仪器分析-紫外-可见分光光度和红外光谱法习题及参考答案.doc

第三章 紫外可见吸收光谱法
一、选择题
1、人眼能感觉到的可见光的波长范围是（　　）。
A、400nm～760nm　　B、200nm～400nm　　
C、200nm～600nm D、360nm～800nm
2、在分光光度法中，透射光强度(I)与入射光强度(I0)之比I/I0称为( )。
A、吸光度 B、吸光系数 C、透光度 D、百分透光度
3、符合朗伯-比尔定律的有色溶液在被适当稀释时，其最大吸收峰的波长位置( )。
A、向长波方向移动 B、向短波方向移动
C、不移动 D、移动方向不确定
4、对于符合朗伯-比尔定律的有色溶液，其浓度为c0时的透光度为T0；如果其浓度增大1倍，则此溶液透光度的对数为( )。
A、T0/2 B、2T0 C、2lgT0 D、0.5lgT0
5、在光度分析中，某有色物质在某浓度下测得其透光度为T；若浓度增大1倍，则透光度为( )。
A、T2 B、T/2 C、2T D、T1/2
6、某物质的摩尔吸光系数很大，则表明( )。
A、该物质溶液的浓度很大 B、光通过该物质溶液的光程长
C、该物质对某波长的光的吸收能力很强
D、用紫外-可见光分光光度法测定该物质时其检出下限很低
7、在用分光光度法测定某有色物质的浓度时，下列操作中错误的是( )。
A、比色皿外壁有水珠 B、待测溶液注到比色皿的2/3高度处
C、光度计没有调零 D、将比色皿透光面置于光路中
8、下列说法正确的是( )。
A、透光率与浓度成正比 B、吸光度与浓度成正比
C、摩尔吸光系数随波长而改变 D、玻璃棱镜适用于紫外光区
9、在分光光度分析中，常出现工作曲线不过原点的情况。与这一现象无关的情况有( )。
A、试液和参比溶液所用吸收池不匹配 B、参比溶液选择不当
C、显色反应的灵敏度太低 D、被测物质摩尔吸光系数太大
10、质量相等的A、B两物质，其摩尔质量MA＞MB。经相同方式发色后，在某一波长下测得其吸光度相等，则在该波长下它们的摩尔吸光系数的关系是( )。
A、εA＞εB B、εA＜εB C、εA=εB D、2εA＞εB
11、影响吸光物质摩尔吸光系数的因素是( )。

A、比色皿的厚度 B、入射光的波长
C、浓度 D、测定物质本身
12、下列表达不正确的是( )。
A、吸收光谱曲线表明吸光物质的吸光度随波长的变化而变化
B、吸收光谱曲线以波长为纵坐标、吸光度为横坐标
C、吸收光谱曲线中，最大吸收处的波长为最大吸收波长
D、吸收光谱曲线表明吸光物质的光吸收特性
13、在光度分析中，参比溶液的选择原则是( )。
A、通常选用蒸馏水 B、通常选用试剂溶液
C、根据加入试剂和被测试液的颜色、性质来选择
D、通常选用褪色溶液
14、在光度分析中若采用复合光，工作曲线会发生偏离，其原因是( )
A、光强度太弱 B、光强度太强
C、有色物质对各光波的摩尔吸光系数相近
D、有色物质对各光波的摩尔吸光系数相关较大
15、在分光光度法中，测得的吸光度值都是相对于参比溶液的，是因为( )。
A、吸收池和溶剂对入射光有吸收和反射作用
B、入射光为非单色光
C、入射光不是平行光
D、溶液中的溶质产生离解、缔合等化学反应
16、在一般的分光光度法测定中，被测物质浓度的相对误差(Δc/c)的大小( )。
A、与透光度T成反比 B、与透光度的绝对误差(ΔT)成正比
C、与透光度T成反比 D、只有当透光度在适当的范围(15%～65%)之内时才有较小的值
17、不能用做紫外-可见光谱法定性分析参数的是( )。
A、最大吸收波长 B、吸光度
C、吸收光谱的形状 D、吸收峰的数目
二、判断题
1、高锰酸钾溶液呈紫红色，是因为其吸收了可见光中的紫色光。
2、摩尔吸光系数与溶液浓度、液层厚度无关，而与入射光波长、溶剂性质和温度有关。
3、在紫外光谱区测定吸光度应采用石英比色皿，是因为石英对紫外光没有反射作用。
4、当被测溶液为悬浮或乳浊液时，测得的吸光度偏高，产生正误差。
5、光度法测定要求吸光度在0.2～0.8之间，因为在此范围内该方法的灵敏度高。
6、如果用1cm比色皿测得某溶液的T%=10，为了减小光度误差，最方便的办法是改用3cm比色皿。

