《紫外可見分光光度法》考核試題(含答案)一、選擇題（每題3分，共30分）1.紫外-可見分光光度法的合適檢測波長范圍是（）A.400-760nmB.200-400nmC.200-760nmD.10-200nm答案：C。解析：紫外-可見分光光度法的檢測波長范圍涵蓋了紫外光區(qū)（200-400nm）和可見光區(qū)（400-760nm），所以是200-760nm。2.下列哪種因素不會(huì)影響物質(zhì)的吸光度（）A.溶液濃度B.入射光波長C.液層厚度D.溶液顏色答案：D。解析：根據(jù)朗伯-比爾定律\(A=εbc\)（\(A\)為吸光度，\(ε\)為摩爾吸光系數(shù)，\(b\)為液層厚度，\(c\)為溶液濃度），吸光度與溶液濃度和液層厚度有關(guān)。不同入射光波長下物質(zhì)的吸光情況不同，也會(huì)影響吸光度。而溶液顏色是物質(zhì)吸光后的外在表現(xiàn)，不是影響吸光度的因素。3.用紫外-可見分光光度計(jì)測定吸光度時(shí)，應(yīng)選擇的比色皿是（）A.玻璃比色皿B.石英比色皿C.塑料比色皿D.陶瓷比色皿答案：B。解析：石英比色皿在紫外光區(qū)和可見光區(qū)都有良好的透光性，而玻璃比色皿在紫外光區(qū)有較強(qiáng)的吸收，不能用于紫外光區(qū)的測定。塑料比色皿和陶瓷比色皿一般不用于分光光度法的測定。4.在紫外-可見分光光度法中，吸光度與透光率的關(guān)系是（）A.\(A=lgT\)B.\(A=-lgT\)C.\(T=lgA\)D.\(T=-lgA\)答案：B。解析：吸光度\(A\)與透光率\(T\)的關(guān)系為\(A=-\lgT\)，這是分光光度法中的基本關(guān)系。5.某物質(zhì)在一定波長下的摩爾吸光系數(shù)\(ε\)很大，則表明（）A.該物質(zhì)對(duì)該波長的光吸收能力很強(qiáng)B.該物質(zhì)濃度很大C.光通過該物質(zhì)溶液的光程很長D.測定該物質(zhì)的靈敏度很低答案：A。解析：摩爾吸光系數(shù)\(ε\)是衡量物質(zhì)對(duì)某一波長光吸收能力的物理量，\(ε\)越大，表明該物質(zhì)對(duì)該波長的光吸收能力越強(qiáng)，同時(shí)測定該物質(zhì)的靈敏度也越高。6.下列化合物中，在紫外光區(qū)能產(chǎn)生\(π-π^\)躍遷的是（）A.乙烷B.乙醇C.乙烯D.乙醛答案：C。解析：\(π-π^\)躍遷是指不飽和鍵中的\(π\(zhòng))電子躍遷到\(π^\)反鍵軌道。乙烯含有碳-碳雙鍵，能發(fā)生\(π-π^\)躍遷。乙烷只有\(zhòng)(σ\)鍵，只能發(fā)生\(σ-σ^\)躍遷；乙醇主要是\(n-σ^\)躍遷；乙醛除了\(π-π^\)躍遷還有\(zhòng)(n-π^\)躍遷，但題目問的是能產(chǎn)生\(π-π^\)躍遷的典型化合物，所以選乙烯。7.用紫外-可見分光光度法進(jìn)行定量分析時(shí)，工作曲線的縱坐標(biāo)通常是（）A.吸光度B.透光率C.波長D.濃度答案：A。解析：在定量分析中，通常以吸光度為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)繪制工作曲線，根據(jù)朗伯-比爾定律，吸光度與濃度呈線性關(guān)系。8.為了減小測量誤差，吸光度的適宜范圍是（）A.0.1-0.5B.0.2-0.8C.0.5-1.0D.0.8-1.2答案：B。解析：當(dāng)吸光度在0.2-0.8范圍內(nèi)時(shí)，測量的相對(duì)誤差較小，所以該范圍是適宜的吸光度測量范圍。9.紫外-可見分光光度計(jì)中，用于提供連續(xù)輻射的光源是（）A.鎢燈B.氘燈C.空心陰極燈D.A和B答案：D。解析：在紫外-可見分光光度計(jì)中，鎢燈用于可見光區(qū)提供連續(xù)輻射，氘燈用于紫外光區(qū)提供連續(xù)輻射，空心陰極燈是原子吸收光譜儀的光源。10.某物質(zhì)的吸收光譜曲線表明該物質(zhì)在300nm處有一吸收峰，若用該物質(zhì)進(jìn)行定量分析，應(yīng)選擇的波長是（）A.280nmB.300nmC.320nmD.