05-紫外可见分子吸收光谱答案.doc

五、紫外可见分子吸收光谱五、紫外可见分子吸收光谱 答案一、选择题 ( 共85题 170分 )1. 2 分 (1010) (3) 2. 2 分 (1019) (b) 3. 2 分 (1020) (4)4. 2 分 (1021) (3) 5. 1 分 (1027) (3) 6. 2 分 (1074) (2)7. 2 分 (1081) (2) 8. 2 分 (1082) (4) 9. 2 分 (1101) (4)10. 2 分 (1105) (4) 11. 2 分 (1106) (2) 12. 2 分 (1173) (1)13. 2 分 (1198) (1) 14. 2 分 (1217) (1) 15. 5 分 (1231) (4)16. 2 分 (1232) (1) 17. 5 分 (1233) (4) 18. 2 分 (1245) (3)19. 2 分 (1300) (4) 20. 2 分 (1301) (1) 21. 2 分 (1302) (4)22. 1 分 (1303) (1) 23. 1 分 (1305) (2) 24. 1 分 (1306) (1)25. 2 分 (1307) (4) 26. 2 分 (1308) (4) 27. 1 分 (1309) (1)28. 2 分 (1324) (2) 29. 1 分 (1333) (4) 30. 2 分 (1334) (2)31. 2 分 (1335) (1) 32. 2 分 (1336) (4) 33. 2 分 (1338) (3)34. 2 分 (1339) (1) 35. 2 分 (1340) (4) 36. 2 分 (1341) (4)37. 2 分 (1342) (1) 38. 2 分 (1343) (2) 39. 2 分 (1344) (4)40. 2 分 (1346) (3) 41. 1 分 (1355) (3) 42. 2 分 (1357) (1)43. 2 分 (1367) (3) 44. 1 分 (1371) (4) 45. 2 分 (1372) (3)46. 1 分 (1374) (1) 47. 2 分 (1381) (3) 48. 1 分 (1752) (1)49. 2 分 (1753) (3) 50. 2 分 (1754) (4) 51. 2 分 (1755) (3)52. 2 分 (1756) (4) 53. 2 分 (1757) (2) 54. 1 分 (1758) (1)55. 2 分 (1759) (2) 56. 2 分 (1760) (3) 57. 2 分 (1761) (4)58. 2 分 (1762) (2) 59. 2 分 (1763) (2) 60. 2 分 (1764) (4)61. 2 分 (1765) (3) 62. 2 分 (1766) (4) 63. 2 分 (1767) (3)64. 2 分 (1768) (2) 65. 1 分 (1769) (3) 66. 2 分 (1770) (3)67. 2 分 (1771) (2) 68. 2 分 (1772) (3) 69. 2 分 (1773) (4)70. 1 分 (1774) (3) 71. 2 分 (1775) (2) 72. 2 分 (1776) (2)73. 1 分 (1777) (2) 74. 2 分 (1778) (2) 75. 2 分 (1779) (3)76. 2 分 (1780) (3) 77. 2 分 (1781) (2) 78. 1 分 (1782) (3)79. 2 分 (1783) (3) 80. 2 分 (1784) (3) 81. 2 分 (1785) (1)82. 2 分 (1786) (1) 83. 5 分 (1787) (2) 84. 5 分 (1788) (5)85. 5 分 (1789) (3)二、填空题 ( 共87题 )1. 2 分 (2013) 答 紫外-可见光区；红外光区。2. 2 分 (2015) 答 紫外光区；可见光区；红外光区。3. 2 分 (2016) 答 可见光区；紫外光区；红外光区。4. 5 分 (2024) 答 朗伯比尔；光吸收定律；A = kcb 或 It= I010-bc5. 5 分 (2028) 答 平行的单色光，均匀非散射的介质；负；浓度（或 c）。6. 2 分 (2054) 200800nm浓度测量的相对误差为最小。7. 2 分 (2067) 答 2e2aca + 2e2bcb8. 2 分 (2076) 答 氢灯，钨灯9. 5 分 (2310) 答 一些无机、有机物的定性分析； 单组分及混合物的定量分析； 化合物结构的测定； 配合物化学计量比的确定； 化学平衡的研究( 如平衡参数测量等 )。