分析化学习题总.pdf

08-09（2）分析化学习题 1.试区别准确度和精密度，误差和偏差。 答：准确度是指测定值与真实值的接近程度。准确度的高低用误差 来衡量。误差越小，则分析结果的准确度越高。 精密度是指用同一方法对试样进行多次平行测定，几次平行测定结 果相互接近的程度。精密度的高低用偏差来衡量。偏差越小，则精密度 越高。 精密度是保证准确度的先决条件。精密度差， 所得结果不可靠。 但高的精密度也不一定能保证高的准确度。 2.什么是精密度？它表示测定的什么性质？ 精密度是指用同一方法对试样进行多次平行测定，几次平行测定结 果相互接近的程度。用偏差的大小来衡量。与偶然误差密切相关，表示 测定的重现性。 3.什么是准确度？它表示测定的什么性质？ 准确度是指测量值与真值接近的程度。准确度的高低是用误差的大 小来衡量的，与系统误差和偶然误差均有关，表示测定的正确性。 4.系统误差：是某种确定原因引起，服从一定函数规律的误差，有 固定的方向（正或负）和大小，重复出现。 5.偶然误差：是由于不确定原因引起，服从统计规律，具有低值性 的误差。 6.什么叫置信度和平均值的置信区间？ 答：测定值在xu范围内出现的概率称为置信概率，亦称置信度。在 选定的置信度下，总体平均值在以测定平均值x为中心的某个范围内出 现，这个范围就是平均值的置信区间，即： = x ( ts / n ) 7.分析某锰矿石中Mn的含量。得到平均值为8.42%，s=0.12%，假 设置信度取95%，计算下面两种情况下的置信区间 (t0.95,4=3.18,t0.95,9=2.31)： (1)设该平均结果是由4次测得到的；(2)设该平均结果是由9次测得 到的。 解：= x ( ts / n )=8.42( 0.123.18 /4 )=8.420.19(%) = x ( ts / n )=8.42( 0.122.31 /9 )=8.420.09(%) 8.标准溶液：已知准确浓度的试液。 9.化学计量点：加入的标准溶液与被测组分定量反应完全的这一 点。 10.滴定终点：在待测溶液中加入指示剂，利用指示剂颜色的突变 来判断，当指示剂变色停止，这时称为滴定终点。 11.终点误差：实际分析操作中滴定终点与理论上的化学计量点不 一定能恰好符合，它们之间往往存在很小的差别，由此而引起的误差称 为终点误差。 12.能用于滴定分析的化学反应必须具备哪些条件？ 答：适用于滴定分析的化学反应（通常称为滴定反应）必须具备下 列条件： （1）反应必须定量完成，即反应按一定的反应式进行，无副反应发 生。 （2）反应速度要快。 （3）能用比较简便的方法确定滴定终点。 13.讨论分布曲线有何意义？如何来求算？ 答：分布曲线能使我们深入了解酸碱滴定的过程、终点误差及判断 多元酸碱分步滴定的可能性，也有助于了解配位滴定与沉淀滴定反应条 件的选择。 i = ci / c 14.质子条件如何来书写？ 答：（1）在酸碱平衡体系中选取质子参考水平，这种物质通常是 参与质子转移的有关酸碱组分和溶剂水。 （2）以质子参考水平为基准，将体系中其他酸或碱比较，看哪些 是失去质子的，哪些是得质子的。 （3）根据得失质子平衡原理写出质子平衡式。 15.不同酸碱溶液的PH值如何来求算？最简式相应的条件是什么？ 答：一元弱酸最简式，应用条件：c / Ka105; cKa10Kw 两性物质最简式，应用条件：c / Ka1500; cKa210Kw 16.酸碱滴定中指示剂的选择原则是什么？ 答：凡是指示剂的变色范围全部或部分处于pH突跃范围之内的， 这种指示剂就可被选用。 17.多元酸分步滴定的条件是什么？以H3PO4为例说明(已知H3PO4 的pKa1= 2.12 , pKa2 = 7.20 , pKa3= 12.36)。 