分析化学试题

分析化学试题 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 分析化学试题 一(不定量滴定 1. 指出下列情况各引起什么误差，若是系统误差，应如何消除, (1)称量时试样吸收了空气中的水分 (2)所用砝码被腐蚀 (3)天平零点稍有变动 (4)试样未经充分混匀 (5)读取滴定管读数时，最后一位数字估计不准 (6)蒸馏水或试剂中，含有微量被测定的离子 (7)滴定时，操作者不小心从锥形瓶中溅失少量试剂 2. 某铁矿石中含铁39.16%，若甲分析结果为39.12%，39.15%，39.18%;乙分析结果为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。 3. 如果要求分析结果达到0.2%或1%的准确度，问至少应用分析天平称取多少克试样,滴定时所用溶液体积至少要多少毫升, 4. 甲、乙二人同时分析一样品中的蛋白质含量，每次称取2.6g，进行两次平行测定，分析结果分别为 甲: 5.654% 5.646% 乙: 5.7% 5.6% 试问哪一份报告合理,为什么, 5. 下列物质中哪些可以用直接法配制成标准溶液,哪些只能用—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 间接法配制成标准溶液, FeSO4 H2C2O4?2H2O KOH KMnO4 K2Cr2O7 KBrO3 Na2S2O3?5H2O SnCl2 6. 有一NaOH溶液，其浓度为0.5450mol?L,1，取该溶液100.0ml，需加水多少毫升才能配制成0.5000mol?L,1的溶液, 7. 计算0.2015mol?L,1HCl溶液对Ca(OH)2和NaOH的滴定度。 8. 称取基准物质草酸(H2C2O4?2H2O)0.5987溶解后，转入100ml容量瓶中定容，移取25.00ml标定NaOH标准溶液，用去NaOH溶液21.10ml。计算NaOH溶液的量浓度。 9. 标定0.20mol?L,1HCl溶液，试计算需要Na2CO3基准物质的质量范围。 10. 分析不纯CaCO3(其中不含干扰物质)。称取试样0.3000g，加入浓度为0.2500 mol?L,1HCl溶液25.00ml，煮沸除去CO2，用浓度为0.2012 mol?L,1的NaOH溶液返滴定过量的酸，消耗5.84ml，试计算试样中CaCO3的质量分数。 11. 用开氏法测定蛋白质的含氮量，称取粗蛋白试样1.658g，将试样中的氮转变为NH3并以25.00ml，0.2018 mol?L,1的HCl标准溶液吸收，剩余的HCl以0.1600 mol?L,1NaOH标准溶液返滴定，用去NaOH溶液 9.15ml，计算此粗蛋白试样中氮的质量分数。 12. 怎样溶解下列试样 锡青铜，高钨钢，纯铝，银币，玻璃(不测硅) —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 13. 常量滴定管的读数误差为?0.01mL，如果要求滴定的相对误差分别小于0.5% 和0.05% ，问滴定时至少消耗标准溶液的量是多少毫升(mL),这些结果说明了什么问题, 14. 万分之一分析天平，可准确称至?0.0001g，如果分别称取试样30.0mg和10.0mg ，相对误差是多少,滴定时消耗标准溶液的量至少多少毫升(mL), 15. 求重铬酸钾标准溶液(1/6 K2Cr2O7 = 0.1000mol /L)以K2CrO7及其Fe2+、FeO和Fe2O3示的滴定度(g/mL) 1 16. 测定某废水中的COD，十次测定结果分别为50.0，49.2，51.2，48.9，50.5，49.7，51.2，48.8，49.7和49.5mgO2 / L，问测定结果的相对平均偏差和相对标准偏差各多少, 17. 为标定硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2溶液的准确浓度，准确取5.00mol / L重铬酸钾标准溶液(1/6K2Cr2O7 = 0.2500 mol / L )，用(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定消耗12.50，问该溶液的量浓度((NH4)2Fe(SO4)2，mol / L)是多少, 18. 水中Ca2+为20.04 ppm，令其比重=1.0，求其量浓度是多少(Ca2+，mol /L， nmol /L表示), 二(酸碱滴定 1. 酸碱滴定中，指示剂选择的原则是什么, 2. 某酸碱指示剂的pK(HIn)=9，推算其变色范围。 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 3. 借助指示剂的变色确定终点，下列各物质能否用酸碱滴定法直接准确滴定,如果能，计算计量点时的pH值，并选择合适的指示剂。?0.10mol?L,1NaF,?0.10mol?L,1HCN,?0.10 mol?L,1CH2ClCOOH。 4. 下列多元酸能否分步滴定,若能，有几个pH突跃，能滴至第几级,?0.10mol L,1草酸，?0.10mol L,1H2SO3,?0.10mol L,1H2SO4。 5. 计算用0.10 mol L,1NaOH滴定0.10 mol L,1HCOOH溶液至计量点时，溶液的pH值，并选择合适的指示剂。 