10. 5 分 (2311) 答 能克服光谱重叠干扰； 消除吸收池的误差； 消除共存物吸收背景影响； 能直接进行混合物的测定。11. 5 分 (2312) 答 分成两路,参比池,试样池 消除由光源强度漂移、电子线路不稳定的影响, 以及光学性能变化的误差12. 5 分 (2313) 答 1.两个单色器 2.试样溶液在两个波长l1和l2的吸光度差值与待测浓度呈比例13. 5 分 (2314) 答 1.混合物中所有吸收辐射的分子的吸光度具有加和性 2.朗伯-比尔定律14. 5 分 (2315) 答 1.物质分子的电子吸收 2.在固定发射波长 3.在固定激发波长15. 5 分 (2316) 答 1.A=ebc ( 或吸光度与浓度呈正比 ) 2.If=2.303jfI0ebc ( 或荧光强度与浓度呈正比 )16. 5 分 (2317) 答 1.增加( 或提高, 或增大 ) 2.荧光强度与入射光强度呈正比17. 5 分 (2318) 答 1.前面 2.后面 3.前面 4.侧面18. 5 分 (2319) 答 1. ss*, 真空紫外; 2. ns*, 远紫外; 3. pp*, 紫外; 4. np*, 近紫外, 可见.19. 2 分 (2322) 答 1.紫外 2.红外 3.加和20. 2 分 (2324) 答 1.单色光 2.棱镜 3.光栅 4.滤光片21. 2 分 (2325) 答 1.吸收池 2.溶剂22. 5 分 (2326) 答 1.吸光度 2.波长 3.不变 4.不同23. 2 分 (2327) 答 1.表观吸光度( 吸光度差 ) 2.浓度差 3.比试液浓度稍低的标准溶液24. 2 分 (2328) 答 1.吸收光的程度 2.透过光的强度25. 2 分 (2340) 答 1.- dI/I=Kdb 2.I/4 3.I/826. 2 分 (2341) 答 1.负 2.正 3.e B-=eHB27. 5 分 (2342)答 1.摩尔吸收系数 2.L/(molcm) 3.入射光波长 4.吸光物质性质 5.温度28. 2 分 (2343)答 1.小 2.大 3.浓度29. 2 分 (2346)答 1.准确度 2.灵敏度30. 2 分 (2348)答 等吸光点 吸收系数31. 2 分 (2349)答 呈正比 降低32. 5 分 (2352)答 垂直 入射光方向 散射33. 2 分 (2353)答 A=lgT或A=lg(I0/I) e=Abc( 即b=1 cm, c=1 molL时的A值 ) T=II034. 2 分 (2354)答 ss* np* ns* pp*35. 2 分 (2355)答 ss* ns* np*36. 2 分 (2621) 50。37. 2 分 (2623) 50。38. 2 分 (2624) 在最大吸收波长lmax处的摩尔吸收系数； eA/(bc)(Lmol1cm1)39. 2 分 (2625) ss *、np *、ns *、pp *40. 2 分 (2626) 大； pp *； 大。41. 2 分 (2627) pp*; 更大； 大。42. 2 分 (2628) ns *； ns *； ns *。43. 2 分 (2629) C=O(或羰基) np *； ns *； pp *。44. 2 分 (2630) s s *、s p *、p p *、p s *。45. 2 分 (2631) pp*； 46. 5 分 (2632) AlgTebc； 入射光是单色光； 吸收发生在均匀的介质中； 吸收过程中，吸收物质互相不发生作用。47. 2 分 (2633) 体系中各组分间互相不发生作用时，吸光度具有加和性； 各组分吸光度之和； A总e1bc1+e2bc2+eibci48. 2 分 (2634) 体系中各组分间互相不发生作用时，吸光度具有加和性； 各组分吸光度之和； A总e1bc1+e2bc2+eibci49. 2 分 (2635) eA/(bc)(Lmol1cm1) S=相对原子质量/e(mgcm2)50. 2 分 (2636) 多色辐射（或入射光的非单色性）、狭缝宽度（或光谱带宽）； 杂散光。51. 2 分 (2637) 解离反应、酸碱反应、配位反应、缔合反应。52. 2 分 (2638) 0.20.8； 65%15%； 其浓度的相对误差小。53. 2 分 (2639) *、n*、ns *。54. 2 分 (2640)CCCCBr55. 2 分 (2643) 含EBT的溶液（全试剂空白）。56. 2 分 (2644) 含EBT的溶液（全试剂空白）。57. 