，激發(fā)電子所需的能量大，吸收光的波長短；反之，原子的電負(fù) 性弱，吸收光的波長向長波方向移動。由于鹵素原子的電負(fù)性是Cl > Br > I,所以化合物的吸收波長 CH3- Cl v CH3Br < CH3 I。6共軻二烯在己烷溶劑中 入max=219 nm。如果溶劑改用己醇時，入max比219 nm大還是??？為什么？答箱ax> 219

14、nm大。大多數(shù)會發(fā)生 兀-兀*躍遷的分子，其激發(fā)態(tài)的極性總是比基態(tài)的極性大。因而，激發(fā) 態(tài)與極性溶劑發(fā)生作用所降低的能量也大，也就是說，在極性溶劑作用下，基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間的能量差別小，因而吸收光譜的 入max產(chǎn)生紅移。由于己醇比己烷的極性更大， 在已醇中兀* 態(tài)比兀態(tài)（基態(tài)）更穩(wěn)定，從而兀兀躍遷吸收將向長波方向移動。7今有兩種溶液：苯的環(huán)己烷溶液和甲苯環(huán)己烷溶液。已知苯和甲苯在紫外光區(qū)均有吸收峰。若測得溶液 1的吸收峰為261 nm,溶液2的吸收峰為256 nm，試判斷溶液1和溶 液2分別是上述哪種溶液，并說明其道理 ？答：溶液1為甲苯，溶液2為苯。因為一CH3取代，則C-H鍵的b電子與共軻體

15、系中的 兀電子產(chǎn)生重疊，使電子活動范 圍擴(kuò)大，形成超共軻效應(yīng)，躍遷能量降低，使吸收波長紅移，所以甲苯的吸收波長比苯要長。8通常有機(jī)化合物異構(gòu)體中，反式異構(gòu)體的紫外-可見最大吸收波長比順式的長，摩爾吸收系數(shù)要大。請以二苯乙烯為例解釋。答：這是空間效應(yīng)對共軻體系的影響。.苯乙烯有順反兩種結(jié)構(gòu):HH順式異構(gòu)體反式異構(gòu)體280nm1.35 10 44295nm2.7 X10這兩種異構(gòu)體的空間排列方式不同，吸收光譜也不同。順式異構(gòu)體兩個苯環(huán)在雙鍵的一邊，由于空間阻礙，影響了兩個苯環(huán)與烯的碳碳雙鍵共平面，吸收波長入max短，e??；反式入max在較長的異構(gòu)體的兩個苯環(huán)可以與烯的碳碳雙鍵共平面，形成大共軻體系

16、，吸收波長 方向，e也增大。9試述如何利用紫外吸收光譜區(qū)分以下四種化合物。答：（1）只含一個雙鍵，吸收波長最短。（2）是同環(huán)共軻雙鍵，吸收波長最長。（1）長，較（2）短。其中（3）只有三個取代基（3）、（4）都是異環(huán)共軻雙鍵，吸收波長較和一個環(huán)外雙鍵，（4）有4個取代基和 2個環(huán)外雙鍵；因此 % M吸收波長?2 % 為 H所以，根據(jù)它們紫外吸收光譜的吸收峰波長可區(qū)分為這四種化合物。四、計算題1 一有色溶液符合朗伯比爾定律，當(dāng)使用2 cm比色皿進(jìn)行測量時， 測得透光率為60%,若使用1 cm或5 cm的比色皿，T及A各為多少?解：根據(jù) A = - lgT = K b c對于同一溶液，K和c是恒定

17、值，所以igTibib2當(dāng)使用1cm比色皿時，1g T2 -lg 60%0.1112A = 0.111 T = 77.5%當(dāng)使用5cm比色皿時，lg T2 -lg 60%0.5552A = 0.555 T = 27.9%2用鄰二氮菲分光光度法測 Fe 2+,移取0.0200 mg ? mL-1標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液6.00 mL于50 mL 容量瓶中，加入鄰二氮菲及條件試劑，用水稀釋至刻度。用 1 cm比色皿于510 nm處測得 該溶液的吸光度為 0.488,計算吸光系數(shù)、摩爾吸光系數(shù)和桑德爾靈敏度S。已知：Ar（Fe） =55.85A解：根據(jù)A = - lgT = K b c,則K ,所以 bc公 04

18、88 203( L ? g-1 ?cm-1)bc , 0.0200 6.001 501.14 104 ( L ? mol-1 ?cm-1)A 0.488 bc - 0.0200 6.00 1 50 55.85cAr(Fe)55.85 ccc/c- 2S 0 0.0049 ( g ? cm )1.14 1043用磺基水楊酸法測定微量鐵時。首先稱取0.2160 g NH4Fe (SO4)2?12H 2O 溶于少量水中，并定量轉(zhuǎn)移至 500 mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，配制成Fe3+的標(biāo)準(zhǔn)溶液。移取不同的體積（V） Fe3+標(biāo)準(zhǔn)溶液分別于50 mL容量瓶中，用磺基水楊酸顯色后加水稀釋至刻度, 測得

19、吸光度值（A）列于下表：標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液的體積V / mL0.002.004.006.008.0010.00吸光度A00.1650.3200.4800.6300.790吸取試液10.00 mL ,稀釋至250 mL ,然后吸取該試液 5.00 mL于50mL容量瓶中，與上述Fe3+標(biāo)準(zhǔn)系列在相同條件下顯色， 測得吸光度A = 0.450,求試樣溶液中鐵的濃度（以mg ?mL-1表本）已知：M rNH 4Fe(so4)2H2o482.2g ? mol-1, Ar (Fe)55.85g ? mol-1解：此題是用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計算微量鐵的濃度。先計算Fe3+的標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度:CFe0.2160 55.85 .1000500 482.20.0500 (mg ?mL-1)由于標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液及試樣溶液都是在50mL容量瓶中顯色，故可用體積為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)繪制工作曲線:由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得時A = 0.5