基础化学第8版-自测题及课后习题解答-第13章.pdf 9页

'第十三章可见分光光度法和紫外分光光度法首页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题解答难题解析-7-1例13-1用邻二氮杂菲光度法测定一含铁样品，已知其大致浓度在5×10g⋅mL，此时ε摩尔吸光系4-1-1-1数为1.1×10L⋅mol⋅cm，问欲使测定时吸光度在0.2～0.3之间，该选用多厚的比色皿(Fe=55.85g⋅mol)-1解当c用mol⋅L表示有A=εbc-7-1已知浓度为5×10g⋅mL−7−13−1a5×10g⋅mL×10mL⋅L−6-1则c===8.95×10mol⋅L−1M55.85g⋅molA∴b=εc0.2当A＝0.2时，b==2cm−6−14−1−18.95×10mol⋅L×1.1×10L⋅mol⋅cm0.3当A＝0.3时，b==3cm−6−14−1−18.95×10mol⋅L×1.1×10L⋅mol⋅cm例13-2某有色溶液在1cm比色皿中的A=0.400。将此溶液稀释到原浓度的一半后，转移至3cm的比色皿中。计算在相同波长下的A和T值。解设b1=1cmb2=3cmA1=0.400c2=0.5c1A1=εb1c1，A2=εb2c2得A2=0.60-A2-0.6T=10=10=25%例13-3未知相对分子质量的胺试样，通过用苦味酸（Mr＝229）处理后转化为胺苦味酸盐（1：14－1－1加成化合物）。当波长为380nm时，胺苦味酸盐在95％乙醇中的摩尔吸光系数为1.35×10L·mol·cm。现将0.0300g胺苦味酸盐溶于95％乙醇中，准确配制1.00L溶液，在380nm，b＝1.00cm时，测得溶液吸光度A＝0.800，试计算未知胺的相对分子质量。解设未知胺的相对分子质量为x。因为胺与苦味酸形成的胺苦味酸盐为1：1加成化合物，所以胺苦味酸盐的相对分子质量为（229＋x）1 nmA=εbc=ε⋅b⋅=ε⋅bVM⋅V代入V＝1.00L，M＝229＋x4−1−10.0300g0.800=1.35×10mol⋅L⋅cm×1.00cm×−11L×(229+x)g⋅mol229+x=506-1∴x＝227g⋅mol例13-4尿液中的磷可用钼酸胺处理，再与氨基萘酚磺酸形成钼蓝，在波长690nm处进行分光光度法测定。某病人24h排尿1270mL，取1.00mL尿样，用上述方法显色后稀释至50.00mL，在1.00cm吸-5-1收池中测得吸光度为0.625。另外，取1.00mL磷（以P计算）标准溶液（c=6.46×10mol⋅L）代替尿样进行同样处理，在相同条件下测得吸光度为0.410。试计算该病人每天从尿液中排出的磷（以P计算）为-1多少克(M(P)=31.0g⋅mol)？解根据标准对照法，尿液中P的浓度为：A尿0.625−5−1−5−1c=×c=×6.46×10mol⋅L=9.85×10mol⋅L尿标A0.410标该病人每天从尿液中排出的磷（以P计算）的质量为：−5−1−1−3m(P)=9.85×10mol⋅L×1.27L×31.0g⋅mol=3.88×10g学生自测题判断题选择题填空题问答题计算题一、判断题（对的打√，错的打×）1.符合Lambert-Beer定律的有色物质溶液的浓度越大，其摩尔吸光系数就越大。（）2.吸光度表示物质对光吸收的程度，物质浓度越大，吸光度一定越大。（）3.当溶液中无其它干扰离子存在时，应选择波长为λmax的光作入射光进行分光光度法测定。（）4.吸光系数与入射波长、溶剂及溶液浓度有关。（）5.分光光度法灵敏度高，特别适用于常量组分的测定。（）二、选择题（将每题一个正确答案的标号选出）1．硫酸铜溶液呈兰色是由于它吸收了白光中的（）A．蓝色光B．绿色光C．黄色光D．紫色光E．橙色光2．某一有色溶液，测得其透光率为T。若将该溶液浓缩至其原来浓度的2倍，则在同样条件下，测得的透光率为（）2 21/2A．2TB．T/2C．TD、TE、4T3．下述有关Lambert-Beer定律的数学表达式错误的是（）-1A．-lgT=εbcB．A=εbcC．lgT=εbcD．lgT=εbcE．lgT=-εbc4．下列叙述正确的是（）A．被测物质浓度改变对其吸收光谱形状影响很小B．吸收光谱与被测物质本性无关C．在实验条件一定的情况下，吸光度与测定波长成正比D．在一定波长下，通过测定不同浓度溶液的吸光度而绘制的曲线称为吸收曲线，又称标准曲线E．被测物质浓度愈大，吸光系数愈大。5．在一定条件下用厚度为L的吸收池测定某一溶液的吸光度为A，若改用厚度为2L的吸收池测定溶液的吸光度，其测定值为（）21/2A．A/2B．2AC．AD．AE．A三、填空题1．分光光度分析中，偏离Lambert-Beer定律的主要因素有（1）和（2）。2．在分光光度分析中，当空白溶液置入光路时，应使T=（3）,A=（4）。3．