重庆工商大学：《分析化学》课程作业习题（含解答）第九章 分离方法

第九章 1.某试液用2cm比色皿测量时，T=60%,若改用1cm或3cm比色皿测量，透 光率T%及吸光度A等于多少？ 解：当T=60%时 A=-1gT=0.22 由A=6k 器-四 当b=lecm时 4-0x1xc=0 -lgT=0.11 T=77% 当b=3cm时 4.x3xc-0.33 -lgT=0.33 T=46% 2.50mL含Cd2+5.0ug溶液，用10.0mL二苯硫氯仿溶液萃取，萃取率=100%，于 波长518nm处用1cm比色皿进行测量，测得T=44.5%,求吸光系数a、摩尔吸光系 数ε和桑德尔灵敏度S。 解：Cd2+的浓度为 c-8iwgr-0r4ai0mr A=-lgT=-lg0.445=0.325 所以 0.352 0.352 10180x10mocm 112.4 3.用磺基水扬酸法比色测定微量铁。标准溶液是由0.2160克铁铵钒 NH,FeSO4212H,0溶于水中稀释至500mL配制成的。以吸光度A为纵坐标，以铁

1. 某试液用 2cm 比色皿测量时，T＝60%，若改用 1cm 或 3cm 比色皿测量，透 光率 T%及吸光度 A 等于多少？ 解：当 T＝60%时 A T = − = lg 0.22 由 A bc =  0.22 0.11 2 A bc c c  = = =  当 b cm =1 时 0.11 A c 1 0.11 c =   = − = lg 0.11 T T = 77% 当 b cm = 3 时 0.11 A c 3 0.33 c =   = − = lg 0.33 T T = 46% 2. 50mL 含 2 Cd 5.0 g +  溶液，用 10.0mL 二苯硫氯仿溶液萃取，萃取率=100%，于 波长 518nm 处用 1cm 比色皿进行测量，测得 T＝44.5%，求吸光系数 a、摩尔吸光系 数  和桑德尔灵敏度 S。 解： 2 Cd + 的浓度为 4 5.0 5.0 10 3 1 6 1 10 ( ) 4.4 10 ( ) 10 112.4 c g L mol L − − − − −  =   = =   A T = − = − = lg lg0.445 0.325 所以 2 1 1 4 0.352 7.0 10 ( ) 1.0 5.0 10 A a L g cm bc − − − = = =      4 1 1 6 0.352 8.0 10 ( ) 1.0 4.4 10  L mol cm − − − = =      3 2 4 112.4 1.4 10 ( ) 8.0 10 F S g cm   − − = = =    3. 用 磺 基 水扬 酸 法 比色 测 定微 量 铁。 标 准 溶液 是 由 0.2160 克铁 铵 钒 NH Fe(SO ) 12H O 4 4 2 2  溶于水中稀释至 500mL 配制成的。以吸光度 A 为纵坐标，以铁

的毫克数为横坐标，根据下列数据，绘制标准曲线， 标准铁毫升数 0 2.0 40 6.0 8.0 10.0 吸光度A 0 0.165 0.320 0.4800.6300.790 某含铁试液5.00毫升稀释至250毫升，然后取此稀释液2.00毫升，在与标准曲线相同 条件下显色，测得吸光度A为0.500，求原试液中铁的含量（以mgmL表示）。 解：由所给数据绘制标准曲线 铁铵矾的式量为482.178 08 铁标准溶液的浓度为 9n-58470260x100-005g:mr T06/ 482.178×500 04 从标准曲线上可知，当被测试液的吸光度 为0.500时，相当于6.00mL铁标准溶液， 故原试液中铁的浓度为 0.0 024 2x5 4.某有色物质的式量为125，在入=480nm时摩尔吸光系数为2500，一样品含该 物质约1.5%，试样溶解后稀释至100.0mL,用1.00am比色皿测量吸光度A。为使测 量误差所引起的相对浓度误差最小，应当称取样品多少克？ 解：当A=0.43时，测量误差所引起的相对浓度误差最小，则 0.43=2500×1×e c=0=l7x0m-r 设应称试样的重量为ms(g) ms×0.015x100 12510=17x10 m%s=0.14g） 5.某合金钢中含有如和Cr,称取1.000克钢样，溶解后稀释至50.00mL,将其 中的C氧化至C,O，M氧化至MnOi,然后在440nm和545nm用1cm比色皿测 得吸光度分别为0.204和0.860。己知在440nm时Mn和C的摩尔吸光系数分别为 部=95.0，e品0=369.0,545nm时出=235x103,e5=11.0,求钢样中Mn,Cr 的百分含量。 解：由吸光度的加和性知道 A0=A0+0=6锦b-c+60bc℃ 45=4螂+乐=锦bc物+43bc0 因此 0.204=95×c场+369.0×cg 0.860=2350×c物+11.0xc

