第二章-紫外-可見(jiàn)分光光度法

第二章紫外－可見(jiàn)分光光度法一、選擇題1物質(zhì)的紫外–可見(jiàn)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(jiàn)吸收光譜主要決定于(

C

)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)椋?/p>

A）A.E電子>E振動(dòng)>E轉(zhuǎn)動(dòng)B.E電子>E轉(zhuǎn)動(dòng)>E振動(dòng)C.E轉(zhuǎn)動(dòng)>E電子>E振動(dòng)D.E振動(dòng)>E轉(zhuǎn)動(dòng)>E電子4符合朗伯-比爾定律的一有色溶液，當(dāng)有色物質(zhì)的濃度增加時(shí)，最大吸收波長(zhǎng)和吸光度分別是(

C

)A.增加、不變

B.減少、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.B.C.A=lgTD.6一有色溶液符合比爾定律，當(dāng)濃度為c時(shí)，透射比為T(mén)0，若濃度增大一倍時(shí)，透光率的對(duì)數(shù)為(

D

)A.2TOB.C.D.2lgT07

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

)已知：Ar(Fe)=55.85，Ar(Cd)=112.4A.

B.C.D.

8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(shuō)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下列表述中的錯(cuò)誤是(

A)A.比色法又稱(chēng)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.公式中，稱(chēng)為摩爾吸光系數(shù)，其數(shù)值愈大，反應(yīng)愈靈敏D.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的吸光度范圍是(

C

)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)A.蒸餾水B.顯色劑C.試劑空白溶液D.不加顯色劑的被測(cè)溶液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cs與待測(cè)溶液濃度cx的關(guān)系是(

D)A.cs=0B.cs=cx

C.cs>cxD.cs稍低于cx

14桑德?tīng)栰`敏度S與摩爾吸光系數(shù)的關(guān)系是(

A)A.B.C.D.15下列因素對(duì)朗伯-比爾定律不產(chǎn)生偏差的是(

A

)A.改變吸收光程長(zhǎng)度B.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(cè)器③用雙波長(zhǎng)分光光度法由圖中找出1及2(在1與2處KMnO4有相同的A值)可得K2Cr2O7的濃度。A=Aλ1－Aλ2,2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)試液組分一致,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=Ax-As=cb，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—λ曲線中吸光度最大處的波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定。但圖中λ1處，A在很窄的波長(zhǎng)范圍內(nèi)隨λ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)定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度。若采用λ2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(jiàn)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(jiàn)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(kāi)。5化合物中CH3－Cl在172nm有吸收帶，而CH3－I的吸收帶在258nm處，CH3－Br的吸收帶在204nm，三種化合物的吸收帶對(duì)應(yīng)的是什么躍遷類(lèi)型？為什么這類(lèi)化合物的吸收波長(zhǎng)是CH3－Cl＜CH3－Br＜CH3－I？答：三種化合物的吸收帶對(duì)應(yīng)的躍遷類(lèi)型是。化合物的吸收波長(zhǎng)CH3－Cl＜CH3－Br＜CH3－I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＜CH3－Br＜CH3－I。6共軛二烯在己烷溶劑中λmax＝219nm。如果溶劑改用己醇時(shí)，λmax比219nm大還是小?為什么？答λmax＞219nm大。大多數(shù)會(huì)發(fā)生π→π*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(shuō)，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λmax產(chǎn)生紅移。由于己醇比己烷的極性更大，在已醇中π*態(tài)比π態(tài)(基態(tài))更穩(wěn)定,從而π→π*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261nm，溶液2的吸收峰為256nm，試判斷溶液1和溶液2分別是上述哪種溶液，并說(shuō)明其道理?答：溶液1為甲苯，溶液2為苯。因?yàn)椹H3取代，則C－H鍵的σ電子與共軛體系中的π電子產(chǎn)生重疊，使電子活動(dòng)范圍擴(kuò)大，形成超共軛效應(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(jiàn)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)共軛體系的影響。二苯乙烯有順?lè)磧煞N結(jié)構(gòu)：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(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)λmax短，ε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，形成大共軛體系，吸收波長(zhǎng)λmax在較長(zhǎng)的方向，ε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(gè)雙鍵，吸收波長(zhǎng)最短。(2)是同環(huán)共軛雙鍵，吸收波長(zhǎng)最長(zhǎng)。(3)、(4)都是異環(huán)共軛雙鍵，吸收波長(zhǎng)較(1)長(zhǎng)，較(2)短。其中(3)只有三個(gè)取代基和一個(gè)環(huán)外雙鍵，(4)有4個(gè)取代基和2個(gè)環(huán)外雙鍵；因此λ4＞λ3

吸收波長(zhǎng)λ2＞λ4＞λ3＞λ1

所以，根據(jù)它們紫外吸收光譜的吸收峰波長(zhǎng)可區(qū)分為這四種化合物。四、計(jì)算題1一有色溶液符合朗伯比爾定律，當(dāng)使用2cm比色皿進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)得透光率為60%，若使用1cm或5解：根據(jù)A=–lgT=Kbc對(duì)于同一溶液，K和c是恒定值，所以當(dāng)使用1cm比色皿時(shí)，A=0.111T=77.5%當(dāng)使用5cm比色皿時(shí)，A=0.555T=27.9%2用鄰二氮菲分光光度法測(cè)Fe2+，移取0.0200mg?mL-1標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液6.00mL于50mL容量瓶中，加入鄰二氮菲及條件試劑，用水稀釋至刻度。用1cm比色皿于510nm處測(cè)得該溶液的吸光度為0.488，計(jì)算吸光系數(shù)、摩爾吸光系數(shù)已知：Ar(Fe)=55.85解：根據(jù)A=–lgT=Kbc，則，所以(L?g-1?cm-1)(L?mol-1?cm-1)(

μg?cm-2)3用磺基水楊酸法測(cè)定微量鐵時(shí)。首先稱(chēng)取0.2160gNH4Fe(SO4)2?12H2O溶于少量水中，并定量轉(zhuǎn)移至500mL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50mL容量瓶中，用磺基水楊酸顯色后加水稀釋至刻度，測(cè)得吸光度值（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10.00mL，稀釋至250mL，然后吸取該試液5.00mL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(cè)得吸光度A=0.450，求試樣溶液中鐵的濃度（以mg?mL-1表示）已知：g?mol-1，g?mol-1解：此題是用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算微量鐵的濃度。先計(jì)算Fe3+的標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度：（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(shí)A=0.500，對(duì)應(yīng)的體積為6.40mL，則試液中鐵的濃度為（mg?mL-1）4用丁二酮肟比色法測(cè)定某合金鋼中的鎳。稱(chēng)取一定量的試樣溶解后定容為100mL。移取10mL，顯色后稀釋至50mL。用1.00cm的比色皿于470nm處測(cè)其吸光度（470=1.3×104L?mol-1已知：Ar(Ni)=58.69g.mol解：根據(jù)題意：w(Ni)=A，則