5 分 (2645) 波长、狭缝宽度、吸光度值 （有色物的形成）、溶液的pH 、显色剂用量、显色反应时间、温度、有色化合物的稳定性、掩蔽干扰。58. 2 分 (2646) 摩尔吸收系数； 分别在极性和非极性溶剂中测吸收曲线比较。59. 2 分 (2647) 电子由受激发单重态返回基态； 电子由受激发三重态返回基态。60. 2 分 (2648) 干扰组分在l1及l2处有相同的吸光度； 被测组分在l1及l2处吸光度之差DA足够大。61. 2 分 (2649) T362. 2 分 (2650) 蓝。63. 2 分 (2651) 3.3104Lmol1cm1。64. 2 分 (2652) 0.222； 0.111，0.333。65. 2 分 (2653) *。66. 2 分 (2654) E*E*EnEE。 n轨道以下，n*，*67. 2 分 (2655) 长； 大。68. 2 分 (2656) 试样在l1及l2处吸光度之差DA。69. 2 分 (2657) 发射的荧光波长比激发光辐射的波长长； 发射的荧光波长比激发光辐射的波长短。70. 2 分 (2658) 较慢； 长； 还可以保持发射磷光一段时间。71. 2 分 (2659) 小； 体系间窜跃 。72. 2 分 (2660) 振动弛豫和内转换（或非辐射跃迁）； 最低振动能极。73. 2 分 (2661) 几乎立即中止发射荧光； 持续发射磷光一段时间。74. 2 分 (2662) 后者的光源与检测器方向互相垂直，后者有两个单色器。75. 2 分 (2663) 最低振动、转动能极； 高； 长。76. 2 分 (2664) 强； 刚性增强。77. 2 分 (2665) 24978. 5 分 (2666) 35379. 5 分 (2667) 38580. 2 分 (2668) 23481. 2 分 (2669) 22382. 2 分 (2670) 22283. 2 分 (2671) 22284. 2 分 (2672) 28585. 2 分 (2959) 直跃线荧光 阶跃线荧光86. 2 分 (4534)答 应接触毛玻璃面87. 2 分 (4535)答 由于红外辐射能量远小于紫外辐射, 因此不会发生电子能级跃迁, 光谱精细 结构明显；而紫外辐射能量过高, 在发生电子能级跃迁的同时, 发生振动和 转动能级跃迁, 使谱带展宽, 精细结构消失.三、计算题 ( 共66题 )1. 10 分 (3065) 答 由于该酸的解离常数为 5.0010-7，故 pH = 1 时，该酸完全不解离；pH=13时该酸完全解离。 pH = 7.00 时， HA 和 A- 同时存在。c= 5.0010-4mol/Le() = 0.401/(5.0010-4)= 802e (-) = 0.067/(5.0010-4)= 134 H+A- 10-7A-K= ; 5.0010-7 = HA HA A- = 5.00 HAHA = 5.00/6.0010-4mol/LA- = 25.00/6.0010-4mol/L 5.00 25.00 A = 80210-4+13410-4 = 0.123 6.00 6.00答：该酸溶液在 pH 7.00 时的吸光度为 0.123。2. 10 分 (3066) 答称取 100 mg 试样时 10010-30.08% 1000c1= = 1.3610-5mol/L 58.70 100A1 = 1.31041.001.3610-5 = 0.177同理，称取 250 mg 试样时 A2= 0.1772.5 = 0.443 称取 500 mg 试样时 A3= 0.1775.0 = 0.886由于在分光光度法中，吸光度在 0.434 附近时由透射比的读数误差引起的浓度测量的相对误差最小，故本题中选择称样 250 mg 时，结果的精密度最高。3. 10 分 (3067) 答 根据 pH 7.00 和 7.50 时吸光度等于 0，说明 A- 在此波长无吸收。设a为每种 pH 值时 HA 的解离度，则有 HA H+ + A- c(1-a) H+ ca 2.00 - 1.78 10-4.0 0.11a1 = = 0.11 K1 = = 1.2410-5 2.00 1 - 0.11 2.00 - 1.40 10-4.60.30a2 = = 0.30 K2 = = 1.0810-5 2.00 1 - 0.30 2.00 - 0.92 10-5.00.54a3 = = 0.54 K3 = = 1.1710-5 2.00 1 - 0.54 2.00 - 0.50 10-5.40.75a4 = = 0.75 K4 = = 1.1910-5 2.00 1 - 0.75 2.00 - 0.16 10-6.00.92a5 = = 0.92 K5 = = 1.1510-5 2.00 1 - 0.92Ka = 1.1710-54. 