分析化学复习题及参考答案.docx
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分析化学复习题及参考答案
分析化学复习题
化学分析部分
一、选择题
1、实验室中常用于标定HCl溶液的基准物质是:
A、NaOH;√B、硼砂;C、金属铜;D、邻苯二甲酸氢钾;E、NaCl
2、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,使用该指示剂的酸度范围是:
pKa2=6.3pKa3=11.6
H2In-
HIn2-
In3-
紫红色蓝色橙色
pH<6pH=8~11pH>12
A、pH<6;B、pH>12;√C、pH=8~11;D、pH=11~12
3、当TE%≤0.1%、△PM=0.2时,用EDTA准确滴定金属离子,要求lgCKˊMY值
A、≥106;B≥108;C≥8;√D、≥6
4、KMnO4滴定C2O42-时,反应速度由慢到快,这种现象称作:
A、催化反应;√B、自动催化反应;C、诱导反应;D、副反应.
5、如果氧化还原滴定,其化学计量点位于滴定突跃中点,则两电对的所转移的电子数n1与n2之间的关系为:
√A、n1=n2B、n1>n2C、n1 6、佛尔哈德法测定Ag+时,应在硝酸的酸性条件下进行,若在中性或碱性溶液中滴定,则: A、AgCl沉淀不完全;B、Ag2CrO4沉淀不易生成; C、AgCl无法吸附指示剂√D、Fe3+会形成Fe(OH)3↓ 7、莫尔法所使用的滴定剂为: A、NH4SCN; B、NaCl; √C、AgNO3; D、EDTA。 8、沉淀的类型与聚集速度有关,影响聚集速度大小的主要相关因素是: A、物质的性质B、溶液的浓度C、过饱和度√D、相对过饱和度 9、有色配合物的吸光度与下述因素无关的是: A、入射光的波长B、比色皿的厚度 C、有色配合物的浓度√D、配合物稳定常数的大小 10、在分光光度分析中,选择参比溶液的原则是: A、一般选蒸馏水B、一般选试剂溶液 √C、根据加入试剂和被测试液的颜色性质选择D、一般选择褪色溶液。 11、分光光度法测量误差最小时,T值为: A、0.434√B、0.368C、0.434%D、0.368% 12、图1~图4是分光光度法中常见的图形,吸收曲线是指: A、图1B、图2C、图3√D、图4 13、当用1.0厘米比色皿时,测得一有色溶液的透光率为74%,如果百分透光率在36.8%时测得的读数误差最小,应选用几厘米厚的比色皿: A、0.5厘米B、2厘米√C、3厘米D、4厘米 14、用重铬酸钾法测定铁时,应选择的指示剂为: A、铬黑TB、荧光黄C、铁氨矾√D、二苯胺磺酸钠 15、下列各组溶液那种不是酸碱缓冲溶液: A、NaH2PO4-Na2HPO4溶液,B、0.2mol/LNH4Cl与0.1mol/LNaOH等体积混合 √C、0.1mol/LHAc与0.1mol/LNaOH等体积混合;D、0.2mol/LHAc与0.1mol/LNaOH等体积混合 16、EDTA的pKa1~pKa6分别是0.9,1.6,2.0,2.67,6.16和10.26。 EDTA二钠盐(Na2H2Y)水溶液pH约是: A、1.25B、1.8C、2.34√D、4.42[pH=1/2(2.67+6.16)] 17、共轭酸碱对中Ka与Kb的关系是: A、Ka=KbB、Kb×Ka=1C、Ka/Kb=1√D、Ka×Kb=Kw 18、减小偶然误差的方法是: A、正确计算结果B、校正仪器C、认真操作√D、增加平行测定次数 19、影响有色配合物的摩尔吸光系数的因素是: √A、入射光的波长B、比色皿的厚度C、有色物的浓度D、配合物的颜色 20、在分光光度法中,光电管接收的是: A、入射光强度B、吸收光的强度√C、透过光的强度D、散射光的强度 21、沉淀的类型与聚集速度有关,聚集速度的大小主要相关的因素是: A、物质的性质B、溶液的浓度C、过饱和度√D、相对过饱和度 22、碘量法测定含铜(M=63.5)约50%的试样时,用0.1mol/LNa2S2O3溶液滴定,消耗体积为25ml,应称取试样重为: √A、0.32gB、0.64gC、0.92gD、1.28g[0.1×25×10-3×63.5/50%] 23、EDTA与金属离子形成螯合物时,其螯合比一般为: √A、1: 1B、1: 2C、1: 3D、1: 4 24、当置信度为95%时,测得Al2O3的μ置信区间为(35.21±0.10)%,其意义是: A、在所测定的数据中有95%在此区间内;B、若再进行测定,将有95%的数据落入此区间; C、总体平均值μ落入此区间的概率为95%;√D、在此区间内包含真值μ的概率为95%; 25、酸碱滴定法选择指示剂时可以不考虑的因素: A.滴定突跃的范围;B.指示剂的变色范围; C.指示剂的颜色变化;√D.指示剂相对分子质量的大小 E.滴定方向 二、填空题 1、为使分光光度法测量准确,吸光度值的控制范围应为0.2~0.8。 2、分光光度计由光源、分光系统、比色皿、检测器 、显示器五大部分组成。 3、对于MmAn型沉淀,如果不考虑其它因素的影响,则在纯水中的溶解度计算通式为: S=(Ksp/mmnn)1/(m+n)。 4、0.1000mol/LK2Cr2O7标准溶液对Fe的滴定度TK2Cr2O7/Fe(MFe=55.85)为0.03351g/ml。 TK2Cr2O7/Fe=0.1000×1×10-3×6×55.85=0.03351 5、差示分光光度法的参比溶液是浓度低于样品溶液的标准溶液。 6、EDTA的酸效应曲线是pH~lgαY(H)关系曲线,[H+]越小,则lgαY(H)或EDTA的酸效应越小。 7、重量分析对沉淀形式的要求是: (1)沉淀的溶解度要小; (2)沉淀要纯净; (3)易于转化为称量形式。 8、当金属离子和EDTA都有副反应时,金属离子与EDTA形成配合物的条件形成常数 lgKʹMY=lgKMY–lgαY–lgαM。 9、在25时℃,氧化还原指示剂的变色范围是: φ=φʹ±0.059/n。 10、佛尔哈德沉淀滴定法所用的指示剂为铁氨矾(或NH4Fe(SO4)2)。 11、常用的氧化还原滴定方法有: 高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法。 12、NH4HCO3的PBE表达式为[H+]+[H2CO3]=[CO32-]+[NH3]+[OH-]。 13、Ag2CrO4的KSP=2.0×10-20,不考虑任何副反应,则溶解度S=(2.0×10-20/22)1/3=1.7×10-7(mol/L)。 14、二元酸准确分步滴定的条件是: C×Ka≥10-8,Ka1/Ka2≥105。 15、对于Na2CO3溶液,分布分数HCO3-的计算公式为 δHCO3-=[H+]Ka1/([H+]2+[H+]Ka1+Ka1Ka2)。 16、EDTA准确滴定金属离子的条件是: lgCKʹMY≥6。 17、影响条件电位的主要因素有: 离子强度、沉淀反应、络合反应.及溶液的酸度等。 18、某K2Cr2O7标准溶液其滴定度TK2Cr2O7/Fe=0.006808g/ml,它表示的意义是: 每消耗1mLK2Cr2O7标准溶液相当于被测物中含有0.006808克铁。 。 19、佛尔哈德法沉淀所用的滴定剂是NH4SCN。 20、EDTA是一种氨羧络合剂,名称乙二胺四乙酸,用符号H4Y表示,其结构式为 (HOOC-CH2)2N-CH2-CH2-N(CH2-COOH)2。 