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(dòng)D.分子的轉(zhuǎn)動(dòng)2紫外可見吸收光譜主要決定于A.原子核外層電子能級(jí)間的躍遷B.分子的振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)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(dòng)包括有電子相對(duì)原子核的運(yùn)動(dòng)（E電子）、核間相對(duì)位移的振動(dòng)（E振動(dòng)）和轉(zhuǎn)動(dòng)（E轉(zhuǎn)動(dòng)）這三種運(yùn)動(dòng)的能量大小順序?yàn)锳. E電子£振動(dòng)£轉(zhuǎn)動(dòng)B. E電子E轉(zhuǎn)動(dòng)£振動(dòng)C. E轉(zhuǎn)動(dòng)£電子E振動(dòng)D. E振動(dòng)£轉(zhuǎn)動(dòng)£電子4符合朗伯-比爾定律的一有色溶液,當(dāng)有色物質(zhì)

2、的濃度增加時(shí)，最大吸收波長(zhǎng)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 ）八1A. A TB.C. A = lgTD.1 A嚀 T lg- A6 有色溶液符合比爾定律，當(dāng)濃度為c時(shí)，透射比為T0,若濃度增大一倍時(shí)，透光率的對(duì)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(cè)定, 前者用2cm比色皿，后者用1cm比色皿，測(cè)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 , A

3、r(Cd) =112.4B. Cd 2 FeC. Cd 4 FeD.Fe 4 Cd8用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定某金屬配合物的摩爾吸收系數(shù),測(cè)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(cuò)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(zhǎng)不變11吸光光度分析中比較適宜

4、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(wú)色，而被測(cè)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(chǔ)水C.試劑空白溶液D.不加顯色劑的被測(cè)溶液cs與待測(cè)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(cè)定高含量組分時(shí)，選用的參比溶液的濃度度cx的關(guān)系是（D ）15下列因素對(duì)朗伯-比爾定律不產(chǎn)生偏差的是A.改變吸收光程長(zhǎng)度B.溶質(zhì)的

5、離解作用C.溶液的折射指數(shù)增加D.雜散光進(jìn)入檢測(cè)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(xiàng)符號(hào)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(duì)某波長(zhǎng)光的吸收遵守比爾定律。當(dāng)選用 2.0 cm的比色皿時(shí)，測(cè)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(cè)量時(shí)，測(cè)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 ?1-1mo

6、l 1 cm1 °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(zhǎng) 525 nm處測(cè)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 4.0 X03l ? mol-1 ?cm-1 。6桑德爾靈敏度（S）表示的是 A = 0.001時(shí).單位截面積光程所能檢測(cè)出的吸光物質(zhì)的 最低含量 ，單位是 一g ? cm- 2。用雙硫腺光度法測(cè) Cd2+時(shí)，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

7、） = 112.47 在分光光度法中，以吸光度為縱坐標(biāo),以 波長(zhǎng)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(duì)光有選擇性的吸收，為了使測(cè)定結(jié)果有較高的靈敏度，測(cè)定時(shí)選擇吸收 的波長(zhǎng)應(yīng)在入max 處,有時(shí)選擇肩峰為測(cè)量波長(zhǎng)是因?yàn)樵?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

8、cm吸收池繪制光吸收曲線如圖所示,根據(jù)吸收曲線的形狀回答下列問題：(實(shí)線表示KmnO4,虛線表示K2Cr2O7 )(2)(3)少？已知KMnO 4在 max為520 nm、550 nm處的的吸光度 A = 0.74 ,計(jì)算 對(duì)應(yīng)的 當(dāng)改變KMnO4的濃度時(shí)，吸收曲線有何變化？為什么？ 若在KMnO 4和K2Cr2O7的混合溶液中測(cè)定 KMnO 4的濃度，應(yīng)選擇的工作波長(zhǎng)是多(4)若在KMnO 4和K2Cr2O7的混合溶液中測(cè)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)對(duì)于一特定化合物,

