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第十章 分光光度法习题 习题解答1.什么是分光光度法中的吸收曲线？制作吸收曲线的目的是什么？2.在分光光度分析中为什么要用单色光？3.什么是分光光度中的标准曲线？一般为什么不以透光度对浓度来绘制标准曲线？4.影响显色反应的因素有那些？怎样选择适宜的显色条件？5.参比溶液有哪几类？应该如何选择？6.应用朗伯—比尔定律的前提条件是什么？7.用丁二酮肟显色分光光度法测定Ni 2+，已知50mL 溶液中含Ni 2+0.080mg 。
用2.0cm 吸收池于波长470nm 处测得T %=53。
求吸光系数a 及摩尔吸光系数ε。
7. 231(Ni )0.080/50 1.610g L c +--==⨯⋅ 113lg53/10086L g cm 2.0 1.610A a bc ----===⋅⋅⨯⨯ 3118658.695.010L m o lc mMa ε--==⨯=⨯⋅⋅ 8.某金属离子M 与R 试剂形成一有色溶液，若此配合物在650nm 处的摩尔吸光系数ε为3.91×104L·mol -1·cm -1，用1cm 比色皿在650nm 处测得吸光度为0.508，求溶液中M 的浓度。
8.510.5081.310mol L 3.9110 1.0A c b ε--===⨯⋅⨯⨯ 9.有一浓度为2.00⨯10-41mol L -⋅的有色溶液，在一定的吸收波长处用3cm 比色皿测得其吸光度为0.120，将此溶液稀释一倍，在同样波长处用5cm 比色皿测其吸光度仍为0.120，通过计算说明，此溶液是否符合比尔定律。
9.设符合比尔定律，则11140.120200L mol cm 3.0 2.0010A bc ε---===⋅⋅⨯⨯ 在同样波长处该溶液的摩尔吸光系数与浓度无关，现将此溶液稀释一倍后其摩尔吸光系数为11240.120240L mol cm 5.0 1.0010A bc ε---===⋅⋅⨯⨯ 12εε≠，故此溶液不符合比耳定律。
第10章可见光分光光度法(Visible Spectrophotometry)基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法称吸光光度法，它包括比色法(colorimetric method )和分光光度法(spectorphotometry )。
比色法是通过比较有色溶液颜 色深浅来确定有色物质含量的；分光光度法是通过物质对光的选择性吸收来测定组分含量 的，它包括紫外分光光度法( ultra violet spectrophotometry )、可见光分光光度法(visible spectrophotometry )、红外分光光度法(infrared spectrophotometry )等。
可见光分光光度法 具有灵敏度高、准确性好、仪器设备简单、操作简便快捷等特点，许多无机物都可直接或 间接地用此法进行测定。
此法不仅用于组分定性、定量分析，还可用于对化学平衡及配合 物组成的研究等。
10.1可见光分光光度法基本原理10.1.1物质对光的选择性吸收与物质颜色的关系光是一种电磁波。
电磁波谱的波长(或频率)范围很广，其中人眼能感觉到的可见光 的波长范围是 400~750nm 。
单色光(chromatic light )是仅具有单一波长的光，复合光是由 不同波长的光所组成的，人们肉眼所见的白光(如日光等)和各种有色光，实际上都是包 含一定波长范围的复合光(polychromatic light )。
物质呈现的颜色与光有着密切的关系。
一束白光(日光、 白炽电灯光、荧光灯光等)通过三棱镜，可分解为红、橙、黄、 绿、青、蓝、紫七种色光，这种现象称光的色散。
实验证明，不仅这七种色光可以混合组成白光，图10-1处于直线关系的两种单色光按一定强度比例混合，也可组成白 光。
这两种单色光就称为互补色，如绿光和紫光互补，蓝光和 黄光互补，等等。
当一束光照射某物质时，若该物质的分子(或离子)与光 子发生有效碰撞，则光子的能量就转移到分子(或离子)上，后通过下面两种方式放出吸收的能量返回到基态：M (基态)+ hv T M (激发态)由于分子的能级是量子化的，因此分子吸收能量同样具有量子化的特征，即用不同波分子由基态跃迁到高能级的激发态， 此过程即为光的吸收。
