2. 朗伯－比尔定律的物理意义是什么？什么是透光度？什么是吸光度？二者之间的关系是什么？ 答：透光度为透射光与入射光强度之比T = I /I0；吸光度A = －lgT; 当一束平行单色光通过单一均匀的、非散射的吸光物质溶液时，溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。一个表示对光透过的程度，一个表示对光的吸收程度，关系为A = －lgT。

3. 摩尔吸收系数的物理意义是什么？其大小和哪些因素有关？在分析化学中κ有何意义？

答：κ（或ε）是吸光物质在一定波长和溶剂中的特征常数，反映该吸光物质的灵敏度。其大小和产生吸收的物质的分子，原子结构，使用的溶剂，显色剂，温度及测定的波长等因素有关。κ值越大，表示该吸光物质对此波长光的吸收能力越强，显色反应越灵敏，在最大吸收波长处的摩尔吸光系数常以κmax表示；

4. 什么是吸收光谱曲线？什么是标准曲线？它们有何实际意义？利用标准曲线进行定量分析时可否使用透光度T和浓度c为坐标？

答：以A（纵坐标）～λ（横坐标）作图为吸收光谱曲线，用途：①进行定性分析, ②为进行定量分析选择吸收波长, ④判断干扰情况; 以 A（纵坐标）～c（横坐标）作图可得标准曲线, 用于定量分析; 定量分析时不能使用T ～c为坐标 , 因为二者无线性关系.

5. 当研究一种新的显色剂时，必须做哪些实验条件的研究？为什么？

答：包括显色反应（灵敏度、选择性、对比度、稳定性试验）及显色条件（显色剂用量、酸度、显色温度、显色时间、干扰消除等试验）的选择。为确实保证选用此显色剂能得到一个灵敏度高、重现性好、准确度高的光度法.

6.分光光度计有哪些主要部件？它们各起什么作用？

答：光源：所需波长范围的足够强的连续光谱；单色器：将光源发出的连续光谱分解为单色光；吸收池：盛放吸收试液，透过所需光谱范围的光；检测系统：进行光电转换，给出所需结果（A，T，c）。

7. 测定金属钴中微量锰时在酸性液中用KIO3将锰氧化为高锰酸根离子后进行吸光度的测定。若用高锰酸钾配制标准系列，在测定标准系列及试液的吸光度时应选什么作参比溶液？

2+

答：应选Co溶液作参比，可扣除金属钴的背景吸收。

8. 吸光度的测量条件如何选择？为什么？普通光度法与示差法有何异同？

答：入射光波长一般选择最大吸收时的波长，参比以消除干扰为目的，即“吸收最大，干扰最小”原则；读数范围A在－之间误差较小，A为时最小。普通光度法的参比溶液为空白溶液，而示差法的参比溶液为标准溶液；普通光度法用来测定低含量组分，示差法既可测高含量组分也可用来测定痕量组分，且误差比普通光度法小，但是示差法需要使用档次较高的分光光度计。

9. 光度分析法误差的主要来源有哪些？如何减免这些误差？试根据误差分类分别加以讨论。

答：单色光的纯度，波长选择，参比溶液选择，吸光度读数范围，吸收池配对，仪器精度，操作等。参考§9—4吸光度测量条件的选择。

10. 常见的电子跃迁有哪几种类型？

*****答：σ σ，n σ ,π π， n π ,d d 等.

11. 在有机化合物的鉴定和结构判断上，紫外－可见吸收光谱提供信息具有什么特点？ 答：主要用来鉴别有机化合物是否具有共扼双键。

习题答案

+

1. ，用硫氰酸盐显色后，在容量瓶中用水稀释到 用1cm比色皿，在波长480nm处测得A＝。求吸收系数a及κ。

-3-3-3-1

解 c＝（ ×10 ）/（50 ×10 ）＝ ×10 （g·L）

a =A/bc＝(1× ×10 -3 )＝ ×102（L·g-1·cm -1） κ＝×102 ×＝×10 4（L·mol -1·cm -1）

2. 用双硫腙光度法测定Pb，Pb的浓度为／50mL，用2cm比色皿在520nm下测得T＝53％，求κ。 解 －lgT＝ κbc

–3 -3

－＝ κ × 2 × ×10 / × 50 ×10 )

