1、第二章 紫外可見分光光度法一、選擇題1 物質的紫外 可見吸收光譜的產生是由于 (B )A. 原子核內層電子的躍遷 B. 原子核外層電子的躍遷C. 分子的振動 D. 分子的轉動2 紫外可見吸收光譜主要決定于 (C )A.原子核外層電子能級間的躍遷 B. 分子的振動、轉動能級的躍遷C. 分子的電子結構 D. 原子的電子結構3 分子運動包括有電子相對原子核的運動（E電子）、核間相對位移的振動（E振動）和轉動（E轉動）這三種運動的能量大小順序為 （A ）A. E電子E振動E轉動 B. E電子E轉動E振動C. E轉動E電子E振動 D. E振動E轉動E電子4 符合朗伯-比爾定律的一有色溶液，當有色物質的濃

2、度增加時，最大吸收波長和吸光度分別是 (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系是 (B )A. B. C. A = lgT D. 6 一有色溶液符合比爾定律，當濃度為c時，透射比為T0，若濃度增大一倍時，透光率的對數為 (D ) A. 2TO B. C. D. 2lgT07 相同質量的Fe3+和Cd2+ 各用一種顯色劑在相同體積溶液中顯色，用分光光度法測定，前者用2cm比色皿，后者用1cm比色皿，測得的吸光度值相同，則兩者配合物的摩爾吸光系數為 (C ) 已知：Ar(Fe) = 55.85，Ar(Cd) =112.4A. B. C.

3、 D.8 用實驗方法測定某金屬配合物的摩爾吸收系數，測定值的大小決定于 (C ) A. 入射光強度 B. 比色皿厚度 C. 配合物的穩定性 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 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色光，黃色和藍色互為補色光C. 公式中，稱為摩爾吸光系數，其數值愈大，反應愈靈敏D. 吸收峰隨濃度增加而增大，但最大吸收波長不變11 吸光光度分析中比較適宜的吸光度范圍是 (C ) A. 0

4、.10.5 B. 0.11.2 C. 0.20.8 D. 0.21.512 若顯色劑無色，而被測溶液中存在其它有色離子干擾，在分光光度法分析中，應采用的參比溶液是 (D )A. 蒸餾水 B. 顯色劑C. 試劑空白溶液 D. 不加顯色劑的被測溶液13 采用差示吸光光度法測定高含量組分時，選用的參比溶液的濃度cs與待測溶液濃度cx的關系是 (D )A. cs =0 B. cs = cx C. cs cx D. cs稍低于cx14 桑德爾靈敏度S與摩爾吸光系數的關系是 (A )A. B. C. D. 15下列因素對朗伯-比爾定律不產生偏差的是 (A )A. 改變吸收光程長度 B. 溶質的離解作用C.

5、 溶液的折射指數增加 D. 雜散光進入檢測器二、填空題1吸光光度法進行定量分析的依據是_朗伯-比耳定律 ， 用公式表示為_ A= ebc ，式中各項符號各表示： A為吸光度，b為吸收介質厚度，為摩爾吸光系數，c為吸光物質的濃度 。 2 一有色溶液對某波長光的吸收遵守比爾定律。當選用2.0 cm的比色皿時，測得透光率為T，若改用1.0 cm的吸收池，則透光率應為 T 1/ 2 。3 一有色溶液符合朗伯比爾定律，當使用1cm比色皿進行測量時，測得透光率為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(a)和摩爾吸光系數()值的單位各是_L g-1 cm-1_

6、和 _L mol-1 cm-1 _。 5 某金屬離子M與試劑R形成一有色絡合物MR，若溶液中M的濃度為1.0 10-4 mol.L-1，用1 cm比色皿于波長525 nm處測得吸光度A為0.400，此絡合物在525 nm處的摩爾吸光系數為 4.0103 L mol-1 cm-1 。6 桑德爾靈敏度(S)表示的是A = 0.001時，單位截面積光程所能檢測出的吸光物質的最低含量，單位是g cm - 2。用雙硫腙光度法測Cd2+時，已知520 = 8.8104 L mol-1 cm-1，其桑德爾靈敏度S為_ 1.310-3 mg cm-1 _。已知：Ar(Cd) = 112.47 在分光光度法中,

