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分析化学第五版思考题答案

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第一章定量分析概论

思考题

1、为了探讨某江河地段底泥中工业污染物的聚集情况,某单位于不同地段采集足够量的原始平均试样,混匀后,取部分试样送交分析部门。分析人员称取一定量试样,经处理后,用不同方法测定其中有害化学成分的含量。试问这样做对不对?为什么?

答:不对。应将原始试样全部送交分析部门,再由分析人员对原始试样采用四分法进行缩分,依据经验公式取样,再分解、测定等。

2、镍币中含有少量铜、银。欲测定其中铜、银的含量,有人将镍币的表层擦洁后,直接用稀HNO3溶解部分镍币制备试液。根据称量镍币在溶解前后的质量差,确定试样的质量。然后用不同的方法测定试液中铜、银的含量。试问这样做对不对?为什么?

答:不对。应将镍币全部溶解,因为镍币中铜银分布不一定均匀,这样做取样无代表性。

3、怎样溶解下列试样:锡青铜、高钨钢、纯铝、镍币、玻璃

答:锡青铜:HNO3;高钨钢:H3PO4;纯铝:HCl;镍币:HNO3 ;玻璃:HF。

4、下列试样宜采用什么熔剂和坩埚进行熔融:铬铁矿、金红石、锡石、陶瓷

答:铬铁矿:Na2O2熔剂,铁、银、刚玉坩埚

金红石:酸性熔剂,石英或铂坩埚

锡石:酸性熔剂,石英或铂坩埚

陶瓷:碱性熔剂,铁、银、刚玉坩埚

5、欲测定锌合金中Fe、Ni、Mg的含量,应采用什么溶剂溶解试样?

答:用NaOH溶解试样,Fe,Ni,Mg形成氢氧化物沉淀,与Zn基体分离。

6、欲测定硅酸盐中SiO2的含量;硅酸盐中Fe,Al,Ca,Mg,Ti的含量。应分别选择什么方法分解试样?

答:测硅酸盐中SiO2的含量时采用碱熔法,用KOH熔融,是硅酸盐中的硅转化为可溶性的K2SiO3,再用容量法测定:测定硅酸盐中Fe,Al,Ca,Mg,Ti的含量时,用HF酸溶解试样,使Si以SiF4的形式溢出,再测试液中Fe,Al,Ca,Mg,Ti的含量。

7、分解物及试样和有机试样的主要区别有哪些?

答:分解无机试样和有机试样的主要区别在于:无机试样的分解时将待测物转化为离子,而有机试样的分解主要是破坏有机物,将其中的卤素,硫,磷及金属元素等元素转化为离子。

8、误差的正确定义是(选择一个正确答案)(C)

a、某一测量使与其算术平均值之差

b、含有误差之值与真值之差

c、测量值与其真值之差

d、错误值与其真值之差

9、误差的绝对值与绝对误差是否相同?

答:不同。绝对误差有正、负,误差的绝对值只是表示误差大小的一种形式。

10、常量滴定管估计到±0.01,若要求滴定的相对误差小于0.1%,在滴定时,耗用体积应控制为多少?

0.02

V

×100%<0.1% V >20ml

11、微量分析天平可称准至±0.001mg ,要使称量误差不大于1‰,至少应称取多少试样?

0.002

S

×1000‰<1‰ S >2mg

12、下列情况各引起什么误差?如果是系统误差,应如何消除? a 、砝码腐蚀 (系统误差、校正砝码)

b 、称量时,试样吸收了空气中的水分。系统误差,用递减法称量

天平零点稍有变动 (偶然误差)

c 、读取滴定答读数时,最后一位数字值测不准 (偶然误差)

e 、以含量为98%的金属锌作为基准物质标定EDTA 溶液的浓度 (系统误差,换成基准试剂)

f 、试剂中含有微量待测组分 (系统误差,做空白试验)

g 、重量法测定SiO 2时,试液中硅酸沉淀不完全 (系统误差,方法校正) h 、天平两臂不等长 (系统误差,校正仪器)

13、下列数字有几位有效数字?

0.072 (2位) 36.080 (5位) 4.4×10-3 (2位) 6.023×1028 (4位) 100 (3位) 998 (3位或不确定) 1000.00 (6位) 1.0×103 (2位) PH=5.2时的[H +] (1位)

14、某人用差示光度分析法分析药物含量,称取此药物试样0.0520g 最后计算此药物的含量为96.24%。问该结果是否合理?为什么?

答:不合理,因为称样量为0.0520g 只有三位有效数字,根据误差传递规律或有效数字运算规则,其结果只能有三位有效数字,应为96.2%。

15、将0.0089g BaSO 4换算为Ba 。问计算时下列换算因数中选择哪一个较为恰当:

0.59;0.588;0.5884

16、用加热法驱除水分以测定CaSO 4·1

2 H 2O 中结晶水的含量,称取试样0.2000g ,已知天平

称量误差为±0.1mg 。试问分析结果应以几位有效数字报出?

0.2000145.1 ×9.01

0.2000

×100%= 6.21% 因为本方法只能测准至0.01%,所以分析结果应以三位有效数字报出。

17、今欲配制0.02000mol ·L -1 K 2Cr 2O 7溶液500ml ,所用天平的准确度为0.1mg ,若相对误差要求为±0.1%,问称取K 2Cr 2O 7时,应准确称取到哪一位?

用准确度为±0.1mg 的天平称量,若相对误差要求为±0.1%,则称样量至少应为0.2g 。而配制500mL0.02000 mol ·L -1

K 2Cr 2O 7, 则需称取

m (K 2Cr 2O 7)=0.02000×

294.2

1000

×500=2.942g 由于称样量大于0.2g ,所以只需保留四位有效数字,准确至毫克位即可。

18、标定碱标准溶液时,邻苯二甲酸氢钾(KHC 8H 4O 4,M=204.23g ·mol -1)二水含草酸(H 2C 2O 4·2H 2O ,M=126.07g ·mol -1

)都可以作为基准物质,你认为选择哪一种更好?为什么? 答:选邻苯二甲酸氢钾更好,因其分子量更大,称量误差较小。

19、用基准Na 2CO 3标定HCl 溶液时,下列情况会对HCl 的浓度产生何种影响(偏高、偏低或没有影响)?

(C HCl =

mNa 2CO 3MNa 2CO 2 ×HCl

V 1000×2

1

a 、滴定时速度太快,附在滴定管壁的HCl 来不及流下来就读取滴定体积。 (测出的V HCl 偏大,所以 C HCl 偏小)

b 、称取Na 2CO 3时,实际质量为0.1834g ,记录时误记为0.1824g

(m (Na 2CO 3)的计算值变小,所以C HCl 偏小)

c 、在将HCl 标准溶液倒入滴定管之前,没有用HCl 溶液荡洗滴定管。

(这会使标定时所用HCl 溶液的浓度稀释,消耗V HCl 增大,所以C HCl 偏小) d 、锥瓶中的Na 2CO 3用蒸馏水溶解时,多加了50mL 蒸馏水

(标定时只与锥瓶中Na 2CO 3的总量有关,与其浓度无关,所以无影响) e 、滴定开始之前,忘记调节零点,Ha 溶液的液面高于零点。

(测得的V HCl 偏小,所以C HCl 偏高) f 、滴定管活塞漏出HCl 溶液

(测得的V HCl 偏大,所以C HCl 偏低) g 、称取Na 2CO 3时,撒在天平盘上。

(需称两次,所以无影响) h 、配制HCl 溶液时没混匀

(标定时所用HCl 溶液的浓度高于或低于HCl 溶液的平均浓度,所以对C HCl 有影响,是高还是低无法确定)

20、假设用HCl 标准溶液滴定不纯的Na 2CO 3样品,若出现12题中所述的情况,将会对分析结果产生何种影响?

(Na 2CO 3%=

S

M

V C CO

Na HCl HCl 2

11000

3

2?

?

?×100%

根据公式可知:在a 、b 、c 、d 、e 、f 情况中对结果影响情况与12题中的相反,d 、g 无影响,h 有影响,但无法确定高低。) 21、若将H 2C 2O 4·2H 2O 基准物质不密封,长期置于放有干燥剂的干燥器中,用它标定NaOH 溶液的浓度时,结果是偏高、偏低还是无影响?

答:偏低。

NaOH

O

H O C H O

H O C H NaOH V M

m C 1

210002422242222?

?=

??

因为失水后的H 2C 2O 4中含有比同样质量H 2C 2O 4·2H 2O 更多的能与NaOH 作用的H +

,这样测定时消耗V NaOH 增大,所以C NaOH 偏小。

22、有6.00g NaH 2PO 4及8.197g Na 3PO 4的混合物,加入少量水溶解,加入2.500mol ·L -1

HCl 40.0mL ,问所得溶液为酸性、中性、碱性? n (NaH 2PO 4)=

6.00

119.9 =0.0500 mol n (HCl )=2.500×40.01000

=0.100 mol n (Na 3PO 4)=8.197

163.9

=0.0500 mol

两者混合后生成n (Na 2HPO 4)=0.0500 +0.0500=0.1000mol 与n (HCl )=0.100 mol 反应生成n(NaH 2PO 4)=0.1000mol 而NaH 2PO 4溶液显酸性。

第二章 酸碱滴定法

思考题

1、在硫酸溶液中,离子活度系数的大小次序为:-

-

+

>>24

4

SO

HSO

H

r r r 试加以说明。

答:离子强度对活度系数的影响是与离子的电荷和离子的体积有关,电荷越高,影响越大,体积越大,影响越大,而受电荷的影响程度大于体积的影响程度,而上述三种离子的体积大小为H +

-+

>>244

SO HSO

H

r r r 。

2、于草酸溶液中加入大量强电解质,草酸的浓度常数K c a1和K c a2之间的差别是增大还是减少?对其h 活度常数K 0a1和K 0

a2的影响又是怎样? 答:-

+==

-

+4

1

1

1][]][[0

42242HSO H a c a r r K O C H O HC H K

-+-==-

-

+

24

24

22

2

042242]

[]][[O c

H O HC

a c a r r r K

O HC O C H K

当加入大量强电解质,溶液的离子强度增大时,离子的活度系数均减小离子的价奋越高,减

小的程度越大,所以这时K c a1和K c

a2均增大。由于r 42O HC < -

242O rC < -

42O rHC ,所以

K c a1增加幅度大,K c a2增加幅度小,所以K c a1和K c a2之间的差别是增大了,由于浓度常数只与温度有关而与离子强度无关,所以K 0a1和K 0a2不受影响。

3、写出下列酸碱组分的物料平衡,电荷平衡和质子条件:

(1)C (mol ·L -1

)NH 4HCO 3

MBE :[NH 3]+[NH 4+]=C CBE:[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-

]]

[H 2CO 3] + [HCO 3-]+[CO 32-]=C PBE: [H +]=[OH -]+[NH 3]+[CO 32-]-[H 2CO 3]

(2)F NH L mol C 41)(-?

??

?=+=+-

+C

F HF C

NH NH MBE ][][][][:34 ][][][][:4

-

-

+++=+F OH

H NH CBE

PBE: [H +]=[OH -]+[NH 3]-[HF] (3)44

1)(HPO NaNH

L mol C -?

?????=+++=+=--

-+

+C

][HPO

][PO

]PO [H ]PO [H C

][NH ][NH C ][Na :24

34

424343MBE ][3][2][][][][][:3424

424

-

--

-

+

++

+++=++PO HPO

PO H OH

H NH Na CBE

][2][][][][][:4342343PO H PO H PO NH OH

H PBE --++=-

-

-

+

(4)44

1)(HPO NaNH

L mol C -?

?

??=+++=+-

-

-

+C

PO HPO PO H PO H C

NH NH MBE ][][][][][][:3424

424343][3][2][][][][:3424

424

-

--

-

+++++=+PO HPO

PO H OH

H NH

CBE

][][2][][][][:433424

3PO H PO HPO NH OH

H PBE -+++=-

--

+

(5) NaOH L mol C NH

L mol C )()(1

23

1

1--?+?

???==++

+2

1

4

3][][][:C Na C NH

NH MBE ][][][][:4

-

+++

=++OH

H NH

Na CBE

24

][][][:C NH

OH

H PBE --=+-

+

(6)331

211)()(BO H L mol C HAc L mol C --?+?

