紫外可见分光光度法试题及答案

紫外可见分光光度法试题及答案一、单项选择题（每题只有1个正确答案，每题1分，共15分）1.紫外-可见分光光度法中，常规测定的波长范围为（）A.10~200nmB.200~760nmC.760~1000nmD.400~760nm2.下列电子跃迁类型中，所需激发能量最高的是（）A.σ→σ*B.π→π*C.n→σ*D.n→π*3.朗伯-比尔定律的数学表达式中，摩尔吸光系数的单位是（）A.L·g⁻¹·cm⁻¹B.mol·L⁻¹·cm⁻¹C.L·mol⁻¹·cm⁻¹D.g·mol⁻¹·cm⁻¹4.紫外光区测定时，吸收池应选用的材质是（）A.普通玻璃B.石英C.塑料D.陶瓷5.紫外-可见分光光度计中，紫外光区常用的光源是（）A.钨灯B.卤钨灯C.氘灯D.空心阴极灯6.下列因素中，不影响摩尔吸光系数大小的是（）A.待测物质的结构B.入射光波长C.溶液浓度D.溶剂种类7.为减小吸光度测定的相对误差，通常将溶液的吸光度控制在（）A.0~0.2B.0.2~0.7C.0.7~1.2D.1.2~2.08.紫外-可见吸收光谱属于（）A.原子吸收光谱B.分子振动光谱C.电子光谱D.转动光谱9.某化合物的最大吸收波长从280nm移至320nm，该现象称为（）A.红移B.蓝移C.增色效应D.减色效应10.显色反应中，显色剂的最佳用量应通过（）确定A.理论计算B.预实验C.文献值D.任意选择11.当显色剂本身有颜色，待测样品基质无色时，参比溶液应选用（）A.溶剂参比B.试剂参比C.样品参比D.褪色参比12.已知某药物的摩尔质量为200g/mol，百分吸光系数E₁cm¹%为400，则其摩尔吸光系数ε为（）A.8000B.800C.2000D.500013.紫外-可见分光光度计单色器的核心部件是（）A.入射狭缝B.准直镜C.色散元件（光栅/棱镜）D.出射狭缝14.下列方法中，可消除浑浊样品背景干扰的是（）A.标准曲线法B.吸光系数法C.双波长分光光度法D.标准对照法15.朗伯-比尔定律适用于（）A.浓溶液B.胶体溶液C.均匀非散射的稀溶液D.悬浮液二、多项选择题（每题有2个及以上正确答案，多选、少选、错选均不得分，每题2分，共20分）1.下列属于紫外-可见分光光度法特点的有（）A.灵敏度高，可测至10⁻⁶~10⁻⁴mol/LB.准确度较高，相对误差为1%~5%C.仪器设备简单，操作简便D.应用范围广，可测无机物和有机物E.专属性强，可直接区分结构相似的化合物2.朗伯-比尔定律的适用条件包括（）A.入射光为平行单色光B.吸光物质处于均匀非散射体系C.吸光质点之间无相互作用D.溶液浓度足够高E.光与物质仅发生吸收作用，无光化学反应3.紫外-可见分光光度计的基本组成部件有（）A.光源B.单色器C.吸收池D.检测器E.信号处理与显示系统4.下列属于紫外吸收光谱常用术语的有（）A.最大吸收波长（λmax）B.摩尔吸光系数（ε）C.保留时间（tR）D.吸收谷E.肩峰5.影响显色反应的主要因素有（）A.显色剂用量B.溶液酸度C.反应温度D.反应时间E.溶剂种类6.下列因素中，会引起朗伯-比尔定律偏离的有（）A.入射光为非单色光B.溶液浓度过高C.吸光物质发生解离、缔合或络合组成变化D.溶液为均匀透明溶液E.待测溶液存在散射（如浑浊、胶体）7.关于双波长分光光度法，下列说法正确的有（）A.两个波长的入射光同时通过同一吸收池B.干扰组分在两个波长处的吸光度相等C.待测组分在两个波长处的吸光度差值与浓度成正比D.可消除浑浊样品的背景吸收干扰E.可用于多组分混合物的同时测定8.下列化合物中，能产生紫外-可见吸收的有（）A.乙烷B.乙烯C.1,3-丁二烯D.苯E.丙酮9.吸收池使用的注意事项包括（）A.