配制标准溶液时一般采用EDTA二钠盐,分子式为Na2H2Y,其水溶液pH为4.4,可通过公式pH=1/2(pKa4+pKa5)进行计算,标准溶液常用浓度为0.02mol/L。 21、一般情况下水溶液中的EDTA总是以H2Y2-、Y4-等型体存在,其中以Y4-与金属离子形成的络合物最稳定,但仅在强碱性时EDTA才主要以此种型体存在。 除个别金属离子外。 EDTA与金属离子形成络合物时,络合比都是1: 1。 22、KʹMY称条件形成常数,它表示金属离子与EDTA络合反应进行的程度,其计算式为 lgKʹMY=lgKMY–lgαY–lgαM。 23、络合滴定曲线滴定突跃的大小取决于KʹMY和CM。 在金属离子浓度一定的条件下,KʹMY越大,突跃越大;在条件常数KʹMY一定时,CM越大,突跃越大。 24、KʹMY值是判断络合滴定误差大小的重要依据。 在pMʹ一定时,KʹMY越大,络合滴定的准确度越高。 影响KʹMY的因素有酸效应和络合效应,其中酸度愈高酸效应愈大,lgKʹMY愈小;M的络合作用常能增大lgαM,减小lgKʹMY。 在KʹMY一定时,终点误差的大小由CM决定,而误差的正负由指示剂的变色点决定。 25、在[H+]一定时,EDTA酸效应系数的计算公式为 αY=1+β1[H+]+β2[H+]2+β3[H+]3+β4[H+]4+β5[H+]5+β6[H+]6。 三、问答题 1、无定形沉淀的沉淀条件是什么? 答: (1)在浓溶液、加热条件下进行沉淀反应; (2)快速加入沉淀剂并不断搅拌;(3)加入大量电解质,防止形成凝胶;(4)立即过滤。 2、影响条件电位的主要因素有哪些? (1)金属离子的沉淀反应; (2)金属离子的络合效应;(3)溶液的酸度;(4)溶液的离子强度。 3、试简述金属指示剂的作用原理。 答: 金属指示剂本身是一种络合剂,它游离状态时是一种颜色,与金属离子形成络合物时是另一种颜色。 将它用作络合滴定指示剂,滴定开始时它与金属离子形成络合物,以络合态的形式存在。 当滴定至化学计量点时,络合滴定剂会抢夺指示剂络合态中的金属离子,导致指示剂从络合态转变为游离态从而改变溶液的颜色,指示滴定的终点。 4、何谓“分配系数”? 何谓“分布分数”? 答: 分配系数是指当分配过程达到平衡时,溶质在两相中的平衡浓度之比;分布分数是指溶质在溶液中的某种型体的平衡浓度与溶质的总浓度之比。 5、晶形沉淀的沉淀条件是什么? 答: (1)在稀溶液、加热条件下进行沉淀反应; (2)慢速加入沉淀剂并不断搅拌;(3)沉淀反应结束后放置陈化。 6、络和滴定法为什么要使用缓冲溶液? 答: 为了控制络合滴定剂及指示剂与金属离子形成络合物的条件形成常数为一稳定值,保证被测金属离子完全与络合滴定剂形成络合物,保证指示剂能正常显色。 7、何谓分配系数、分配比? 二者在什么情况下相等? 答: 分配系数是指当分配过程达到平衡时,溶质的某种型体在两相中的平衡浓度之比(KD);分配比是指当分配过程达到平衡时,溶质在两相中的总浓度之比(D);溶质在溶液中只有一种型体时KD=D。 8、氧化还原滴定中的指示剂分为几类? 各自如何指示滴定终点? 答: 可分为3类。 (1)自身指示剂,氧化还原滴定剂自身的氧化态和还原态具有不同的颜色,可指示滴定的终点; (2)氧化还原型指示剂,指示剂的氧化态和还原态具有不同的颜色,可指示滴定的终点;(3)特殊指示剂,包括吸附型指示剂和络合型指示剂,利用吸附前后或络合前后的颜色变化指示滴定终点;例如淀粉吸附I2后变蓝,SCN-与Fe3+络合后变红。 9、有两位学生使用相同的分析仪器标定某溶液的浓度(mol·L-1),结果如下: 甲: 0.12,0.12,0.12(相对平均偏差0.00%); 乙: 0.1243,0.1237,0.1240(相对平均偏差0.16%)。 