运城学院：《分析化学 Analytical Chemistry》课程教学资源（课后习题）第八章 吸光光度法（含答案）

第8章习题答案 1.己知KMnO4的e545=2.2×103,计算此波长下浓度为0.002%(mw)KMnO4溶液在3.0cm 吸收池中的透射比。若溶液稀释一倍后透射比是多少？ 答案： 0.002%×10_0.002%×10=1.3×10 c(KMnO,)=M(KMnO,158.03 A=bc=2.2×103×3.00×1.3×104=0.86 T=104×102=102-0.86=14% 若稀释一倍，A=0.43 T=102-0.43=37% 2.以丁二酮肟光度法测定镍，若络合物NiDx2的浓度为1.7×105mol·L,用2.0cm吸收 池在470m波长下测得的透射比为30.0%。计算络合物在该波长的摩尔吸光系数。 答案： A=-lgT=-g0.300=0.523 6c2.0x1.7×10=1.5x10'L-mol.cm 0.523 3.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 50.0mL,用1.0cm吸收池在510nm波长下测得吸光度A=0.430,计算试样中的wFe)以 百分数表示)：当溶液稀释一倍后透射比是多少？（e510=1.1×104) 答案： c(Fe)=A=0.430 h1.0x1.1x10-3.9x103 (F)F)5.x1xM(Fe) 0.500 =39×103×50.0x10×55.85 ×100%=0.022% 0.500 溶液稀释一倍， A=0430 2 =0.215 T=10-4×100%=61.0% 4.根据下列数据绘制磺基水杨酸光度法测定Fε（Ⅲ）的工作曲线。标准溶液是由0.432g

第 8 章 习题答案 1．已知 KMnO4 的ε545=2.2×103，计算此波长下浓度为 0.002%（m/v）KMnO4 溶液在 3.0cm 吸收池中的透射比。若溶液稀释一倍后透射比是多少？ 答案： 3 3 4 4 4 0.002% 10 0.002% 10 (KMnO ) 1.3 10 (KMnO ) 158.03 c M   − = = =  2.2 10 3.00 1.3 10 0.86 3 4 A = bc =     = 10 10 10 14% 2 2 0.86 =  = = − A − T 若稀释一倍，A=0.43 10 37% 2 0.43 = = − T 2．以丁二酮肟光度法测定镍，若络合物 NiDx2 的浓度为 1.7×10-5mol·L -1，用 2.0cm 吸收 池在 470nm 波长下测得的透射比为 30.0%。计算络合物在该波长的摩尔吸光系数。 答案： A = −lg T = −lg 0.300 = 0.523 4 -1 -1 5 0.523 1.5 10 L mol cm 2.0 1.7 10 A bc  − = = =    3．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 50.0mL，用 1.0 cm 吸收池在 510 nm 波长下测得吸光度 A=0.430，计算试样中的 w(Fe)(以 百分数表示)；当溶液稀释一倍后透射比是多少？（ε510=1.1×104） 答案： 5 4 0.430 (Fe) 3.9 10 1.0 1.1 10 A c b − = = =    3 5 3 (Fe) 50.0 10 (Fe) (Fe) 100% 0.500 3.9 10 50.0 10 55.85 100% 0.022% 0.500 c M w − − −    =      =  = 溶液稀释一倍， 0.215 2 0.430 A = = = 10 100% = 61.0% −A T 4．根据下列数据绘制磺基水杨酸光度法测定 Fe（Ⅲ）的工作曲线。标准溶液是由 0.432g