6. 某一元弱酸(HA)纯试样1.250g，溶于50.00ml水中，需41.20ml0.09000 mol?L,1NaOH滴至终点。已知加入8.24mlNaOH时，溶液的pH=4.30，(1)求弱酸的摩尔质量M，(2)计算弱酸的电解常数Ka，(3)求计量点时的pH值，并选择合适的指示剂指示终点。 7. 以0.2000mol?L,1NaOH标准溶液滴定0.2000mol?L,1邻苯二甲酸氢钾溶液，近似计算滴定前及滴定剂加入至50%和100%时溶液的pH值。(已知 Ka1=1.3×10,3 Ka2=3.9×10,6) 8. 有一浓度为0.1000mol?L,1的三元酸，其pKa1=2, pKa2=6,pKa3=12，能否用NaOH标准溶液分步滴定,如能，能滴至第几级，并计算计量点时的pH值，选择合适的指示剂。 9. 用因保存不当失去部分结晶水的草酸(H2C2O4?2H2O)作基准物质来标定NaOH的浓度，问标定结果是偏高、偏低还是无影响。 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 10. 某标准NaOH溶液保存不当吸收了空气中的CO2，用此溶液来滴定HCl，分别以甲基橙和酚酞作指示剂，测得的结果是否一致, 11. 有工业硼砂1.000g，用0.1988mol?L,1HCl24.52ml恰好滴至终点，计算试样中Na2B4O7?10H2O, Na2B4O7和B的质量分数。(B4O72,+2H++5H2O=4H3BO3) 12. 称取纯碱试样(含NaHCO3及惰性杂质)1.000g溶于水后，以酚酞为指示剂滴至终点，需0.2500mol?L,1HCl20.40ml;再以甲基橙作指示剂继续以HCl滴定，到终点时消耗同浓度HCl28.46ml，求试样中Na2CO3和NaHCO3的质量分数。 13. 取含惰性杂质的混合碱(含NaOH,NaCO3,NaHCO3或它们的混合物)试样一份，溶解后，以酚酞为指示剂，滴至终点消耗标准酸液V1ml;另取相同质量的试样一份，溶解后以甲基橙为指示剂，用相同的标准溶液滴至终点，消耗酸液V2ml，(1)如果滴定中发现2V1=V2，则试样组成如何,(2)如果试样仅含等摩尔NaOH和Na2CO3，则V1与V2有何数量关系, 14. 称取含NaH2PO4和Na2HPO4及其他惰性杂质的试样1.000g，溶于适量水后，以百里酚酞作指示剂，用2 0.1000mol?L-1NaOH标准溶液滴至溶液刚好变蓝，消耗NaOH标准溶液20.00ml，而后加入溴甲酚绿指示剂，改用0.1000 mol?L-1HCl标准溶液滴至终点时，消耗HCl溶液30.00ml，试计算:(1)W(NaH2PO4)，(2)W(Na2HPO4)，(3)该NaOH标准溶液在甲醛法中对氮的滴定度。 15. 称取粗铵盐1.000g，加过量NaOH溶液，加热逸出的氨吸收—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 于56.00ml 0.2500mol?L,1H2SO4中，过量的酸用0.5000 mol?L,1 NaOH回滴，用去碱21.56ml，计算试样中NH3的质量分数。 16. 蛋白质试样0.2320g经克氏法处理后，加浓碱蒸馏，用过量硼酸吸收蒸出的氨，然后用0.1200 mol?L,1HCl21.00ml滴至终点，计算试样中氮的质量分数。 17. 含有H3PO4和H2SO4的混合液50.00ml两份，用0.1000mol?L,1NaOH滴定。第一份用甲基橙作指示剂，需26.15ml NaOH到达终点;第二份用酚酞作指示剂需36.03ml NaOH到达终点，计算试样中两种酸的浓度。 18. 称取土样1.000g溶解后，将其中的磷沉淀为磷钼酸铵，用20.00ml 0.1000mol?L,1NaOH溶解沉淀，过量的NaOH用0.2000mol?L,1HNO37.50ml滴至酚酞终点，计算土样中w(P)、w(P2O5)。已知: H3PO4+12MoO42,+2NH4++22H+=(NH4)2HPO4?12MoO3?H2O+11H2O (NH4)2HPO4?12MoO3?H2O+24OH,=12 MoO42,+ HPO42,+2NH4++13H2O 三(络合滴定 1. pH,4.0时，能否用EDTA准确滴定0.01mol/LFe2+,pH,6.0，8.0时呢, 2. 若配制EDTA溶液的水中含有Ca2+、Mg2+，在pH,5,6时，以二甲酚橙作指示剂，用Zn2+标定该EDTA溶液，其标定结果是偏高还是偏低,若以此EDTA测定Ca2+、Mg2+，所得结果如何, 3. 含0.01mol/L Pb2+、0.01mol/LCa2+的HNO3溶液中，能否用—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 0.01mol/LEDTA准确滴定Pb2+,若可以，应在什么pH下滴定而Ca2+不干扰, 4. 用返滴定法测定Al3+含量时，首先在pH,3左右加入过量的EDTA并加热，使Al3+完全配位。试问为何选择此pH值, 5. 量取含Bi3+、Pb2+、Cd2+的试液25.00ml，以二甲酚橙为指示剂，在pH,1时用0.02015mol/LEDTA溶液滴定，用去20.28ml。调节pH至5.5，用此EDTA滴定时又消耗28.86ml。加入邻二氮菲，破坏CdY2-,释放出的EDTA用0.01202mol/L的 Pb2+溶液滴定，用去18.05ml。