你如何评价他们的实验结果的准确度和精密度? 答: 甲同学测试的数据相对平均偏差较小,精密度较高;但测试数据只有两位有效数据,因此测试的准确度较差。 乙同学甲同学测试的数据相对平均偏差较大,精密度较低,但在允许范围之内(≤0.2%);乙同学甲同学的测试数据有四位有效数据,因此测试的准确度较高。 10、下列各分析纯物质,用什么方法将它们配制成标准溶液? 如需标定,应该选用哪些相应的基准物质? H2SO4,KOH,邻苯二甲酸氢钾,无水碳酸钠。 答: 采用直接法配制邻苯二甲酸氢钾和无水碳酸钠溶液;采用间接法配制H2SO4和KOH溶液,可用邻苯二甲酸氢钾作基准试剂标定KOH溶液,用无水碳酸钠作基准试剂标定H2SO4溶液。 11、写出下列酸碱组分的MBE、CEB和PBE。 (1)KHP (2)NaNH4HPO4(3)NH4H2PO4(4)NH4CN 等衡式 MBE CEB PBE KHP C=[K+]=[H2P]+[HP-]+[P2-] [K+]=[HP-]+2[P2-] [H+]+[H2P]=[P2-]+[OH-] NaNH4HPO4 C=[Na+]=[NH4+]+[NH3] =[H3PO4]+[H2PO4-]+[HPO42-]+[PO43-] [Na+]+[NH4+]+[H+]=[H2PO4-] +2[HPO42-]+3[PO43-]+[OH-] [H+]+2[H3PO4]+[H2PO4-] =[NH3]+[PO43-]+[OH-] NH4H2PO4 C=[NH4+]+[NH3] =[H3PO4]+[H2PO4-]+[HPO42-]+[PO43-] [NH4+]+[H+]=[H2PO4-] +2[HPO42-]+3[PO43-]+[OH-] [H+]+[H3PO4]=[NH3]+ [HPO42-]+2[PO43-]+[OH-] NH4CN C=[NH4+]+[NH3]=[CN-]+[HCN] [NH4+]+[[H+]=[CN-]+[OH-] [H+]+[HCN]=[NH3]+[OH-] 12、今有H2SO4和(NH4)2SO4的混合溶液,浓度均为0.050mol·L-1,欲用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定,试问: (1)是否能准确滴定其中的H2SO4? 为什么? 采用什么指示剂? (2)如何用酸碱滴定法测定混合液中(NH4)2SO4的含量? 采用什么指示剂? 答: (1)由于是H2SO4强酸,而是NH4+很弱的酸,酸的解离常数比值大于105, Ka2(H2SO4)/Ka(NH4+)=10-2/5.6×10-10=1.8×107,因此可以用甲基橙作指示剂,用NaOH滴定H2SO4,NH4+不会干扰。 (2)在(NH4)2SO4溶液中加入甲醛,使形成六次甲基四胺共轭酸,酸的强度加大后以酚酞为指示剂,用NaOH滴定六次甲基四胺共轭酸,可测定(NH4)2SO4的含量。 13、写出莫尔法、佛尔哈德法和法扬斯法测定Cl-的主要反应,并指出各种方法选用的指示剂和酸度条件。 沉淀滴定法 莫尔法 佛尔哈德法 法扬斯法测定 主要反应 Ag++Cl-=AgCl 2Ag++CrO42-=Ag2CrO4 SCN-+Ag+=AgSCN 3SCN-+Fe3+=Fe(SCN)3 Ag++Cl-=AgCl AgClAg++FI-=AgClAg+FI- 滴定剂 AgNO3 NH4SCN AgNO3 指示剂 K2CrO4 铁铵矾NH4Fe(SO4)2 荧光黄 测定 Cl-和Br- Ag+ 返滴定测Cl-、Br-、I-、SCN- Cl-、Br-、I-、SCN- 返滴定Ag+ 酸度 pH6.5~10.5 >0.3mol/L的HNO3介质 pH7~10.5 14.