第十章 紫外-可见分光光度法.doc

第十章 紫外—可见分光光度法
一、选择题
1．所谓真空紫外区，所指的波长范围是( )。
A、200～400nm B、400～800nm
C、1000nm D、100～200nm
2．在紫外可见分光度计中，用于紫外光区的光源是（ ）
A、钨灯 B、卤钨灯 C、氘灯 D、能斯特灯
3．指出下列化合物中，哪个化合物的紫外吸收波长最大（ ）
A、CH3CH2CH3 B、CH3CH2OH
C、 CH2＝CHCH2CH＝CH2 D、 CH3CH＝CHCH＝CHCH3
4．符合比耳定律的有色物质溶液稀释时，其最大吸收峰的波长位置（ ）
A、向长波方向移动 B、不移动，但峰高值降低
C、向短波方向移动 D、不移动，但峰高值增大
5．下列化合物中，同时有n→л﹡、л→л﹡、 σ→σ﹡跃迁的化合物是（ ）
A、一氯甲烷 B、丙酮 C、 l，3丁二烯 D、甲醇
6．双光束分光光计与单光束分光光计相比，其突出的优点是（ ）
A、扩大波长的应用范围 B、可以采用快速响应的监测系统一
C、可以抵消吸收池所带来的误差 D、可以抵消因光源强度的变化而产生的误差
7．某化合物入max（正己烷为溶剂）＝ 329nm，入max（水为溶剂）= 305nm，该跃迁类型为（ ）
A、n→л﹡ B、л→л﹡ C、σ→σ﹡ D、 n→σ﹡
8．丙酮在乙烷中的紫外吸收λmax=279nm，ε=14．8，此吸收峰由( )能级跃迁引起的。
A、n→л﹡ B、л→л﹡ C、n→σ* D、σ→σ*
9．下列四种化合物中，在紫外光区出现两个吸收带的是（ ）
A、乙烯 B、l，4一戊二烯
C、1，3一丁二烯 D、丙烯醛
10．助色团对谱带的影响是使谱带（ ）
A、波长变长 B、波长变短 C、波长不变 D、谱带蓝移
11．某物质在给定波长下的摩尔吸光系数（ε）很大，则表明（ ）
A、物质对该波长光的吸收能力很强 B、物质的摩尔浓度很大
C、光通过物质溶液的光程长 D、物质的摩尔质量很大
12．符合比耳定律的溶液稀释时，其浓度、吸光度和最大吸收波长的关系为（ ）
A、减小，减小，减小 B、减小，减小，不变
C、减小，不变，减小 D、减小，不变，增加
13．下列叙述正确的是（ ）
A、透光率与浓度成线性关系
B、一定条件下，吸光系数随波长变化而变化
C、浓度相等的x，y两物质，在同一波长下，其吸光度定相等
D、质量相等的x，y两物质，在同一波长下，其吸光系数一定相等
14．吸光性物质的摩尔吸光系数与下列( )因素有关。
A、比色皿厚度 B、该物质浓度
C、吸收池材料 D、入射光波长
15．下列说法中正确的是( )。
A、Beer定律，浓度c与吸光度A之间的关系是一条通过原点的直线
B、Beer定律成立的必要条件是稀溶液，与是否单色光无关
C、E1cm1%称比吸光系数，是指用浓度为1％(质量浓度)的溶液，吸收池厚度为lcm时的吸收值
D、同一物质在不同波长处吸光系数不同，不同物质在同一波长处的吸光系数相同
16．在乙醇溶剂中，某分子的K带计算值λmax为385nm，λmax测定值为388nm，若改用二氧六环及水为溶剂，λmax的计算值估计分别为( )。已知在二氧六环和水中的λmax校正值 分别为-5和+8。
A、二氧六环中390nm，水中377nm B、二氧六环中380nm，水中393nm
C、二氧六环中383nm，水中396nm D、二氧六环中393nm，水中380nm
17．下列化合物中，( )不适宜作紫外光谱测定中的溶剂。
A、甲醇 B、苯 C、碘乙烷 D、正丁醚
18．在紫外-可见分光光度分析中，极性溶剂会使被测物的吸收峰( )。
A、消失 B、精细结构更明显
C、位移 D、分裂
19．在紫外一可见分光光度法的多组分定量中，用等吸收双波长消去法测定a和b二元组分，若只测定组分a，消除b组分的干扰吸收，则λ1和λ2波长的选择应该是( )。
A、在组分a的吸收光谱曲线上选择Aλ1=Aλ2
B、在组分b的吸收光谱曲线上选择Aλ1=Aλ2
C、分别在组分a和组分b的吸收光谱曲线上选择Aamax和Abmax作为Aλ1和Aλ2
D、可任意选择Aλ1和Aλ2
20．分光光度计测量有色化合物的浓度相对标准偏差最小时的吸光度为 ( )。
A、0．368 B、0．334 C、0．443 D、0．434
