1、第十章吸光光度法課后習題及答案第十章吸光光度法9、1 0、088 mg Fe3+.用硫氟酸鹽顯色后,在容量瓶中用水稀釋到50 mL,用1 cm比色皿,在波長480 nm處測得 A= 0、740。求吸收系數M及飛。解根據7一叮計算吸收系數0. 74U=4. 2 X " L g 1 * cm 根據/= £尻.4計尊摩爾吸收系數U* 740I rm X0. 088 人55i E45 h , mol J X 50 nL=Z. 3 X 10 L * mol 1 * cm9、2用雙硫腺光度法測定Pb2+,Pb2+得濃度為 0、08mg/50mL,用2cm比色皿在520nm下測得T=53

2、%,求k解.4 = lg =' =0. 276Abe.U.276 2/008 lagv 1000 巴，L .-207. 2g* mol 1 X 1000 nig * g 1 50mL=L 8X IO1 L mol 1 cm 19、3用磺基水楊酸法測定微量鐵。標準溶液就是由0、2160gNH4Fe(SO4)2 12H2O溶于水中稀釋至 500mL配制成得。根據下列數據，繪制標準曲線。標準鐵溶液得體積 V /mL 0、0 2、0 4、0 6、0 8、0 10、0吸光度 0、0 0、165 0、320 0、480 0、630 0、790某試液5、00 mL,稀釋至250 mL。取此稀釋液2、

3、00 mL,與繪制標準曲線相同條件下顯色與測定吸光度。測得A= 0、500o求試液鐵含量（單位:mg/mL）。鐵俊磯得相對分子質量為 482、178。解鐵標準溶液的濃庾E _ 0. 2160 g X 1000 mg * g 155. 84S g * mrJ 1,l500 ml.X 4K2. 178 g * niol 710. 05003 i】ig ml. 1標衽曲線數據見表g ifl表v iV/mL0, 000.七06.C為Q10, 0叫0. 00. 005 2000,洶0U. 1000. 500, 00. 1S50. 32fl心480d G307<JC繪制的標正曲線如圖9-2所市.得到

4、吸光度與鐵的$后關系 式.宜戰方程為加一0，636工0.002的.把人一仇500代人計算，得 m 0, 315 mecL卜，一Z 88 mg * mL(L 3 13 口唱 乂 23。mL2 niL X 5. 00 niL9、4取鋼試樣1、0 g,溶解于酸中，將其中鎰氧化成高鎰酸鹽準確配制成 250mL，測得其吸光度為 1、00X 10-3 mol - L- 1KMnO給液得吸光度得1、5倍。計算鋼中鎰得百分含量。解 鎰的相對原子相域為54.94 g mor根據朗伯比爾定律可知，濃度與吸光度成正比.所以試樣中KMnO 的濃度為U.州乂 1U 1.5)小口1 L 1_ (, 00X 10.5) m

5、ol L 1 X 250 mLX54. 94 g * mol 1如M “ =k X 1000 mL * L n=N 06%9、5用普通光度法測定銅。在相同條件下測得1、00X 102 mol -L1 標準銅溶液與含銅試液得吸光度分別為0、699與1、00o如光度計透光度讀數得相對誤差為 0、5% ,測試液濃度測定得相對誤 差為多少？如采用示差法測定 ，用銅標準液為參比，測試液得吸 光度為多少？濃度測定得相對誤差為多少？兩種測定方法中標 準溶液與試液得透光度各差多少？示差法使讀書標尺放大了多 少倍？解。)根據可知.在普通法中,標準溶液的吸光度4=0, 699 .對應的透光率，；一0. 200成液

6、的吸光度.4. = L時應的透光率8 100Ar0. 4 347177將丁= 0,10.&丁 = ±0. 5%代入川求出濃心的相對饌差-仇4網e 71g7_ 0. 434 X (1 0, 5 % )0. 10又(-1.00)干 2.17%(2)設示差法中的試液的透光率為。.標準溶液的透光率為10。,則0. 2000. 100L 00解方程，得=0. 500從而=0. 301(3)示差法中濃度測定的和對誤差公式為Al0. 434式中,丁、為標雄溶液在怦通法中的透光率：蘭=/( 士"%)_%匚 0. 5001g(0. S X 0. 2) H '八普通法 7