计算溶液中的Bi3+、Pb2+、Cd2+的浓度。 6. 在25.00ml含Ni2+、Zn2+的溶液中加入50.00ml，0.01500mol/L EDTA溶液，用0.01000mol/LMg2+返滴定过量的EDTA，用去17.52ml，然后加入二巯基丙醇解蔽Zn2+，释放出EDTA，再用去22.00mlMg2+溶液滴定。计算原试液中Ni2+、Zn2+的浓度。 7. 间接法测定SO42-时，称取3.000g试样溶解后，稀释至250.00ml。在25.00ml试液中加入25.00ml，0.05000mol/LBaCl2溶液，过滤BaSO4沉淀后，滴定剩余Ba2+用去29.15ml0.02002mol/LEDTA。试计算SO42-的质量分数。 8. 称取硫酸镁样品0.2500g，以适当方式溶解后，以 0.02115mol/LEDTA标准溶液滴定，用去24.90ml，计算EDTA溶液对MgSO4?7H2O的滴定度及样品中MgSO4的质量分数。 9. 分析铜、锌、镁合金时，称取试样0.5000g，溶解后稀释至200.00ml。取25.00ml调至pH,6，用PAN作指示剂，用0.03080mol/L —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ EDTA溶液滴定，用去30.30ml。另取25.00ml试液，调至pH,10，加入KCN掩蔽铜、锌，用同浓度EDTA滴定，用去3.40ml，然后滴加甲醛解蔽剂，再用该EDTA溶液滴定，用去8.85ml。计算试样中铜、锌、镁的质量分数。 四(氧化还原滴定 1. 一定质量的H2C2O4需用21.26ml的0.2384mol/L的NaOH标准溶液滴定，同样质量的H2C2O4需用25.28ml的KMnO4标准溶液滴定，计算KMnO4标准溶液的量浓度。 3 2. 在酸性溶液中用高锰酸钾测定铁。KMnO4溶液的浓度是0.02484mol/L，求此溶液对 (1)Fe;(2)Fe2O3;(3) FeSO4?7H2O的滴定度。 3. 以K2Cr2O7标准溶液滴定0.4000g褐铁矿，若用K2Cr2O7溶液的体积(以ml为单位)与试样中Fe2O3的质量分数相等，求K2Cr2O7溶液对铁的滴定度。 4. 称取软锰矿试样0.4012g，以0.4488gNa2C2O4处理，滴定剩余的Na2C2O4需消耗0.01012mol/L的KMnO4标准溶液30.20ml，计算式样中MnO2的质量分数。 5. 用KMnO4法测定硅酸盐样品中Ca2+的含量，称取试样0.5863g，在一定条件下，将钙沉淀为CaC2O4，过滤、洗淀沉淀，将洗净的CaC2O4溶解于稀H2SO4中，用0.05052mol/L的KMnO4标准溶液滴定，消耗25.64ml，计算硅酸盐中Ca的质量分数。 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 6. 将1.000g钢样中的铬氧化为Cr2O72-,加入25.00ml 0.1000mol/L FeSO4标准溶液，然后用0.01800mol/L的KMnO4标准溶液7.00ml回滴过量的FeSO4，计算钢中铬的质量分数。 7. 称取KI试样0.3507g溶解后，用分析纯K2CrO40.1942g处理，将处理后的溶液煮沸，逐出释出的碘。再加过量的碘化钾与剩余的K2CrO4作用，最后用0.1053mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定，消耗 Na2S2O310.00m l。试计算试样中KI的质量分数。 8. 用KIO3作基准物质标定Na2S2O3溶液。称取0.1500gKIO3与过量的KI作用，析出的碘用Na2S2O3溶液滴定，用去24.00ml，此Na2S2O3溶液浓度为多少,每毫升Na2S2O3相当于多少克的碘, 9. 抗坏血酸(摩尔质量为176.1g/mol)是一个还原剂，它的半反应为: C6H6O6+2H++2e,C6H8O6 它能被I2氧化，如果10.00ml 柠檬水果汁样品用HAc酸化，并加20.00ml0.02500mol/LI2溶液，待反应完全后，过量的I2用10.00ml 0.01000mol/L Na2S2O3滴定，计算每毫升柠檬水果汁中抗坏血酸的质量。 10. 测定铜的分析方法为间接碘量法: 2Cu2++4I-,2CuI+I2 I2+2 S2O32-,2I-+ S4O62- 用此方法分析铜矿样中铜的含量，为了使1.00ml 0.1050mol/LNa2S2O3标准溶液能准确表示1.00%的Cu，问应称取铜—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 矿样多少克, 11. 称取含铜试样0.6000g，溶解后加入过量的KI，析出的I2用Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗了20.00ml .已知Na2S2O3对KBrO3的滴定度为T Na2S2O3/ KBrO3,0.004175g/ml，计算试样中CuO的质量分数 五(分光光度法 1. Lamber-Beer定律的物理意义是什么, 2. 何谓吸光度,何谓透光度,二者间有何关系, 3. 摩尔吸光系数ε的物理意义是什么,它和哪些因素有关, 4. 什么是吸收曲线,有何实际意义, 5. 