有一混合碱含有NaOH、Na2CO3和惰性杂质,如何测定NaOH和Na2CO3的含量? 答: 准确称量m克的样品至锥形瓶中,加水溶解,加入酚酞指示剂后用浓度为C的标准HCl溶液滴定至酚酞指示剂刚好退色,记取标准HCl溶液消耗的体积V1;向锥形瓶中滴入甲基橙指示剂,继续用浓度为C的标准HCl溶液滴定至甲基橙指示剂为橙色时为终点,记取标准HCl溶液消耗的体积V2;按下式计算各成分含量: Na2CO3(%)=CV2×10-3×MNa2CO3×100%/m NaOH(%)=C(V1-V2)×10-3×MNaOH×100%/m 15.有一纯固体一元酸样品(Ka>10-5),如何测出它的分子量? (写出测试步骤、试剂和计算式) 答: 称取m克的一元酸样品至锥形瓶中,加水溶解后滴入酚酞指示剂,用浓度为C的NaOH标准溶液滴定至浅粉红色为终点,记取NaOH标准溶液消耗的体积V,样品分子量计算式为: M=1000m/CV。 四、计算题 1、称量1.200g工业甲醇试样,溶解于200ml的容量瓶中,从容量瓶中移取25.00ml溶液在H2SO4介质条件下与25.00ml0.02000mol/LK2Cr2O7溶液完全反应生成CO2和水,过量的K2CrO7用0.1000mol/LFe2+标准溶液滴定,用去10.60ml,求试样中甲醇的百分含量(甲醇摩尔质量: 32.04)。 解: 2、摩尔质量为180的某吸光物质的摩尔吸光系数ε=6×103,稀释20倍后在1cm吸收池中的吸光度为0.46,计算原溶液1升中含有这种吸光物质多少毫克。 解: ∵0.46=6×103×C∴C=0.46/6×103=7.67×10-5(mol/L) 含量=7.67×10-5×20×180×103=2.76×102(mg/L) 3、有100ml含I210mg的水溶液, (1)每次用30mlCCl4分3次萃取,求3次萃取后的萃取百分率。 (2)将3次萃取后的CCl4合并,用水洗涤2次,每次用水量为100ml,I2的损失量为多少mg? (D=85) 解: (1)每次用30mL分三次萃取,水中I2剩余量 E3=(10-5.4×10-4)/10=99.99% (2)用100ml水洗涤第1次,I2损失量 用100ml水洗涤第2次,I2损失量 用100ml水洗涤2次,I2总损失量=0.129+0.127=0.256(mg) 4、计算ZnS在纯水中的溶解度(pKsp(ZnS)=23.8,H2S的pKa1=7.1,pKa2=12.9)。 解: ZnS=Zn2++S2-S2-→HS-,H2S -sss Ksp=[Zn2+][S2-]=s×(s×δS2-)=s2×10-7.1×10-12.9/[(10-7)2+10-7.1×10-7+10-7.1×10-12.9]=s2×10-6.2 S=(10-23.8/10-6.2)1/2=1.6×10-9(mol/L) 5、有20毫升浓度为1mg/ml的La3+水溶液,用8ml8-羟基喹啉-氯仿溶液分别按下列情况萃取: (1)全量一次萃取: (2)每次用4ml分两次萃取。 求萃取百分率各为多少? (已知D=45)。 解: (1)全量一次萃取: (2)每次用4ml分两次萃取: 6、称取可溶性氯化物0.300克,加水溶解后,加入0.1098mol/L的AgNO3标准溶液30.00ml,过量的Ag+用0.1080mol/L的NH4SCN标准溶液滴定,用去6.52ml,计算试样中氯的百分含量等于多少? (氯的摩尔质量: 35.45g/mol) 解: Cl(%)=(0.1098×30.00-0.1080×6.52)×10-3×35.45/0.300=30.6(%) 7、在0.10mol/LHCl介质中,用0.2000mol/LFe3+滴定0.10mol/LSn2+,试计算在化学计量点时的电位及其滴定突跃范围。 