第10章分光光度法10.1概述一、选择题：1、绿色光的互补色是（）A．紫色光 B. 黄色光C．橙色光 D. 蓝色光2、CuSO4溶液在阳光下呈现天蓝色是由于其吸收了白光中的（）A. 紫色光B.红色光C. 黄色光D. 蓝色光3、吸光光度法的测量相对误差水平应为（）A. 0.1%B. 4%C.0.01%D.1%4、不同浓度的KMnO4溶液在光吸收曲线中的吸收峰（）A位置不同、高度不同B位置相同、高度相同C.位置不同、高度相同D.位置相同、高度不同答案：1、A; 2、C; 3、B; 4、D二、判断题1、光吸收曲线是某有色溶液的吸光度与波长的关系曲线。
（）2、做光吸收曲线的目的是测量有色物质的浓度。
（）3、吸光光度法测量仅实用可见光范围。
( ）4、吸光度与透光度成正比关系。
（）5、透光度T的定义是透射光强度I与入射光强度I0的透射比T=I/I0。
（）答案：1、√；2、×；3、×；4、×；5、√10-2光吸收定律1、摩尔吸光系数ε是重要的测量参数。
影响摩尔吸光系数ε的大小的因素是（）A．比色皿厚度及材质是否为石英 B. 入射光强度C．入射光波长 D. 吸光物质的浓度2、吸光光度法测量中，对灵敏度的要求是摩尔吸光系数ε的数值在（）A. 104-105B. 103-104C. 102-103D. 103-1053、有色溶液进行吸光光度法测量时，有时光度分析工作曲线会发生偏离，引起偏离的因素有（）A.单色光的单色效果B.有色溶液的介质不均匀C.高浓度溶液吸光物质间会有相互作用D.以上都是4、某有色溶液用1cm的比色皿进行分光光度法测量，吸光度A的读数为0.12，换用2cm 比色皿测定的吸光度A （）A.不变仍然是0.12B.双倍为0.24C.减半为0.06D.为原数值的平方5、朗伯比尔定律的可以表示为（）A.A=-lgTB. T=a bcC. A=lg1/TD. A=εbc答案：1、C; 2、A; 3、D; 4、B; 5、D二、判断题：1、吸光光度法仅仅适用于单一组分的测定。
第十一章吸光光度分析法本章要求1、掌握吸光光度法的基本原理及朗伯比尔定律；2、了解分光光度计的基本构造及功能；3、了解显色反应及条件选择、仪器测量误差及条件选择；了解分光光度法的应用。
基本内容如果将各种波长的单色光依次通过一定浓度的某一溶液，测定该溶液对各种单色光的吸收程度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，可以得到一条曲线，该曲线称为光吸收曲线或吸收光谱曲线。
光吸收程度最大处的波长，称为最大吸收波长，常用λ最大或λmax表示。
4、光吸收的基本定律⑴朗伯—比尔定律透过光的强度It 与入射光的强度I之比为透光率（也称透光度、透射比），用T表示：T=IIt吸光度A与透光率T的关系为：A =lgT 1= –lg T =lg tI I 0溶液的透光率越小，吸光度越大，表明溶液对光的吸收越强；相反溶液的透光率越大，吸光度越小，表明溶液对光的吸收越弱。
光的吸收定律：朗伯—比尔定律，其数学表达式为：A =Kbc式中K 值随浓度c ，液层厚度b 所取单位的不同而不同。
当浓度以g •L -1表示，液层厚度用cm 表示时，则常数K 用a 表示，a 称为吸光系数，其单位为L •g -1•cm -1。
此时朗伯—比尔定律表示为：A =abc当浓度以mol •L -1表示，液层厚度用cm 表示时，则常数K 用ε表示，ε称为摩尔吸光系数，其单位为L •mol -1•cm -1。
此时朗伯—比尔定律表示为：A =εbc （12–7）摩尔吸光系数ε在数值上等于浓度为1moL •L –1、光程（液层厚度）为1cm 溶液的吸光度。
ε是吸光物质在特定波长下的特征常数，它与入射光波长、溶液的性质以及温度等因素有关，而与溶液的浓度及液层厚度无关，ε值愈大，表明物质对此波长光的吸收程度愈强，显色反应的灵敏度愈高。
一般认为，ε＜104属低灵敏度，104＜ε＜5×104属中等灵敏度，ε＞5×104属高灵敏度。
在实际分析中，为了提高灵敏度常选择ε值较大的有色化合物为待测物质，通常选择有最大ε值的光波max λ作为入射光。
1.物质的颜色与吸收光的关系电磁波谱： X射线 0.1~100 nm远紫外光 10~200 nm近紫外光 200~400 nm可见光 400~760 nm近红外光 750~2500 nm中红外光 2500~5000 nm远红外光 5000~10000 nm微波 0.1~100 cm无线电波 1~1000 m2日光：紫蓝青绿黄橙红2014-11-33♥复合光：由各种单色光组成的光。
如白光(太阳光)♥单色光：只具有一种波长的光。
要求：∆λ=±2nm 。