4-1-1

κ＝ ×10（L·mol·cm ）

2+2+

3. 用磺基水杨酸法测定微量铁。标准溶液是由(SO4)2·12H2O溶于水中稀释至500mL配制成的。根据下列数据，绘制标准曲线。

标准铁溶液的体积V/mL 吸光度

取试液 mL，用容量瓶稀释至250 mL。取此稀释液 mL，与绘制标准曲线相同条件下显色和测定吸光度。测得A＝。求试液铁含量（单位：mg／mL）。铁铵矾的相对分子质量为。

解 按题给数据绘制标准曲线，由纵坐标A＝处做水平线, 与标准曲线相交处向下做垂线, 与浓度轴

-1

相交处查出浓度，再乘以, 计算出铁含量为 mg ·mL.

4. 取钢试样1.00g，溶解于酸中，将其中锰氧化成高锰酸盐，准确配制成250mL，测得其吸光度为×10

-1

mol·L KMnO4溶液的吸光度的倍。计算钢中锰的百分含量。

–3-1

解 c＝ × ×10 mol·L

Mn %＝(cVMMn/G )×100%

–3 –3

＝[（ ×10× 250 ×10 × ）／] ×100%＝%

-2 -1

5. 用普通光度法测定铜。在相同条件下测得×10mol·L标准铜溶液和含铜试液的吸光度分别为和。如光度计透光度读数的相对误差为％，测试液浓度测定的相对误差为多少？如采用示差法测定，用铜标准液为参比，测试液的吸光度为多少？浓度测定的相对误差为多少？两种测定方法中标准溶液与试液的透光度各差多少？示差法使读书标尺放大了多少倍？

?c0.4340.434??T??1.00?0.5%??2.17% 解 cTlgT10lg10?1.00–3

Tx% = ×100% =% Ts% = ×100% = %

T相对?10.0%?100%?50.0% A相对 =- -lg50% = 20.0%?c0.4340.434??T??0.5%??0.434% cT相对lgT相对TS50.0%?lg50.0%?20.0%标液由%调到%，所以读数标尺放大了5倍。

4

6. 某含铁约％的试样，用邻二氮杂菲亚铁光度法（κ =×10)测定。试样溶解后稀释100mL, 用1.00cm比色皿，在508nm波长下测定吸光度。（1）为使吸光度测量引起的浓度相对误差最小，应当称取试样多少克？（2）如果说使用的光度计透光度最适宜读数范围为至，测定溶液应控制的含铁的浓度范围为多少？

解 A = κbc 浓度相对误差最小时A为 c = × ×10 4 ) = ×10–5（mol·L-1）

–5 -3

×10× ×100 ×10) / %) = （g） c = A/κb = ×10 4 = ×10–5（mol·L-1）

c = A/κb = ×10 4 = ×10–5（mol·L-1） 应控制铁的浓度范围 ×10–5~ ×10–5mol·L-1

-1-1

7. 某溶液中有三种物质，他们在特定波长处的吸收系数a (L·g·cm)如下表所示。设所用比色皿b =1cm。给出以光度法测定它们浓度的方程式。用mg·mL-1为单位。 物质 A B C 400nm 500nm 600nm 解 根据吸光度的加和性列方程组 Aλ400nm = ＋ Aλ500nm = ＋ Aλ600nm = cA =