10 分 (3068) 答 MR2 =0.5402.3010-4 = 1.8010-4 mol/L M + 2RMR2M2+ = 2.3010-4- 1.8010-4 = 0.5010-4 mol/LR- = 5.0010-4- 21.8010-4 = 1.4010-4 mol/L MR2 1.8010-4K = = = 1.84108 M2+R-2 0.5010-4(1.4010-4)25. 10 分 (3069) 答 前一种情况下： (0.01 - AB )2 K = AB0.012 - 0.02AB + AB2 = 610-4 ABAB2 - 0.0206 AB + 0.012 = 0解得 AB1 = 0.0128 mol/L AB2 = 0.00785 mol/L所以溶液的吸光度为 0.785后一种情况下：AB2 - 0.01AB + (510-3)2 = 610-4ABAB2 - 0.0106AB + (510-3)2 = 0解得 AB1 = 7.0510-3 mol/L AB2 = 3.5510-3 mol/L所以溶液的吸光度为 20.355 = 0.7106. 10 分 (3070) 答 1.71 - 1.00 2P1 = ( ) = 0.06864 , P4 = P1 1.71 + 1.00 1.71 - 1.34 2P2 = ( ) = 0.01472 , P3 = P2 1.71 + 1.34总反射损失 = 1 - ( 1 - P1)( 1 - P2)( 1 - P3)( 1 - P4) = 1 - ( 1 - P1)2( 1 - P2)2 = 1 - 0.931420.98532 = 15.8%7. 10 分 (3071) 答 kf 2.0108jf = = = 8.8% kf + kC + kx 2.0108 + 8.0107 + 2.0109 kx kp 2.0109 0.70jL = = kf + kC + kx kp + kC 22.8108 0.70 + 0.20 = 68%8. 10 分 (3073) 答 (1) 用作图纸根据数据绘制吸收曲线时，求得吸光度与 pH 无关的波长值为 523 nm。用作图法粗略估计时，波长值为 525 nm 左右。 也可用内插法估计：l1 = 510 A1 = 0.353 A2 = 0.223l2 = 550 A1= 0.119 A2= 0.324Dl= 40 nm D A1 = 0.234 D A2 = 0.101设所求波长为 (510 + )nm，则有 0.353 (0.234/40)x = 0.223 + 0.101/40xx = 15.5 nm所求波长为 525 nm2)因 pKa= pH l(In-/HIn)K = 5.2010-6 , pKa = 5.28 pH = 5.22所以 In- 0.871 1.000 = 0.871 In- = c HIn = c HIn 1.871 1.871 0.658 1.000c 0.076 0.871cA= + = 0.387 1.00c 1.871 1.00c 1.8719. 10 分 (3074) 答 根据前两个吸光度数据可知该指示剂在 0.1 mol/L NaOH 中是完全解离的。因此 eIn-= 0.302105 在 pH = 7 的 0.2mol/L NaClO4 溶液中In- = 0.165/(0.302105) = 0.54610-5 mol/LHIn = 1.0010-5 - 0.54610-5 = 0.45410-5mol/L H+In- 10-70.54610-5Ka= = = 1.2010-7 HIn 0.45410-510. 10 分 (3075) 答 (1) 未知液的吸光度 Ar = 1.000 - 0.699 = 0.301 (2) 用常规法测量时结果的相对误差： Dc 0.434DT 0.4340.005 = = = 2.17% 2.2% c TlgT 0.1(-1.000)用示差法测量时结果的相对误差： Dc 0.434DT 0.4340.005 = = = 0.434% 0.43% c Trlg(Tr Ts) 0.500lg(0.50000.200)Ts = 10-A = 10-699 = 0.200Tr = 0.100/0.200 = 0.50011. 