7、紫外-可见分光光度法仅能测定有色物质的吸光度，无色物质必须经过显色反应后才能进行测定。
8、在进行显色反应时，为保证被测物质全部生成有色产物，显色剂的用量越多越好。
9、光度分析法中选择最大吸收波长作为测量波长，是为了提高方法的选择性。
10、光度分析法中参比溶液的作用是用来消除溶液中的共存组分和溶剂对光吸收所引入的误差。
三、解释术语
1、吸收光谱曲线（吸收曲线）
2、透光率和吸光度
3、摩尔吸光系数
4、郎伯-比尔定律
四、简答题
1、 简述紫外-可见吸收光谱定量及定性分析的基础。
2、 简述分子吸收光谱产生的机理。
五、计算题
1、某有色溶液，当液层厚度为1cm时，透过光的强度为入射光的87%；若通过5cm厚的液层时，其透过光的强度减弱多少？
2、甲基红的酸式和碱式的最大吸收波长分别为528cm和400nm，在一定的实验条件下测得数据如下(比色皿厚度为1cm)：甲基红浓度为1.22Χ10-5mol/L时，于0.1mol/L HCl中，测得A528=1.783，A400=0.077；甲基红1.09Χ10-5mol/L时，于0.1mol/L NaHCO3中，测得A528=0.000，A400=0.753；未知溶液pH=4.18，测得A528=1.401，A400=0.166；求未知溶液中甲基红的浓度。

第三章答案
一、选择题
1、A 2、C.D 3、C 4、C 5、A 6、C.D 7、A.C 8、B.C
9、C.D 10、A 11、B.D 12、B 13、C 14、D 15、A 16、B.D 17、B
二、判断题
1、√ 2、√ 3、Χ 4、√ 5、Χ 6、Χ 7、Χ 8、Χ 9、Χ 10、√
三、解释术语
1、吸收光谱曲线（吸收曲线）：以吸光度为纵坐标，波长或频率为横坐标所得的吸光度-波长曲线所得的即为吸收光谱曲线，又称为吸收曲线。

2、透光率和吸光度：透光率T（%），也称透射比，为透过光强度I与入射光强度I0之比。吸光度A，表示单色光通过溶液时被吸收的程度，等于入射光强度I0与透过光强度I之比的对数值。
3、摩尔吸光系数：根据朗伯-比尔定律，，即为摩尔吸光系数，单位为L·mol-1 · cm-1。
4、郎伯-比尔定律：，其中A为吸光度；为摩尔吸光系数，单位为L·mol-1 · cm-1；L为比色皿的厚度，单位为cm，c为试样浓度，单位为mol ·L-1。
四、简答题
1、简述紫外-可见吸收光谱定量及定性分析的基础。
答：紫外-可见吸收光谱定性分析的基础：吸收曲线的形状和最大吸收波长
紫外-可见吸收光谱定量分析的基础：某波长（通常为最大吸收波长）下测得物质的吸光度与物质浓度成正比关系。
2、 简述分子吸收光谱产生的机理。
答：分子吸收光谱的产生是由于气态分子在电磁辐射的作用下，吸收辐射能而发生能级的跃迁。分子内部的运动包括价电子运动、分子内部原子在平衡位置附近的振动以及分子绕核的转动，相应的就有电子光谱、振动光谱和转动光谱三种分子光谱。
五、计算题
1、答：因为 A=-lgT=εbc
所以 lgT2/lgT1=b2/b1=5
lgT2=5lgT1=5lg0.80=-0.485
T2=0.327
即光强度减弱为1-0.327=0.673=67.3%
2、答：
ε528HIn=1.783/(1.22Х10-5)L.mol-1.cm-1=1.46Х105L.mol-1.cm-1
ε400HIn=0.077/(1.22Х10-5)L.mol-1.cm-1=6.31Х103L.mol-1.cm-1
ε528In=0L.mol-1.cm-1
ε400In=0.753/(1.09Х10-5)L.mol-1.cm-1=6.91Х104L.mol-1.cm-1
因为 A528=ε528HIncHIn+0
故 cHIn=1.401/(1.46Х105)mol/L=9.60Х104mol/L
同理 A400=ε400HIncHIn+ε400IncIn
故 cIn=(0.166-6.31Х103Х9.60Х10-6)/(6.91Х104)mol/L=1.52Х10-6mol/L
c=cHIn+cIn=(9.60Х10-6+1.52Х10-6)mol/L=1.11Х10-5mol/L

