第一章思考题
1-1 为了探讨某江河地段底泥中工业污染的聚集情况,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。按该法测出的结果是整个河道有害化学成分的含量,不能反映污染物聚集情况,即分布情况,应将试样分河段进行分析。
1-2答:不对。因为镍币表层和内层的铜和银含量不同。只溶解表层部分镍币制备试液,测其含量,所得结果不能代表整个镍币中的铜和银含量。
1-3 怎样溶解下列试样:
锡青铜,高钨钢,纯铝,银币,玻璃(不测硅)。
答:锡青铜:可用硝酸溶解;高钨钢:可用高氯酸溶解(可将W氧化为H
2WO
4
);纯铝:
可用HCl或NaOH溶解;玻璃:可用HF溶解。
1-4 下列试样宜采用什么熔剂和坩埚进行熔融:
铬铁矿,金红石(TiO
2),锡石(SnO
2
),陶瓷。
答:参见:中南矿冶学院分析化学教研室. 分析化学手册. 北京:科学出版社,1982
铬铁矿:用Na
2O
2
熔剂,刚玉坩埚熔融;金红石(TiO
2
):用KHSO
4
熔剂,瓷坩埚熔融;锡石
(SnO
2):用NaOH熔剂(铁坩埚)或Na
2
O
2
熔剂,刚玉坩埚熔融;陶瓷:用Na
2
CO
3
熔剂,刚玉
坩埚熔融。
1-5 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。可将Fe, Ni, Mg形成氢氧化物沉淀,可与锌基体分离,但溶解速度较慢。
1-6 欲测定硅酸盐中SiO
2
的含量;硅酸盐中Fe,Al,Ca,Mg,Ti的含量。应分别选用什么方法分解试样?
答:测定硅酸盐中SiO
2
的含量,用KOH熔融分解试样;测定硅酸盐中Fe, Al, Ca, Mg, Ti
的含量,用HF-HClO
4-H
2
SO
2
混酸作溶剂分解试样。
1-7 分解无机试样和有机试样的主要区别在哪些?
答:分解无机试样通常采用溶解法和熔融法,将试样的组分溶解到溶剂中。对于有机试样来说,通常采用干式灰化法或湿式消化法。前者是将试样置于马弗炉中加高温分解,有机物燃烧后留下的机残渣以酸提取后制备成分析试液。湿式消化法使用硝酸和硫酸混合物作为溶剂与试样一同加热煮解,对于含有易形成挥发性化合物(如氮、砷、汞等)的试样,一般采用蒸馏法分解。
1-8 误差的正确正义是(选择一个正确答案):
a. 某一测量值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
答:c。
1-9 误差的绝对值与绝对误差是否相同?
答:不相同。误差的绝对值是|E
a |或|E
r
|,绝对误差是E
a
。
1-10 常量滴定管可估计到±0.01mL,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?
答:常量滴定管读数可准确到±0.01mL,每次滴定需读数2次,则读数误差可达0.02mL,故要求相对误差<0.1%,滴定时的体积应大于20mL,但要小于滴定管的容量。计算为:设溶液的体积最少为x,则0.1%=0.02/x×100%,故x=0.02/0.1×100=20(mL)
1-11 微量分析天平可称准至±0.001mg,要使称量误差不大于0.1%,至少应称取多少试样?
答:微量分析天平可称准到±0.001mg,每个试样需称量2次(用递减称量法),则称量误差可达0.002mg,故要求称量误差<0.1%,则称量试样的质量应多于2.000mg。计算为:设试样的质量最少为x,则0.1%=0.002/x×100%,故x=0.002/0.1×100=2(mg)
1-12 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
b. 称量时,试样吸收了空气中的水分
c. 天平零点稍有变动
d. 读取滴定管读数时,最后一位数字估测不准
e. 以含量为98%的金属锌作为基准物质标定EDTA溶液的浓度
f. 试剂中含有微量待测组分
g. 重量法测定SiO
2
时,试液中硅酸沉淀不完全
h. 天平两臂不等长
答:
a. 会引起仪器误差,是系统误差,应校正法码。
b. 会引起操作误差,应重新测定,注意防止试样吸湿。
c. 可引起偶然误差,适当增加测定次数以减小误差。
d. 可引起偶然误差,适当增加测定次数以减小误差。
e. 会引起试剂误差,是系统误差,应做对照实验。
f. 会引起试剂误差,是系统误差,应做空白实验。
g. 会引起方法误差,是系统误差,用其它方法做对照实验。
h. 会引起仪器误差,是系统误差,应校正天平。
1-13 下列数值各有几位有效数字?
0.72, 36.080, 4.4×10-3, 6.023×1023, 100,998,1000.00, 1.0×103, pH=5.2时的[H+]。
答:有效数字的位数分别是:0.072——2位;36.080——5位;6.023×1023——4位;100——有效数字位数不确定;998——3位;1000.00——6位;1.0×103——2位;pH=5.2时的[H+]——1位。
1-14 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,最后计算此药物质量分数为96.24%。问该结果是否合理?为什么?
答:该结果不合理。因为试样质量只有3位有效数字,而结果却报出4位有效数字,结果的第3位数字已是可疑数字。最后计算此药物的质量分数应改为96.2%。
1-15 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:0.5959,0.588, 0.5884。
答:应选用0.588。质量虽然只有2位有效数字,但是首位数字接近9,换算因数的有效
数字位数可以选择3位。
1-16 用加热法驱除水分以测定CaSO
41/2H
2
O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?
答:通过计算可知,0.2000g试样中含水0.0124g,只能取3位有效数字,故结果应以3位有效数字报出。
1-17答:需称取K
2Cr
2
O
7
:0.02000×0.5000×294.18=2.9418g
2.9418×0.1%=0.00294g,称量准确到第3位小数,即称取2.942g,便能保证称量质量有4位有效数字。
1-18 标定碱标准溶液时,邻苯二甲酸氢钾(KHC
8H
4
O
4
, M=204.23g.mol-1)和二水合草酸
(H
2C
2
O
4
. 2H
2
O, 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:选择邻苯二甲酸氢钾更好。因为邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量较大,称量误差较小。
1-19 用基准Na
2
CO
3
标定HCl溶液时,下列情况会对HCl的的浓度产生何种影响(偏高、
偏低或没有影响)?
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
b. 称取Na
2CO
3
时,实际质量为0.0834g,记录时误记为0.1824g
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
d. 锥瓶中的Na
2CO
3
用蒸馏水溶解时,多加了50mL蒸馏水
e. 滴定开始之前,忘记调节零点,HCl溶液的液面高于零点
f. 滴定管活塞漏出HCl溶液
g. 称取Na
2CO
3
时,撇在天平盘上
h. 配制HCl溶液时没有混匀
答:使用Na
2CO
3
标定HCl的浓度时,HCl的浓度计算公式为:c
HCl
=2m
Na2CO3
/(M
Na2CO3
V
HCl
)。
a. 由于V
HCl 偏高,c
HCl
偏低; b. 由于m
Na2CO3
偏低,c
HCl
偏低; c. 由于V
HCl
偏高,
c HCl 偏低; d. 无影响; e. 因为V
HCl
偏低,c
HCl
偏高; f. 因为V
HCl
偏高,c
HCl
偏低;
g. 由于Na
2
CO
3
易吸湿,应用减量法称量。称取Na
2
CO
3
时,在天平盘上,Na
2
CO
3
会吸湿,
使m
Na2CO3偏低,最终导致c
HCl
偏低;h. 溶液没有混匀时,很可能的情况是上层较稀,因此
c
HCl
偏低的可能性较大。
1-20 假设用HCl标准溶液滴定不纯的Na
2CO
3
试样,若出现19题中所述的情况,将会对
分析结果产生何种影响?
答:此题是用HCl测定Na
2CO
3
的含量,ω
Na2CO3
=c
HCl
V
HCl
M
Na2CO3
/m
Na2CO3
。除了出现d的情况相同
外,其它情况时对ω
Na2CO3
的影响与19题相反。
1-21 答:用H
2C
2
O
4
.2H
2
O标定NaOH溶液的计算公式为:c
NaOH
=m
H2C2O4.2H2O
/(M
H2C2O4.2H2O
V
NaOH
)。
若将未密封H
2C
2
O
4
.2H
2
O基准物质长期置于放有干燥剂的干燥器中,会使其失去结晶水。
用它标定NaOH溶液的浓度时,消耗NaOH溶液的体积偏高。根据计算公式可知,最终使结果偏低。
1-22 有6.00g NaH
2PO
4
及8.197g Na
3
PO
4
的混合物,加入少量水溶解,加入2.500mol.L-1HCl
40.0mL。问所得溶液为酸性,中性,还是碱性?
答:n
Na3PO4=8.197/163.94=0.0500mol,n
HCl
=0.040×2.500=0.10mol,n
HCl
=2n
Na3PO4
,HCl与Na
3
PO
4
反应生成了NaH
2PO
4
,溶液显酸性。
第二章思考题
2-1 在硫酸溶液中,离子活度系数的大小次序为:γ
H +>γ
HSO4
->γ
SO4
2-,试加以说明。
答:可由德拜-休克尔公式解释。
H+,HSO
4-,SO
4
2-的水化离子的有效半径值分别为:900,400,400,H+和HSO
4
-的电荷相同,
故γ
H +>γ
HSO4
-;SO
4
2-与HSO
4
-的值相同,但SO
4
2-的电荷比HSO
4
-高,故γ
HSO4
-
>
γ
SO4
2-。
2-2 于草酸溶液中加入大量强电解质,草酸的浓度常数K
a1c和K
a2
c之间的差别是增大还是
减少?对其活度常数K
a10和K
a2
0的影响又是怎样?
