哈尔滨某大学水分析化学教案 _secret
水分析化学-哈尔滨**大学
属部门 哈尔滨**大学
课程名称 水分析化学 课程层次
本科专业分类体系
所属一级学科名称 工学 所属二级学科名称 土建类 课程负责人
黄君礼
水分析化学教学设计
1、课程名称：（中文）水分析化学（英文）Water Analytic Chemistry
2、课程定位：给水排水工程专业的专业技术基础课，是专业指导委员会指定的十门骨干课程之一，全国统编教材的主编单位和教学基本要求起草单位。本课程在第二学年的第二期开设，教学时数60学时，其中课堂教学40学时，实践教学20学时。在学习本课程前要求学生具有较好的普通化学、有机化学和物理化学基础，通过本课程的学习使学生系统地掌握水质指标分析中的基本概念、基本理论和基本方法，并能熟练解决给水排水工程研究中的水质分析问题。重点强化学生的实验组织和动手能力。为后续水质工程学等课程的学习奠定扎实的水质分析的科学基础。
3、课程的主要内容和特色
本课程主要内容包括：水质指标体系的建立及在工程研究中的应用，水样的保存及预处理技术，标准溶液的获得，碱度的测定原理及应用，硬度的测定原理及应用，重量分析及氯离子的测定，有机污染物综合指标的测定方法及应用，吸收光谱法原理及应用，电化学分析原理及应用，原子吸收分光光度法原理及应用，气相色谱原理及应用。
本课程的特色是建立在传统分析化学基础之上，以水质指标体系为讲授脉络，突出水质指标的工程应用地位，由水质分析技术引出相关的理论内容，最终实践教学效果的“纲举目张”。
4、教学设计及教学安排
第一次课：上好本课程第一节十分重要。讲清本课程的性质、讲授内容、基本要求及教学定位。请同学们观看水质分析技术发展的多媒体素材。接下来要系统讲授水质指标体系的建立，分类及相关标准。以色度、浊度、总残渣的分析方法为主介绍目视比色法和重量分析的初步知识，其它水质指标讲解概念。
第二次课：水质分析方法的选择及评价，重点讲解加标回收率和相对标准偏差在水质分析方法评价中的应用。略讲准确度和精密度之关系。介绍水样的取、存原则及水样预处理方法。
作业是查找一篇具有加标回收率和CV 内容的分析方法文章。
第三次：物质量浓度，基准物质，标准溶液获得，如何标定，浓度的其它表示方法，滴定度T s/x 。
基准物质 标准溶液
非基准物质 溶液 标准溶液
准确称量 粗称
标定
介绍酸、碱概念，重点是共轭酸碱对概念的建立，酸碱强度的表征方法，K a ·K b =K w ，
pK a +pK b =pK w =14。作业是推导HB/B -之间的K a 与K b 之关系。
第四次课：区分效应和拉平效应，缓冲溶液理论，酸碱指示剂：pH=pK 1±1，重点讲解水中碱度的来源及组成，介绍连续滴定法测定水中碱度。要求学生熟练应用下面图示。
作业：教材P79，6-9
第五次课：复习配位化学的基础知识，引入乙二胺四乙酸（EDTA ），讲授其化学结构，配位特征。介绍影响络合平衡的主要因素，以酸效应为主，讲主体反应、副反应，重点讲解酸效应
系数与lgK 稳及lgK 不稳之间的关系，Fe 3+，Al 3+，Ca 2+，Mg 2+被准确滴定的最低pH 值，金属指示剂介绍及作用原理。
第六次课：重点讲解金属指示剂封闭现象、僵化现象产生的原因，解决措施。介绍三种常用掩敝剂三乙醇胺，NH 4F 和KCN ，EDTA 的配制与标定，总硬度的测定原理，暂时硬度与永久硬度之间关系，水垢的形成及去除方法。
作用：教材P121，5-8
第七次课：沉淀理论，影响沉淀形成的主要因素分析，介绍同离子效应，举CaCO 3+Na 2CO 3
作例子，盐效应讲解时复习一下离子强度概念。酸效应和络合剂效应略讲。以水中SO 42-测定为例讲授重量分析原理。讲清分步沉淀原理，讨论莫尔法测定水中Cl -时需要注意的几个问题。其它教材上内容要求学生自行阅读。
作业：教材P138，2-5
第八次课：氧化还原反应特征，影响氧化还原反应速度的因素，判断氧化还原反应完全程度，氧化还原指示剂（自身，专用和试亚铁灵），对比讲解PI 和COD ，如下图。
有机污染物综合指标
高锰酸盐指数（PI ） 化学需氧量（COD ） （给水、污染轻） （排水，污染重）
80℃-90℃ 100℃回流 氧化能力弱（中间产物） 氧化能力强（无中间态） 催化剂 沉淀掩敝（Cl -） Ag 2SO 4
HgSO 4 （络合掩敝Cl -） 第九次课：碘量法原理、溶解氧、BOD 520讲概念，测定方法自学或开放实验时选做。余氯和ClO 2测定过程中的对比分析，设计一个O 3测定的装置并开展课堂讨论。溴酸钾法测苯酚，介绍水中甲醇和硫化物的分析方法。
作业：教材P192-193，2-12
第十次课：本次课设计为大综合，包括作业问题讲解，习题演算，思考题问答，授课形式以课堂讨论为主。
进实验室前的集中讲授实验目的、意义和基本要求。拟定的实验题目有：（1）碱度的测定；（2）硬度的测定；（3）Cl -的测定；（4）高锰酸盐指数或COD 测定；（5）溶解氧测定（对比碘
pH=8.3 M
pH=4.8
甲基橙碱度
T （甲基橙碱度）=P （酚酞碱度）+M
量法和溶解氧仪）；（6）BOD520测定；（7）浊度和色度的测定；（8）总残渣，可滤残渣，不可滤残渣的测定；（9）硫酸根含量测定，可选择厌氧废水进行实际水样测定；（10）松花江水和生活污水大综合试验。
第十一次课：介绍电化学分析的基本内容，方式和方法。重点讲授指示电极和参比电极，略讲电极种类，详讲pH值的测定原理及应用，pH计的使用，扩展内容ORP测定。电位滴定的用途，终点突跃的几种表示方法。电导部分要求学生自学。
实验内容：pH值的测定，熟悉复合电极的使用及保养。
作业：教材P256，1
第十二次课：吸收光谱产生原理，介绍一些分子轨道理论，电子跃迁方式及判断方法。朗伯-比尔定律是本章的重点内容。对吸收光谱中涉及到的基本概念要用图文并茂的方式交代清楚。
第十三次课：讲授显色反应及影响因素。重点讲授721或752分光光度计的使用及操作要领。介绍铁、挥发酚及氨氮的测定方法。
实验内容：铁吸收光谱手绘和仪器自动绘制的对比，铁、挥发酚及氨氮的测定。
作业：教材P233，1-10
第十四次课：色谱产生，历史，用途。色谱的分离原理。色谱的分类。本章以气相色谱应用为重点。讲授气相色谱的基本概念。讲清楚色谱流出曲线，以色谱流出曲线为例，讲授所涉及到的基本概念。交待一下气相色谱仪的组成。
第十五次课：重点讲授色谱柱分类制备方法及选择，突出柱效率相关内容。以ECD，TCD，FID和FPD四种检测器为例讲授它使用原理，要求学生能正确选用检测器，区分质量型和浓度型检测器。介绍气相色谱的定性方法。
第十六次课：继续讲解GC的定量方法，引入质谱。讲授MS的初步知识，介绍饮用水水样进行GC/MS分析时水样预处理方法。
第十七次课：本次课重点是原子吸收分光光度基本原理，AAS基本组成，结构简图，阴极射线灯、原子化器等基本概念。难点是对共振吸收和共振发射的理解以及锐线光源特谱线的选择。
第十八次课：重点讲授AAS的定性，定量方法。难点是干扰的消除技术，介绍水质指标中重金属离子的分析方法。
第十九次课：介绍水质分析技术发展的最新进展。重点内容包括：LC和IC技术在水质分析中的应用。以讨论形式研讨分析检测技术的自动化问题。
第二十次课：总复习。先复习仪器分析部分内容，然后对实践教学中出现的问题集中讲解。对课后思考题和作业进行评述。安排期末考核和答疑时间。
5、考核方式及成绩评定
本课程采取百分制。闭卷笔试。题型设计为：基本概念（10分），填空（10分），论述题（20分），试验设计题（20分），计算题（40分）。分数核定为：作业（10%），实践教学（20%），期末卷面（70%）。原则上实践教学不合格者，不允许参加期末考试。
6、教材及参考书
教材：黄君礼编著，水分析化学（2）。中国建筑工业出版社。
教参：薛华等，分析化学。清华大学出版社。
《水分析化学》教学基本要求
一、课程性质与任务
水分析化学是研究水及其杂质、污染物的组成、性质、含量和它们
的分析方法的一门学科。水分析化学是给水排水专业的重要专业技术基础课、必修课。主要培养学生的水质工程分析技能，为专业课的学习打下坚实的基础。
二、基本要求
水分析化学是研究水中杂质及其变化规律的重要方法。通过水分析化学的学习，掌握水分析化学的四大滴定方法（酸碱滴定法、络合滴定法、沉淀滴定法和氧化还原滴定法）和主要的仪器分析法（吸收光谱法、色谱法以及原子吸收法等）的基本原理、基本理论、基本知识、基本概念和基本技能，掌握水质分析的基本操作，注意培养学生严谨的科学态度，树立准确“量”的理念，培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。
三、其它课程的联系与分工
根据给水排水专业培养计划的要求，水分析化学授课建议安排在普通化学、有机化学和物理化学课程结束之后，一般宜安排在第二学年的第四学期。在学习水分析化学之前，要求学生必须具有扎实的化学基础理论和基本技能。水分析化学服务于本专业的后续专业课学习，是学好给水排水设计、水处理工艺、水环境评价、废水综合处理工艺等课程的基本保证，正确的分析结果是工程正确与否的主要评价标准。
四、总学时
授课时数：40
实践环节教学（实验）时数：20
总学时：60