答：对多元酸要能准确分步滴定的条件(判别式)是： c0Ka110-8 (c0为酸的初始浓度) 及Ka1/ Ka2 105 因 c0Ka110-8 , 且Ka1/ Ka2 = 10-2.12 /10-7.20 =105.08 105 故第一步反应 H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O 可以进行 又因c0Ka210-8 ， 且Ka2/ Ka3 = 10-7.20 /10-12.36 =105.16105 故第二步反应 NaH2PO4 + NaOH = Na2HPO4 + H2O 亦可以进行 但由于c0Ka3V2，故此混合碱的组成为NaOH和Na2CO3。 26.酸效应系数：表示在一定PH下未参加配位反应的EDTA的各种存 在形式的总浓度与能参加配位反应的离子的平衡浓度之比。 27.金属指示剂：是一些有机配位剂，可与金属离子形成有色配合 物，其颜色与游离指示剂不同，因而能指示滴定过程中金属离子浓度的 变化情况。 28.在配位滴定中，下列有关酸效应的叙述正确的是( B ) A.酸效应系数愈大，配合物的稳定性愈大； B.酸效应系数愈小，配合物的稳定性愈大； C.pH愈大，酸效应系数愈大； D.酸效应愈大，配位滴定曲线的pM突越范围愈大。 29.EDTA的酸效应曲线是指( B ) A. Y(H)pH曲线 B. pMpH曲线 C. lgK/MYpH曲线 D.lgY(H)pH曲线 30.在pH=5.0时，氰化物的酸效应系数(已知HCN的Ka=7.210-10)( C ) A. 1.0103 B. 7.0103 C. 1.4104 D. 1.4105 31.EDTA滴定金属离子M，当 pM/=0.2，TE%0.1%，准确滴 定M的条件是( D ) A. lgKMY 6 B. lgK/MY 6 C. lgcKMY 6 D. lgcK/MY 6 32.用EDTA滴定金属离子M，下列叙述中正确的是( A ) A. 若cM一定，lgK/MY越大，则滴定突跃范围越大； B.若cM一定，lgK/MY越小，则滴定突跃范围越大； C.若lgK/MY 一定，cM越大，则滴定突跃范围越小； D.若lgK/MY一定， cM越小，则滴定突跃范围越大； 33.在配位滴定法中，用返滴定法测定Al3+时，若在pH=5-6时用某 种金属离子标准溶液返滴定过量的EDTA，最合适的金属离子标准溶 液是( B ) A. Mg2+ B.Zn2+ C.Ag+ D. Bi3+ 34.用EDTA滴定Bi3+时，消除Fe3+干扰适宜采用( B ) A.加NaOH B.抗坏血酸 C.加三乙醇胺 D. 加氰化钾 35.某溶液含Ca2+、Mg2+及少量Fe3+、Al3+，今加入三乙醇胺，调 节pH=10，以铬黑T为指示剂，用EDTA滴定，此时测定的是( C ) A.Mg2+的含量 B.Ca2+的含量 C.Ca2+、Mg2+的总量 D.Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+的总量 36.林邦曲线的意义有哪些？ 答：a.从曲线上可以找出滴定各种金属离子时所允许的最低pH值； b.从曲线上可以看出在一定的pH范围内对待测离子的干扰情况； c.判断通过控制溶液酸度对几种离子连续滴定的可能性。 37.何谓配位掩蔽法？举例说明。 答：配位掩蔽法：通过加入一种能与干扰离子生成更稳定配合物的 掩蔽剂，而被测离子不与它生成稳定配合物。例如：Fe3+、Al3+的存在 干扰对Ca2+、Mg2+的测定，加入三乙醇胺可掩蔽Fe3+、Al3+ 。 38.何谓氧化还原掩蔽法？举例说明。 答：氧化还原掩蔽法：利用氧化还原反应改变干扰离子的价态消除 干扰。