铁铵矾NH4Fe(SO42·12HO]溶于水定容到500.0mL配制成的。取下列不同量标准溶液 于50.0mL容量瓶中，加显色剂后定容，测量其吸光度。 Fe()(mL)1.002.003.004.00 5.00 6.00 0.0970.2000.3040.4080.5100.618 测定某试液含铁量时，吸取试液5.00mL,稀释至250.0mL,再取此稀释溶液2.00mL置 于50.0mL容量瓶中，与上述工作曲线相同条件下显色后定容，测得的吸光度为0.450，计 算试液中Fe()含量（以gL表示）。 答案： V(Fe),mL 1.002.00 3.00 4.00 5.00 6.00 c(Fe),mg/50mL 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 A 0.097 0.200 0.304 0.408 0.510 0.618 绘制A~c(F©)工作曲线（略），由工作曲线查得 A=0.450时，c(Fe)=0.440mg/50mL 根据样品稀释情况，Fe的含量为： 0.440×250.0 =11.0gL 2.00×5.00 5.有两份不同浓度的某一有色络合物溶液，当液层厚度均为1.0cm时，对某一波长的透射 比分别为：(a)5.0%:(b)41.8%。求 (1)该两份溶液的吸光度A1,A2。 (2) 如果溶液(a)的浓度为6.5×104mol·L,求溶液(b)的浓度。 (3) 计算在该波长下有色络合物的摩尔吸光系数和桑德尔灵敏度。 (设待测物质的摩尔质量为47.9gmol) 答案： (1)A=-gT=-g0.650=0.187 A2=-gT3=-g0.418=0.379 6=4=4 (2) bc bc2 ∴9，=9=0379x6.5×10 =1.3×10-3molL A 0.187 (3)6c1.0x6.5x10=2.9x102 L.mol.cm 0.187 S=M、47.9 82.9x10=0.17gcm2 6.以PAR光度法测定Nb,络合物最大吸收波长为550nm,e=3.6×10:以PAR光度法测

铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]溶于水定容到 500.0mL 配制成的。取下列不同量标准溶液 于 50.0mL 容量瓶中，加显色剂后定容，测量其吸光度。 V(Fe(Ⅲ))（mL） 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 A 0.097 0.200 0.304 0.408 0.510 0.618 测定某试液含铁量时，吸取试液 5.00mL，稀释至 250.0mL，再取此稀释溶液 2.00mL 置 于 50.0mL 容量瓶中，与上述工作曲线相同条件下显色后定容，测得的吸光度为 0.450，计 算试液中 Fe(Ⅲ)含量（以 g/L 表示）。 答案： V(Fe)，mL 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 c(Fe), mg/50mL 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 A 0.097 0.200 0.304 0.408 0.510 0.618 绘制 A~c(Fe)工作曲线（略），由工作曲线查得 A=0.450 时，c(Fe)=0.440mg/50mL 根据样品稀释情况，Fe 的含量为： 0.440 250.0 -1 11.0g L 2.00 5.00  =  5．有两份不同浓度的某一有色络合物溶液，当液层厚度均为 1.0cm 时，对某一波长的透射 比分别为：（a）65.0%；（b）41.8%。求 （1） 该两份溶液的吸光度 A1，A2。 （2） 如果溶液（a）的浓度为 6.5×10-4mol·L -1，求溶液（b）的浓度。 （3） 计算在该波长下有色络合物的摩尔吸光系数和桑德尔灵敏度。 （设待测物质的摩尔质量为 47.9g/mol） 答案： （1） A1 = −lgT1 = −lg 0.650 = 0.187 A2 = −lgT2 = −lg 0.418 = 0.379 （2） 1 2 1 2 A A bc bc  = = 4 2 1 3 -1 2 1 0.379 6.5 10 1.3 10 mol L 0.187 A c c A −   −  = = =  （3） 2 -1 -1 4 0.187 2.9 10 L mol cm 1.0 6.5 10 A bc  − = = =    -2 2 47.9 0.17 g cm 2.9 10 M S   = = =  6．以 PAR 光度法测定 Nb，络合物最大吸收波长为 550nm，ε=3.6×104；以 PAR 光度法测

