第七章作业及解答 物质为什么有颜色?与光的吸收有什么关系? 谷:物质的有色质点一分子或离子对不同波长的光具有选择性吸收引起物质有颜色。物质 中的有色质点吸收白光中某种色光后,呈现透色光(即吸收光的互补光)的颜色。 6、摩尔吸光系数的物理意义是什么?其大小与哪些因素有关? 解:朗白-比尔定律的数学表达式A=Kc中浓度C以mol,b用cm为单位表示液层厚 度,K用另一符号ε表示摩尔吸光系数。摩尔吸光系数表示吸光物质对某一波长光的吸收能力 也反映用分光光度法测定该物质(显色反应)的灵敏度 12、为什么光度法测定时应选用Amax作入射光?如果λmax有严重干扰,怎么办? 答:因为在最大吸收波长Amax处,,摩尔吸光系数e最大,有较高的灵敏度,且在λmax 处有较小范围内,吸光度变化不大,不会造成对比尔定律的偏离,使测定结果有较高准确度 因此,选用max作入射光。当λmax处有严重干扰时,可以选用吸光度随波长变化较小的 其他波长,按照“吸收最大、干扰最小”的原则选择入射光。 20、有两种不同浓度的有色溶液,当液层厚度相同时,对某一波长入射光的透光度T% 分别为o65.0,@41.8分别计算它们的吸光度如果已知溶液O的浓度为6.51×10mo1 ,求溶液@的浓度 1=lgT=-g0650=0.187A1=Ebc1=cb×651×10 A2=-gT=1g0.418=0.379;A2=Ebc2 A 0.379 1.32×10-mol Eb A 0.187 21、某试液用20cm比色皿测定时T=60%,若改用3.0cm比色皿,求T%及A值 解:A=-1gT=-1g0.60=0.22;A=ebc=E×2.0×c=0.22 Ec=0.11 A=Ebc=0.11×3.0=0.33;T=10=0.47=47% 22、0.088m8Fe3+,以硫氰酸盐显色后,用水稀释到50.0mL,用1.0cm比色皿在波长480nm 下测得A=0.740,求摩尔吸光系数 0088×103 解:Ce-MV×1035585×500×103=3.15×105molL
第七章作业及解答 3、物质为什么有颜色？与光的吸收有什么关系？ 答：物质的有色质点－分子或离子对不同波长的光具有选择性吸收引起物质有颜色。物质 中的有色质点吸收白光中某种色光后，，呈现透色光（即吸收光的互补光）的颜色。 6、摩尔吸光系数的物理意义是什么？其大小与哪些因素有关？ 解：朗白-比尔定律的数学表达式 A＝Kbc 中浓度 C 以 mol⋅L -1，b 用 cm 为单位表示液层厚 度，K 用另一符号Ε表示摩尔吸光系数。摩尔吸光系数表示吸光物质对某一波长光的吸收能力， 也反映用分光光度法测定该物质（显色反应）的灵敏度。 12、为什么光度法测定时应选用 λmax 作入射光？如果λmax 有严重干扰，怎么办？ 答：因为在最大吸收波长 λmax 处，，摩尔吸光系数Ε最大，有较高的灵敏度，且在 λmax 处有较小范围内，吸光度变化不大，不会造成对比尔定律的偏离，使测定结果有较高准确度。 因此，选用 λmax 作入射光。当 λmax 处有严重干扰时，可以选用吸光度随波长变化较小的 其他波长，按照“吸收最大、干扰最小”的原则选择入射光。 20、有两种不同浓度的有色溶液，当液层厚度相同时，对某一波长入射光的透光度 T％ 分别为○1 65.0，○2 41.8。分别计算它们的吸光度。如果已知溶液○1 的浓度为 6.51×10－4 mol⋅L －1 ，求溶液○2 的浓度。 解： 2 2 2 -4 1 1 1 A = -lgT = -lg0.418 = 0.379;A = bc A == -lgT = -lg0.650 = 0.187;A = bc = b×6.51×10 ε ε ε -3 -1 -4 1 1 2 2 2 = 1.32×10 mol• L 6.51×10 0.187 0.379 = c A A = b A c = ε 21、某试液用 2.0cm 比色皿测定时 T＝60％，若改用 3.0cm 比色皿，求 T％及 A 值。 解：A＝－lgT＝－lg0.60＝0.22；A＝Εbc＝Ε×2.0×c＝0.22 ∴ Εc＝0.11 A＝Εbc＝0.11×3.0＝0.33；T＝10－A ＝0.47＝47％ 22、0.088mgFe3＋ ，以硫氰酸盐显色后，用水稀释到 50.0mL，用 1.0cm 比色皿在波长 480nm 下测得 A＝0.740，求摩尔吸光系数。 解： -5 -1 -3 -3 3 Fe Fe Fe Fe = 3.15×10 mol• L 55.85×50.0×10 0.088×10 = M V ×10 m C = 3+ 3+ 3+ 3+