例如：在Zr4+、Fe3+混合液中，Fe3+干扰Zr4+的测定，加入盐酸羟 胺等还原剂使Fe3+还原生成Fe2+，从而消除干扰。 39.何谓沉淀掩蔽法？举例说明。 答：沉淀掩蔽法：通过加入沉淀剂使干扰离子生成沉淀。例如： Ca2+、Mg2+离子性质相似，要消除Mg2+对Ca2+测定的干扰，可在pH12 时，使Mg2+与OH-生成Mg(OH)沉淀，测定Ca2+用钙指示剂。 40.处理氧化还原反应平衡时，为什么要引入条件电极电位？外界条 件对条件电极电位有何影响？ 答：在实际操作过程中，氧化还原反应不只只含有一个主反应，常 常伴随许多副反应，并且是分步进行的，以往的标准电极电位不能真正 反应氧化物质和还原物质的实际氧化能力和还原能力，因此引入条件电 极电位。电对的氧化态（cOx）生成沉淀（或络合）时，电极电位降 低；还原态（cRed）生成沉淀（或络合）时，电极电位增加。有H+（或 OH-）参与反应时，溶液pH值对电极电位的影响。 41.如何判断氧化还原反应进行的程度？是否平衡常数越大的氧化还 原反应都能用于氧化还原滴定？为什么？ 答：用条件平衡常数来判断氧化还原反应进行的程度。只有当影响 条件平衡常数的因素之一两个条件电极电位的差大于0.4V时，此氧化还 原反应才能用于氧化还原滴定分析。 在某些氧化还原反应中，虽然平衡常数足够大，符合上述要求，但 由于其它副反应的发生，氧化还原反应不能定量进行，即氧化剂与还原 剂之间没有一定的化学计量关系，这样的反应不能用于滴定分析。 42.何谓氧化还原指示剂？举例说明。 答：氧化还原指示剂：本身具有氧化还原性质，其氧化态和还原态 具有不同的颜色。在氧化还原在氧化还原滴定中，化学计量点附近的电 位突跃使指示剂由一种形态转变成另一种形态，同时伴随颜色改变，从 而指示滴定终点的到达。例如二苯胺黄酸钠由无色变化到红色指示终点 的达到。 43.何谓自身指示剂？举例说明 答：自身指示剂：利用标准溶液或被滴物自身颜色指示滴定终点， 称为自身指示剂。例如：在高锰酸钾法滴定中，可利用稍过量的高锰酸 钾自身的紫红色来指示滴定终点（此时MnO4-的浓度约为210-6 molL- 1)。 44.何谓专属指示剂？举例说明。 答：专属指示剂： 是指在化学分析滴定过程中，只能指示某一特殊反应的滴定终点 或者只能和某一特殊反应物质显色的指示剂叫做专属指示剂。 在碘法中，利用可溶性淀粉与游离碘生成深蓝色络和物的专属反应 来指示滴定终点，则淀粉为碘法的专属指示剂。当I2溶液浓度为510- 6molL-1时即能看到蓝色。 45.将1.000g钢样中的铬氧化成Cr2O72-,加入25.00mL0.1000 molL- 1FeSO4标准溶液,然后用0.01800 molL-1 KMnO4标准溶液7.00mL回滴 过量的FeSO4,计算钢样中Cr的含量。 解： 46.含有钙盐溶液，将钙沉淀为CaC2O4，经过滤、洗涤后，溶于稀 H2SO4中，用0.004000 molL-1 KMnO4标准溶液滴定析出的H2C2O4。 计算KMnO4溶液对CaO及对CaCO3的滴定度各为多少？ 解：CaC2O4 + 2H+ = Ca2+ + H2C2O4 T CaO/ KMnO4 = (5/2) c KMnO4 M CaO103 = (5/2) 0.00400056.08103 = 5.608104 gmL-1 T CaCO3/ KMnO4 = (5/2) c KMnO4 M CaCO3103 = (5/2) 0.004000100.09103 =1.001103 gmL-1 47.分析铜矿试样0.6000g,滴定时用去Na2S2O3标准溶液20.00mL。已 知 1mLNa2S2O3相当于0.0042175g KBrO3。