五、基本内容、学时分配及重点、难点
序号授课内容及重点、难点学时分配
1 第一章绪论
（1）水分析化学的任务与分类 2
重点：化学分析与仪器分析的主要方法
2 （2）水质指标与水质标准 1.5
重点：水质物理指标和化学指标、微生物指标
（3）水样的保存和预处理、取样与分析方法的选
择0.5
3 （4）分析方法的评价 1
重点：精确度与精密度的定义、二者关系
加标回收率实验设计
（5）标准溶液与物质的量浓度 1
重点：量浓度与基本单元
4 第二章酸碱滴定法
（1）酸碱质子理论 1.5
（2）酸碱指示剂0.5
重点：指示剂的变色范围
5 （3）酸减滴定曲线和指示剂选择 1.5
（4）酸度（概述）0.5 6 （5）碱度 1.0
重点：连续滴定法测碱度与计算
第三章络合滴定法
（1）概述 1.0
（2）E DTA
重点：EDTA金属络合物的结构特征、稳定性
7 （3）pH对络合滴定的影响 1.0
重点：酸效应、条件稳定常数与酸效应曲线
（4）金属指示剂 1.0
重点：金属指示剂的作用原理
金属指示剂僵化作用与封闭作用
铬黑T与钙指示剂
8（5）提高络合滴定选择性0.5 （6）络合滴定的方式与应用 1.5
重点：硬度的测定与计算
9 第四章沉淀滴定法 2.0
（1）沉淀溶解平衡与影响因素
（2）沉淀滴定法的应用
重点：莫尔法原理与滴定条件
10 第五章氧化还原滴定法
（1）氧化还原反应的特点0.5
（2）提高氧化还原反应速度的方法0.5
（3）氧化还原平衡与电极电位的应用 1.0 11 （4）氧化还原指示剂 2.0
（5）高锰酸钾法
（6）重铬酸钾法
重点：高锰酸盐指数与COD的测定、计算
12 （7）碘量法 1.5
重点：碘量法的指示剂与终点
余氯、溶解氧的测定与计算
（8）溴酸钾法0.5
（9）有机污染物综合指标
重点：高锰酸盐指数、COD、BOD5、TOC、TOD的定义
及在水质监测中的作用
13 第一章～第五章阶段复习
（1）重点内容概述 1.0
（2）习题讲解 1.0
14 第六章吸收光谱法
（1）吸收光谱 2.0
重点：朗伯比尔定律、吸收光谱曲线
（2）显色反应与影响因素
15（3）比色分析方法与仪器 1.0 重点：分光光度计的工作原理与使用方法
（4）天然水中铁的测定 1.0
（5）吸收光谱法的定量方法
重点：标准曲线法
16 第七章电化学分析法
（1）电位分析法 1.5
重点：指示电极、参比电极、PH测定
（2）电导分析法0.5 17 第八章大型仪器分析技术
（1）色谱产生0.5
（2）色谱构成与分类
（3）色谱分离原理0.5
（4）气相色谱 1
a.结构
b.色谱术语
重点：色谱分离原理、色谱结构、色谱柱的分类
与制备、检测器分类
18 （4）气相色谱 2
c.定性与定量方法
d.GC用于水质分析
重点：气象色谱水质分析水样预处理
19 （5）色质联机的原理与结构 2
（6）液相色谱的特点与结构
（7）离子色谱工作原理与水中无机离子测定
20 （8）原子吸收光谱法 1.5
重点：工作原理、组成
仪器分析部分0.5 六、实践性环节
实验课程共20学时，其中18学时学生操作实验，2学时演
示实验，实验授课按小班进行，每班少于36个，2人一组进行实 验。 3 4 离子色谱仪色质联用仪七、教学方式
理论授课以课堂讲授为主，配以多媒体课件和少部分投影图片，仪器分析部分课以VCD 演示仪器结构和使用方法。
第一章 绪论
知识点
[1] 水分析化学的地位及作用 [2] 水分析化学分析方法的分类
1．水中污染物包括
无机：金属离子Ca 2+、Mg 2+ + 重金属离子：Pb 2+、Fe 3+、Mn 2+、Cd 2+、Hg 2+等 有机：酚、农药、洗涤剂等
以上污染物都需要水分析方法去定量 2．分析方法包括
①重量分析——称重的办法
用途：残渣分析
②化学分析——借助化学反应
a.酸碱滴定——质子传递(最基础的滴定分析)
用途：检验碱度、酸度
b.络合滴定——络合反应M+Y → MY
用途：测定 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+
另外，络合反应可用于掩蔽技术，消除非测定离子的干扰
c.沉淀分析——沉淀反应Ag++Cl-→AgCl
用途：测定水中Cl-
d.氧化还原滴定——氧化还原反应(特点：电子转移)
用途：测COD等有机污染指标
氧化还原反应也用于废水的化学处理,(如脱CN-，CN-+ClO2→N2)
③仪器分析
a.吸收光谱法用途：分析有机分子、无机离子
b.色谱法：气相色谱用途：如氯仿测定
液相色谱用途：如多环芳烃测定
离子色谱用途：如阴离子测定
c.原子吸收法用途：金属元素测定
d.电化学分析法用途：pH值的测定
[3]水质指标与水质标准
1．水质指标
物理
化学
微生物学
一、物理指标(特点：不涉及化学反应，参数测定后水样不发生变化)
①水温②臭味(臭阈值)文字描述
③色度：
表色(悬浮性物质、胶体核溶解性物质共同引起，定性描述)
真色(胶体和溶解性物质引起，定量测量)
色度的测定方法：标准比色法（目视比色法）
a.用具塞比色管配制标准色阶
（Pt—Co色阶，K2PtCl6+CoCl2，稳定性高，1mgPt/L定义为1度）
b. 未知水样置于同规格比色管中（如混浊先静置澄清），俯视与标准色阶对比
④浊度：由悬浮物及胶体物质引起的水样的浑浊程度，是混凝工艺重要的控制指标。
浊度的测定方法
a.目视比浊法：用具塞比色管配制标准浊度阶，1mg漂白土/L定义为1度，水样俯视对比
b.分光光度法：680nm分光光度计测定
标准浊度单位（1.25mg硫酸肼/L和12.5mg六次甲基四胺/L形成甲聚合物为1度，测定结果单位FTU）
c.散射法，浊度仪（也以甲聚合物为标准浊度单位，测定结果单位NTU）
⑤残渣（总残渣=可滤残渣 + 不可滤残渣），重量法测定
⑥电导率，电导率仪测定
⑦UVA254：反映水中有机物含量
⑧氧化还原电位(ORP):废水生物处理过程重要控制参数
二、化学指标
①pH值 pH=-lg[H+]
②酸度和碱度：给出质子物质的总量(酸度)
接受质子物质的总量(碱度)
③硬度：水中Ca2+、Mg2+离子的总量
永久硬度：硫酸盐、氯化物等形成
暂时硬度：碳酸盐和重碳酸盐形成，煮沸后分解形成沉淀
④总盐量（水中全部阴阳离子总量）
⑤有机污染物综合指标(宏观地描述水中有机污染物，是总量指标，不针对哪类有机物)
a.高锰酸盐指数(Pi)：用KMnO4作氧化剂氧化水中有机物所消耗的量，用mgO2/L表示
b.化学需氧量(COD)：在一定条件下水中能被得重铬酸钾氧化的水中有机物的量，用mgO2/L 表示
c.生物化学需氧量（BOD）：在一定时间温度下，微生物分解水中有机物发生生物化学反应中所消耗的溶解氧量，单位mgO2/L
d.总有机碳（TOC）：水体有机物总的碳含量，用总有机碳分析仪高温燃烧水样测定，单位mgC/L
e.总需氧量（TOD）：水中有机物和还原性无机物在高温下燃烧生成稳定的氧化物时的需氧量，单位mgO2/L
三、微生物学指标
保障供水安全的重要指标
①细菌总数
②大肠菌群
③游离性余氯：Cl2/HOCl/OCl-
2．水质标准：根据不同用水目的制定的污染物的限量域值
除余氯为下界，其他指标均为上界限值，不可超越
[4]取水样、保存、预处理
1．取水样
根据试验目的选取取样点，取样量，容器和取样方法
取样点：河流水系沿上下游和深度布设，处理设施在进出水口
取样量：保证分析用量3倍以上，至少做2次平行样
容器：玻璃或塑料瓶，容器清洁（化学指标）或无菌（微生物指标）
取样方法
2．保存
意义：采用一些措施终止或减缓各种反应速度
①冷藏②控制pH值，加酸调pH <2，个别指标加NaOH ③加保存试剂
3．预处理——水样的分离技术（）
①过滤②蒸馏③萃取L-L液萃取：分离水中的有机物④浓缩富集
[5]分析方法的评价体系
用水和废水水质分析首选GB(国标)方法
1．准确度：测定值和真空值的接近程度T i X X -
常用测量加标回收率评价分析方法的准确度 加标回收率(%)=
加标量
加标前测定值
加标后测定值-×100
平均加标回收率(%)=∑=n
i n 1
1加标回收率
平均加标回收率处于97%-103%,可以认为分析方法可靠 2．精密度：测定值之间的接近程度X X i -
常用相对标准偏差评价分析方法的精密度，又称变异系数，用CV 表示
%100?=X
S CV ∑==n
i i X n X 11
偏差1
)
(1
1
2
1
2
--=
-=
∑∑==n X X
n d
S n
i i
n
i i
3．准确度和精密度之间关系
精确度高，则精密度一定高 准确度低，则精密度一定低 精密度高，而准确度不一定高
[6]标准溶液
1． 基准物质，可以直接准确称量，用于配制标准溶液的一类物质
基本要求：①性质稳定，②组成恒定，较大的摩尔质量，③纯度高，易溶解 滴定分析常用基准物质： Na 2CO 3(酸碱滴定)
CaCO 3 Zn 粒(络合滴定) NaCl(沉淀滴定)
K 2Cr 2O 7(氧化还原滴定)
2.标准溶液：已知准确浓度的溶液 配制方法：基准物质——直接法
非基准物质——间接法或标定法 例：0.1mol/LHCl 的配制
①用浓HCl 稀释粗略地配制所要求的浓度
②用Na 2CO 3溶液对其进行标定,计算出HCl 的浓度