答:浓度常数K
a c受溶液的离子强度的影响,而活度常数K
a
0不受离子强度的影响。对于
草酸来说,
因此,随着电解质加入,离子强度I增大,K
a1c/K
a2
c会增大,即两者差别增大。主要是第
二级解离出二价的C
2O
4
2-受影响较大。
2-3 写出下列酸碱组分的质子条件。
a. c
1(mol.L-1)NH
3
+c
2
(mol.L-1)NaOH
b. c
1(mol.L-1)HAc+c
2
(mol.L-1)H
3
BO
3
c. c
1(mol.L-1)H
3
PO
4
+c
2
(mol.L-1)HCOOH
答:
a.[NH
4+]+[H+]+c
2
=[OH-]
b.[H+]=[OH-]+[Ac-]+[B(OH)
4
-]
c.[H+]=3[PO
43-]+2[HPO
4
2-]+[H
2
PO
4
-]+[HCOO-]
2-4 在下列各组酸碱物质中,哪些属于共轭酸碱对?
a. H
3PO
4
-Na
2
HPO
4
b. H
2
SO
4
-SO
4
2-
c. H
2CO
3
-CO
3
2- d. NH
3
+CH
2
COOH-NH
2
CH
2
COO-
e. H
2Ac+-Ac- f. (CH
2
)
6
N
4
H+-(CH
2
)
6
N
4
答:只有f是共轭酸碱对,其余的都不是。
2-5 判断下列情况对测定结果的影响:
a. 标定NaOH溶液时,邻苯二甲酸氢钾中混有邻苯二甲酸;
b. 用吸收了二氧化碳的NaOH溶液滴定H
3PO
4
至第一化学计量点情况怎样?若滴定至第
二化学计量点时,情况又怎样?
c. 已知某NaOH溶液吸收了二氧化碳,约有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:
a.使NaOH消耗的体积增大,NaOH浓度偏低。
b.NaOH吸收CO
2后成为Na
2
CO
2
。在第一化学计量点时,pH=4.7,生成NaH
2
PO
4
和H
2
CO
3
,转
化的Na
2CO
3
全部反应,故不影响测定结果。
第二化学计量点时,pH=9.7,生成Na
2HPO
4
和NaHCO
3
,转化的Na
2
CO
3
只部分反应,需消耗
更多的NaOH溶液,测定结果会偏高。
c.测定HAc时,以酚酞指示终点,此时吸收CO
2生成的Na
2
CO
3
生成了NaHCO
3
,而NaOH吸
收1molCO
2
消耗2molNaOH,故需多消耗1/2×0.4%=0.2%的NaOH溶液,结果偏高0.2%。
2-6 与大气平衡的H
2
O的pH是等于,大于还是小于7.0?
答:与大气平衡的H
2
O是指水的蒸气压与大气压相等,此时水的温度为100℃。由于解离过程是吸热过程,故水的解离度增其[H+]也增大,故pH<7.0。
2-7 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。上述设计是否正确?试述其理由。
答:不正确。因加入过量的HCl后,溶液为HCl和HAc的混合液。应按滴定混合酸方法滴定HCl和HAc,才能得到正确的结果。
2-8 用HCl中和Na
2CO
3
溶液分别至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:H
2CO
3
的pK
a1
=6.38,pK
a2
=10.25,根据各形式的分布分数δ与pH的关系,当pH=10.50
时,主要存在的是CO
32-和少量的HCO
3
-;当pH=6.00时,主要存在的是HCO
3
-和少量的H
2
CO
3
;
当pH<4.0时,主要存在的是H
2CO
3
。
2-9 增加电解质的浓度,会使酸碱指示剂HIn-(HIn- = H+ + In2-)的理论变色点变大还是变小?
答:指示剂的理论变色点的H+活度为:a
H +=K
a
0γ
HIn
/γ
In
-,因为γ
HIn
=1,所以指示剂的理论
变色点为:pH=-lga
H +=pK
a
0+lgγ
In
-,根据德拜-休克尔极限公式,pH=-lga
H
+=pK
a
0-0.5Z2I1/2,因
此,增加电解质浓度,即增大了离子强度,指示剂的变色点会变小。
2-10 下列溶液以NaOH溶液或HCl溶液滴定时,在滴定曲线上会出现几个突跃?
a. H
2SO
4
+H
3
PO
4
b. HCl+H
3
BO
3
c. HF+HAc
d. NaOH+Na
3PO
4
e. Na
2CO
3
+Na
2
HPO
4
f. Na
2
HPO
4
+NaH
2
PO
4
答:a. 用NaOH滴定,有1个突跃,H
2PO
4
-的K
a2
为6.3×10-8无法进行滴定;
b. 用NaOH滴定,有1个突跃,因H
3BO
3
是极弱酸,无法直接滴定;
c. 用NaOH滴定,有1个突跃,因HF和HAc的解离常数相差不大;
d. 用HCl滴定,有2个突跃,Na
3PO
4
被滴定为NaH
2
PO
4
,NaH
2
PO
4
的K
b2
为1.6×10-7较大,
能继续被HCl滴定至Na
2HPO
4
;
e. 用HCl滴定,有2个突跃, Na
2CO
3
被滴定为NaHCO
3
,NaHCO
3
继续滴定为H
2
CO
3
;
f. 如用HCl滴定,可有2个突跃,Na
2HPO
4
被滴定为NaH
2
PO
4
,再被滴定为Na
2
HPO
4
;如用
NaOH滴定,则只能有1个突跃,将NaH
2PO
4
滴定为Na
2
HPO
4
。
2-11 有一碱液,可能含有NaOH, Na
2CO
3
, 或NaHCO
3
,也可能是其中两者的混合物。今用
HCl溶液滴定,以酚酞为指示剂时,消耗HCl体积为V
1
;又加入甲基橙指示剂,继续用HCl
溶液滴定,又消耗HCl体积为V
2
。当出现下列情况时,溶液各由哪些物质组成?
a. V
1>V
2
, V
2
>0 b. V
2
>V
1
, V
1
>0
c. V
1=V
2
d. V
1
=0;V
2
>0
e. V
1>0, V
2
=0
答: a. NaOH+Na
2CO
3
b. Na
2
CO
3
+NaHCO
3
c.Na
2
CO
3
d. NaHCO
3
e. NaOH
2-12 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
b. H
2
SO
4
+H
3
PO
4
c. HCl+NH
4Cl d. Na
3
PO
4
+Na
2
HPO
4
e. Na
3PO
4
+NaOH f. NaHSO
4
+NaH
2
PO
4
答: a. HCl+H
3BO
3
:因为H
3
BO
3
的酸性很弱,K
a
=5.8×10-10,可加入甘油或甘露醇,使其
与硼酸根生成稳定的络合物,从而增加硼酸在水溶液中的解离,使硼酸转变为中强酸,从而用NaOH滴定。
取混合液一份,以甲基红为指示剂,用NaOH滴定至橙色,消耗NaOH体积为V
1
。HCl滴
定为NaCl,H
3BO
3
未被滴定。以V
1
计算HCl的含量。
在上溶液中加入甘油,反应后,加入酚酞作指示剂,用NaOH滴定至浅红,消耗NaOH体
积为V
2。以V
2
计算H
3
BO
3
的含量。
b. H
2SO
4
+H
3
PO
4
:因为H
3
PO
4
被NaOH滴定为NaH
2
PO
4
的第一化学计量点的pH=4.7,此时是甲
基橙变色,设消耗的NaOH为V
1;再加入百里酚酞指示剂,用NaOH滴定至浅蓝色,NaH
2
PO
4
被
滴定为Na
2HPO
4
,设消耗的NaOH为V
2
。H
3
PO
4
消耗NaOH为2V2mL,H
2
SO
4
消耗NaOH为(V
1
-V
2
)mL。
c. HCl+NH
4Cl:因为NH
4
+的酸性很弱,K
a
=5.6×10-10,需要加入甲醛,生成质子化的六亚
甲基四胺和H+,才能用NaOH滴定。
取混合液一份,以甲基红为指示剂,用NaOH滴定至橙色,设消耗NaOH体积为V1。HCl
滴定为NaCl,NH
4Cl未被滴定。以V
1
计算HCl的含量。
在上溶液中加入甲醛,反应后,加入酚酞作指示剂,用NaOH滴定至浅红,设消耗NaOH
体积为V
2。以V
2
计算NH
4
Cl的含量。
d.Na
3PO
4
+Na
2
HPO
4
:因为Na
2
HPO
4
的碱性很弱,不能直接被滴定,要在溶液中加入CaCl
2
生
成Ca
3(PO
4
)
2
沉淀,将H+释放出来,就可用HCl滴定了。
取混合液一份,以百里酚酞为指示剂,用HCl滴定至无色,设消耗HCl体积为V
1。Na
3
PO
4
滴定为Na
2HPO
4
,原有的Na
2
HPO
4
未被滴定。以V
1
计算Na
3
PO
4
的含量。
另取一份溶液,加入CaCl
2
,反应后,加入酚酞作指示剂,用NaOH滴定至浅红,设消耗
NaOH体积为V
2。以(V
2
-V
1
)计算Na
2
HPO
4
的含量。
e.Na
3PO
4
+NaOH:用HCl标准溶液只能将Na
3
PO
4
滴定至NaH
2
PO
4
,再滴定为Na
2
HPO
4
。
取混合液一份,以百里酚酞为指示剂,用HCl滴定至无色,设消耗HCl体积为V
1
。NaOH
全部被滴定,Na 3PO 4滴定为NaH 2PO 4。
在上溶液中加入甲基橙作指示剂,用HCl 滴定至红色,设消耗HCl 体积为V 2。以V 2计算Na 2HPO 4的含量。NaOH 消耗HCl 体积为(V 1-V 2)。 f.NaHSO 4+NaH 2PO 4:因为HSO 4-的酸性较强,可用甲基橙为指示剂,以NaOH 滴定,此时NaH 2PO 4不被滴定,再在上溶液中以百里酚酞为指示剂,用NaOH 滴定NaH 2PO 4为Na 2HPO 4。
取混合液一份,以甲基橙为指示剂,用NaOH 滴定至黄色。仅有NaHSO 4被滴定,设消耗NaOH 体积为V 1。以V 1计算NaHSO 4的含量。
在上溶液中加入百里酚酞作指示剂,用NaOH 滴定至浅蓝色,设消耗NaOH 体积为V 2。以V 2计算Na 2HPO 4的含量。
第三章思考题
3-1 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,Zn 2+—乙二胺,TiOY 2-, TiY -, FeY 2-, FeY -
答:Cu 2+—乙二胺:有色;Zn 2+—乙二胺:无色;TiOY 2-:无色; TiY -:无色; FeY 2-:有色; FeY -:有色。
3-2 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:K TiOY ′=K TiOY αTiOY /(αTi αY ),H 2O 2对αTi 、αY 影响不大;
αTiOY =[TiOY′]/[TiOY,因TiO(H 2O 2)Y 的形成,使TiOY 的浓度大大降低,αTiOY 变大,故使得K TiOY ′变大。
3-3 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的氨性缓冲溶液中,用EDTA 滴定Hg 2+,增大缓冲剂的总浓度(即增大NH 4++NH 3),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小?试简要说明其原因。 答:K HgY ′=K HgY αHgY /(αHg αY ),pH 不变时,αHg 、αY 不变,而αHgY =[HgY′]/[HgY],当[NH 3]变大时,会使[HgY]变小,故使αHgY 增大。 ∴lgK HgY ′增大,突跃范围随之增大。
3-4 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:在水溶液中,Ti(Ⅲ)主要以Ti 3+存在,而Ti(Ⅳ)则因为电荷/半径大,所以没有简单的水合Ti 4+,而是以TiO 2+形式存在,其电荷比Ti 3+要小,稳定性较Ti 3+要差,故K Ti(Ⅲ)Y >K Ti(Ⅳ)Y 。
3-5 10-2mol.L -1的Zn 2+约在pH≈6.4开始沉淀,若有以下两种情况: a. 在pH4~5时,加入等物质的量的EDTA 后再调至pH≈10; b. 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lgK ZnY ′大?为什么? 答:K ZnY ′=K ZnY αZnY /(αZn αY ),pH=4~5时,lg αY )为8.44~6.45,pH=10时,lg αY )为0.45。 在pH4~5时,加入EDTA 后,Zn 2+已形成稳定的ZnY 络合物,其受溶液的酸度影响较小,当调至pH≈10时,其K ZnY ′变化较小;但在pH≈10的氨性缓冲溶液时,Zn 2+已形成Zn(OH)2
沉淀,α
Zn 很大,使得lgK
ZnY
′变得很小,故lgK
ZnY
′是在a的情况时较大。
3-6 在pH≈10的氨性缓冲液中,用0.02mol.L-1EDTA滴定0.02mol.L-1Cu2+和
0.02mol.L-1Mg2+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:有两个突跃即是可以分别滴定,当两种离子的浓度相同时,要求lgK
CuY ′-lgK
MgY
′≥5。
Mg2+不能与NH
3络合,而Cu2+能与NH
3
络合,使lgK
CuY
′变小,显然,NH
3
越大,lgK
CuY
′就越
小。当NH
3浓度为10-3mol.L-1左右时,Cu2+与NH
3
的络合效应不严重,lgK
CuY
′较大,lgK
CuY
′-lgK
MgY
′
大于5,可以分别滴定,有两个突跃。当NH
3浓度较大时,lgK
CuY
′较小,lgK
CuY
′-lgK
MgY
′就会
小于5,故只有一个突跃了。
3-7 Ca2+与PAN不显色,但在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:用CuY—PAN作指示剂时,是利用置换滴定法的原理。在滴定终点前,CuY与PAN发生置换反应,Cu2+与PAN显色,但在终点时,Cu—PAN与过量的的Y作用,置换出PAN,生成了CuY,使溶液的颜色发生变化。由于滴定前加入的的CuY与最后生成的CuY的物质的量是相等的,故加入的CuY不影响滴定结果。
3-8 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与酸性铬蓝K组成了混合指示剂,使其颜色变化更敏锐,由紫红变为蓝绿。
3-9 用NaOH标准溶液滴定FeCl
3
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:因Fe3+容易水解,当Fe3+浓度为0.1mol.L-1时,在pH=2.8时即沉淀完全,生成的Fe(OH)
3沉淀会影响终点的观察,故要加入络合剂掩蔽Fe3+,可加入EDTA或三乙醇胺。
3-10 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。试简要说明原因。
答:三乙醇胺、KCN使用的条件是碱性,此时三乙醇胺、KCN以阴离子形式存在,可以和Fe3+形成稳定络合物,抗坏血酸或盐酸羟胺在酸性条件下可掩蔽Fe3+,是因为抗坏血酸或盐酸羟胺是氧化还原掩蔽剂,以抗坏血酸为例,酸度增大,更容易将Fe3+还原为Fe2+。
3-11 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,lgK
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:pH过高,Fe3+会形成氢氧化物沉淀。
3-12 在pH=5~6时,以二甲酚橙作指示剂,用EDTA测定黄铜(锌铜合金)中锌的质量分数,现有以下几种方法标定EDTA溶液的浓度。
a. 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
b. 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
c. 以氧化锌作基准物质,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:C,这种情况下,试剂、指示剂、滴定误差均最小。
3-13 配制试样溶液所用的蒸馏水含有少量的Ca2+,若在pH=5.5测定Zn2+和在pH=10.0氨性缓冲溶液中测定Zn2+,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:不相同,pH=10.0误差大,因为此时Ca2+参与反应。
3-14 试拟定一个测定工业产品Na
2
CaY中Ca和EDTA质量分数的络合滴定方案。
3-15 以HCl溶解水泥试样后,制成一定量试样溶液。试拟定一个以EDTA测定此试样溶液中Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+含量的滴定方案。
第四章思考题
4-1 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。
b. Eθ
I2/I -(0.534V)>Eθ
Cu
2+
/Cu
+(0.159V),但是Cu2+却能将I-氧化为I
2
。
c. 间接碘量法测定铜时,Fe3+和AsO
43-都能氧化I-析出I
2
,因而干扰铜的测定,加入NH
4
HF
2
两者的干扰均可消除。
d. Fe2+的存在加速KmnO
4
氧化Cl-的反应。
e. 以KmnO
4滴定C
2
O
4
2-时,滴入KmnO
4
的红色消失速度由慢到快。
f. 于K
2Cr
2
O
7
标准溶液中,加入过量KI,以淀粉为指示剂,用Na
2
S
2
O
3
溶液滴定至终点时,
溶液由蓝变为绿。g. 以纯铜标定Na
2S
2
O
3
溶液时,滴定到达终点后(蓝色消失)又返回到
蓝色。
答: a、Cl
2+2I-=I
2
+Cl-,I
2
首先析出萃取进入CCl
4
层显紫色。
b、I-和Cu+生成CuI↓使[Cu+]变小,E
Cu 2+
/Cu
+增大。
c、加入NH
4HF
2
后,Fe3+与F-生成FeF
6
+,Eθ
H3AsO4/H3AsO3
=0.56V,Eθ
I2/I
-=0.53V,需要较大酸度才
能氧化I-,NH
4HF
2
起缓冲作用,使pH维持在3.0~4.0,此时不能氧化,故不干扰。
d、这是由于诱导反应所致。KMnO
4
氧化Fe2+的过程中形成了一系列的Mn的中间产物:
Mn(VI),Mn(V),Mn(IV),Mn(III),它们均能氧化Cl-,因而加速了KmnO
4
氧化Cl-的反应。
e、反应本身速度慢,但反应生成的Mn2+对反应起催化作用,故反应加速,褪色快。
f、Cr
2O
7
2-与KI反应生成Cr3+、I
2
,I
2
与淀粉显蓝色,加入S
2
O
3
2-至终点后,生成无色的的
I-和S
4O
6
2-,故蓝色褪去,显Cr3+的绿色。
g、纯铜标定Na
2S
2
O
3
的反应是:2Cu2++4I-=2CuI↓+I
2
,I
2
与与粉显蓝色,滴定反应为:
I 2+2S
2
O
3
2-=2I-+S
4
O
6
2-,终点时,I
2
全部转化为I-,蓝色褪去,但I-易被空气中的O
2
氧化为I
2
,
故又返回蓝色。
4-2 根据标准电势数据,判断下列各论述是否正确:
a. 在卤素离子中,除F-外均能被Fe3+氧化。
b. 在卤素离子中,只有I-能被Fe3+氧化。
c. 金属锌可以将Ti(Ⅳ)还原至Ti(Ⅴ),金属银却不能。
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。
e. 间接碘量法测定铜时,Fe3+和AsO
43-都能氧化I-析出I
2
,因而干扰铜的测定。
答:
a、错误。Eθ
Fe 3+
/Fe
2+=0.771V,Eθ
I2/I
-=0.54V,Eθ
Br2/Br
-=1.09V,故只有I-被氧化。
b、正确。理由同a。
c、正确。Eθ
TiO22+
/Ti
3+=0.1V,Eθ
Zn
2+
/Zn
=-0.763V,Eθ
Ag
+
/Ag
=0.7995V,故Zn可还原,Ag不能还
原。
d、正确。Eθ电池=0.7995-0.337=0.4625V,此值很大,可全部还原(参见p141的例7)。
e、正确。Eθ
I2/I -=0.5345V,Eθ
Fe
3+
/Fe
2+=0 .771V,Eθ
H3AsO4/H3AsO3
=0.68V,故都能氧化I-,因此在
测定时,要注意消除干扰。
4-3 增加溶液的离子强度,Fe3+/Fe2+电对的条件电势是升高还是降低?加入PO
4
3-, F-或1.10-邻二氨菲后,情况又如何?
