《分析化学》光的选择性吸收（举一反三考点练）- 课后自测（卷2）

举一反三考点练 光的选择性吸收-课后自测 知识点一 物质对光的选择性吸收 1. （名词解释题）互补色光 【答案】如果将两种颜色的光按一定比例混合可成为白光，则这两种色光称为互补色光。例如，红光与绿光互补，蓝光与黄光互补等。物质呈现的颜色通常与它吸收的光的颜色互为互补色，这是由于物质选择性吸收了某一颜色的光，而其他未被吸收的光混合后呈现出其互补色。 2. （简答题）简述物质对光产生选择性吸收的本质原因。 【答案】物质对光产生选择性吸收的本质原因是不同物质的分子结构和原子结构不同，具有不同的量子数和量子化能级。分子的激发态和基态之间存在能量差，只有当入射光的能量与该能量差相等时，物质分子才能吸收光子能量，发生能级跃迁，从而表现出对该波长光的吸收。由于不同物质的能级差不同，所以对光的吸收具有选择性。 3. （简答题）吸收曲线与物质对光的选择性吸收有什么关系？ 【答案】吸收曲线是以波长为横坐标，吸光度为纵坐标绘制的曲线。它反映了物质对不同波长光的吸收情况，体现了物质对光的选择性吸收特性。在吸收曲线上，吸光度最大处对应的波长即为最大吸收波长，这是物质选择性吸收最强的波长。通过吸收曲线，可以直观地看出物质对哪些波长的光吸收较强，哪些波长的光吸收较弱，是物质对光选择性吸收的直观体现，也是分光光度法选择测定波长的重要依据。 4. （简答题）为什么物质的颜色与它对光的选择性吸收有关？ 【答案】当白光照射到物质上时，物质会选择性地吸收某些波长的光，而其他波长的光则被透射、反射或散射。我们所看到的物质颜色，是未被吸收的光的颜色。例如，若物质吸收了蓝光，那么红光和绿光等未被吸收的光混合后进入人眼，我们就会看到物质呈现黄色，因为黄色光与蓝光是互补色光。所以，物质的颜色是由其对光的选择性吸收决定的。 5. （简答题）举例说明物质分子结构的变化如何影响其对光的选择性吸收。 【答案】例如，当有机物分子中引入共轭双键时，会使分子的电子云分布发生变化，共轭体系增大，电子跃迁所需能量降低，物质对光的选择性吸收会向长波长方向移动，即发生红移。如 1,3 - 丁二烯含有两个共轭双键，其最大吸收波长比乙烯（只含一个碳碳双键）的最大吸收波长更长。另外，当物质发生化学反应，如金属离子与配位体形成配合物后，其电子结构改变，对光的吸收也会改变。如 Fe²⁺与邻二氮菲形成配合物后，在可见光区有强烈吸收，颜色由无色变为橙红色，吸收波长也发生了变化。 知识点二 光吸收曲线 1. （名词解释题）光吸收曲线 【答案】又称吸收光谱，是指测量某种物质对不同波长单色光的吸收程度时，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图所得到的曲线。它直观地展示了物质对不同波长光的选择性吸收情况，是物质的特征光谱之一，不同物质具有不同形状和特征的光吸收曲线，可用于物质的定性和定量分析。 2. （名词解释题）吸收峰 【答案】光吸收曲线上吸光度明显增大的部分，即向上突起的峰形区域。吸收峰对应的波长表示物质对该波长光有较强的吸收，吸收峰的位置（对应波长）和强度（吸光度大小）与物质的分子结构和电子跃迁类型密切相关，是光吸收曲线用于定性分析的重要依据之一。 3.（简答题）如何绘制物质的光吸收曲线？ 【答案】首先准备一系列浓度已知且合适的待测物质溶液。将不同波长的单色光依次通过固定浓度和厚度的该物质溶液，使用分光光度计测量每一波长下溶液对光的吸光度。以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，将测量得到的数据逐点绘制在坐标图上，最后连接各点得到的曲线即为该物质的光吸收曲线。 4.（简答题）光吸收曲线有哪些重要特征点？它们各有什么意义？ 【答案】光吸收曲线的重要特征点包括最大吸收波长（吸收峰处对应的波长）、最小吸收波长（吸收谷处对应的波长）、肩峰处波长和末端吸收区域。