7、9;. = 0.= 20. 0% , 7； = 0. 100 = 10. 0%示差法 = 1.00= 10。%， J; = 0. 5)0 = 50,0%(4)設鷲。和AT,分別為普逋法和示差法中標準溶液與試液 的透光率之差.丁尸0. 200-0. li)0 = 0, lOOt AT產 I, 00-0. 500=0. 500(5)示差法使讀數標尺放大了 5倍。9、6某含鐵約0、2%得試樣,用鄰二氮雜菲亞鐵光度法)k =1、1X104)測定。試樣溶解后稀釋至 100mL，用1、00cm比色皿，在508nm波長下測定吸光度。(1)為使吸光度測量引起得濃度相對誤差最小，應當稱取試樣多少克？(2)如果說

8、使用得光度計透光度最適宜讀數范圍為0、200至0、650,測定溶液應控制得含鐵得濃度范圍為多少？解11)八=& 434,即丁時.測得炭差最小。故根據公式d=d 心可計算測后誤差最小時應稱取的試樣質量.0. 434 = 1.1 X 101 L - mol 1 - rm J y 1 rm一 X 0. 2 % X 1000 mL L55. 845 g * mol _1 X 100 niLm 0. 434 X 55. 845 g - niol X 10nmL + (L X ID1) L mol 1 - cm 1十 1 cm + 0. 2 % + 1000 niL * L 1=0. 11 g(2

9、)透光率在0. 200 -0. 650范圍內也就是工在0. 6990, 187范圍內,對應的Fc的濃度為門和心】=4 =0- 187“ Kb L I X 101 L * mol 1 * ctn J X 1cm=L 70 X 10 5 mol * L J=也=0. 699“心 I. 1 X LO* L * mol 1 * cm J X I cm=6. 35 X 10 7 mol * L 1所以試液中鐵的濃度應在L 70 X IO-6. 35X IO-3門 L 范圍內,9、7某溶液中有三種物質,她們在特定波長處得吸收系數a(L g1 cm1)如下表所示。設所用比色皿b=1cm給出以光度法測定它們濃

10、度得方程式。用mg- mL1為解 A物質可在波長600 nm處進行側殖因為物質6、C在此 波長下的吸收系數為0,所以均不干擾A的測定。ab 1,00 L , TiiL>l _1 * cm - X 1 cm物戊B和C在波長400 nni與500 nm處測定忖*物質A不干 擾.建立方程組J 兒= 2.00c% + 0- HOrci,cnm = 0. U5% + I. XGq-,). 95解此方程組*便可得到物質B和C的濃度（唔 m【J）寫測最值之 間的關系式=& 504月悶 1111t 0, 16科也足 1Vh門=0. 560/4-.co 0. 014OA 楸0單位。物質 400nm

11、 500nm 600nmABC2、000、600、051、801、009、8在下列不同pH得緩沖溶液中,甲基橙得濃度均為2、0X 104 mol - L- 1o用1、00cm比色皿，在520nm處測得下列數據：pH0、88 1、17 2、99 3、41 3、95 4、89 5、50 A 0、890 0、890 0、 692 0、552 0、385 0、260 0、260試用代數法與圖解法求甲基橙得p K a值解 設甲站橙酸式組分和域式組分在波長520 nm處的吸光 度分別為/山，和工由已知數據可知A. = 0. 89O» Al- = 0. 2600.890L45X11L , mol

12、1cni所以I cm X 2. OX 10 1 mol L 1n 9r ir= h 30XWL mol 1 * cm2 cm X 10 niol * L 1(1)用代數法求K-根據=普了 口廠/I 用一計算不同pH值時的K值.pH = 2. 99 時A = 4, 7X 10 4pH = 3, 41 時Ka = 4. 5X 10pl 1 = 3. 95 時A = 4, 5乂 10T取以上三個K,的平均值，有Ka = 4. 6 X 10 1得到pK“ = 3.34(2)用圖解法求K.按已知條件應- = O26O,人也=0.88,計算相關數據.填入表9-3 ML表y 3pHfl. Sfi1.17Z.

