第十二章分光光度分析法(一)判断题1. 可见光的波长范围在400-760nm之间。
()2. 吸光度A与透光度T成反比。
()3. 朗伯-比尔定律只适用于单色光。
()4. 同一物质与不同显色剂反应,生成不同的有色化合物时具有相同的ε值。
()5. 可见光源用钨丝白炽灯,紫外光源用氘灯。
()6. 若显色剂用量多,则显色反应完成程度高,故显色剂用量越多越好。
()7. 一般来说,加入有机溶剂,可以提高显色反应的灵敏度。
()8. 浓度相对误差仅与仪器读数误差相关。
()9. 浓度较高时测量相对误差大,浓度较低时,测量相对误差小。
()10. 符合朗伯-比尔定律的某有色溶液稀释时,其最大吸收波长λmax向长波方向移动。
()11. 有色溶液的吸光度随溶液浓度增大而增大,所以吸光度与浓度成正比。
()12. 在光度分析中,溶液浓度越大,吸光度越大,测量结果越准确。
()(二)填空题1. 朗伯-比尔定律数学表达式:A=kbc,式中A代表,b代表,c代表,k代表。
当c的单位用mol·L-1表示时,k以符号表示,称为。
2. 下列物质水溶液选择吸收光的颜色为:CuSO4;K2Cr2O7; KMnO4。
3. 光度计的种类和型号繁多,但都主要由、、、、五大部件组成。
4. 分光光度计的表头上,均匀的标尺是,不均匀的标尺是。
5. 为了降低测量误差,吸光光度分析中比较适宜的吸光度范围是,吸光度为时,测量误差最小。
6. 在以参比溶液调节仪器的零点时,因无法调至透光度为100%,而只好调节至95%处,此处测得一有色溶液的透光度读数为35.2%,该有色溶液的真正透光度为。
7. 二苯硫腙的CCl4溶液吸收580 ~ 620nm范围内的光,它显色。
8. 测量某有色配合物在一定波长下用2cm比色皿测定时其T =0.60,若在相同条件下改用1.0cm比色皿测定,吸光度A为,用3.0cm比色皿测定,T为。
9. 苯酚在水溶液中摩尔吸光系数为6.17⨯103 L·cm—1·mol—1,若要求使用1.0cm比色皿,透光度在0.15 ~ 0.65之间,则苯酚的浓度应控制在。
10. 吸光光度分析的方法有、、等。
(三)选择题1. 在吸光光度法中,透射光强度与入射光强度之比称为()A.吸光度 B. 透光度 C. 消光度 D. 光密度2. 有色溶液的摩尔吸光系数ε与下列哪种因素有关()A.入射光波长 B.液层厚度 C.有色物质浓度 D.有色物质稳定性3. 透光度与吸光度的关系是()A. 1/T = AB. lg1/T = AC. lg T = AD. T = lg1/A4. 若测得某溶液在λmax时A>0.8,可以采取下列哪些措施?()A.增大光源亮度B.改变入射光波长C.稀释溶液D.换用小的比色皿。
5. 邻菲罗林测Fe,合适的参比溶液()A.样品空白 B.试剂空白 C.蒸馏水空白6. 分光光度法测定钴盐中微量Mn,加入无色氧化剂将Mn2+氧化为MnO4-,测定中应选()A.试剂空白B.不加氧化剂的样品空白C. 蒸馏水空白7. 一有色溶液,测得 A = 0.701,其T %为 ( )A . 10.7 B.19.9 C.15.8 D.25.28. KMnO 4溶液吸收白光中的 ( )A .黄光 B.红光 C.蓝光 D.绿光9. 符合朗伯-比尔定律的有色溶液,当其浓度增大后 ( )A. λmax 不变 B .T 增大 C. A 减小 D.ε 增大10. 有A 、B 两份完全相同的有色物质溶液,A 溶液用1.0cm 比色皿,B 溶液用2.0cm 比色皿,在同一波长下测得的吸光度值相等,则它们的浓度关系为。
( )A. C A = 1/2C BB. B A c c =C. C A = 2C BD. 2B A c c =(四)计算题1. 有一KMnO 4溶液,盛于1cm 比色皿中,在560nm 波长的单色光下测得透光度为60%,如将其浓度增大1倍,其它条件不变,吸光度为多少?2. Fe 2+用邻二氮菲显色,当Fe 2+的浓度ρ =0.76μg ·mL —1,于510nm 波长处、用2.0cm 的比色皿测得透光度为50.2%,求该显色反应的摩尔吸光系数。