计算试样中以Cu及以Cu2O 表示的含量。 解：(1) 测定反应为： =0.1500 molL1 (2) 测定反应为： 2Cu2+ +4 I- = 2CuI + I2 48.重量分析对沉淀形式有哪些要求？ 答：a.沉淀要完全，沉淀的溶解度要小； b.沉淀要纯净，尽量避免混进杂质，并应易于过滤和洗涤； c.易转化为称量形式。 49.重量分析对称量形式有哪些要求？ 答：a.组成必须与化学式完全符合； b.称量形式要稳定； c.称量形式的摩尔质量尽可能的大。 50.共同离子效应：在难溶电解质的饱和溶液中加入含有与之相同离 子的强电解质，可使平衡向生成沉淀的方向移动，大大降低难溶电解质 的溶解度。 51.盐效应：在难溶电解质的饱和溶液中，加入与之无关的其它强电 解质时，可以使其溶解度进一步增大的现象叫做盐效应。 52.配位效应：溶液中存在的络合剂与生成沉淀的离子形成络合物， 使沉淀的溶解度增大（甚至不产生沉淀）的现象。 53.共沉淀：当一种难溶物质从溶液中沉淀析出时，溶液中的某些可 溶性杂质会被沉淀带下来而混杂于沉淀中，这种现象称为共沉淀。 54.后沉淀：是由于沉淀速度的差异，而在已形成的沉淀上形成第 二种不溶物质，这种情况大多发生在特定组分形成的稳定的过饱和溶液 中。 55.何谓均相沉淀法？ 答：沉淀剂不是直接加到溶液中，而是通过溶液中发生的化学反 应，缓慢而均匀地在溶液中产生沉淀剂，从而使沉淀在整个溶液中均 匀、缓缓地析出，所得沉淀颗粒较大、结构紧密、纯净、易过滤。 56.莫尔法的基本原理、滴定条件如何？ 答：莫尔法是用K2CrO4作指示剂，用硝酸银作滴定剂，以到达终点 时形成Ag2CrO4砖红色沉淀为基础的。若CrO42-的浓度过大，会使测定 的结果呈负误差；过小会使测定结果呈现正误差。在一般滴定过程中， CrO42-的浓度以510-3为合适。 莫尔法的滴定条件是： (1) 在pH=6.510.5下进行； (2) 滴定过程中不应含有氨； (3) 凡能与Ag+生成沉淀的阴离子、能与CrO42-生成沉淀的阳离子、有 色离子、在中性或微碱性发生水解的阳离子等均应预先分离； (4) 滴定时应剧烈摇动以免因为吸附产生较大的误差。 57.福尔哈德法的基本原理、滴定条件如何？ 答：福尔哈德法是以铁铵矾(NH4Fe(SO4)212H2O)作指示剂、以 KSCN或NH4SCN为滴定剂、以终点时形成红色FeSCN2+溶液指示终点的 方法。用间接法测定Cl-时，为防止AgCl沉淀与SCN-的反应，需要在滴 定化学计量点时避免剧烈摇动，或加入硝基苯避免沉淀与滴定的接触。 它的滴定条件是： (1) 在酸性溶液中进行； (2) 强氧化剂、氮的低价化合物、汞盐等能与起反应的物质要预先除 去。 58.法扬司法的基本原理、滴定条件如何？ 答：法扬司法是以指示剂吸附在沉淀离子上发生颜色变化而指示终 点，一般以硝酸银作滴定剂的方法。 它的滴定条件是：(1)沉淀需要保持胶状以使终点颜色明显，一般加 入糊精或淀粉溶液来保护胶体；(2)滴定需在中性、弱碱性或很弱的酸性 溶液中进行；(3) 因卤化银易感光变灰，影响终点观察，故滴定时应该 避免强光；(4)荧光黄作指示剂适于测定高含量的氯化物，曙红适于测定 Br-、I-和SCN-。 59.下列叙述正确的是( B ) A.难溶电解质的溶度积越大，溶解度也越大； B.加入过量的沉淀剂，沉淀的溶解度将减小； C.酸效应使沉淀的溶解度增大； D.盐效应使沉淀的溶解度减小。 60.下列哪个作用能使沉淀的溶解度减小( B ) A.盐效应 B.共同离子效应 C.酸效应 D.配位效应 61.产生共沉淀的主要原因是( B ) A.形成混晶 B.表面吸附 C.吸留和包藏 D.陈化 62.下列关于沉淀转化的叙述中错误的是( B ) A.