A=E bc, a=A/bc= 1.00×3.15×10 2.35×10cm-mol-.L 25、用磺基水杨酸法测定徽量铁。标准溶液是由0.2160g(N4)Fe(S04)z12H0溶于 水中稀释至500m配制而成。根据下列数据,绘制校正曲线 铁标准溶液体积 0.00 8.00 10.00 (mL) 吸光度 0.165 0.320 0.480 0.630 0.790 某试液5.00mL,稀释至250mL。取此稀释液2.00mL,与绘制校正曲线相同条件下, 显色和测定吸光度,测得A=0.500,求试液铁含量(mgL-1)。 0.2160 =8.959×10-3molL MV×10-348220×500×10 经过绘图可得到试液含量相当于标准溶液6.26mL,A=0.500 m,=626×103×8959×103×5586=313×10°g 试液中,铁的含量为设为WmgL,则: W×10-6×5.00 ×200=3.13×10-4 3.13×10-4×250 =7.83×10mg.L 5.00×2.00×10 26、人体血液体积可以通过注射已知量的无害染料到静脉中,经过循环,充分混合后测 定染料浓度,再计算血液体积。在一次测定中,75Kg的人注射 Evans蓝1.00mL,10min 后从人体中抽出血液试样,将血液高心分高使血浆和细胞分离开,发现血浆为血液体积的 53%在1.00比色皿中,测得血浆的吸光度为0380。 另取相同的 Evans蓝溶液1.00mL在容量瓶中稀释为1000mL,然后取该溶液10.00mL在 50mL容量瓶中,稀释至标线。最后稀释液在1.00cm比色皿的吸光度为0200。计算人体血 液体积,以升为单位。 解:设原来的 Evans的浓度为co,人体血液体积为VL。根据A=Ebc得: 0.380=c0×1.00×10 be V+1.00×10 0.200= 1000× 两式相比得:190=500(V+1×103),计算得血浆体积V=263L
A＝ε bc，ε ＝A/bc＝ 2.35 10 cm mol L 1.00 3.15 10 0.740 4 1 1 5 = × ⋅ ⋅ × × − − − 25、用磺基水杨酸法测定微量铁。标准溶液是由 0.2160g（NH4）2Fe（SO4）2⋅12H2O 溶于 水中稀释至 500 mL 配制而成。根据下列数据，绘制校正曲线： 铁标准溶液体积 （mL） 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 吸光度 0 0.165 0.320 0.480 0.630 0.790 某试液 5.00mL，稀释至 250mL。取此稀释液 2.00mL，与绘制校正曲线相同条件下， 显色和测定吸光度，测得 A＝0.500，求试液铁含量（mg⋅L－1 ）。 解： 3 1 o 3 3 8.959 10 mol L 482.20 500 10 0.2160 MV 10 m − − − − = × ⋅ × × = × c = 经过绘图可得到试液含量相当于标准溶液 6.26mL，A＝0.500 m 6.26 10 8.959 10 55.86 3.13 10 g 3 3 4 Fe2 − − − + = × × × × = × 试液中，铁的含量为设为 Wmg⋅L －1 ，则： 3 1 6 4 4 6 7.83 10 mg L 5.00 2.00 10 3.13 10 250 W 2.00 3.13 10 250 W 10 5.00 − − − − − − = × ⋅ × × × × = × = × × × 26、人体血液体积可以通过注射已知量的无害染料到静脉中，经过循环，充分混合后测 定染料浓度，再计算血液体积。