答:
4-4 已知在1mol.L-1H
2SO
4
介质中,Eθ
Fe
3+
/Fe
2+=0.68V。1.10-邻二氨菲与Fe3+, Fe2+均能形成
络合物,加入1,10-邻二氨菲后,体系的条件电势变为1.60V。试问Fe3+与Fe2+和1,10-邻二氨菲形成的络合物中,哪一种更稳定?
答:
4-5 已知在酸性介质中,Eθ
MnO4-
/Mn
2+=1.45V, MnO
4
-被还原至一半时,体系的电势(半还原
电位)为多少?试推出对称电对的半还原电势与它的条件电势间的关系。
答:
4-6 试证明在氧化还原反应中,有H+参加反应和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。
。
4-7 碘量法中的主要误差来源有哪些?配制、标定和保存I
2及As
2
O
3
标准溶液时,应注
意哪些事项?
答:主要误差来源有两个方面:一是I
2
易挥发,在强碱性溶液中会发生歧化反应;二是
在酸性溶液中,I-易被空气中的O
2氧化。配制、标定和保存I
2
及As
2
O
3
标准溶液时的注意事项:
配制I
2
溶液时,先在托盘天平上称取一定量碘,加入过量KI,置于研钵中,加少量水研磨,
使I
2全部溶解,然后将溶液稀释,倾入棕色瓶于暗处保存。保存 I
2
溶液时应避免与橡皮等有
机物接触,也要防止I
2
溶液见光遇热,否则浓度将发生变化。
标定I2溶液的浓度时,可用已标定好的Na2S2O3标准溶液来标定,也可用As2O3来标定。As2O3难溶于水,但可溶于碱溶液中,与I2的反应是可逆的,在中性或微碱性溶液中,反应定量向右进行。因此标定时先酸化溶液,再加NaHCO3,调节pH≈8。。
4-8 以K
2Cr
2
O
7
标定Na
2
S
2
O
3
浓度时,是使用间接碘量法,能否采用K
2
Cr
2
O
7
直接滴定Na
2
S
2
O
3
?
为什么?
答:在中性或微碱性中,S
2O
3
2-和I
2
反应生成S
4
O
6
2-,该反应定量进行但K
2
Cr
2
O
7
与S
2
O
3
2-的
反应,在此条件下,作用不完全,有S析出,且反应速度较慢,故不能直接滴定。
4-9 用KMnO
4
为预氧化剂,Fe2+为滴定剂,试简述测定Cr3+, VO2+混合液中Cr3+, VO2+的方法原理。
答:在酸性介质中,KMnO
4将VO
2
+氧化为VO
3
-,过量KMnO
4
在加入尿素后,用NaNO
2
滴定。
然后用Fe2+滴定VO
3
-。
Cr3+可在碱性条件下加H
2O
2
,氧化为为CrO
4
2-,过量的H
2
O
2
可煮沸除去,酸化后,用Fe2+滴定
Cr
2O
7
2-。
4-10 怎样分别滴定混合液中的Cr3+及Fe3+?
答:Fe3+用SnCl
2
还原为Fe2+,用HgCl
2
除去过量SnCl
2
,然后用KMnO
4
滴定Fe2+。
Cr3+可在碱性条件下加H
2O
2
,氧化为为CrO
4
2-,过量的H
2
O
2
可煮沸除去,酸化后,用Fe2+滴定Cr
2
O
7
2-。
4-11 用碘量法滴定含Fe3+的H
2O
2
试液,应注意哪些问题?
答:在滴定中,Fe3+可氧化I-,应加入NH
4HF
2
掩蔽。
4-12 用(NH
4)
2
S
2
O
8
(以Ag+催化)或KMnO
4
等为预氧化剂,Fe2+或NaAsO
2
-NaNO
2
等为滴定剂,
试简述滴定混合液中Mn2+, Cr3+, VO2+的方法原理。
答:用(NH
4)
2
SO
4
(以 Ag+催化)为预氧化剂,可使Mn2+,Cr3+,VO2+三者均氧化为高价态。过量
氧化剂可煮沸使之分解。用 NaAsO
2-NaNO
2
混合溶液滴定测得三者总量。用KMnO4为预氧化剂,Mn2+
不干扰,可分别测定Cr3+,VO2+两者含量,Fe2+为滴定剂。方法见思考题第9题。
4-13 在1.0mol.L-1H
2SO
4
介质中用Ce4+滴定Fe2+时,使用二苯胺磺酸钠为指示剂,误差超
过0.1%,而加入0.5mol.L-1H
3PO
4
后,滴定的终点误差小于0.1%,试说明原因。
答:用二苯胺磺酸钠指示剂滴定Fe2+时,终点稍提前,这主要是二苯胺磺酸钠指示剂的
变色点在滴定突跃范围之外。加入H
3PO
4
后,生成无色稳定的[Fe(HPO
4
)]+,使用E
Fe
3+
/Fe
2+降低,
突跃范围增大,二苯胺磺酸钠的变色点处于突跃范围之内,减少了终点误差。
4-14 以电位滴定法确定氧化还原滴定终点时,什么情况下与计量点吻合较好?什么情况下有较大误差?
答:当氧化剂和还原剂的电对的电子转移数n
1=n
2
时,化学计量点位滴定突跃中点,此时
吻合较好。而n
1和n
2
相差较大时,化学计量点偏向某一端较多时,误差则较大。
第五章思考题
5-1 解释下列现象。
a. CaF
2
在pH=3的溶液中的溶解度较在pH=5的溶液中的溶解度大;
b. Ag
2CrO
4
在0.0010mol.L-1AgNO3溶液中的溶解度较在0.0010mol.L-1K
2
CrO
4
溶液中的溶解
度小;
c. BaSO
4沉淀要用水洗涤,而AgCl沉淀要用稀HNO
3
洗涤;
d. BaSO4沉淀要陈化,而AgCl或Fe
2O
3
·nH
2
O沉淀不要陈化;
e. AgCl和BaSO
4的K
sp
值差不多,但可以控制条件得到BaSO
4
晶体沉淀,而AgCl只能得
到无定形沉淀;
f. ZnS在HgS沉淀表面上而不在BaSO
4
沉淀表面上继沉淀。
答:
a、由于酸效应,CaF
2
+2H+=Ca2++2HF,酸度大时溶液度大。
b、两者均产生同离子效应,但溶解的影响前者与浓度的二次方有关,比后者(一次方)大。
c、因为BaSO
4
是晶形沉淀,AgCl是无定形沉淀,无定形沉淀在洗涤时的平衡是:
而晶形沉淀无此平衡。
d、BaSO
4
为晶形沉淀,陈化可使小晶体长成大晶体、不完整晶体长成完整晶体,易于过
滤和洗涤。而Fe
2O
3
.H
2
O是无定形沉淀,在陈化时长不大的,且陈化会吸附杂质。
e、BaSO
4和AgCl的溶解度很接近,但开始发生均相成核作用时所需要的临界c
Q
/S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无定形沉淀,BaSO
4
则相反,生成的是晶形沉淀。
f、这是因为HgS沉淀的吸附作用,使其表面上的S2-或HS-浓度比溶液中大得多,对ZnS 来讲,此处的相对过饱和度显著增大,导致沉淀在HgS表面上析出。
5-2 某人计算M(OH)
3沉淀在水中的溶解度时,不分析情况,即用公式K
sp
=[M3+][OH-]3计
算,已知K
sp
=1×10-32,求得溶解度为4.4×10-9mol.L-1。试问这种计算方法有无错误?为什么?
答:不对。首先应考虑水解离的同离子效应;其次应相数据有无氢氧基络合物的存在;第三应查文献有无分子溶解度的数据。
5-3 用过量的H
2SO
4
沉淀Ba2+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: γ
K +=133pm, γ
Na
+=95pm, γ
Ba
2+=135pm。
5-4 某溶液中含SO
42-, Fe3+, Mg2+三种离子,今需分别测定其中的Mg2+和SO
4
2-,而使Fe3+
以Fe(OH)
3形式沉淀分离除去。问测定Mg2+和SO
4
2-时,应分别在什么酸度下进行为好?