???=+=+-

-2

32331

][][][][:C BO H BO H C Ac HAc MBE ][][][][:32-

--

+

++=BO H Ac OH H CBE

][][][][:32-

--

+

++=BO H Ac OH

H PBE

(7)+?-4311)(PO H L mol C HCOOH

L mol C )(1

2-?

?

??=+=+++-

-

--21

3424

4243][][][][][][:C HCOO HCOOH C PO HPO

PO H PO H MBE

][3][2][][][][:342442-

--

-

-

+

++++=PO HPO

PO H HCOO

OH H CBE

][][3][2][][][:3424

42-

-

--

-

+++++=HCOO

PO HPO

PO H OH

H PBE

(8)4211)(PO NaH L mol C -?+HCl L mol C )(12-?

?????===++++-

-

-

-12

1

3424

4243][][][][][][:C

Na C Cl C PO HPO PO H PO H MBE

][3][2][][][][][:3424

42-

--

--

++++++=+PO HPO

PO H Cl OH Na H CBE

2433424

][][2][][][:C PO H PO HPO

OH

H PBE +-++=-

--

+

(9))(1-?L mol C 324)(CO NH ???=++=+-

-+C CO HCO CO H C

NH NH MBE ][][][2][][:23332

43]

[2][][][][:23

3

4

---

++

++=+CO

HCO

OH

H NH

CBE ][2][][][][:323

3CO H HCO

NH OH

H PBE --+=--

+

(10))(1

-?L mol C NaAC L mol C HAC )(1

2-?+ ???=+=++

-2

2

1][][][:C Na C C Ac HAc MBE ]c [][][][:-

-

+

+

+=+A OH Na H CBE

2]c [][][:C A OH

H PBE -+=-

-

+

4、在下列各组酸碱物质中,哪些属于共轭酸碱对? (1)43PO H —42HPO Na 不是 (2)42SO H —-

24SO 不是 (3)32CO H —-23

CO

不是

(4)-

+

-COO

CH NH COOH CH NH 2223 不是

(5)+Ac H 2—-Ac 不是 (6)+H N CH 462)(—462)(N CH 是

5、判断下列情况对测定结果的影响

(1)标定NaOH 溶液时,若邻苯二甲酸氢钾中混有邻苯二甲酸。 答:偏低。因其将使NaOH 溶液的体积消耗增大。

(NaOH

NaOH V M

W C 1000?

=

邻)

(2)用吸收了二氧化碳的NaOH 溶液滴定H 3PO 4至第一化学计量点;若滴定至第二化学计量点时,情况又怎样?

答:第一化学计量点时无影响 (CO 2+2NaOH=CO 32-+2Na ++H 2O CO 32-+2H 3PO 4=CO 2+H 2O+2H 2PO 4- NaOH+H 3PO 4=NaH 2PO 4+H 2O) 第二化学计量点时,结果偏高 (CO 2+2NaOH=CO 32-+2Na +

+H 2O 2CO 32-+ H 3PO 4=2HCO 3-+HPO 4

2-

H 2PO 4-+OH -=HPO 42-+H 2O)

相当于使NaOH 浓度变稀,消耗体积增大。

(34

341

1000

2%100%H PO N aO H N aO H M

C V H PO W

?

?

=

?)

(3)已知某NaOH 溶液吸收了CO 2,有0.4%的NaOH 转变成Na 2CO 3,用此NaOH 溶液测定HAc 的含量时,会对结果产生多大的影响? 答:偏高。

1()0.4%2100%0.2%1()(100%0.4%)

2N aO H N aO H C V C V ??

?=-?

6、与大气平衡的纯水的pH 值,等于、大于或小于7.0?

答:小于7.0,因为与大气平衡的水中溶有酸性氧化物CO 2,使pH 降低。

7、有人试图用酸碱滴定法来测定NaAc 的含量,先加入一定量过量标准HCl 溶液,然后用NaOH 标准溶液返滴定过量的HCl 。上述操作是否正确?试述其理由。

答:上述操作不正确。因为NaOH 返滴定过量的HCl 时,NaAc 的中和产物HAc 也能与NaOH 作用。(CK Ac-=C10-9.26<10-8)

8、用HCl 中和Na 2CO 3溶液至pH=10.50和pH=6.00时,溶液中各有哪些组分?其中主要组分是什么?当中和至pH<4.0时,主要组分是什么?

答:pH=10.50时 有CO 3 2-、HCO 3 -, 主要组分为CO 3

2-

pH=6.00时 有HCO 3 –

和H 2CO 3 , 主要组分HCO 3 -

pH<4.0时 主要组分H 2CO 3

9、增加电解质的浓度,会使酸碱指示剂2()H In H In H In --+

-

→+的理论变色点的pH 变

大或是变小? 答:

20

a

In H H In a K a a -+

-

=

2220

[]

lg

lg

[]

In In a a HIn HIn a In pH pK pK a HIn γγ--

-

-

-

-

=+=+

理论变色点时2[][]In H In --=

20

02

2

0.52

0.51

In

a a HIn

pH pK lg

pK I I γγ-

∴=+=-?+?(2

lg 0.5i Z

I γ=-?)

=00.5(41)a pK I -- =0

1.5a pK I - 理论变色点的pH 值变小。

10、下列溶液以NaOH 溶液或HCl 溶液滴定时,在滴定曲线上出现几个突跃 1)H 2SO 4+H 3PO 4 K 2SO 4的K a1>103 K a2=1.0×10-2 H 3PO 4 K a1=7.6×10-3

K a2=6.3×10-8 K a3=4.4×10-13 2个突跃 2)HCl+H 3BO 3(K a =5.8×10-10) 1个突跃

3)HF+HAC (K HF =6.6×10-4 K HAc =1.8×10-5) 1个突跃

4)NaOH+Na 3PO 4(K b1’=10-1.64 K b2’=10-6.80 K b3’=10-11.88) 2个突跃 5)Na 2CO 3+Na 2HPO 4 (Na 2CO 3 K b1’=10-3.75 K b2’=10-7.62) 1个突跃 6)Na 2HPO 4+NaH 2PO 4 1个突跃

11、有一碱液,可能为NaOH 、Na 2CO 3或NaHCO 3,或者其中两者的混合物。今用HCl 溶液滴定,以酚酞为指示剂时,消耗HCl 体积为V 1,继续加入甲基橙指示剂,再用HCl 溶液滴定,又消耗HCl 体积为V 2。在下列情况时,溶液各由哪些物质组成。 a. V 1 >V 2>0 (NaOH+Na 2CO 3) b. V 2 >V 1>0 (Na 2CO 3+NaHCO 3) c. V 1 =V 2 (Na 2CO 3) d. V 1 =0 V 2>0 (NaHCO 3)

e. V 1 >0 V 2=0 (NaOH )

12、设计测定下列混合物中各组分含量的方法,并简述其理由。

a. HCl+H 3BO 3

答:因为的H 3BO 3的K a C<10-8,所以可以甲基红为指示剂,用NaOH 标液滴定HCl 。终点后向溶液中加入甘露醇。由于甘露醇可与H 3BO 3作用生成K a 值为106左右的较强酸,所以可用酚酞为指示剂用NaOH 标液准确滴定,间接测得H 3BO 3的含量。

b. H 2SO 4+H 3PO 4

答:以酚酞为指示剂,用NaOH 标液滴定,使H 2SO 4→Na 2SO 4,H 3PO 4→HPO 42-。由于H 3PO 4 的K a3很小,所以不能直接用NaOH 滴定,但可加入CaCl 2使HPO 42-→Ca 3(PO 4)2↓,而释放

出H +

,用NaOH 继续滴定至酚酞变红,由后一次滴定消耗NaOH 的体积计算出H 3PO 4的含量。从第一次滴定测出的含量中减去H 3PO 4的量,即得H 2SO 4的含量。

c. HCl+NH 4Cl 答:以甲基红为指示剂,用NaOH 标液滴定,测出HCl 的含量后,再加入中性甲醛,使NH 4+转化为酸性较强的(CH 2)6N 4H +

(K a ≈10-6

)。然后,以酚酞为指示剂,用NaOH 标液滴定测NH 4Cl 的含量。

d. Na 3PO 4+ Na 2HPO 4

答:以酚酞为指示剂,用HCl 标液滴至酚酞褪色,测Na 3PO 4的含量,再加入甲基橙为指示剂,用HCl 标液滴至甲基橙显橙色测得Na 3PO 4与Na 2HPO 4的含量,从其中减去Na 3PO 4的量,即可得Na 2HPO 4的含量。 e. Na 3PO 4+ NaOH

答:以酚酞为指示剂,用HCl 标液滴定至酚酞褪色这时H 3PO 4→HPO 42- ,NaOH →NaCl 可计算出二者含量,再加入指示剂甲基橙,用HCl 标液滴定至甲基橙显橙色,这时HPO 42-→H 2PO 4-,据此可计算出Na 3PO 4的含量,从含量中减去Na 3PO 4的量即可得NaOH 的含量。 f. NaHSO 4+ NaH 2PO 4

24

2241

10001%100%N aO H N aH PO C V N aH PO W

?

?=

? 4

1241

()1000

1%100%N aOH N aH SO C V V N aH SO W

-?

?=

?

NaHSO 4+ NaH 2PO 4 酚酞 NaOH V 1

酚酞变红Na 2SO 4+ Na 2HPO 4

加CaCl 2

酚酞褪色HCl + Ca 3(PO 4)2↓

NaOH V 2

酚酞变红NaCl+ H 2O

第三章 络合滴定法

思考题

1、根据金属离子形成络合物的性质,说明下列络合物中哪些是有色的?哪些是无色的? Cu 2+-乙二胺 有色 3d 94s 0有不成对的d 电子

Zn 2+-乙二胺 无色 3d 104s 0

无不成对的d 电子 TiOY 2- 无色 3d 0

4s 0

无不成对的d 电子 TiY - 有色 3d 14s 0有不成对的d 电子

FeY 2- 有色 3d 54s 0有不成对的d 电子 FeY - 有色 3d 54s 0有不成对的d 电子

2、H 2O 2能与TiOY 形成三元络合物TiO(H 2O 2)Y ,试问它使TiOY 的条件稳定常数加大了还是减少了?为什么?

答:增大了。由于形成了TiO(H 2O 2)Y ,使溶液中的[TiOY]降低使平衡向生成TiOY 的方向移动,相当于生成物TiOY 有一个副反应αTiOY>1 lgK

TiOY =lgK TiOY -lg αY -lg αTiOY +lg αTiOY (H 2O 2)

3、Hg 2+既能与EDTA 生成HgY 2-,还能与NH 3 、OH –继续生成Hg(NH 3)Y 2-和Hg(OH)Y 3-。 若在pH=10的氨性溶液中,用EDTA 滴定Hg 2+,增大缓冲剂的总浓度(即增大C NH4++NH3)此时lgK ,HgY 值是增大还是减少?滴定的突跃范围是增大还是减少?试简述其原因。 答:因为l gK’HgY 2-= lgKHgY 2--lg αHg -lg αY+lg αHgY 2-

又因为αHgY 2-=αHgY 2-(NH 3)+ αHgY 2-

(OH) -1增大缓冲剂的总浓度时,[NH 3]增大,[OH-]不变,即HgY 2-(NH 3)增大,αHgY 2- (OH)不变,αHgY 2-增大,lgK ,HgY 2-增大,突跃范围增大。

4、高价金属离子一般较低价金属离子的EDTA 络合物更为稳定。但对于Ti(Ⅳ)和Ti(Ⅲ)来说,K Ti(III)Y >K Ti(IV)Y ,试简要说明其理由。

答:因Ti(IV)是以TiO 2+的形式与EDTA 络合的,这样使其与EDTA 生成的络合物的结构中的五元环的数量少于Ti(III)的EDTA 络合物中的,因而后者的稳性高,即K Ti(III)Y >K Ti(IV)Y

5、10-2mol ·L -1的Zn 2+约在PH ≈6.4开始沉淀,若有以下两种情况: (1)在pH4~5时,加入等物质的量的EDTA 后再调至pH ≈10

(2)在pH ≈10的氨性缓冲溶液中,用EDTA 滴定Zn 2+至终点。 当两者体积相同时,试问哪种情况的l gK’ZnY 大,为什么? 答:(1)情况的lgK ZnY 大。因为在情况(2)里Zn 2+多了一个副反应,即由于Zn 2+与NH 3生成络合物而产生了络合效应,从而使l gK’ZnY 值减小。