Lambert-Beer定律A=εbc其中符号c代表（5），b代表（6），ε称为（7）。四、问答题1．Lambert-Beer定律的物理意义是什么？它对吸光光度分析有何重要意义？2．绘制吸收曲线和标准曲线意义何在？五、计算题2+-3-11．用邻菲咯啉法测定铁，已知试液中Fe离子的质量浓度为2.5×10g·L，用1cm吸收池在波长508nm2+处测得吸光度A为0.50。计算Fe-邻菲罗啉配合物的质量吸光系数和摩尔吸光系数。2．某化合物M在270nm处有最大吸收，取M标准样品0.0250g配成5.00L溶液,用1.0cm吸收池在270nm处测得其吸光度为0.625。另称取含M样品0.0750g，配成2.00L溶液，用2.0cm吸收池在270nm处测得该样品的吸光度为0.750。求该样品中M的百分含量。学生自测答案一、判断题3 1×2√3√4×5√二、选择题1．C2．C3．D4．A5．B三、填空题1．（1）非单色光（2）化学因素2．（3）T=100%（4）A=03．（5）溶液的量浓度（6）比色皿厚度（7）摩尔吸收系数四、问答题1．物理意义：当一束单色光平行照射并通过均匀的，非散射的吸光物质的溶液时，溶液的吸光度A与溶液的浓度c和液层厚度b的乘积成比例，它是吸光光度法进行定量分析的理论依据。2．（1）以A吸光度为纵坐标，相应波长为横坐标，绘制做图，则得一曲线，这种描述其组分吸光度A与波长λ的关系曲线，称吸收曲线，所以从中找到该溶液的最大的吸收波长，以其作为λ射光波长。（2）以A为纵坐标，浓度c为横坐标，绘制浓度与吸收度的关系曲线，称为标准曲线，从标准曲线上可以查得试液的浓度。五、计算题2+1．解试液中Fe离子的浓度为：−3c=ρ=2.5×10=4.5×10−5mol⋅L−1M55.852+2+-5-1由于1molFe离子生成1molFe-邻菲咯啉配合物，故配合物的浓度也是4.5×10mol·L。根据2+Lambert-Beer定律，Fe-邻菲咯啉的摩尔吸光系数为：A0.54−1−1ε===1.1×10L⋅mol⋅cmbc4.5×10−5×12．解QA=αbρ0.0250∴0.625=α××1.0(1)50.750=α×ρ×2.0(2)2（1）、（2）两式相除得：0.6250.00500.75×0.0050−3−1=ρ2=0.625×=3.0×10g⋅L0.752.0×ρ22.04 −33.0×10×2样品中M的百分率为：=8%0.0750章后习题解答习题1.与化学分析法相比，分光光度法的主要特点是什么？答与化学分析法相比，分光光度法的主要特点有灵敏度高，被测物质的最低可测浓度可达-5-1-6-110mol⋅L～10mol⋅L，准确度较好，测量的相对误差一般为2%-5%，仪器设备要求简单，操作简便，测定速度快等特点，特别适用于微量及痕量组分的测定。2.什么是质量吸光系数？什么是摩尔吸光系数？两者关系如何？为什么要选用波长为λmax的单色光进行分光光度法测定？-1答质量吸光系数ａ在数值上等于质量浓度1g·L、液层厚度为1cm时被测溶液的吸光度，单位为-1-1-1L·g·cm。摩尔吸光系数ε在数值上等于物质的量浓度为1mol·L、液层厚度为1cm时被测溶液的吸光-1-1度，单位为L·mol·cm。质量吸光吸数α与摩尔吸光系数ε的定量关系为ε═aM，M为吸光物质的摩尔质量。选择波长为λmax的单色光进行分光光度测定，是为了提高测定的灵敏度，因为在该波长处溶液的摩尔吸光系数最大，测定的灵敏度最高。3.什么是吸收光谱？什么是标准曲线？各有什么实际应用？答浓度一定的有色溶液，测定不同波长下的吸光度A，以波长λ为横坐标，吸光度A为纵坐标作图，可得一曲线，此曲线称为吸收光谱。吸收光谱可作为物质定性分析的依据，也可以作为分光光度法中选择入射光波长的依据。在一定条件和浓度范围内，测定不同浓度的吸光度A，以溶液的浓度c为横坐标，吸光度A为纵坐标作图，可得到一条通过坐标原点的直线，此直线称为标准曲线。标准曲线的实际应用，是在相同条件下测定被测溶液的吸光度A，根据吸光度数值，从标准曲线上查到吸光物质的对应的浓度。4.分光光度计主要由哪些部件组成？各部件的功能如何？答分光光度计主要由光源、单色器、吸收池、检测器、指示器等部分组成。光源的功能是发出一定波长范围的连续光谱；单色器可从连续波长的光谱中分离出所需波长的单色光；吸收池用来盛装参比溶液和被测溶液；检测器是将光信号转变为电信号；指示器是将信号放大处理后，通过显示器获得测定的吸光度。5.某遵守Lambert—Beer定律的溶液，当浓度为c1时，透光率为T1，当浓度为0.5c1、2c1时，在液层不变的情况下，相应的透光率分别为多少？何者最大？5 解根据Beer定律A＝－lgT＝kc当浓度为c1时－lgT1＝kc11/2当浓度为0.5c1时－lgT2＝kc2＝k×（0.5c1）＝－lg（T1）1/2T2＝T1当浓度为2c1时－lgT3＝kc3＝2×（kc1）＝2×（－lgT1）2T3＝T1∵0