北京大学_仪器分析第二版_答案[课堂课资]

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4.12 指出下列振动是否具有红外活性
（1）无；（2）有；（3）无；（4）有； （5）无；（6）无；（7）有；（8）无。
振动是否具有红外活性取决于振动是否发生了偶 极矩的变化，即 0的振动才能引起红外吸收。
N 446条 mm-1
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2.9 若光栅的宽度是5.00mm，每mm刻有720条刻线，那么该光栅 的第一级光谱的分辨率是多少？对波数为1000cm-1的红外光，光栅 能分辨的最靠近的两条谱线的波长差为多少？
（1）分辨率：
（2）波长差：
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第3章 紫外—可见分光光度法
3.7 CH3Cl分子中有几种类型的价电子？在紫外光辐照下可 发生何种类型的电子跃迁？
CH3
C9H19
参看39页表3.6中例3.3
253 nm 3*5 nm 1*5 nm 30 nm 303 nm
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P52 第25题 有一化合物，其化学式为 C10H14 ，它有4个异构体，其结构 简式如下：测定他们的紫外光谱，试问哪个λmax最大，哪个
λmax Hale Waihona Puke Baidu小？
（1）
CH
CH
CH
CH2
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3.14 以邻二氮菲光度法测定Fe（II），称取试样0.500g，经处理后，
加入显色剂，最后定容为50.0cm3。用1.0cm吸收池，在510nm波
长下测得吸光度A=0.430。计算试样中铁的质量分数；当溶液稀释1
倍后，其百分透射比是多少？510 1.110 4
解：根据Lambert-Beer定律：
参看39页表3.5
214+30+2*5=254nm
CH CH CH CH2
（2）
214+5=219nm
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（3）
CH
CH2
（4）
C2H5
253+3*5=268nm
CH
CH2
C2H5
253+3*5+30=298nm
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第4章 红外光谱与Raman光谱
4.5试述Fourier变换红外光谱仪与色散型红外光谱仪 的最大区别是什么？前者具有哪些优点？
d (sin sin ) n
1106 1750
sin
48.2 sin 11.2
1
315.0(nm)
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2.6 用dn/dλ=1.5×10-4 的60°熔融石英棱镜和刻有1200条·mm-1的光栅来色散Li的 460.20nm及460.30nm两条谱线，试计算：（1）分辨率 （2）棱镜和光栅的大小
第二章 光谱分析法引论
2.5 一束多色光射入含有1750条·mm-1刻线的光栅，光束相对于光栅法线的 入射角为48.2°。试计算衍射角为20°和-11.2°的光的波长是多少？
解：根据光栅公式：
d (sin sin ) n
1106 (sin 48.2 sin 20) 1
1750
621.4(nm)
3.19准确称取1.00mmol的指示 剂HIn五份，分别溶解于 1.0mL的不同pH的缓冲溶液 中，用1.0cm吸收池在650nm 波长下测得如右数据：
计算在650nm波长下In-的摩尔 吸光系数和该指示剂的 pKa
pH 1.00 2.00 7.00 10.00 11.00 A 0.00 0.00 0.588 0.840 0.840
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2.8 有一光栅，当入射角是60°时，其衍射角为-40°。为了 得到波长为500ｎｍ的第一级光谱,试问光栅的刻线为多少? 解：
根据光栅公式，
d (sin sin ) n
d
n
1 500nm
2.24 103 mm
sin sin sin 60o sin 40o
d 1 2.24 103 mm N
解：由题意知:指示剂存在着如下 平衡：H + + In- ==== HIn
酸性条件下主要以HIn为主要
存在形式，而在碱性条件下主
要以In-为主要存在形式， 所
以有：A=εl c 得 0.84=ε×1×10-3×1 ε=840L/mol/cm
由公式：
pka pH
lg
A (L ) A(HL) A
A cl
0.430 1.1104 1.0 c
c 3.91105 (mol dm3)
Fe的质量分数 3.91105 0.05 56 100 % 0.02%
0.500
将溶液稀释一倍后：
A 1 A 0.215
2
A lg 1 T
即是 lg 1 0.215
T
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7
T 61.0%
7.00
lg
0.588 0.840 0 0.588
6.63
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3.24 计算下列化合物的λmax
CH3
（1）
参看39页表3.5
基值： 烷基取代： 环外双键： 共轭体系延长：
253 nm λmax 4*5 nm
1*5 nm 30 nm
308 nm
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(2)
基值： 同环二烯： 烷基取代： 环外双键： 共轭体系延长:
答：两者最大的区别在与于单色器的不同， Fourier 变换红外光谱仪没有色散元件。
优点：①扫描速度快，测量时间短，可在1s内获 得红外光谱。②灵敏度高，检测限可达10-9-10-12g. ③分辨本领高，波数精确可达0.01cm-1④光谱范围 广，可研究整个红外区的光谱。⑤测定精度高，重 复性可达0.1％，而散杂光小于0.01％
214 nm 0 4*5 nm 2*5 nm
0 244 nm
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(3)
O
参看40页表3.7
基值：
同环二烯：
β 取代
烷基取代：
δ 取代
环外双键：
共轭体系延长：
215 nm 12 nm 18 nm 1*5 nm 30 nm 280 nm
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CH3
（4）
H3C C O
O
基值： 烷基取代： 环外双键： 共轭体系延长：
答：CH3Cl分子中有n电子和σ价电子。在紫外光辐照下可发 生σ→σ*和n→σ*跃迁。
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3.8某酮类化合物，当溶于极性溶剂时（如乙醇）， 溶剂对n→ π*及 π→ π* 跃迁各产生什么影响？
答：溶剂的极性产生溶剂效应，在 π→ π* 跃迁中， 激发态极性大于基态，当使用极性大的溶剂时， 由于溶剂与溶质相互作用，激发态π*比基态π的 能量下降更多，因而激发态与基态之间的能量差 减少，导致吸收谱带π→ π* 红移；而在n→ π* 跃 迁中，基态n电子与极性溶剂形成氢键，降低了基 态能量，使激发态与基态之间的能量差变大，导 致吸收带n→ π*蓝移.