定Pb,络合物最大吸收波长为520nm,e=4.0×104。计算并比较两者的桑德尔灵敏度。 答案： S=4=92.91 Nb-PAR 6-36×10=26x10gem2) S=4=207.2 Pb-PAR ￡=4.0x10=5.2x10(g*cm3) ,',用PAR测定Nb的灵敏度比测定Pb的灵敏度高。 7.当光度计透射比测量的读数误差△T=0.010时，测得不同浓度的某吸光溶液的吸光度为： 0.010、0.100、0.200、0.434、0.800、1.200。利用吸光度与浓度成正比以及吸光度与透光 率的关系，计算由仪器读数误差引起的浓度测量的相对误差。 答案： E=4c=0.43447 TlgT -0.434△T = T·A A 0.01 0.100 0.200 0.434 0.800 1.20 T 0.977 0.794 0.631 0.368 0.158 0.0631 E.×10044 5.5 3.4 2.7 3.4 5.7 8.以联吡啶为显色剂，光度法测定Fe(Ⅱ)，若在浓度为0.2 mol L,pH=5.0时的醋酸缓冲溶 液中进行显色反应。已知过量联吡啶的浓度为1×103mol·L1,lgK(bipy)=4.4, IgK(FeAc)=l.4,lgB=17.6。试问反应能否定量进行？ 答案： =1+[Ac]K(FeAc)=1+(AcK(FeAc) CAc(H) 0.2×10.4 =1+ 1+10-50+465=100.6s aRm=1+[H]KH(HR)=1+10-5044=1001 [FeR:] F3= [FeR;] [Fe][R] [Fe'] [R] CFdAc) CR(H) [FeR,]B[R] 1017.6×10-3.0x3 e町an-ae10ex10s-1027 故反应可以进行

定 Pb，络合物最大吸收波长为 520nm，ε=4.0×104。计算并比较两者的桑德尔灵敏度。 答案： Nb-PAR Nb 3 -2 4 92.91 2.6 10 ( g cm ) 3.6 10 A S   − = = =   Pb-PAR Pb 3 -2 4 207.2 5.2 10 ( g cm ) 4.0 10 A S   − = = =   ∴用 PAR 测定 Nb 的灵敏度比测定 Pb 的灵敏度高。 7．当光度计透射比测量的读数误差ΔT=0.010 时，测得不同浓度的某吸光溶液的吸光度为： 0.010、0.100、0.200、0.434、0.800、1.200。利用吸光度与浓度成正比以及吸光度与透光 率的关系，计算由仪器读数误差引起的浓度测量的相对误差。 答案： 0.434 lg 0.434 r c T E c T T T T A    = = −  =  A 0.01 0.100 0.200 0.434 0.800 1.20 T 0.977 0.794 0.631 0.368 0.158 0.0631 Er×100 44 5.5 3.4 2.7 3.4 5.7 8．以联吡啶为显色剂，光度法测定 Fe(Ⅱ)，若在浓度为 0.2mol·L-1 ,pH=5.0 时的醋酸缓冲溶 液中进行显色反应。已知过量联吡啶的浓度为 1×10-3mol·L -1，lgK H (bipy)=4.4， lgK(FeAc)=1.4，lgβ3=17.6。试问反应能否定量进行？ 答案： - - Fe(Ac) Ac(H) 1.4 0.65 5.0 4.65 (Ac ) 1 [Ac ] (FeAc) 1 (FeAc) 0.2 10 1 10 1 10 c  K K  − + = + = +  = + = + + H 5.0 4.4 0.1 R(H)  1 [H ] (HR) 1 10 10 K − + = + = + = 3 3 3 3 3 Fe(Ac) R(H) [FeR ] [FeR ] [Fe][R] [Fe ] [R ]    = =           3 17.6 3.0 3 3 3 7.7 3 0.1 3 0.65 R(H) Fe(Ac) [FeR ] [R ] 10 10 10 [Fe ] 10 10    −     = = =    故反应可以进行