将下列透光度换算成吸光度 (1)10, (2)60, (3)100, 6. 某试液用2cm的比色皿测量时，T=60%，若改用1cm或3cm比色皿，T%及A等于多少, 7. (1)计算吸光系数a和摩尔吸光系数ε; (2)若仪器透光度绝对误差ΔT=0.4%,计算浓度的相对误差。 4 8. 某钢样含镍约0.12,，用丁二酮肟比色法(ε,1.3×104)进行测定。试样溶解后，显色、定容至100ml。取部分试液于波长470nm处用1cm比色皿进行测量，如希望此时测量误差最小，应称取试样多少克, 9. 5.00×10,5mol?L-1的KMnO4溶液在520nm波长处用2cm—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 比色皿测得吸光度A,0.224。称取钢样1.00g，溶于酸后，将其中的Mn氧化成MnO4-定容100.00ml后，在上述相同条件下测得吸光度为0.314。求钢样中锰的含量。 10. 普通光度法分别测定0.5×10-4，1.0×10-4mol?L-1Zn2+标液和试液得吸光度A为0.600，1.200，0.800。 (1)若以0.5×10-4mol?L-1Zn2+标准溶液作为参比溶液，调节T%?100，用示差法测定第二标液和试液的吸光度各位多少, (2)用两种方法中标液和试液的透光度各为多少, (3)示差法与普通光度法比较，标尺扩展了多少倍, (4)根据(1)中所得有关数据，用示差法计算试液中Zn的含量(mg?L-1)。 11. 用分光光度法测定含有两种配合物x和y的溶液的吸光度(b=1.0cm)，获得下列数据: 计算未知液中x和y的浓度。 六(数据处理 1. 对含铁的试样进行150次分析，己知结果符合正态分布N(55.20，0.202)，求分析结果大于55.60,的最可能出现的次数。 2. 某炼铁厂生产的铁水，从长期经验知道，它的碳含量服从正态分布，μ为4.55,，σ为0.08,，现又测了5炉铁水，其碳含量分别为4.28,，4.40,，4.42,，4.35,，4.37,。试问均值有无变化(а,0.05)。 3. 已知某铜样中铅含量为0.105,，用一种光谱分析法测定结果—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 为0.109,，标准偏差为0.008,， (1)若此结果为四次测定结果的平均值，置信度95,时，能否认为此方法有系统误差存在? (2)若此结果是大于20次测定的平均值，能否认为有系统误差存在,已知t0.95，3,3.18; t0.95，20,2.09 4. 称取贪氮试样0.2g，经消化后转化为NH3，用 10ml0.05mol?L-1HCl吸收，返滴定时耗去0.05mol?L-1，NaOH 9.5m1。若想提高测定的准确度，可采取什么方法? 5 测定试样中CaO的质量分数时，得到如下结果:2..01,，20.03,，2004,，20.05,。问: (1)统计后处理后的分析结果应如何表示? (2)比较95,和90,时的置信区间。 6. 已知某清洁剂有效成分的质量分数标准值为 54.46% ，测定 4 次所得的平均值为 54.26% ，标准偏差为 0.05% 。问置信度为 0.95 时，平均值与标准值之间是否存在显著性差异, 7. 某药厂生产铁剂，要求每克药剂中含铁 48.00mg 。对一 批药品测定 5 次，结果为( mg.g ) : 47.44 ， 48.15 ， 47.90 ， 47.93 和 48.03 。问这批产品含铁量是否合格( P=0.95 ), 5 七(分离富集 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, 2. 在氢氧化物沉淀分离中，常用的有哪些方法,举例说明。 3. 某矿样溶液含Fe3+，A13+，Ca2+，Mg2+，Mn2+，Cr3+，Cu2+和Zn2+等离子，加入NH4C1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, 4. 如将上述矿样用Na2O2熔融，以水浸取，其分离情况又如何, 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, 6. 采用无机沉淀剂，怎样从铜合金的试掖中分离出微量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, 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, 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, 10. 为什么在进行螯合萃取时，溶液酸度的控制显得很重要, 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(FeS2)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, 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, 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, 14. 几种色谱分离方法(纸上色谱，薄层色谱及反相分配色谱)的固定相和分离机理有何不同, 15. 