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:
0.002%?1030.002%?103c(KMnO4)???1.3?10?4M(KMnO4)158.03
A??bc?2.2?103?3.00?1.3?104?0.86
T?10?A?102?102?0.86?14%
若稀释一倍,A=0.43
T?102?0.43?37%
-1
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,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??lgT??lg0.300?0.523
??A0.523??1.5?104Lmol-1cm-1?5bc2.0?1.7?10
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:
c(Fe)?A0.430??3.9?10?54?b1.0?1.1?10
c(Fe)?50.0?10?3?M(Fe)w(Fe)??100%0.5003.9?10?5?50.0?10?3?55.85 ??100%?0.022%0.500
溶液稀释一倍,
A?0.430?0.2152
T?10?A?100%?61.0%
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(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?11.0gL-12.00?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??lg0.650?0.187
A2??lgT2??lg0.418?0.379
??(2)
A1A?2bc1bc2
A2c10.379?6.5?10?4?c2???1.3?10?3molL-1A10.187
(3)
??S?A0.1872-1-1??2.9?10Lmolcmbc1.0?6.5?10?4 M??47.9-2?0.17?gcm2.9?102
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,ε=4.0×104。计算并比较两者的桑德尔灵敏度。
答案:
Nb-PAR
S?ANb?APb?92.91?3-2?2.6?10(?gcm)43.6?10 207.2?5.2?10?3(?gcm-2)44.0?10
Pb-PAR
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:
?c0.434??T?cTlgT?0.434?T ?T?A Er?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,lgKH(bipy)=4.4,lgK(FeAc)=1.4,lgβ3=17.6。试问反应能否定量进行?
答案:
?Fe(Ac)?1?[Ac]K(FeAc)?1?-c(Ac-)?Ac(H)K(FeAc)0.2?101.40.65 ?1??101?10?5.0?4.65
?R(H)?1?[H+]KH(HR)?1?10?5.0?4.4?100.1
?3?[FeR3][FeR3]?3[Fe][R]3??[Fe?][R?]?????Fe(Ac)???R(H)?
[FeR3]?3[R?]31017.6?10?3.0?3?3?0.1?3?107.70.65[Fe?]?R(H)??Fe(Ac)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: 溶 液 x y x+y
答案:
c/mol·L-1 5.0×10-4 1.0×10-3 未知 A1 (285nm) 0.053 0.950 0.640 A2 (365nm) 0.430 0.050 0.370 计算未知溶液中x和y的浓度。
x:?x,285?y:?y,2850.0530.4302?1.06?10,???8.6?102x,365?4?41?5.0?101.0?5.0?10
0.9500.0502??9.5?10,???5.0?101y,365?3?31?1.0?101.0?1.0?10
?(285nm):?A1??x,285cx??y,285cy??(365nm):?A2??x,365cx??y,365cy
22?4-1???0.640?1.06?10cx?9.5?10cy?cx?3.9?10molL??21?4-10.370?8.6?10c?5.0?10cc?6.3?10molL??xyy? 解得:?
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,
?c?A0.300??1.1?10?4molL-13??b2.8?10?1.0
?cx?cs??c?5.4?10?4?1.1?10?4?6.5?10?4molL-1
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
pKa?pH?lgA?ALAHL?A0.588?0.840?6.630.00?0.588
-3-1 ?7.00?lg(2) c(HIn)=1.00?10molL
??
A0.8402-1-1??8.4?10(Lmolcm)?3bc1.0?1.00?10