9.用吸光光度法测定含有两种络合物x与y的溶液的吸光度(b=1.0cm),获得下列数据： A A2 溶 液 c/mol-L-1 (285nm) (365nm) X 5.0×104 0.053 0.430 y 1.0×103 0.950 0.050 x+y 未知 0.640 0.370 计算未知溶液中x和y的浓度。 答案： 0.053 0.430 X:8x,285= 1x5.0×10=1.06×102,86s= 1.0×5.0×10-4 =8.6×102 0.950 1x1.0×10=95x102,636 0.050 y:€，285 1.0x1.0×10=5.0x10 2(285nm):A=6x,28sCx+6,285C 2(365nm:A2=ex,36sC.+8365Cy 0.640=1.06×102c,+9.5x102c C=3.9x10-mol-L-! 0.370=8.6×102c+5.0×10'c, 解得： c,=6.3×10-4moL 10.用示差光度法测量某含铁溶液，用5.4×104molL1Fe3+溶液作参比，在相同条件下显色，用 1cm吸收池测得样品溶液和参比溶液吸光度之差为0.300。己知c=2.8×10Lmol1.cm,则 样品溶液中Fe3+的浓度有多大？ 答案： 0.300 =1.1×10-4molL A=b△c, ￡.b2.8×103×1.0 ∴.cx=c,+△c=5.4×104+1.1×104=6.5×104molL 8.11确称取1.00mmol的指示剂于100mL容量瓶中溶解并定容。取该溶液2.50mL5份，分 别调至不同pH并定容至25.0mL,用1.0cm吸收池在650nm波长下测得如下数据： pH1.002.007.0010.0011.00 0.000.000.5880.8400.840 计算在该波长下In的摩尔吸光系数和该指示剂的pK。 答案： (1)己知：A4L=0.840Am=0.00 pH=7.00时，A=0.588

9．用吸光光度法测定含有两种络合物 x 与 y 的溶液的吸光度（b=1.0cm），获得下列数据： 溶 液 c/mol·L-1 A1 （285nm） A2 （365nm） x 5.0×10-4 0.053 0.430 y 1.0×10-3 0.950 0.050 x+y 未知 0.640 0.370 计算未知溶液中 x 和 y 的浓度。 答案： 2 ,365 4 2 ,285 4 8.6 10 1.0 5.0 10 0.430 1.06 10 , 1 5.0 10 0.053 : =    =  =   = x − x − x   1 ,365 3 2 ,285 3 5.0 10 1.0 1.0 10 0.050 9.5 10 , 1 1.0 10 0.950 : =    =  =   = y − y − y   1 ,285 ,285 2 ,365 ,365 (285nm) : (365nm) : x x y y x x y y A c c A c c        = +  = +  2 2 2 1 0.640 1.06 10 9.5 10 0.370 8.6 10 5.0 10 x y x y c c c c  =  +    =  +   解得： 4 -1 4 -1 3.9 10 mol L 6.3 10 mol L x y c c − −  =    =   10.用示差光度法测量某含铁溶液, 用 5.4×10-4mol·L-1Fe3+溶液作参比,在相同条件下显色,用 1cm 吸收池测得样品溶液和参比溶液吸光度之差为 0.300。已知  =2.8×103L·mol-1·cm-1 ,则 样品溶液中 Fe3+的浓度有多大？ 答案： A = bc， 4 -1 3 0.300 1.1 10 mol L 2.8 10 1.0 A c  b −  = = =     4 4 4 -1 c c c x s 5.4 10 1.1 10 6.5 10 mol L − − −  = +  =  +  =  8.11 确称取 1.00mmol 的指示剂于 100mL 容量瓶中溶解并定容。取该溶液 2.50mL5 份，分 别调至不同 pH 并定容至 25.0mL，用 1.0cm 吸收池在 650nm 波长下测得如下数据： pH 1.00 2.00 7.00 10.00 11.00 A 0.00 0.00 0.588 0.840 0.840 计算在该波长下 In-的摩尔吸光系数和该指示剂的 pKa。 答案： （1）已知：AL -=0.840 AHL=0.00 pH=7.00 时，A=0.588

pK,=pH+lg 4-4 AL -A =7.00+l 0.588-0,.840=6.63 0.00-0.588 (2) cHn)=1.00×103molL 6=4-0.840 6c1.0x1.00x10=8.4×10'(Lmolcm)

L a HL p pH lg 0.588 0.840 7.00 lg 6.63 0.00 0.588 A A K A A − = + − − = + = − （2） -3 -1 c(HIn)=1.00 10 mol L  2 -1 -1 3 0.840 8.4 10 (L mol cm ) 1.0 1.00 10 A bc  − = = =   