以Nb和Ta纸上色层分离为例说明展开剂对各组分的作用和展开剂的选择。 16. 如何进行薄层色谱的定量测定, 17. 用气浮分离法富集痕量金属离子有什么优点,为什么要加入表面活性剂, 18. 若用浮选分离富集水中的痕量CrO42-，可采用哪些途径, 19. 固相微萃取分离法、超临界萃取分离法、液膜分离法及微波萃取分离法的分离机理有何不同, 20. 试述毛细管电泳分离法的分离机理,它的应用如何, 答案: 不定量滴定答案 1. 解:(1)系统(2)系统(3)偶然(4)过失(5)偶然(6)系统(7)过失 2. 解:甲: —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ Er=,0.03% S=0.03% 乙: Er=0.2%? S=0.04% 甲的准确度和精密度比乙高。 3. 解:0.2%的准确度: 6 m= V= 1%的准确度: m= V= 4. 解:乙报告合理。因为有效数字是仪器能测到的数字，其中最后一位是不确定的数字，它反映了仪器的精度，根据题中所述每次称取2.6g进行测定，只有两位有效数字，故乙报告正确反映了仪器的精度是合理的。 5. 解:直接法:H2C2O4?2H2O，K2Cr2O7，KBrO3 间接法:FeSO4，KOH，KMnO4，Na2S2O3?5H2O，SnCl2 6. 解:V= 7. 解:2HCl,Ca(OH)2 HCl, NaOH 加水109.0,100.0=9.0(ml) 8. 解:cNaOH= 9. 解:当HCl体积为20ml时， 当HCl体积为30ml时， —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ Na2CO3的质量范围在0.21至0.32(g)之间 10. 解: 7 11. 解: 酸碱滴定答案 1. 解:指示剂的变色范围应全部或部分落在突跃范围之内。 2. 解:变色范围pH=pK HIn?1=9?1 即为8,10范围之内。 3. 解:?KHF=3.53×10,4 cKF-=(1.0×10-14)/(0.10×3.53×10,4) , 10,8 即NaF不能被强酸直接滴定 ?KHCN=4.93×10,10 cKHCN=0.10×4.93×10,10,10,8 即HCN不能被强碱直接滴定 ?KCH2ClCOOH=1.4×10,3 cKCH2ClCOOH=0.10×1.4×10,3,10,8 可被强碱直接滴定 =,pOH=6.23, pH=7.77,中性红为指示剂 4. 解:?H2C2O4 Ka1=5.90×10,2 Ka2=6.40×10,5 cKa1,10,8 cKa2,10,8 Ka1/Ka2,104 只能滴定到第二终点，有一个pH突跃。 ?H2SO3 Ka1=1.54×10,2 Ka2=1.02×10,7 cKa1,10,8 cKa2,10,8 有一个突跃，一级电离的H+可被准确滴定。 ?H2SO4可视为二元强酸，只有一个突跃，只能滴定到第二终点 5. 解:pOH=5.77 pH=8.23 酚酞指示剂 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 6. 解:? ?依题意形成缓冲溶液。pH=4.30=pKa,lg pKa=4.90 Ka=1.3×10,5 ? pOH=5.24 pH=8.76 酚酞指示剂 7. 解:滴定前: 50%: pH=pKa2,lg1=5.41 pH=4.18 8 100%: =4.80 pH=9.2 酚酞指示剂 8. 解:cKa1=0.1000×10,2,10,8 第一级: 示剂 cKa2=0.05000×10,6,10, 8 pH=4.67 甲基橙指 ,104 第二级: 示剂。 ?cKa3=0.033×10,12,10,8 pH=8.8 酚酞或百里酚蓝指 ? 三元酸第一、二级电离的H+可被准确滴定，亦可分步滴定，而第三级电离的H+不能直接滴定。 9. 解:偏低 10. 解:吸收了CO2气体的标准NaOH溶液，用甲基橙和酚酞作—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 指示剂测定HCl溶液，其结果不一致。 11. 解:w(硼砂)= w(Na2B4O7)= w(B)= 12. 解:w(Na2CO3)= w(NaHCO3)= 13. 解:(1)Na2CO3 (2)3V1=2V2 14. 解:w(NaH2PO4)= w(Na2HPO4)= 9 15. 解:w(NH3)= 16. 解:w(N)= 17. 解:c(H3PO4)= 36.03,26.15=9.88 c(H2SO4)= 18. 解:P%= P2O5%= 络合滴定答案 1. 解:用配位滴定法准确滴定单一金属离子的条件是: lgc(M)K′MY?6 (相对误差?0.1%)根据题意滴定的最高酸度为: 查表得pH,5.1 最低酸度为: 可根据Fe(OH)2 Fe2++2OH- 2. 解:根据酸效应曲线可查出准确滴定某一金属离子的最低pH值，因此，在pH,5,6时，Zn2+能被EDTA准确滴定，而Ca2+、Mg2+不能被滴定，所以Ca2+、Mg2+的存在无干扰，标定结果是准确的。 若以此EDTA溶液测定Ca2+、Mg2+时，所得结果偏高。