已知在此条件下,Fe3+/Fe2+电对的EofFe3+/Fe2+=0.70V,Sn4+/Sn2+电对的EofSn4+/Sn2+=0.14V。 8、用示差光度法测量某含铁溶液,用5.4×10-4mol·L-1Fe3+溶液作参比,在相同条件下显色,用1cm吸收池测得样品溶液和参比溶液吸光度之差为0.300。 已知=2.8×103L·mol-1·cm-1,则样品溶液中Fe3+的浓度有多大? 解: △A=b△C;△C=0.300/2.8×103=1.07×10-4;CFe2+=1.07×10-4+5.4×10-4=6.47×10-4(mol/L) 9、称取某可溶性盐0.3232g,用硫酸钡重量法测定其中含硫量,得BaSO4沉淀0.2982g,计算试样含SO3的质量分数。 (BaSO4: 233.39;SO3: 80.06) 解: SO3(%)=(0.2982/233.39)×80.06/0.3232=31.65(%) 10、称取0.5000g煤试样,熔融并使其中硫完全氧化成SO42-。 溶解并除去重金属离子后。 加入0.05000moL•L-1BaCl220.00mL,使生成BaSO4沉淀。 过量的Ba2+用0.02500moL•L-1EDTA滴定,用去20.00mL。 计算试样中硫的质量分数。 (S: M=32.07) 解: S(%)=(0.05000×20.00-0.02500×20.00)×10-3×32.07/0.5000=3.207(%) 11、取25.00mL苯甲酸溶液(Ka=10-4.21),用20.70mL0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定至计量点。 (1)计算苯甲酸溶液的浓度; (2)求计量点的pH;(3)应选择何种指示剂? 解: (1)C=0.1000×20.70/25.00=0.08280(mol/L) (2)pOH=1/2(pKb+pCsp)=1/2(pKw-pKa+pCsp) Csp=0.0828×25.00/(25.00+20.70)=0.04530(mol/L);pCsp=1.344 pOH=1/2(14-4.21+1.344)=5.57;pH=14-5.57=8.43 (3)应选择酚酞指示剂 12、测定铁矿石中铁的质量分数(以 表示),5次结果分别为: 67.48%,67.37%,67.47%,67.43% 和67.40%。 计算: (1)平均偏差 (2)相对平均偏差(3)标准偏差;(4)相对标准偏差;(5)极差。 解: 13、用0.1000mol·L-1HCl溶液滴定20.00mLNH3的水溶液(NH3: pKb=4.74),刚好完全中和时消耗HCl19.55mL。 (1)计算NH3水溶液的浓度; (2)计算计量点时溶液的pH值;(3)选择何种指示剂? 解: (1)C=0.1000×19.55/20.00=0.09775(mol/L) (2)计量点时产物为NH4+,NH4+是酸,所以pH=1/2(pKa+pCsp)=1/2(pKw–pKb+pCsp) 计量点时NH4+的浓度: Csp=0.09775×20.00/(20.00+19.55)=0.06616(mol/L);pCsp=1.18 pH=1/2(14-4.74+1.18)=5.22 (3)应选择甲基红指示剂,甲基红指示剂的变色点pH=5.0,接近滴定的化学计量点。 14、含有酸不容物的混合碱试样1.100g,水溶解后用甲基橙为指示剂,滴定终点时用去HCl溶液(THCl/CaO=0.
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