6、在pH ≈10的氨性缓冲液中,用0.02mol ·L -1EDTA 滴定0.02mol ·L -1Cu 2+和0.02mol ·L -1Mg 2+的混合溶液,以铜离子选择电极指示终点。实验结果表明,若终点时游离氨的浓度控制在10-3mol ·L -1左右时,出现两个电位突跃;若终点时游离氨的浓度在0.2mol ·L -1只有一个电位突跃。试简要说明其原因。

答:因为在此体系中只有Cu 2+能与NH 3形成络合物,所以l gK’CuY 受络合效应的影响,而 α

Cu(NH3)与

NH 3浓度有关,NH 3 浓度大,αCu(NH3)增大,则lgK ’CuY 减小,

当[NH 3]ep =10-3mol ·L -1

时,由于

7

`10`C u C uY M g M gY

C K C K >(lg α

Y(H)=0.45 lg α

Cu(NH3)=2.46 lgK MgY =8.70 lgK CuY =18.80)

l gK’CuY C Cu >6 l gK’MgY C Mg >6所以可形成两个突跃。 当[NH 3]ep =0.2 mol ·L -1时,lg α

Cu(NH3)=11.03 l gK’CuY =7.32

`10`M g M gY M g M gY

C K C K ≈但

lgC Mg K’MgY>6 lgC Cu K’CuY≈6,所以Mg2+、Cu2+被一次滴定,只能形成一个突跃。

7、Ca2+与PAN不显色,但pH10~12时,加入适量的CuY,却可用PAN作滴定Ca2+的指示剂。简述其原理。

答:当加入的CuY与PAN 及Ca2+溶液混合时,发生如下置换反应:

CuY+ PAN+ Ca2+=CaY+Cu-PAN

CuY是红色,PAN是黄色,Cu-PAN则为红色,因此反应后的溶液呈红色。滴入EDTA时,先与Ca2+反应,当Ca2+定量反应后,过量的EDTA即从Cu-PAN中夺出Cu2+,使PAN游离出来:

Cu-PAN+Y= CuY+PAN

溶液由红色变为黄绿色,指示终点到达。因滴定前加入的CuY与最后生成的CuY量相等,故加入的CuY并不影响滴定结果。

8、KB指示剂为酸性铬蓝K与萘酚绿B混合而成的指示剂,其中萘酚绿B起什么作用?答:萘酚绿B在滴定过程中不发生颜色变化,只起衬托终点颜色的作用。

9、用NaOH标准溶液滴定FeCl3溶液中的游离HCl时,Fe3+将引起怎样的干扰?加入下列哪一种化合物可消除其干扰?

EDTA,Ca-EDTA,柠檬酸三钠,三乙醇胺

答:Fe3+由于发生水解而消耗OH-,使测定结果偏高,甚至析出沉淀使滴定无法进行。加入Ca-EDTA可消除Fe3+的干扰。因其它三种掩蔽剂是酸或是碱,都会对酸碱滴定产生干扰。

10、用EDTA滴定Ca2+、Mg2+时,可用三乙醇胺、KCN掩蔽Fe3+,但抗坏血酸或盐酸羟胺则不能掩蔽Fe3+,而在pH≈1左右滴定Bi3+时,恰恰相反,抗坏血酸或盐酸羟胺可掩蔽Fe3+,而三乙醇胺、KCN则不能掩蔽Fe3+,且KCN严禁在pH<6的溶液中使用。试说明原因。答:因为KCN、三乙醇胺掩蔽Fe3+的机理是,通过使Fe3+与其生成络合物,而降低了[Fe3+],从而消除了Fe3+的干扰,但它们与Fe3+的络合物只能在碱介质中稳定存在,特别是KCN在pH<6时能产生剧毒气体HCN,故只能在EDTA滴定Ca2+、Mg2+时的碱介质中可用来掩蔽Fe3+。抗坏血酸,盐酸羟胺掩蔽Fe3+的机理是通过将Fe3+还原成Fe2+,而Fe2+与EDTA在pH ≈1左右因为受酸效应的影响不能形成络合物,从而消除了Fe3+的干扰,而在滴定Ca2+、Mg2+的碱性介质中,Fe2+也能与EDTA生成络合物,另外,此时Fe2+水解生成沉淀也对测定有影响,所以此时不能用三乙醇胺、KCN来掩蔽Fe3+以消除干扰。

11、由附表13可知,K’Fe(III)Y在pH较大时,仍具有较大的数值,若C Fe(III)=10-2mol.L-1,在pH=6.0时,K’Fe(III)Y=14.6,完全可以准确滴定,但实际上并不在此条件下进行,为什么?答:因为在pH=3时,Fe3+已经开始水解生成Fe(OH)3沉淀,当将pH上调到6的过程Fe3+已沉淀,而使滴定无法进行。

12、在pH=5~6时,以二甲酚橙为指示剂,用EDTA测定黄铜(锌铜合金)中锌的含量,现有以下几种方法标定EDTA溶液的浓度:

(1)以氧化锌作基准物质,在pH=10.0的氨性缓冲溶液中,以铬黑T作指示剂,标定EDTA 溶液;

(2)以碳酸钙作基准物质,在pH=12.0时,以KB指示剂指示终点, 标定EDTA溶液;(3)以ZnO作基准物质,在pH=6.0时,以二甲酚橙作指示剂,标定EDTA溶液。

试问,用上述哪一种方法标定EDTA溶液的浓度最合适?试简要说明其理由。

答:用(3)中方法标定EDTA 溶液的浓度最合适。因(1)中使用的基准物质与被测物为同一种物质;(2)中测定时的酸度与测定样品时的酸度一致;(3)中测定使用的指示剂与测定样品时使用的指示剂相同,这样可以使许多测定误差如指示剂变色点与化学计量点不一致引起的误差、酸度对l gK’ZnY 的影响等均可相互抵消。因此, 用(3)中方法标定浓度最合适。

13、配制试样溶液所用的蒸馏水中含有少量的Ca 2+,在pH=5.5测定Zn 2+

和在pH=10.0氨性缓冲溶液中测定Zn 2+,所消耗EDTA 溶液的体积是否相同?在哪种情况下产生的误差大? 答:消耗EDTA 的体积不相同。在pH=10.0的氨性缓冲溶液中测定Zn 2+

时,产生的误差大。

因为此时l gK’CaY 较大,Ca 2+也与EDTA 能生成稳定的络合物,所以Ca 2+

一同被滴定,产生较大的误差。而在pH=5.5时测定,由于有较大的酸效应,l gK’CaY 小,故Ca 2+与EDTA 生成的络合物不稳定,所以Ca 2+

被滴定的程度低,故产生误差小。

14、试拟定一个测定工业产品Na 2CaY 中Ca 和EDTA 含量的络合滴定方案。 (略)

15、以HCl 溶解水泥样品后,制成一定量样品溶液。试拟定一个以EDTA 测定此样品溶液中Fe 3+

、AI 3+

、Ca 2+

、Mg 2+含量的滴定方案。 (略)

第四章 氧化还原滴定法

思考题

1、解释下列现象:

a 、将氯水慢慢加入到含有Br -和I -的酸性溶液中,以CCl 4萃取,CCl 4层变为紫色。 因为22

//I I Br

Br ??-

-

ΘΘ<,所以I -首先与氯水反应生成I 2,其被萃取进CCl 4层显紫色。

b 、22

//(0.534)

(0.159)I I Cu Cu V V ??-++

Θ

Θ

>但Cu 2+

却能将I -

氧化为I 2。

因为

Cu ++I - =CuI 沉淀,使2'/C u

C u ?+

+

Θ升高,故Cu 2+能将I -氧化为I 2。

c 、pH=8.0时,I 2滴定AsO 33-生成AsO 43-,而当酸度为1mol·L -1时,I -却被AsO 43-氧化为I 2。

因为'

(V)/(III)As As ?Θ与[H +]有关,而2

'/I I

?-Θ基本不受[H +]影响。当[H +]降至10-8.0 mol·L -1时, 2'

'

(V )/(III)/As As I

I ??-ΘΘ<,所以I 2 能将AsO 33-氧化成AsO 43-;当[H +]=1mol· L -1时,2'

'

(V )/(III)/As As I

I

??-ΘΘ>,所以AsO 43- 能将I -氧化成I 2。

d 、F

e 2+的存在加速KMnO 4 氧化Cl -的反应。

由于产生了诱导效应。即Fe 2+

与KMnO 4的反应诱导加速了Cl -

与KMnO 4 的反应。

e 、以KMnO 4滴定C 2O 4 2- 时,滴入KMnO 4后红色消失速度由慢到快。

自催化反应

f 、于K 2Cr 2O 7标准溶液中,加入过量KI ,以淀粉为指示剂,用Na 2S 2O 3溶液滴定至终点时,溶液由蓝变为绿。

14H ++ Cr 2O 72-+6 I -=3 I 2+2 Cr 3++7H 2O

2 S 2O 32-+ I 2=2 I -+S 4O 6

2-

因为在终点时Na 2S 2O 3将蓝色的I 2-淀粉中的I 2还原成无色的I -,使I 2-淀粉的蓝色消失,

显出Cr 3+

的绿色。

g 、以纯铜标定Na 2S 2O 3溶液时,滴定到达终点后(蓝色消失)又返回到蓝色。

放置后出现蓝色,是因为空气中的O 2将I 2氧化成I -

;若立即出现蓝色,则是所加KI 的量不够。

2、根据标准电位数据,判断下列各论述是否正确。 a 、在卤素离子中,除F -外均能被Fe 3+氧化。 (错) b 、在卤素离子中,只有I -能被Fe 3+

氧化。 (对)

c 、金属锌可以将Ti(Ⅳ)还原至Ti(III),金属银却不能。 (对)

d 、在酸性介质中,将金属铜置于AgNO 3溶液里,可以将Ag +

全部还原为金属银。 (对) e 、间接碘量法测定铜时,Fe 3+和AsO 43-都能氧化I -析出I 2,因而干扰铜的测定。 (对)

3、增加溶液的离子强度,Fe 3+/ Fe 2+电对的条件电位是升高还是降低?加入PO 43-、F -或1,10-二氮菲后,情况如何?

答:增加溶液的离子强度,3Fe γ+比2Fe

γ+降低的幅度大,所以

3323232'

//0.059lg Fe

Fe Fe

Fe Fe Fe Fe γαγ?

?+

+

+

++

+

+

ΘΘ=+降低。加入PO 43-后,由于HPO 42-能与Fe 3+形成络合

物,因此使Fe 3+

有了副反应,所以3323232'//0.059lg

Fe

Fe Fe

Fe Fe Fe Fe γαγ??+

+

+

++++ΘΘ=+降低,加入F -

的情

况与PO 43-的类似,由于形成FeF 63-,使32'/Fe

Fe

?+

+

Θ降低。但加入1,10-二氮菲后,由于其与Fe 3+

生成的络合物的稳定性高于Fe 3+的,使得23Fe

Fe

αα

+

+

>,所以32'/Fe

Fe ?+

+

Θ升高。

4、已知在1mol ·L -1H 2SO 4介质中,32'/0.68Fe

Fe

V

?+

+

Θ=,1,10-二氮菲与Fe 3+和 Fe 2+均能形成

络合物,加入1,10-二氮菲后,体系的条件电位变为1.06V 。试问 Fe 3+和 Fe 2+ 与1,10-二氮

菲形成的络合物中,哪一种更稳定? 答:由于加入1,10- 二氮菲后,32'/Fe

Fe

?+

+

Θ升高,说明 1,10-二氮菲的加入对于[Fe 2+]的影响程

度大于[Fe 3+],这说明Fe 2+与1,10-二氮菲形成的络合物更稳定。

5、已知在酸性介质中,24'

/ 1.45M nO M n

V

?-

+

Θ=,MnO 4- 被还原至一半时,体系的电位(半还原

电位)为多少?试推出对称电对的半还原电位与它的条件电位间的关系。 解: MnO 4-被还原至一半时,24M nO

M n C C -

+=

-

4

22442+

M nO ''

M nO /M n M nO /M n M n C 0.059lg

C

?