因为测定Ca2+、Mg2+时，一般是在pH,10的条件下，此时，EDTA溶液中—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 含有的Ca2+、Mg2+也要与EDTA形成配合物，从而多消耗EDTA溶液。因此，所得结果偏高。 ? ,pOH=7.2， pH=14-7.2=6.8 10 准确滴定Fe2+的pH范围为5.1,6.8 ?在pH,4.0 ，pH,8.0时，不能准确滴定Fe2+。 而在pH,6.0时可以准确滴定Fe2+。 3. 解:M、N两种金属离子同时存在，选择性滴定M离子而N离子不干扰的条件是: ?只考虑酸效应而无其他副反应， ? 所以，Pb2+可被准确滴定而Ca2+不干扰。 据 即lg0.01+18.04 - lgAy(H) ?6 lgAy(H)?10.04 据此查表得pH?3.2 Pb2+不生成Pb(OH)2沉淀时， pOH?8.9, pH?14-8.9=5.1 故确定Pb2+的pH应控制在3.2,5.1范围内。 4. 解:因为Al3+与EDTA的反应很慢;酸度低时，Al3+易水解形成一系列多羟基配合物;同时Al3+对二甲酚橙指示剂有封闭作用，所以，在pH,3左右，加入过量的EDTA加热，使Al3+完全配位，剩余的EDTA溶液再用Zn2+的标准溶液滴定，以二甲酚橙作指示剂。 5. 解:在pH,1时，滴定Bi3+ pH,5.5时，滴定Pb2+、Cd2+ 解蔽Cd2+后，滴定Cd2+。 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 由于EDTA与金属离子的螯合比为1?1 所以， 解蔽后，Cd2+, c(Pb2+)样?V样+c(Cd2+)?V样,cEDTA?VEDTA 11 6. 解: 解蔽Zn2+后， 故 c(Ni2+),0.02299,0.008800,0.01419(mol/L) 7. 解:25.00ml试样中: n(SO42-)=n(Ba2+)-n(EDTA)=0.05000×25.00-0.02002×29.15 ,0.666mmol,6.66×10-4mol 样品中SO42-的质量: ,6.66×10-3×96.06,0.640(g) 8. 解:MgSO4? 7H2O ~ Mg2+ ~ EDTA = =0.02115×24.90×10-3×246.5, 0.1298g 12 9. 解:据酸效应曲线，在pH,6时，Cu2+、Zn2+被滴定，Mg2+不被滴定。 25.00ml试液中: nCu+nZn=cEDTAV1 (V1=30.30ml) pH,10时，KCN掩蔽Cu、Zn，Mg被滴定。 nMg= cEDTAV2 (V2=3.40ml) = —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 甲醛解蔽,n2+,反应式为: Zn(CN)42-+4HCHO+4H2O=Zn2++4HOCH2CN+4OH- ? nZn=cEDTAV3 (V3=8.85ml) 故 , 13 , 氧化还原滴定答案 1. 解:H2C2O4的Ka1=5.90×10-2, Ka2=6.40×10-5 而Ka1/Ka2<104， ?H2C2O4的两个H+一起被滴定，形成一个滴定突跃 反应式为:H2C2O4+2NaOH,Na2C2O4+2H2O (1) 据题有:5 H2C2O4+2MnO4-+6H+,2Mn2++10CO2?+8H2O(2) 由(1)式得: 由(2)式得: 故 2. 解: 0.5Fe2O3 ~ Fe ~ FeSO4?7H2O MnO4-+5Fe2++8H+, Mn2++5Fe3++4H2O ,5×0.02484×55.85×10-3,6.937×10-3(g/ml) 同理， ,,5×0.02484× =5×0.02484×278.0×10-3 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ =3.453×10-2(g/ml) (g/ml) 14 3. 解: 因为 所以， ?= ,2.798×10-4(g/ml) 4. 解:软锰矿的主要成分是MnO2 MnO2+C2O42-+4H+,Mn2++2CO2?+8H2O 2 MnO4-+5 C2O42-+16H+= 2Mn2++10 CO2? +8H2O = 5. 解:CaC2O4+H2SO4(稀),H2C2O4+CaSO4 2MnO4-+5H2C2O4+6H+,2Mn2++10CO2? +8H2O = 6. 解:Cr2O72-+6Fe2++14H+,2Cr3++6 Fe3++7H2O MnO4-+5Fe2++8H+,Mn2++5 Fe3++4H2O Cr2O72- ~ 2Cr3+ , ,1/3[0.1000×25.00-5×0.01800×7.00)]×10-3 ,6.233× 10-4 = 15 7. 解:2CrO42-+6I-+16H+,2Cr3++3I2+8H2O —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ I2+2S2O32-,S4O62-+2I- 由方程式知:2CrO42- ~ 3I2 ~ 6 S2O32- nKI,,3(n总CrO42-,n余CrO42-),3() , ,,0.9231 8. 解:IO3-+5I-+6H+,3I2+3H2O I2+2S2O32-=2I-+ S2O62- IO3- ~ 3I2 ~ 6S2O32- (mol/L) =2.223×10-2(g/ml) 9. 