分析化学武大第五版思考题答案.pdf

分 析 化 学 （第五版）上册 武汉大学主编 第1章 概论 第2章 分析试样的采集与制备 第3章 分析化学中的误差与数据处理 第4章 分析化学中的质量保证与质量控制 第5章 酸碱滴定 第6章 络合滴定 第7章 氧化还原滴定 第8章 沉淀滴定法与滴定分析小结 第9章 重量分析法 第10章 吸光光度法 第11章 分析化学中常用的分离与富集方法 第1章 概论 1、 答：定义:分析化学是发展和应用各种理论、方法、仪器和策略以 获取相关物质在相对时空内的组成和性质的信息的一门科学。 任务：定性、定量、结构。 作用：略 2、 答：略 3、 答：取样分解测定计算及评价 注：取样的原则：应取具有高度代表性的样品； 分解的原则：防止式样损失；防止引入干扰。 4、答：Na2B4O710H2O的摩尔质量比Na2CO3的大，故选择硼砂作 为标定盐酸的基准物质可以使称量误差减小，但是硼砂含10个结晶水 不稳定，而碳酸钠摩尔质量小，性质稳定。 6、答： a.偏低 b.偏低 c.偏低 d.无影响 e.偏大 f.偏小 g.偏大 h.可能偏大也可能偏小 7、答：偏低 因为失水后的H2C2O4中含有比同样质量H2C2O42H2O 更多的能与NaOH作用的H+，这样测定时消耗VNaOH增大， 所以CNaOH偏小。 8、答：偏高 第二章 分析试样的采集与制备（略） 1、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、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。 3、答：用NaOH溶解试样，Fe，Ni，Mg形成氢氧化物沉淀，与Zn基 体分离。 4、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。 5、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。 6.略 第三章 分析化学中的误差与数据处理 1、从定义： 准确度：分析结果与真值相接近的程度。 精密度：测定值与平均值相符合的结果。 从其大小的衡量： 准确度的高低用误差衡量； 精密度的高低用标准偏差衡量 二者的联系： 精密度是保证准确度的先决条件； 精密度高，准确度不一定高； 准确度高一定要求精密度高； 由精密度高即可判断分析结果可考的是系统误差小。 2、答：a、随机误差 b、随机误差 c、随机误差 d、系统误差（换试剂重新做） e、随机误差 f、系统误差（做空白试验） g、系统误差（方法校正） h、系统误差（校正砝码） i、随机误差 3、 答：一位，四位，两位，三位，不确定，四位，两位 4、0.17%，0.02%，绝对误差相同，相对误差分析结果的增 大而减小，相对误差小的准确度更高 5、答：不合理，因为称样量为0.0600g只有三位有效数字， 根据误差传递规律或有效数字运算规则，其结果只能有三位 有效数字，应为97.3%。 6.答：分布曲线描述无限次测量数据 t分布曲线藐视有限次测量数据 ：分布曲线横坐标为 t分布曲线横坐标为t =x-/ :总体平均值 t=x-/s ：总体标准偏差 ：两者所包含面积均是一定范围呢测量值出现的概率P 分布曲线P岁变化：一定，P一定 t分布曲线P随t和f变化：t一定，概率P随f而变; 7、略 8、答：100%= 6.21% 因为本方法只能测准至0.01%，所以分析结果应以三位有效数字报 出。 第四章 分析化学中的质量保证与质量控制（略） 第五章 酸碱滴定 1、答：离子强度对活度系数的影响是与离子的电荷和离子的体 积有关，电荷越高，影响越大，体积越大，影响越大，而受电荷的影 响程度大于体积的影响程度，而上述三种离子的体积大小为H+1 lgK，TiOY=lgKTiOY-lgY-lgTiOY+lgTiOY (H2O2) 4.答：因为lgKHgY2-= lgKHgY2-lgHglgY+lgHgY2- 又因为HgY2-=HgY2-(NH3)+ HgY2- (OH) 1增大缓冲剂的总浓度 时，NH3增大，OH-不变，即HgY2-(NH3)增大，HgY2- (OH)不 变，HgY2-增大，lgK,HgY2-增大，突跃范围增大。 5.答：（1）情况的lgKZnY大。因为在情况（2）里Zn2+多了一个副反 应，即由于Zn2+与NH3生成络合物而产生了络合效应，从而使 lgKZnY值减小。 6.答：因为在此体系中只有Cu2+能与NH3形成络合物，所以lgKCuY 受络合效应的影响，而Cu(NH3)与NH3浓度有关,NH3 浓度大， Cu(NH3)增大，则lgKCuY减小，当NH3ep=10-3molL-1时，由于 (lgY(H)=0.45 lgCu(NH3)=2.46 lgKMgY=8.70 lgKCuY=18.80) lgKCuYCCu6 lgKMgYCMg6所以可形成两个突跃。 