3．量浓度
①物质的量(摩尔，mol)：表示物质的指定的基本单元是多少的物理量，1mol 物质B 所包含的基本单元数为阿佛加德罗常数
②基本单元：基本单元可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或是这些粒子的特定组合。当说到物质B 的物质的量n B 时，必须注明基本单元。例如：n(H 2SO 4),n(1/2H 2SO 4)
基本单元的选取原则：等物质的量反应规则，即滴定反应完全时，消耗的待测物和滴定剂的物质的量相等。
酸碱滴定：得到或给出1mol质子，1/2H2SO4,HCl,1/2Na2CO3,1/2CaCO3
络合滴定：与EDTA的络合配位数，一般为1：1， Mg2+，Al3+，CaO， CaCO3
沉淀滴定：银量法以AgNO3为基本单元，Cl-
氧化还原滴定：转移1mol电子，1/5KMnO4 ,1/2Na2C2O4,1/6K2Cr2O7,Na2S2O3
③摩尔质量（g/mol）：用M B表示,也必须指出基本单元，M(K2Cr2O7)=294, M(1/6K2Cr2O7)=49
④物质的量浓度(mol/L,mmol/L)：单位溶液中所含溶质的物质的量,C B=n B/V B
⑤其他浓度表示方法:mg/L,ppm,%
4．滴定度: 1ml标准溶液相当于被测物质的质量(用Ts/x表示,S-标准溶液,X-待测溶液)
例题与习题：
1．测水样某一指标的步骤：
明确分析目标，选择分析指标和相应的标准分析方法，准备玻璃仪器和设备，取水样，按照标准分析方法和流程进行测定，数据处理，评价分析方法，结果报表
2．如何设计加标回收率实验？
2
对同一水样连续测定至少8次
表2 ClO2光度法精密度实验结果
第二章酸碱滴定法
知识点
以质子传递为基础的滴定分析方法
[1]酸碱平衡
可逆、动态平衡
1．酸：给出质子的物质，碱：接受质子的物质
常见共轭酸碱对：HCl/Cl-，H2CO3/HCO3-，HCO3- /CO32-，NH4+/NH3，NH+/ N
酸碱反应：两个共轭酸碱对作用的结果
2．酸度和碱度
酸度：给出质子物质的总量，天然水酸度来源：CO2+H2O→H2CO3碳酸平衡
碱度：接受质子物质的总量，碱度来源：①强碱 ②强碱弱酸盐 ③弱碱 3．酸碱强度
用K a （酸的解离平衡常数）的大小表示酸的强度 用K b （碱的解离平衡常数）的大小表示碱的强度 HCl ，Ka>>1，在水中完全解离，强酸 Hac ，Ka=1.8×10-5，Ka<<1，弱酸 4．酸碱平衡中的组分浓度
平衡浓度：反应平衡时，水溶液中溶质某种型体的实际浓度，用[ ]表示 分析浓度（量浓度，总浓度）：平衡型体浓度之和，用C 表示
例：在不同pH 条件下，[Ac -]和[HAc]是变化的，但ＣＨＡＣ＝[Ac -]+[HAc]，不变 5．共轭酸碱对HB/B -的K a 和K b 关系
由水的自递平衡，-+
+→+OH H O H O H 322
23][]][[][+-+==H OH O H K w ，水合质子O H +3，简化为+H
定义：Ｋw 水的自递平衡常数，)25(101014C K w -?=， pK w =14 共轭酸碱对K a ·K b =K w ，pK a +pK b =pK w =14 对于水以外的其他溶剂，K a ·K b =K s 6．拉平效应和区分效应
拉平效应：使酸完全解离至溶剂化质子水平 HCl 、HNO 3在水中，拉平到H 3O +（即H +），水为拉平溶剂 HCl 、HAc 在氨水中拉平NH 4+，氨水为拉平溶剂。 区分效应：区分溶剂使酸碱表现出强弱。
例：以HAc 为溶剂时，HClO 4比HNO 3酸性强
[2]酸碱滴定曲线
1．强碱滴定强酸与强酸滴定强碱曲线形状相同，位置相反
2． 滴定剂初始浓度增加（减少）一个数量级，滴定突跃范围增加（减少）2个pH 单位 3． 强碱滴定强酸的突跃范围大于强碱滴定弱酸的突跃范围 4． 用酸碱指示剂法进行强碱滴定弱酸的条件：C sp ×K a ≥10-8，（计量点时酸浓度）
4．通过化学反应改善弱酸或弱碱性，可采用4种强化措施，络合、金属离子强化、沉淀、氧化还原。
[3]酸碱指示剂
都是一些有机的弱酸或者弱碱，当它发生质子传递时，化学结构发生相应的变化，其颜色也发生变化。
1． 酸碱指示剂的作用原理
（碱式色）（酸式色）-
++?In H HIn
]
[]
][[1HIn In H K -+=
，解离平衡常数表达式
]
[][][1-
+=
In HIn K H ，讨论][]
[lg 1--=In HIn PK PH a. 当
10]
[]
[≥-In HIn 时，呈酸式色，溶液pH ≤PK 1-1 b. 当
10
1
][][≤-
In HIn 时，呈碱式色，溶液pH ≥PK 1+1 c. 溶液PK 1-1≤pH ≤PK 1+1,呈混合色
定义：11-Pk 到11+Pk 为指示剂的理论变化范围，PK 1为理论变色点。
实际变化范围比理论要窄，人眼辨色能力造成的。
例：用NaOH 滴定HCl ：滴定终点时，酚酞 无色→红色，甲基橙 橙红→黄色
用HCl 滴定NaOH ：滴定终点时，酚酞 红色→无色，甲基橙 橙黄→橙红
2．酸碱指示剂的选择
可用滴定突跃范围来选择指示剂，变色范围处于或部分处于pH 值突跃范围内，理论变色点越接近计量点越好
3．酸碱指示剂的分类
①单色指示剂：酚酞 pH=8.3 ②双色指示剂：甲基橙 pH=4.8 ③复合指示剂(2种或2种以上)
[4]碱度的测定
1．天然水中碱度的种类-OH 、-23CO 、-3HCO
可构成5种组合形式：)(-OH 、（-
OH 、-23CO ）、（-23CO ）、（-23CO 、-3HCO ）、（-
3HCO ） 假设水中不能同时存在-
OH 和-3HCO
碱度和pH 的关系pH>10存在-OH 、pH>8.32存在
-23CO 、pH>4.5存在-
3HCO 2．连续滴定法测水中碱度
同一锥形瓶中，连续用酚酞和甲基橙作指示剂。 测定步骤：
①先加酚酞，当酚酞由红色→无色，HCl 的消耗量为P(ml) ②后加甲基橙，当甲基橙由橙黄→橙红，HCl 的消耗量为M(ml) ③P 和M 的数值判断碱度的组成，并且计算相应的含量。 概念：
P 相当的碱度叫酚酞碱度；
直接在水样中加入甲基橙，用HCl 滴定相应的碱度，叫甲基橙碱度，又叫总碱度。 发生反应：
酚酞变色，
O H OH H 2=+-+
-
-+=+3
323HCO CO H )2
1
(23--+=CO OH P
甲基橙变色，
323CO H HCO H =+-+ --+=
3232
1
HCO CO M 水中的总碱度：-
--++=3
23HCO CO OH T =P+M 5种组合的判据：
-OH P>0 M=0 (酚酞红→无，甲基橙加入即呈橙红) P OH =-
-OH 、-23CO P>M M CO 223=- M P OH -=- -23CO P=M M P CO ==-23
-23CO 、-3HCO P -3HCO M>0 P=0 (酚酞加入即无色，甲基橙橙→红) -3HCO =M [5]碱度计算 ①首先由P 和M 的数值判断碱度的组成 ②确定碱度的表示方法 以mg/L 计，以mol/L 或mmol/L 计，以mgCaO/L 或mgCaCO 3/L 计 ③记住一些常用的摩尔质量 -OH 17g/mol -232 1CO 30g/mol - 3HCO 61g/mol CaO 21 28g/mol 32 1 CaCO 50g/mol ④写出碱度计算的正确表达式 C HCL : HCl 的量浓度mol/l 例：当P>0，M=0时 OH - 碱度(mol/L)= 水样 V P C HCL ? OH - 碱度(mmol/L) 水 V P C HCL 3 10??= OH - 碱度(水 计V P C CaO HCL 31028)21 (???= 当P 和M 呈其它关系时，用f(P,M)代替上式中P 即可 例： 510-=Ka ，求其共轭碱的PKb 5=PKa 9514=-=PKb 第三章 络合滴定法 知识点： [1]络合反应及特征 )2:1()(2233++→+NH Ag NH Ag -++→+Cl NH Ag NH AgCl ])([2233 前提①中心离子(金属离子)，一定能提供空的轨道 ②配体：提供孤对电子的化合物 配位键：一个原子提供一对电子对 例：3NH Ag ← 配位原子：提供孤对电子对的原子 配位数：与中心离子络合的配位原子数目 中心离子和配体一定时，络合比可以不一样，多级络合 [2]氨羧络合剂 特征：同时存在氨基和羧基 最常见：EDTA 乙二胺四乙酸(盐)，EDTA 可同时提供6个配位原子2个N ，4个O 一般定义EDTA 用Y 表示 EDTA 呈现六元酸的特点，+26Y H 存在六级解离，七种型体 七种型体存在量的相对多少取决于溶液的pH 值 常用乙二胺四乙酸二钠盐（N a2H 2Y ）来配制EDTA 水溶液，因为H 4Y 的溶解度小于N a2H 2Y [3]EDTA 络合物的特征 ①MY Y M =+ 络合比1：1 为什么1:1? 