21．已知KMn04的相对分子质量为158.04，ε545mn=2．2×103，今在545nm处用浓度为0.0020%、KMn04溶液，3．00cm比色皿测得透光率为( )。
A、15％ B、83％ C、25％ D、53％
22．某有色溶液，当用lcm吸收池时，其透光率为T，若改用2cm吸收池，则透光率应为( )。
A、2T B、21gT C、 D、T2
23．某被测物质的溶液50mL，其中含有该物质1．0mg，用1．0cm吸收池在某一波长下测得百分透光率为10％，则百分吸光系数为( )。
A、1．0 × 102 B、2．0 ×102 C、5．0×102 D、1．0×103
24．有A、B两份不同浓度的有色溶液，A溶液用1．0cm吸收池，B溶液用3．0cm吸收池，在同一波长下测得的吸光度值相等，则它们的浓度关系为( )。
A、A是B的1／3 B、A等于B
C、B是A的3倍 D、B是A的1／3
25．双波长分光光度计与单波长分光光度计的主要区别在于（ ）
A、光源的种类 B、检测器的个数
C、吸收池的个数 D、使用单色器的个数。
26．双波长分光光度计的输出信号（ ）
A、试样吸光度与参比吸光度之差 B、试样在两波长处的吸光度之差
C、试样在两波长处的吸光度之和 D、试样吸光度与参比吸光度之差
27．在光度分析中，参比溶液的选择原则是（ ）
A、通常选用蒸馏水
B、通常选用试剂溶液
C、根据加入试剂和被测试液的颜色、性质来选择
D、通常选用褪色溶液
28．在光度分析中若采用复合光，工作曲线会发生偏离，其原因是（ ）
A、光强度太弱
B、光强度太强
C、有色物质对各光波的摩尔吸光系数相近
D、有色物质对各光波的摩尔吸光系数相差较大
29．在分光光度法中，测得的吸光度值都是相对于参比溶液的，是因为（ ）
A、吸光池和溶液对入射光有吸收和反射作用
B、入射光为非单色光
C、入射光不是平行光
D、 溶液中的溶质产生离解、缔合等化学反应
30．不能用做紫外-可见光谱法定性分析参数的是（ ）
A、最大吸收波长 B、吸光度
C、吸收光谱的形状 D、吸收峰的数目
二、填空题
1．Lambert－Beer定律是描述-------与---------和--------的关系，它的数学表达式为----------。
2．异丙叉丙酮CH3COCHC（CH3）2分子中的n→л﹡跃迁在氯仿中的吸收波-------于在甲醇中的吸收波长。
3．紫外分光光度法中的增色效应指------------，减色效应指---------------。
4．紫外-可见分光光度法定性分析的重要参数是---------和--------；定量分析的依据是--------。
5．在不饱和脂肪烃化合物分子中，共轭双键愈多，吸收带的位置长移愈多，这是由于--------。
6．可见-紫外分光光度计的光源，可见光区用---------，吸收池可用--------------材料的吸收池，紫外光区光源用----------灯，吸收池必须用-----------------材料的吸收池。
7．丙酮分子的紫外吸收光谱上，吸收带是由分子的---------结构部分的---------跃迁产生的，它属于--------吸收带。
8．在紫外吸收光谱中，K带由于共轭---------跃迁产生，R带由于---------跃迁产生。
9．在极性溶剂中，n→л﹡跃迁的能量变化△E，比在非极性溶剂中的△E --------，使吸收峰峰位产生----------移，而л→л﹡跃迁的能量变化△E 比在非极性溶剂中的△E-----------，而使吸收峰位向----------移动。
10．分光光度法的定量原理是--------定律，它的适用条件是--------和---------，影响因素主要有------------、--------------。
11．可见-紫外分光光度计的主要部件包括---------、---------、------------、-------和----------五个部分。在以暗噪音为主的检测器上，设△T＝0．5％，则吸收度A的测量值在----------之间，由于测量透光率的绝对误差，使结果相对误差△C／C的值较小。
12．比尔定律为A＝ EC，其中C代表--------，代表---------， E代表----------。当 C＝ 1g／100ml，＝ 1cm时，这时的吸光度应称为--------。.
