第十一章 习题参考答案
16 某有色溶液用1㎝比色皿测量时A=0.400,。将此溶液稀释一倍后,改用3㎝的比色皿在相同波长下测量,计算A和T。
解:
A??bc??c
A????3?c
123?lgT?A??A?0.600
2 故 T=25.1%
17. 浓度为25.5μg/50mL(指容量瓶的体积)的Cu2+溶液,用双环己酮草酰二腙光度法进行测定,于600 nm处用2㎝吸收池进行测量,测得T=50.5%。求吸收系数a、摩尔吸收系数κ和桑德尔灵敏度s。 解:依题意可知
25.5?10?65.1?10?4?4C??5.10?10g/L??8.03?10?6mol?L?1 ?363.5550.0?10A=-lgT=-lg0.505=0.297
A0.297??2.91?102L?g?1?cm?1 ?4bc2?5.10?100.2974?1?1 ???1.85?10L?mol?cm?62?8.03?10a?或 ??Ma?63.55?2.91?10?1.85?10L?mol24?1?cm?1
63.55?3.43?10?3?g?cm?2 41.85?1018.服从朗伯-比尔定律的某有色溶液,当其浓度为c时,透射比为T。问当其浓度变化为0.5c、1.5c和3.0c,且液层的厚度不变时,透射比分别是多少?哪个最大?
S?M/??解:A??lgT??bc
(1)
(2)
(3)
(4) ?T1?T0.5
?T2?T1.5
A1??lgT1??b?0.5cA2??lgT2??b?1.5cA3??lgT3??b?3.0clgT1?0.5(2)/(1)得:lgT(3)/(1)得:lgT2lgT
?1.51
lgT3?3.0(4)/(1)得:lgT?T3?T3
由于T<1,故当浓度变化为0.5c时,透射比最大。 19.已知KMnO4的k525=2.3×103 L·mol-1·cm-1。采用b=2cm的比色皿,欲将透射比T的读数范围15﹪—70﹪,则KMnO4溶液的浓度应控制在什么范围(以μg×mL-1表示)?若T值超出了上述范围时应采取何种措施?
解:透射比T的读数范围为15﹪—70﹪时,对应的吸光度值范围为:0.155-0.824
A0.155?5?1C???3.4?10mol?L3?b2.3?10?2当A=0.155时, ?563.4?10?158.03?10?1??5.4?g?mL103A0.824?4?1C???1.8?10mol?L3?b2.3?10?2当A=0.824时, ?461.8?10?158.03?10?1??28?g?mL103若T值超出了上述范围时,可采取下列措施:①调节浓度C;②调节比色皿厚度b;③采用示差分光光度法。
22.钢样0.500g溶解后在容量瓶中配成100mL溶液。分取20.00mL该溶液于50mL容量瓶中,将其中的Mn2+氧化成MnO4-后,稀释定容。然后在λ=525nm处,用b=2cm的比色皿测得A=0.60。已知k525=2.3×103L·mol-1·cm-1,计算钢样中Mn的质量分数。
解:A=kbc c? ∴ ?MnA0.60?4?1 ??1.3?10mol?L3kb2.3?10?2C?V?M1.3?10?4?0.050?54.938???0.36%
20.0020.00mS?0.0500?100.0100.023.某钢样含镍为0.12﹪,用丁二酮肟光度法(k=1.3×104L.mol-1.cm-1)进行测定。试样
溶解后,转入100m L容量瓶中,显色,加水稀释至刻度并摇匀。取部分试液于波长470nm处用1cm吸收池测量,如要求此时的测量误差最小,问应称取试样多少克? 解:当测量误差最小时,则A=0.434
A0.434?5?1则:C? ??3.3?10mol?L4kb1.3?10?1依?Ni?C?V?MmS
3.3?10?5?0.1000?58.69∴ mS??0.16g
0.0012
2
答:应采取的质量试样为0.16g
27.用一般的吸光光度法测量0.001mol.L-1锌标准溶液和含锌的试液,分别测得吸光度A为0.700和1.000,两种溶液的透射比相差多少?如用0.001mol.L-1锌标准溶液作参比溶液,试液的吸光度为多少?与示差吸光度法相比,读数标尺放大了多少倍? 解:(1)标准溶液As=0.700 故TS=20.0%
试液 Ax=1.000 故Tx=10.0% ΔT=TS-Tx=10.0%
(2)示差分光光度法;
标准溶液As=0.000 故TS=100% 试液 Af= Ax-As=0.300 Tx=50% 读数标尺放大倍数为100%/20%=5倍。
28 解:设稀释后Ti和V的浓度分别为CTi、Cv。 溶液(1)Ti的浓度为CTi01.06?10?3?50??5.30?10?4mol?L?1
1006.28?10?3?25??1.57?10?3mol?L?1
100 溶液(2)V的浓度为CVi0415?A/bc?0.435/(1?5.30?10?4)?821L?mol?1?cm?1 ?Ti455?A/bc?0.246/(1?5.30?10?4)?464L?mol?1?cm?1 ?Ti415?A/bc?0.251/(1?1.57?10?3)?160L?mol?1?cm?1 ?V455?A/bc?0.377/(1?1.57?10?3)?240L?mol?1?cm?1 ?V 415nm: 0.645?821?1?CTi?160?1?CV 455nm:0.555?464?1?CTi?240?1?CV
解得:CTi=5.38×10-4 mol·L-1 CV=1.27×10-3 mol·L-1
故,未知液中Ti和V的浓度分别为:
CTi(未)=5.38×10×100.0/20.00=2.69×10 mol·L
CV(未)=1.27×10-3×100.0/20.00=6.35×10-3 mol·L-1
-4
-3
-1
29 解:A=-lgT=-lg0.420=0.377
A0.377?5?1??7.54?10mol?L c? 3?b2.5?10?20.0010/M?7.54?10?5 依题意:
0.1000 M=132.6g·mol-1
3