因为EDTA 可以同时提供6个配位原子，则中心离子提供6个空轨道 空间因素：排列使原子与原子排斥最小，使配位原子从中心离子四面按最近形成笼状化合物，由5个五元环组成，将金属离子包夹在中间，形成螯合物 EDTA 络合滴定也称螯合滴定(分析) ②EDTA 与无色金属离子生成无色络合物，与有色金属离子形成络合物颜色会加深 [4] EDTA 的络合平衡 1. 稳定常数 MY Y M =+ (1:1) ]][[] [Y M MY K = 稳 Y M MY += （逆反应） ] [] ][[MY Y M K = 不稳 稳 不稳K K 1 = 不稳稳PK K =lg 稳定常数用途：用稳定常数大小判断一个络合物的稳定性，络合物越稳定，络合反应越易发生 2.EDTA 的酸效应 )(主反应MY Y M →+ Y H Y H HY Y H H 62→???→?→??→?+ + (副反应) EDTA 的酸效应消耗了参加主反应的络合剂，影响到主反应 定义：由于+ H 的存在，使络合剂参加主反应能力下降的现象叫EDTA 的酸效应 酸效应的大小用酸效应系数)(H Y α表示，] [][4)(- = Y Y H Y 总 α 总][Y ：所有EDTA 存在型体之和，][4-Y ：有效浓度，只有Y 4-能与金属离子络合 ][][4-≥Y Y 总 )(H Y α≥1 )(lg H Y α≥0 ↑↓↑-][,,4Y pH α；反之pH 降低，)(H Y α酸效应系数越大，说明+H 对EDTA 的络合反 应影响越大 只有pH ≥12才有)(lg H Y α=0；pH<12，)(lg H Y α>0(有副反应) 3.条件稳定常数' 稳K (描述客观实际的反应程度) 44--+=+n n MY Y M ]][[] [44- +-=Y M MY K n n 稳 总 ]][[][)(4Y M MY n H Y n +-=α )(H Y K K α?=‘ 稳稳 总 稳 稳 ]][[] [4) (' Y M MY K K n n H Y + -== α 无副反应 1)(=H Y α则稳稳K K =' 有副反应 )(H Y α >1 则稳稳〈K K ' )(' lg lg lg H Y K K α-=稳稳 条件稳定常数的用途 ①判断络合物的稳定性 ②判断络合反应的完全程度，判定条件：当L mol C SP /01.0= ' lg 稳K ≥8 ③由)(lg H Y α≤8lg -稳K 绘制酸效应曲线 EDTA 酸效应系数可以判断某金属离子被准确滴定的最低pH 值 [5]金属指示剂 1.影响金属指示剂的主要因素 络合滴定曲线突跃范围 金属离子M 的初始浓度 2.金属指示剂(有机络合剂) ①金属指示剂的作用原理 )())(络合反应（络合态颜色游离态颜色MIn In M =+ 金属指示剂加入金属离子M 溶液中显示生成的络合物的颜色 加入EDTA 后发生 （游离态颜色）络合态颜色）In MY MIn Y +=+( 要求稳定值MIn MY >，MY K 比MIn K 高2个数量级以上，保证置换完成 ②种类 a.铬黑T ，EBT(pH=10)，红→蓝 b.钙指示剂,NN(pH ≥12.5)，红→蓝 c.PAN(pH=5-6)，红→黄 d.二甲酚橙，XO(pH<6.4)， 红→黄 注意：指示剂的使用与pH 值有关 ③封闭现象，加入过量的EDTA 也不能将MIn 中的In 置换出来的现象 解决办法：加掩蔽剂 原因：络合物稳定常数MIn MY < ④僵化现象 由于生成的显色络合物为胶体或沉淀，使终点延长或拖后的现象 解决办法：①加有机溶剂或加热 ②慢滴，振摇 [6]提高络合滴定的选择性 1． pH 值来控制 例：Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+共存，测Fe 3+ ，酸化到pH=2 2．掩蔽技术 ① 络合掩蔽： 例：测+ 2Ca 、+2Mg 时+ 3Al 、+ 2Fe 干扰，用F NH 4、三乙醇胺掩蔽 络合掩蔽的其他应用：测COD 时用高汞离子掩蔽氯离子 +-+=+HgCl Cl Hg 2 2H g C l Cl HgCl =+-+ - -=+32HgCl Cl HgCl ---=+243H g C l Cl HgCl ② 沉淀掩敝： 例：+ 2Ca 、+2Mg 共存时，测+ 2Ca ，调节PH>12.5 ↓=+-+22)(OH Mg OH Mg 其他应用：测高锰酸盐指数，掩蔽- Cl ，用42SO Ag ，↓=+-+Agcl cl Ag ③ 氧化还原掩蔽：变更干扰离子的价态 例：+?+ ????→?232Fe Fe HCL OH NH [7]络合滴定的方式 1.直接滴定法：直接用EDTA 标准溶液来滴定+ n M 要求：络合反应快，生成络合物稳定 应用： ①标定EDTA(非基准物质)溶液 a.EDTA 与金属离子的计量关系(1:1)确定基本反应单元(Na 2Y) b.由摩尔质量计算出所需质量，称重 c.准确标定其浓度，用Zn 粒（HCl 溶解）或CaCO 3 标准溶液标定 基准溶液放在锥形瓶(加入金属指示剂)，EDTA 的滴定剂用酸式滴定管 对于+ 2Zn pH 应在5～6(二甲酚橙作指示剂)终点：红色→亮黄色 对于CaCO 3 pH 应在10 (KB 作指示剂)终点：红色→蓝色 计算公式：EDTA Zn Zn EDTA V V C C ++?= 22 ②硬度测定： 暂时硬度：由Ca(HCO 3)2、Mg(HCO 3)2或CaCO 3、MgCO 3形成的硬度，可加热煮沸除去 永久硬度：主要指CaSO 4、MgSO 4转化形态+3332MgCO CaCO CO Na 、→ 测总硬度： 用碱性缓冲溶液Cl NH NH 43- 调pH=10，EBT 指示剂，EDTA 滴定，终点红色→蓝色 （其他常用缓冲溶液：中性缓冲4NaHPO -42PO NaH ，酸性缓冲邻苯二甲酸或HAc-NaAc) 总硬度水样 V V C L mmol EDTA EDTA ?= )/( 单独测+ 2Ca 硬度需要掩蔽+2Mg ，+2Mg 硬度计算得到 用NaOH 调pH>12.5 ，NN 指示剂，EDTA 滴定，终点红色→蓝色 ↓=+-+22)(2OH Mg OH Mg C a N N NN Ca →++ 2 NN CaY Y CaNN +→+ +2Ca 硬度水样 V V C L mmol EDTA EDTA ?= )/( +2Mg 硬度钙硬度总硬度-=)/(L mmol 2.返络合滴定 ①铝盐混凝剂中+ 3Al 含量分析(%%323O Al Al 或+)，络合滴定在水质工程学中的应用 该金属离子与EDTA 生成络合物的反应速度慢 AlY Al Y ??→?++充分3 pH=3.5加热，避免Al 在高pH 时，发生水解 冷却，调pH=5～6, 加指示剂二甲酚橙，用Zn 2+返滴定EDTA ，终点黄变红 ZnY Zn Y →++2 计算：水 V M V C V C l mg C Al Zn Zn EDTA EDTA AL ??-= +++310)()/(223 %100%33?= + + 样（混凝剂质量）m m Al Al %100%3232?= 样 m m O Al O Al ②Ba 2+ 测定，无合适指示剂 第四章 沉淀滴定法 知识点 [1]沉淀平衡 1．活度积常数 -+?=cl Ag SP a a K 0 ][+++=Ag a Ag Ag γ 当离子强度I<0.1时(即稀溶液，除AgCl 没有其它电解质)， 2．离子活度系数 1=γ 3．溶解积常数 - + ?= =- + Cl Ag sp sp K Cl Ag K γγ0]][[ 4．条件溶度积常数 A M sp sp K K αα?=' ，α为考虑pH ，络合剂等外界因素造成的副反应系数 5．溶解度S ：解离出的离子浓度，即平衡时每升溶液中有S （mol ）化合物溶解 例1：-++=Cl Ag Ag 2]][[S Cl Ag K sp ==-+ ][] [-+==Cl S Ag S 1:1型沉淀 sp K S = 例2：- ++=OH Fe OH Fe 3)(33 433327)3(]][[S S S OH Fe K sp =?==-+ 4 27 SP K S = [2]影响沉淀平衡的因素 1.同离子效应：沉淀溶解平衡时，向溶液中加入构晶离子，溶解度减小 构晶离子：组成沉淀(晶体基本结构)的离子 例1：设K sp =10-10，不加[- Cl ]时，510-== sp k S 加[- Cl ]=0.1mol/L ， S S S K sp 1.0)1.0(≈+?=， S=10-9，沉淀溶解度大大减小 例2：3CaCO 加0.1mol/L 32CO Na - ++=2323CO Ca CaCO 8103-?=sp K 1 .0' sp K S = s s S K sp 1.0)1.0(≈+?= 工程上用此种方法转化硬水 2.盐效应：加入易溶强电解质使沉淀溶解度增大 3.酸效应：溶液pH 对沉淀溶解度的影响。用酸效应系数α描述酸效应，α≥1。对强酸盐影响较小，弱酸盐溶解度增大。 例：↓ZnS 加酸 ↑+→++ + S H Zn H ZnS 22 4.络合效应：能与构晶离子形成络合物的络合剂使沉淀溶解度增大 例：Cl NH Ag NH AgCl 233)(2→+ [3]分步沉淀 ↓=+-+AgCl Cl Ag 10108.1-??