任意波長答案：B。解析：在定量分析中，通常選擇物質(zhì)吸收峰對(duì)應(yīng)的波長作為測定波長，因?yàn)樵谖辗逄幬镔|(zhì)對(duì)光的吸收能力最強(qiáng)，靈敏度最高。二、填空題（每題3分，共30分）1.紫外-可見分光光度法的理論基礎(chǔ)是。答案：朗伯-比爾定律。解析：朗伯-比爾定律描述了物質(zhì)對(duì)光的吸收程度與溶液濃度和液層厚度之間的關(guān)系，是紫外-可見分光光度法定量分析的理論依據(jù)。2.摩爾吸光系數(shù)\(ε\)的單位是。答案：\(L·mol^{-1}·cm^{-1}\)。解析：根據(jù)朗伯-比爾定律\(A=εbc\)，推導(dǎo)可得\(ε=\frac{A}{bc}\)，\(A\)無單位，\(b\)單位為\(cm\)，\(c\)單位為\(mol/L\)，所以\(ε\)的單位是\(L·mol^{-1}·cm^{-1}\)。3.紫外-可見分光光度計(jì)主要由光源、、樣品池、檢測器和信號(hào)顯示系統(tǒng)五部分組成。答案：單色器。解析：單色器的作用是將光源發(fā)出的復(fù)合光分解成單色光，以便選擇合適的波長進(jìn)行測定。4.物質(zhì)對(duì)光的吸收具有選擇性，這是由于物質(zhì)分子中的電子在不同能級(jí)之間的引起的。答案：躍遷。解析：當(dāng)物質(zhì)分子吸收特定能量的光子時(shí)，電子會(huì)從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，不同的分子結(jié)構(gòu)和電子能級(jí)決定了其對(duì)不同波長光的吸收，從而表現(xiàn)出吸收的選擇性。5.透光率\(T\)與吸光度\(A\)的關(guān)系表達(dá)式為。答案：\(A=-lgT\)。這是分光光度法中重要的基本關(guān)系式。6.在紫外-可見分光光度法中，常用的參比溶液有溶劑參比、試劑參比、和褪色參比。答案：樣品參比。解析：樣品參比是指當(dāng)樣品基體有吸收，但顯色劑等無吸收時(shí)，用不含顯色劑的樣品溶液作為參比溶液。7.進(jìn)行紫外-可見分光光度法測定時(shí)，比色皿使用后應(yīng)立即用沖洗干凈。答案：蒸餾水。解析：用蒸餾水沖洗可以避免殘留物質(zhì)對(duì)比色皿造成污染，影響下次使用。8.當(dāng)溶液中存在干擾物質(zhì)時(shí)，可采用、化學(xué)分離法、雙波長法等方法消除干擾。答案：掩蔽法。解析：掩蔽法是通過加入掩蔽劑與干擾物質(zhì)反應(yīng)，使其不影響被測物質(zhì)的測定。9.紫外-可見分光光度法中，吸收光譜曲線是以為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)繪制的曲線。答案：波長。解析：吸收光譜曲線反映了物質(zhì)在不同波長下的吸光情況。10.若某物質(zhì)的溶液濃度為\(c\)，液層厚度為\(b\)，吸光度為\(A\)，則其摩爾吸光系數(shù)\(ε=\)。答案：\(\frac{A}{bc}\)。解析：由朗伯-比爾定律\(A=εbc\)變形可得。三、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述紫外-可見分光光度法的基本原理。答案：紫外-可見分光光度法是基于物質(zhì)對(duì)紫外光和可見光的吸收特性進(jìn)行分析的方法。其基本原理是：當(dāng)一束具有連續(xù)波長的光通過某一物質(zhì)的溶液時(shí)，物質(zhì)分子會(huì)選擇性地吸收某些波長的光，使透過溶液的光強(qiáng)度減弱。物質(zhì)對(duì)光的吸收是由于分子中的電子在不同能級(jí)之間的躍遷引起的。電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)需要吸收一定能量的光子，不同結(jié)構(gòu)的分子具有不同的電子能級(jí)，因此對(duì)不同波長光的吸收能力不同。