??-

+

-+

ΘΘ=

+=半还原电位

对于对称电对O-R ,其半还原电位为(C O =C R ) ''O O /R

O

/R

R

C 0.059lg

n

C ?

??ΘΘ=+=半还原电位

6、试证明在氧化还原反应中,有H +

参加反应或者有不对称电对参加反应时,平衡常数计算公式 (4-2)及(4-2a )都是适用的。

证明:例如 14H ++ Cr 2O 72-+6Fe 2+=6Fe 3++2 Cr 3+

+7H 2O 当反应达到平衡时:①

32323Fe

Fe

Fe

Fe

2C r

227

32232

7

3227

233227

32332327

Fe 2Fe 14

H +

14

H +

C r O 2/C r O

/C r

C r

C r O 2C r O /C r

/C r

6

C r O /C r

/6

0.0590.059lg

lg

60.0590.059lg

lg

6

lg

0.0596()

Fe

Fe

Fe Fe Fe Fe α

ααα

αα

α

?

α

?

?αα

α

?

α

+

+

+

+

+

-

+

+

-+

+

-

-

+

+++

-+

+++

+

ΘΘ

ΘΘ

ΘΘ

+

=+

-=

-

-=

227

14

H +

C r O 0

lg K

α-

=

推广成一般情况,12)

lg 0.059

(K n ??ΘΘ=-

232

7

27232332332

7

222

7

2

6

2

'

'

//6

3223''//0.0590.059lg

lg

6

6()

lg

lg '

0.059

C r Fe C r Fe C r O

Fe Fe C r O

C r

Fe Fe C r O

Fe Fe

C r O C r

C C C C

C C

K C

C ????-++

+

-+

+++

+

-

+

ΘΘ++-+

ΘΘ-=≠+=

+

即有H +参加反应时,4-2a 不适用。

7、碘量法中的主要误差来源有哪些?配制、标定和保存2I 及322O S Na 标准溶液时,应注意哪些事项?

答:碘量法中的主要误差来源有二,一是2I 的挥发,二是-I 被空气中的2O 氧化。 配制2I 标准溶液时,应用间接法,称取近似于理论量的碘,加入过量KI ,加少量的水研磨溶解后,稀释至所需体积(加KI 的目的是①增加2I 的溶解性;②使32I I -

→,减少碘的挥发),贮存于棕色瓶内,于暗处保存。(2I 与橡皮等有机物接触后反应,遇光遇热浓度将发生变化。)标定2I 的浓度时,可用已知准确浓度的322O S Na 标准溶液,也可用32O As 作基

准物。(32O As 难溶于水,但可溶于碱32332623As O O H

AsO H O -

-

+=+)

-

332O As +O H I 22+= +

-

-++H I

O As 22342 (中性或弱碱性介质)

配制322O S Na 标准溶液时,应用间接法配。称取近似于理论量的322O S Na ,溶于新煮沸并冷却了的蒸馏水中(煮沸除2CO 和杀菌),再加入少量23N a C O 使溶液呈弱碱性,以抑制细菌再生长。322O S Na 溶液不稳定,使用一段时间后应重新进行标定,如出现浑浊或析出硫,应过滤后再标定,或另配。标定时用基准物722O Cr K 或3KIO 。标定反应条件①酸度0.2~0.4mol ·L -1;②722O Cr K 与KI 作用时应在碘量瓶中进行,要在暗处放置一定时间,待反应完全后,再进行滴定,3KIO 与KI 作用快,宜及时滴定;③使用的KI 中不应含3

KIO

或2I ,若KI 溶液显黄色或溶液酸化后淀粉指示剂显蓝色,则应事先用322O S Na 溶液滴定至无色后再使用;④滴定至终点后,经5分钟以上,溶液又出现蓝色,是由于空气氧化I -所致,不影响分析结果。若终点后,很快又转变为蓝色,则表示反应未完全(KI 与722O Cr K 的反应)应另取溶液重新标定。

8、略

9、用KMnO 4为预氧化剂,Fe 2+为滴定剂,试简述测定+

3Cr

和+

2VO

混合液中+

3Cr

、+

2VO

的方法原理。

答:平行取二份试液,一份在酸性介质(H 2SO 4-H 3PO 4)滴加KMnO 4溶液至浓度呈稳定的红色,加入尿素,滴加2

NaNO

使MnO 4-的紫色褪去,此时-

+

→32VO VO 而+

3Cr

基本上不

被氧化(速度慢),以二苯胺磺酸钠为指示剂,用+

2Fe 标液滴至紫色褪去,根据消耗+

2Fe 的

量计算+

2VO

的量。

第二份溶液,调节试液的pH 值使其呈碱性,滴加4KM nO 溶液至溶液呈稳定的红色,这时

-

+

→24

3CrO

Cr

,-

+

→32VO VO

,加入4342PO H SO H -使溶液显酸性,加入尿素,滴

加 2N a N O 使4M nO -

的紫红色褪去,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用+

2Fe 标液滴定至紫色

褪去,根据消耗+

2Fe 的量计算+

2VO

和+

3Cr

的含量,根据()12V V -、 2F e C +

计算3Cr +

含量。

10、怎样分别滴定混合液中的3Cr +及3Fe +? 答:试液中加2

SnCl

将+3Fe 还原成+2Fe ,过量的2

SnCl

加HgCl 2除去,然后加

4342PO H SO H -,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用722O Cr K 标液滴定至紫色,根据消耗722O Cr K 标液的量可计算+

3Fe

的含量。

另取一份试液,以+Ag 为催化剂,用()8224

O S NH 将3Cr +氧化成-272O Cr ,加热煮沸溶液

除去过量的()8224

O S NH

,加入434

2PO H SO H -,加入过量的+

2Fe

标液,使-272O Cr 被

还原为3Cr +,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用722O Cr K 标液滴定至紫色,根据加入+2Fe 标液的量与消耗722O Cr K 标液的量的差值计算3Cr +的含量。

11、用碘量法滴定含+3Fe 的22O H 试液,应注意哪些问题。

答:由于+3Fe 也能将-I 氧化成2I ,使测定结果偏高而干扰22O H 的测定,因此,测定时,在加入过量的KI 与22O H 反应之前,应先加入F NH 4将+3Fe 络合,以降低+3Fe /+2Fe 电对的电位,使其不能将-I 氧化为2I ,而消除+3Fe 对22O H 测定干扰。 12、()

(

)

催化以+

Ag O S NH

822

4或4KM nO 等为预氧化剂,+

2Fe

或22N aA sO N aN O -

、等为

滴定剂,试简述滴定混合液中+

2Mn

、+

3Cr

、+

2VO

的方法原理。

答:① ()

428

224

3227

23

N H S O

Ag M n

K M nO C r

C r O VO

VO ++

+-

+

-

????→ 以+

2Fe

标液滴定,测+

2Mn

、+

3Cr

、+

2VO

含量

② 4

223323

K M nO

M n

M n

C r

C r VO

VO +

+

+++

-

????→冷酸介质

以+

2Fe

标液滴定,测+

2VO

含量

③ 2-

2-

4

222

34723

3

K M nO

M n O H M n

M n

C r C rO C rO VO

VO VO +

+

++

-

-

????→???→碱性介质

酸化

() 以+

2Fe 标液滴定,测+

3Cr

、+

2VO

含量

+

2Mn

量=①—③ +

3Cr

量=③—②

13、略

14、略

第五章 重量分析法和沉淀滴定法

思考题

1、解释下列现象:

a. 2CaF 在pH=3的溶液中的溶解度较在pH=5的溶液中的溶解度大。

答:由于HF 的pKa=3.18,所以pH=3时,溶液中的[F -]的浓度小于pH=5时溶液中[F -]的浓度,因此pH=3时2CaF 的溶解度大于pH=5时的溶解度, 即()22

3

sp C aF F H S K α= pH 越小

()F H α越大,pH 越大()F H α越小。

b. 24Ag CrO 在0.0010mol ·L -13AgNO 溶液中的溶解度较在0.0010mol ·L -142CrO K 溶液中的溶解度小;

答:在0.0010mol ·L -1

3AgNO 溶液中时24126-1

2

2

2.010

2.010m ol L []

0.0010

sp K C rO K S Ag --+

?=

=

=??,在

0.0010mol ·L -1

42CrO K 溶液中时2412

54 2.010

4.510[]

0.0010

sp K C rO K S C rO --?=

=

=? mol ·L

-1

c. 4BaSO 可用水洗涤而AgCl 要用稀3HNO 洗涤。

答:因为4BaSO 是晶型沉淀,AgCl 是接近胶体的凝乳状沉淀,为了防止洗涤沉淀时发生胶溶现象,所以要使用酸强电解介质的洗液如稀3HNO 溶液洗涤。 d. 4BaSO 沉淀要陈化而AgCl 或32O Fe .nH 2O 沉淀不要陈化。

答:因为4BaSO 为晶形沉淀,陈化时小晶粒逐渐转化为大晶粒,且可使不完整的晶粒转化为完整的晶粒,使沉淀纯净、粒大、好洗。而AgCl 和32O Fe .nH 2O 为无定形沉淀,陈化之

后,将逐渐失去水分而聚集得更为紧密,使已被吸附的杂质更难以洗去。因此对于无定形沉淀不应陈化,而应趁热过滤。

e. AgCl 和4BaSO 的sp K 值差不多,但是可以控制条件得到4BaSO 晶体沉淀,而AgCl 智能得到无定形沉淀;

答:4BaSO 和AgCl 的溶度积很接近,但开始发生均相成核作用时所需要的临界s C Q /不同,前者为1000,后者仅为5.5。因此,在通常情况下,AgCl 的均相成核作用比较显著,故生成的是晶核数目多而颗粒小的凝乳状沉淀,4BaSO 则相反,生成的是晶体沉淀。 f. ZnS 在HgS 沉淀表面上而不在4BaSO 沉淀表面上继沉淀。

答:由于HgS 沉淀表面上吸附了溶液中过量的构晶离子S 2-或HS -

,使沉淀表面ZnS 的相对过饱和度显著增大,大大超过了ZnS 的K sp ,因此ZnS 就会在HgS 沉淀表面上后沉淀。而

4BaSO 为晶形沉淀,在沉淀表面上吸附的是-

24SO 或+2Ba ,而不是-

2S ,因而ZnS 不在

4BaSO 表面上后沉淀。

2、某人计算3)(OH M 沉淀在水中的溶解度时,不分析情况,即用公式K sp =[M 3+][OH -]3

算。已知K sp =1×10-32,求得溶解度为19104.4--??L mol 。试问这种计算方法有无错误?为什么?

答:这种计算是根据333()3s

s

M O H M O H +-

=+

[M 3+][OH -]3=27S 4=K sp

32

4

11027

S -?=

=19104.4--??L mol

这时只考虑了沉淀在水中的离解,而没有考虑下面的因素1)由于溶解度很小,这样由沉淀离解产生的OH -的浓度也很小,它与水离解产生的OH -浓度相比可以忽略不计,所以计算时[OH -]应为1

7

10

--?L mol 。2)氢氧化物沉淀大多数易形成羟基络合物,特别是3价金属

离子易形成多核羟基络合物,这些因素将影响到沉淀的溶解度,故上述计算是有错误的。

3、用过量42SO H 沉淀+

2Ba

时,+K 、+

Na 均能引起共沉淀,问何者共沉淀严重?此时沉

淀组成可能是什么?已知离子半径+

K r =133pm ,+

Na r =95pm ,+

2Ba r =135pm 。

答:+K 共沉淀严重,因其半径与+

2Ba 接近,故-

24SO 优先吸附+K ,此时沉淀组成可能是

4BaSO +42SO K 。

4、某溶液中含-24SO 、+3Fe 、+

2Mg

三种离子,今需分别测定其中的+

2Mg

和-24SO ,而使

+

3Fe

以3)(OH Fe 形式沉淀分离除去。问测定+

2Mg 和-24SO 时,应分别在什么条件下进行

为好? 答:测定+

2Mg

时,应在微酸性溶液中将+3Fe 以3)(OH Fe 的沉淀形式分离除去,因为在此

酸度下沉淀+3Fe 可以减少+

2Mg 的共沉淀,若在碱介质中沉淀,由于+

2Mg

与OH -能生成

溶解度小的2)(OH Mg 极易产生沉淀,使测定+

2Mg 的结果偏低。测定-24SO 时,应用过量

的碱来沉淀+3Fe ,因为在碱介质中可以避免由于生成离解度小的4M gSO 而使-24SO 产生共沉淀的现象。

5、将0.51-?L mol 4BaSO 和0.11-?L mol 42SO Na 溶液混合时,因浓度较高,需加入动物胶凝聚,使其沉淀完全。动物胶是合氨基酸的高分子化合物(pK a1=2, pK a2=9)其凝聚作用应在什么酸度条件下进行为好?