=Agcl sp K 实验现象：量少时为白色浑浊 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 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）？ 1. 绝对误差：测量值与真实值之间的差值，即E a=x?x T,误差越小，表示测量值与真实值越接近，准确度越高；反之，误差越大，准确度越低.当测量值大于真实值时，误差为正值，表示测定结果偏高；反之，误差为负值，表示测定结果偏低.相对误差：指绝对误差相 当于真实值的百分率，表示为：E r=E a x T ×100%=x?x T x T ×100%,相对误差有大小，正负之 分. 2. 偏差（d）表示测量值（x）与平均值（x ）的差值：d=x?x .平均偏差：单次测定偏差的绝对值的平均值： d=1 d1+d2+?+d n= 1 |d i| n i=1 单次测定结果的相对平均偏差(d r)为：d r=d x ×100%. 3. 单次测定的标准偏差的表达式是： s= (x i?x )2 n i=1 相对标准偏差亦称变异系数：RSD=s r=s x ×100%. 4. 精密度←偏差←偶然误差→增加平行实验次数 ↓ d,s,RSD 准确度←误差←系统误差→针对产生的途径减免 ↓ E a,E r 5. 设测量值为A,B,C,其绝对误差为E A,E B,E C,相对误差为E A A ,E B B ,E C C ,标准偏差为s A,s B,s C,计算 结果用R表示，R的绝对误差为E R，相对误差为E R R ，标准偏差为s R. ⑴系统误差的传递公式 ①加减法：若分析结果的计算公式为R=A+B?C,则E R=E A+E B?E C. 如果有关项有系数，例如R=A+mB?C，则为E R=E A+m E B?E C. ②乘除法：若分析结果的计算公式R=A B C ，则E R R =E A A +E B B ?E C C ,如果计算公式带有系数，如 R=m AB C ,同样可得到E R R =E A A +E B B ?E C C . 即在乘除运算中，分析结果的相对系统误差等于各 测量值相对系统误差的代数和. ③指数关系：若分析结果R与测量值A有如下关系R=m A n,其误差传递关系为E R R =n E A A ， 即分析结果的相对系统系统误差为测量值的相对系统误差的指数倍. ④对数关系：若分析结果R与测量值A有下列关系R=mlgA，其误差传递关系式为 E R=0.434m E A A . ⑵随机误差的传递，随机误差用标准偏差s来表示最好，因此均以标准偏差传递. 大学化学教案 篇一：大学有机化学 第一章绪论 教学基本要求： 要求学生了解有机化学的研究对象及有机化学的产生与发展历史，认识有机化学与生产和生活的密切关系。同时，通过对共价键理论及其本质的学习，达到掌握有机化合物分子结构基本理论的目的。掌握碳原子正四面体概念，掌握共价键属性，了解有机化合物的分类和研究有机化合物的步骤。 教学重点和难点： 本章的重点是掌握有机化合物的结构、组成和性质的特点。 难点是利用价键理论、分子轨道理论对共价键的理论解释。 第一节有机化学的研究对象 一、有机化合物和有机化学 1、有机化合物是指碳氢化合物以及从碳氢化合物衍生而得的化合物。 2、有机化学是研究有机合物及其衍生物的结构特征.合成方法和理化性质等的化学。 一、有机化合物的特点 1、分子组成复杂 组成元素不多，但数目庞大，结构相当复杂。 2、同分异构现象 例如：乙醇和甲醚分子式为：C2H6O 但化学结构不同。乙醇 CH3CH2OH 甲醚 CH3OCH3 3、容易燃烧 绝大多数有机物都是可燃的。燃烧后生成二氧化碳和水。 4、难溶于水（特殊例外） 很多有机物难溶于水而易溶于有机溶剂，原理依据,相似相溶原理,与水形成氢键的能力差。 5、熔、沸点低 许多有机物在室温时呈气态和液态，常温下呈固态的有机物其熔点一般也很低。例如：尿素132.7°C 葡萄糖146°C。 6、反应速率较慢 经常需要几小时、几天才能完成，为了加速反应，往往需加热、光照或使用催化剂等。3 7、反应复杂，副反应多 往往同一反应物在同一条件下会得到许多不同的产物。所以就降低了主要产物产率。 特殊例外：乙醇易溶于水、四氯化碳可灭火等。 三、有机化学的重要性 有机化学是有机化学工业的理论基础；研究天然有机化合物、发展染料、合成药物、香料、生产乙炔、石油化工产品的开发利用；生物学、医学等等都需要有坚实的有机化学知识。 第二节共价键的一些基本概念 一、共价键理论 1、价键理论 1 （1）原子轨道重叠或电子配对 基本理论在无机化学中已经介绍了，由一对电子形成的共价键叫做单键，用一条短直线表示，如果俩个原子各有二个或三个未成键的电子，构成的共价键则为双键或叁键。 例如： 4 H CC 二OO七年硕士研究生考试试题 考试科目：____水分析化学_________ 考试科目代码：[ 473 ] 适用专业：____市政工程、城市水资源 考生注意：答案务必写在答题纸上，并标明题号。答在试题上无效。 题 号一二三四 总分 分 数20 40 40 50 １５０分 一. 基本概念（2×10＝20分） 1 水质指标 2 色度 3 同离子效应 4 掩蔽作用 5 间接电位分析 6 色谱流出曲线 7 共振线 8 总残渣 9 溴酸钾法 10 酸度 二. 论述题（5×8＝40分） 1 试论分子光谱产生的原因及其表达方法。 2 为什么要对色谱柱进行老化处理。 3 金属指示剂在应用时会出现那些问题，怎样防止。 4 基准物质应符合哪些条件。 5 如何确定地表水中碱度的组成形式。 6提高氧化还原反应速度的技术措施。 7 怎样通过试验方法评价分析方法准确度和精密度。 8 原子吸收锐线光源产生的方法。 三. 填空题（2×20＝40分） 1 乙二胺四乙酸二钠盐的化学结构式可表示为(1)，它的溶解度比乙二胺四乙酸（2）。 2．化学法测水中DO时，先加入（3）和（4）可以看到（5）色沉淀，发生反应的方程式为（6），然后转变为（7）色沉淀，相应的反应方程式为（8）。 3．作为卫生学指标之一的余氯一般包括（9）和（10）两种。 4．在高锰酸盐指数和COD测定过程中，催化剂分别为（11）和（12），而掩蔽剂分别为（13）和（14），指示剂分别为（15）和（16）。 5．通过林邦曲线可以确定金属离子被EDTA(17)的最低（18）。 6．欲检测水中硝基苯的含量可以选择（19）法，也可采用（20）法。四：计算题（10分×5=50分） 1．两种无色物质A和B，反应生成有色物质AB（1：1），混合等体积0.0010mol·L-1 A和B，用1cm比色皿在550nm处测定AB的吸光度值是1.60，已知AB的ε550nm=450L/(mol·cm)，试计算AB的解离平衡常数。 2．取100.0mL含负二价硫离子的工业废水，用乙酸锌溶液固定，过滤，其沉淀连同滤纸转入碘量瓶中，加蒸馏水25mL 及10.00mL碘标准溶液和硫酸溶液，放置5min，用0.050mol?L-1Na2S2O3滴定水样和空白分别消耗 1.90mL和3.75mL，求水样中硫离子含量（以S2-mg/L计）。 3.用由玻璃电极与饱和甘汞电极组成的pH计测pH为 4.00的邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液时，其电动势为0.211V。而测定两个未知溶液时，其电池电动势分别为0.495V和-0.138V，试判断未知溶液的酸碱性。 资源环境 节能减灾 与s/cm ，它不仅反映了水中例子强度，还可以指示总 例子组成以及溶解态的无机物组成。2.1.3水中溶解氧 地下水水体中元素在三相中转化，同水中的氧化还原反映强度有很大关系，水中溶解氧的浓度直接反映生态环境的 节能技术改造节能汇总表 4结论 项目改造前公司2009年2座混合式一段煤气发生炉耗煤53900t/a （热值7200kcal/kg 的高热值块煤，折标煤55441tce/a ），5座链排式燃煤喷雾干燥塔粉煤67231.8t/a （热值5780kcal/kg ，折标煤55514.3tce/a ），合计烧成热耗110955.3tce/a （相当于5000kcal/kg 的原煤155336t/a ），产品烧成单耗为4.5287kgce/m 2；水消耗量为88.7949万m 3/a ，电消耗量4988.81万kwh/a 。 煤气炉改造后烧成单耗下降为3.53985kgce/m 2，公司用5000kcal/kg 的原煤121419.865t/a ，煤气炉改造节煤折标煤 24226.825tce/a （相当于5000kcal/kg 的原煤33916.135t/a ），改造后用电4397.3156万kwh/a ，项目改造节电591.4944万kwh/a,项目改造节能折标煤26297tce/a 。 煤气发生炉气化后的炉渣基本不含可溶性的有害物，对环境不会造成危害，可以用于铺路、制砖。 由以上所述，本项目改造完成后，公司可年节约原煤折标煤24226.825tce/a ；建成后的环保效益显著，从源头上削减烟尘和SO 2等污染物，明显改善周边的环境。参考文献： [1]高力明.陶瓷工业的燃烧技术进步与节能减排[J ].中国陶瓷 工业,2008,15(4)∶1-6. [2]杨洪儒,苏桂军,曾明峰.