3. 当用纯溶剂作参比时,浓度为c 的溶液的吸光度为0.4343,假定光度读数误差为0.20%,其浓度c 的相对误差应为多少?4. 某有色物M 为125g ·mol —1在λ=480nm 时ε =2500L ·cm —1·mol —1。
某样品含该物质约1.5%,试样溶解后稀释至100.0mL ,用1.0cm 比色皿测量吸光度A 。
为使测量引起的相对浓度误差最小,应称取样品多少克?5. 已知KMnO 4 的ε 545 =2.23⨯103 L ·cm —1·mol —1。
某KMn04溶液100mL 含KMn04 8.0⨯10—3g ,用1cm 比色皿测定,其吸光度和透光度各为多少?6. 用双硫腙光度法测定Pb 2+时,Pb 2+的浓度为0.08mg/50mL ,用2cm 比色皿于520nm 下测得T = 53%,求其摩尔吸光系数。
7. 有一溶液,每毫升含铁0.056mg ,吸取此试液2.0mL 于50mL 容量瓶中显色,用1.0cm比色皿于508nm 处测得A =0.400,计算吸光系数a ,摩尔吸光系数ε (M Fe =55.85g ·mol—1)。
8. 若分光光度计透光度读数的绝对误差∆T =0.005,计算下列溶液浓度的相对误差。
⑴ T= 0.016; ⑵ A = 0.412。
9. 称取0.500g 钢样,溶于酸后,使其中的Mn 氧化成MnO 4-,将溶液稀释至100.0 mL 。
稀释后的溶液用2.0cm 的比色皿在波长520nm 处测得A = 0.620,MnO 4-在此波长处的ε =2235L ·mol —1·cm —1 ,计算钢样中Mn 的质量分数。
10. 某钢样含镍为0.12%,用丁二铜圬显色,ε =1.3⨯104 L ·cm —1·mol —1。
若钢样溶解显色后,其溶液体积为100mL ,在波长470nm 处用1.0cm 比色皿测定,希望测量误差最小,应称取试样多少克?11. 称取钢样0.500g 溶解后定量转入100mL 容量瓶中,用水稀释至刻度。
从中移取10.0mL试液置于50mL 容量瓶中,将其中Mn 2+氧化为MnO 4-,用水稀释至刻度,摇匀。
于520nm 处用2.0cm 比色皿测量吸光度A = 0.50,计算钢样中Mn 的质量分数。
(ε 520 =2.3⨯103L ·mol—1·cm —1;M Mn =54.94g ·mol —1)12. 普通光度法测得4.0⨯10—4mol ·L —1KMnO 4溶液的吸光度A =0.880,用该标准液作参比液,在相同条件下测得未知浓度的KMnO 4溶液的吸光度A = 0.301,计算未知液中KMnO 4的浓度。
13. 浓度为2.0⨯10—4mol ·L —1的甲基橙溶液,在不同pH 值的缓冲溶液中,于520nm 波长下用1.0cm 比色皿测得下列数据:pH 0.88 1.17 2.99 3.41 3.95 4.89 5.50A 0.890 0.890 0.692 0.552 0.385 0.260 0.260计算甲基橙的p K a θ。
四、自我检测题答案(一)判断题1. √2. ⨯3. √4. ⨯5. √6. ⨯7. √8. ⨯9. ⨯10. ⨯ 11. √ 12. ⨯(二)填空题1. 吸光度;液层厚度;溶液浓度;比例系数;ε;摩尔吸光系数2. 黄;青蓝;绿3.光源 单色器 比色皿 检测器 显示记录系统 4. 透光度值 吸光度值 5.0.2~0.8 0.434 6. 37.1% 7. 蓝 8. 0.111;0.46 9.(3.2⨯10—5~1.3⨯10—4)mol ·L —1 10. 目视比色法;光电比色法;分光光度法(三)选择题1. B2. A3. B4. C D5. B6. B7. B8. D9. A10. C(四)计算题1. 解:b 1 = 1cm A 1 = -lg T 1 = -lg0.60 = 0.22C 2=2C 1 44.0222.0111212=⨯==C C C C A A 2. 