仪器分析习题解2015

1第七章 原子吸收光谱法基本要求：掌握以下基本概念：共振线、特征谱线、锐线光源、吸收线轮廓、通带、积分吸收、峰值吸收、灵敏度和检出限，掌握原子吸收的测量、AAS 的定量关系及定量方法，了解 AAS 中的干扰及火焰法的条件选择，通过和火焰法比较，了解石墨炉法的特点。重点：有关方法和仪器的基本术语。难点：AAS 的定量原理，火焰法的条件选择。参考学时：4 学时部分习题解答10、用标准加入法测定一无机试样溶液中镉的浓度。各试液在加入镉标准溶液后，用水稀释至50mL，测得其吸光度如下表所示。求镉的浓度。序号 试液的体积/mL 加入镉标准溶液（10gmL -1）的体积 /mL 吸光度1 20 0 0.0422 20 1 0.0803 20 2 0.1164 20 4 0.190解：设镉的浓度为 cx g/ml加入镉标的浓度 c0 分别为：c 0 = 0, Ax = 0.042g/ml A1 = 0.0802.051cg/ml A2 = 0.1164.2g/ml A3 = 0.1908.053c2按标准加入法作图得：c x = 0.22 g/ml11、用原子吸收光谱法测定自来水中镁的含量（用 mgL-1 表示） 。取一系列镁标准溶液（1gmL -1）及自来水水样于 50mL 容量瓶中，分别加入 5%锶盐溶液 2mL 后，用蒸馏水稀释至刻度。然后与蒸馏水交替喷雾测定其吸光度，其数据如下表所示。计算自来水中镁的含量。编 号 1 2 3 4 5 6 7镁标准溶的体积/mL 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 自来水水样 mL吸光度 0.043 0.029 0.140 0.187 0.234 0.286 0.135解：吸光度（A）标准溶液含镁量（ g）的标准曲线线性回归得xy048.27. =0.9999将 A=0.135 代入得自来水样中含镁量为 1.91g。 自来水中镁的含量为gmL -1 即 0.095mgmL-1095.21.12、某原子吸收分光光度计倒线色散率为 1nm/mm，狭缝宽度分别为 0.1mm, 0.2mm, 1.0mm，问对应的通带分别是多少？解：W = DS已知：D = 1nm/mm, S1 = 0.1mm, S2 = 0.2mm, S3 = 1.0mm通带：W 1 = DS1 = 10.1 = 0.1nmW2 = DS2 = 10.2 = 0.2nmW3 = DS3 = 11.0 = 1.0nm3第八章 紫外-可见分光光度法基本要求：掌握紫外一可见吸收光谱的特征及其产生的原因，了解有机化合物的电子跃迁类型及饱和烃、不饱和烃、羰基化合物、苯和单取代苯的特征吸收，了解影响紫外一可见吸收光谱的因素，共轭烯烃、 一不饱和羰基化合物的 max 的估算以及 UV-Vis 在定性和结构分析中的应用，掌 握 Lambert-Beer 定 律 及 其 物 理 意 义 ， 偏 离 Lambert-Beer 定 律 的 原 因 ，了解显色反应及显色条件的选择，掌握光度测量条件的选择原则，了解多组分分析、光度滴定、酸碱离解常数的测定、双波长光度法以及配合物的组成和 K 稳 测定等方面的应用及其特点。重点：紫外一可见吸收光谱的特征，Lambert -Beer 定律及其物理意义，光度分析的应用。难点：max 的估算。参考学时：6 学时部分习题解答8、能否用紫外光谱区别下列异构体？和 解：、 不饱和酮 max = 215+30+318=299 max = 215 + 12 = 227nm 基值、增加一个共轭双键、3 个 或、 不饱和酮基值+ 位烷基取代 1 个 更高位烷基取代 两个结构的 max 之差较大，故可以用紫外光谱区别。9、计算下述化合物的 max 。CH3CH = CHCOCH3CH3CH = CHCOCH34解：（A）共轭二烯基值 217增加一个共轭双链 30同环二烯 1 个 36环外双链 1 个 5烷基取代 4 个 45308 max = 308nm（B） 共轭二烯基值 217增加一个共轭双链 30同环二烯 1 个 36烷基取代 4 个 45303 max = 303nm（C） 共轭二烯基值 217增加一个共轭双链 30同环二烯 1 个 36环外双链 2 个 25烷基取代 4 个 55318 max = 318nm10、某化合物的结构可能是 A 或 B，经紫外光谱测定 =352nm，试判断应为哪种结构？EtOHmax5解：A： 、 六元环酮基值 215增加一个共轭双链 30同环二烯 1 个 39 位烷基取代 1 个 10 位烷基取代 1 个 12 或更高位烷基取代 2 个 5环外双链 3 个 35 max =357nmB： 、 六元环酮基值 215增加一个共轭双链 30同环二烯 1 个 39 位烷基取代 1 个 10 位烷基取代 1 个 12 或更高位烷基取代 2 个 18 max =324nm 应为 A。11、根据红外光谱和核磁共振谱推定某一化合物的结构可能为（1）或（2） 。其紫外光谱的=284nm（ =9700 ） ，试问其结构为何式？