答:由于+2Ba 浓度是过量的,所以沉淀表面上吸附了大量的+2Ba 而带上的正电荷,而动物胶是含有氨基酸的高分子化合物,它的羧基可以电离出H +,而使整个分子带上负电荷,溶液的酸度越低,则其越易电离H +,根据它的酸性电离常数可知,在pH>9时,其主要以负离子形式存在,由于正、负胶粒相互凝聚作用,可促进沉淀完全。故动物胶的凝聚作用在pH>9时进行为好。 6、+

2Ni

与丁二酮肟(DMG )在一定条件下形成丁二酮肟镍2)(DMG Ni 沉淀,然后可以采

用两种方法测定:一是将沉淀洗涤烘干,以2)(DMG Ni 形式称重,二是将沉淀再灼烧成MO 的形式称重。采用哪一种方法较好?为什么?

答:第一种方法较好,因不需在高温灼烧恒重,简化了重量分析程序。另外,2)(DMG Ni 分子量大,可减小称量误差。

7、用银量法测定下列试样中的-

Cl 时,选用什么指示剂指示滴定终点比较合适? (1)2

CaCl

答:K 2CrO 4、铁铵矾及吸附指示剂均使用。 (2)2BaCl 答:因为↓=+-+

4

24

2BaCrO

CrO

Ba

(黄), 所以应选用铁铵矾或吸附指示剂。

(3)2FeCl

答:因为+2Fe 能还原+Ag ,故应先将+2Fe 氧化成+3Fe ,而+3Fe 易水解,因此不能采用在中性附近使用的K 2CrO 4和吸附指示剂。在此情况下,只能采用在酸性介质中使用的吸附指示剂。(此时[+3Fe ]太大,故不能用佛尔哈德法测) (4)43PO Na NaCl +

答:由于+Ag 在近中性溶液中能与-34PO 生成沉淀,故不能采用在中性介质中使用的吸附指

示剂或K 2CrO 4指示剂。在酸性溶液中以铁铵矾为指示剂或用在酸介质中使用的吸附指示剂,

但用铁铵矾作指示剂时,由于-34PO 与+3Fe 能形成无色络合物,这时需增加指示剂用量。

(5)Cl NH 4

答:采用在酸介质中使用的吸附指示剂或铁铵矾指示剂,为了防止形成+23)(NH Ag ,滴定只能在酸性或弱酸性介质进行,由于4

NH C +太大,故不宜用在中性介质中使用的K 2CrO 4作

指示剂。

(6)43PO Na NaCl +

答:K 2CrO 4、铁铵矾和吸附指示剂均可。 (7)NaCl NO Pb +23)( 答:因为↓=+-

+

4

24

2PbCrO

CrO

Pb

(黄) 222()P b O H P b O H +-

+=

↓(白)

所以只能选用在酸性介质中使用的吸附指示剂和铁铵矾作指示剂。

8、在下列各种情况下,分析结果是准确的,还是偏低或偏高?为什么? (1)pH ≈4 用莫尔法滴定-

Cl 答:因为+

-+H

CrO

24

= 4H C rO -

, 所以42CrO Ag 的溶解度此时增大,必须加入过量的

+

Ag 标液。这使得分析结果偏高。

(2)若试液中含有铵盐,在pH ≈10时,用莫尔法测-

Cl 答:因为32NH Ag

++

= +

23)(NH Ag , 所以此时AgCl 、4

2CrO

Ag 的溶解度增大,必须

加入过量的+

Ag 标液。这使得分析结果偏高。 (3)用法扬司法滴定-

Cl 时,用曙红作指示剂。

武大分析化学思考题答案

第一章定量分析概论 思考题 1、为了探讨某江河地段底泥中工业污染物的聚集情况,某单位于不同地段采集足够量的原始平均试样,混匀后,取部分试样送交分析部门。分析人员称取一定量试样,经处理后,用不同方法测定其中有害化学成分的含量。试问这样做对不对?为什么? 答:不对。应将原始试样全部送交分析部门,再由分析人员对原始试样采用四分法进行缩分,依据经验公式取样,再分解、测定等。 2、镍币中含有少量铜、银。欲测定其中铜、银的含量,有人将镍币的表层擦洁后,直接用稀HNO3溶解部分镍币制备试液。根据称量镍币在溶解前后的质量差,确定试样的质量。然后用不同的方法测定试液中铜、银的含量。试问这样做对不对?为什么? 答:不对。应将镍币全部溶解,因为镍币中铜银分布不一定均匀,这样做取样无代表性。 3、怎样溶解下列试样:锡青铜、高钨钢、纯铝、镍币、玻璃 答:锡青铜:HNO3 ;高钨钢:H3PO4;纯铝:HCl;镍币:HNO3 ;玻璃:HF。 4、下列试样宜采用什么熔剂和坩埚进行熔融:铬铁矿、金红石、锡石、陶瓷 答:铬铁矿:Na2O2熔剂,铁、银、刚玉坩埚 金红石:酸性熔剂,石英或铂坩埚 锡石:酸性熔剂,石英或铂坩埚 陶瓷:碱性熔剂,铁、银、刚玉坩埚 5、欲测定锌合金中Fe、Ni、Mg的含量,应采用什么溶剂溶解试样? 答:用NaOH溶解试样,Fe,Ni,Mg形成氢氧化物沉淀,与Zn基体分离。 6、欲测定硅酸盐中SiO2的含量;硅酸盐中Fe,Al,Ca,Mg,Ti的含量。应分别选择什么方法分解试样? 答:测硅酸盐中SiO2的含量时采用碱熔法,用KOH熔融,是硅酸盐中的硅转化为可溶性的K2SiO3,再用容量法测定:测定硅酸盐中Fe,Al,Ca,Mg,Ti的含量时,用HF酸溶解试样,使Si以SiF4的形式溢出,再测试液中Fe,Al,Ca,Mg,Ti的含量。 7、分解物及试样和有机试样的主要区别有哪些? 答:分解无机试样和有机试样的主要区别在于:无机试样的分解时将待测物转化为离子,而有机试样的分解主要是破坏有机物,将其中的卤素,硫,磷及金属元素等元素转化为离子。 8、误差的正确定义是(选择一个正确答案)(C) a、某一测量使与其算术平均值之差 b、含有误差之值与真值之差 c、测量值与其真值之差 d、错误值与其真值之差

武汉大学分析化学(第五版)下册答案

仪器分析部分作业题参考答案 第一章 绪论 1-2 1、主要区别:(1)化学分析是利用物质的化学性质进行分析;仪器分析是利用物质的物理或物理化学性质进行分析;(2)化学分析不需要特殊的仪器设备;仪器分析需要特殊的仪器设备;(3)化学分析只能用于组分的定量或定性分析;仪器分析还能用于组分的结构分析;(3)化学分析灵敏度低、选择性差,但测量准确度高,适合于常量组分分析;仪器分析灵敏度高、选择性好,但测量准确度稍差,适合于微量、痕量及超痕量组分的分析。 2、共同点:都是进行组分测量的手段,是分析化学的组成部分。 1-5 分析仪器与仪器分析的区别:分析仪器是实现仪器分析的一种技术设备,是一种装置;仪器分析是利用仪器设备进行组分分析的一种技术手段。 分析仪器与仪器分析的联系:仪器分析需要分析仪器才能达到量测的目的,分析仪器是仪器分析的工具。仪器分析与分析仪器的发展相互促进。 1-7 因为仪器分析直接测量的是物质的各种物理信号而不是其浓度或质量数,而信号与浓度或质量数之间只有在一定的范围内才某种确定的关系,且这种关系还受仪器、方法及样品基体等的影响。因此要进行组分的定量分析,并消除仪器、方法及样品基体等对测量的影响,必须首先建立特定测量条件下信号与浓度或质量数之间的关系,即进行定量分析校正。 第二章光谱分析法导论 2-1 光谱仪的一般组成包括:光源、单色器、样品引入系统、检测器、信号处理与输出装置。各部件的主要作用为: 光源:提供能量使待测组分产生吸收包括激发到高能态; 单色器:将复合光分解为单色光并采集特定波长的光入射样品或检测器;样品引入系统:将样品以合适的方式引入光路中并可以充当样品容器的作用;检测器:将光信号转化为可量化输出的信号 信号处理与输出装置:对信号进行放大、转化、数学处理、滤除噪音,然后以合适的方 式输出。 2-2: 单色器的组成包括:入射狭缝、透镜、单色元件、聚焦透镜、出射狭缝。各部件的主要作用为: 入射狭缝:采集来自光源或样品池的复合光;透镜:将入射狭缝采集的复合光分解为平行光;单色元件:将复合光色散为单色光(即将光按波长排列) 聚焦透镜:将单色元件色散后的具有相同波长的光在单色器的出口曲面上成像;出射狭缝:采集色散后具有特定波长的光入射样品或检测器 2-3 棱镜的分光原理是光的折射。由于不同波长的光在相同介质中有不同的折射率,据此能把不同波长的光分开。光栅的分光原理是光的衍射与干涉的总效果。不同波长的光通过光栅衍射后有不同的衍射角,据此把不同波长的光分开。 2-6

分析化学实验思考题

基础化学实验I (下) 基本知识问答 1指出下列情况中各会引起什么误差?如果是系统误差应采取什么方法避免? 答:(1)砝码被腐蚀:系统误差中的仪器误差,通过校正仪器消除。 (2) 在重量分析中被测组分沉淀不完全:系统误差中的方法误差,通过对比试验消除。 (3) 天平两臂不等长:系统误差中的仪器误差,通过校正仪器消除。 (4) 容量瓶和移液管不配套:系统误差中的仪器误差,通过校正仪器消除。 (5) 试剂中含有微量被测组分:系统误差中的试剂误差,通过做空白试验消除。 (6) 读取滴定管读数时最后一位数字估测不准:偶然误差。 (7) 某人对终点颜色的观察偏深或偏浅:系统误差中的主观误差,通过严格训练,提高操作水平。 (8) 天平的零点稍有变动:偶然误差。 (9) 移液管移液后管尖残留量稍有不同:偶然误差。 (10) 灼烧SiO2沉淀时温度不到1000C :系统误差中的方法误差,通过对比试验消除。2系统误差产生的原因有哪些,如何消除测定过程中的系统误差? 答:系统误差产生的原因有方法误差、试剂误差、仪器误差和主观误差。方法误差可 通过对比试验进行消除;试剂误差可通过空白试验进行消除;仪器误差可以通过校正仪器来消除;通过严格的训练,提高操作水平予以避免。 3准确度和精密度有何区别?如何理解二者的关系?怎样衡量准确度与精密度? 答:精密度表示分析结果的再现性,而准确度则表示分析结果的可靠性。精密度高不一 定准确度高,而准确度高,必然需要精密度也高。精密度是保证准确度的先决条件,精密度 低,说明测定结果不可靠,也就失去了衡量准确度的前提。准确度的高低用误差来衡量;精密度的高低用偏差来衡量。 4某分析天平的称量误差为土0.2mg,如果称取试样的质量为0.0500g,相对误差是多少?如果称量 1.000g时,相对误差又是多少?这些数值说明什么问题? 答:称取试样的质量为0.0500g,相对误差为: E 0.0002 100% 0.4% 0.0500 称取试样的质量为1.000g,相对误差为: E 0.0002 100% 0.02% 1.000 这些数值说明对同一仪器来说,所称质量越大,相对误差越小,准确度越高。 5滴定管的读数误差为土0.02mL ,如果滴定用去标准滴定溶液 2.50mL ,读数的相对误差是多少?如果滴定时用去25.00mL ,相对误差又是多少?相对误差的不同说明什么问题? 0.02 答:滴定用去标准滴定溶液2.50mL,相对误差为:E1 100% °8% 2.50 0.02 滴定用去标准滴定溶液25.00mL ,相对误差为:E2 亦亦100% °.08%这说明使用滴定管时,滴定所用体积越大,相对误差越小,准确度越高。 6 化验室常用的普通试剂和指示剂溶液通常采用何种浓度表示方式?如何配制? 答:普通试剂和指示剂溶液常采用质量浓度表示。有的指示剂用量较少,可以质量浓度的分倍数表示。由于它们对浓度的准确度要求不高,所以配制十分方便,称取一定量的物质,放入烧杯中以适量溶剂溶