解:M (Fe )=55.85g ·mol -1;ρ =7.6⨯10-4g ·L -1;c =7.6⨯10-4/55.85 =1.36⨯10-5mol ·L -1A = 2 -lg50.2 = 0.229 45101110361022290⨯=⨯⨯==-....bc A ε(L ·mol -1·cm -1)3. 解:A =-lg T , A =0.4343 ∴ T =0.368 368.0lg 368.00020.0434.0⨯⨯=∆C C = 0.0054 = 0.54% 4. 解:A =0.434时 ∆C /C 最小 , 0.434 = 2500⨯1×c 则, c =1.7⨯10-4(mol ·L -1)设应称取m g 样品 4107.11251001000015.0-⨯=⨯⨯m m = 0.14(g )5. 解:查得M (KMnO 4)= 158.03 g ·mol —1C (KMnO 4)= 8.0⨯10-3/100.0⨯10-3⨯158.03 = 5.1⨯10-4(mol ·L -1)A =εbc = 2.23⨯103⨯1⨯5.1⨯10-4=1.13 T = 0.074=7.4%稀释后 A = 1.13/2 = 0.57; T = 0.27 = 27%6. 解:T = 53% A = -lg T = -lg0.53 = 0.28C (Pb 2+)=6331076.710502071008.0---⨯=⨯⨯⨯(mol ·L —1) 46108.1107.7228.0--⨯=⨯⨯==bC A ε (L ·mol —1·cm —1)7. 解:⑴ 计算吸光系数a显色液内Fe 的浓度为 333102.25010210056.0--⨯=⨯⨯⨯=c (g ·L —1) 23108.1102.21400.0⨯=⨯⨯==-bC A a (L ·g ·cm —1) ⑵计算摩尔吸光系数 ε显色液内Fe 的浓度为: 533100.485.555010210056.0--⨯=⨯⨯⨯⨯=c (mol ·L —1) 45100.1100.440.0⨯=⨯==-bC A ε(L ·mol —1·cm —1) 8. 解: 根据公式T T T c c ∆=∆lg 434.0 (1)T =0.016 5.7075.0005.0016.0lg 016.0434.0==⨯⨯=∆C C % (2)A =0.412 则 T = 0.387,4.1014.0005.0412.0387.0434.0==⨯⨯=∆C C % 9. 解: 查得M Mn = 54.9 g ·mol —1 4104.10.22235620.0-⨯=⨯==b A C ε(mol ·L —1) 50.09.541.0104.14⨯⨯⨯==-S m m ω = 0.0015 10. 解:查得 M Ni = 58.69 g ·mol —1 54103.30.1103.1434.0-⨯=⨯⨯==b A C ε(mol ·L —1) 435N 10911010010336958---⨯=⨯⨯⨯⨯=...m i (g )称试样质量 1600012010914N ...W m m i S =⨯==-(g ) 11. 解:50mL 显色液中MnO 4-的浓度 43101.1103.22500.0-⨯=⨯⨯==b A c ε(mol ·L —1) 试液中Mn 的质量,m (Mn )=C V M = 1.1⨯10-4⨯50⨯10100⨯10-3⨯54.94 = 3.0⨯10-3(g ) 500.0100.33-⨯=ω = 0.0060 12. 解:∆A = 0.301 A S =0.880 C S = 4.00⨯10-4mol ·L —1∆A =εb ∆C , SS C C A A ∆=∆ 441037.11000.4880.0301.0--⨯=⨯⨯=∆=∆S S C A A C (mol ·L —1) ∆C = C X -C SC X = ∆C + C S =1.37⨯10-4 + 4.00⨯10-4 = 5.37⨯10-4(mol ·L —1)13. 甲基橙为酸碱指示剂,用HIn 表示。