根據(jù)朗伯-比爾定律\(A=εbc\)，在一定條件下，物質(zhì)對(duì)光的吸光度\(A\)與溶液濃度\(c\)和液層厚度\(b\)成正比。通過測量物質(zhì)在特定波長下的吸光度，就可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。定性分析是通過比較物質(zhì)的吸收光譜特征（如吸收峰的位置、形狀、強(qiáng)度等）來確定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和種類；定量分析則是根據(jù)吸光度與濃度的線性關(guān)系，通過測量吸光度來計(jì)算物質(zhì)的含量。2.簡述在紫外-可見分光光度法中選擇參比溶液的原則和作用。答案：選擇參比溶液的原則：-當(dāng)試液、顯色劑及其他試劑均無吸收時(shí)，可用純?nèi)軇ㄈ缯麴s水）作參比溶液，稱為溶劑參比。-當(dāng)顯色劑或其他試劑有吸收，而試液無吸收時(shí)，可用不含試液的試劑溶液作參比溶液，稱為試劑參比。-當(dāng)試液有吸收，而顯色劑等無吸收時(shí)，可用不含顯色劑的樣品溶液作參比溶液，稱為樣品參比。-當(dāng)顯色劑和試液均有吸收，可向一份試液中加入適當(dāng)?shù)难诒蝿?，將被測組分掩蔽起來，使之不再與顯色劑作用，而顯色劑及其他試劑均按試液測定方法加入，以此作為參比溶液，稱為褪色參比。參比溶液的作用：參比溶液的主要作用是消除溶液中其他成分以及吸收池和溶劑對(duì)光的吸收、散射等因素的影響，使測得的吸光度真正反映被測物質(zhì)的吸光程度。通過用參比溶液調(diào)節(jié)儀器的透光率為100%（吸光度為0），可以將背景吸收扣除，從而提高測量的準(zhǔn)確性和可靠性。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.已知某物質(zhì)在450nm波長下的摩爾吸光系數(shù)\(ε=2.5×10^4L·mol^{-1}·cm^{-1}\)，將該物質(zhì)配成濃度為\(2.0×10^{-5}mol/L\)的溶液，用1cm比色皿在450nm波長下測定吸光度，求該溶液的吸光度和透光率。答案：根據(jù)朗伯-比爾定律\(A=εbc\)，其中\(zhòng)(ε=2.5×10^4L·mol^{-1}·cm^{-1}\)，\(b=1cm\)，\(c=2.0×10^{-5}mol/L\)。則吸光度\(A=εbc=2.5×10^4L·mol^{-1}·cm^{-1}×1cm×2.0×10^{-5}mol/L=0.5\)。又因?yàn)閈(A=-lgT\)，所以\(T=10^{-A}=10^{-0.5}=0.316\)。即該溶液的吸光度為0.5，透光率為0.316。2.用紫外-可見分光光度法測定某樣品中某物質(zhì)的含量。稱取樣品0.5000g，溶解后定容至100mL。吸取10.00mL該溶液于50mL容量瓶中，顯色后定容。用1cm比色皿在某波長下測得吸光度為0.350。已知該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為\(A=1.2×10^4c\)（\(A\)為吸光度，\(c\)為物質(zhì)的量濃度，單位：\(mol/L\)），求樣品中該物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量\(M=150g/mol\)）。答案：首先根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程\(A=1.2×10^4c\)，已知\(A=0.350\)，可得：\(c=\frac{A}{1.2×10^4}=\frac{0.350}{1.2×10^4}mol/L=2.92×10^{-5}mol/L\)。此濃度是顯色后50mL溶液中的濃度。那么50mL溶液中該物質(zhì)的物質(zhì)的量\(n=cV=2.92×10^{-5}mol/L×0.05L=1.46×10^{-6}mol\)。而這是從100mL溶液中吸取10mL進(jìn)行