紫外光区使用石英吸收池，可见光区可使用玻璃吸收池B.拿取吸收池时，应捏住毛玻璃面，避免接触光学面C.吸收池内装液量应为池体积的1/2~2/3D.测定前需用待装溶液润洗吸收池2~3次E.测定结束后应立即用清水或合适溶剂洗净吸收池10.紫外-可见分光光度法定量分析的常用方法有（）A.标准曲线法B.标准对照法C.吸光系数法D.内标法E.外标一点法三、判断题（正确打“√”，错误打“×”，每题1分，共10分）1.紫外-可见吸收光谱是由分子中价电子跃迁产生的，伴随振动、转动能级跃迁，因此为带状光谱。（）2.摩尔吸光系数ε越大，说明该物质对某波长光的吸收能力越强，测定方法的灵敏度越高。（）3.玻璃吸收池可同时用于紫外光区和可见光区的吸光度测定。（）4.朗伯-比尔定律中，吸光度A与浓度c成正比，因此溶液浓度越高，测定结果越准确。（）5.最大吸收波长是指吸光物质吸光度最大的波长，该波长处测定的灵敏度最高，且吸光度随波长的变化最小。（）6.百分吸光系数E₁cm¹%是指当溶液浓度为1mol/L、液层厚度为1cm时的吸光度。（）7.显色反应的显色剂用量越大，显色越完全，吸光度越高，测定误差越小。（）8.双波长分光光度法中，测得的是两个波长处的吸光度差值，无需使用参比溶液。（）9.共轭体系越长，π→π*跃迁所需的能量越低，最大吸收波长越长，摩尔吸光系数越大。（）10.标准曲线法的适用前提是朗伯-比尔定律成立，且标准溶液与供试品溶液的测定条件完全一致。（）四、填空题（每空1分，共20分）1.紫外-可见分光光度法的测定波长范围中，紫外光区为______nm，可见光区为______nm。2.朗伯-比尔定律的核心内容为：当一束平行单色光垂直通过均匀的吸光溶液时，溶液的吸光度与______和______的乘积成正比。3.吸光系数的两种常用表示方式为______和______，两者的换算关系为______（设摩尔质量为M）。4.紫外-可见分光光度计中，可见光区常用的光源是______，常用的检测器是______。5.显色反应按反应类型可分为______、______、氧化还原反应等，其中应用最广泛的是______。6.引起朗伯-比尔定律偏离的主要因素可分为______和______两大类。7.紫外吸收光谱中，由于取代基或溶剂的影响，使最大吸收波长向短波长方向移动的现象称为______，吸收强度增大的现象称为______。8.参比溶液的作用是消除______、______及溶剂等对入射光的反射、吸收带来的误差。9.双波长分光光度法选择两个波长的原则是：______和______。10.紫外-可见分光光度法中，选择测定波长的总原则是______和______。五、简答题（每题6分，共30分）1.简述朗伯-比尔定律的内容、数学表达式及适用条件。2.简述引起朗伯-比尔定律偏离的主要因素及减小偏离的措施。3.简述紫外-可见分光光度计的主要组成部件及各部件的作用。4.什么是显色反应？对显色反应有哪些基本要求？5.简述双波长分光光度法的原理及主要优点。六、计算题（每题15分，共45分）1.已知某黄酮类化合物的摩尔质量为302g/mol，其在最大吸收波长处的摩尔吸光系数为2.5×10⁴L·mol⁻¹·cm⁻¹。现精密称取该化合物对照品7.55mg，置1000mL容量瓶中，加甲醇溶解并定容至刻度，摇匀。用1cm吸收池在λmax处测定吸光度，计算该溶液的吸光度为多少？2.精密称取维生素B₁₂供试品0.1010g，置100mL容量瓶中，加水溶解并定容至刻度，摇匀；精密量取1.00mL，置50mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。