紫外-可见吸收光谱法是分析化学中一种重要的仪器分析方法，广泛应用于物质的定性、定量分析以及结构鉴定。在学习和掌握这一技术的过程中，通过习题练习是巩固知识、提高理解能力的重要手段。本文将围绕“紫外-可见吸收光谱”这一主题，提供一些典型习题及详细解答，帮助读者更好地理解和应用相关理论。
一、基本概念题
1. 紫外-可见吸收光谱的基本原理是什么？
答：紫外-可见吸收光谱是基于物质分子在紫外或可见光区对特定波长光的吸收特性进行分析的一种方法。当光子能量与分子能级之间的跃迁能量相匹配时，分子会吸收相应波长的光，从而产生吸收光谱。该光谱可用于识别化合物的结构和测定其浓度。
2. 什么是发色团和助色团？它们在紫外吸收中的作用是什么？
答：发色团是指能够吸收紫外或可见光的原子或基团，如C=C、C=O等；助色团则是本身不吸收光，但能增强发色团吸收能力的基团，如-OH、-NH₂等。助色团通过共轭效应或诱导效应影响分子的电子分布，使吸收峰向长波方向移动（红移）。
二、计算题
3. 某有机物在波长450 nm处的摩尔吸光系数为1.2×10⁴ L·mol⁻¹·cm⁻¹，若其溶液的浓度为0.001 mol/L，光程为1 cm，求其吸光度值。
答：根据朗伯-比尔定律：
$$
A = \varepsilon \cdot c \cdot l
$$
代入数据：
$$
A = 1.2 \times 10^4 \times 0.001 \times 1 = 12
$$
因此，吸光度为12。
4. 已知某物质在400 nm处的吸光度为0.8，若使用1 cm比色皿，测得其浓度为0.02 mol/L，求该物质的摩尔吸光系数。
答：根据公式：
$$
\varepsilon = \frac{A}{c \cdot l} = \frac{0.8}{0.02 \times 1} = 40 \, \text{L·mol}^{-1}\text{·cm}^{-1}
$$
三、应用题
5. 紫外-可见吸收光谱在药物分析中有哪些应用？
答：紫外-可见吸收光谱在药物分析中具有广泛应用，包括但不限于以下方面：
- 含量测定：通过标准曲线法或对照品法测定药物成分的含量。
- 杂质检查：检测药物中是否存在特定杂质。
- 结构鉴定：结合紫外光谱图与已知化合物的光谱特征，辅助判断分子结构。
- 稳定性研究：监测药物在不同条件下的降解情况。
6. 在紫外吸收光谱中，为何通常选择石英比色皿而不是玻璃比色皿？
答：因为玻璃在紫外区（一般低于350 nm）有较强的吸收，而石英材料在紫外区域具有良好的透光性，因此在紫外吸收光谱实验中，通常使用石英比色皿以减少背景吸收，提高测量精度。
四、综合题
7. 某化合物在紫外光谱中出现两个吸收峰，分别位于250 nm和320 nm，试推测其可能的结构特征。
答：该化合物可能含有芳香环结构（250 nm附近常见于苯环的π→π跃迁），同时可能存在共轭体系或羰基结构（320 nm附近可能对应n→π跃迁）。因此，该化合物可能是含有芳香环和羰基的有机化合物，如苯乙酮、苯甲醛等。
结语
紫外-可见吸收光谱作为分析化学的重要工具，其理论基础和实际应用均需通过不断练习加以巩固。通过上述习题的思考与解答，有助于加深对紫外-可见吸收光谱的理解，并提升实际操作和问题解决能力。希望本文对学习者有所帮助，也为进一步深入研究打下坚实基础。
