北京大学_仪器分析第二版_答案

北京大学 仪器分析教程部分习题详解

第二章 光谱分析法引论2.5 一束多色光射入含有1750条· mm-1刻线的光栅，光束相对于光栅法线的入 射角为48.2°。试计算衍射角为20°和-11.2°的光的波长是多少？

解：根据光栅公式：

d (sin sin ) n

1 106 (sin 48.2 sin 20 ) 1 1750 621.4(nm)

d (sin sin ) n 1 106 sin 48.2 sin 11.2 1 1750 315.0(nm)

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2.6 用dn/dλ=1.5×10-4 的60°熔融石英棱镜和刻有1200条· mm-1的光栅来色散Li的460.20nm及460.30nm两条谱线，试计算：(1)分辨率 (2)棱镜和光栅的大小

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2.8 有一光栅，当入射角是60°时，其衍射角为-40°。为了

得到波长为500nm的第一级光谱,试问光栅的刻线为多少? 解：

根据光栅公式， d (sin sin ) n

n 1 500nm d sin sin sin 60 sin 40 1 d 2.24 10 3 mm N N 446条 mm-1

2.24 10 3 mm

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2.9 若光栅的宽度是5.00mm,每mm刻有720条刻线，那么该光栅 的第一级光谱的分辨率是多少？对波数为1000cm-1的红外光，光栅 能分辨的最靠近的两条谱线的波长差为多少？ (1)分辨率：

(2)波长差：

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第3章 紫外—可见分光光度法 3.7 CH3Cl分子中有几种类型的价电子？在紫外光辐照下可

发生何种类型的电子跃迁？ 答：CH3Cl分子中有n电子和ζ 价电子。在紫外光辐照下可发 生ζ →ζ *和n→ζ *跃迁。

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3.8某酮类化合物，当溶于极性溶剂时(如乙醇), 溶剂对n→ π*及 π→ π* 跃迁各产生什么影响？ 答：溶剂的极性产生溶剂效应，在 π→ π* 跃迁中， 激发态极性大于基态，当使用极性大的溶剂时， 由于溶剂与溶质相互作用，激发态π*比基态π的 能量下降更多，因而激发态与基态之间的能量差 减少，导致吸收谱带π→ π* 红移；而在n→ π* 跃 迁中，基态n电子与极性溶剂形成氢键，降低了基 态能量，使激发态与基态之间的能量差变大，导 致吸收带n→ π*蓝移.

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3.14 以邻二氮菲光度法测定Fe(II),称取试样0.500g,经处理后， 加入显色剂，最后定容为50.0cm3。用1.0cm吸收池，在510nm波 长下测得吸光度A=0.430。计算试样中铁的质量分数；当溶液稀释1 倍后，其百分透射比是多少？ 510 1.1 104解：根据Lambert-Beer定律：A cl 0.430 1.1 104 1.0 c c 3.91 10 5 (mol dm 3 )

3.91 10 5 0.05 56 Fe的质量分数 100% 0.02% 0.500 1 将溶液稀释一倍后： A A 0.215 2 1 A lg T 1 即是 lg 0.215 T T 61.0%

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3.19准确称取1.00mmol的指示 剂HIn五份，分别溶解于 1.0mL的不同pH的缓冲溶液 中，用1.0cm吸收池在650nm 波长下测得如右数据： 计算在650nm波长下In-的摩尔 吸光系数

和该指示剂的 pKa 解：由题意知:指示剂存在着如下 平衡：H + + In- ==== HIn 酸性条件下主要以HIn为主要 存在形式，而在碱性条件下主 要以In-为主要存在形式， 所 以有：A=ε l c 得 0.84=ε ×1×10-3×1 ε =840L/mol/cm 由公式： A ( L )

pH A

1.00 0.00

2.00 0.00

7.00

10.00

11.00 0.840

0.588 0.840

0.588 0.840 pka pH lg 7.00 lg 6.63 A( HL) A 0 0.588

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3.24 计算下列化合物的λmaxCH3

(1)基值： 烷基取代： 环外双键： 共轭体系延长：

参看39页表3.5

λmax

253 nm 4*5 nm 1*5 nm 30 nm 308 nm

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(2)

基值： 同环二烯： 烷基取代： 环外双键： 共轭体系延长:

214 nm 0 4*5 nm 2*5 nm 0 244 nm

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(3)O

参看40页表3.7

基值： 同环二烯： β 取代 烷基取代： δ 取代 环外双键： 共轭体系延长：

215 nm 12 nm 18 nm 1*5 nm 30 nm 280 nm

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CH3 C9H19 CH3

(4)H3C C O O

参看39页表3.6中例3.3

基值： 烷基取代： 环外双键： 共轭体系延长：

253 nm 3*5 nm 1*5 nm 30 nm 303 nm

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P52 第25题 有一化合物，其化学式为 C10H14 ,它有4个异构体，其结构 简式如下：测定他们的紫外光谱，试问哪个λ max最大，哪个 λ max 最小？(1)CH CH CH CH2

参看39页表3.5

214+30+2*5=254nmCH CH CH CH2

(2)

214+5=219nm

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CH

CH2

(3)

C2 H5

253+3*5=268nmCH CH2

(4)

C2H5

253+3*5+30=298nm

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第4章 红外光谱与Raman光谱 4.5试述Fourier变换红外光谱仪与色散型红外光谱仪 的最大区别是什么？前者具有哪些优点？ 答：两者最大的区别在与于单色器的不同， Fourier 变换红外光谱仪没有色散元件。 优点：①扫描速度快，测量时间短，可在1s内获 得红外光谱。②灵敏度高，检测限可达10-9-10-12g. ③分辨本领高，波数精确可达0.01cm-1④光谱范围 广，可研究整个红外区的光谱。⑤测定精度高，重 复性可达0.1%,而散杂光小于0 …… 此处隐藏：774字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……