13．在分光光度法中，通常采用----------为测定波长。此时，试样浓度的较小变化将使吸收度产生---------变化。
14．吸光光度法中，吸收曲线描绘的是---------和---------间的关系，而工作曲线表示了----------和-----------间的关系。
15．在吸收光谱上，一般都有一些特征值：--------叫吸收峰，---------谷，--------------叫肩峰
----------叫末端吸收。
三、简答题
1．紫外吸收光谱中的主要的吸收带类型及特点是什么？
2．什么叫选择吸收?它与物质的分子结构有什么关系?
3．电子跃迁有哪几种类型?跃迁所需的能量大小顺序如何?具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱?
4．紫外吸收光谱中，吸收带的位置受哪些因素影响?
5．紫外-可见分光光度法的定量分析中，误差的来源有几个方面?如何避免?
四、计算题
1．卡巴克洛(安络血)的相对分子质量为236，将其配成每100mL含0．4962mg的溶液，盛于lcm吸收池中，在λmax为355nm处测得A值为0．557。试求卡巴克洛的E1cm1% 及ε值。
2．称取维生素C 0．0500g溶于100mL 0．005mol/L的硫酸溶液中，再准确量取此溶液2．00mL定容至lOOmL容量瓶中。取此溶液于lcm吸收池中，在λmax为245nm处测得A值为0．551。求样品中维生素C的质量分数。(已知在245nm处E1cm1%=560)
3. 取1．000g钢样溶解于HN03，其中的锰用碘酸钾氧化成KMn04并稀释至100mL，用1．00cm吸收池在波长545nm处测得此溶液的吸光度为0．700。用1．52×lO-4mol／L的KMn04溶液作为标准，在同样条件下测得吸光度为0．350，计算钢样中锰的质量分数。(MMn=54．94)
4．精密称取安定样品14．40mg于100mL容量瓶中，在用0．5％H2S04-甲醇溶解，并稀释至刻度，摇匀。精确吸取10．00mL上述溶液，稀释至刻度。取该溶液在284nm处，用lcm吸收池测得吸光度A值为0．642，已知摩尔吸光系数为1．30×104，试求安定的E1cm1%及样品中安定的质量分数。(M=284．8)。
5．将2．481mg的某碱(BOH)的苦味酸(HA)盐溶于100mL的乙醇中，在lcm的吸收池中测得其在380nm 处吸光度为0．598。已知苦昧酸的相对分子质量为229，求该碱的相对分子质量。(已知其摩尔吸光系数为2．00×104)
6．金属离子M+与配位剂X-形成络合物MX，其他种类络合物的形成可以忽略，在350nm处MX有强烈吸收，溶液中其他物质的吸收可忽略不计。含0．000 500mol／L M+和0．200mol／L X-的溶液，在350nm和lcm比色皿中，测得吸光度为0．800；另一溶液由0．000 500mol／L M+和0．0250mol／L X-组成，在同样条件下测得吸光度为0．640。设前一种溶液中所有M+均转化为络合物，而在第二种溶液中并不如此，试计算MX的稳定常数。
7．含有Fe3+的某药物溶解后，加入显色剂KSCN生成红色络合物，用1．00cm吸收池在420nm波长处测定，已知该化合物在上述条件下ε=1．8×104，如该药物含铁约为0．5％，现欲配制50mL试液，测定时再稀释10倍，为使测定结果相对误差最小，应称量药物多少克?(MFe=55．85)
8．精密称取0．0500g样品，置250mL容量瓶中，加入0．02ml／L HCl溶解，稀释至刻度。准确吸取2．00mL，稀释定容至100mL。以0．02mol／L HCl为空白，在263nm处用lcm吸收池测得透光率为41．7％，其ε为1．20×104，被测物摩尔质量为100．0g／mol。试计算263nm处的E1cm1%和样品的质量分数。
9.用分光光度法测定铜的有色络合物，其摩尔吸光系数为2．00×105。试液中铜离子浓度在5．0×10-7～5．00×10-6mol／L范围内，使用lcm吸收池进行测量，吸光度和透光率的范围如何?若光度计的透光率读数误差△T为0．005，可能引起的浓度测量相对误差为多少?