在一次测定中，75Kg 的人注射 Evans 蓝 1.00mL，10min 后从人体中抽出血液试样，将血液离心分离使血浆和细胞分离开，发现血浆为血液体积的 53％。在 1.00 比色皿中，测得血浆的吸光度为 0.380。 另取相同的 Evans 蓝溶液 1.00mL 在容量瓶中稀释为 1000mL，然后取该溶液 10.00mL 在 50mL 容量瓶中，稀释至标线。最后稀释液在 1.00cm 比色皿的吸光度为 0.200。计算人体血 液体积，以升为单位。 解：设原来的 Evans 的浓度为 c0，人体血液体积为 V L。根据 A＝ε bc 得： ε ε b 10.00 50.00 1000× c 0.200 = b V +1.00×10 c ×1.00×10 0.380 = 0 3 -3 0 两式相比得：1.90＝5.00/（V＋1×10-3），计算得血浆体积 V＝2.63L
血液体积 =4.96L 53% 28、测定硅酸盐试样中铁的含量时,用含Fe2O3%=0.50的硅酸盐标准试样为标准,经 同样处理后进行比色,测得标样试液厚度为250cm时与未知试样溶液125cm时的颜色相 同,求未知试样中Fe2O3的百分含量。 解:未知试样溶液与标准溶液颜色相同,故 Ax=Ao,即Ax=a×bx×Cx=Ao=axbo×Co Cx=2.00×Co;(Fe2O%)x=(Fe2O3)o×2.00=0.50×2.00=1.00 29、NO2在355m处e5=23,s5e2=250;NO3在355nm波长处的吸收可以 忽略,在波长302m处e2=7.24。今有含NO2和NO3的试液,用100cm比色皿测得 ean2=1.01,A35=0.730。计算试液中NO2和NO3的浓度(moL-)。 A: A302=ANo: +ANo: E,bCNo: E2 beno A355 =ANo: + ANo: =8, bCNo: + E2 beNo: A20=1.01=7.24×1.00×c+(23.3/2.50)×1.00×c A,=0.73=23.3×1.00×c 3.13×10-2mol·L 9.92×102molL
血液体积＝ = 4.96L 53% V 28、测定硅酸盐试样中铁的含量时，用含 Fe2O3％＝0.50 的硅酸盐标准试样为标准，经 同样处理后进行比色，测得标样试液厚度为 2.50cm 时与未知试样溶液 1.25cm 时的颜色相 同，求未知试样中 Fe2O3 的百分含量。 解：未知试样溶液与标准溶液颜色相同，故： Ax＝Ao，即 Ax＝a×bx×Cx＝Ao＝a×bo×Co Cx＝2.00×Co；（Fe2O3％）x＝（Fe2O3）o×2.00＝0.50×2.00＝1.00 29、NO2 － 在 355nm 处ε355＝23.3，ε355/ε302=2.50;NO3 － 在 355nm 波长处的吸收可以 忽略，在波长 302nm 处ε302＝7.24。今有含 NO2 －和 NO3 －的试液，用 1.00cm 比色皿测得 ε302＝1.01，A355＝0.730。计算试液中 NO2 － 和 NO3 － 的浓度（mol⋅L－1 ）。 解： A302 ＝ ' 2 − NO A ＋ ' NO3 A − ＝ ′1 ε b − NO2 c ＋ ′2 ε b − NO3 c A355 ＝ ' NO2 A − ＋ ' NO3 A − ＝ ′1 ε b − NO2 c ＋ ′2 ε b − NO3 c A302 ＝1.01＝7.24×1.00× − NO2 c ＋（23.3/2.50）×1.00× − NO3 c A355 ＝0.73＝23.3×1.00× − NO2 c − NO2 c ＝3.13×10-2mol·L -1 ， − NO3 c ＝9.92×10-2 mol⋅L -1