分析化學(xué)武漢五版

1、第6章吸光光度法思考題1、解釋下列名詞a.光吸收曲線及標(biāo)準(zhǔn)曲線；b.互補(bǔ)色光及單色光；c.吸光度及透射比。解：a. (1)光吸收曲線指的是測(cè)量某種物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)單色光的吸收程度時(shí)，以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖得到的一條吸收光譜曲線。(2)標(biāo)準(zhǔn)曲線指的是在選擇的實(shí)驗(yàn)條件下分別測(cè)量一系列不同含量的標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度時(shí)，以標(biāo)準(zhǔn)溶液中待測(cè)組分的含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖得到的一條直線。b.(1)互補(bǔ)色光指的是兩種相對(duì)應(yīng)顏色的光，將它們按一定比例混合，可得到白光。(2)單色光指的是具有同一波長(zhǎng)的光。c.(1)吸光度指的是溶液對(duì)光的吸收程度，與溶液濃度、液層厚度及入射光波長(zhǎng)等因素有關(guān)。(2)透射

2、比指的是透射光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度的比值。2、符合朗伯-比爾定律的某一吸光物質(zhì)溶液，其最大吸收波長(zhǎng)和吸光度隨吸光物質(zhì)濃度的增 大其變化情況如何？解：最大吸收波長(zhǎng)不變，吸光度增大。3、吸光物質(zhì)的摩爾吸收系數(shù)與下列哪些因素有關(guān)？入射光波長(zhǎng)，被測(cè)物質(zhì)的濃度，絡(luò)合物 的解離度，掩蔽劑。解：入射光波長(zhǎng)、絡(luò)合物的解離度和掩蔽劑。4、試說(shuō)明吸光光度法中標(biāo)準(zhǔn)曲線不通過(guò)原點(diǎn)的原因。解：可能是由于參比溶液選擇不當(dāng)，吸收池厚度不等，吸收池位置不妥，吸收池透光面不清潔等原因所引起的。5、在吸光光度法中，影響顯色反應(yīng)的因素有哪些？解：溶液酸度、顯色劑的用量、顯色反應(yīng)時(shí)間、顯色反應(yīng)溫度、溶劑和干擾物質(zhì)。6、酸度對(duì)顯色反應(yīng)的影

3、響主要表現(xiàn)在哪些方面？解：影響顯色劑的平衡濃度和顏色；影響被測(cè)金屬離子的存在狀態(tài)；影響絡(luò)合物的組成。7、在吸光光度法中，選擇入射光波長(zhǎng)的原則是什么？解：吸收最大，干擾最小。8、分光光度計(jì)是由哪些部件組成的？各部件的作用如何？解：主要部件：光源、單色器、比色皿、檢測(cè)器和顯示裝置。光源可以發(fā)射連續(xù)光譜，是產(chǎn)生入射光的基礎(chǔ)；單色器是將光源發(fā)出的連續(xù)光譜分解為單色光的裝置，提供單色光作為入射光；比色皿是盛放試液的容器；檢測(cè)器的作用是接受從比色皿發(fā)出的透射光并轉(zhuǎn)換成電信 號(hào)進(jìn)行測(cè)量；顯示裝置的作用是把放大的信號(hào)以吸光度A或透射比T的方式顯示或記錄下來(lái)。9、測(cè)量吸光度時(shí)，應(yīng)如何選擇參比溶液?解：（1）當(dāng)試

4、液及顯色劑均無(wú)色時(shí)，可用蒸儲(chǔ)水作參比溶液；（2）顯色劑為無(wú)色，而被測(cè)試液中存在其他有色離子，可用不加顯色劑的被測(cè)試液作參比溶液；（3）顯色劑有顏色，可選擇不加試樣溶液的試劑空白作參比溶液；（4）顯色劑和試劑均有顏色，可將一份試液加入適當(dāng)掩蔽劑，將被測(cè)組分掩蔽起來(lái)， 使之不再與顯色劑作用，而顯色劑及其他試劑均按試液測(cè)定方法加入，以此作為參比溶液，這樣就可以消除顯色劑和一些共存組分的干擾；（5）改變加入試劑的順序，使被測(cè)組分不發(fā)生顯色反應(yīng)，可以此溶液作為參比溶液消除干擾。10、示差吸光光度法的原理是什么？為什么它能提高測(cè)定的準(zhǔn)確度？解：（1）設(shè)用作參比的標(biāo)準(zhǔn)溶液為C0,待測(cè)試液濃度為Cx,且Cx大

5、于C0o根據(jù)朗伯-比爾定律得到：Ax= cxb和A0= C0b ,兩式相減，得到相對(duì)吸光度為：A相對(duì)=A=A x-A 0= b（Cx-C0）= b c= bC相對(duì)由上式可得所測(cè)得的吸光度差與這兩種溶液的濃度差成正比。以空白溶液作為參比，作A- c標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)測(cè)得的A求出相應(yīng)的 c值，從Cx=c0+ C可求出待測(cè)試液的濃度。（2）與一般吸光光度法相比，采用示差法測(cè)定時(shí)，讀數(shù)將落在測(cè)量誤差較小的區(qū)域，從而提高了測(cè)定的準(zhǔn)確度。習(xí) 題1、計(jì)算并繪制吸光度和透射比的關(guān)系標(biāo)尺。-1解：A lgT吸光度與透射比的關(guān)系標(biāo)尺- - O2 5 15 06卜度光吸0.20.40.60.81透射比(T)2、根據(jù)A=

6、-lgT= K'c,設(shè)K =2.5 104,今有五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度 C分別為4.0 10-6, 8.0 10-6, 1.2 10-5, 1.6 10-5, 2.0 10-5 mol L-1,繪制以C為橫坐標(biāo)、T為縱坐標(biāo)的C-T關(guān)系曲線圖。這 樣的曲線圖能否作定量分析標(biāo)準(zhǔn)曲線用，為什么？解：吸光度與吸光物質(zhì)的含量成正比，這是光度法進(jìn)行定量的基礎(chǔ)，標(biāo)準(zhǔn)曲線就是根據(jù)這一原理制作的。當(dāng) K'=2.5 104時(shí)，雖然A C,但是T-C關(guān)系呈指數(shù)關(guān)系，不好用作定量分析 標(biāo)準(zhǔn)曲線用。3、某試液用2 cm比色皿測(cè)量時(shí)，T=60% ,若改用1cm或3 cm比色皿，T及A等于多少？解：b1 2cm

7、,T160%,A1 IgTIg 60% 0.222 0.22當(dāng)b21cm時(shí)，b21A Ai - 0.2220.111 0.11bi2T2 10 A2 10 0.111 77%當(dāng)b33cm時(shí)，b33A3A 3 0.222 0.333 0.33b12T3 10 A3 10 0.333 46%4、某鋼樣含饃約0.12%,用丁二酮的光度法(=1.3 104 L mol_1 cm-1)進(jìn)行測(cè)定。試樣溶解 后，轉(zhuǎn)入100 mL容量瓶中，顯色，并加入水稀釋至刻度。取部分試液于波長(zhǎng)470nm處用1cm比色皿進(jìn)行測(cè)量。如要求此時(shí)的測(cè)量誤差最小，應(yīng)稱取試樣多少克？解：A 0.434時(shí)，測(cè)量的相對(duì)誤差最 小，A0

8、434()V MNi(0 4 ) 0.100 58.693m-3 10 1 0.16gWNi0.12%5、濃度為25.5 g/50mL的Cu2+溶液，用雙環(huán)己酮草酰二月宗光度法進(jìn)行測(cè)定，于波長(zhǎng)600nm處用2cm比色皿進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得 T=50.5% ,求摩爾吸收系數(shù),靈敏度指數(shù)So解:IgT _bc 2Ig50.5%25.5 10 61.854101.8104L 1 1 1mol cm63.546 0.05063.54641.85 1033.43 10 g2 cm33.4 10g cm6、用一般吸光光度法測(cè)量 0.00100 mol L-1鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液和含鋅試液，分別測(cè)得A=0.700和A=1.