9、無(wú)變化,其最大吸收波長(zhǎng)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)KMnO 4濃度改變時(shí)，吸收曲線max仍為520 nm和550 nm,但對(duì)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(shí)K2Cr2O7無(wú)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)等吸收點(diǎn)法找出等吸光點(diǎn)，由 550處可知KMnO 4濃度，由此求出等吸光點(diǎn)處的再得K2Cr2O7的 濃度。Cr2。7 分別求出

10、它們的550(KMnO4)、350(K2cr2O7)值;根據(jù)550處測(cè)彳的A550,求出“MnO 4 ：再在350處根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的A350,用雙波長(zhǎng)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(cè)定時(shí)，選擇一個(gè)與被測(cè)t夜組分一致 ，濃度稍低的溶液為參比用其調(diào)零點(diǎn)或T=100%,然后進(jìn)行試樣中常量組分的測(cè)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 x -As =cb

11、 ,由此可知，測(cè)得吸光度是被測(cè)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(cè)量準(zhǔn)確度。3吸光光度分析中選擇測(cè)定波長(zhǎng)的原則是什么？某同學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)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(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定比較合適？為什么？。答：測(cè)定波長(zhǎng)選擇是否正確對(duì)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(cè)定波長(zhǎng)的原則是吸收最大，干擾最小”，以提高測(cè)定的準(zhǔn)確性。在本實(shí)驗(yàn)條件下，由于無(wú)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(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定。但圖中無(wú)處，A在很窄的波長(zhǎng)范圍內(nèi)隨 入的變化改變很大， 此工作條件難于控 制準(zhǔn)確一致，將會(huì)影響測(cè)

12、定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度。若采用 不處波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定，易于控制 工作條件，可減小測(cè)量誤差。4紫外及可見分光光度計(jì)的單色器置于吸收池的前面，而原子吸收分光光度計(jì)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(jì)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(jì)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(cè)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(duì)應(yīng)的是什么躍遷類型？為什么這類化合物的吸收 波長(zhǎng)是 CH3

13、-CI v CH3- Br < CH3-I ?答：三種化合物的吸收帶對(duì)應(yīng)的躍遷類型是n *?；衔锏奈詹ㄩL(zhǎng) 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(duì)電子控制牢，激發(fā)電子所需的能量大，吸收光的波長(zhǎng)短；反之，原子的電負(fù) 性弱，吸收光的波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。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(zhǎng) 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(shí)，入max比219 nm大還是小？為什么？答箱ax> 219 nm大。大多數(shù)會(huì)發(fā)

14、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(zhǎng)波方向移動(dòng)。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(cè)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?yàn)橐籆H3取代，則C-H鍵的b電子與共軻體系中的 兀電子產(chǎn)生

15、重疊，使電子活動(dòng)范 圍擴(kuò)大，形成超共軻效應(yīng)，躍遷能量降低，使吸收波長(zhǎng)紅移，所以甲苯的吸收波長(zhǎng)比苯要長(zhǎng)。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(zhǎng)比順式的長(zhǎng)，摩爾吸收系數(shù)要大。請(qǐng)以二苯乙烯為例解釋。答：這是空間效應(yīng)對(duì)共軻體系的影響。.苯乙烯有順反兩種結(jié)構(gòu):順式異構(gòu)體反式異構(gòu)體H280nm295nm這兩種異構(gòu)體的空間排列方式不同，吸收光譜也不同。1.35 10 442.7 M0順式異構(gòu)體兩個(gè)苯環(huán)在雙鍵的一邊，由于空間阻礙，影響了兩個(gè)苯環(huán)與烯的碳碳雙鍵共平面，吸收波長(zhǎng)入max£小；反式異構(gòu)體的兩個(gè)苯環(huán)可以與烯的碳碳雙鍵共平面，形成大共軻體系,吸收波長(zhǎng)入max在較長(zhǎng)的方向，e也增大。9試述如何利用紫