10 分 (3076) 答eHIn,528 = 1.738/(1.2210-3 )= 1.425103 = 1425 eHIn,400 = 0.077/(1.2210-3 )= 0.063103 = 63 eIn-,528 = 0 eIn-,400 = 0.753/(1.0910-3) = 0.691103 = 6911.401 = HIn14250.166 = HIn63 + In-691HIn = 1.401/1425 = 9.8310-4mol/LIn- = 0.166 - 0.062 / 691 = 1.5110-4 mol/LpKa = pH - lgIn-/HIn = 4.31 - lg1.51/9.83 = 5.12 Ka= 7.510-612. 10 分 (3077) 答配合物 MX3-的摩尔吸收系数e = 0.800/5.0010-4 = 1.60103在后一种情况下配合物的平衡浓度 MX3- = 0.640/1.60103= 4.0010-4mol/L根据方程式 M2+ + 3X- MX3- -MX3- cx-3MX3- MX3-MX3- = 4.0010-4 mol L-1M2+ = 5.00 10-4 - 4.0010-4 = 1.0010-4mol/LX- = 25.0010-4 - 34.0010-4 = 1.3010-3mol/L 4.0010-4K= = 1.82109 1.0010-4(1.3010-3)3( 或 K(解离)= 1/K = 5.4910-10)13. 5 分 (3082) 答 20010-620.0 c= = 8.010-3 g/L 1005.010-3 8.010-3 c= = 4.0610-5 mol/L 197.0A = -lg 0.50= 0.30a = A/c = 0.30/(8.010-3) = 38 L/(g cm)e = A/c = 0.30/(4.0610-5) = 7.4103 L/(mol cm)14. 10 分 (3089) 答 (1) 强酸 A = e1bc , e1 = 19325 A =e2bc , e2 = 9075 强碱 A = e3bc , e3 = 1600 A = e4bc , e4 = 9075 pH 8.00 时 A = 0.314 = 19325HIn + 1600In A = 0.363 = 9075 HIn + 9075In 解得 In = 2.5910-5 mol/L , HIn = 1.4110-5mol/L (2) HIn = H+ + In- Ka=H+In-/HIn 解得 pKa= 7.74 (3) 未知液 A = 0.322 = 19325HIn + 1600In A = 0.420 = 9075 HIn + 9075In 解得 In= 3.2310-5mol/L , HIn = 1.4010-5mol/L 同 (2) 解得 pH = 8.1015. 5 分 (3095) 答 A1 = ebc1 A2 = ebc2 A2/A1 = c2/c1 c2 = (A2/A1)c1 = (0.260/0.380)0.0750 = 0.0513 mol/L16. 5 分 (3096) 答 A = ebc , 而 A = -lgT e= -lgT/bc = -lg0.50/(1.010-52 ) = 1.510417. 10 分 (3098) 答 对 Ti A400 = K1c, K1= 0.369 A460 = K2, K2= 0.134 对 V A400 = K3, K3 = 0.057 A460 = K4, K4 = 0.091 解联立方程 A400 = 0.366 = 0.369Ti + 0.057V A460 = 0.430 = 0.134Ti + 0.091VTi = ( 0.366-0.057V )/0.369 则 0.366 - 0.057V 0.430 = 0.134 ( ) + 0.091V 0.369V = 4.24 mg/g = 0.424%Ti= 0.337 mg/g = 0.0337%18. 5 分 (3100) 答由于 Ax= Kx A0= K(0+ x) Ax 20 得 x = 0= 10 24g/mL = 2.5 mg/mL A0- Ax 100-2019. 5 分 (3102) 答 配合物的解离度 Amax - A 0.440 - 0.296 a = = = 0.327 Amax 0.440 在 Amax = 0.440 处，相当于 Cu2+全部生成 CuSal-，其浓度： c = 0.056255025 = 0.01125 ( mol/L ) Cu2+ Sal3- CuSal- K为条件稳定常数 ca ca c(1-a) CuSal- c(1-a) 1 - 0.327 K= = = = 5.6102 Cu2+Sal3- ca ca 0.011250.3272 K= K asal(H) = 5.61025106 = 2.8109 当配合物很稳定时，解离度a小，即Amax 与A的差值很小。