题目
有甲乙两个不同浓度的有色溶液,用同一波长的光测定,当甲溶液用1cm比色皿,乙溶液用2cm比色皿时,获得的吸光度值相同,则它们的浓度关系为( )A. 甲是乙的二分之一;B. 乙是甲的二倍;C. 甲等于乙;D. 甲是乙的二倍;
有甲乙两个不同浓度的有色溶液,用同一波长的光测定,当甲溶液用1cm比色皿,乙溶液用2cm比色皿时,获得的吸光度值相同,则它们的浓度关系为( )
A. 甲是乙的二分之一;
B. 乙是甲的二倍;
C. 甲等于乙;
D. 甲是乙的二倍;
题目解答
答案
D. 甲是乙的二倍;
解析
考查要点:本题主要考查朗伯-比尔定律的应用,理解吸光度与浓度、光程长度的关系。
解题核心思路:根据朗伯-比尔定律公式 $A = \varepsilon c l$,当吸光度 $A$ 相同时,浓度 $c$ 与光程长度 $l$ 成反比。通过比较甲、乙两溶液的光程长度,建立方程求解浓度关系。
破题关键点:
- 明确公式中各符号的物理意义,尤其是 $\varepsilon$(摩尔吸光系数)在相同物质、相同波长下的恒定性。
- 正确列出甲、乙两溶液的吸光度表达式并联立求解。
根据朗伯-比尔定律,吸光度公式为:
$A = \varepsilon c l$
其中,$\varepsilon$ 为摩尔吸光系数(题目中甲、乙为同种物质且波长相同,故 $\varepsilon$ 相同),$c$ 为浓度,$l$ 为光程长度。
甲溶液:
$A_{\text{甲}} = \varepsilon \cdot c_{\text{甲}} \cdot 1 \, \text{cm}$
乙溶液:
$A_{\text{乙}} = \varepsilon \cdot c_{\text{乙}} \cdot 2 \, \text{cm}$
题目中 $A_{\text{甲}} = A_{\text{乙}}$,联立得:
$\varepsilon \cdot c_{\text{甲}} \cdot 1 = \varepsilon \cdot c_{\text{乙}} \cdot 2$
消去公共因子 $\varepsilon$:
$c_{\text{甲}} = 2 c_{\text{乙}}$
因此,甲溶液的浓度是乙溶液的两倍。