答:测定Mg2+时,在Fe(OH)
3沉淀后,希望在Fe(OH)
3
沉淀表面只吸附H+而不吸附Mg2+,
故应在酸性介质中进行为好;测定SO
42-,希望Fe(OH)
3
表面只吸附OH-而不吸附SO
4
2-,故在
碱性介质中为好。
5-5 将0.5mol.L-1BaCl
2和0.1mol.L-1Na
2
SO
4
溶液混合时,因浓度较高,需加入动物胶凝
聚,使其沉淀完全。动物胶是含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BaCl
2过量,BaSO
4
沉淀颗粒带正电(吸附Ba2+),应使动物胶粒带负电。氨基
酸pK
a a1 时,带正电,pH>pK a2 时,带负电,故应在pH>9的酸度下进行。 5-6 Ni2+与丁二酮肟(DMG)在一定条件下形成丁二酮肟镍[Ni(DMG) 2 ]沉淀,然后可以采 用两种方法测定:一是将沉淀洗涤、烘干,以Ni(DMG) 2 形式称重;二是将沉淀再灼烧成NiO 的形式称重。采用哪一种方法好?为什么? 答:以采用第一种方法较好,因在第一种方法中,称量的是丁二铜肟镍,摩尔质量比NiO 大,Ni的相对含量较小,称量的相对误差较小。 5-7 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) CaCl 2;(2) BaCl 2 ;(3) FeCl 2 ;(4) NaCl+Na 3 PO 4 ; (5) NH 4 Cl;(6) NaCl+Na 2 SO 4 ; (7) Pb(NO 3) 2 +NaCl 答:(1) 三种方法都可以;(2) 不能用莫尔法,因会生成BaCrO 4 ↓;(3) 不能用莫尔法, 因莫尔法应在中性或弱碱性溶液中进行,会生成Fe(OH) 2 ↓;(4) 不能用莫尔法,因莫尔法 应在中性或弱碱性溶液中进行,会生成Ag 3PO 4 ↓;(5) 三种均可;(6) 不能用莫尔法,否则 会有Ag 2SO 4 沉淀;(7)不能用莫尔法,否则有PbCrO 4 沉淀。 5-8 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时用莫尔法滴定Cl-; (2) 若试液中含有铵盐,在pH≈10时,用莫尔法滴定Cl-; (3) 用法扬司法滴定Cl-时,用曙红作指示剂; (4) 用佛尔哈德法测定Cl-时,未将沉淀过滤也未加1,2-二氯乙烷; (5) 用佛尔哈德法测定I-时,先加铁铵钒指示剂,然后加入过量AgNO 3 标准溶液。 答:(1) 会使结果偏高,因在酸性下,CrO 42-+H+→HCrO 4 -,CrO 4 2-浓度减小,须多加Ag+才 能变色;(2) 会使结果偏高,因Ag(NH 3) 2 +的生成会多消耗Ag+;(3) 会使结果偏低,因AgCl 对曙红的吸附大于Cl-,会使终点提前;(4) 会使结果偏低,因返滴定时需加入更多滴定剂; (5) 会使结果偏低。因加铁铵矾的Fe3+会氧化I-为I 2 。 5-9 在沉淀重量法中何谓恒重?坩埚和沉淀的恒重温度是如何确定的? 答:在经烘干或灼烧后,待称量物的质量不再改变。通常两次经2次烘干或灼烧后的称量差值不大于0.4mg。 5-10 何谓均匀沉淀法?其有何优点?试举一均匀沉淀法的实例。 答:均匀沉淀法是指沉淀剂在溶液内部缓慢、均匀地析出,与待沉淀离子形成沉淀的方法。其优点是可避免溶液中局部过浓现象,有利于生成晶形沉淀。 5-11 Ca 3(PO 4 ) 2 沉淀在纯水中的溶解度是否会受到溶解在纯水中的CO 2 的影响? 答:由于H 3PO 4 的K a3 =4.4×10-13,K a2 =6.3×10-8,H 2 CO 3 的K a1 =4.2×10-7,即HPO 4 2-、H 2 PO 4 - 的酸性很弱,或PO 43-、HPO 4 2-的碱性较强,故CO 2 可将Ca 3 (PO 4 ) 2 转化为H 2 PO 4 -而使溶解度增大。 5-12 研究PbSO 4 沉淀时,得到下面著名的实验曲线,试从理论上进行解释(提示:根据均相成核作用和异相成核作用进行解释)。 答:当浓度达到转折点以前,沉沉以异相成核进行,此时晶核数目基本不变,浓度增大,可使晶粒直径变大;而转折点后,产生均相成核,晶粒数目大辐度增加,使其平均直径变小。第六章思考题 6-1 解释下列名词: a. 光吸收曲线及标准曲线; b. 互补色光及单色光; c. 吸光度及透射比。 答:a、光吸收曲线:描述溶液对不同波长的光的吸收情况的关系曲线,又称吸收光谱曲线。是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而得出的曲线。 标准曲线:在选择的实验条件下分别测量一系列不同含量的标准溶液的吸光度,以标准溶液中待测组分的含量为横坐标,吸光度为纵坐标作图,得到一条通过原点的直线,称为标准曲线,又称工作曲线。 b、互补光:两种光按一定的强度比例混合可成为白光,这两种光称为互补光。 单色光:具有单一波长的光。 c、吸光度:A=lgI /I,其物理意义是有色溶液吸收单入射光的程度。 透射比:透过光强度与入射光强度的比值称为透射比,又称透光度,用T表示,T=I/I 。 6-2 符合朗伯-比尔定律的某一吸光物质溶液,其最大吸收波长和肖光度随吸光物质浓 度的增加其变化情况如何?答:最大入射光波长λ max 不随浓度c的变化而改变,吸光度A与c成正比。 6-3 吸光物质的摩尔吸收系数与下列哪些因素有关?入射光波长,被测物质的浓度,络合物的解离度,掩蔽剂。答:摩尔吸收系数与入射光波长有关,与被测物质的浓度、络合物的解离度、掩蔽剂无关。 6-4 试说明吸光光度法中标准曲线不通过原点的原因。 答:造成这种情况的原因比较复杂,可能是由于参比溶液选择不当,吸收池位置不妥,吸收池透光面不清洁等原因所引起的。 6-5 在吸光光度中,影响显色反应的因素有哪些? 答:影响显色反应的主要因素有:溶液酸度,显色剂用量,显色时间,显色温度,溶剂及共存离子等。 6-6 酸度对显色反应的影响主要表现在哪些方面? 答:酸度对显色反应的影响主要表现为:影响显色剂的平衡浓度的颜色;影响被测金属离子的存在状态;影响络合物的组成等。 6-7 在吸光光度法中,选择入射光波长的原则是什么? 答:选择入射光时,若无干扰时,选择最大入射波长,提高测定的灵敏度;若有干扰时,应选择吸收最大,而干扰最小的入射波长。 6-8 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。。 6-9 测量吸光度时,应如何选择参比溶液? 答:(1)当试液及显色剂均无色时,可用蒸馏水作参比溶液;(2)显色剂为无色,而被测试液中存在其他有色离子,可用不加显色剂的被测试液作参比溶液;(3)显色剂有颜色,可选择不加试样溶液的试剂空白作参比溶液;(4)显色剂和试剂均有颜色,可将一份试液加入适当掩蔽剂,将被测组分掩蔽起来,使之不再与显色剂作用,而显色剂及其他试剂均按试液测定方法加入,以此作为参比溶液,这样就可以消除显色剂和一些共存组分的干扰;(5)改变加入试剂的顺序,使被测组分不发生显色反应,可以此溶液作为参比溶液消除干扰。 6-10 示差吸光光度法的原理是什么?为什么它能提高测定的准确度? 答(1)设用作参比的标准溶液为c 0,待测试液浓度为c x ,且c x 大于c 。根据朗伯-比尔 定律得到:A x =εc x b和A =εc b , 两式相减,得到相对吸光度为:A 相对 =?A=A x -A =εb(c x -c )=εb?c=εbc 相对 由上式可得所测得的吸光度差与这两种溶液的浓度差成正比。以空白溶液作为参比,作?A-?c 标准曲线,根据测得的?A求出相应的?c值,从c x =c +?c可求出待测试液的浓度。 (2)与一般吸光光度法相比,采用示差法测定时,读数将落在测量误差较小的区域,从而提高了测定的准确度。 第七章思考题 7-1 当测定次数很多时,下列关于标准偏差σ与平均偏差δ之间的关系式中,哪一个是正确的? a. σ<δ; b. 4σ=3δ; c. σ=0.8δ; d. 4δ=3σ答:d. 7-2 下述有关随机误差的正态分布曲线特点的论述中,错误的是: a. 横坐标x值等于总体平均值μ时,曲线有极大; b. 曲线与横坐标间所夹面积的总和,代表所有测量值出现的概率,其值为1; c. 正态分布曲线以通过x=μ这一点的垂直线呈镜面对称,说明正负误差出现的几率相等; d.纵坐标y值代表概率,它与标准偏差σ成正比,σ越小,测量值越分散,曲线越平坦。答:d. 7-3 下述有关n次测定结果的平均值的标准偏差s-x与单次测量结果的标准偏差sx之间关系的表达式中,正确的是:答:a. 7-4 下列有关置信区间的定义中,正确的是: a. 以真值为中心的某一区间包括测定结果的平均值的几率; b. 在一定置信度时,以测量值的平均值为中心的包括真值的范围; c. 真值落在某一可靠区间的几率; d. 在一定置信度时,以真值为中心的可靠范围。答:b. 7-5 下述有关平均值的置信区间的论述中,错误的是: a. 在一定的置信度和标准偏差时,测定次数越多,平均值的置信区间包括真值的可能性越大; b. 其他条件不变时,给定的置信度越高,平均值的置信区间越宽; c. 平均值的数值越大,置信区间越宽; d. 当置信度与测定次数一定时,一组测量值的精密度越高,平均值的置信区间越小。答:c. 7-6 某学生用4d-法则判断异常值的取舍时,分以下五步进行,其中错误的一步是: a. 