分析化学第章答案

第九章 吸光光度法

习题答案

1. 0.088mgFe 3+，用硫氰酸盐显色后，在容量瓶中用水稀释到50.00mL 用1cm 比色皿，在波长480nm 处测得A ＝0.740。求吸收系数a 及κ。 解 c ＝（0.088 ×10 -3）/（50 ×10 -3）＝1.76 ×10 -3（g·L -1）

a =A/bc ＝0.740/(1×1.76 ×10 -3 )＝ 4.20 ×102（L·g -1·cm -1） κ＝4.20×102 ×55.84＝2.35×10 4（L·mol -1·cm -1）

2. 用双硫腙光度法测定Pb 2+，Pb 2+的浓度为0.08mg ／50mL ，用2cm 比色皿在520nm 下测得T ＝53％，求κ。

解 －lg T ＝ κbc －lg0.53＝ κ × 2 × 0.08 ×10 –3 / (207.2 × 50 ×10 -3 )

κ＝1.78 ×10 4（L·mol -1·cm -1）

3. 用磺基水杨酸法测定微量铁。标准溶液是由0.2160gNH 4Fe(SO 4)2·12H 2O 溶于水中稀释至500mL 配制成的。根据下列数据，绘制标准曲线。

标准铁溶液的体积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

取试液5.00 mL ，用容量瓶稀释至250 mL 。取此稀释液2.00 mL ，与绘制标准曲线相同条件下显色和测定吸光度。测得A ＝0.500。求试液铁含量（单位：mg ／mL ）。铁铵矾的相对分子质量为482.178。 解 按题给数据绘制标准曲线，由纵坐标A ＝0.500处做水平线, 与标准曲线相交处向下做垂线, 与浓度轴相交处查出浓度，再乘以250.0/5.00, 计算出铁含量为7.5 mg ·mL -1.

4. 取钢试样1.00g ，溶解于酸中，将其中锰氧化成高锰酸盐，准确配制成250mL ，测得其吸光度为1.00×10–3 mol·L -1 KMnO 4溶液的吸光度的1.5倍。计算钢中锰的百分含量。 解 c ＝1.5 ×1.00 ×10–3 mol·L -1

Mn %＝(cVM Mn /G )×100%

＝[（1.5 ×10–3 × 250 ×10 –3 × 54.94）／1.0] ×100%＝2.06%

5. 用普通光度法测定铜。在相同条件下测得1.00×10-2 mol·L -1标准铜溶液和含铜试液的吸光度分别为0.699和1.00。如光度计透光度读数的相对误差为0.5％，测试液浓度测定的相对误差为多少？如采用示差法测定，用铜标准液为参比，测试液的吸光度为多少？浓度测定的相对误差为多少？两种测定方法中标准溶液与试液的透光度各差多少？示差法使读书标尺放大了多少倍？

解 %17.2%5.010lg 10434.0lg 434.000

.100.1-=⨯=∆=∆--T T T c c T x % =10-1.00 ×100% =10.0% T s % =10-0.699 ×100% = 20.0%

%0.50%100%

0.20%

0.10=⨯=

相对T A 相对 =- -lg50% = 0.301 %434.0%5.0%

0.20%0.50lg %0.50434

.0lg 434.0-=⨯⨯⨯=∆=∆T T T T c c S 相对相对 标液由20.0%调到100.0%，所以读数标尺放大了5倍。

6. 某含铁约0.2％的试样，用邻二氮杂菲亚铁光度法（κ =1.10×10 4 )测定。试样溶解后稀释100mL, 用1.00cm比色皿，在508nm波长下测定吸光度。（1）为使吸光度测量引起的浓度相对误差最小，应当称取试样多少克？（2）如果说使用的光度计透光度最适宜读数范围为0.200至0.650，测定溶液应控制的含铁的浓度范围为多少？

解A = κbc 浓度相对误差最小时A为0.434

c = 0.434/(1.00 ×1.10 ×10 4 ) = 3.95 ×10–5（mol·L-1）

(3.95 ×10–5 ×55.84 ×100 ×10-3 ) / (0.2%) = 0.11（g）

c = A/κb = 0.200/1.10 ×10 4 = 1.82×10–5（mol·L-1）

c = A/κb = 0.650/1.10 ×10 4 = 5.91×10–5（mol·L-1）应控制铁的浓度范围1.82 ×10–5~5.91 ×10–5mol·L-1

7. 某溶液中有三种物质，他们在特定波长处的吸收系数a (L·g-1·cm-1)如下表所示。设所用比色皿b

-1为单位。

解根据吸光度的加和性列方程组

Aλ400nm= 2.00c B＋0.60c c

Aλ600nm = c A= 1.00

解之得c A= A600nm c B = (3A400nm－A500nm) / 5.95 c C = (40 A500nm－A400nm) / 71.4

8. 在下列不同pH的缓冲溶液中，甲基橙的浓度均为2.0 ×10-4 mol·L-1。用1.00cm比色皿，在520nm 处测得下列数据：

pH 0.88 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

试用代数法和图解法求甲基橙的p K a值。

解p K a= pH + lg[ (A－A L)/ (A HL－A)]＝3.41+ lg [(0.552-0.26) / (0.89-0.552)] =3.35

图解法略

9. 在0.1 mol·L-1HCl 溶液中的苯酚生物碱于波长365nm处的摩尔吸收系数为400；在0.2 mol·L-1NaOH 溶液中为17100。在pH=9.50的缓冲溶液中为9800。求p K a值。

解A HL= 400bc , A L-= 17100bc , A = 9800bc p K a = pH + lg[ (A－A L)/ (A HL－A)] = 9.50＋lg （9800-17100）/（400-9800）= 9.50－0.11= 9.39

10. Mn2+与配合剂R-反应形成有色配合物，用摩尔比法测定其组成及稳定常数。为此，固定Mn2+ 浓

度为2.00×10-4 mol·L-1，而R-的浓度则是变化的。用1.0cm比色皿在波长为525nm处得如下数据：

求：（1）配合物的化学式；（2）配合物在525 nm处的κ；（3）配合物的K稳。