紫外可见分光光度法题库(计算题).doc

紫外可见分光光度法题库（计算题）
1. 浓度 0.0750mol/L Co(NO3)2 溶液在 550nm 处的吸光度为 0.380。在同一比色皿，相同波长下测得另一 Co(NO3)2 溶液的吸光度为 0.260，试求该溶液的浓度。
答： A1 = ebc1 A2 = ebc2
A2/A1 = c2/c1
c2 = (A2/A1)×c1 = (0.260/0.380)×0.0750 = 0.0513 mol/L
2. 某化合物的最大吸收波长lmax = 280nm，光线通过该化合物的 1.0×10-5mol/L溶液时，透射比为 50％（用 2cm 吸收池），求该化合物在 280nm 处的摩尔吸收系数。
答： A = ebc , 而 A = -lgT
e= -lgT/bc = -lg0.50/(1.0×10-5×2 )
 = 1.5×104
3. 苯胺的lmax＝280nm时, 其摩尔吸收系数e＝1430, 若采用1.0cm吸收池, 要制备透射比为30%的苯胺水溶液100mL需要多少克苯胺? [M(苯胺)为93]
答： －lg(I/I0)＝ebc
已知 b＝1.0cm, e＝1430
－lg(I/I0)＝－lg0.30＝0.52
∴ c＝－lg(I/I0)／eb＝0.52／(1430×1.0)＝3.6×10-4mol／Ｌ
故 93×3.6×10-4×100／1000＝0.0034（ｇ）
即制备100ｍＬ溶液需要0.0034ｇ苯胺。
4. 据报道, Pd与4,4'-双( 二甲基氨基 )硫代二苯甲酮的配合反应是测定Pd的最灵敏显色反应之一, 其摩尔吸收系数高达2.12×105L/(moL·cm)。假定最小可测吸光度为0.001, 所用吸收池的光程为10cm, 问用分光光度法测定Pd的最低可能浓度是多少? 如果吸收池的容积为10mL，可以测定的最小质量Pd量是多少? [Ar(Pd)为106.4]
答：A＝ebc
c＝A／be＝0.001／(10×2.12×105)＝4.72×10-10mol／L
106.4×4.72×10-10×10／1000＝5.02×10-10ｇ＝0.502ng
5. 0.500g钢样溶解后, 以Ag+作催化剂, 用过硫酸铵将试样中的Mn氧化成高锰酸根, 然后将试样稀释至250.0mL, 于540nm处, 用1.00cm吸收池测得吸光度为0.393。若高锰酸根在540nm处的摩尔吸收系数为2025, 计算钢样中Mn的质量分数。( Ar(Mn)=54.94 )
答：c＝A／be
Ｍｎ的浓度~ＭｎO4—的浓度
m(Ｍｎ)=M(Ｍｎ)×c×250／1000＝M(Ｍｎ)A／4εb
w(Ｍｎ)＝m(Ｍｎ)／0.500
＝（54.94×0.393）／（0.500×4×2025×1.0）＝5.33×10-3
1、 用硫氰酸盐比色法测定Fe3+，已知比色液中Fe3+的含量为0.088mg/50mL，用1cm比色皿，在波长480nm处测得吸光度A=0.740,求该溶液的摩尔吸收系数。
解：A=εcL A=0.740 L=1cm
cmol/L=3.15×10-5 mol/L
=L/(mol·cm)=2.35L/(mol·cm)
答：该溶液的摩尔吸收系数为2.35L/(mol·cm)。

2、 已知KMnO4的摩尔质量为158.03g/mol，其摩尔吸收系数=，在545nm波长下，用浓度为0.02g/L的KMnO4溶液，以3.00cm比色皿测得的透光率应为多少？
解：A=εcL L=3.00
cmol/L=1.27×10-4 mol/L
代入上式得：
=0.838
透光率T与吸光度A的关系式：lgT=2-A
lgT=2-0.838=1.162
T=14.52%
答：透光率应为14.52%。