9、000 ,兩種溶液的透射比相差多少？如用 0.00100 mol L-1標(biāo)準(zhǔn)溶液作參比溶液，試 液的吸光度是多少？與示差吸光光度法相比較，讀數(shù)標(biāo)尺放大了多少倍？解:It10 AT110 A110 A210 0700 1 0 1.00020.0% 10.0% 10.0%AxTTx10AAr1.0000.700 0.30010 Ax1 0 0.30010 10007、標(biāo)準(zhǔn)溶液以示差吸光光度法測(cè)定高鎰酸鉀溶液的濃度，以含鎰10.0mg mL-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液作參比溶液，其對(duì)水的透射比為 T=20%,并以此調(diào)節(jié)透射比為 100%,此時(shí)測(cè)得未知濃度 高鎰酸鉀溶液得透射比為T(mén)x=40.0%，計(jì)算高鎰酸鉀的質(zhì)量

10、濃度。解：AslgT Ig 20.0% 0.699AxIgTXIg 40.0% 0.398A羊As Ax0.699 0.398 1.097AsCs1.09710.00.69915.7mg mL8、Ti和V與H2O2作用生成有色絡(luò)合物，今以 50mL 1.06 10-3 mol L-1的鈦溶液發(fā)色后定容為100 mL; 25 mL 6.28 10-3 mol L-1的鋰溶液發(fā)色后定容為100 mL。另取20.0 mL含Ti和V的未知混合液經(jīng)以上相同方法發(fā)色。這三份溶液各用厚度為1 cm的吸收池在415nm及455nm處測(cè)得吸光度值如下：求未知液中溶液A (415nm)A(455nm)Ti0.43

11、50.246V0.2510.377合金0.6450.555解：在標(biāo)準(zhǔn)溶液中，Ti和V得含量為多少?CTi 1.06 10 3 里 5.30 10 4mol L 1003253cv 6.28 10 3 1.57 10 3mol L100415nm時(shí)，415A0.435820.8Lmol 11 cmTibc15.30 10 4415A0.251159.9Lmol 11 cmvbc131.57 10455nm時(shí),455A0.246464.2Lmol 11 cmTibc145.30 10 4455A0.377240.1Lmol 11 cmvbc1_ 31.57 10設(shè)未知液中Ti和V的濃度為CTi和C

12、v,則據(jù)A415415A415Ti cTiv cvA455455A455 Ti cTi v cv得0.645 820.8cTi 159.9cv0.555 464.2cTi 240.1cv解得cTi 5.39 10 4mol L cv 1.27 10 3 mol L 則原溶液中：cTi4 100.0320.05.39 10 4 2.70 10 3mol LCv9、3 100.0311.27 10 3 6.35 103mol L120.0測(cè)定純金屬鉆中微量鎰時(shí)，在酸性溶液中用KIO4將鎰氧化為MnO4-后進(jìn)行光度測(cè)定。若用標(biāo)準(zhǔn)鎰溶液配制標(biāo)準(zhǔn)系列，在繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線及測(cè)定試樣時(shí)，應(yīng)該用什么參比溶液？解:

13、色,因?yàn)镸n2+是無(wú)色的，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線可以用蒸儲(chǔ)水作參比。測(cè)樣品時(shí)，因?yàn)?所以可以選用試樣溶液作參比。Co2+呈淺紅10、NO2-在波長(zhǎng) 355nm 處 355=23.3 L mol_1 cm-1, 355/ 302=2.50; NO3-在波長(zhǎng) 355nm 處的吸收 可忽略，在波長(zhǎng)302nm處302=7.24 L mol-1 cm-1。今有一含NO2-和NO3-的試液，用1cm吸收池測(cè)得A 302=1,0 1 0, A 355=0.730 0 計(jì)算試液中 NO2-和 NO3-的濃度。解:NO2 302NO2355兩23.3250 119.32L mol cm據(jù)公式A3023N02bCNO23N

14、03bA355得NO2 355 bcJNO2NO3 355 bccNO31.0100.7309.32 1 cno223.3 1 cno27.241 cNo3解得cNO20.0313mol L 1cno310.0992mol L11、某有色絡(luò)合物的0.0010%的水溶液在510nm處，用2cm比色皿測(cè)得透射比為42.0%。已知 2.5 103L mol 1解：lg T bclg 42.0% 2,5 103 251c 7.54 10 5mol L 1在1L水中，01 1000 0.0010%M cm 1。求此有色絡(luò)合物的摩爾質(zhì)量。cV1 1000 0.0010%15132.6g mol7.54 1