当NH3ep=0.2 molL-1时，lgCu(NH3)=11.03 lgKCuY=7.32 但 lgCMgKMgY6 lgCCu KCuY6，所以Mg2+、Cu2+被一次滴定，只 能形成一个突跃。 7.答：当加入的CuY与PAN 及Ca2+溶液混合时，发生如下置换反 应：。CuY+ PAN+ Ca2+=CaY+Cu-PAN CuY 是红色，PAN是黄色， Cu-PAN则为红色，因此反应后的溶液呈 红色。滴入EDTA时，先与Ca2+反应，当Ca2+定量反应后，过量的 EDTA即从Cu-PAN中夺出Cu2+，使PAN游离出来： Cu-PAN+Y= CuY+PAN 溶液由红色变为黄绿色，指示终点到达。因滴定前加入的CuY与最后 生成的CuY量相等，故加入的CuY并不影响滴定结果。 8.答：萘酚绿B在滴定过程中不发生颜色变化，只起衬托终点颜色的作 用。 9.答：Fe3+由于发生水解而消耗OH-，使测定结果偏高，甚至析出沉 淀使滴定无法进行。加入Ca-EDTA可消除Fe3+的干扰。因其它三种掩 蔽剂是酸或是碱，都会对酸碱滴定产生干扰。 10.答：因为KCN、三乙醇胺掩蔽Fe3+的机理是，通过使Fe3+与其生成 络合物，而降低了Fe3+，从而消除了Fe3+的干扰，但它们与Fe3+的 络合物只能在碱介质中稳定存在，特别是KCN在pHSAgSCN 所以会发生+SCN- =AgSCN+，使返滴定时， 消耗SCN-增多，测定结果偏低。 e.因为2+2=I2+2 （+=+），所以测定结果偏低。 3.a.因为SAgClSAgSCN 所以会发生+SCN- =AgSCN+，使返滴定时， 消耗SCN-增多 b.负误差 c.加热煮沸，滤出加入有机溶剂，eg:硝基苯或1,2-二氯乙烷 d.不是，测定Br-则无影响 第九章 重量分析法 1.答：a.由于HF的pKa=3.18，所以pH=3时，溶液中的F-的浓度小于pH=5时溶液中F-的浓 度，因此pH=3时的溶解度大于pH=5时的溶解度, 即 pH越小越大，pH越大越小。 b.在0.0010molL-1溶液中时,在0.0010molL-1溶液中时 molL-1 c.因为是晶型沉淀，AgCl是接近胶体的凝乳状沉淀，为了防止洗涤沉淀时发生胶溶现象，所以 要使用酸强电解介质的洗液如稀溶液洗涤。 d.因为为晶形沉淀，陈化时小晶粒逐渐转化为大晶粒，且可使不完整的晶粒转化为完整的晶 粒，使沉淀纯净、粒大、好洗。而AgCl和.nH2O为无定形沉淀，陈化之后，将逐渐失去水分而 聚集得更为紧密，使已被吸附的杂质更难以洗去。因此对于无定形沉淀不应陈化，而应趁热过 滤。 e.和AgCl的溶度积很接近，但开始发生均相成核作用时所需要的临界不同，前者为1000，后者 仅为5.5。因此，在通常情况下，AgCl的均相成核作用比较显著，故生成的是晶核数目多而颗粒 小的凝乳状沉淀，则相反，生成的是晶体沉淀。 f.由于HgS沉淀表面上吸附了溶液中过量的构晶离子S2-或HS-，使沉淀表面ZnS的相对过饱和度 显著增大，大大超过了ZnS的Ksp，因此ZnS就会在HgS沉淀表面上后沉淀。而为晶形沉淀，在沉 淀表面上吸附的是或，而不是，因而ZnS不在表面上后沉淀。 2.答：这种计算是根据 M3+OH-3=27S4=Ksp 这时只考虑了沉淀在水中的离解，而没有考虑下面的因素1）由于溶解度很小，这样由沉淀离解 产生的OH-的浓度也很小，它与水离解产生的OH-浓度相比可以忽略不计，所以计算时OH-应 为。2）氢氧化物沉淀大多数易形成羟基络合物，特别是3价金属离子易形成多核羟基络合物， 这些因素将影响到沉淀的溶解度，故上述计算是有错误的。 3.答：共沉淀严重，因其半径与接近，故优先吸附，此时沉淀组成可能是+。 4.答：测定时，应在微酸性溶液中将以的沉淀形式分离除去，因为在此酸度下沉淀可以减少的 共沉淀，若在碱介质中沉淀，由于与能生成溶解度小的极易产生沉淀，使测定的结果偏低。测 定时，应用过量的碱来沉淀，因为在碱介质中可以避免由于生成离解度小的而使产生共沉淀的 现象。 5.答：由于浓度是过量的，所以沉淀表面上吸附了大量的而带上的正电荷，而动物胶是含有氨 基酸的高分子化合物，它的羧基可以电离出H+，而使整个分子带上负电荷，溶液的酸度越低， 则其越易电离H+，根据它的酸性电离常数可知，在pH9时，其主要以负离子形式存在，由于 正、负胶粒相互凝聚作用，可促进沉淀完全。故动物胶的凝聚作用在pH9时进行为好。 6.答：第一种方法较好，因不需在高温灼烧恒重，简化了重量分析程序。另外，分子量大，可 减小称量误差。 7.略 8.略 9. 答：因为，所以会使溶解度增大。 10.略 11. 答：当和的初始浓度小于0.0065时，由于溶液中含有大量的不溶微粒，故主要为异相成核 作用，由于“晶核”数目基本稳定，所以随着和的初始浓度增加沉淀颗粒的平均长度不断增加， 即形成曲线上的AB段，其为上升的斜线；当和的初始浓度增大至0.00650.010之间时，这 时构 晶离子、本身也可形成晶核，即溶液中既有异相成核作用又有均相成核作用，由于晶核数目的 增多，沉淀颗粒的平均长度减小，曲线上出现了