最大吸收波长是物质对光吸收最强的波长，在此波长下进行分光光度法测定，灵敏度最高，常用于定量分析；最小吸收波长反映了物质在此波长处对光吸收较弱；肩峰可能暗示物质存在多种吸收情况或分子结构的复杂性；末端吸收区域可用于判断某些特定的电子跃迁类型，如饱和 σ-σ 跃迁产生末端吸收，这些特征点综合起来有助于对物质进行定性分析和结构推测。 5.（简答题）在分光光度法中，光吸收曲线对选择测定波长有什么指导作用？ 【答案】通常优先选择光吸收曲线上最大吸收波长作为测定波长。因为在最大吸收波长处，物质的摩尔吸收系数最大，溶液对光的吸收最强，测定的灵敏度最高，相同浓度变化引起的吸光度变化最明显，能减少测量误差，提高定量分析的准确性。若最大吸收波长处有干扰物质存在，可根据 “吸收最大，干扰最小” 的原则，选择吸收曲线上其他吸收较强且干扰小的波长作为测定波长，以保证测定结果既能准确反映待测物质含量，又不受其他物质过多干扰。 知识点三 最大吸收波长 1. （名词解释题）最大吸收波长（λmax） 【答案】指吸收曲线中吸光度最大处对应的波长。它是物质的一个重要光学特征参数，不同物质通常具有不同的最大吸收波长，可用于物质的定性分析和定量分析，在最大吸收波长处测定吸光度，灵敏度最高。 2. （名词解释题）吸收最大原则 【答案】是分光光度法中选择测量波长的一个基本原则，即选择最大吸收波长作为入射光波长。因为在最大吸收波长处，物质的摩尔吸收系数最大，吸光度随浓度变化的幅度最大，测定的灵敏度最高，能更准确地反映物质的含量变化，减少测量误差。 3. （简答题）为什么在分光光度法中常选择最大吸收波长作为测定波长？ 【答案】因为在最大吸收波长处，摩尔吸收系数 ε 最大，溶液对光的吸收最强，测定的灵敏度最高。同时，在此波长附近吸光度随波长的变化较小，测定结果的准确度较高，符合朗伯 - 比尔定律的程度更好，能减少测量误差。 4. （简答题）若某物质的吸收曲线存在多个吸收峰，应如何选择测定波长？ 【答案】首先应优先考虑 “吸收最大，干扰最小” 的原则。若最大吸收峰处无其他物质干扰，且吸收峰形状适宜（如峰形较宽且稳定），则选择最大吸收波长作为测定波长，以获得最高的灵敏度。若最大吸收峰处有共存组分干扰，或吸收峰太尖锐、峰形不好等，可选择其他吸收峰中干扰小且能满足测定灵敏度要求的波长作为测定波长；也可通过加入掩蔽剂等方法消除干扰后，再在原最大吸收波长处测定。 5. （简答题）温度变化可能会对最大吸收波长产生影响吗？为什么？ 【答案】温度变化可能会对最大吸收波长产生影响。因为温度变化会影响物质分子的运动状态和分子间的相互作用，进而影响分子的电子云分布和能级结构。对于一些含有共轭体系的物质，温度变化可能导致共轭体系的键长、键角发生微小变化，使电子跃迁能量改变，从而引起最大吸收波长的偏移。此外，温度还可能影响溶液中物质的解离、络合等平衡，若平衡发生移动，生成的产物不同，其最大吸收波长也会不同。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 举一反三考点练 光的选择性吸收-课后自测 知识点一 物质对光的选择性吸收 1. （名词解释题）互补色光 2. （简答题）简述物质对光产生选择性吸收的本质原因。 3. （简答题）吸收曲线与物质对光的选择性吸收有什么关系？ 4. （简答题）为什么物质的颜色与它对光的选择性吸收有关？ 5. （简答题）举例说明物质分子结构的变化如何影响其对光的选择性吸收。 知识点二 光吸收曲线 1. （名词解释题）光吸收曲线 2. （名词解释题）吸收峰 3.（简答题）如何绘制物质的光吸收曲线？ 4.（简答题）光吸收曲线有哪些重要特征点？它们各有什么意义？ 5.（简答题）在分光光度法中，光吸收曲线对选择测定波长有什么指导作用？ 知识点三 最大吸收波长 1. （名词解释题）最大吸收波长（λmax） 2. （名词解释题）吸收最大原则 3. （简答题）为什么在分光光度法中常选择最大吸收波长作为测定波长？ 4. （简答题）若某物质的吸收曲线存在多个吸收峰，应如何选择测定波长？ 5. （简答题）温度变化可能会对最大吸收波长产生影响吗？为什么？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $