题目

3.14 以邻二氮非光度法测定Fe(Ⅱ),称取试样0.500g,经处理后加入显色剂,最后定容为-|||-50.0mL。用1.0cm吸收池,在510nm波长下测得吸光度 =0.430 计算:(1)试样中铁的质量分数;-|||-(2)当溶液稀释1倍后,其百分透射比是多少? _(510)=1.1times (10)^4Lcdot mo(l)^-1cdot (cm)^-1

题目解答

答案

解析

考查要点：本题主要考查比耳定律（光吸收定律）的应用，以及溶液稀释对吸光度和百分透射比的影响。

解题核心思路：

  1. 第一问：利用比耳定律公式 $A = S \cdot c \cdot l$ 计算溶液中 $\text{Fe}^{2+}$ 的浓度，再结合溶液体积和试样质量，推导出铁的质量分数。
  2. 第二问：稀释溶液后，浓度减半，吸光度也减半，通过公式 $T\% = 10^{-A} \times 100\%$ 计算新的百分透射比。

破题关键点：

  • 比耳定律的正确应用：注意单位换算（如体积从 mL 转换为 L）。
  • 有效数字处理：计算过程中需注意有效数字的保留规则。

第（1）题：试样中铁的质量分数

根据比耳定律计算浓度

由公式 $A = S \cdot c \cdot l$，得：
$c = \frac{A}{S \cdot l} = \frac{0.430}{1.1 \times 10^4 \cdot 1.0} = 3.909 \times 10^{-5} \, \text{mol/L}$

计算物质的量

溶液体积 $V = 50.0 \, \text{mL} = 0.0500 \, \text{L}$，则 $\text{Fe}^{2+}$ 的物质的量为：
$n = c \cdot V = 3.909 \times 10^{-5} \cdot 0.0500 = 1.9545 \times 10^{-6} \, \text{mol}$

转换为质量

铁的摩尔质量 $M = 55.85 \, \text{g/mol}$，对应质量为：
$m = n \cdot M = 1.9545 \times 10^{-6} \cdot 55.85 = 0.000109 \, \text{g}$

计算质量分数

试样质量为 $0.500 \, \text{g}$，质量分数为：
$\text{质量分数} = \frac{0.000109}{0.500} \times 100\% = 0.0218\% \approx 0.022\%$

第（2）题：稀释后的百分透射比

稀释后浓度变化

稀释一倍后，浓度变为 $c' = \frac{c}{2}$，吸光度为：
$A' = S \cdot c' \cdot l = \frac{A}{2} = \frac{0.430}{2} = 0.215$

计算百分透射比

根据公式 $T\% = 10^{-A'} \times 100\%$：
$T\% = 10^{-0.215} \times 100\% \approx 0.610 \times 100\% = 61.0\%$