将全部数据(n个)顺序排好; b. 求出以上数据的算术平均值; c. 求出不包括异常值(x)的平均偏差-dn-1; d. 求出异常值与平均值之差的绝对值|x-x|; e. 将| x-x|与4dn-1进行比较。答:b. 7-7 有一组测量值,其总体标准偏差σ为未知,要判断得到这组数据的分析方法是否可靠,应该用下列方法中的哪一种? a. 4d法; b. 格鲁布斯法; c. F检验法; d. t检验法。答:d. 7-8 两位分析人员对同一含SO42-的试样用重量法进行分析,得到两组分析数据,要判断两人分析的精密度有无显著性差异,应该用下列方法中的哪一种? a. Q检验法; b. F检验法; c. u检验法; d. t检验法。答:d. 7-9 第8题中,若要判断两分析人员的分析结果之间是否存在系统误差,则应该用下列方法中的哪一种? a. u检验法; b. F检验法; c. F检验加t检验; d. t检验法。答:c. 第8章思考题 1.分离方法在定量分析中有什么重要性?分离时对常量和微量组分的回收率要求如何? 答:在定量分析,对于一些无法通过控制分析条件或采用掩蔽法来消除干扰,以及现有分析方法灵敏度达不到要求的低浓度组分测定,必须采用分离富集方法。换句话说,分离方法在定量分析中可以达到消除干扰和富集效果,保证分析结果的准确性,扩大分析应用范围。 在一般情况下,对常量组分的回收率要求大于99.9%,而对于微量组分的回收率要求大于99%。样品组分含量越低,对回收率要求也降低。 2.在氢氧化物沉淀分离中,常用的有哪些方法?举例说明。 答:在氢氧化物沉淀分离中,沉淀的形成与溶液中的[OH-]有直接关系。因此,采用控制溶液中酸度可使某些金属离子彼此分离。在实际工作中,通常采用不同的氢氧化物沉淀剂控制氢氧化物沉淀分离方法。常用的沉淀剂有: A.氢氧化钠:NaOH是强碱,用于分离两性元素(如Al3+,Zn2+,Cr3+)与非两性元素,两性元素的含氧酸阴离子形态在溶液中,而其他非两性元素则生成氢氧化物胶状沉淀。 B.氨水法:采用NH 4Cl-NH 3 缓冲溶液(pH8-9),可使高价金属离子与大部分一、二金属 离子分离。 C.有机碱法:可形成不同pH的缓冲体系控制分离,如pH5-6六亚甲基胺-HCl缓冲液,常用于Mn2,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+,Cd2+与Al3+,Fe3+,Ti(IV)等的分离。 D.ZnO悬浊液法等:这一类悬浊液可控制溶液的pH值,如ZnO悬浊液的pH值约为6,可用于某些氢氧化物沉淀分离。 3.某矿样溶液含Fe3+,A13+,Ca2+,Mg2+,Mn2+,Cr3+,Cu2+和Zn2+等离子,加入NH 4 C1和氨水后,哪些离子以什么形式存在于溶液中?哪些离子以什么方式存在于沉淀中?分离是否完全? 答:NH 4Cl与NH 3 构成缓冲液,pH在8-9间,因此溶液中有Ca2+,Mg2+,,Cu(NH 3 ) 4 2-、Zn(NH 3 ) 42+等离子和少量Mn2+,而沉淀中有Fe(OH) 3 ,Al(OH) 3 和Cr(OH) 3 和少量Mn(OH) 2 沉淀。 试液中Fe3+,A13+,Cr3+可以与Ca2+,Mg2+,Cu2+和Zn2+等离子完全分开,而Mn2+分离不完全。 4.如将上述矿样用Na 2O 2 熔融,以水浸取,其分离情况又如何? 答:Na 2O 2 即是强碱又是氧化剂,Cr3+、Mn2+分别被氧化成CrO 4 2-和MnO 4 -。因此溶液有AlO 2 2-,ZnO 2 2-, MnO 4-和CrO 4 2-和少量Ca2+,在沉淀中有:Fe(OH) 3 ,Mg(OH) 2 和Cu(OH) 2 和少量Ca(OH) 2 或CaCO 3 沉淀。Ca2+将分离不完全。 (注:Na 2O 2 常用以分铬铁矿,分离后的分别测定Cr和Fe。也有认为Mn2+被Na 2 O 2 氧化成Mn4+, 因而以 MnO(OH) 2 沉淀形式存在。) 5.某试样含Fe,A1,Ca,Mg,Ti元素,经碱熔融后,用水浸取,盐酸酸化,加氨水中至出 现红棕色沉淀(pH约为3左右),再加六亚甲基四胺加热过滤,分出沉淀和滤液。试问。 A.为什么溶液中刚出现红棕色沉淀时人们看到红棕色沉淀时,表示pH为3左右? B.过滤后得的沉淀是什么?滤液又是什么? C.试样中若含Zn2+和Mn2+,它们是在沉淀中还是在滤液中? 答:A.溶液中出现红棕色沉淀应是Fe(OH) 3 ,沉淀时的pH应在3左右。(当人眼看到红棕 色沉淀时,已有部分Fe(OH) 3 析出,pH值稍大于Fe3+开始沉淀的理论值)。 B.过滤后得的沉淀应是TiO(OH) 2、Fe(OH) 3 和Al(OH) 3 ;滤液是Ca2+,Mg2+离子溶液。 C.试样中若含Zn2+和Mn2+,它们应以Zn2+和MnO 4 -离子形式存在于滤液中。6.采用无机沉淀剂,怎样从铜合金的试掖中分离出微量Fe3+? 答:采用NH 4Cl- NH 3 缓冲液,pH8-9,采用Al(OH) 3 共沉淀剂可以从铜合金试液中氢氧化物 共沉淀法分离出微量Fe3+。 7.用氢氧化物沉淀分离时,常有共沉淀现象,有什么方法可以减少沉淀对其他组分的吸附?答:加入大量无干扰的电解质,可以减少沉淀对其他组分的吸附。 8.沉淀富集痕量组分,对共沉淀剂有什么要求?有机共沉淀剂较无机共沉淀剂有何优点? 答:对共沉淀剂的要求主要有:一是对富集的微量组分的回收率要高(即富集效率大);二是不干扰富集组分的测定或者干扰容易消除(即不影响后续测定)。 有机共沉淀剂较无机共沉淀剂的主要优点:一是选择性高;二是有机共沉淀剂除去(如灼烧);三是富集效果较好。 9.何谓分配系数,分配比?萃取率与哪些因素有关?采用什么措施可提高萃取率? 答:分配系数和分配比是萃取分离中的两个重要参数。 分配系数:是溶质在两相中型体相同组分的浓度比(严格说应为活度比)。而分配比:是溶质在两相中的总浓度之比。在给定的温度下,K 是一个常数。但D除 D 有关外,还与溶液酸度、溶质浓度等因素有关,它是一个条件常数。在分析化学中,了与K D 人们更多关注分离组分的总量而较少考虑其形态分布,因此通常使用分配比。 萃取率:,可见萃取率与分配比(即溶质性质和萃取体系)和相比有关,但组分含量无关。 提高萃取率有两个重要途径:一是采用(少量有机溶剂)多次萃取;二是采用协同萃取。 10.为什么在进行螯合萃取时,溶液酸度的控制显得很重要? 答:略 11.用硫酸钡重量法测定硫酸根时,大量Fe3+会产生共沉淀。试问当分析硫铁矿(FeS ) 2中的硫时,如果用硫酸钡重量法进行测定,有什么办法可以消除Fe3+干扰? 答:将试液流过强酸型阳离子交换树脂过柱除去Fe3+,流出液再加入沉淀剂测定硫酸根。 12.离子交换树脂分几类,各有什么特点?什么是离子交换树脂的交联度,交换容量? 答:通常离子交换树脂按性能通常分为三类: a)阳离子交换树脂,用于分离阳离子,又分为强酸型阳离子交换树脂和弱酸型阳离 子交换树脂。前者可在酸性中型和碱性溶液中使用,而后者不宜在酸性溶液中使用。 b)阴离子交换树脂,用于分离阴离子,又分为强碱性阴离子交换树脂和弱碱性阴离 子交换树脂两种。前者可在酸性中型和碱性溶液中使用,而后者不宜在碱性溶液中使用。 c)螯合树脂。选择性地交换某些金属离子。 交联度指交联剂在树脂中质量百分率,其大小与树脂性能有关。交联度一般在4-14%之间。交联度小,树脂网眼大,溶胀性大,刚性差。 交换容量是指每克干树脂所能交换的物质量(mmol),它决定于树脂内所含活性基团的数目,一般为3-6mmol-g-1。 13.为何在分析工作中常采用离子交换法制备水,但很少采用金属容器来制备蒸馏水? 答:许多分析实验需要纯水作溶剂或洗涤用水,通常有蒸馏水、去离子水和超纯水等。采用离子交换法制备去离子水具有简便且低能耗,能有效除去水中的离子。因此在分析工作中常采用离子交换法制备水。而金属容器容易受氧化腐蚀,蒸馏时引起离子污染,因此金属容器很少用来制备蒸馏水。 附:去离子水的制备 自来水 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 无机及分析化学期末考试试题 一、判断题(每小题1分共10分) 1.σ键和π键在分子中均可单独存在。() 2.系统误差是不可测的。() 3.极性分子间仅存在取向力,非极性分子间只存在色散力。() 4.等价轨道处于全充满、全空、半充满状态时原子能量较低。() 5.施肥过多造成的“烧苗”现象,是由于植物细胞液的渗透压小于土壤溶液的渗 透压引起的。() 6.醋酸溶液经稀释后其解离度增大,因而可使其H+ 浓度增大。() 7.BF3和NH3都具有平面三角形的空间结构。() 8.CO2与CH4的偶极矩均为零。() 9.共价键和氢键均有饱和性与方向性。() 10.在消除了系统误差之后,测定结果的精密度越高,准确度也越高。() 选择题( 每小题2分,共30分) 1.质量摩尔浓度的单位是()。 A. mol·L-1 B. mol·kg-1 C. g·L-1 D. mg·g-1 2.已知反应H2(g)+S(s)=H2S(g)和S(s)+O2(g) =SO2(g)的平衡常数为K 1和K 2,则反应: H2(g)+SO2(g)=H2S(g)+O2(g)的平衡常数为()。 A. K 1+K 2 B. K 1/K 2 C. K 1×K 2 D. K 1-K 2 3.下列量子数取值错误的是()。 