第十章吸光光度法_课后思考题及练习题答案

6、用一般吸光光度法测量 0.00100 molL-1 锌标准溶液和含锌试液，分别测得 A=0.700 和 A=1.000， 两种溶液的透射比相差多少？如用 0.00100 molL-1 标准 溶液作参比溶液，试液的吸光度是多少？与示差吸光光度法相比较，读数标 尺放大了多少倍？
解：T1
It 10 A I0
解： lg 50.5% 1.85 10 4 1.8 10 4 L mol 1 cm 1 25.5 10 6 2 63.546 0.050 M 63.546 S 3.43 10 3 g cm 2 3.4 10 3 g cm 2 4 1.85 10 lg T bc
应称取试样多少克？
解： A 0.434时，测量的相对误差最小， 0.434 A ) 0.100 58.693 ) V M Ni ( 4 b 1 . 3 10 1 ms 0.16 g W Ni 0.12% (
5、浓度为 25.5g/50mL 的 Cu2+溶液，用双环己酮草酰二腙光度法进行测定，于 波长 600nm 处用 2cm 比色皿进行测量，测得 T=50.5%，求摩尔吸收系数， 灵敏度指数 S。
7、标准溶液以示差吸光光度法测定高锰酸钾溶液的浓度，以含锰 10.0mgmL-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%，此时测得未知浓度高锰酸钾溶液得透射比为 Tx=40.0%，计算高锰酸 钾的质量浓度。
解：As lg T lg 20.0% 0.699 Ax lg Tx lg 40.0% 0.398 A样 As Ax 0.699 0.398 1.097 C样 A样 As Cs 1.097 10.0 15.7mg mL1 0.699
解：在标准溶液中， 50 5.30 10 4 mol L1 100 25 C v 6.28 10 3 1.57 10 3 mol L1 100 415nm时， CTi 1.06 10 3 A 0.435 820.8L mol 1 cm 1 bc 1 5.30 10 4 A 0.251 v415 159.9 L mol 1 cm 1 3 bc 1 1.57 10 455nm时，
455 Ti 415 A415 Ti CTi v415 C v 455 A455 Ti CTi v455 C v
得 0.645 820.8CTi 159.9C v 0.555 464.2CTi 240.1C v 解得 CTi 5.39 10 4 mol L1 C v 1.27 10 3 mol L1 则原溶液中 100.0 2.70 10 3 mol L1 20.0 100.0 ‘ C v 1.27 10 3 6.35 10 3 mol L1 20.0 CTi 5.39 10 4
415 Ti
A 0.246 464.2 L mol 1 cm 1 bc 1 5.30 10 4 A 0.377 v455 240.1L mol 1 cm 1 bc 1 1.57 10 3 设未知液中Ti和V的浓度为CTi 和C v , 则据