在361nm波长处用1cm吸收池测定吸光度为0.410。已知维生素B₁₂的百分吸光系数E₁cm¹%（361nm）为207，计算供试品中维生素B₁₂的质量分数。3.采用亚硝酸钠-硝酸铝比色法测定某饮片中总黄酮的含量，以芦丁为对照品。实验数据如下：（1）对照品储备液：精密称取芦丁对照品10.5mg，置100mL容量瓶中，加30%乙醇溶解并定容，摇匀，得浓度为105μg/mL的储备液。（2）标准曲线制备：分别精密量取储备液0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL，置25mL容量瓶中，按方法显色后定容，在510nm处测定吸光度，得回归方程为A=0.0487c+0.0021（r=0.9999，c单位为μg/mL）。（3）供试品测定：取饮片粉末0.2000g，精密称定，提取后定容至100mL，摇匀。精密量取2.00mL提取液，置25mL容量瓶中，同法显色定容，测得吸光度为0.340。试计算该饮片中总黄酮的质量分数（以芦丁计，结果保留三位有效数字）。=======================参考答案一、单项选择题（共15分）1.B2.A3.C4.B5.C6.C7.B8.C9.A10.B11.B12.A13.C14.C15.C二、多项选择题（共20分）1.ABCD2.ABCE3.ABCDE4.ABDE5.ABCDE6.ABCE7.BCDE8.BCDE9.ABCDE10.ABC三、判断题（共10分）1.√2.√3.×4.×5.√6.×7.×8.×9.√10.√四、填空题（共20分）1.200~400；400~7602.吸光物质的浓度；液层厚度（顺序可互换）3.摩尔吸光系数（ε）；百分吸光系数（E₁cm¹%）（顺序可互换）；ε=M·E₁cm¹%/104.钨灯（或卤钨灯）；光电倍增管（或光电二极管阵列检测器）5.配位反应；缩合反应（顺序可互换）；配位反应6.光学因素（或非单色光）；化学因素（顺序可互换）7.蓝移（或紫移）；增色效应8.吸收池壁；试剂（顺序可互换）9.干扰组分在两个波长处的吸光度相等（ΔA干=0）；待测组分在两个波长处的吸光度差值足够大（ΔA待足够大）10.吸收最大（灵敏度高）；干扰最小（专属性好）（顺序可互换）五、简答题（共30分）1.（1）内容：当一束平行单色光垂直通过某一均匀、非散射的吸光溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度及液层厚度的乘积成正比。（2分）（2）数学表达式：A=lg(I₀/Iₜ)=kbc，其中A为吸光度，I₀为入射光强度，Iₜ为透射光强度，k为吸光系数，b为液层厚度，c为吸光物质浓度。若c用mol/L、b用cm表示，k为摩尔吸光系数ε，表达式为A=εbc；若c用g/100mL、b用cm表示，k为百分吸光系数E₁cm¹%，表达式为A=E₁cm¹%bc。（2分）（3）适用条件：①入射光为平行单色光；②吸光物质处于均匀、非散射的稀溶液中；③吸光质点之间无相互作用；④光与物质的相互作用仅为吸收，无光化学反应、荧光等副反应。（2分）2.（1）主要因素：①光学因素：核心是入射光为非单色光，由于不同波长的吸光系数存在差异，导致吸光度与浓度的线性关系偏离；此外杂散光、散射光、反射光也会引入误差。（2分）②化学因素：溶液浓度过高时，吸光质点间相互作用增强，吸光系数发生变化；吸光物质发生解离、缔合、互变异构、络合组成改变等化学变化，导致吸光质点浓度与总浓度不成正比。（2分）（2）减小偏离的措施：①选择高性能单色器，采用窄入射狭缝提升单色性；优先选择最大吸收波长作为测定波长，该处吸收曲线平坦，不同波长吸光系数差异小。