3、 用分光光度法测定试样中锰含量，称取0.5000g试样，溶于酸后，使其中的锰氧化成MnO4-，在容量瓶中将溶液稀释成100mL，用2.00cm的比色皿，在波长520nm处测得吸光度为0.620，MnO4-在520nm处的摩尔吸收系数为2235，请计算试样中锰的质量分数。（Mn的摩尔质量M=54.94g/mol）
解：A=εcL
c=mol/L=1.39×10-4 mol/L
换算为质量浓度为：
1.39×10-4 g/L=0.00764 g/L
ω==0.15%
答：试样中锰的质量分数为0.15%。

4、 某含Mn合金样品0.5000g，溶于算后用KIO4将Mn全部氧化为MnO4-，将试液稀释至500mL，用1.0cm比色皿，在525nm处测得吸光度为0.400。另取1.0×mol/L KMnO4标准溶液（以其化学式为基本单元），在相同条件下测得吸光度为0.585，设在此浓度范围内符合比耳定律，求合金中Mn的质量分数。
解：根据A=εcL A1=ε1c1L1

在相同条件下测试的，故ε= L=
则
设合金中Mn的质量分数为ω
样品溶液中Mn的浓度c(mol/L) 为：

参比液中Mn的浓度与KMnO4的浓度相同为0.0001 mol/L

答：合金中Mn的质量分数为0.376%。

5、 今有两种有色配合物M和N，已知其透光率的关系为：求其吸光度的关系
解：利用透光率和吸光度的关系式计算

则

所以，
答：他们的吸光度的关系是。
1．安络血的相对摩尔质量为236，将其配成100 mL含安络血 0.4300 mg的溶液，盛于1 cm吸收池中，在λmax＝55 nm处测得A值为0.483，试求安络血的和ε值。
2.称取维生素C 0.0500 g溶于100 mL的5 mol/L硫酸溶液中，准确量取此溶液2.00 mL稀释至100 mL，取此溶液于1 cm吸收池中，在λmax＝245 nm处测得A值为0.498。求样品中维生素C 的百分质量分数。（mL/g×cm）
3.精密称取试样0.0500 g，用0.02 mol/L HCl 稀释，配制成250 mL。准确吸取2.00 mL，稀释至100 mL，以0.02 mol/L HCl为空白，在253 nm处用1 cm吸收池测得T＝41.7％，其ε＝12000 L/mol×cm)，被测组分的分子质量＝100.0，试计算（263 nm）和试样中被测组分的百分质量分数。
4．测定血清中的磷酸盐含量时，取血清试样5.00mL于100mL量瓶中，加显色剂显色后，稀释至刻度。吸取该试液25.00mL，测得吸光度为0.582；另取该试液25.00mL，加1.00mL0.0500mg磷酸盐，测得吸光度为0.693。计算每毫升血清中含磷酸盐的质量。
5．称取某药物一定量，用0.1 mol/L的HCl溶解后，转移至100 ml容量瓶中用同样HCl稀释至刻度。吸取该溶液5.00 mL，再稀释至100 mL。取稀释液用2 cm吸收池，在310 nm处进行吸光度测定，欲使吸光度为0.350。问需称样多少克？（已知：该药物在310 nm处摩尔吸收系数e=6130 L/mol×cm，摩尔质量M=327.8）
6．精密称取VB12对照品20.0 mg，加水准确稀释至1000 mL，将此溶液置厚度为1 cm的吸收池中，在λ＝361 nm处测得A＝0.414。另取两个试样，一为VB12的原料药，精密称取20.0 mg，加水准确稀释至1000 mL，同样条件下测得A＝0.390，另一为VB12注射液，精密吸取1.00 mL，稀释至10.00 mL，同样条件下测得A＝0.510。试分别计算VB12原料药的百分质量分数和注射液的浓度。
7．测定废水中的酚，利用加入过量的有色的显色剂形成有色络合物，并在575nm处测量吸光度。若溶液中有色络合物的浓度为1.0×10-5mol/l，游离试剂的浓度为1.0×10-4mol/l测得吸光度为0.657：在同一波长下，仅含1.0×10-4mol/l游离试剂的溶液，其吸光度只有0.018，所有测量都在2.0cm吸收池和以水作空白下进行，计算在575nm时，（1）游离试剂的摩尔吸光系数；（2）有色络合物的摩尔吸光系数。