15、0 5 112、采用雙硫除吸光光度法測(cè)定其含鉛試液，于512nm處，用1cmb匕色皿，以水作參比,測(cè)得透射比為8.0%。已知 1.0 104L mol 1 cm1。若改用示差法測(cè)定上述溶液，問(wèn)需 多大濃度得Pb2標(biāo)準(zhǔn)作參比溶液，才能使?jié)舛葴y(cè)量得相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差最?。拷猓簂gT bc _4 lg8.0% 1.0 10 1 c 41c 1.1 10 4mol L 1因?yàn)锳 0.434寸，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差最小，所以A b c0.434 1.0 104 1 (1.1 10 4 c)測(cè)得 c 6.7 10 5mol L 113、某酸堿指示劑得酸式（HIn）在610nm處有最大吸收，在450nm處稍有吸收。其堿式

16、（In） 在450nm處有最大吸收，在610nm處稍有吸收。今配制該指示劑 c 1.2 103mol L1的溶液， 分別在pH1.00和9.00的緩沖溶?中，用1cm比色皿測(cè)量吸光度如下：pH1.009.00A101.460.051A4500.0700.760現(xiàn)有該指示劑的稀溶液，將其 pH調(diào)至5.00,在相同條件下測(cè)得飛。0.700,A450 0.311。求指示劑的理論變色點(diǎn)pH。解：據(jù) pKa1gApH,A An當(dāng)也1時(shí)，理論變色點(diǎn)pH pKa。HIn則 pKa15.00 4.93,1.46 0.700ig 0.700 0.051pKa2,0.070 0.311 ig -0.311 0.7

17、605.005.27則pKapQpl24.93 5.2725.1014、為測(cè)定有機(jī)胺的摩爾質(zhì)量，常將其轉(zhuǎn)變?yōu)?:1的苦味酸胺的加合物，現(xiàn)稱取 0.0500g某加合物，溶于乙醇中制成 1L溶液，以1cm的比色皿，在最大的吸收波長(zhǎng) 380nm處測(cè)得吸光度 為0.750,求有機(jī)胺的摩爾質(zhì)量（已知 M苦味酸229,1.0 104L mol 1 cm1）。解：A bc4 0.750 1.0 10 1 c 解得 c 7.5 10 5mol L 1m0.05001則M苦味酸月受 王 751os 1667 g molQ有機(jī)胺：苦味酸1:11M有機(jī)胺M苦味酸月至M苦味酸667229438 g mol15、某鋼樣

18、含鎰約15%,溶解后鎰全部轉(zhuǎn)化為MnO4 ,于100mL容量瓶中定容，用吸光光度法于 525nm處用1cmt匕色皿進(jìn)行測(cè)定，2.2 103L mol 1 cm1。若希望儀器測(cè)量相對(duì)誤差為最小，應(yīng)稱取試樣多少克?解:QA 0.434寸，測(cè)量的相對(duì)誤差最小,b則據(jù)0.4342.2 103 11.97 10 4mol Lx 0.15% 1.97 100.100 54.9解得：x 0.72g 16、已知ZrO2的總濃度為1.48 10 5mol L1,某顯色劑的總濃度為2.96 105mol L1,用等摩 爾法測(cè)得最大吸收度A 0.320,外推法得到Amax 0.390，絡(luò)合比為1:2,其lg K穩(wěn)值

19、為多少？ 解:Q絡(luò)合比為1:2ML2ML2ML2cMAmaxACm Amax1 ML2 (Cm ML2)(Cl 2ML2)2 ML2A0.3205511.48 10 5 1.21 10 5mol L 1 0.39051.21 105、-5555- 1.54 10(1.48 101.21 10 )(2.96 102 1.21 10 )lg K穩(wěn)11.217、某有色溶液以試劑空白作參比測(cè)得 T 0.08，已知1.1 104L mol1 cm1,若用示差法測(cè)定上述溶液，要使測(cè)量的相對(duì)誤差最小，參比溶液得濃度為多少？解： Q A 0.434 時(shí)，測(cè)量的相對(duì)誤差最小。Ab cbc b5比lgTbc比lgT A lg0.08 0.4345, , 1c參比- -46.010 5mol L 1b1.1 104 118、利用二苯胺基月尿比色法測(cè)定銘酸鋼時(shí)，加過(guò)量得BaCrO4與水在30°C的恒溫水浴中，讓其充分平衡，吸取上層清液 10.00mL于25mL比色管