《分析化学》思考题及答案.doc

第1章绪论 【思考题】 1、简述分析化学的任务? 2、分析化学怎么分类? 【参考答案】 1、答:(1)确定物质的化学组成——定性分析 (2) ---------------------------- 测量各组成的含量定量分析 (3)表征物质的化学结构、形态、能态——结构分析、形态分析、能态分析 (4)表征组成、含量、结构、形态、能态的动力学特征——动态分析 2、答:(1)根据分析的目的和任务分类:定性分析、定量分析、结构分析; (2)根据分析对象分类:无机分析、有机分析; (3)根据分析时依据物质性质分类:化学分析、仪器分析; (4)根据分析所需试样:常量分析、半微量分析、微量分析、超微量分析 (5)例行分析和仲裁分析 第2章常见离子的定性分析 【思考题】 1、为什么说要获得正确的分析结果,首先应该创造有利于反应产物生成的反应条件?反应条件主要有哪些? 2、什么叫选择性反应和专属反应?他们在实际应用中有何重要意义?在鉴定离了时,怎样避免共存离了的干扰? 3、什么叫空白试验和对照试验?它们在分析试验中有何重要意义? 4、分别用一种试剂,将下列每一组物质中的两种化合物分开: (1)PbSO4和BaSC>4 (2) Al(OH)3和Zn(OH)2(3) Bi (OH) 3和Cd (OH)2(4) PbS 和ZnS (5) CuS 和HgS (6) BaCrO4和SrCrO4 5、试用6种溶剂,将下六种固体从混合溶液中逐一溶解,每种溶剂只溶解一种物质,并说明溶解次序。BaCO4, AgCl、KNO3、SnS2、CuS、PbSO4 6、在系统分析中,鉴定NH4\ Fe2\ Fe3+时,为什么要取原试液直接鉴定?鉴定CC^-时为什

(完整版)分析化学实验思考题答案

分析化学实验思考题答案

实验二滴定分析基本操作练习 1.HCl和NaOH标准溶液能否用直接配制法配制?为什么? 由于NaOH固体易吸收空气中的CO2和水分,浓HCl的浓度不确定,固配制HCl和NaOH 标准溶液时不能用直接法。 2.配制酸碱标准溶液时,为什么用量筒量取HCl,用台秤称取NaOH(S)、而不用吸量管和分析天平? 因吸量管用于标准量取需不同体积的量器,分析天平是用于准确称取一定量的精密衡量仪器。而HCl的浓度不定, NaOH易吸收CO2和水分,所以只需要用量筒量取,用台秤称取NaOH即可。 3.标准溶液装入滴定管之前,为什么要用该溶液润洗滴定管2~3次?而锥形瓶是否也需用该溶液润洗或烘干,为什么? 为了避免装入后的标准溶液被稀释,所以应用该标准溶液润洗滴管2~3次。而锥形瓶中有水也不会影响被测物质量的变化,所以锥形瓶不需先用标准溶液润洗或烘干。 4.滴定至临近终点时加入半滴的操作是怎样进行的? 加入半滴的操作是:将酸式滴定管的旋塞稍稍转动或碱式滴定管的乳胶管稍微松动,使半滴溶液悬于管口,将锥形瓶内壁与管口接触,使液滴流出,并用洗瓶以纯水冲下。 实验三 NaOH和HCl标准溶液的标定 1.如何计算称取基准物邻苯二甲酸氢钾或Na2CO3的质量范围?称得太多或太少对标定有何影响? 在滴定分析中,为了减少滴定管的读数误差,一般消耗标准溶液的体积应在20—25ml 之间,称取基准物的大约质量应由下式求得: 如果基准物质称得太多,所配制的标准溶液较浓,则由一滴或半滴过量所造成的误差就较大。称取基准物质的量也不能太少,因为每一份基准物质都要经过二次称量,如果每次有±0.1mg的误差,则每份就可能有±0.2mg的误差。因此,称取基准物质的量不应少于0.2000g,这样才能使称量的相对误差大于1‰。 2.溶解基准物质时加入20~30ml水,是用量筒量取,还是用移液管移取?为什么?因为这时所加的水只是溶解基准物质,而不会影响基准物质的量。因此加入的水不需要非常准确。所以可以用量筒量取。 3.如果基准物未烘干,将使标准溶液浓度的标定结果偏高还是偏低? 如果基准物质未烘干,将使标准溶液浓度的标定结果偏高。 4.用NaOH标准溶液标定HCl溶液浓度时,以酚酞作指示剂,用NaOH滴定HCl,若NaOH 溶液因贮存不当吸收了CO2,问对测定结果有何影响? 用NaOH标准溶液标定HCl溶液浓度时,以酚酞作为指示剂,用NaOH滴定HCl,若NaOH 溶液因贮存不当吸收了CO2,而形成Na2CO3,使NaOH溶液浓度降低,在滴定过程中虽然其中的Na2CO3按一定量的关系与HCl定量反应,但终点酚酞变色时还有一部分NaHCO3末反应,所以使测定结果偏高。 实验四铵盐中氮含量的测定(甲醛法)

分析化学课后思考题答案(华东理工大学四川大学版)

第二章误差及分析数据的统计处理 思考题答案 1 正确理解准确度和精密度,误差和偏差的概念。 答:准确度表示测定结果和真实值的接近程度,用误差表示。精密度表示测定值之间相互接近的程度,用偏差表示。误差表示测定结果与真实值之间的差值。偏差表示测定结果与平均值之间的差值,用来衡量分析结果的精密度,精密度是保证准确度的先决条件,在消除系统误差的前提下,精密度高准确度就高,精密度差,则测定结果不可靠。即准确度高,精密度一定好,精密度高,准确度不一定好。 2 下列情况分别引起什么误差?如果是系统误差,应如何消除? (1)砝码被腐蚀;答:系统误差。校正或更换准确砝码。 (2)天平两臂不等长;答:系统误差。校正天平。 (3)容量瓶和吸管不配套;答:系统误差。进行校正或换用配套仪器。 (4)重量分析中杂质被共沉淀;答:系统误差。分离杂质;进行对照实验。 (5)天平称量时最后一位读数估计不准;答:随机误差。增加平行测定次数求平均值。 (6)以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液; 答:系统误差。做空白实验或提纯或换用分析试剂。 3 用标准偏差和算术平均偏差表示结果,哪一个更合理? 答:标准偏差。因为标准偏差将单次测定的偏差平方后,能将较大的偏差显著地表现出来。 4 如何减少偶然误差?如何减少系统误差?

答:增加平行测定次数,进行数据处理可以减少偶然误差。通过对照实验、空白实验、校正仪器、提纯试剂等方法可消除系统误差。 5 某铁矿石中含铁39.16%,若甲分析结果为39.12%,39.15%,39.18%,乙分析得39.19%,39.24%,39.28%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。 答:通过误差和标准偏差计算可得出甲的准确度高,精密度好的结论。 x 1 = (39.12+39.15+39.18)÷3 =39.15(%) x 2 = (39.19+39.24+39.28) ÷3 = 39.24(%) E 1=39.15-39.16 =-0.01(%) E 2=39.24-39.16 = 0.08(%) %030.01/)(1)(222 1=-∑-∑=--∑=n n x x n x x s i %035.01/)(22 2=-∑-=∑n n x x s i 6 甲、乙两人同时分析同一矿物中的含硫量。每次取样3.5 g ,分析结果分别报告为 甲:0.042%,0.041% 乙:0.04199%,0.04201% 哪一份报告是合理的?为什么? 答:甲的分析报告是合理的。因为题上给的有效数字是两位,回答也应该是两位。 第三章 滴定分析 思考题答案 1. 什么叫滴定分析?它的主要分析方法有哪些? 答: 将已知准确浓度的标准溶液滴加到待测溶液中,直至所加溶液的物质的量与待测溶液的物质的量按化学计量关系恰好反应完全,达到化学计量点;再根据标准溶液的浓度和所消耗的体积,计算出待测物质含量的分析方法叫滴定分析。主要有酸碱滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法和氧化还原滴定法。 2. 能用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件? 答: 反应定量进行(>99.9%);反应速率快;能用比较简便的方法如指示剂确定滴定的终点。

分析化学课后答案武汉大学第五版上册完整版

第1章 分析化学概论 1. 称取纯金属锌,溶于HCl 后,定量转移并稀释到250mL 容量瓶中,定容,摇匀。计算 Zn 2+溶液的浓度。 解:213 0.325065.39 0.0198825010 Zn c mol L +--= =?g 2. 有L 的H 2SO 4溶液480mL,现欲使其浓度增至L 。问应加入L H 2SO 4的溶液多少毫升 解:112212()c V c V c V V +=+ 220.0982/0.4800.5000/0.1000/(0.480)mol L L mol L V mol L L V ?+?=?+ 2 2.16V mL = 4.要求在滴定时消耗LNaOH 溶液25~30mL 。问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC 8H 4O 4)多少克如果改用 22422H C O H O ?做基准物质,又应称取多少克 解: 844:1:1NaOH KHC H O n n = 1110.2/0.025204.22/ 1.0m n M cV M mol L L g mol g ===??= 2220.2/0.030204.22/ 1.2m n M cV M mol L L g mol g ===??= 应称取邻苯二甲酸氢钾~ 22422:2:1 NaOH H C O H O n n ?= 1111 2 1 0.2/0.025126.07/0.32m n M cV M mol L L g mol g == =???=

2221 2 1 0.2/0.030126.07/0.42m n M cV M mol L L g mol g ===???=应称取22422H C O H O ?~ 6.含S 有机试样,在氧气中燃烧,使S 氧化为SO 2,用预中和过的H 2O 2将SO 2吸收,全部转化为H 2SO 4,以LKOH 标准溶液滴定至化学计量点,消耗。求试样中S 的质量分数。 解: 2242S SO H SO KOH ::: 100%1 0.108/0.028232.066/2100% 0.47110.3%nM w m mol L L g mol g = ????=?= 8.不纯CaCO 3试样中不含干扰测定的组分。加入溶解,煮沸除去CO 2,用LNaOH 溶液反滴定过量酸,消耗,计算试样中CaCO 3的质量分数。 解: 32CaCO HCl : NaOH HCl : 00 1 ()2100%100% 1 (0.2600/0.0250.2450/0.0065)100.09/2100% 0.250098.24%cV cV M nM w m m mol L L mol L L g mol g -=?=??-??=?= 9 今含有 MgSO 4·7H 2O 纯试剂一瓶,设不含其他杂质,但 有部分失水变为MgSO 4·6H 2O ,测定其中Mg 含量后,全部按MgSO 4·7H 2O 计算,得质量分数为%。试计算试剂中MgSO 4·6H 2O