紫外-可见分光光度和红外光谱法习题及参考答案
一、 填空题
1、分子内部的运动方式有三种，即： 、 和 ，相应于这三种不同的运动形式，分子具有 能级、 能级和
能级。
2、折射率是指光线在 速度与在 速度的比值。当温度、光波波长固定后，有机化合物折射率主要决定于物质的 和 。通过折射率可以测定出
、 以及 等。
3、饱和碳氢化合物分子中只有 键，只在 产生吸收，在200-1000nm范围内不产生吸收峰，故此类化合物在紫外吸收光谱中常用来做 。
4、在中红外光区中，一般把4000-1350cm-1区域叫做 ，而把1350-650区域叫做 。
5、在有机化合物中,常常因取代基的变更或溶剂的改变,使其吸收带的最大吸收波长发生移动,向长波方向移动称为___________,向短波方向移动称为___________。
6、在朗伯—比尔定律I/Io= 10-abc中, Io是入射光的强度, I是透射光的强度, a是吸光系数, b是光通过透明物的距离,即吸收池的厚度, c是被测物的浓度,则透射比T =_________,百分透过率T% =______, 吸光度A与透射比T的关系为__________________。
7、在单色器的线色散率为0.5mm/nm的条件下用原子吸收分析法测定铁时，要求通带宽度为0.1nm，狭缝宽度要调到 。
8、紫外吸收光谱分析可用来进行在紫外区范围有吸收峰的物质的________及________分析。
9、在紫外光谱中，随溶剂极性增加，R带_____移，K带_______移
10、某单色器的线色散率为0.5mm/nm，当出射狭缝宽度为0.1mm时，则单色仪的光谱通带宽度为 。
11、对于紫外及可见分光光度计,在可见光区可以用玻璃吸收池,而紫外光区则用________吸收池进行测量。
12、、红外光谱是由于分子振动能级的跃迁而产生，当用红外光照射分子时，要使分子产生红外吸收，则要满足两个条件：(1)________________________________________________，(2)_______________________________________________。
13、把无色的待测物质转变成为有色物质所发生的化学反应称为 所用试剂为 。
二、 选择题
1、符合吸收定律的溶液稀释时，其最大吸收峰波长位置（ ）。
A. 向长波移动 B. 向短波移动 C. 不移动 D.不移动，吸收峰值降低
2、某化合物在紫外光区204nm处有一弱吸收带，在红外特征区有如下吸收峰：
3400cm-1~2400 cm-1宽而强的吸收，1710 cm-1。则该化合物可能是：（ ）
A.醛 B.酮 C.羧酸 D.酯