解之 得 cA= A600nm cB = (3A400nm－A500nm) / cC = (40 A500nm－A400nm) /

-4-1

8. 在下列不同pH的缓冲溶液中，甲基橙的浓度均为 ×10 mol·L。用1.00cm比色皿，在520nm处测得下列数据：

pH A

试用代数法和图解法求甲基橙的pKa值。

解 pKa= pH + lg[ (A－AL)/ (AHL－A)]＝+ lg [ / =

图解法略

-1-1

9. 在 mol·LHCl 溶液中的苯酚生物碱于波长365nm处的摩尔吸收系数为400；在 mol·LNaOH 溶液中为17100。在pH=的缓冲溶液中为9800。求 pKa值。 解 AHL = 400bc , AL-= 17100bc , A = 9800bcpKa = pH + lg[ (A－AL)/ (AHL－A)] = ＋lg（9800-17100）

/（400-9800）= －= 2+-2+

10. Mn与配合剂R反应形成有色配合物，用摩尔比法测定其组成及稳定常数。为此，固定Mn浓度

-4-1-为×10 mol·L，而R的浓度则是变化的。用1.0cm比色皿在波长为525nm处得如下数据：

c (R-)/( mol·L-1 ) ×10 －4×10 －4×10 －4×10 －4A 525 c (R-)/( mol·L-1 ) ×10 －4×10 －4×10 －4×10 －4A 525 求：（1）配合物的化学式；（2）配合物在525 nm处的κ；（3）配合物的K稳。

+

解 图略，从图或表看出配合物的化学式为 MnR

κ=A／bc ＝／（1× ×10－4）＝ ×103

K稳＝[MR] / [M][R]＝ ×10-4/ ×10-4 × ×10-4 ) ＝ ×104

11. 配制一系列溶液，其中Fe含量相同（各加入×10 mol·L Fe溶液），分别加入不同体积的×10

-1

mol·L 的邻二氮杂菲溶液，稀释至25 mL后用 1cm比色皿在510nm处测得吸光度如下； 邻二氮杂菲溶液的体积／mL 2+-4-12+-4

A 求配合物的组成。

解 从绘图或从表看出配合物的组成为1:3, 因为1:3后吸光度大小基本保持稳定，化学式为Fe(phen)3

13 未知相对分子质量的胺试样，通过用苦味酸（相对分子质量229）处理后转化成胺苦味酸盐（1∶1加成化合物）。当波长为380nm时大多数胺苦味酸盐在95％乙醇中的吸光系数大致相同，即κ = 。现将0.0300g胺苦味酸盐溶于95％乙醇中，准确配制1L溶液。测得该溶液在380nm， b =1.0cm时A = 。试估算未知胺的相对分子质量。

解 A = κbc =× × ／M ) M = ×÷ 0800 = 506

未知胺的相对分子质量 = 506－229 ＝277

十三章 分析化学中的分离和富集方法

思考题答案

3+3+2+2+2+3+2+ 2+

1．如果试液中含有Fe、Al、Ca、Mg、Mn、Cr、Cu和Zn等离子，加入NH4Cl和氨水缓冲溶液，控制pH为左右，哪些离子以什么形式存在于溶液中？哪些离子以什么形式存在于沉淀中？分离是否完全？

2+ 2+ 2+2+2+2+

答：加入氨性缓冲溶液后， Ca和Mg以游离离子形式，Cu和Zn分别形成Cu(NH3)4、Zn(NH3)4

3+3+2+3+

存在于溶液中；Fe、Al、Mn、Cr等离子分别形成氢氧化物形式存在于沉淀中；分离基本完全。

2．为什么难溶化合物的悬浊液可用来控制溶液的pH值？试以MgO悬浊液为例说明之。 答：MgO在水中具有下列平衡：

2+-MgO + H2O = Mg(OH)2 ≒ Mg + 2OH

2+- 2-2+1/2[Mg][ OH] = Ksp [ OH] = (Ksp / [Mg] ) -2+2+

[ OH]与[Mg]的平方根成反比。当加MgO悬浊液于酸性溶液中，MgO溶解而使[Mg]达一定值时，溶

2+-1

液的pH就为一定的数值。例如[Mg] = ·L时，

--111/2 -5-1

[ OH] =（ ×10/）= ×10（mol·L）pH ≈

2+

而且当[Mg]改变时，pH的改变极其缓慢。一般讲，利用MgO悬浊液可控制溶液pH为～。