7、 以 吸光度 為縱坐標, 以 波長 為橫坐標作圖, 可得 光吸收曲線 。8 用分光光度法中以 濃度 為橫坐標，以 吸光度 為縱坐標作圖，可得 標準曲線 。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 和化學因素。10 有色溶劑對光有選擇性的吸收，為了使測定結果有較高的靈敏度，測定時選擇吸收的波長應在 max 處，有時選擇肩峰為測量波長是因為在 max處有吸收干擾 。三、問答題1 濃度為3.0104mol L-1的KMnO4和K2Cr2O7溶液，分別在0.5 mol L-1的H2SO4和 0.5 mol L-1的H3PO4介質中，用1.00 cm吸收池繪制光吸收曲線如圖所示，根據吸收曲

8、線的形狀回答下列問題：(實線表示KmnO4，虛線表示K2Cr2O7 )(1) 已知KMnO4在max為520 nm、550 nm處的的吸光度A = 0.74，計算 對應的。(2) 當改變KMnO4的濃度時, 吸收曲線有何變化?為什么?( 3) 若在KMnO4和K2Cr2O7的混合溶液中測定KMnO4的濃度，應選擇的工作波長是多少?(4)若在KMnO4和K2Cr2O7的混合溶液中測定K2Cr2O7的濃度，可采用什么方法?答： (1) 已知在520 nm和550 nm處KMnO4的A = 0.74，所以（Lmol-1cm-1）(2) 對于一特定化合物，其吸收曲線是一特征曲線，當KMnO4濃度改變時

9、，吸收曲線無變化，其最大吸收波長max仍為520 nm和550 nm，但對應的吸光度值A有變化，濃度增大，A值增大，濃度減小，A值減小。(3) 應選550為好，此時K2Cr2O7無干擾。(4) 聯立方程式法：先由純KMnO4和K2Cr2O7分別求出它們的、值；根據550 處測得的A550，求出： 再在350 處根據實驗測得的A350， 等吸收點法找出等吸光點，由550處可知KMnO4濃度，由此求出等吸光點處的，再得K2Cr2O7的濃度。 用雙波長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。DA = A1 A2, 2示差分光光度法的原理是什么？為什么

10、它能提高光度分析法的準確度？答：用示差分光光度法測定時, 選擇一個與被測試液組分一致, 濃度稍低的溶液為參比, 用其調零點或T=100%，然后進行試樣中常量組分的測定。根據光吸收定律，設參比液濃度cs，試液濃度cx ， cx cs ，則As=csb ，Ax=cxb，所以A=Ax - As =cb ，由此可知，測得吸光度是被測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T=100%，放大了讀數標尺，從而提高了測量準確度。3 吸光光度分析中選擇測定波長的原則是什么？某同學實驗測得一種有色物質的吸收光譜圖如下, 你認為選擇哪一種波長進行測定比較合適？為什么？。答：測定波長選擇是否正確對吸光

11、光度分析的靈敏度、準確度和選擇性均有影響，正確選擇測定波長的原則是 “吸收最大，干擾最小”，以提高測定的準確性。在本實驗條件下，由于無干擾元素共存，原則上應選用 A 曲線中吸光度最大處的波長進行測定。但圖中1處，A在很窄的波長范圍內隨的變化改變很大，此工作條件難于控制準確一致，將會影響測定結果的精密度和準確度。若采用2處波長進行測定，易于控制工作條件，可減小測量誤差。4 紫外及可見分光光度計的單色器置于吸收池的前面, 而原子吸收分光光度計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的單色器是將光源發出的連續輻射色散為單色光, 然后經狹縫進入試樣池。 原子吸

12、收分光光度計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量的共振線與干擾譜線分開。5 化合物中CH3Cl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應的是什么躍遷類型？為什么這類化合物的吸收波長是CH3Cl CH3Br CH3I ？答：三種化合物的吸收帶對應的躍遷類型是。化合物的吸收波長CH3Cl CH3Br CH3I的原因是原子的電負性不同：原子的電負性強，對電子控制牢，激發電子所需的能量大，吸收光的波長短；反之，原子的電負性弱，吸收光的波長向長波方向移動。由于鹵素原子的電負性是Cl Br I，所以化合物