二、习题： 1、计算并绘制吸光度和透射比的关系标尺。 1 解：A lg T
吸光度与透射比的关系标尺 2
吸光度(A)
1.5 1 0.5 0 0 0.2 0.4 0.6 透射比(T) 0.8 1
2、根据 A=-lgT=K’c，设 K’=2.5104,今有五个标准溶液，浓度 c 分别为 4.010-6, 8.010-6, 1.210-5, 1.610-5, 2.010-5 molL-1,绘制以 c 为横坐标、T 为纵坐标的 c-T 关系曲线图。这样的曲线图能否作定量分析标准曲线用，为什么？ 解：吸光度与吸光物质的含量成正比，这是光度法进行定量的基础，标准曲线就 是根据这一原理制作的。当 K’=2.5104 时，虽然 A c, 但是 T-c 关系呈指数关 系，不好用作定量分析标准曲线用。 3、某试液用 2 cm 比色皿测量时，T=60%，若改用 1cm 或 3 cm 比色皿，T 及 A 等于多少？ 解： b1 2cm,
‘
9、测定纯金属钴中微量锰时， 在酸性溶液中用 KIO4 将锰氧化为 MnO4-后进行光 度测定。若用标准锰溶液配制标准系列，在绘制标准曲线及测定试样时，应
该用什么参比溶液？ 解：因为 Mn2+是无色的，绘制标准曲线可以用蒸馏水作参比。测样品时，因为 Co2+呈浅红色，所以可以选用试样溶液作参比。 10、 NO2-在波长 355nm 处355=23.3 Lmol-1cm-1， 355/302=2.50； NO3-在波长 355nm 处的吸收可忽略，在波长 302nm 处302=7.24 Lmol-1cm-1。今有一含 NO2-和 NO3-的试液，用 1cm 吸收池测得 A302=1.010，A355=0.730。计算试液中 NO2和 NO3-的浓度。 解：
第六章：吸光光度法 一、思考题： 1、解释下列名词 a. 光吸收曲线及标准曲线；b.互补色光及单色光；c.吸光度及透射比。 解：a. (1)光吸收曲线指的是测量某种物质对不同波长单色光的吸收程度时，以 波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图得到的一条吸收光谱曲线。 (2)标准曲线指 的是在选择的实验条件下分别测量一系列不同含量的标准溶液的吸光度时， 以标 准溶液中待测组分的含量为横坐标，吸光度为纵坐标作图得到的一条直线。 b.(1)互补色光指的是两种相对应颜色的光，将它们按一定比例混合，可得到 白光。(2)单色光指的是具有同一波长的光。 c.(1)吸光度指的是溶液对光的吸收程度，与溶液浓度、液层厚度及入射光波 长等因素有关。(2)透射比指的是透射光强度与入射光强度的比值。 2、符合朗伯-比尔定律的某一吸光物质溶液， 其最大吸收波长和吸光度随吸光物 质浓度的增大其变化情况如何？ 解：最大吸收波长不变，吸光度增大。 3、吸光物质的摩尔吸收系数与下列哪些因素有关？入射光波长，被测物质的浓 度，络合物的解离度，掩蔽剂。 解：入射光波长、络合物的解离度和掩蔽剂。 4、试说明吸光光度法中标准曲线不通过原点的原因。 解：可能是由于参比溶液选择不当，吸收池厚度不等，吸收池位置不妥，吸收池 透光面不清洁等原因所引起的。 5、在吸光光度法中，影响显色反应的因素有哪些？ 解：溶液酸度、显色剂的用量、显色反应时间、显色反应温度、溶剂和干扰物质。 6、酸度对显色反应的影响主要表现在哪些方面？ 解：影响显色剂的平衡浓度和颜色；影响被测金属离子的存在状态；影响络合物 的组成。 7、在吸光光度法中，选择入射光波长的原则是什么？ 解：吸收最大，干扰最小。 8、分光光度计是由哪些部件组成的？各部件的作用如何？ 解：主要部件：光源、单色器、比色皿、检测器和显示装置。光源可以发射连续 光谱， 是产生入射光的基础； 单色器是将光源发出的连续光谱分解为单色光的装 置，提供单色光作为入射光；比色皿是盛放试液的容器；检测器的作用是接受从 比色皿发出的透射光并转换成电信号进行测量； 显示装置的作用是把放大的信号 以吸光度 A 或透射比 T 的方式显示或记录下来。 9、测量吸光度时，应如何选择参比溶液？
解： （1）当试液及显色剂均无色时，可用蒸馏水作参比溶液； （2）显色剂为无色， 而被测试液中存在其他有色离子，可用不加显色剂的被测试液作参比溶液； （3） 显色剂有颜色，可选择不加试样溶液的试剂空白作参比溶液； （4）显色剂和试剂 均有颜色，可将一份试液加入适当掩蔽剂，将被测组分掩蔽起来，使之不再与显 色剂作用，而显色剂及其他试剂均按试液测定方法加入，以此作为参比溶液，这 样就可以消除显色剂和一些共存组分的干扰； （5）改变加入试剂的顺序，使被测 组分不发生显色反应，可以此溶液作为参比溶液消除干扰。 10 、示差吸光光度法的原理是什么？为什么它能提高测定的准确度？ 解： （1）设用作参比的标准溶液为 c0，待测试液浓度为 cx，且 cx 大于 c0。 根据朗伯-比尔定律得到：Ax=cxb 和 A0=c0b , 两式相减，得到相对吸光度为：A 相对=A=Ax-A0=b(cx-c0)=bc=bc 相对 由上式可得所测得的吸光度差与这两种溶液的浓度差成正比。 以空白溶液作为参 比，作A-c 标准曲线，根据测得的A 求出相应的c 值，从 cx=c0+c 可求出待 测试液的浓度。 （2）与一般吸光光度法相比，采用示差法测定时，读数将落在测量误差较小的 区域，从而提高了测定的准确度。
T3 10 A3 10 0.333 46%
4、某钢样含镍约 0.12%， 用丁二酮肟光度法（=1.3104 Lmol-1cm-1）进行测定。 试样溶解后，转入 100 mL 容量瓶中，显色，并加入水稀释至刻度。取部分 试液于波长 470nm 处用 1cm 比色皿进行测量。如要求此时的测量误差最小，
T1 60%, A1 lg T lg 60% 0.222 0.22 当b2 1cm时， A2 A1 b2 1 0.222 0.111 0.11 b1 2
T2 10 A2 10 0.111 77% 当b3 3cm时， A3 A1 b3 3 0.222 0.333 0.33 b1 2
8、Ti 和 V 与 H2O2 作用生成有色络合物，今以 50mL 1.0610-3 molL-1 的钛溶液 发色后定容为 100 mL；25 mL 6.2810-3 molL-1 的钒溶液发色后定容为 100
mL。另取 20.0 mL 含 Ti 和 V 的未知混合液经以上相同方法发色。这三份溶 液各用厚度为 1 cm 的吸收池在 415nm 及 455nm 处测得吸光度值如下：求未 知液中 Ti 和 V 得含量为多少？ 溶液 A (415nm) A(455nm) Ti 0.435 0.246 V 0.251 0.377 合金 0.645 0.555

NO2 302

NO 355
2
2.50


23.3 9.32 L mol 1cm 1 2.50

据公式
NO3 NO2 A302 302 b C NO 302 b C NO
2 3
A355 355 b C NO 355 b C NO
T T1 T2 10 A1 10 A2 10 0.700 10 1.000 20.0% 10.0% 10.0% A Ax As 1.000 0.700 0.300 Tr 10 Ar 10 0.300 5 Tx 10 Ax 10 1.000
2 3
NO2
NO3
得 1.010 9.32 1 C NO 7.24 1 C NO
2 3
0.730 23.3 1 C NO 0
2
解得 C NO 0.0313mol L1
2
C NO 0.0992mol L1
3
11、某有色络合物的0.0010%的水溶液在510nm处，用2cm比色皿测得透射比 为42.0%。已知 2.5 10 3 L mol 1 cm 1。求此有色络合物的摩尔质量。 解： lg T bc lg 42.0% 2.5 10 3 2 C C 7.54 10 5 mol L1 在1L水中， M 1 1000 0.0010% 1 1000 0.0010% 132.6 g mol 1 5 CV 7.54 10 1