反之配合物很不 稳定，解离度甚大，作图得到的曲线则十分扁平。由于测量误差与作图误差无法得 到较准确的结果。20. 5 分 (3121)答 A. 同环二烯母体基本值为 253 nm 加一个共轭双键 30 加三个环外双键 15 五个烷基同共轭体系相连 25_ 323 nmB. 同环共轭二烯母体基本值 253 nm 加一个共轭双键 30 八个烷基同共轭体系相连 40_ 323 nm21. 10 分 (3122) 答 (1) 13.3 (2) 7.0104 (3) 2.5110-5 (4) 0.708 (5) 1.03104 (6) 36.622. 10 分 (3132) 答因为每一摩尔溶剂中紫外光子的能量E可以根据式 E = Nhc/l(Cm) 计算。 所以在环己烷溶液中 6.0210236.6310-3431010 E = = 357 kJ/mol 33510-7 同理：乙醇、甲醇和水中分别为 374 ,383和399 kJ/mol故在乙醇中氢键强度为374357 = 17 kJ/mol，在水中氢键强度为 399357 = 42 kJ/mol，在甲醇中氢键强度为 383357 = 26 kJ/mol23. 5 分 (3133) 答根据 WoodWard-Fieser 规则计算 母体基 215 nm b- 取代 12 延长共轭双键 30 _ 257 nm24. 5 分 (3134) 答根据 WoodWardFieser 规则计算 母体基 214 nm 环外双键5 25 烷基取代7 35 延长一个共轭双键 30 _ 304 nm25. 5 分 (3144) 答 (1) 弱酸 HA = H+ + A-原始浓度 c(HA)= (44.600.1050)/25.00 = 0.1873 50.000.1873 - 44.600.1050混合后 HA 的浓度 HA = = 0.04949mol/L 50.00 + 44.60 44.600.1050混合后 A- 的浓度 A- = = 0.04950 mol/L 50.00 + 44.60 (2)根据题示 l= 485 nm 时有 A1 = K1c , A2 = K2c 故 K1 = 0.454/(5.010-4) = 908 , K2 = 0.052/(5.010-4) = 104 l= 625 nm 时有 A3 = K3c A4 = K4c 故K3 = 0.176/(5.010-4) = 352 , K4 = 0.823/(5.010-4) = 1646 (3) 这样一个混合溶液在不同波长处的吸光度是由 HIn 和 In- 提供的 在 l= 485 nm 时 , A5 = K1HIn + K2 In- 0.378 = 908HIn + 104 In- 在 l= 625 nm 时 , A6 = K3HIn + K4 In- 0.298 = 352HIn + 1646 In- 解 得 In- = 9.44010-5 mol/L HIn = 4.05210-4 mol/L (4)因 HIn = H+ In- 有 pK(HIn) = pH - lg(In-/HIn) pH = -lg5.410-7+ lg(9.44010-5)/(4.05210-4) = 5.63 同理 pKa= pH - lgA/HA = 5.63 Ka= 2.3410-626. 5 分 (3301)答 lg(I/I0)ebc 已知 b1.0cm, e1430 lg(I/I0)lg0.300.52 clg(I/I0)eb0.52(14301.0)3.610-4mol 故 933.610-410010000.0034（） 即制备100溶液需要0.0034苯胺27. 5 分 (3305)答Aebc cAbe0.001(102.12105)4.7210-10molL 106.44.7210-101010005.0210-100.502ng28. 10 分 (3306)答cAbe 的浓度O4的浓度 m()=M()c2501000M()A4b w()m()0.500 （54.940.393）（0.500420251.0）5.3310-329. 10 分 (3307)答设试样含铜质量分数为x, 则 A1ebc1eb0.200xM（）100050.0 A2ebc2eb（0.5000.240）M（）100050.0 两式相除得: A1A20.200 x（0.5000.240） x0.2600.5000.240（0.6000.200）0