A. 3,2,2,+ B. 2,2,0,- C. 3,2,1,+ D. 4,1,0,- 4.主量子数n=3的电子层可容纳的轨道数和电子数为()。 A. 3和6 B. 3和9 C. 6和12 D. 9和18 5.下列卤化氢分子极性由大到小的顺序正确的是()。 A. B. C. D. 6.Fe3O4中铁的氧化数是()。 A. 2 B. -2 C. 8/3 D. 3 7.下列关于分子间力的说法正确的是()。 A. 分子型物质的沸点总是随相对分子质量的增大而增加 B. 色散力存在于所有分子间 C. 极性分子间仅存在取向力 D. 大多数含氢化合物中都存在氢键 8.能组成缓冲溶液的是()。 A. HAc-NaAc B. NaCl-HCl C. NaOH-NaCl D. HCl-H2O 9.定量分析工作要求测定结果的误差()。 A. 在允许误差范围之内 B. 等于零 C. 略大于允许误差 D. 没有要求 10.下列各式中,有效数字位数正确的是()。 A. 0.0978(4位) B. pH=3.24 (3位) C. pKa=1.80 (2位) D. 0.420(2位) 11.随机误差可通过()方法减免。 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 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 复旦大学2004~2005学年第二学期期末试卷(A卷) (2005年6月)课程名称: 分析化学(Ⅱ) 课程代码: 322.112.2.01 开课院系:化学系 姓名:标准答案_ 学号:_________________ 专业: 03级化学系 一、选择题:(选择最合适的一个答案,每题2分,共10分) 1、比耳定律只有当溶液浓度<0.01mol/L时才成立,其原因之一是由于高浓度时___a____。 (a)吸光邻近质点的电荷分布相互影响,改变了辐射的吸收能力的缘故 (b) 入射光的非单色性影响增大之故(c) 仪器的光度误差变得太人之故 (d) 溶液晌杂散光增大之故(e) 容易受外部实验条件的影响之故 2、使用火焰原子化器时,原子吸收谱线的洛仑兹变宽主要由__c______决定。 (a) 原子在激发态有较长的停留时间(b) 原子的热运动(c) 原子与其它种类粒子的碰撞 (d) 原子与同类粒子的碰撞(e) 外部电场对原子的作用 3、对于难挥发电中性物质进行分离定性时,首选的分析的方法为b。 (a) 气相色谱质谱法(b)高效液相色谱质谱法(c)区带毛细管电泳质谱法 (d)超临界流体色谱法(e) 经典离子交换树脂法 4、测定农药六六六(C6Cl6)使用气相色谱法,选用的最佳检测器应是 c 。 (a)热导池(b)氢火焰离子化(c)电子捕获(d)火焰光度(e) 吸光光度 5、卢浦大桥使用钢材的要求苛刻,其关键是要防止现场焊接时因热胀冷缩引起的裂纹。为此,钢材 中的含硫量要控制在0.007%以下,冶炼钢时的现场检测,你估计选用的最佳方法是_____d______。 (a) 滴定分析法(b) ICP光源的原子发射光谱法(c) 原子吸收光谱法 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) 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。 《无机及分析化学》试题(1) 闭卷 适用专业年级: 学号 专业 班级 本试题一共三道大题,共四页,满分100分。考试时间120分钟。 注: 2.试卷若有雷同以零分计。 一、选择题(请将正确的答案填写在答题卡上每题2分共50分) 1. 含有Cl -和Br -的混合溶液,欲使Br -氧化为Br 2而不使Cl -氧化,应选择 ( ) (θ /Sn Sn 24++? =0.15 V ,θ /Cl Cl 2-?=1.3583 V ,θ/Br Br 2-?=1.087 V ,θ/Cr O Cr 3272+-?=1.33 V , θ/Mn MnO 24+-?=1.51 V , θ/Fe Fe 23++?=0.771 V ) A. SnCl 4 B. K 2Cr 2O 7 C. KMnO 4 D. Fe 3+ 2. 已知下列反应的平衡常数 PbSO 4(S) Pb 2++SO 42- K sp Θ(1) PbS (S) Pb 2++S 2- K sp Θ(2) 反应PbSO 4+S 2- PbS+SO 4- 的K 为 ( ) A. K SP Θ(1) . K sp Θ(2) B. K sp Θ(1) /K sp Θ(2) C. K sp Θ(2) /K sp Θ(1) D. ( K sp Θ(1) /K sp Θ(2) )2 3. 0.04mol·L -1的H 2CO 3的水溶液, K 1Θ﹑K 2Θ 分别为它的电离常数,该溶液的c (H +) 浓度和c (CO 32-)的浓度分别为 ( ) A. 04.0θ1?K , K 1Θ B. 04.0θ1?K , 04.0θ2?K C. 04.0θ2θ1??K K , K 2Θ D. 04.0θ1?K , K 2 Θ 4. 已知某一元弱酸的浓度为c ,用等体积的水稀释后,溶液的c (H +)浓度为 ( ) 【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? 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 哈工大2004春季学期水分析化学试题(A) 一、回答下列基本概念(2×5=10) 1.物质的量浓度; 2.拉平效应; 3. EDTA的酸效应; 4. 参比电极; 5. 色谱峰高 二、讨论下面命题( 4× 5=20 分) 1.以钙指示剂 NN 为例,说明金属指示剂的必备条件。 2.对比高锰酸盐指数和化学需氧量测定过程中掩蔽和催化作用的异同。 3.什么是吸收光谱(曲线)?什么是标准曲线?它们有何实际意义? 4.简述气相色谱法的定量方法。 三、填空( 1×15=15 分) (1. 原子吸收光谱仪由( )组成。 )、()、()和 (2. 影响络合滴定的主要因素有( )。 )和 3. ECD和 FPD的中文称谓分别为()和()。 4.在分光光度计中,常因波长范围不同加选用不同材料的容器。现 有下面两种材料的容器,各适用于哪个光区: A.石英比色皿用于();B.玻璃比色皿用于()。 5.水中的余氯采用()法测定,水中余氯在酸性溶液中与() 作用,释放出等化学计量的(),以()为指示剂,用( 准溶液滴定至终点,由消耗的标准溶液的用量求出水中的余氯。 )标 四、实验设计题( 5×3=15 分) 1.氯离子测定中空白实验和加入碳酸钙的作用。 2.设计一个测定铝盐混凝剂中三氧化二铝含量的方案。 3.pH 计的使用及注意事项。 五、计算题( 10×4=40 分) 1.取水样 100.0mL,以酚酞为指示剂,用 0.100mol/L HCl溶液滴定至指示剂刚好褪色,用去 13.00mL,再加甲基橙指示剂,继续用盐酸溶液滴定至 终点,又消耗 20.00mL问水样中有何种碱度?其含量为多少(mg/L表示)? 《无机及分析化学实验》复习题及参考答案 1、化学试剂分为几大类实验室中最普遍使用的一般试剂分为几个等级如何选用化学试剂答:化学试剂的选用应以实验要求,如分析任务、分析方法的灵敏度和选择性、分析对象的含量及对分析结果正确度要求等为依据,合理选用不同等级的试剂。不同等级的试剂价格差别很大,纯度越高价格越贵,试剂选用不当,将会造成资金浪费或影响实验结果,故在满足实验要求的前提下,选择试剂的级别应就低而不就高。 此外应注意,不同厂家、不同原料和工艺生产的化学试剂在性能上有时会有显着差异,甚至同一厂家、不同批号的同一类试剂在性质上也很难完全一致,因此在较高要求的分析中,不尽要考虑试剂的等级,还应注意生产厂家、产品批号等事项,必要时应作专项检验和对照实验。 2、在容量分析实验中使用的玻璃仪器中,哪些玻璃仪器在用蒸馏水淋洗后,还要用待装溶液淋洗简述玻璃仪器的一般洗涤过程及其是否洗净的检验方法。 答:容量分析操作中常用的玻璃仪器有滴定管、移液管、吸量管、容量瓶和锥形瓶,其它可能使用的玻璃仪器还有烧杯、量筒等,其中滴定管、移液管和吸量管在清洗干净和用蒸馏水淋洗后,还需用少量待装溶液淋洗2~3次,各次淋洗时待装溶液的用量约为10mL、5mL、5mL。 玻璃仪器的洗涤方法应根据实验的要求、污物的性质及其弄脏程度来选择,洗涤玻璃仪器的一般步骤是:⑴用自来水刷洗:用大小合适的毛刷刷洗,使附着在器壁上的灰尘和不溶性杂质脱落,再用自来水冲刷掉已脱落的灰尘、不溶性杂质和可溶性杂质。⑵用去污粉或合成洗涤剂刷洗:用大小合适的毛刷蘸取去污粉或合成洗涤剂刷洗,使附着器壁的有机物和油污脱落,再用自来水冲洗;若油垢和有机物仍洗不干净,可将合成洗涤剂或肥皂液适当加热再洗涤。⑶用洗液洗涤:先将玻璃仪器中的水尽量除去,再把洗液加入玻璃仪器内,洗液用量约为玻璃仪器总容量的1/5,倾斜仪器并慢慢转动(注意!勿将洗液流出),使仪器内壁全部被洗液润湿。数分钟后,将洗液倒回洗液瓶中(可反复使用至洗液颜色变绿色时才失效),再用自来水完全洗去残留在器壁上的洗液。 洗涤过的玻璃仪器用水淋湿后倒置,如果水即沿器壁流下,器壁上留下一层薄而均匀的水膜,没有水珠挂着,则表示玻璃仪器已被洗净。洗净后的玻璃仪器不能再用布或滤纸擦,因为布或滤纸的纤维会留在器壁上,弄脏仪器。 