
已知KMnO4的相对分子质量为158.04,κ545nm=2.2×103,今在545nm处用浓度为0.0020%KMnO4溶液,3.00cm比色皿测得透射比为() A. 15% B. 83% C. 25% D. 53%
要计算KMnO₄溶液的透射比,需基于朗伯-比尔定律(A=εbc)及吸光度(A)与透射比(T)的关系(A=-lgT)。关键步骤如下:
题目中浓度“0.0020%”为质量体积百分比(w/v),即100mL溶液含0.0020g溶质。换算为摩尔浓度(mol/L):
质量浓度:\(0.0020\,\text{g/100mL} = 0.02\,\text{g/L}\)(1L=10×100mL,故0.0020g×10=0.02g/L)。
摩尔浓度:\(c = \frac{\text{质量浓度}}{\text{摩尔质量}} = \frac{0.02\,\text{g/L}}{158.04\,\text{g/mol}} \approx 1.265 \times 10^{-4}\,\text{mol/L}\)。
根据朗伯-比尔定律\(A = \varepsilon bc\),其中:
\(\varepsilon = 2.2 \times 10^3\,\text{L/(mol·cm)}\)(摩尔吸光系数),
\(b = 3.00\,\text{cm}\)(比色皿厚度),
\(c = 1.265 \times 10^{-4}\,\text{mol/L}\)(摩尔浓度)。
代入得:
\(A = 2.2 \times 10^3 \times 3.00 \times 1.265 \times 10^{-4} \approx 0.835\)。
由\(A = -\lg T\),得\(T = 10^{-A}\):
\(T = 10^{-0.835} \approx 0.146\),即14.6%,接近15%。
答案:A. 15%