3、光学分析法中,使用到电磁波谱,其中可见光的波长范围为_____。
A. 10～400nm; B. 400～750nm; C. 0.75～2.5mm; D. 0.1～100cm
4、棱镜或光栅可作为______。
A.滤光元件; B.聚焦元件; C.分光元件; D.感光元件.
5、红外光谱法中的红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度,可以用来__ _____。
A.鉴定未知物的结构组成或确定其化学基团及进行定量分析与纯度鉴定;
B.确定配位数; C.研究化学位移; D.研究溶剂效应.
6、某种化合物，其红外光谱上3000-2800cm-1,1460 cm-1,1375 cm-1和720 cm-1等处有主要吸收带，该化合物可能是 ______。
A.烷烃；B.烯烃；C.炔烃；D.芳烃；E.羟基化合物。
7、电磁辐射的微粒性表现在哪种性质上（　　）。
　 A.能量　　　 B.频率 C.波长 D.波数
8、指出下列化合物中，哪个化合物的紫外吸收波长最大（ ）。
A. CH3CH2CH3 B. CH3CH2OH
C. CH2=CHCH2CH=CH2 D. CH3CH=CHCH=CHCH3
9、有一含氧化合物，如用红外光谱判断是否为羰基化合物，重要依据的谱带范围为_______。
A. 3500-3200cm-1 B. 1500-1300 cm-1 C. 1000-650 cm-1 D. 1950-1650 cm-1.
10、溶剂对电子光谱的影响较为复杂,改变溶剂的极性, _______。
A.不会引起吸收带形状的变化; B.会使吸收带的最大吸收波长发生变化;
C.精细结构并不消失; D.对测定影响不大.
11、在酸性条件下，苯酚的最大吸波长将发生何种变化？_____
A.红移 B. 蓝移 C. 不变 D.不能确定
12、下列光谱中属于带光谱的有_ ____
A.IR；B.AES；C.AAS；D.UV
13、某化合物的紫外吸收光谱图如下图，其λmax为 nm。
A 250nm B 340nm C350nm D 310nm E 300nm
三、简答题
1、解释实际上红外吸收谱带(吸收峰)数目与理论计算的振动数目少的原因。
2、某一化合物分子式为C8H8O，其红外光谱图如下。试写出其结构式。

3、某化合物的分子式为C8H8O2，红外光谱的主要峰有3030cm-1，2950 cm-1，2860 cm-1，2820 cm-1，2730 cm-1，1690 cm-1，1610 cm-1，1580 cm-1，1520 cm-1，1465 cm-1，1430 cm-1，1395 cm-1，825 cm-1，请指定结构并归属各峰。

参考答案
一、 填空题
1 .电子相对于原子核的运动，原子在平衡位置的振动，分子本身绕其中心的转动，电子，振动、转动
2.空气中的传播，试样中的传播，组成，分子结构，物料的纯度，杂质的含量，溶液的浓度
3、σ键，远紫外区，溶剂
4、特征谱带区，指纹区。
5、__红移_________, ___蓝移________。
6、I/Io__________ I/Io×100%_____, _-logT__________________。
7、_0.05mm_________。
8、组成、_结构___
9、_蓝____ _红_______
10、0.2nm
11、石英
12、(1) 辐射光子具有的能量与发生振动跃迁所需的跃迁能量相等

(2) 辐射与物质之间有耦合作用
。
13、显色剂、显色反应
二、选择题
1、D 2、 C 3、 B 4、 C 5、A 6、 A 7、B 8、A 9、D 10、B 11、B
12、A D 13、B
三、简答题
1、 实际上红外吸收谱带(吸收峰)数目与理论计算的振动数目少的原因：
（1）没有偶极矩变化的振动，不产生红外吸收；
（2）相同频率的振动吸收重叠，即简并；
（3）仪器不能区别那些频率十分接近的振动，或吸收带很弱，仪器检测不出；
2、解：①U=（2+2*8-8）/2=5（可能含有苯环）
　　②特征区第一强峰为1685cm-1，为羰基峰，需仔细研究是何种羰基化合物。先否定，在3000cm-1以上无宽峰可否定羧酸；分子式中不含氮、氯可否定酰胺、酰氯；在～2800cm-1处无醛氢峰，可否定醛。否定后，肯定该化合物为酮根据不饱和度大于4，可能为芳酮。
　　③苯环的特征吸收有：芳氢伸缩振动3000cm-1左右有吸收峰；苯环骨架振动1600cm-1、1580 cm-1及1450 cm-1有吸收峰，加上不饱和度大于4，可以确定有苯环存在 。根据760 cm-1、690cm-1两强峰，结合分子式可确定苯为单取代。
　　④在1430cm-1、1360cm-1有甲基的峰。
　　可以初步断定该化合物可能为苯乙酮。

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