分析化学思考题

【思考题解答】 1.解释下列名词: a.吸收光谱及标准曲线; b. 互补光及单色光; c. 吸光度及透射比 答: a. 吸收光谱:测量某种物质对不同波长单色光的吸收程度。以波长为横坐标,吸光度为 纵坐标作图,所得到的曲线。 标准曲线:在选定的测定波长下,固定吸收池的厚度不变,测定一系列标准溶液的吸 光度,以吸光度为纵坐标,浓度为横坐标作图,所得到的曲线。 b. 互补光:如果将两种颜色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。单色光:理论上讲,将具有同一波长的一束光称为单色光。 c. 吸光度:表示物质对光吸收的程度,数值上等于透射比倒数的对数,用T I I A t 1lg lg 0==。透射比:透射光与入射光的比值,又称为透射率,可表示为0 I I T t =。 2.符合朗伯-比耳定律的某一吸光物质溶液,其最大收吸波长和吸光度随吸光物质浓度的增加其变化情况如何? 答:吸光物质浓度增大,其最大吸收波长不变,吸光度增加。 3.吸光物质的摩尔吸光系数与下列哪些因素有关:入射光波长、被测物质的浓度、络合物的离解度、掩蔽剂。 答:摩尔吸光系数只与入射光波长有关。条件摩尔吸光系数还与络合物的离解度,掩蔽剂有关。 4.试说明吸光光度法中标准曲线不通过原点的原因。 答:①选择的参比溶液不合适;②吸收池厚度不等;③吸收池位置放置不妥;④吸收池透光面不清洁等;⑤如有色络合物的离解度较大,特别是当溶液中还有其他络合剂存在时,会使被测物质在低浓度时显色不完全。 5.在吸光光度法中,影响显色反应的因素有哪些? 答:①显色剂的用量 ②溶液的酸度 ③显色温度 ④显色时间 ⑤副反应的影响 ⑥溶剂⑦溶液中共存离子的影响。 6.酸度对显色反应的影响主要表现在哪些方面? 答:①影响显色剂的平衡浓度和颜色 ②影响被测金属离子的存在状态 ③影响络合物的组成。 7.在吸光光度法中,选择入射光波长的原则是什么? 答:为了提高测定灵敏度,应选择波长等于被测物质的最大吸收波长的光作为入射光。即“最大吸收原则”,当此时有干扰物质干扰时,则应根据“吸收最大,干扰最小”的原则选择入射波长。 8.分光光度计是由哪些部件组成的?各部件的作用如何? 答:主要部件:光源、单色器、比色皿、检测器和显示装置。光源可以发射连续光谱,是产生入射光的基础;单色器是将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置,提供单色光作为入射光;比色皿是盛放试液的容器;检测器的作用是接受从比色皿发出的透射光并转换成电信号进行测量;显示装置的作用是把放大的信号以吸光度A 或透射比T 的方式显示或记录下来。 9.测量吸光度时,应如何选择参比溶液?

分析化学课后思考题答案

第二章 误差及分析数据的统计处理 思考题答案 1 正确理解准确度和精密度,误差和偏差的概念。 答:准确度表示测定结果和真实值的接近程度,用误差表示。精密度表示测定值之间相互接近的程度,用偏差表示。误差表示测定结果与真实值之间的差值。偏差表示测定结果与平均值之间的差值,用来衡量分析结果的精密度,精密度是保证准确度的先决条件,在消除系统误差的前提下,精密度高准确度就高,精密度差,则测定结果不可靠。即准确度高,精密度一定好,精密度高,准确度不一定好。 2 下列情况分别引起什么误差如果是系统误差,应如何消除 (1)砝码被腐蚀; 答:系统误差。校正或更换准确砝码。 (2)天平两臂不等长; 答:系统误差。校正天平。 (3)容量瓶和吸管不配套; 答:系统误差。进行校正或换用配套仪器。 (4)重量分析中杂质被共沉淀; 答:系统误差。分离杂质;进行对照实验。 (5)天平称量时最后一位读数估计不准;答:随机误差。增加平行测定次数求平均值。 (6)以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液; 答:系统误差。做空白实验或提纯或换用分析试剂。 3 用标准偏差和算术平均偏差表示结果,哪一个更合理 答:标准偏差。因为标准偏差将单次测定的偏差平方后,能将较大的偏差显著地表现出来。 4 如何减少偶然误差如何减少系统误差 答:增加平行测定次数,进行数据处理可以减少偶然误差。通过对照实验、空白实验、校正仪器、提纯试剂等方法可消除系统误差。 5 某铁矿石中含铁%,若甲分析结果为%,%,%,乙分析得%,%,%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。 答:通过误差和标准偏差计算可得出甲的准确度高,精密度好的结论。 x 1 = ++÷3 =(%) x 2 = ++ ÷3 = (%) E 1=- =(%) E 2=- = (%) %030.01/)(1)(222 1=-∑-∑=--∑=n n x x n x x s i %035.01/)(222=-∑-=∑n n x x s i 6 甲、乙两人同时分析同一矿物中的含硫量。每次取样 g ,分析结果分别报告为 甲:%,% 乙:%,% 哪一份报告是合理的为什么 答:甲的分析报告是合理的。因为题上给的有效数字是两位,回答也应该是两位。 第三章 滴定分析 思考题答案 1. 什么叫滴定分析它的主要分析方法有哪些 答: 将已知准确浓度的标准溶液滴加到待测溶液中,直至所加溶液的物质的量与待测溶液的物质的量按化学计量关系恰好反应完全,达到化学计量点;再根据标准溶液的浓度和所消耗的体积,计算出待

分析化学第五版习题答案详解下

分析化学第五版习题答案详解(下) 第五章配位滴定法 思考题答案 1.EDTA与金属离子的配合物有哪些特点? 答:(1)EDTA与多数金属离子形成1?1配合物;(2)多数EDTA-金属离子配合物稳定性较强(可形成五个五原子环); (3)EDTA与金属配合物大多数带有电荷,水溶性好,反应速率快;(4)EDTA与无色金属离子形成的配合物仍为无色,与有色金属离子形成的配合物颜色加深。 2.配合物的稳定常数与条件稳定常数有何不同?为什么要引用条件稳定常数? 答:配合物的稳定常数只与温度有关,不受其它反应条件如介质浓度、溶液pH值等的影响;条件稳定常数是以各物质总浓度表示的稳定常数,受具体反应条件的影响,其大小反映了金属离子,配位体和产物等发生副反应因素对配合物实际稳定程度的影响。 3.在配位滴定中控制适当的酸度有什么重要意义?实际应用时应如何全面考虑选择滴定时的pH? 答:在配位滴定中控制适当的酸度可以有效消除干扰离子的影响,防止被测离子水解,提高滴定准确度。具体控制溶液pH值范围时主要考虑两点:(1)溶液酸度应足够强以消去干扰离子的影响,并能准确滴定的最低pH值;(2)pH值不能太大以防被滴定离子产生沉淀的最高pH值。

4.金属指示剂的作用原理如何?它应该具备那些条件? 答:金属指示剂是一类有机配位剂,能与金属形成有色配合物,当被EDTA等滴定剂置换出来时,颜色发生变化,指示终点。金属指示剂应具备如下条件:(1)在滴定的pH范围内,指示剂游离状态的颜色与配位状态的颜色有较明显的区别;(2)指示剂与金属离子配合物的稳定性适中,既要有一定的稳定性K’MIn>104,又要容易被滴定剂置换出来,要求K’MY/K’MIn ≥104(个别102);(3)指示剂与金属离子生成的配合物应易溶于水;(4)指示剂与金属离子的显色反应要灵敏、迅速,有良好的可逆性。 5.为什么使用金属指示剂时要限定适宜的pH?为什么同一种指示剂用于不同金属离子滴定时,适宜的pH条件不一定相同? 答:金属指示剂是一类有机弱酸碱,存在着酸效应,不同pH时指示剂颜色可能不同,K’MIn不同,所以需要控制一定的pH值范围。指示剂变色点的lgK’Min应大致等于pMep, 不同的金属离子由于其稳定常数不同,其pMep也不同。金属指示剂不象酸碱指示剂那样有一个确定的变色点。所以,同一种指示剂用于不同金属离子滴定时,适宜的pH条件不一定相同。 6.什么是金属指示剂的封闭和僵化?如何避免? 答:指示剂-金属离子配合物稳定常数比EDTA与金属离子稳定常数大,虽加入大量EDTA也不能置换,无法达到终点,称为指示剂的封闭,产生封闭的离子多为干扰离子。消除方法:可加入掩蔽剂来掩蔽能封闭指示剂的离子或更换指示剂。指示剂或指示剂-金属离子配合物溶解度较小, 使得指示剂与滴定剂的置换速率缓慢,使终点拖长,称为指示剂的僵化。消除方法:可加入适当有机溶剂或加热以增大溶解度。

分析化学(第五版)试卷5套及答案

《分析化学》期末试卷(B) 一、是非题(本大题共10小题,每小题1分,共10分) 1.化学分析法的测定灵敏度高,因此常用于微量分析。 ( ) 2.分析数据中,凡是“0”都不是有效数字。 ( ) 3.纯度很高的物质均可作为基准物质。 ( ) 4.用HCl溶液滴定Na2CO3基准物溶液以甲基橙作指示剂,其物质量关系为n(HCl)∶n(Na2CO3)=1∶1。 ( ) 5.酸碱滴定中,只有当溶液的pH突跃超过2个pH单位,才能指示滴定终点。 ( ) 6.标定高锰酸钾溶液时,为使反应较快进行,可以加入Mn2+。 ( ) 7.AgCl的Ksp=1.56×10-10比Ag2CrO4的Ksp=9×10-12大,所以,AgCl在水溶液中的溶解度比Ag2CrO4大。 ( ) 8.用佛尔哈德法测定Cl-时,如果生成的AgCl沉淀不分离除去或加以隔离,AgCl沉淀可转化为AgSCN沉淀。但用佛尔哈德法测定Br-时,生成的AgBr 沉淀不分离除去或不加以隔离即可直接滴定。 ( ) 9.重量分析法要求沉淀溶解度愈小愈好。 ( ) 10.吸光光度法只能测定有颜色物质的溶液。 ( ) 二、选择题 (本大题共20题,每小题1.5分,共30分) 1.试样预处理的目的不是为了() (A)使被测物成为溶液; (B)使被测组分生成沉淀 (C)使被测物变成有利测定的状态; (D)分离干扰组分 2.下列论述正确的是:() (A)准确度高,一定需要精密度好; (B)进行分析时,过失误差是不可避免的; (C)精密度高,准确度一定高; (D)精密度高,系统误差一定小; 3.称取含氮试样0.2g,经消化转为NH4+后加碱蒸馏出NH3,用10 mL 0.05 mol·L-1HCl吸收,回滴时耗去0.05 mol·L-1 NaOH 9.5 mL。若想提高测定准确度, 可采取的有效方法是 ( ) (A) 增加HCl溶液体积 (B) 使用更稀的HCl溶液 (C) 使用更稀的NaOH溶液 (D) 增加试样量 4.在酸碱滴定中被测物与滴定剂浓度各变化10倍,引起的突跃范围的变化为()。 (A)增加1个pH (B)增加2个pH (C) 2个pH (D)减小2个pH 5.下列溶液用酸碱滴定法能准确滴定的是 ( ) (A) 0.1 mol·L-1 HF (p K a = 3.18) (B) 0.1 mol·L-1 HCN (p K a = 9.21) (C) 0.1 mol·L-1 NaAc [p K a(HAc) = 4.74] (D) 0.1 mol·L-1 NH4Cl [p K b(NH3) = 4.75]

分析化学[第五版]武汉大学_课后习题答案

第1章 分析化学概论 2. 有0.0982mol/L 的H 2SO 4溶液480mL,现欲使其浓度增至0.1000mol/L 。问应加入0.5000mol/L H 2SO 4的溶液多少毫升? 解:112212()c V c V c V V +=+ 220.0982/0.4800.5000/0.1000/(0.480)mol L L mol L V mol L L V ?+?=?+ 2 2.16V mL = 4.要求在滴定时消耗0.2mol/LNaOH 溶液25~30mL 。问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC 8H 4O 4)多少克?如果改用22422H C O H O ?做基准物质,又应称取多少 克? 解: 844:1:1 NaOH KHC H O n n = 1110.2/0.025204.22/ 1.0m n M cV M mol L L g mol g ===??= 2220.2/0.030204.22/ 1.2m n M cV M mol L L g mol g ===??= 应称取邻苯二甲酸氢钾1.0~1.2g 22422:2:1 NaOH H C O H O n n ?= 1111 2 1 0.2/0.025126.07/0.32m n M cV M mol L L g mol g == =???=