8．今有A、B两种药物组成的复方制剂溶液。在1 cm吸收池中，分别以295 nm和370 nm的波长进行吸光度测定，测得吸光度分别为0.320和0.430。浓度为0.01 mol/L的A对照品溶液，在1 cm的吸收池中，波长为295 nm和370 nm处，测得吸收度分别为0.08和0.90；同样条件，浓度为0.01 mol/L的B对照品溶液测得吸收度分别为0.67和0.12。计算复方制剂中A和B的浓度（假设复方制剂其他试剂不干扰测定）。
9．A与B两种物质的对照品溶液及样品溶液，用等厚度的吸收池测得吸光度如下表。（1）求被测混合物中A和B含量。（2）求被测混合物在300nm处的吸光度。
波长
238nm
282 nm
300 nm
A对照 3.0μg/mL
0.112
0.216
0.810
B对照 5.0μg/mL
1.075
0.360
0.080
A+B样品
0.442
0.278
—
10．在光度分析中由于单色光不纯，在入射光l2中混入杂散光l1。l1和l2组成强度比为:=1:5，吸光化合物在l1处的=5.0´103 L/mol×cm，在l2处的=1.0´104 L/mol×cm。用2 cm吸收池进行吸光度测定。（1）若吸光物质浓度为5´10-6 mol/L，计算其理论吸光度A；（2）若浓度为1´10-5 mol/L，A又为多少？该吸光物溶液是否服从朗伯特-比耳定律？
11．某有色溶液在2.0 cm厚的吸收池中测得透光度为1.0%，仪器的透光度读数T有±0.5%的绝对误差。试问：（1）测定结果的相对误差是多少？（2）欲使测量的相对误差为最小，溶液的浓度应稀释多少倍？（3）若浓度不变，问应用多厚的吸收池较合适？（4）浓度或吸收池厚度改变后，测量结果误差是多少?
12．有一个两色酸碱指示剂，其酸式（HA）吸收420 nm的光，摩尔吸光系数为325 L/mol×cm。其碱式（A—）吸收600 nm的光，摩尔吸光系数为120 L/mol×cm。HA在600 nm处无吸收，A—在420 nm处无吸收。现有该指示剂的水溶液，用1 cm比色皿，在420 nm处测得吸光度为0.108，在600 nm处吸光度为0.280。若指示剂的pKa为3.90，计算该水溶液的pH值。
13．某一元弱酸的酸式体在475 nm处有吸收，ε = 3.4×104 L/mol×cm，而它的共轭碱在此波长下无吸收，在pH =3.90的缓冲溶液中，浓度为2.72×10-5 mol/L的该弱酸溶液在475 nm处的吸光度为0.261（用1 cm比色杯）。计算此弱酸的Ka值。
14．某弱酸HA总浓度为2.0´10-4 mol/L。于l520 nm处，用1 cm比色皿测定，在不同pH值的缓冲溶液中，测得吸光度值如下：

pH
0.88
1.17
2.99
3.41
3.95
4.89
5.50
A
0.890
0.890
0.692
0.552
0.385
0.260
0.260
求：（1）在520 nm处，HA和A—的eHA, eA-；（2）HA的电离常数Ka。
15．络合物NiB在395nm下有最大吸收（此条件时，Ni及B无吸收），当络合剂浓度比Ni2+过量5倍时，Ni2+完全形成络合物。根据下列数据，求Ni2+ +2B＝NiB 的稳定常数K。
溶液组成及浓度
(mol/L)
吸光度
(λ=395nm)
Ni2+ (2.50×10-4 ) , B(2.20×10-1 )
0.765
Ni2+ (2.50×10-4 ) , B(1.00×10-3 )
0.360

答案
1．解：由
(mL/g×cm)
(L/mol×cm)
2．解：由

维生素C 的百分质量分数=
3．解：由
(mL/g×cm)

组分的百分质量分数=
4．解：在25.00mL试液中加1.00mL0.0500mg磷酸盐，溶液体积为26.00mL，校正到25.00mL的吸光度为：
加入1.00mL0.0500mg磷酸盐所产生的吸光度为：
由：，25.00mL磷酸盐质量==0.2094(mg)
每毫升血清中含磷酸盐的质量=(mg)
5．解：由

