仪器分析作业03参(第三、五章紫外可见分光光度法+分子发光分析法)华南理工大学仪器分析

01. 溶液有颜色是因为它吸收了可见光中特定波长范围的光。若某溶液呈蓝色，它吸收的是什么颜色的光？若溶液无色透明，是否表示它不吸收光？

答：溶液呈蓝色，表明其吸收了蓝光的互补光，即黄光（若答是吸收了黄光外的所有可见光，不能说错，但是这样的情况过于巧合，少见！）。若溶液无色透明，仅能说明其不吸收可见波段的光。

2. 分别在己烷和水中测定某化合物UV-Vis光谱，发现该化合物的某个吸收峰由285 nm（己烷）蓝移至275 nm（水），（1）判断产生该吸收峰的跃迁类型；（2）试估算该化合物与水生成氢键的强度。

答：（1）溶剂极性增大，max蓝移，表明该吸收峰是由n跃迁产生的。 （2）E氢键NAhc11 maxH2Omax己烷11

6.0210236.6310-343.0108-27510928510915.28Jmol1

3. 按从小到大顺序对下列化合物的max排序，并简单说明理由（不要想得太复杂）

t-C4H9NO2NO2NO2NO2A. B. t-C4H9 C.

CH3 D. C2H5

答：B4. 某化合物分子式为C10H16，用其他仪器方法已经证明有双键和异丙基存在，其紫外光谱max=230 nm（=9000），1mol该化合物只能吸收2 mol H2，加氢后得到1-甲基-4异丙基环己烷，试确定该化合物的可能结构。

答： 1mol该化合物只能吸收2 mol H2，且其紫外光谱max=230 nm（=9000）可知该化合物含两个共轭但非同环双键（同环共轭双键基值为253 nm）；该化合物含异丙基（双键不会出现在异丙基上），根据加氢后产物结构可推出该化合物可能结构如下：

根据Woodward规则可计算出该化合物的max=214+5（环外双键）+52

（烷基取代）=229 nm，与所测值相符。

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《仪器分析》作业-3参 第三章 紫外可见分光光度法+第五章 分子发光分析法

5. 某化合物初步推断其可能的结构为如下所示（A）或（B），在乙醇中测得max=356nm，试根据紫外光谱数据推断为哪种结构。（A）

A. O B.

O

化合物A 215 301 39 53 ：10 化合物B 215 301 39 没有 ：10 母体（,-不饱和酮）： 共轭延长： 共环二烯 环外双键： ：12 烷基取代： ：18 ：18 ：18 max/nm 357 324 ：12 6. 用分光光度法测定4.0010-5 molL-1的碱性K2CrO4溶液。在波长372 nm处，用1 cm吸收池测得百分透过率为65.7%。试计算（1）该溶液的吸光度；（2）摩尔吸光系数；（3）吸收系数a；（4）若浓度增加一倍，则透过率变为多少？（5）保持原浓度不变，改用5 cm吸收池，则透过率为多少？

解：（1）AlgTlg0.6570.182

（2）A/lc0.182/(14.0010)4550Lmol（3）a/M4550/194.223.4Lg（4）T10'''2A151cm1

cm1

T20.65720.432 T50.65750.122

（5）T105A7. 某钢样含镍约0.05%，用丁二酮肟显色分光光度法进行测定（=1.3104 Lmol-1cm-1）。将试样溶解后定容至100 mL，从中移取10 mL显色定容至50 mL，在=470 nm处用1 cm的吸收池测量，现希望将吸光度控制在误差较小的范围内，则称取试样的质量范围是多少？（已

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《仪器分析》作业-3参 第三章 紫外可见分光光度法+第五章 分子发光分析法

知Ni的相对原子量为58.69） 解：

msA500.15~1.050.10058.690.100ArNi/wNi0.68~4.5 g l101.310410.05%8. 土壤含磷量测定时进行以下实验：（1）吸取20.0 mgL-1磷标液2.00 mL与100.0 mL容量瓶中显色定容；（2）称取0.615 g土壤试样经处理定容为100.0 mL试液，吸取10.00 mL与100.0 mL容量瓶中显色定容；（3）测定标准及试样的吸光度分别为0.315和0.580。求土壤中P的含量。