解:C6H8O6+ I2,C6H6O6+2HI I2+2 S2O32-,2I-+ S4O62- n抗,n(I2) 总,n(I2) 余 ,0.02500×20.00×10-3,0.5×0.01000×10.00×10-3 ,4.5×10-4(mol) (g/ml) 10. 解: 2Cu2+ ~ I2 ~ 2 S2O32- m样,cV×10-3MCu×100=0.1050×1.00×10-3×63.55×100=0.6673g 11. 解:2Cu2++4I-,2 CuI?+ I2 I2+2 S2O32-,2I-+ S4O62- BrO3-+6I-+6H+,Br-+3I2+3H2O ?BrO3- ~ 3I2 ~ 6S2O32- ??c(Na2S2O3),0.1500mol/L , —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 16 , 分光光度法答案 1. 答:Lamber-Beer定律:A=Kbc，它表明:当一束平行单色光通过某有色溶液时，溶液的吸光度A与液层厚度b和溶液浓度c的乘积成正比。 2. 答:吸光度表示物质对光的吸收程度，用A表示;透光度也是用于表示物质对光的吸收程度，用T表示。二者之间有以下关系: 3. 答:摩尔吸光系数ε是吸光物质在特定波长下的特征常数，是表征显色反应灵敏度的重要参数。ε越大，表示吸光物质对此波长的光的吸收程度越大，显色反应越灵敏。它表示物质的浓度为1mol?L-1液层厚度为1cm时，溶液的吸光度。ε和入射光源的波长以及溶液本身的物理或化学因素都有关系。 4. 答:若将不同波长的单色光依次通过某浓度一定的有色溶液，测出相应波长下物质对光的吸光度A，以波长λ为横坐标，吸光度A为纵坐标作图即为A,λ吸收曲线。从吸收曲线可以看出以下关系:(1)被测溶液对不同波长的光的吸收具有选择性;(2)不同浓度的溶液的吸收曲线形状相似，最大波长不变，说明物质的吸收曲线是一种特征曲线，可以定性的判断物质;(3)在最大吸收峰附近，吸光度测量的灵敏度最高。这一特征可作为物质定量分析选择入射光波长的依据。 5. 解:用A表示吸光度，T表示透光度，由公式可得: —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ (1); (2); (3) 6. 解:由公式。 由，当T=60%时，A,0.22。 故当b=1cm时，; 同理可得，当b=3cm时，。 17 7. 解:(1) (2) 8. 解:当A=0.434时，测量浓度的相对误差最小。称取试样 ?A,εbc 0.434=1.3×104c ?c=0.434/(1.3×104),3.3×10-5(mol?L) 称取试样 m=3.3×10-5×0.1×59?0.12,,0.16(g) 9. 解:。故 所以钢样中锰得含量 10. 解:(1)根据题目已知条件，由A1= Kˊc1，则 由A试= Kˊc试，得 由Ar=ΔA=KˊΔc得 ΔA2=Kˊ(c2-c1)=1.2×104(1.0×10-4-0.50×10-4),0.60 同理，ΔA试=Kˊ(c试-c1)=1.2×104(0.67×10-4-0.50×10-4),0.20 (2)由可得，在普通光度法中，标液1，2及试液的透光度分别为 T1=10-0.600,0.251, T2=10-1.200,0.0631, —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ T试=10-0.800,0.158; 在示差法中，标液及试液的透光度分别为: T1*=100=1.000 T2*=10-ΔA(2)= 10-0.600 =0.251 T试*=10-ΔA(试)= 10-0.200 =0.631 (3)由T 1,0.251调至T1*,100,，则标尺扩大的倍数为: T1*/ T 1=1.000/0.251=4 (4) cZn=c试?MZn,0.67×10-4×65.38×1000,4.4(mg?L-1) 11. 解:根据题目已知条件(b=1cm)，可以列出以下方程: 18 分别解(1)(2)(3)(4)得 代入(4)、(5)联立求解，可得 数据处理答案 1. 解: 分析化学中测量结果的数据一般都符合正态分布的规律。这种分布表明随机误差的出现是有规律的，即小误差出现的概率大，大误差出现的概率小，出现很大误差的概率极小，正负误差出现的概率相同。使用正态分布表时，通常要先将测量值的分布转换为标准正态分布，即以σ为单位来表示随机误差 u,(x—μ),σ 然后计算随机误差的区间概率。本题中光特数据变换为标准正态分布，即计算: u,(x—μ),σ,(55.60,55.20)/0.20,2 查正态分布表得到u,2时的正态分布概率为0.4773，故150次—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 中分析结果大于55.60,的概率为0.5—0.4773,2.27,，则可能出现的次数为 150×2.27,,3.405 本题是单侧区间概率问题，对于双侧问题，如u, 3次。 2时，即测量值落在该区间的概率为0.4773×2，则测量值落在该区间外的概率p,1—0.4773×2,0.0454，概率乘以总的测量次数就可得到落在区间外的次数。 2. 解:本题中总体标准偏差σ已知，检验总体平均值与真值之间是否有显著性差异可用u检验法。