（1分）②控制溶液浓度在稀溶液范围内；严格控制酸度、温度等反应条件，避免吸光物质发生化学变化；通过过滤、离心或双波长法消除散射、浑浊的影响。（1分）3.紫外-可见分光光度计主要由五大部件组成，各部件作用如下：（1）光源：提供稳定、连续、强度足够的入射光。紫外光区常用氘灯，可见光区常用钨灯或卤钨灯。（1分）（2）单色器：将光源发出的连续光谱分解为单色光，并筛选出指定波长的单色光。核心部件为色散元件（光栅或棱镜），配套入射狭缝、准直镜、出射狭缝实现波长调控。（1.5分）（3）吸收池：用于盛放待测溶液，使入射光穿过溶液被吸光物质吸收。按材质分为石英池（适用于紫外光区）和玻璃池（仅适用于可见光区）。（1分）（4）检测器：将透过吸收池的光信号转换为可测量的电信号，要求响应灵敏度高、线性范围宽。常用检测器包括光电倍增管、光电二极管阵列检测器。（1.5分）（5）信号处理与显示系统：对检测器输出的弱电信号进行放大、模数转换等处理，最终以吸光度、透射比等形式显示或存储结果。（1分）4.（1）显色反应的定义：将待测组分转化为在紫外-可见光区有特征吸收的化合物的化学反应，称为显色反应。其中与待测组分反应生成有色化合物的试剂称为显色剂。（2分）（2）对显色反应的基本要求：①灵敏度高：生成的有色化合物摩尔吸光系数大，一般要求ε≥10⁴L·mol⁻¹·cm⁻¹，满足微量组分的测定灵敏度要求。（1分）②选择性好：显色剂仅与待测组分发生显色反应，或与干扰组分的吸收波长差足够大，减少其他组分的干扰。（1分）③稳定性好：生成的有色化合物化学性质稳定，在测定周期内吸光度无明显变化，保证结果重现性。（1分）④反应条件易控：显色反应的酸度、温度、时间等条件易于准确控制，保证测定的精密度和准确度。（1分）5.（1）原理：双波长分光光度法是将两束不同波长（λ₁、λ₂）的单色光交替通过同一吸收池，测定两束光的吸光度差值ΔA，ΔA与待测组分的浓度成正比。（2分）通过筛选合适的两个波长，使干扰组分在λ₁和λ₂处的吸光度相等（A干,λ₁=A干,λ₂），则总吸光度差ΔA=(A待,λ₁+A干,λ₁)-(A待,λ₂+A干,λ₂)=A待,λ₁-A待,λ₂=ΔA待，即ΔA仅与待测组分浓度相关，与干扰组分无关，从而消除干扰。（2分）（2）主要优点：①可消除背景吸收、浑浊样品的散射干扰以及共存组分的吸收干扰，提升测定选择性和准确度；②可直接测定多组分混合物，无需预先分离，简化操作流程；③无需参比溶液，避免参比液与样品液的基体差异带来的误差；④可与导数光谱、差示光谱等技术联用，进一步提升灵敏度和专属性。（2分，答出3点及以上即可得满分）六、计算题（共45分）1.解：首先计算对照品溶液的物质的量浓度c：对照品质量m=7.55mg=7.55×10⁻³g（2分）溶液体积V=1000mL=1L（1分）物质的量n=m/M=7.55×10⁻³g/302g·mol⁻¹=2.50×10⁻⁵mol（4分）浓度c=n/V=2.50×10⁻⁵mol/1L=2.50×10⁻⁵mol/L（2分）根据朗伯-比尔定律A=εbc，代入数据（b=1cm，ε=2.5×10⁴L·mol⁻¹·cm⁻¹）：A=2.5×10⁴L·mol⁻¹·cm⁻¹×1cm×2.50×10⁻⁵mol/L=0.625（4分）答：该溶液的吸光度为0.625。（2分）2.解：根据百分吸光系数法，朗伯-比尔定律表达式为A=E₁cm¹%·b·c，其中c为百分浓度，单位为g/100mL。（2分）首先计算稀释后供试品测定液中维生素B₁₂的浓度c测：c测=A/(E₁cm¹%·b)=0.410/(207L·g⁻¹·cm⁻¹×1cm)≈1.9807×10⁻³g/100mL（4分）根据稀释定律c₁V₁=c₂V₂，计算原供试品储备液的浓度c₁