仪器分析（第三版）魏培海 课后习题参考答案全本（高教出版社）

第一章 紫外-可见分光光度法 习题答案

1. (4) 2. (3) 3. (2) 4. (1) 5. (3) 6. (3) 7. (2) 8. (4) 9. 吸光度（透光率），波长（频率）

10. 波长、狭缝宽度、吸光度值（有色物的形成）、溶液的pH 、显色剂用量、显色反应时间、温度、有色化合物的稳定性、掩蔽干扰

11. A=kc (或吸光度与浓度呈正比) 12. 石英 13. 红移 蓝移

14. 答：分子具有不同的特征能级，当分子从外界吸收能量后，就会发生相应的能级跃迁。同原子一样，分子吸收能量具有量子化特征。记录分子对电磁辐射的吸收程度与波长的关系就可以得到吸收光谱。

15. 答：从化学键的性质考虑，与有机化合物分子的紫外－可见吸收光谱有关的电子为：形成单键的?电子，形成双键的?电子以及未成键的n电子。电子跃迁主要包括：?→?*，n→?*，?→?*和n→?*等跃迁类型。?→?*和n→?*所需能量较小，吸收波长大多落在紫外和可见光区，是紫外－可见吸收光谱的主要跃迁类型。四种主要跃迁类型所需能量大小顺序为：n→?*??→?*?n?→?*??→?*。

16. 答：能够使化合物分子的吸收峰波长向长波长方向移动的杂原子基团称为助色团，例如CH4的吸收峰波长位于远紫外区，小于150nm，但是当分子中引入-OH后，甲醇的正己烷溶液吸收波长位移至177nm，-OH起到助色团的作用。

当在饱和碳氢化合物中引入含有?键的不饱和基团时，会使这些化合物的最大吸收波长位移至紫外及可见光区，这种不饱和基团称为生色团。例如，CH2=CH2的最大吸收波长位于171nm处，而乙烷则位

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于远紫外区。

17. 答：摩尔吸光系数的显著差别，是区别π→π*跃迁和n→π*跃迁的方法之一。n→π*跃迁的摩尔吸光系数比较小，一般为10～100 L·mol-1·cm-1，比π→π*跃迁小2～3个数量级。

溶剂效应也可以区分区别π→π*跃迁和n→π*跃迁。随着溶剂极性增加，π→π*跃迁的吸收波长变大（红移），n→π*跃迁的吸收波长变小（蓝移）。

18. 答：朗伯-比耳吸收定律：当一束平行单色光垂直通过溶液时，溶液对光的吸收程度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。

数学表达式：A?kbc

式中k为比例常数，与溶液性质、温度和入射光波长有关；b为液层厚度，单位为cm；c为溶液的浓度。

朗伯-比耳吸收定律偏离的原因：（1）朗伯-比耳吸收定律的局限性：定律假设吸收粒子间无相互作用，因此仅在稀溶液的情况下适用，高浓度溶液（通常c>0.01mol·L-1）由于粒子之间的相互影响，会发生偏离。（2）非单色入射光引起的偏离。（3）溶液本身发生化学变化引起的偏离。

19. 答：首先光源不同，紫外用氢灯或氘灯，而可见用钨灯，因为二者发出的光的波长范围不同。

从单色器来说，如果用棱镜做单色器，则紫外必须使用石英棱镜，可见则石英棱镜或玻璃棱镜均可使用，而光栅则二者均可使用，这主要是由于玻璃能吸收紫外光的缘故。

从吸收池来看，紫外只能使用石英吸收池，而可见则玻璃、石英均可使用，原因同上。

从检测器来看，可见区一般使用氧化铯光电管，它适用的波长范

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围为625-1000nm，紫外用锑铯光电管，其波长范围为200-625nm。

20. π→π*跃迁

21. 解：A??bc,而A??lgT

???lgT?bc???lg0.50?1.0?10?5?2??1.5?104L?mol?1?cm?1 22. 解：c??lgT??b?

c1??lg0.200?12000?1.00??5.82?10?5mol?L?1

c2??lg0.650?12000?1.00??1.56?10?5mol?L?1

故范围为: 1.56×10-5～5.82×10-5（mol·Ｌ-1） 23. 解：A??bc,而A??lgT

???lgT?bc???lg0.300?1.70?10?5?2.0??1.54?104L?mol?1?cm?1

24．解： A??bc

待测溶液中铁的浓度为：

c?A0.430??3.91?10?5mol?L?1 4?b1.1?10?1.03.91?10?5?50.0?10?3?56wFe??100%?0.022%

0.500 溶液稀释一倍后

A?0.430?0.215 2A??lgT?T?10?0.215?60.9%

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第二章 红外吸收光谱法 习题答案

1. (1) 2. (3) 3. (3) 4. (3) 5. (3) 6. (1) 7. (2) 8. (4) 9. (4) 10. (2)

11. 对称伸缩振动 反对称伸缩振动 面内变形 面外变形 12. Ar-H伸缩 C=C伸缩(苯的骨架) Ar-H变形 13. 吸收峰的位置 强度 形状 14. 基团频率区 指纹区 15. 2 2 1

16. 答：条件:激发能与分子的振动能级差相匹配,同时有偶极矩的变化。

并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱，具有红外吸收活性，只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱。

17. 答：(1) 对称与反对称伸缩振动；（2） 面内弯曲振动； (3) 面外

HCHHC?as?sHHC(剪式, ??HHC(摇摆,??H弯曲振动

HC(摇摆,??HHCH(扭曲,?)

18. 答：能代表基团存在，并有较高强度的吸收谱带称为基团频率。

影响基团频率的因素有内因和外因两个方面：

内因：(1)电效应，包括诱导、共扼、中介效应；（2）氢键；（3）振动耦合等。

外因：试样状态，测试条件，溶剂效应，制样方法等。 19. 答：在IR光谱中，频率位于1350-650cm-1的低频区称为指纹区。指纹区的主要价值在于表示整个分子的特征，因而适用于与标准谱图或已知物谱图的对照，以得出未知物与已知物是否相同的准确结论，

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