10．精密称取维生素B12标准品20．0mg，加水准确稀释至1000mL，将此溶液置厚度为lcm的吸收池中在λ=361nm处测得其吸光度值为0．414，另有两个样品，一为维生素B12的原料药，精密称取20．0mg，加水准确稀释至1000mL，同样在l=1cm，λ=361nm处测得其吸光值为0．400。另一为维生素B12注射液，精密吸取1．00mL，稀释至10．0mL，在1=lcm，λ=361nm处测得其吸光值为0．518。试分别计算维生素B12原料药的质量分数及注射液的标示量(mg／mL)。

参考答案
一、选择题
1．A 2．C 3．D 4．B 5．B 6．D 7．A 8．A 9．D 10．A
11．A 12．B 13．B 14．D 15．A 16．B 17．C 18．C 19．B 20．D
21．A 22．D 23．C 24．D 25．D 26．B 27．C 28．D 29．A 30．B
二、填空题
1． 吸光度；浓度；光程；A=KC
2． 大
3． 由于化合物结构改变或其他原因，使吸收带强度增大的效应；由于化合物结构改变或其他原因，使吸收带强度减少的效应
4． 最大吸收波长；相应的吸光系数；Lambert－Beer定律
5． 共轭双键愈多，л→л﹡跃迁所需的能量越小
6． 钨或卤钨；光学玻璃；氢或氘；石英
7． 羰基；n→л﹡；R
8． л→л﹡；n→л﹡
9． 大；短（蓝）；小；长波方向
10．朗伯-比尔定律；稀溶液；单色光；化学因素；光学因素
11．光源；单色器；吸收池；检测器；信号处理和显色器；0．2－0．7
12．被测物浓度；比色皿厚度；吸光系数；百分吸光系数
13．λmax；较小
14．波长；吸光度；浓度；吸光度
15吸光度最大处；峰与峰之间吸光度最小处；一个吸收峰旁边产生的一个曲折；图谱短波端强吸收而不成峰形
三、简答题
1．紫外吸收光谱中的主要的吸收带有R、K、B、E带及电荷迁移跃迁、配位场跃迁产生的吸收带等。
R带：处于较长波长范围，弱吸收，摩尔吸光系数值一般在100以内。
K带：摩尔吸光系数值一般大于104 ，为强带。
B带：芳香族化合物的特征吸收带，苯蒸气在230~270nm处出现精细结构的吸收峰。苯溶液谱带较宽。
E带：芳香族化合物的特征吸收带，分为E1和E2，都属于强带吸收。
电荷迁移跃迁：强度大，ε一般大于104。
配位场跃迁：吸收一般位于可见光区，强度较小。
2．略
3．电子跃迁有σ→σ* 、л→л﹡、n→л﹡、n→σ* 类型。
四种类型跃迁所需能量σ →σ* ＞n→σ*≥л→л﹡＞n→л﹡
有机化合物分子结构中含有л→л﹡或n→л﹡跃迁基团，能在紫外-可见光产生光谱。
4． 紫外吸收光谱中，吸收带的位置受分子结构因素和测定条件等因素影响。如空间位阻、跨环效应、溶剂效应和pH的影响。
5．略
四、计算题
1.解 A= E1cm1%c
E1cm1%===1123≈1．12×103
ε=×E1cm1%=×1123=2．65×104
2.解 c(x)=×2．00= 0．001 00(g／lOOmL)
A(s)= E1cm1%(s) c =560×0．001 00×1=0．560
ω样品=×100％=×100％=98．4%
3．在相同条件下测定样品和标准品的吸光度Ａ１和Ａ２，ε和１值相同，可以消去，故

　　c1==3.04×10-4(mol/L)=[KMnO4]=[Mn]　
ωMn==0.167%
4．解 E1cm1% =ε×=456.5≈457
E样== 445.8

5．解 BOH + HA → BA + H2O

ε= E1cm1%×
2.00×104 =
B=602
M = BOH = 602+17= 619
6.解 A=εc ε==1600
c2==0.000400
K稳==162.6≈163
7．解 当A=0.434时，测定结果的相对误差最小
　　　　　c==2.411×10-5(mol/L)　　　　　　　　

m=0.135(g)
8. 解 A=﹣lgT=﹣lg0.417 = 0.380
E1cm1% =
ω样 ==79.2%
9.解 A1=εC1=2．00×105×5．00×10-7×1=0．100
A2=εC2=2．00×105×5．00×10-6×1=1．00
T1=10-A=10-0.100=0．794
T2=10-1．00=0．100
计算表明：吸光度范围为0．100～1．00，相应的透光率范围为0．794～0．100
== -0．0273 = -2．73%
== -0．0217 = -2．17％
10．解 E1cm1% = ==207
ω原料药= =
标示量注射液=（mg/mL）