3、粗食盐中的可溶性杂质有哪些各用什么试剂除去这些杂质除杂试剂的加入次序是怎样的其原因是什么 答:粗食盐中含有钙、镁的硫酸盐和氯化钾等可溶性杂质。BaCl2溶液除去食盐溶液中的SO42-离子,Ca2+、Mg2+离子则用Na2CO3的NaOH溶液除去,KCl的溶解度大于NaCl,且在食盐中的含量较少,可在NaCl结晶时留在溶液中达到除去的目的。除去杂质的沉淀剂需按BaCl2溶液、Na2CO3的NaOH溶液和HCl溶液的次序依次加入。一般来说,除去天然样品中的阴离 2008—2009第一学期分析化学期末试题(A) 一、选择题( 每题2分,共40分) 1.可以用下列中哪些方法减小分析测定中的偶然误差…( )。 A.进行对照试验B.进行空白试验C.进行仪器校准D.增加平行试验的次数 2. 为标定KMnO4溶液的浓度宜选择的基准物是---------- ( ) A Na2S2O3 B Na2SO3 C FeSO4·7H2O D Na2C2O4 3.已知某标准NaOH溶液在保存过程中吸收了少量CO2,用此溶液标定HCl溶液的浓度,若以酚酞为指示剂,则对所标定的HCl溶液的浓度的影响是() A.偏高 B.偏低 C.无影响 D.难预测 4. 0.05 mol/L SnCl2溶液10 mL 与0.10 mol/L FeCl3溶液20 mL 相混合, 平衡时体系的电 位是[已知此条件时 ? ' (Fe3+/Fe2+)= 0.68 V, ? ' (Sn4+/Sn2+)= 0.14 V] ( ) A 0.14 V B 0.32 V C 0.50 V D 0.68 V 5. 以下溶液稀释10倍时,pH改变最小的是---------------------------- ( ) A 0.1mol/L HAc B 0.1mol/L NH4Ac C 0.1mol/L NaAc D 0.1mol/L NH4Cl 6.当金属离子M和N共存时,欲以EDTA滴定其中的M,若CM=10CN,TE=0.1%,pM=0.2,则要求lgK为…( ) A 5 B 6 C 4 D 7 7. (1) 用0.02 mol/L KMnO4溶液滴定0.1 mol/L Fe2+溶液(2) 用0.002 mol/L KMnO4溶液滴定0.01 mol/L Fe2+溶液,上述两种情况下其滴定突跃将是------ ( ) A 一样大 B (1)>(2) C (2)>(1) D 缺电位值, 无法判断 8采用BaSO4重量法测Ba2+时,洗涤沉淀用的洗涤剂是() A 稀H2SO4 B 稀HCl C 冷水 D 乙醇 9 pH=4时有莫尔法滴定含量,将使结果() A 偏高 B 偏低 C 忽高忽低 D 无影响 10用同一NaOH溶液分别滴定体积相等的H2SO4和HAc溶液,消耗的体积 相等,说明H2SO4和HAc两溶液中的() A.氢离子浓度(mol/L下同)相等; B. H2SO4和HAc溶液的浓度相等; C. H2SO4浓度为HAc溶液浓度的1/2; D.两个滴定的pH突跃范围相同。 11.铬黑T在溶液中存在下列平衡,它与金属离子形成络合物显红色, pKa2=6.3 pKa3=11.6 H2In HIn2- In3- 紫红蓝橙 使用该指示剂的酸度范围是--------- ( ) A pH < 6.3 B pH > 11.6 C pH = 6.3~11.6 D pH = 6.3±1 12.在重量分析中,待测物质中含的杂质与待测物的离子半径相近,在沉淀过程中往往形成…( ) A 混晶 B 吸留 C 包藏 D 后沉淀 13.副反应系数αM(L)=1表示() A.M与L没有副反应 B. M与L副反应相当严重 C.M的副反应较小 D.[M]=[L] 14在EDTA配位滴定中,如不存在共存离子,则Y的副反应系数αY和δY分布系数之间的关系为() A. αY<δY B.αY=δY C.αY=δY–1 D.不能确定 15若两电对的电子转移数分别为1和2,为使反应完全度达到99.9%,两电对的条件电势差至少应()A.0.09V B.0.18V C.0.24V D.0.27V 一、选择题(每小题2分,共40分。每小题只有一个正确答案) 1、减小随机误差常用的方法是( C )。 A.空白实验 B.对照实验 C.多次平行实验 D.回收实验 2、下列说法正确的是( C )。 A.准确度越高则精密度越好 B.精密度越好则准确度越高 C.只有消除系统误差后,精密度越好准确度才越高 D.只有消除系统误差后,精密度才越好 3、四份质量相等的水中,分别加入相等质量的下列物质,水溶液凝固点最低的是( D )。 A.葡萄糖(式量180) B.甘油(式量92) C.蔗糖(式量 342) D.乙醇(式量46) 4、医学上称5%的葡萄糖溶液为等渗溶液,这是因为( C )。 A.它与水的渗透压相等 B.它与5%的NaCl 溶液渗透压相等 C.它与血浆的渗透压相等 D.它与尿的渗透压相等 5、下列反应中,反应的标准摩尔焓变等于生成物的标准摩尔生成焓的是(D ) A.CO 2(g) + CaO(s) → CaCO 3(s) B.1/2H 2(g) + 1/2I 2 (g) →HI(g) C.H 2(g) + Cl 2(g) →2HCl(g) D.H 2(g) +1/2O 2 (g) →H 2O(g) 6、反应CaCO 3(s)≒CaO(s) + CO 2(g),在高温时正反应自发进行, 其逆反应在298K 时为自发的,则逆反应的Δr H m Θ与Δr S m Θ是(C ) A.Δr H m Θ>0和Δr S m Θ>0 B. Δr H m Θ<0和Δr S m Θ>0 C. Δr H m Θ >0和Δr S m Θ <0 D. Δr H m Θ <0和Δr S m Θ <0 7、质量作用定律适用于:(B ) A.化学方程式中反应物和生成物系数均为1的反应 B.基元反应 C .任何均相反应 D.任何能够进行的反应 8、温度一定时,有A 和B 两种气体反应,设c(A)增加一倍,反应速率增加了100%,c(B)增加了300%,该反应速率方程式为:(C ) A. v=k c(A) c(B) B. v=k c 2(A) c(B) C. v=k c (A) c 2 (B) D.以上都不是 9.在饱和BaSO 4溶液中,加入适量的NaCl ,则BaSO4的溶解度(A ) A.增大 B.不变 C.减小 D.无法确定 10、核外电子运动状态的描述较正确的是( C ) A.电子绕原子核作圆周运动 B.电子在离核一定距离的球面上运动 C.电子在核外一定的空间范围内运动 D.电子的运动和地球绕太阳运动一样 11、形成Π键的条件是( C )。 A.s 与s 轨道重叠 B.p 与p 轨道“头碰头”重叠 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 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: 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 分析化学课程期末考试试卷 命题人:分析化学教研室复核人:分析化学教研室 姓名:学院级班学号: 一.单项选择题(每小题2分,本项共32分) ()1.某试样含有约5%的硫(质量分数),将其氧化为硫酸根,然后沉淀为硫酸钡,若要求在一台感量为0.1mg的天平上称量硫酸钡的质量的相对误差不超过0.1%,至少应称 取试样的质量为 A.0.27g B.1.54g C.0.55g D.15g ()2.某试样含Cl-的质量分数的平均值的置信区间为36.45%±0.10%(置信度为90%), 对此结果应理解为 A.有90%的测定结果落在36.35%~36.55%范围内 B.总体平均值μ落在此区间的概率为90% C.若再做一次测定,落在此区间的概率为90% D.在此区间内,包括总体平均值μ的把握为90% ()3.今有0.20mol·L-1二元弱酸H2B溶液30mL,加入0.20mol·L-1NaOH溶液15mL时的pH=4.70;当加入30mLNaOH 时,达到第一化学计量点的pH=7.20,则H2B的pK a2是A.9.70 B.9.30C.9.40D.9.00 ()4.用0.20mol·L-1NaOH溶液滴定0.10mol·L-1草酸(pK a1=1.22,pK a2=4.19)和 0.10mol·L-1酒石酸(pK a1=3.04,pK a2=4.37)的混合溶液时,在滴定曲线上出现几个突跃? A.1 B.2 C.3 D.4 ()5.计算0.080mol·L-1二氯乙酸和0.12mol·L-1二氯乙酸钠缓冲溶液的pH值。(已知 二氯乙酸的K a=5.0×10-2) A.1.48 B.1.68 C.1.20 D.1.91 ()6.为测定水中钙、镁离子的含量,以下消除少量铁、铝离子干扰的方法中,正确 的一种是武大分析化学思考题答案
无机及分析化学考试题及参考答案
分析化学实验思考题
《分析化学》思考题及答案.doc
复旦大学分析化学AII期末考试试题全解
(完整版)分析化学实验思考题答案
分析化学课后思考题答案(华东理工大学四川大学版)
无机及分析化学-模拟考试试题及答案
分析化学思考题
分析化学课后思考题答案
水分析化学的期末考试试题四套期末考试题
无机及分析化学复习题与参考答案
分析化学期末考试试题
无机及分析化学期末试题
分析化学思考题答案
分析化学习题答案(人卫版)
分析化学思考题答案
分析化学课程期末考试试卷