仪器分析习题解2015

第七章 原子吸收光谱法基本要求：掌握以下基本概念：共振线、特征谱线、锐线光源、吸收线轮廓、通带、积分吸收、峰值吸收、灵敏度和检出限， 掌握原子吸收的测量、AAS 的定量关系及定量方法， 了解AAS 中的干扰及火焰法的条件选择， 通过和火焰法比较，了解石墨炉法的特点。

重点：有关方法和仪器的基本术语。

难点：AAS 的定量原理，火焰法的条件选择。

参考学时：4学时部分习题解答10、用标准加入法测定一无机试样溶液中镉的浓度。

各试液在加入镉标准溶液后，用水稀释至50mL ，测得其吸光度如下表所示。

求镉的浓度。

解：设镉的浓度为c x μg/ml加入镉标的浓度c 0分别为：c 0 = 0, A x = 0.042 2.0501011=⨯=c μg/ml A 1 = 0.080 4.0501022=⨯=c μg/ml A 2 = 0.116 8.0501043=⨯=c μg/ml A 3 = 0.190按标准加入法作图得：c x = 0.22 μg/ml11、用原子吸收光谱法测定自来水中镁的含量（用mg ·L -1表示）。

取一系列镁标准溶液（1μg ·mL -1）及自来水水样于50mL 容量瓶中，分别加入5%锶盐溶液2mL 后，用蒸馏水稀释至刻度。

然后与蒸馏水交替喷雾测定其吸光度，其数据如下表所示。

计算自来水中镁的含量。

解：吸光度（A ）—标准溶液含镁量（μg ）的标准曲线线性回归得x yˆ0484.00427.0ˆ+= γ=0.9999将A=0.135代入得自来水样中含镁量为1.91μg。

∴ 自来水中镁的含量为095.02091.1=μg ·mL -1 即 0.095mg ·mL -1 12、某原子吸收分光光度计倒线色散率为1nm/mm ，狭缝宽度分别为0.1mm, 0.2mm, 1.0mm ，问对应的通带分别是多少？解：W = D ·S已知：D = 1nm/mm, S 1 = 0.1mm, S 2 = 0.2mm, S 3 = 1.0mm通带：W 1 = D ·S 1 = 1×0.1 = 0.1nmW 2 = D ·S 2 = 1×0.2 = 0.2nm W 3 = D ·S 3 = 1×1.0 = 1.0nm第八章紫外-可见分光光度法基本要求：掌握紫外一可见吸收光谱的特征及其产生的原因，了解有机化合物的电子跃迁类型及饱和烃、不饱和烃、羰基化合物、苯和单取代苯的特征吸收，了解影响紫外一可见吸收光谱的因素，共轭烯烃、α、β一不饱和羰基化合物的λmax的估算以及UV-Vis在定性和结构分析中的应用，掌握Lambert-Beer定律及其物理意义，偏离Lambert-Beer定律的原因，了解显色反应及显色条件的选择，掌握光度测量条件的选择原则，了解多组分分析、光度滴定、酸碱离解常数的测定、双波长光度法以及配合物的组成和K稳测定等方面的应用及其特点。

重点：紫外一可见吸收光谱的特征，Lambert-Beer定律及其物理意义，光度分析的应用。

难点：λmax的估算。

参考学时：6学时部分习题解答8、能否用紫外光谱区别下列异构体？和解：α、β不饱和酮λmax = 215+30+3×18=299λmax = 215 + 12 = 227nm 基值、增加一个共轭双键、3个γ或α、β不饱和酮基值+β位烷基取代1个更高位烷基取代∴两个结构的λmax之差较大，故可以用紫外光谱区别。

9、计算下述化合物的λmax。

解：（A）共轭二烯基值217增加一个共轭双链30同环二烯1个36环外双链1个5烷基取代4个4×5308∴λmax = 308nm（B）共轭二烯基值217增加一个共轭双链30同环二烯1个36烷基取代4个4×5303∴λmax = 303nm（C）共轭二烯基值217增加一个共轭双链30同环二烯1个36环外双链2个2×5烷基取代4个5×5318∴λmax = 318nm10、某化合物的结构可能是A或B，经紫外光谱测定EtOH=352nm，试判断应为哪种结构？max解：A：α、β六元环酮基值215增加一个共轭双链30同环二烯1个39α位烷基取代1个10β位烷基取代1个12γ或更高位烷基取代2个5环外双链3个3×5λmax =357nmB：α、β六元环酮基值215增加一个共轭双链30同环二烯1个39α位烷基取代1个10β位烷基取代1个12γ或更高位烷基取代2个18λmax =324nm∴应为A。

11、根据红外光谱和核磁共振谱推定某一化合物的结构可能为（1）或（2）。

其紫外光谱的EtOH=284nm（ε=9700），试问其结构为何式？max解：（1）α、β五元环酮基值202α位—OH取代1个35β位烷基取代1个12β位—OR取代1个30λmax =279nm（2）α、β不饱和酯基值193α位—OH取代1个35β位烷基取代2个2×12λmax =252nm∴应为（1）。