我国建筑卫生陶瓷工业能耗现状及 节能潜力研究[J ].陶瓷,2005,11:9-20. [3]骆晓玲,徐坤山.煤气发生炉工作原理的研究[J ].煤炭工程, 2009,8:98-100 [4]顾群音.煤气发生炉气化过程分析与提高煤气品质的技术 措施[J ].上海理工大学学报,2006.1:99-102. 分析化学实验报告 陈峻 (贵州大学矿业学院贵州花溪 550025) 摘要:熟悉电子天平得原理与使用规则,同时可以学习电子天平得基本操作与常用称量方法;学习利用HCl与NaOH相互滴定,便分别以甲基橙与酚酞为指示剂得 滴定终点;通过KHC 8H 4 O 4 标定NaOH溶液,以学习有机酸摩尔质量得测定方法、熟 悉常量法滴定操作并了解基准物质KHC 8H 4 O 4 得性质及应用;通过对食用醋总浓度 得测定,以了解强碱滴定弱酸过程中溶液pH得变化以及指示剂得选择。 关键词:定量分析;电子天平;滴定分析;摩尔质量;滴定;酸度,配制与标定 前言 实验就是联系理论与实际得桥梁,学好了各种实验,不仅能使学生掌握基本操作技能,提高动手能力,而且能培养学生实事求就是得科学态度与良好得实验习惯,促其形成严格得量得观念。天平就是大多数实验都必须用到得器材,学好天平得使用就是前提,滴定就是分析得基础方法,学好配制与滴定就是根本。 (一)、分析天平称量练习 一、实验目得: 1、熟悉电子分析天平得使用原理与使用规则。 2、学习分析天平得基本操作与常用称量法。 二、主要试剂与仪器 石英砂电子分析天平称量瓶烧杯小钥匙 三、实验步骤 1、国定质量称量(称取0、5000g 石英砂试样3份) 打开电子天平,待其显示数字后将洁净、干燥得小烧杯放在秤盘上,关好天平门。然后按自动清零键,等待天平显示0、0000 g。若显示其她数字,可再次按清零键,使其显示0、0000 g。 打开天平门,用小钥匙将试样慢慢加到小烧杯中央,直到天平显示0、5000 g。然后关好 天平门,瞧读数就是否仍然为0、5000g。若所称量小于该值,可继续加试样;若显示得量超过 该值,则需重新称量。每次称量数据应及时记录。 2、递减称量(称取 0、30~0、32 g石英砂试样 3 份) 按电子天平清零键,使其显示0、0000 g,然后打开天平门,将1个洁净、干燥得小烧杯 放在秤盘上,关好天平门,读取并记录其质量。 另取一只洁净、干燥得称量瓶,向其中加入约五分之一体积得石英砂,盖好盖。然后将 其置于天平秤盘上,关好天平门,按清零键,使其显示0、0000 g。取出称量瓶,将部分石英 砂轻敲至小烧杯中,再称量,瞧天平读数就是否在-0、30~-0、32 g 范围内。若敲出量不够, 则继续敲出,直至与从称量瓶中敲出得石英砂量,瞧其差别就是否合乎要求(一般应小于 0、4 mg)。若敲出量超过0、32 g,则需重新称量。重复上述操作,称取第二份与第三份试样。 四、实验数据记录表格 表1 固定质量称量 编号 1 2 3 m/g 0、504 0、500 0、503 表2 递减法称量 编号 1 2 3 m(空烧杯)/g 36、678 36、990 37、296 称量瓶倒出试样m1 -0、313 -0、303 -0、313 M(烧杯+试样)/g 36、990 37、296 37、607 哈尔滨工业大学 2011年硕士研究生考试试题 考试科目：水分析化学考试科目代码：[873] 适用专业：市政工程、城市水资源 考生注意：答案务必写在答题纸上，并标明题号，答在试题上无效。可以使 一. ①色度②掩蔽作用③永久硬度④参比电极⑤同离子效应⑥老 化时间⑦浊度⑧色谱流出曲线⑨溴酸钾法⑩总残渣 二．论述题(5分×8＝40分) ①简述水样pH值测定原理及相关反应方程式。 ②水中碱度来源和组成有哪些?在连续滴定法中如何根据测定结果判断水 中碱度组成? ③以EBT测定水中硬度为例说明金属指示剂的作用原理。 ④简述化学需氧量COD测定过程和原理。 ⑤说明莫尔法测定Cl-时做空白实验和加入CaCO3的目的。 ⑥比较示差分光光度法与普通分光光度法的异同点。 ⑦简述空心阴极灯产生锐线光源的基本原理，并简单绘图说明。 ⑧简述高效液相色谱仪的组成和各部分作用。 三．填空题（2分×20=40分） ①酸碱滴定突跃范围与（1）和（2）有关。 ②生活饮用水水质标准（GB5749—2006）共有106项检测指标，其中常规检测项目（3）项，非常规检测项目（4）项。 ③标准偏差又称（5），当测定次数趋于无限多时称为总体标准偏差。 ④EDTA分子中，有（6）个可与金属离子形成配位键的原子，其中包括（7）个氮原子和（8）个羧基氧原子。 ⑤莫尔法测定水样中Cl-时以（9）为指示剂，以（10）为滴定剂。 ⑥提高氧化还原反应速度的措施有（11）、（12）、（13）。 ⑦pH值电位法测定过程中以（14）为指示电极和（15）为参比电极。 ⑧废水中的硝基苯可用（16）检测器检测。 ⑨吸收光谱法中，可见光区的吸收池采用（17），紫外光区的吸收池可用（18）。 ⑩原子吸收光谱的锐线光源采用（19）；（20）是原子吸收分光光度计的心脏部分。 四．计算题(10分×5＝50分) 1. 取水样100ml，用0.0500mol/lHCl溶液滴定至酚酞无色时，用去15.00ml ；接着加入甲基橙指示剂，继续用HCl标准溶液滴定至橙红色，又用去9.00ml。问水样中有何种碱度，其含量分别是多少（mg/L）?（以CaCO3计，其相对分子质量为100.1） 浅述地下水水化学特征分析方法研究 发表时间：2012-12-20T09:33:38.530Z 来源：《建筑学研究前沿》2012年9月供稿作者：丁时晨[导读] 地下水是地质环境构成要素中最为活跃、动态变化最为剧烈的要素之一。丁时晨江苏地矿局第五地质大队 221004 摘要：地下水是地质环境构成要素中最为活跃、动态变化最为剧烈的要素之一，最重要的方式就是对地下水物理特性及水化学特征进行分析，地下水化学特征分析常用描述方法有矿化度、化学组分、同位素分析、污染源分析、氨氮含量、重金属含量等，为资源保护和生态文明提供决策支持。 关键词：水文地质；地下水; 水化学性质；水化学特征；特征分析近年来，研究地下水水化学特征以及进行地下水水质评价已经成为水文地质界比较热得话题，国内外众多学者都采用不同的方法对不同地区进行水质评价和水化学特征研究，促进了地下水科学的极大发展。地下水化学特征受补给来源，地球化学，排水系统，表层厚度，大气和土壤以及人类活动的共同影响，表现出时间和空间异质性特征。地下水在岩石圈运移过程中不断的与岩石发生化学反应，并与大气圈和生物圈进行长期的水循环过程，同时也进行着化学成分转化，随着人类活动在地球表面系统圈进一步深度的发展，人为因素也对地下水产生重要的影响。地下水水化学特征一般从水文地质和化学特征两个方面进行说明，水文地质调查一般从现场勘查可以对地质状况有个比较清晰地认识，对于地下水水化学特征则需要现场检测和实验分析过程进行了解。 1 地下水的化学性质 矿化度:存在于地下水中的离子、分子及化合物的总含量称为地下水的矿化度。矿化度是反映地下水化学成分的主要指标一般情况下,地下水随着矿化度的变化，所占主要离子的种类也相应改变。低矿化度的淡水常以HCO3-为主要成分，中矿化度的盐质水常以SO42-为主要成分，高矿化度的咸水和卤水则常常是以Cl-为主要成分。酸碱度水的酸碱度常以PH值表示，是水中氢离子浓度的负对数值，当PH=7时，说明水为中性;当PH<7时，说明水呈酸性，当PH>7时，说明水呈碱性。硬度水中Ca2+和Mg2+的含量多少用“硬度”概念表示。水中所含Ca2+和Mg2+的数量称为水的总硬度。 2 地下水水化学分析指标 2.1 地下水水化学特征现场观测 地下水物理性质与所含化学成分密切联系，在一定程度上反映地下水的化学成分与形成环境。因此，在进行地下水化学成分研究时，首先要研究地下水的物理性质。 2.1.1 温度监测 自然界许多化学变化都是在一定温度下才能发生的，温度对水体中的化学元素的浓度和存在状态都有一定的影响，甚至表层地下水对气候的干湿冷暖都有响应。地下水温度对气温的响应一般都存在一个滞后期且变化幅度可能会是微弱的。 2.1.2 电导率监测 电导率是地下水传送电流的能力，它和电阻值相对应，测量单位为，它不仅反映了水中例子强度，还可以指示总例子组成以及溶解态的无机物组成。 2.1.3 水中溶解氧 地下水水体中元素在三相中转化，同水中的氧化还原反映强度有很大关系，水中溶解氧的浓度直接反映生态环境的状况。 2.1.4 PH值监测 地下水的PH值（即酸碱度）主要取决于地下水中的H+浓度，是制约元素迁移和沉淀的主要条件。水中的PH值能够直接影响迁移强度大的元素。 2.2 地下水水化学特征实验分析 2.2.1 矿化度 水中化学组分含量的总和称为总矿化度。地下水在运移过程中通过淀滤，蒸发和沉积作用，使得地下水矿化度发生变化。天然水按矿化度的分类，矿化度在0.000—1.000g/L之间的为淡水；矿化度在1.000—3.000g/L之间的为微咸水；矿化度在3.000—10.000g/L之间的为咸水；矿化度在10.000—100.000g/L之间的为盐水；矿化度在＞100.000g/L之间的为卤水；按照各个划分标准可以对研究区地下水性质进行划分。 