♥互补色光：如果把两种适当颜色的光按一定的强度比例混合也可以得到白光，这两种光就叫互补色光。
♥物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收作用而产生的。
如：CuSO 4呈兰色。
♥物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间是互补关系。
光的互补：蓝 黄日光7♥ （1）不同物质吸收曲线的形状和吸收波长不同。
MnO 4-531吸收曲线2014-11-38♥（2）同一物质对不同波长光的吸光度不同；同一物质不同浓度，其吸收曲线形状相似。
♥吸收曲线是特性的，可以提供物质的结构信息，作为物质定性分析的依据之一；吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。
3.光的吸收定律——朗伯-比耳定律λ吸光度A：物质对光的吸收程度。
定义：A＝lg（I0/I t)A越大，表示对光的吸收越大，透过光越弱。
9λ1760年朗伯(Lambert)阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系：A∝b•1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有类似的关系：A∝c二者的结合称为朗伯—比耳定律，A∝bc1011朗伯—比耳定律数学表达式：A ＝lg （I 0/I t )= εb c 式中：A ，吸光度，无量刚； b ，液层厚度(光程长度)，cm ； c ，溶液的浓度， mol · L -1 ； ε称为摩尔吸光系数，L·mol -１·cm -1，仅与入射光波长、溶液的性质及温度有关，与浓度无关。
第十章紫外-可见吸光光度法习题1.是非判断题1-1物质的颜色是由于选择性地吸收了白光中的某些波长所致，VitB12溶液呈现红色是由于它吸收了白光中是红色光波。
1-2因为透射光和吸收光按一定比例混合而成白光，故称这两种光为互补色光。
1-3有色物质溶液只能对可见光范围内的某段波长的光有吸收。
1-4符合朗伯-比耳定律的某有色溶液的浓度越低，其透光率越小。
1-5符合比耳定律的有色溶液稀释时，其最大吸收峰的波长位置不移动，但吸收峰降低。
1-6朗伯-比耳定律的物理意义是：当一束平行单色光通过均匀的有色溶液时，溶液是吸光度与吸光物质是浓度和液层厚度的乘积成正比。
1-7在吸光光度法中，摩尔吸光系数的值随入射光的波长增加而减小。
1-8吸光系数与入射光波长及溶液浓度有关。
1-9有色溶液的透光度随着溶液浓度的增大而减小,所以透光度与溶液的浓度成反比关系。
1-10在吸光光度测定时，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论，被测溶液浓度越大，吸光度也越大，测定结果也就越准确。
1-11进行吸光光度法测定时，必须选择最大吸收波长的光作入射光。
1-12朗伯-比耳定律只适用于单色光，入射光的波长范围越狭窄，吸光光度测定的准确度越高。
1-13吸光光度法中所用的参比溶液总是采用不含被测物质和显色剂的空白溶液.1-14在实际测定中，应根据光吸收定律，通过改变比色皿厚度或待测溶液浓度，使吸光度的读数处于0.2～0.7之间，以减小测定的相对误差。
1-15在吸光光度法测定时，被测物质浓度相对误差的大小只有透光度为15%～65% 的范围内才是最小的。
2.选择题2-1分光光度法与普通比色法的不同点是A.工作范围不同B.光源不同C.检测器不同D.检流计不同E.获得单色光方法不同2-2 Zn2+的双硫腙-CCl4萃取吸光光度法中，已知萃取液为紫红色络合物，其吸收最大光的颜色为A.红B.橙C.黄D.绿2-3有色络合物的摩尔吸光系数，与下列因素中有关系的是A.比色皿的厚度B.有色络合物浓度C.吸收池材料D.入射光波长2-4透光率与吸光度的关系是A.1T =A B.㏒1T=A C.㏒T=A D.T=㏒1A2-5某物质的摩尔吸光系数（ε）较大，说明A.光通过该物质溶液的厚度厚B.该物质溶液的浓度大C.该物质对某波长的光吸收能力很强D.测定该物质的灵敏度高E.测定该物质的灵敏度低2-6朗伯-比耳定律说明，当一束单色光通过均匀有色溶液中，有色溶液的吸光度正比例于A.溶液的温度B.溶液的酸度C.液层的厚度D.有色配合物稳定性E.溶液的浓度和溶液厚度的乘积2-7符合比耳定律的有色溶液稀释时，其最大吸收峰的波长位置A.向长波方向移动B.向短波方向移动C.不移动，但高峰值降低D.不移动，但高峰值增大2-8已知磷钼杂多酸络合物的透光率为10%，而它与硅钼杂多酸络合物的吸光度差为0.699，那么，硅钼杂多酸络合物的透光率为A. 50%B. 20%C. 30%D. 40%2-9进行光度分析时，误将标准系列的某溶液作为参比溶液调透光率100％，在此条件下，测得有色溶液的透光率为85％。