13、 993. 41S. 954. K95. 50A0, X9。門，我9n口. fi92d 5520. 3S5Ol 260n, 26n0.知J0. 064(i. 6U6H 'S 4 _H10 L上 T以pH值為橫坐標. 二加:一小為縱坐標繪圖.如圖9-3所 丁 i.一汽示,汽線與橫坐標交點處對應的值（或與縱坐標交點處對應n勺值）印為pKfl.從圖9-3中可得pK：=K1 = 4, 7 X 10i o9、9在0、1 mol - L-1HC1溶液中得苯酚生物堿與波長 365nm處得摩爾吸收系數為400;在0、2 mol LINaOH溶液中為171000在pH=9 5得緩沖溶液中為 9800。求

14、p K a值。解 設該生物堿的誅度為一在6 1 mol L- I1C1溶液中幾乎 全部以腰式HH形H存在,在0. 2mcl L NM）H溶液中幾乎企 部以碳式B形式存在.設pH = 9. 50時生物堿的吸光度為4.出色 皿用度為從根據趣意可知匕廣=4仆口小,-41S = 1 7 lOOAr .-4 = 98g0K犬=7hi產 一 一h:"I =（網498OOZ1C + 1二A一人 L =98004 17100rL9400=高展 X 10 ” = 4,07 X 1O107300所以pK“ = 9.399、10 Mn2+與配合劑R反應形成有色配合物，用摩爾比法測定其組成及穩定常數。為此,

15、固定Mn2林度為2、00X 10-4 mol - L1,而R得濃度則就是變化得。用 1cm比色皿在波長為 525nm 處得如下數據：解 同定匚.”10 molL匚改變R 的濃度，用摩爾比法求HI配合物的組成比，見表以限表q與nr /( H) 1 niol L 1)0, 500也75。uoo匕503.003. 504, 00ru /rM M+0. 2500. 375fl, sooI, 00I. 2SR廠一1.2.00八S 1121620. 21f50.3720.4490. 4630. 470n.4 70以5為橫坐標/為颯坐標作圖,如圖以人所示.兩直戰交*對應的橫生標行小=1因此,配合物的組成為M

16、n"1R =11 .配合捌的化學式為Mi由4配合物在波長525 nm處的用可由 +值較大.±L吸光值 穩定時的人求得一% =。.473 所以=包=8 V0加 1 ern X 2. 00 X I 0 ' niol L=2.4 義 10J L - mol cm 1當口廠=r-+=2.00乂 。 mol * L> 反應平衡時M + ML = 2. 00X10 4 mol * L 1A-iebc-2. 4X10qL * mol 1 * ciu 1 X ciiiXTMLj -0. 372C(R)/( mol - L- 1)A525C(R)/( mol - L- 1) A

17、525 0、500X 10 40、750X 10 41、00X 10-42、00X 10-40、112 0、1620、216 0、3722、50X 10-43、00X 10-43、50X 10-44、00X 10-40、4490、4630、4700、470求:(1)配合物得化學式;(2)配合物在525 nm處得k ;(3)配合物得K穩。所以-j2.4 X 10 L * uiu) * cm X 1 cm=1. 60 X 10 1 mol - L 1L = (2.00 X IO ' L 60 X 10 mol L 1=Oi 40 X 1 0 : mol L 1w MLL 6 乂 ICC&q

18、uot;'- 0. 4 X 10 1 X 0. 4 X 10 1=1. 0 X IO1因此,此配合物的生學式為VnR+，摩爾吸收系數為2. 4X101L mol L * on 7 ,穩定常數為LOX 1臚0ms0. 0 0.4 ，R L 2 L4 2- 0圖949、11配制一系列溶液，其中Fe2+含量相同（各加入7、12X104 mol - L- 1 Fe2+溶7取2、00mL）,分別加入不同體積得 7、12X104 mol - L 1得鄰二氮雜菲溶液，稀釋至25 mL后用1cm比色皿在 510nm處測得吸光度如下；鄰二氮雜菲溶液得體積2、003、004、005、00 6、00 8、0

