分析化学》下册武汉大学等编(第五版)作业参考答案

《仪器分析》作业参考答案

第2章 光谱分析法导论

2-1 光谱仪一般由几部分组成？它们的作用分别是什么？ 参考答案：

（1）稳定的光源系统—提供足够的能量使试样蒸发、原子化、激发，产生光谱； （2）试样引入系统

（3）波长选择系统（单色器、滤光片）—将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带； （4）检测系统—是将光辐射信号转换为可量化输出的信号； （5）信号处理或读出系统—在显示器上显示转化信号。

2-2 单色器由几部分组成，它们的作用分别是什么？ 参考答案：

（1）入射狭缝—限制杂散光进入；

（2）准直装置—使光束成平行光线传播，常采用透镜或反射镜； （3）色散装置—将复合光分解为单色光；

（4）聚焦透镜或凹面反射镜—使单色光在单色器的出口曲面上成像； （5）出射狭缝—将额定波长范围的光射出单色器。

2-5 对下列单位进行换算：

（1）150pm Z 射线的波数（cm －

1） （2）Li 的670.7nm 谱线的频率（Hz ）

（3）3300 cm －

1波数对应的波长（nm ） （4）Na 的588.995nm 谱线相应的能量（eV ） 参考答案：

（1）1

7110

1067.610

15011

---⨯=⨯=

=

cm cm λ

σ （2）)(1047.4)(10

7.670100.314

7

10Hz Hz c

⨯=⨯⨯==-λν （3）)(3030)(1003.3)(3300

1

1

4nm cm cm =⨯==

=

-ν

λ （4）)(1.2)(10

602.110995.588100.310625.619

98

34eV eV c

h E =⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---λ 2-6 下列种类型跃迁所涉及的能量（eV ）范围各是多少？

（1）原子内层电子跃迁； （4）分子振动能级跃迁； （2）原子外层电子跃迁； （5）分子转动能级跃迁； （3）分子的电子跃迁 参考答案

跃迁类型 波长范围 能量范围/eV 原子内层电子跃迁 10－

1 ～ 10nm 1.26×106 ～1.2×102

原子外层电子跃迁 200 ～ 750nm 6～1.7 分子的电子跃迁 200 ～ 750nm 6～1.7 分子振动能级跃迁 0.75 ～ 50μm 1.7～0.02 分子转动能级跃迁

50 ～ 1000μm

2×10－2～4×10－

7

第10章 吸光光度法（上册）

2、某试液用2cm 吸收池测量时，T=60%。若改用1cm 或3cm 吸收池，T 及A 等于多少？ 参考答案：

因所用试液未变，即εc 为常数。而A 2cm = －lgT = －lg0.60 = 0.222 根据 A = －lgT =εbc 知

111.0222.021

2211=⨯==

cm cm cm cm A b b A lgT 1cm = －0.111 T 1cm = 77% 333.0222.02

3

2233=⨯==

cm cm cm cm A b b A lgT 1cm = －0.333 T 1cm = 46%

6、配制一系列溶液，其中Fe 2+含量相同（各加入7.12×10－4mol·L －

1Fe 2+溶液2.00mL ），分别加入不同

体积的7.12×10－4mol·L －

1的邻二氮菲(Phen)溶液，稀释至25mL ，后用1cm 吸收池在510nm 处测得吸光度如下：

Phen 溶液的体积V /mL 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 8.00 10.00 12.00 A

0.240

0.360

0.480

0.593

0.700

0.720

0.720

0.720

求络合物的组成。 参考答案：

以Phen 体积为横坐标，A 为纵坐标作图。

0.2

0.40.6

0.82

4

6

810

12

V/mL

A

从图形可知，在Phen 溶液的体积为6.00mL 时，图形有明显的转折，转折点对应的Fe 2+与Phen 的浓度比为1∶3，所以Fe 2+与Phen 络合物的组成比为1∶3，即形成络合物组成为Fe(Phen)32+。

7、1.0×10－3 mol·L －

1的K 2Cr 2O 7溶液在波长450 nm 和530 nm 处的吸光度A 分别为0.200和0.050。

1.0×10－4mol·L －

1的KMnO 4溶液在450nm 处无吸收，在530nm 处的吸光度为0.420。今测得某K 2Cr 2O 7和KMnO 4的混合溶液在450nm 和530nm 处的吸光度分别为0.380和0.710。试计算该混合溶液中K 2Cr 2O 7和KMnO 4的浓度。假设吸收池厚度为10mm 。 参考答案：

对于K 2Cr 2O 7：

1

13

45045020010

0.11200.0722---⋅⋅=⨯⨯==

cm mol L bc A O Cr K ε

1

13

53053050100.11050.0722---⋅⋅=⨯⨯==

cm

mol L bc A O Cr K ε 对于KmnO 4：

1

134

'530'530

102.410

0.11420.04---⋅⋅⨯=⨯⨯==cm mol L bc A KMnO ε

对于混合溶液，因各物质的吸光度具有加和性，由题意得： 77227

221102.4150710.01200380.03

KMnO O Cr K O Cr K c c c ⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯=

所以

1

4

131046.1109.17722----⋅⨯=⋅⨯=L

mol c L mol c KMnO O Cr K

9、以示差吸光光度法测定KMnO 4溶液的浓度，以含锰10.0mg·mL －

1的标准溶液作参比溶液，其对水的透射比为T = 20%，并以此调节透射比为100%，此时测得未知浓度KMnO 4溶液的透射比T x = 40.0%，计算KMnO 4的质量浓度。 参考答案：

以水作参比时，标准溶液的吸光度A s 为 A s =－lgT =－lg 0.200 = 0.699 示差法测定时，试液的吸光度A x 为

A x =－lgT x =－lg 0.400 = 0.398

设标准溶液中锰浓度为c x ，试液与标准溶液中锰的浓度差为⊿c ，则

s

x

s A A c c =∆ 所以

169.5699

.0398

.00.10-⋅=⨯==

∆mL mg A A c c s x s 则KMnO 4的质量浓度为

c x = c s +⊿c = 10.0 + 5.69 = 15.7mg·mL －

1

第9章 紫外可见吸光光度法

9-1 有机化合物分子的电子跃迁有哪几种类型？哪些类型的跃迁能在紫外-可见吸收光谱中反映出来？

参考答案：有机化合物可能的跃有：σ→σ*、σ→π*、π→σ*、n →σ*、π→π*、n →π*。

在紫外-可见吸收光谱中反映出来的跃迁类型有：π→σ*、π→π*、n →π*及电荷转移跃迁。

9-9 单光束、双光束、双波长分光光度计在光路设计上有什么不同？这几种类型的仪器分别由哪几大部件组成？