EtOHmax6解：（1）、 五元环酮基值 202 位OH 取代 1 个 35 位烷基取代 1 个 12 位OR 取代 1 个 30 max =279nm（2）、 不饱和酯基值 193 位OH 取代 1 个 35 位烷基取代 2 个 212 max =252nm 应为（1） 。12、有一个化合物，其化学式为 C10H14，它有如下 4 个异构体，试推测它们的紫外光谱哪个的 max 最大，哪个的 max 最小？解：（1） max = 217 +30 + 25 = 257（2） max = 217 +5 = 222（3） max = 217 +36 + 35 = 268（4） max = 217 +30 + 36 + 35 = 298 （4） max 最大， （2） max 最小。16、用邻苯三酚红钼铬合显色法测定蛋白质含量，试剂空白溶液及显色溶液的吸收曲线分别如图8-42 中的 1 和 2，应该如何选用参比溶液？（所测定蛋白质本身无色）7解：应选用试剂空白为参比溶液。22、0.08mg Fe3+用硫氰酸盐显色后，定容至 50mL，用 1cm 比色皿，在波长 480nm 处测得A=0.740。求吸光系数 a 及摩尔吸光系数 。解：A=abc，已知A=0.740, b=1cm, Lg-1cm-15.46201.7bcAa=0.0016mg/ml=0.0016g/L= =2.8610-5mol/L0Lg-1cm-15.46201.7bcaLmol-1cm-1409.8.A23、用双硫腙光度法测定 Pb2+。Pb 2+的浓度为 0.0800mg/50mL，用 5cm 比色皿在 520nm 下测得T=53%，求 。若改用 3cm 比色皿时，T，A， 各为多少？解：T=53%, A= 275.0)3.1lg()lmol/L6107./65/08.2 LmlcPbLmol-1cm-146079.17.A改用 3cm 比色皿时，b=3, 不变，c 不变8 23A 385.01436.075. 46.3 T24、某钢样含镍约 0.12%，用丁二酮肟比色法（ =1.310 4）进行测定。试样溶解后，定量转入100mL 容量瓶中，显色，用水稀释至刻度。于波长 470nm 处用 1cm 比色皿进行测量。欲使测量误差最小，应称取试样多少克？解：当 A=0.434 时，测量的误差最小，M Ni = 58设此时试样应取 m 克则 m (mol/L)4310.2107.58%20cNib=1cm, Lmol-1cm-1431A=0.434 A=bc 0.434 = 1.310412.0410-4mm = 0.1636g25、在 Zn2+ + 2Q2- 显色反应中，当螯合剂的浓度超过阳离子 40 倍以上时，可以认为2ZnQZn2+全部生成 。在选定的波长下，用 1cm 吸收池，测得两种显色反应溶液的吸光度如下：ZnZn2+初始浓度 Q2-初始浓度 A8.0010-4molL-1 4.0010-2molL-1 0.3648.0010-4molL-1 2.0010-3molL-1 0.273求该配合物的稳定常数。解： 40510.8422 ZnQc Zn2+全部生成 2nLmol-1cm-14510836.bcA .2.24ZnQ9 molL-12ZnQ410.64573.0 Zn2+= (8.00-6.00)10-4 = 2.0010-4 molL-1 Q2- = 2.0010-3 26.0010-4 = 8.0010-4 molL-1 622109.Zn稳K26、在下列不同 pH 值的缓冲溶液中，甲基橙的浓度均为 2.010-4molL-1，用 1.00cm 比色皿，在 520nm 处测得下列数据：pH 0.88 1.17 2.99 3.41 3.95 4.89 5.50A 0.890 0.890 0.692 0.552 0.385 0.260 0.260试用代数法和图解法求甲基橙的 pKa 值。解：代数法： pKa = pH + AHBlgAHB =0.890 ( pH = 0.88 )=0.260 ( pH = 5.50 )BpH = 3.41 时 A=0.552 pKa = 3.41 + 35.064.1352.089.6lg同样，将 pH = 2.99，A=0.692 代入得 pKa = 3.33将 pH = 3.95， A=0.385 代入得 pKa = 3.34取平均值 pKa = 3.34图解法（略）第九章 分子荧光光谱法基本要求：了解荧光的产生和影响荧光强度的因素，掌握分子荧光光谱法的定量关系和应用特点，重点：荧光光谱法的定量关系、应用特点。难点：荧光的产生和影响荧光强度的因素。参考学时：3 学时10第十章 红外及拉曼光谱法基本要求：了解红外吸收光谱和吸收峰特征的表达，掌 握 红 外 吸 收 光 谱 产 生 的 条 件 ， 影 响 吸 收 峰 位 置 、 峰 数 和 强 度 的 因 素 ，掌握主要的 IR 谱区域以及在这些区域里引起吸收的键振动的类型，掌 握 常 见 基 团 的 特 征 吸 收 频 率 ， 利 用 IR 谱 鉴 别 构 造 异 构 体 并 能 够 解 析 简 单 化 合物 的 结 构 ，了解红外吸收光谱的实验技术，了解拉曼光谱的原理及应用。重点：IR 光谱产生