2.2.2 化学成分分析 化学成分主要是研究地下水多汗阴阳离子浓度，主要的例子监测室以K+,Na+，Ca2+，Mg2+为主；阴离子主要以Cl-，SO42-，PO43-,NO3-,HCO3-为主。阴离子和阳离子一起不仅可以反映水体的化学组成，还可以进一步揭示不同端元对研究水体的影响。（Stallard，1983）利用Piper三线图的方法可以得出水化学类型。此种方法可以看出地下水与岩石耦合发生反应得岩石类型。主要影响地下水的矿物主要是方解石，白云石，石膏等，天然情况下阳离子Ca2+，Mg2+和阴离子HCO3-和SO42-空地下空间变化来源于水岩作用中对岩石溶解，据此可以推算出相关的溶解率等指标。其中还要有降水对其离子变化的贡献。人类生产生活对地下水Ca2+，Mg2+，HCO3-和SO42-扰动也比较大。 K+,Na+和NO3-，SO42-，Cl-离子主要来源于除降水之外还要受到花费，人畜粪便，生活废水等。 Cl-被认为是具有惰性的离子，它既不容易吸附在黏土上，也不容易产生氯化物沉淀，除非其浓度超过200g/L。单纯雨水中Cl-来自海洋，随距海洋距离越远其浓度呈指数级衰减，运移过程中受到大陆上空尘埃和气体（天然的和工农业生产）影响会改变雨水中Cl-浓度。Cl-在地下运移中不会在透水层停留就不会明显产生Cl-。 2.2.3 同位素在水化学特征分析中应用 人气降水卞要来源于海水蒸发形成的蒸汽团，故人气降水的同位素组成特征取决于海水的同位素组成及海水蒸发冷凝中同位素的分馏作用，它决定了人气降水形成初期氢氧同位素组成特征，即人气降水的 D和 18O成线性关系。大气降水形成后，其氢氧同位素组成特征在其空间运移上还会随着温度和空间变化产生新的效应，即温度效应、纬度效应、高程效应和降水量效应。1991年原地矿部水文地质工程地质研究所得出西南地区降水线方 D=7.87 18O+11.09。 面向 21 世纪课程教材分析化学 上册第三版 华中师范大学 东北师范大学 陕西师范大学 北京师范大学 高等教育出版社 分析化学Analytic Chemistry 第一章绪论 第一节分析化学的任务和作用 分析化学是研究物质化学组成的表征和测量的科学，主要任务是鉴定物质的化学组成、结构和测量有关组分的含量。 第二节分析方法的分类 一、定性分析、定量分析和结构分析（按 分析任务分） 定性分析：其任务是鉴定物质所含的化学组 成，即鉴定物质由哪些元素、原 子团、官能团或化合物所组成；定量分析：测定各组分的相对含量； 结构分析：研究所含组分的分子结构、晶体 结构或形态。 二、无机分析和有机分析（按分析对象分） 三、化学分析和仪器分析（按测定原理分） 以物质的化学反应为基础的分析方法称为化学分析法。 以被测物质的物理性质和物理化学性质为基础的分析方法称为仪器分析法。四、常量分析、半微量分析和微量分析（按试样用量和被测组分的含量分） 第三节分析化学的发展趋势一、分析化学发展所经历的三次变革 第一次变革：19世纪末20世纪初，分析化学由一门技术发展为一门独立的学科。经典分析化学。 第二次变革：20世纪40年代以后，分析化学从经典分析化学发展成了现代分析 化学。 第三次变革：20世纪70年代末开始至现在，分析化学发展到了分析科学阶段。 二、分析化学的发展趋势 ——分析仪器已成为分析化学研究的重要内容 ——分析化学的主要应用领域正在向生命科学领域转移 ······ 主要参考书： 1.武汉大学主编:分析化学 2. 彭崇慧等编:定量化学分析简明教程 3. 何先莉等编:分析化学 4. 林树昌等编:分析化学 第1章 分析化学概论 1. 称取纯金属锌0.3250g ，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： 844:1:1NaOH 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 : 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100.96%。试计算试剂 武汉大学分析实验习题解答（第二版） 实验3---1 分析天平称量练习 1.称量结果应记录至几位有效数字?为什么?j 小数点后4位.因称量误差≦0.1% 2.称量时,应每次将砝码和物体放在天平盘的中央，为什么? 因为是等臂天平.放在天平盘的中央,才能保证等臂,使称量准确. 3.本实验中要求称量偏差不大于0.4m g,为什么? 因为称量一次,允许产生±0.2 mg的偏差, 用递减称量法称量一份试样时,需要连续两次称取容器+试样的质量,故允许产生±0.4 mg的偏差 实验3---2 滴定分析基本操作练习 1．配制NaOH溶液时，应选用何种天平称取试剂？为什么？ 感量为0.1g的台秤.因为是粗配溶液 2．HCI和NaOH溶液能直接配制准确浓度吗？为什么？ 不能.因浓HCI易挥发,浓度不确定. NaOH易吸收空气中的CO2和水分. 3．在滴定分析实验中，滴定管和移液管为何需用滴定剂和待移取的溶液润洗几次？锥形瓶是否也要用滴定剂润洗? (1)防止待移取的溶液浓度被稀释(2)不能.相当于多加了滴定剂,在滴定之前, 这部分滴定剂已和待测物质发生了反应,影响分析结果的准确度. 4．HCI和NaOH溶液定量反应完全后，生成NaCI和水，为什么用HCI滴定NaOH时，采用甲基橙指示剂，而用NaOH滴定HCI时，使用酚酞或其它合适的指示剂？ 因为用HCI→NaOH 指示剂:甲基橙黄→橙 突跃范围PH=4..3-9.7 PH=4.4 4.0 摇动锥形瓶中的NaOH时, CO2影响大(PH≥5时),用甲基橙可有效消除CO2的影响.用酚酞指示剂,会多消耗NaOH,产生较大误差. 用NaOH →HCI, CO2影响小(滴定管液面与空气接触少), 指示剂:酚酞由无色→红色,易观察;而甲基橙,由红色→黄色,难观察. 实验4---1.食用白醋中醋酸含量的测定 1.与其他基准物质比较,邻苯二甲酸氢钾有什么优点? 邻苯二甲酸氢钾易制得纯品，在空气中不吸水，易保存，摩尔质量大，与NaOH 反应的计量比为1：1 2.称取NaOH及邻苯二甲酸氢钾各用什么天平?为什么? 称取NaOH用台秤.因为是粗配NaOH,且称样量较大. 称取邻苯二甲酸氢钾用分析天平.因为需要准确称量, 且称样量小. 3.已标定的NaOH溶液在保存中吸收了二氧化碳,用它来测定HCI的浓度,若以酚酞为指示剂对测定结果有何影响?改用甲基橙,又如何? 测定C HCI，用酚酞指示剂，偏高（多消耗NaOH） 大学化学学习心得 大学化学学习心得一：化学实验心得体会 化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可培养学生观察、思维、独立操作能力，同时也是引起学生学习化学兴趣，最有效的手段之一。为此，我们平时化学实验教学中，要尽量做好以下工作： 一、采用简洁、形象的语言指导实验教学 简洁而又形象化的语言，能引起学生注意并激发兴趣。如药品取用'三不'原则;过滤实验操作要注意'一贴，二低，三靠';在制取氧气时，可用顺口的歌诀：'查-装-定-点-收-离-熄'来谐音记忆制取步骤。以上例可知，在教学中采用简洁而又有形象化的语言，对加强基本操作能力理解和巩固化学概念，有较好的作用。 二、教师认真作好演示实验 教师的演示实验，是学生实验的榜样，一定要起示范作用。九年级学生刚接触化学实验，都有好奇心，对于教师的演示实验会格外注意。我们应该充分利用学生的这种心理，力求使演示实验给学生留下深刻的印象。为了达到此目的，我们把演示实验当作备课的一个重要内容。我们在向学生做演示实验时，力求做到：装置正确，整洁美观。操作规范，速度适中。严格要求，讲解清楚。现象明显。结果准确。 三、认真上好化学实验的基本操作课 加强学生对实验基本操作的训练十分重要，我们要注重： 1、注重培养学生良好的实验习惯 培养学生良好的习惯，必须从起始年纪抓起，首先要从第一堂课抓起。为此，在第一堂实验课中，我们要向学生进行实验室规则的教育，如有违反实验操作，损坏仪器，浪费药品的，要追查责任，并照价赔偿。并要求学生每次实验完毕，要清洗、清点和摆好实验用品。并派专人打扫实验室。由于注意了这方面的教育，学生良好的实验习惯初步形成。 2、严格要求、严格训练 要使学生掌握每一个化学实验的基本操作程序，必须严格要求、严格训练学生。我们在学生进行基本操作训练的过程中，发现有错误，立即纠正。如往试管里装入粉末状药品是否做到'一斜二送三直立'，装块状药品是否做到'一横二放三慢竖'，以及做实验过程中药品、仪器是否用过之后及时放回等，让学生比比谁的操作更规范。 四、运用多媒体辅助实验教学 运用多媒体辅助实验教学。可以进一步帮助学生装形成化学概念、巩固和理解化学知识。例如：分子这一节，通过多年的教学实践，我们深深认识到，这一节内容抽象，学生难以理解和掌握。后来，我改进了教学方法，用多媒体来突破这一难关。由于采用了多媒体教学，效果鲜明，学生易懂。以上实例充分说明，幻灯、电影等电教形式在实验教学中所起的作用是何等重要 五、注重家庭小实验 为了让学生多动手实验，我还在教学实践中加强了对家庭小实验的要求，如自制酸碱指示剂、制作叶脉书签、试验蛋白质的性质等。同时还要求学生要做好实验报告，并将部分学生的实验作品进行充分的展示。