解得：
6． 解：由VB12对照品计算λ＝361 nm的百分吸收系数：
(mL/g×cm)
VB12原料药的百分质量分数：
VB12% =
注射液VB12的浓度：
(g/mL)=0.246(mg/mL)
7．解： （1）由Lambert-Beer定律：，当仅含显色剂c游离=1.0×10-4mol/L时，A=0.018
∴ 游离试剂的摩尔吸光系数：(L/mol×cm)
（2） ∵ A绲=A络合+A游离
A络合=A混-A游离=0.657-0.018=0.639
∴ 有色络合物的摩尔吸光系数：(L/mol×cm)
8．解：A组分：l1=295nm，(L/mol×cm)
l2=370nm, (L/mol×cm)
B组分：l1=295nm，(L/mol×cm)
l2=370nm，(L/mol×cm)

解方程组得：cA=3.9´10-3 mol/L，cB=4.3´10-3mol/L
9．解：（1）由表中数据计算得A与B两组分的吸收系数：
A组分在238nm：(mL/g×cm)
282 nm：(mL/g×cm)
B组分在238nm：(mL/g×cm)
282 nm：(mL/g×cm)
根据表中数据列出方程组：
0.037cA+0.125 cB=0.442 (1)
0.072 cA+0.072 cB=0.278 (2)
解得：cA=2.18μg/ml；cB=1.68μg/ml
（2）在300nm处的吸光度：A300=2.18×(0.810/3.0)+1.68×(0.080/5.0)=0.615
10．解：（1）若吸光物质浓度为5´10-6 mol/L，则：

（2）若吸光物质浓度为1´10-5 mol/L，则：

由计算可知：当吸光物质浓度为5´10-6 mol/L时，理论吸光度A=0.092；当吸光物质浓度增加1倍，即为1´10-5 mol/L时，理论吸光度增加1倍，即为A=0.185。故服从朗伯特-比耳定律。
11．解：（1）测定结果的相对误差：

计算表明：超过了光度法对测定结果准确度的要求。
（2）欲使测量的相对误差为最小，则：

极小值：
此时，溶液的浓度cx；A1= -lgT= -lg0.01=2，溶液的浓度c1
，故应稀释约5倍。
(3) 若浓度不变，可改变吸收池的厚度。
当A1= -lgT= -lg0.01=2，吸收池厚度2 cm；，吸收池厚度lx；
，，故应选用0.5 cm吸收池。
（4） 若浓度稀释约5倍或选用0.5 cm的吸收池，此时测量结果误差最小，T=0.368，lgT=0.434。代入公式计算测量结果误差：

浓度稀释约5倍或选用0.5 cm的吸收池，结果的准确度达到了光度法对测定的要求。
12．解：酸碱指示剂水溶液 HAH++A— pKa=3.90
A—在420 nm处无吸收
所以：(mol / L)
HA在600 nm处无吸收
所以： (mol / L)
水溶液的[H]：
水溶液的pH值：

13．解：由Lambert-Beer定律：
(mol / L)
= 2.72 × 10-5 - 7.68 × 10-6 = 1.95 × 10-5( mol / L)
由pH = pKa + lg，即：3.90 = pKa + lg (1.95 × 10-5/ 7.68 × 10-6)
解得： pKa = 3.50 即：Ka = 3.16 × 10-4
14．解：（1）HA水溶液 HAH++A—
当pH£1.17时，以HA形式存在：
(L/mol×cm)
当pH³4.89时，以A-形式存在：
(L/mol×cm)
（2）当pH=3.41时，以HA和A-两种形式共存，此时

，
解得：cHA=9.27´10-5（mol/L）， cA =1.07´10-4（mol/L）

15．解：当cNi=2.50×10-4mol/L, c B=2.20×10-1mol/L时，Ni2+完全形成络合物，
cNiB2=2.50×10-4mol/L
根据Lambert-Beer定律：，
(L/mol×cm)
当 A=0.360时，络合物浓度(mol / L)