光学分析法引论

答：由于苯胺带有碱性的胺基，它在pH7~12的溶液中以分子形式存在， 会发出蓝色荧光；当pH为3时，溶液中的苯胺大多数以离子形式存在，
因此苯胺在pH10时的荧光比pH3时的更强。
4.6 为什么分子荧光光度分析法的灵敏度通 常比分子吸光光度法的要高？
答：因为荧光是从入射光的直角方向检测，即在黑背景下检测荧光的发
5.11 分析硅青铜中的铅，以基体铜为内标元素，实验测得数
据列于下表中，求硅青铜中铅的质量分数ω （Pb）（表略）
思路：此题用的是使用标准曲线法，根据 Δ S=blgc+ lgA
分析线对的黑度值都落在乳剂特性曲线直线部分，Δ S与lgc成正
比。做Δ S对lgc的曲线，可求出lgcx，进而求cx。
0 . 24 lg c x lg A 0 . 42 lg(c x 0 . 001 ) lg A 0 . 51 lg(c 0 . 002 ) lg A x
( 2 ) (1) ( 3 ) (1) ，则 2 3 lg ( c x 0 . 001 ) c x lg ( c x 0 . 002 ) c x
0 的振动才能引起红外吸收。
3.5 试预测红外吸收光谱中引起每一个吸收带的是什么键？ 答：（1）－CH3和－CH2－中饱和C－H的伸缩
振动 约3000～2800cm-1 （2）饱和C －H的对称弯曲振动 约1375cm-1
（3）
（4）
中的C－H的伸缩振动 约2870，2720cm-1（双峰）
中C＝O双键伸缩振动 约1725cm-1
精密度高；（3）基体效应小；（4）选择合适的观测高度光谱背
景小；（5）准确度高，相对误差为1%，干扰小；（6）自吸效应 小。
局限性：对非金属测定灵敏度低，仪器价格较贵，维持费用
也较高。
5.10 在下列情况下，应选择什么激发光源？
（1） 对某经济作物植物体进行元素的定性全分析；
（直流电弧） （2） 炼钢厂炉前12种元素定量分析；（火花） （3） 铁矿石定量全分析；（交流电弧） （4） 头发各元素定量分析；（交流电弧或ICP） （5）水源调查6种元素定量分析。（ICP）
它们的紫外光谱，试问哪个λ最大？哪个最小？
答：根据Woodward-Fieser规则， （1） λmax =217+5+5+30=257(nm) （2） λmax =217+5+5=227(nm) （3） λmax =217+36+5×3+5=273(nm) （4） λmax =217+36+5×4+30+5=308(nm) 因此（4）的λmax最大，（2）的λmax最小。
第一章 光学分析法引论
P18 1.2 计算下述电磁辐射的频率和波数波长为900pm的单色X射线.
~ 1

c

1 900 10
3 . 0 10 900 10
10
1 . 11 10 ( cm
7
1
)
8 12



3 . 33 10
17
( Hz )
（2）在12.6 m的红外吸收峰
5.12 用标准加入法测定SiO2中Fe的质量分数，Fe302.06 nm为分析线， Si302.00nm为内标线，已知分析线对已在乳剂特性曲线直线部分，测得 数据列于下表中。求Fe的质量分数。(表略)
思路：Fe的分析线和Si的内标线组成一个分析线对,由于两者的位置接近, 因此乳剂特性基本相同。根据Δ S=blgc+ lgA 自吸系数b=1， 则Δ S=lgc+ lgA 设Fe的质量分数为cx％，则根据表中数据得到以下联立方程式：
R nN 1 720 5 . 00 3 . 60 10
3
（2）波长差：

R 1 1000 1 . 0 10
3
cm 1 . 0 10 4 nm


1 . 0 10
4 3


R
3 . 60 10
解：根据光栅公式：
d (sin sin ) n 1 10
3
10
9
(sin 48 . 2 sin 20 ) 1
1750
621 ( nm )
d (sin sin ) n 1 10
3
10
9
(sin 48 . 2 sin 11 . 2 ) 1
1.7 若用500条· -1刻线的光栅观察Na的波长为590nm的谱线，当光束 mm 垂直入射和以30°角入射时，最多能观察到几级光谱？
解：根据光栅公式：
d (sin sin ) n
1 10
3
10
9
n
d (sin sin )
(sin sin ) 3 . 40 (sin sin ) 590
将溶液稀释一倍后：
A
1 2
A 0 . 215 1 T 0 . 215
即是 lg
T 0 . 610
2.15
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？
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。
2.18 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
（4）锐线光源：锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的 光源。锐线光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线中心频 率一致。

~ 1

c

1 1 . 26 103 . Nhomakorabea0 10
8 5
3
7 . 94 10 ( cm
2
1
)



1 . 26 10
2 . 38 10
13
( Hz )
1.5 一束多色光射入含有1750条· -1刻线的光栅，光束相对于光栅法线的入 mm 射角为48.2°。试计算衍射角为20°和11.2°的光的波长是多少？
对于棱镜： m 1 b R


mb
dn d



1 dn d

1 1 . 50 10
4
4 . 60 10 10
3
7
3 . 07 ( cm )
对于光栅： 光栅大小：
R ndN d R nN 4 . 60 10 1 1200
3
3 . 83 ( mm )
1750
315 ( nm )
1.6 用dn/dλ=1.5×10-4 的60°熔融石英棱镜和刻有1200条· -1的光栅来色散Li mm 的460.20nm及460.30nm两条谱线，试计算： （1）分辨率
R



460 . 25 0 . 10
4 . 60 10
3
（2）棱镜和光栅的大小
2 . 8 nm

第二章
紫外—可见分光光度法
3 2.3 已知KMnO4的 545 2 . 2 10，计算此波长下质量分数为0.002％的KMnO4 溶液在3.0cm吸收池中的投射比。若溶液稀释1倍后，其透射率是多少？
解：
摩尔浓度
c
0 . 002 39 55 4 16
其中：折合相对原子质
量 A r＝ 12 1 12 1
CHCl
3
3
中的 C H 键 A r 1 12 3 12 3

C HCl 3中 A r 2 ~ ~ 1
2
36 15 1 . 61
1


Ar 2 Ar1 ~ 1 1 . 61
4

36 13 15 12
第3章 红外光谱法
3.1 CHCl3红外光谱表明C-H伸展振动吸收峰在3100cm-1。对于C3HCl3来说， 这一吸收峰将在什么波长处？ 2 1/
NA ~ 波数 2 c k Ar 1302 k Ar A r (1 ) A r ( 2 ) A r (1 ) A r ( 2 ) 12 13
0 . 1 1 . 3 10
3 4
4
( mol / L )
根据Lambert-Beer定律：A 545 cl 2 . 2 10 1 . 3 10
A lg 1 T
3 . 0 0 . 86
透射率
T 13 . 9 %
将溶液稀释一倍后：浓度为原来的1/2
A lg 1 1 2
A cl
A 0 . 43
T T 37 . 2 %
0 . 43
P50 2.6 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 下测得洗光度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 . 1 10 4

~
2

3100 1 . 61
4
1925 ( cm
)
2
10 ~

10
5 . 19 ( m )
2
1925
3.3 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
第四章 分子发光分析法