总之，九年级的学生的好奇心与求知欲较强，他们对于变幻莫测的化学实验现象，往往有浓厚的兴趣，因此，在初中化学课堂教学中，教师就就应利用学生这一认知特征。 1. 绝对误差：测量值与真实值之间的差值，即,误差越小，表示测量值与真实值越接近，准确度越高；反之，误差越大，准确度越低.当测量值大于真实值时，误差为正值，表示测定结果偏高；反之，误差为负值，表示测定结果偏低.相对误差：指绝对误差相 当于真实值的百分率，表示为：,相对误差有大小，正负之 分. 2. 偏差（d）表示测量值（x）与平均值（）的差值：.平均偏差：单次测定偏差的绝对值的平均值： 单次测定结果的相对平均偏差为：. 3. 单次测定的标准偏差的表达式是： 相对标准偏差亦称变异系数：. 4. 精密度偏差偶然误差增加平行实验次数 准确度误差系统误差针对产生的途径减免 5. 设测量值为A,B,C,其绝对误差为相对误差为,标准偏差为,计算结果用R表示，R的绝对误差为，相对误差为，标准偏差为. ⑴系统误差的传递公式 ①加减法：若分析结果的计算公式为,则. 如果有关项有系数，例如，则为. ②乘除法：若分析结果的计算公式，则,如果计算公式带有系数，如 ,同样可得到. 即在乘除运算中，分析结果的相对系统误差等于各测量值相对系统误差的代数和. ③指数关系：若分析结果R与测量值A有如下关系,其误差传递关系为， 即分析结果的相对系统系统误差为测量值的相对系统误差的指数倍. ④对数关系：若分析结果R与测量值A有下列关系，其误差传递关系式为 . ⑵随机误差的传递，随机误差用标准偏差s来表示最好，因此均以标准偏差传递. ①加减法：若分析结果的计算是为R=A+B-C,则.即在加减运算中，不论是相加还是相减，分析结果的标准偏差的平方（称方差）都等于各测量值的标准差平方和.对于一般情况，,应为. ②乘除法：若分析结果的计算式为，则,即在乘除运算中，不论是相乘还是相除，分析结果的相对标准偏差的平方等于各测量值的相对标准偏差的平方之和.若有关项有系数，例如，其误差传递公式与上式相同. ③指数关系：若关系式为，可得到或. ④对数关系：若关系式为,可得到. 6. 如果分析结果R是A,B,C三个测量数值相加减的结果，例如,则极值误差为 ,即在加减法运算中，分析结果可能的极值误差是各测量值绝对 误差的绝对值加和.如果分析结果R是A,B,C三个测量数值相乘除的结果，例如，则极值误差为,即在乘除运算中，分析结果的极值相对误差等于各测量 值相对误差的绝对值之和. 7. 有效数字问题. 在分析化学中常遇到pH, pM,lgK等对数值，其有效数字位数取决于小数部分（尾数）数字的位数，因整数部分（首数）只代表该数的方次.例如,pH=10.28,换算为浓度时，应为,有效数字的位数是两位，不是四位. “四舍六入五成双”规则规定，当测量值中被修约的数字等于或小于4时，该数字舍去;等于或大于6时，则进位；等于5时，要看5前面的数字，若是奇数则进位，若是偶数则将5舍掉，即修约后末位数字都成为偶数；若5后面还有不是“0”的任何数，则此时无论5的前面是奇数还是偶数，均应进位. 8. 有效数字运算规则： ⑴加减法：几个数据相加或相减时，有效数字位数的保留，应以小数点后位数最少的数据为准，其他的数据均修约到这一位.其根据是小数点后位数最少的那个数的绝对误差最大.注意：先修约，在计算. ⑵几个数字相乘除时，有效数字的位数应以几个数中有效数字位数最少的那个数据为准.其根据是有效数字位数最少的那个数的相对误差最大.同样，先修约，再计算.在乘除法的运算中，经常会遇到9以上的大数，如9.00,9.86它们的相对误差的绝对值约为0.1%，与10.06,12.08这些四位有效数字的数值的相对误差绝对值接近，所以通常将它们当作四位有效数字的数值处理。 9. 频数分布： ⑴离散特性，最好的表示方法是标准偏差s，它更能反映出大的偏差，也即离散程度.当测量次数为无限多次时，其标准偏差称为总体标准偏差，用符号来表示，计算公式为 ,式中的为总体平均值. ⑵集中趋势：当数据无限多时将无限多次测定的平均值称为总体平均值，用符号表示，则 12年考研哈工大环境工程专业-污染控制微生物学考研参考书 12年考研哈工大市政环境工程学院环境工程参考书及目录 《环境化学》 内容提要《环境化学（第2版）》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。全书共八章，包括绪论、大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学、生物体内污染物质的运动过程及毒性、典型污染物在环境各圈层中的转归与效应、受污染环境的修复和绿色化学的基本原理与应用。以阐述污染物在大气、水、岩石、生物各圈层环境介质中迁移转化过程所涉及的污染化学问题及其效应为主线，较全面深入地阐明基本原理、环境化学相关交叉学科的知识。为进一步贯彻可持续发展的战略思想和方针，增添了反映近年环境科学领域新发展且应用性较强的两个重要研究方向，即“受污染环境的修复”和“绿色化学”内容的介绍和讨论。《环境化学（第2版）》密切结合我国乃至全球关注的环境问题，在介绍基本和主要内容的基础上，注意适当反映本领域的最新研究成果和进展。 目录 第一章绪论 第一节环境化学 一、环境问题 二、环境化学 第二节环境污染物 一、环境污染物的类别 二、环境效应及其影响因素 三、环境污染物在环境各圈的迁移转化过程简介第二章大气环境化学 第一节大气的组成及其主要污染物 一、大气的主要成分 二、大气层的结构 三、大气中的主要污染物 第二节大气中污染物的迁移 一、辐射逆温层 二、大气稳定度 三、大气污染数学模式 四、影响大气污染物迁移的因素 第三节大气中污染物的转化 一、自由基化学基础 二、光化学反应基础 三、大气中重要自由基的来源 四、氮氧化物的转化 五、碳氢化合物的转化 六、光化学烟雾 七、硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染 八、酸性降水 九、温室气体和温室效应 十、臭氧层的形成与耗损 试卷一 一.填空（每空1分。共35分） 1．写出下列各体系的质子条件式： (1)c1(mol/L) NH4 H2PO4 [H+]+[H3PO4]= [OH-]+[NH3] +[HPO42-]+2[PO43-] (2)c1(mol/L)NaAc+ c2(mol/L)H3BO3 [H+]+[HAc]=[H2BO3-]+[OH-] 2.符合朗伯-比尔定律的有色溶液，当有色物质的浓度增大时，其最大吸收波长不变，透射比减小。 3. 检验两组结果是否存在显著性差异采用 t 检验法，检验两组数据的精密度是否存在显著性差异采用 F 检验法。 4．二元弱酸H2B，已知pH＝1.92时，δH2B ＝δHB-；pH＝6.22时δHB-＝δB2-, 则H2B的p K a1＝ 1.92 ，p K a2＝ 6.22 。 5.已知?Φ(Fe3+/Fe2+)=0.68V，?Φ(Ce4+/Ce3+)=1.44V，则在1mol/L H2SO4溶液中用0.1000 mol/L Ce4+滴定0.1000 mol/L Fe2+，当滴定分数为0.5时的电位为 0.68V，化学计量点电位为 1.06V ，电位突跃范围是 0.86-1.26V 。 6.以二甲酚橙(XO)为指示剂在六亚甲基四胺缓冲溶液中用Zn2+滴定EDTA，终点时溶液颜色由___黄______变为____红______。 7.某溶液含Fe3+10mg，用等体积的有机溶剂萃取一次后，该溶液中剩余0.1mg，则Fe3+在两相中的分配比= 99:1 。 8.容量分析法中滴定方式有直接滴定，反滴定，置换滴定和间接滴定 9.I2与Na2S2O3的反应式为 I2 + 2S2O32-=2I- + S4O62-。 10.以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，测量某物质对不同波长光的吸收程度，所获得的曲线称谓吸收光谱曲线；光吸收最大处的波长叫做最大吸收波长，可用符号λmax表示。 11.紫外可见分光光度计主要由光源, 单色器 , 吸收池 , 检测部分四部分组成. 12.桑德尔灵敏度以符号 S 表示,等于M/ε；桑德尔灵敏度与溶液浓度有关，与波长无关。 13.在纸色谱分离中，水是固定相。 14..定量分析过程包括：采样与制样，（称样）；样品分解；分离与测定；结果计算和数据处理 二、简答题（每小题4分，共20 分，答在所留空白处） 1.什么是基准物质?什么是标准溶液? 答：能用于直接配制或标定标准溶液的物质；是一种已知准确浓度的的溶液。 2.分别简单阐述酸碱滴定指示剂,络合滴定指示剂, 氧化还原滴定指示剂和沉淀滴定指示剂指示滴定终点的原理. 答：酸碱指示剂变色是随着酸度的变化，指示剂结合或离解出H+，结构发生变化，从而发生颜色改变；络合指示剂与金属离子络合前后颜色不同，游离的试剂为一种颜色，与金属离子形成络合物又一种颜色；氧化还原指示剂变色分为几种情况：一种是随氧化还原电位变化的试剂，在氧化态和还原态，结构不同，各有不同颜色，如二苯胺磺酸钠，还原态无色，氧化态紫红色；另一种自身指示剂，武汉大学分析化学(第五版)下册答案
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