《无机及分析化学》课程教学大纲课程名称：无机及分析化学英文名称：Inorganic and Analytical Chemistry总学时：92 理论学时：92 实验学时：另设总学分：5一、课程的性质、目的及任务无机及分析化学课程是高等工业学校化工、轻工、食品科学和工程、生物化学与生物工程、材料科学、应用化学等有关专业及农林医等院校相近专业必修的第一门化学基础课。
它是培养上述几类专业工程技术人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分，同时也是后继化学课程的基础。
本课程的基本任务，是通过课堂讲授，并与无机及分析化学实验课程密切结合，使学生掌握物质结构的基础理论、化学反应的基本原理及其应用、元素化学的基本知识、化学分析的基本原理与方法，培养学生运用无机及分析化学的理论去解决一般无机及分析化学问题的能力，初步具有查阅和自学一般无机及分析化学书刊、选择正确的分析测试方法，以及正确判断、表达分析测试结果的能力，为解决工农业生产与科学研究的实际问题打下一定的基础。
二、课程教学基本要求1.物质结构初步了解原子能级、波粒二象性、原子轨道（波函数）和电子云等原子核电子运动的近代概念，熟悉四个量子数对核外电子运动状态的描述，熟悉s、p、d原子轨道的形状和伸展方向，掌握原子核外电子分布的一般规律及主族元素、过渡元素价电子层结构的特征。
会从原子半径、电子层构型和有效核电荷来了解元素的性质，熟悉电离能、电子亲合能、电负性的周期性变化。
从价键理论理解化学键的形成、特性（方向性、饱和性）和类型（σ键、π键）。
熟悉杂化轨道类型（sp、sp2、sp3、dsp2、d2sp3、sp3d2）与分子或离子构型的关系，了解分子轨道的概念，并用以说明一些物质的稳定性及磁性。
从自由电子概念理解金属键的形成和特性（无方向性、无饱和性）。
用金属键说明金属的共性（光泽、延展性、导电和导热性）。
理解不同类型晶体的特性。
熟悉三种典型离子晶体的结构特征，理解晶格能对离子化合物熔点、硬度的影响。
第10章 分光光度法一、单项选择题1．吸光度和透光度的关系是（）。
A．B ．C ．D ．【答案】B2．下列说法正确的是（ ）。
A ．随溶液浓度增大，最大吸收波长变长B ．在保持入射光波长、液层厚度不变条件下，溶液浓度变小，其吸光度变小C ．改变入射光波长，摩尔吸光系数不会改变D ．液层厚度加倍，溶液的摩尔吸光系数也加倍【答案】B【解析】A 项，溶液的最大吸收波长与溶液浓度无关。
CD 两项，摩尔吸光系数会随入射光波长改变而改变，与液层厚度无关。
B 项，由朗伯－比尔定律可知，当一束平行单色光垂直照射通过均匀无散射的溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度、液层厚度成正比。
3．用可见吸光度法测定溶液浓度时，应选择的入射光颜色是（）。
A．橙色B ．绿色C．青色D．红色【答案】B【解析】溶液显示颜色是因为选择性的吸收了可见光区某波长的光，则该溶液即显示被吸收光的互补色。
溶液呈现紫红色，是因为吸收了绿色的波，因此选用绿色的入射光。
4．吸光光度法测定时，首先需做空白实验，调节仪器显示T＝100％，目的是（）。
A．测定入射光强度B．检查仪器的稳定性C．避免杂色光的影响D．选择入射光波长【答案】A5．光吸收曲线可以用于定性分析，是因为吸收曲线（）。
A．只有一个吸收峰B．不与其他物质的吸收曲线相交C ．形状与物质结构相关D ．形状与浓度无关【答案】C【解析】吸收曲线与物质的结构性质有关决定了光吸收曲线可以用于定性分析。
光吸收曲线与浓度有关。
6．符合光吸收定律的有色溶液，稀释后，其最大吸收波长的位置（ ）。
A ．向长波方向移动B ．向短波方向移动C ．不移动，但吸光度降低D ．不移动，但吸光度增大【答案】C【解析】吸收曲线与物质的结构性质有关，最大吸收波长的位置由物质本身决定，与浓度无关。
7．某试液用1cm 比色皿测定时T ＝60％，若改用2cm 比色皿测量，则A 和T 分别是（ ）。
A ．0.44％和36％B ．0.22％和36％C ．0.44％和30％D ．0.44％和l2％【答案】A【解析】根据公式和分别计算。