计算一定显著性水平а下的u计算与标准正态分布表中的uа比较，若u计算,uа，则 差异，表明铁水中碳含量出现了变化。 5次测定的平均值 ,4.36, 与μ之间存在显著性 u计算, , ,3.9>u0.0,1.96 所以测定的平均含碳量与真值之间存在显著性差异。 3. 解: 检验测定结果与真值之间是否存在系统误差，用t检验法。 当n,4时 19 t, ? , —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ ? ,1.00 t0.95，3,3.18>1.00 所以 与μ之间的差异不显著，表明无系统误差存在 当n,20时 t, ? , ? ,2.24 t0.95，20,2.09<2.24 所以 与μ之间的差异显著，表明有系统误差存在。 4. 解: 滴定分析通常滴定剂的体积应在20ml左右才能保证滴定误差在0.1,左右。滴定剂体积太小滴定的相对误差增大。NH3的测定是用返滴定法，即用HCl的量减去NaOH的量得到。若增加HCl溶液的体积相应NaOH溶液的量也增加，二者的差值变化不大，误差仍然很大，若使用更稀NaOH溶液，滴定剂体积会增加，但是滴定突越减小，对准确度也不利，因此最佳的方法是增加试样量，使生成更多的氨，从而增加滴定剂体积，提高分折结果的准确度。 5. 解: (1)统计处理后的结果表示为: —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ ,20.03, s,0.017, n,4 (2)n,4，95,置信度时f,3.182，其置信区间为: μ, , 20.03 ,20.03 0.027(,) n,4，90,置信度时f,32.353，其置信区间为: μ, , 20.03 ,20.03 0.020(,) 由以上计算可知，置信度为95,时的置信区间比置信度为 90,时的置信区间宽，置信度越高，置信区间越宽。 6. 解:已知: =54.26 ,， T=54.46% s=0.05%, n=4 s = = = 0.025% t = 查表 3-2 ， t = =3.18<t = 8 20 所以平均值与标准值间存在显著性差异。 7. 解: = = 47.89 s= = = 0.27 t= 查表 3-2 ， t = = 0.91 =2.78>t. 所以这批产品合格。 分离富集答案 1. 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. 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NH4Cl-NH3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. 答:NH4Cl与NH3构成缓冲液，pH在8-9间，因此溶液中有Ca2+，Mg2+,，Cu(NH3)42-、Zn(NH3)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. 答:Na2O2即是强碱又是氧化剂，Cr3+、Mn2+分别被氧化成CrO42-和MnO4-。因此溶液有AlO22-，ZnO22-，MnO4-和CrO42-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CaCO3沉淀。Ca2+将分离不完全。 (注:Na2O2常用以分铬铁矿，分离后的分别测定Cr和Fe。也有认为Mn2+被Na2O2氧化成Mn4+，因而以 MnO(OH)2沉淀形式存在。) 5. 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MnO4-离子形式存在于滤液中 6. 答:采用NH4Cl- NH3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+。 21 7. 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. 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. 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，KD是一个常数。但D除了与KD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，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: 含量无关。 ，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 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. 答:螯合物萃取过程可表示为: 可见，溶液酸度可能影响螯合剂的离解、金属离子的水解以及其他副反应，影响螯合物萃取平衡，因此在进行螯合萃取时酸度控制是非常重要的。 11. 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. 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。 22 ——————————————————————————————————————