13、的吸收波長CH3Cl CH3Br CH3I 。6 共軛二烯在己烷溶劑中 max219 nm。如果溶劑改用己醇時， max比219 nm大還是小? 為什么？答max219 nm大。大多數會發生* 躍遷的分子，其激發態的極性總是比基態的極性大。因而，激發態與極性溶劑發生作用所降低的能量也大，也就是說，在極性溶劑作用下，基態與激發態之間的能量差別小，因而吸收光譜的 max產生紅移。由于己醇比己烷的極性更大，在已醇中* 態比態( 基態 )更穩定, 從而 * 躍遷吸收將向長波方向移動。7 今有兩種溶液：苯的環己烷溶液和甲苯環己烷溶液。已知苯和甲苯在紫外光區均有吸收峰。若測得溶液1的吸收峰為261 nm，

14、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。因為CH3取代，則CH鍵的電子與共軛體系中的電子產生重疊，使電子活動范圍擴大，形成超共軛效應，躍遷能量降低，使吸收波長紅移，所以甲苯的吸收波長比苯要長。8 通常有機化合物異構體中，反式異構體的紫外-可見最大吸收波長比順式的長 ，摩爾吸收系數要大。請以二苯乙烯為例解釋。答：這是空間效應對共軛體系的影響。二苯乙烯有順反兩種結構：這兩種異構體的空間排列方式不同，吸收光譜也不同。順式異構體兩個苯環在雙鍵的一邊，由于空間阻礙，影響了兩個苯環與烯的碳碳雙鍵共平面，吸收波長 max短，小；

15、反式異構體的兩個苯環可以與烯的碳碳雙鍵共平面，形成大共軛體系，吸收波長 max在較長的方向，也增大。9 試述如何利用紫外吸收光譜區分以下四種化合物。答：(1) 只含一個雙鍵，吸收波長最短。(2) 是同環共軛雙鍵，吸收波長最長。(3)、(4) 都是異環共軛雙鍵，吸收波長較 (1) 長，較 (2) 短。其中(3) 只有三個取代基和一個環外雙鍵， (4)有 4 個取代基和 2 個環外雙鍵；因此4 3 吸收波長24 3 1所以，根據它們紫外吸收光譜的吸收峰波長可區分為這四種化合物。四、計算題1 一有色溶液符合朗伯比爾定律，當使用2 cm比色皿進行測量時，測得透光率為60%，若使用1 cm或5 cm的比

16、色皿，T及A各為多少？解：根據A = lgT = K b c對于同一溶液，K和c是恒定值，所以 當使用1cm比色皿時， A = 0.111 T = 77.5%當使用5cm比色皿時， A = 0.555 T = 27.9%2 用鄰二氮菲分光光度法測Fe 2+，移取0.0200 mg mL-1標準鐵溶液6.00 mL于50 mL容量瓶中，加入鄰二氮菲及條件試劑，用水稀釋至刻度。用1 cm比色皿于510 nm 處測得該溶液的吸光度為0.488，計算吸光系數、摩爾吸光系數和桑德爾靈敏度S 。已知：Ar(Fe) =55.85解：根據A = lgT = K b c，則，所以( L g -1 cm-1) (

17、 L mol -1 cm-1)(g cm - 2 )3 用磺基水楊酸法測定微量鐵時。首先稱取0.2160 g NH4Fe (SO4)212H2O 溶于少量水中，并定量轉移至500 mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，配制成Fe3+的標準溶液。移取不同的體積（V）Fe3+ 標準溶液分別于50 mL容量瓶中，用磺基水楊酸顯色后加水稀釋至刻度，測得吸光度值（A）列于下表：標準鐵溶液的體積V / mL 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00吸光度A 0 0.165 0.320 0.480 0.630 0.790吸取試液10.00 mL，稀釋至250 mL，然后吸取該試液5.00 mL于

18、50mL容量瓶中，與上述Fe3+標準系列在相同條件下顯色，測得吸光度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：此題是用標準曲線法計算微量鐵的濃度。先計算Fe3+的標準溶液的濃度：（mg mL-1）由于標準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，吸光度為縱坐標繪制工作曲線：由標準曲線上查得時A = 0.500，對應的體積為6.40 mL，則試液中鐵的濃度為（mg mL-1）4 用丁二酮肟比色法測定某合金鋼中的鎳。稱取一定量的試樣溶解后定容為100 mL。移取10 mL，顯色后稀釋至50 mL。用1.00 cm的比色皿于470 nm處測其吸光度（470 =1.3104 L mol-1 cm-1）。欲使鎳的質量百分數恰好等于吸光度