的毫克数为横坐标，根据下列数据，绘制标准曲线。 标准铁毫升数 0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 吸光度 A 0 0.165 0.320 0.480 0.630 0.790 某含铁试液 5.00 毫升稀释至 250 毫升，然后取此稀释液 2.00 毫升，在与标准曲线相同 条件下显色，测得吸光度 A 为 0.500，求原试液中铁的含量(以 1 mg mL−  表示)。 解：由所给数据绘制标准曲线 铁铵矾的式量为 482.178 铁标准溶液的浓度为 55.847 0.2160 1000 1 0.05( ) 482.178 500 Fe c mg mL   − = =   从标准曲线上可知，当被测试液的吸光度 为 0.500 时，相当于 6.00mL 铁标准溶液， 故原试液中铁的浓度为 6 0.05 250 1 7.5( ) 2 5 Fe c mg mL   − = =   试液 4. 某有色物质的式量为 125，在 ＝480nm 时摩尔吸光系数为 2500，一样品含该 物质约 1.5%，试样溶解后稀释至 100.0mL，用 1.00cm 比色皿测量吸光度 A。为使测 量误差所引起的相对浓度误差最小，应当称取样品多少克？ 解：当 A＝0.43 时，测量误差所引起的相对浓度误差最小，则 0.43 2500 1 =  c 0.43 4 1 1.7 10 ( ) 2500 c mol L − − = =   设应称试样的重量为 ( ) m g S 4 1000 0.015 100 1.7 10 125 mS −   =  0.14( ) m g S = 5. 某合金钢中含有 Mn 和 Cr，称取 1.000 克钢样，溶解后稀释至 50.00mL，将其 中的 Cr 氧化至 2 Cr O2 7 − ，Mn 氧化至 MnO4 − ，然后在 440nm 和 545nm 用 1cm 比色皿测 得吸光度分别为 0.204 和 0.860。已知在 440nm 时 Mn 和 Cr 的摩尔吸光系数分别为 Mn 440  = 95.0， Cr 440  = 369.0，545nm 时 Mn 3 545  =  2.35 10 ， Cr 545  =11.0 ，求钢样中 Mn，Cr 的百分含量。 解：由吸光度的加和性知道 440 440 440 440 440 Mn Cr Mn Cr A A A b c b c Mn Cr = + =   +     545 545 545 545 545 Mn Cr Mn Cr A A A b c b c Mn Cr = + =   +     因此 0.204 95 369.0 Mn cr =  +  c c 0.860 2350 11.0 Mn cr =  +  c c 0 2 4 6 8 10 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 A V(mL)

整理并解之 cm=3.64×104(mo.D cor =4.59x10-4(mol.L!) %物-364x10x0 54.94 1000 100=0.10 4.59x104x2x50 %Cr- 000*52.00 100=0.24 1000 6.用一般分光光度法测量0.00100 mol-L!Zn2+标准溶液和含锌的试液，分别测得 A=0.700和A=1.000,两种溶液的透光率相差多少？如果用0.00100mol,L标准溶液 作参比溶液，试液的吸光度是多少？示差分光光度法与一般分光光度法相比较，读数 标尺放大了多少倍？ 解：(1)由A=-gT知道 A=0.700时，T=0.20 当 A=1.000时，T=0.10 7=0.20-0.10=0.10=10.0% (2)若标准溶液作参比，则透光度20%作100%计算，试液的T=10%就变为 T-10x010-50% 0.20 所以4=-1g50%=0.30 (3)放大的倍数为 7.有一弱酸HB,酸式和碱式有不同的颜色，K在10一7左右。今在某一合适的 固定波长下，测定弱酸的分析浓度相同但介质酸度不同的三份溶液的吸光度如下： pH 2.00 7.00 12.00 A 0.4000.2000.100 试计算该弱酸的pK,值 解：在pH-2.0时指示剂在溶液中主要以HB的形式存在，碱式浓度可以忽略不计 4=K,C 在p=12.0时指示剂在溶液中主要以B的形式存在，酸式浓度可以忽略不计 4=K.c 在p=7.0时，HB与B同时存在，吸光度为它们吸光度之和 本=AB+AB=KHB]+KIB H+1 H 整理后，得到

整理并解之 4 1 c mol L Mn 3.64 10 ( ) − − =   4 1 c mol L Cr 4.59 10 ( ) − − =   4 50 3.64 10 54.94 % 100 0.10 1000 1000 Mn −    =  = 4 2 50 4.59 10 52.00 % 100 0.24 1000 1000 Cr −     =  = 6. 用一般分光光度法测量 -1 0.00100mol L 2 Zn + 标准溶液和含锌的试液，分别测得 A＝0.700 和 A＝1.000，两种溶液的透光率相差多少？如果用 -1 0.00100mol L 标准溶液 作参比溶液，试液的吸光度是多少？示差分光光度法与一般分光光度法相比较，读数 标尺放大了多少倍？ 解：（1）由 A T = −lg 知道 当 A＝0.700 时，T＝0.20 当 A＝1.000 时，T＝0.10 故  = − = = T 0.20 0.10 0.10 10.0% （2）若标准溶液作参比，则透光度 20%作 100%计算，试液的 T＝10%就变为 1.0 0.10 50% 0.20 T  = = 所以 A = − = lg50% 0.301 （3）放大的倍数为 100% 5 20% n = = 7. 有一弱酸 HB，酸式和碱式有不同的颜色， Ka 在 7 10－ 左右。今在某一合适的 固定波长下，测定弱酸的分析浓度相同但介质酸度不同的三份溶液的吸光度如下： pH 2.00 7.00 12.00 A 0.400 0.200 0.100 试计算该弱酸的 a pK 值。 解：在 pH=2.0 时指示剂在溶液中主要以 HB 的形式存在，碱式浓度可以忽略不计 A K c 1 =  在 pH=12.0 时指示剂在溶液中主要以 B 的形式存在，酸式浓度可以忽略不计 ' A K c 3 =  在 pH=7.0 时，HB 与 B 同时存在，吸光度为它们吸光度之和 ' 2 ' 1 3 [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] HB B a a a a a a A A A K HB K B H H K K K c K c A A H K H K H K H K + + + + + + = + = + =   +   =  +  + + + + 整理后，得到

五一西 故 K2=04-02x107 2×107 0.2-0.1 pKa=6.70

1 3 2 3 ( )[ ] a A A H K A A + − = − 故 7 (0.4 0.2) 10 7 2 10 0.2 0.1 Ka − −  − = =  − 6.70 a pK =