2221 2 1 0.2/0.030126.07/0.42m n M cV M mol L L g mol g == =???= 应称取22422H C O H O ?0.3~0.4g 6.含S 有机试样0.471g ,在氧气中燃烧,使S 氧化为SO 2,用预中和过的H 2O 2 将SO 2吸收,全部转化为H 2SO 4,以0.108mol/LKOH 标准溶液滴定至化学计量点,消耗28.2mL 。求试样中S 的质量分数。 解: 2242S SO H SO KOH ::: 100%1 0.108/0.028232.066/2100% 0.47110.3%nM w m mol L L g mol g = ????=?= 8.0.2500g 不纯CaCO 3试样中不含干扰测定的组分。加入25.00mL0.2600mol/LHCl 溶解,煮沸除去CO 2,用0.2450mol/LNaOH 溶液反滴定过量酸,消耗6.50mL ,计算试样中CaCO 3的质量分数。 解: 32CaCO HCl : NaOH HCl :

分析化学思考题答案

第二章 1.正确理解准确度和精密度,误差和偏差的概念。 答:准确度是测定平均值与真值接近的程度,常用误差大小来表示,误差越小,准确度越高。精密度是指在确定条件下,将测试方法实施多次,所得结果之间的一致程度。精密度的大小常用偏差来表示。 误差是指测定值与真值之差,其大小可用绝对误差和相对误差来表示。偏差是指个别测定结果与几次测定结果的平均值之间的差别,其大小可用绝对偏差和相对偏差表示,也可以用标准偏差表示。 2.下列情况分别引起什么误差?如果是系统误差,应如何消除? (1)砝码被腐蚀;天平两臂不等长;容量瓶和吸管不配套;重量分析中杂质被共沉淀;天平称量时最后一位读数估计不准;以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基 准物标定碱溶液。 答:(1)引起系统误差,校正砝码;(2)引起系统误差,校正仪器;(3)引起系统误差,校正仪器;(4)引起系统误差,做对照试验;(5)引起偶然误差(6)引起系统误差,做对照试验或提纯试剂。 4.如何减少偶然误差?如何减少系统误差? 答:在一定测定次数范围内,适当增加测定次数,可以减少偶然误差。 针对系统误差产生的原因不同,可采用选择标准方法、进行试剂的提纯和使用校正值等办法加以消除。如选择一种标准方法与所采用的方法作对照试验或选择与试样组成接近的标准试样做对照试验,找出校正值加以校正。对试剂或实验用水是否带入被测成分,或所含杂质是否有干扰,可通过空白试验扣除空白值加以校正. 第三章 3.1 什么叫滴定分析?它的主要分析方法有哪些? 将已知准确浓度的标准溶液滴加到待测溶液中,直至所加溶液的物质的量与待测溶液的物质的量按化学计量关系恰好反应完全,达到化学计量点;再根据标准溶液的浓度和所消耗的体积,计算出待测物质含量的分析方法叫滴定分析。主要有酸碱滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法和氧化还原滴定法。 3.2 能用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件? 反应定量进行;反应速率快;能用简单的方法确定滴定的终点。 3.3什么是化学计量点?什么是终点? 滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的这一点称为化学计量点。指示剂变色时停止滴定的这一点为终点。 3.4下列物质中哪些可以用直接法配制标准溶液?哪些只能用间接法配制? H2SO4, KOH, KMnO4, K2Cr2O7, KIO3, Na2S2O3?5H2O 直接法:K2Cr2O7, KIO3 第四章酸碱滴定法

分析化学习题答案(人卫版)

第二章 误差和分析数据处理 1、 指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差?如果是系统误差,请区别方法误差、仪器 和试剂误差或操作误差,并给出它们的减免方法。 答:①砝码受腐蚀: 系统误差(仪器误差);更换砝码。 ②天平的两臂不等长: 系统误差(仪器误差);校正仪器。 ③容量瓶与移液管未经校准: 系统误差(仪器误差);校正仪器。 ④在重量分析中,试样的非被测组分被共沉淀: 系统误差(方法误差);修正方法,严格沉淀条件。 ⑤试剂含被测组分: 系统误差(试剂误差);做空白实验。 ⑥试样在称量过程中吸潮: 系统误差;严格按操作规程操作;控制环境湿度。 ⑦化学计量点不在指示剂的变色范围内: 系统误差(方法误差);另选指示剂。 ⑧读取滴定管读数时,最后一位数字估计不准: 偶然误差;严格按操作规程操作,增加测定次数。 ⑨在分光光度法测定中,波长指示器所示波长与实际波长不符: 系统误差(仪器误差);校正仪器。 ⑩在HPLC 测定中,待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠 系统误差(方法误差);改进分析方法 11、两人测定同一标准试样,各得一组数据的偏差如下: ① 求两组数据的平均偏差和标准偏差; ② 为什么两组数据计算出的平均偏差相等,而标准偏差不等; ③ 哪组数据的精密度高? 解:①n d d d d d 321n ++++= 0.241=d 0.242=d

1 2 i -∑= n d s 0.281=s 0.312=s ②标准偏差能突出大偏差。 ③第一组数据精密度高。 13、测定碳的相对原子质量所得数据:12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118及12.0120。求算:①平均值;②标准偏差;③平均值的标准偏差;④平均值在99%置信水平的置信限。 解:①12.0104i =∑= n x x ②0.00121)(2 i =--∑= n x x s ③0.00038== n s s ④0.0012 0.000383.25 25.3t 92-2 0.01±=?±==±±==时,,查表置信限=f n s t n s t x u 15、解:(本题不作要求) ,存在显著性差异。 得查表8,05.08,05.021R 2121 306.2 228 24649.34 64 60008 .04602 .04620.00008.00008.0%08.0 4602.0%02.46 4620.0%20.46t t t f t S S S S S x x >=-=-+==+?-= ========== 16、在用氯丁二烯氯化生产二氯丁二烯时,产品中总有少量的三氯丁二烯杂质存在。分析表明,杂质的平均含量为1.60%。改变反应条件进行试生产,取样测定,共取6次,测定杂质含量分别为:1.46%、1.62%、1.37%、1.71%、1.52%及1.40%。问改变反应条件后,产品中杂质百分含量与改变前相比,有明显差别吗?(α=0.05时) 解:

分析化学思考题答案

实验八 KMnO4标准溶液的配制和标定 1、配制好的KMnO4溶液应储存在棕色试剂瓶中,滴定时则盛放在酸式滴定管中,为什么?如果盛放时间较长,壁上呈棕褐色是什么?如何清洗除去? 答:高锰酸钾的水溶液不稳定,遇日光发生分解,生成二氧化锰,灰黑色沉淀并附着于器皿上。同时,具有强氧化性,因此要放在酸式滴定管中。浓盐酸 KMnO4强氧化剂,见光分解. 碱式用的活塞为橡胶制的,与强氧化剂相遇易老化 MnO2 浓盐酸 2、用Na2C2O4标定KMnO4时,为什么须在H2SO4介质中进行?用HNO3或HCl调节酸度可以吗? 答:因若用HCL调酸度时,CL?0?4具有还原性,能与KMnO4作用。若用HNO3调酸度时,HNO3具有氧化性。所以只能在H2SO4介质中进行。滴定必须在强酸性溶液中进行,若酸度过低KMnO4与被滴定物作用生成褐色的Mn(OH)2沉淀,反应不能按一定的计量关系进行。结果偏低(-)。酸度太高,H2C2O4分解,结果(+)。

3、用Na2C2O4标定KMnO4时,为什么要加热到70~80℃?溶液温度过高或过低有何影响? 答:在室温下,KMnO4与Na2C2O4之间的反应速度慢,故须将溶液加热到你70~80℃,但温度不能超过90℃,否则Na2C2O4分解,标定结果偏高。 4、标定KMnO4溶液时,为什么第一滴KMnO4加入后溶液红色褪去很慢,而后红色褪去越来越快? 答:Mn2+对该反应有催化作用。刚开始时,高锰酸钾只有少量被还原释放出Mn2+,随着反应的进行,Mn2+含量增加,对反应的催化效果也就明显了。 5、标定KMnO4溶液时,开始加入KMnO4的速度太快,会造成什么后果? 答:标定KMnO4溶液的浓度时,滴定速度不能太快,否则加入的KMnO4溶液来不及与C2O42-反应就会在热的酸性溶液中发生分解: 实验九过氧化氢含量的测定 1、用高锰酸钾法测定H2O2时,为何不能通过加热来加 速反应?答:因H2O2在加热时易分解,所以用高 锰酸钾测定H2O2时,不能通过加热来加速反应。 实验十维生素C的含量测定

分析化学第五版答案

第1章 分析化学概论 2. 有0.0982mol/L 的H 2SO 4溶液480mL,现欲使其浓度增至0.1000mol/L 。问应加入0.5000mol/L H 2SO 4的溶液多少毫升? 解: , 4.要求在滴定时消耗0.2mol/LNaOH 溶液25~30mL 。问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC 8H 4O 4)多少克?如果改用做基准物质,又应称取多少克? 解: 应称取邻苯二甲酸氢钾1.0~1.2g 应称取0.3~0.4g 6.含S 有机试样0.471g ,在氧气中燃烧,使S 氧化为SO 2,用预中和过的H 2O 2将SO 2吸收,全部转化为H 2SO 4,以0.108mol/LKOH 标准溶液滴定至化学计量点,消耗28.2mL 。求试样中S 的质量分数。 解: 8.0.2500g 不纯CaCO 3试样中不含干扰测定的组分。加入25.00mL0.2600mol/LHCl 溶解,煮沸除去CO 2,用0.2450mol/LNaOH 溶液反滴定过量酸,消耗6.50mL ,计算试样中CaCO 3的质量分数。 解: , 112212()c V c V c V V +=+220.0982/0.4800.5000/0.1000/(0.480)mol L L mol L V mol L L V ?+?=?+2 2.16V mL =22422H C O H O ?844:1:1 NaOH KHC H O n n =1110.2/0.025204.22/ 1.0m n M cV M mol L L g mol g ===??=2220.2/0.030204.22/ 1.2m n M cV M mol L L g mol g ===??=22422:2:1 NaOH H C O H O n n ?=1111 2 1 0.2/0.025126.07/0.32m n M cV M mol L L g mol g == =???=2221 2 1 0.2/0.030126.07/0.42m n M cV M mol L L g mol g == =???=224 22H C O H O ?2242S SO H SO KOH 100%1 0.108/0.028232.066/2100% 0.47110.3%nM w m mol L L g mol g = ????=?=32CaCO HCl NaOH HCl

分析化学(第五版下册)期末复习重点

分析化学(第五版下册)期末复习重点 https://www.wendangku.net/doc/709539006.html,work Information Technology Company.2020YEAR

13.红外光谱仪的主要部件包括:光源,吸收池,单色器、检测器 及记录系统。 14.指出下列电磁辐射所在的光谱区 (1)波长588.9nm 可见光(2)波数400cm-1红外 (3)频率2.5×1013Hz 红外(4)波长300nm 紫外 15.常见光谱分析中,原子吸收、原子发射和原子荧光三种光分析方法的分析对象为线光谱。 16.红外光谱是基于分子的振动和转动能级跃迁产生的。 17.L=2的镁原子的光谱项数目为 4 ,其中多重态为3的光谱项数目为 3 。 18.物质的分子、原子、离子等都具有不连续的量子化能级,只有当某波长光波的能量与物质的基态和激发态的能量差相等时,才发生物质对某光波的吸收,也就是说物质对光的吸收是有选择性。 19.在光谱法中,通常需要测定试样的光谱,根据其特征光谱的波长可以进行定性分析;而光谱的强度与物质含量有关,所以测量其强度可以进行定量分析。 20.根据光谱产生的机理,光学光谱通常可分为:原子光谱,分子光谱。 21.紫外可见分光光度计用钨丝灯,氢灯或氘灯做光源。 22.红外光谱仪用能斯特灯与硅碳棒做光源。 原子吸收光谱法复习题 1.名词解释: 光谱干扰:由于待测元素发射或吸收的辐射光谱与干扰物或受其影响的其他辐射光谱不能完全分离所引起的干扰。 物理干扰:是指试样杂转移、蒸发和原子化过程中,由于试样任何物理特性的变化而引起额吸光度下降的效应。它主要是指溶液的粘度、蒸气压和表面张力等物理性质对溶液的抽吸、雾化、蒸发过程的影响。 化学干扰:在凝聚相或气相中,由于被测元素与共存元素之间发生任何导致待测元素自由原子数目改变的反应都称为化学干扰。 电离干扰:待测元素自由原子的电离平衡改变所引起的干扰。 基体效应:试样中与待测元素共存的一种或多种组分所引起的种种干扰。

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