12、有一个化合物，其化学式为C10H14，它有如下4个异构体，试推测它们的紫外光谱哪个的λmax最大，哪个的λmax最小？解：（1）λmax = 217 +30 + 2×5 = 257（2）λmax = 217 +5 = 222（3）λmax = 217 +36 + 3×5 = 268（4）λmax = 217 +30 + 36 + 3×5 = 298∴（4）λmax最大，（2）λmax最小。

16、用邻苯三酚红钼铬合显色法测定蛋白质含量，试剂空白溶液及显色溶液的吸收曲线分别如图8-42中的1和2，应该如何选用参比溶液？（所测定蛋白质本身无色）解：应选用试剂空白为参比溶液。

22、0.08mg Fe 3+用硫氰酸盐显色后，定容至50mL ，用1cm 比色皿，在波长480nm 处测得A=0.740。

求吸光系数a 及摩尔吸光系数ε。

解：A=abc ，已知A=0.740, b=1cm,5.4620016.01740.0=⨯==bc A a L ·g -1·cm -1 =0.0016mg/ml=0.0016g/L=560016.0=2.86×10-5mol/L 5.4620016.01740.0=⨯==bc A a L ·g -1·cm -1 451059.21086.2174.0⨯=⨯⨯==-bc A εL ·mol -1·cm -123、用双硫腙光度法测定Pb 2+。

Pb 2+的浓度为0.0800mg/50mL ，用5cm 比色皿在520nm 下测得T=53%，求ε。

若改用3cm 比色皿时，T ，A ，ε各为多少？解：T=53%, A=2757.0)53.01lg()1lg(==T6107.72070016.0/0016.050/0800.02-⨯====+L g ml mg c Pb mol/L 461079.11070.722757.0⨯=⨯⨯==-bc A εL ·mol -1·cm -1 改用3cm 比色皿时， b=3,ε不变，c 不变∴2323=A A ∴ 385.0104136.02757.023234136.023===⨯==-T A A24、某钢样含镍约0.12%，用丁二酮肟比色法（ε=1.3×104）进行测定。

试样溶解后，定量转入100mL 容量瓶中，显色，用水稀释至刻度。

于波长470nm 处用1cm 比色皿进行测量。

欲使测量误差最小，应称取试样多少克？解：当A=0.434时，测量的误差最小，M Ni = 58设此时试样应取m 克 则431004.2101007.58%12.0--⨯=⨯⨯=m c Ni m (mol/L)b=1cm, 4103.1⨯=ε L ·mol -1·cm -1 A=0.434 A=εbc ∴ 0.434 = 1.3×104×1×2.04×10-4m m = 0.1636g25、在Zn 2+ + 2Q 2- — -22ZnQ 显色反应中，当螯合剂的浓度超过阳离子40倍以上时，可以认为Zn 2+全部生成-22ZnQ 。

在选定的波长下，用1cm 吸收池，测得两种显色反应溶液的吸光度如下：Zn 2+初始浓度 Q 2-初始浓度 A 8.00×10-4mol ·L -1 4.00×10-2mol ·L -1 0.364 8.00×10-4mol ·L -12.00×10-3mol ·L -10.273求该配合物的稳定常数。

解：①40501000.81000.44222>=⨯⨯=--+-Zn Q c c∴ Zn 2+全部生成-22ZnQ4551081364.04=⨯⨯==-bc A εL ·mol -1·cm -1 ②405.21000.81000.24322<=⨯⨯=--+-Zn Q c c[-22ZnQ ] 41000.6455273.0-⨯==mol ·L -1 [ Zn 2+]= (8.00-6.00)×10-4 = 2.00×10-4 mol ·L -1[ Q 2-] = 2.00×10-3 –2×6.00×10-4 = 8.00×10-4 mol ·L -1 ∴ 6222221069.4]][Q [Zn ][ZnQ ⨯==-+-稳K26、在下列不同pH 值的缓冲溶液中，甲基橙的浓度均为2.0×10-4mol ·L -1，用1.00cm 比色皿，在520nm 处测得下列数据：pH 0.88 1.17 2.99 3.41 3.95 4.89 5.50A 0.890 0.890 0.692 0.552 0.385 0.260 0.260 试用代数法和图解法求甲基橙的pK a 值。

解：代数法： pKa = pH + AA A A HB B ---lgA HB =0.890 ( pH = 0.88 ) -B A =0.260 ( pH = 5.50 )pH = 3.41时A=0.552∴ pKa = 3.41 + 35.3064.041.3552.0890.0260.0552.0lg=-=--同样，将pH = 2.99，A=0.692代入得pKa = 3.33将pH = 3.95，A=0.385代入得pKa = 3.34取平均值 pKa = 3.34 图解法（略）第九章 分子荧光光谱法基本要求：了解荧光的产生和影响荧光强度的因素，掌握分子荧光光谱法的定量关系和应用特点，重点：荧光光谱法的定量关系、应用特点。