0.615103wP100.5800.100100w0.120%（或1.20 mg/g） 解：P0.31520.02.00/1009. 用分光光度法测定甲基红指示剂的酸式离解常数。甲基红（HIn）两种型体HA和A-的max分别为528 nm和400 nm，用1 cm吸收池在不同介质中分别测得吸光度A如下：（1）试计算甲基红指示剂的酸式离解常数Ka（提示：首先利用前两组数据求出HA和A-在528和400 nm处的，再根据第三组数据计算出HA和A-，代入Ka的表达式即可）；（2）为什么不能直接采用课本p49公式3.33?

吸光度A 甲基红浓度/（molL-1） 1.2210-3 1.0910-3 少量 介质 528 nm 0.1 molL-1 HCl（以HIn形式存在） 0.1 molL-1 NaHCO3（以In-形式存在） 0.1 molL-1 HAc-NaAc pH=4.31 1.738 0.000 1.401 400 nm 0.077 0.753 0.166 解：（1）依题可知：0.1 molL-1HCl介质中甲基红均以HA形式存在，故

HA5281.738/1.2210311.42103HA1.22103163.1 4000.077/0.1 molL-1 NaHCO3介质中甲基红均以A-形式存在，故

A5280A4000.753/1.0910316.91102

0.1 molL-1 HAc-NaAc体系中为HA和A-形式共存在，故

HAHAA528/52819.87104molL1A(A400HA400HA1)/4.31A40011.5010molL41

HA10Ka(HIn)HA1.501047.44106 49.8710 3

《仪器分析》作业-3参 第三章 紫外可见分光光度法+第五章 分子发光分析法

（2）三个pH下测定时，甲基红浓度不同。

10.判断下列各组化合物中哪个物质的荧光效率最高（相同溶剂中），简单说明理由。 a. 联苯、苯、丁省（含四个苯环的稠环芳烃）、蒽

b. 联苯、2,2-二羟基偶氮苯、2,2-二羟基偶氮苯络铝、偶氮苯 c. 苯、苯胺、苯胺盐酸盐、硝基苯 答：a. 丁省（具有最大的刚性共轭平面）

b. 2,2-二羟基偶氮苯络铝（具有最大的刚性共轭平面） c．苯胺（具有给电子取代基）

11.激光诱导荧光法具有极低的检出限，是化学家们进行单分子检测的有力工具。通过与UV-Vis法的比较，说明为什么荧光光度法可担当如此重任。

答：荧光强度与激发光强度成正比且为黑背景检测，所以光源强度越大、越稳定，相应的信噪比就越高，检出限越低。激光光源的强度大、单色性好，稳定性高，采用激光光源的荧光法（.激光诱导荧光法）具有极低的检出限。

12.Fe2+催化H2O2氧化鲁米诺的反应，其产生的化学发光信号强度与Fe2+的浓度在一定范围内呈线性关系。某样品的测定过程如下，试计算样品中Fe2+物质的量浓度。 2.00 mL样品+1.00 mL纯水 +2.00 mL稀H2O2+1.00 mL鲁米诺的碱性溶液 2.00 mL样品+1.00 mL 5.0010-5 molL-1 Fe2+标准溶液 +2.00 mL稀H2O2+1.00 mL鲁米诺的碱性溶液 化学发光的积分信号： 18.5 化学发光的积分信号： 31.0 cFe2.0018.551c3.710molL解： FecFe2.005.001051.0031.013.分子荧光定量时的ex和em如果获得？

答：（1）来源于资料或文献（实验时需在仪器上验证；）

（2）先以该分子的max作为ex扫描发射光谱，可得em；再固定em扫描激发光谱，可得ex；若ex=max，终止扫描，两次所得谱图的最大值即为ex和em。若exmax，则以该值为激发波长再次扫描发射光谱……反复扫描直至发射和激发光谱的最大值不再变化为止，即可得ex和em。（发射光谱形状通常与激发波长无关，因此只需少数几次扫描，ex、em即可确定）

（3）若仪器可测定三维荧光图，所得等强度谱图中荧光强度最大点的对应就是ex和em。

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