19、0 10、00 12、00 /mLA 0、240 0、360 0、480 0、593 0、700 0、720 0、720 0、720求配合物得組成。解根據己知條件可得發9-7中的數據或9 7ri./niL2, CO工005-00£ M8.0010.0012.。口< An1.0L SO2.flS. 04. 0S- 0fi. 0Atl 240a 360C. 4K00. 5S37000. 7200. 720a. 720以一/“為橫坐標為縱坐標繪圖.如圖9-5所示,根據兩條 內線的交點對應的橫坐標臼,/3的他“，可確定配合物的配合比，即 M ' 1,=1 ' /I 0從

20、圖9-5可知.Fe ： phen = 1 f 3,所以配合物為Fc (phon、,123456圖9 59、12常溫下指示劑 HIn得K a就是5、4X107 molL1。測定指示劑總濃度為5、00X 104 mol L 1,在強酸或弱堿介質中得吸光度(1cm比色皿)數據見表98 o(1)指示劑酸型就是什么顏色？在酸性介質中測定時應選什么顏色得濾光片？在強堿性介質中測定時應選什么波長？(2)繪制指示劑酸式與堿式離子得吸收曲線。當用2cm比色皿在590nm波長處測量強堿性介質中指示劑濃度為1、00X 104 mol L1溶液時，吸光度為多少？(4)若題設溶液在485nm波長處，用1cm比色皿測得吸

21、光度為 0、309o此溶液得pH值為多少？如在555nm波長出測定，此溶液得 吸光度就是多少？(5)在什么波長處測定指示劑得吸光度與pH無關？為什么？(6)欲用標準曲線法測定指示劑總濃度,需選擇什么實驗條件才能使標準曲線不偏離朗伯比爾定律？表y nx/nn)吸光度d八吸光度dpH - L 0Cptl- |：i. 00p 1 1. *)0Lil - 13.他4400. 401口, 067570CL 3C30.5154700 447u.3850. U630. 6 IS4的6 4530. G5C6 DO0. 2260.764婚5工154(L 口52615a 105U. N164900. 4520.

22、D546250. 1750. 8235050. 44 3U. j6350. L6Uo.5350. 3900.1706500. 1370.7635550. 34 2U. 34268U0. 097U. 5KS解(1)指示劑酸型HIn在波長485 nm處行最人吸收，所以 為橙色，酸性介質中測定時選藍綠色濾光片。在強堿性介質中，波 長625 nm處白鍛大吸收，所以選擇測定波長及“ = 625 nmo(2)吸收曲線如圖9-6所示。(3)從吸收曲線可查得濃度為5. 00X10，molL 1比色皿厚度為I cm時，波長590 nm處破型In的A = O, 695。當濃度為1.00X 10 4 moi二比色皿

23、厚度為2 cm時,該波 長處4 _ 0. 695 X 2 cm X 1.00 X 10 mol 二cm 二 _ 0'1 cm X 5. 00 X 10 4 I- > mol 1 cm'"'(4)用/與分別表示侍求pH位忖酸型和堿型組分的吸 光度,在波K485 nm處的吸光度A = 4IIta + Ala- = 0. 309 又因為6 H*6 &°he ,h-1+k如 一 HF +所以八 HluH - 卜。U叮+ 11 一 fKfbH J+ E從已知條件中可計算波長485 nm處的趣與心-值1Kill：0. 151cb 5X10 4 mol L J X 1 cm= 90B I. rnol * cm0.0525X 10 1 mol L 1 X I cm=104 L * mol cm從已知條件可知i = Q0 X IQ ' mol , L , K 將以上各數據代入方程，得解方程，得pl I = 6. 02H = 9. 52 乂 LOmN * L 1A=555 nm處為等吸收點，在此波長下測得的工=0.342.（5） rt-A=