同类型沉淀，由溶度积大的转化为溶度积小的很容易进行 B.AgI可用浓NaCl转化为AgCl沉淀 C.沉淀转化常用于将不溶于酸的沉淀转化为易溶于酸的沉淀 D.BaSO4可用Na2CO3转化为可溶于酸的BaCO3 63.均相沉淀法沉淀Ca2+，最理想的沉淀剂是( B ) A.H2SO4 B.CO(NH2)2+(NH4)2C2O4 C.H2CO3 D.H3PO4 64.AgCl在HCl溶液中的溶解度，随HCl的浓度增大时，先是减小然 后又逐渐增大，最后超过其在纯水中的饱和溶解度。这是由于( B D ) A.开始减小是由于酸效应 B.开始减少是由于同离子效应 C.开始减少是由于配位效应 D.最后增大是由于配位效应 65.称取镍合金试样0.1508g，试样经溶解后，用酒石酸掩蔽铁对镍 的干扰，然后在氨性溶液中加入丁二酮肟（DMG），发生如下反应： Ni2+2HDMG Ni(DMG)2+2H+ 沉淀经过滤洗涤后在110130干燥至恒重,称得重量为0.2216g，求合 金中镍的含量。 解: 66.电位分析法：测量含有待测溶液的化学电池的电动势，确定溶 液中待测组分含量。 67.参比电极：不受待测离子浓度变化的影响，具有较恒定的数值的 电极为参比电极。 68.指示电极：电位随待测离子活度（或浓度）的变化而变化，能指 示待测离子的活度（或浓度）的电极为指示电极。 69.为什么电位分析法主要用来测定低价离子？ 答：当电位读数误差为1mV时，对于一价离子，由此引起结果的相 对误差为3.9%,对于二价离子,则相对误差为7.8%。故电位分析多用于测 定低价离子。 70.影响电位测定的主要因素有哪些？ 答：(1) 测量温度 温度对测量的影响主要表现在对电极的标准电极电位、直线的斜率 和离子活度的影响上，温度的波动可以使离子活度变化而影响电位测定 的准确性。测量过程中应尽量保持温度恒定。 (2) 线性范围和电位平衡时间 一般线性范围在10-110-6 mol / L，平衡时间越短越好。测量时可 通过搅拌使待测离子快速扩散到电极敏感膜，以缩短平衡时间。测量不 同浓度试液时，应由低到高测量。 (3)溶液特性 在这里溶液特性主要是指溶液离子强度、pH及共存组分等。溶液 的总离子强度保持恒定。溶液的pH应满足电极的要求。避免对电极敏 感膜造成腐蚀。干扰离子的影响表现在两个方面：一是能使电极产生一 定响应，二是干扰离子与待测离子发生络合或沉淀反应。 (4) 电位测量误差 当电位读数误差为1mV时，对于一价离子，由此引起结果的相对误 差为3.9%,对于二价离子,则相对误差为7.8%。故电位分析多用于测定低 价离子。 71.不对称电位可以消除吗？ 答：不对称电位产生的原因: 玻璃膜内、外表面含钠量、表面张力 以及机械 和化学损伤的细微差异所引起的, 浸泡后(24h)恒定(1 30mV)； 72.测定过程中，是否有电子流过玻璃电极膜？ 答：玻璃膜两侧相界电位的产生不是由于电子得失，而是由于离子 在溶液和硅胶层界面间进行迁移的结果。 73.离子选择性电极的膜电位是怎样产生的？ 答：PH玻璃电极是用特殊软玻璃制成球状的膜电极。当玻璃膜浸在 水中时时：H+ + Na+GI Na + + H+GI，达平衡时，H+基本全部 占据晶格，形成硅胶层，提供了H+交换的条件，即H+（硅胶层） H+（溶液）， H+由活度大的向小的方向迁移，所以膜 = 外内 = K0.059lg外或= K0.059PH试，膜与试液的PH是直线关系。 74.TISAB的作用是什么？举例说明。 (1) 保持较大且相对稳定的离子强度,使活度系数恒定； (2) 维持溶液在适宜的pH范围内,满足离子电极要求； (3) 掩蔽干扰离子。 测 F- 过程所使用的TISAB典型组成： 1 mol L-1的 NaCl，使溶液保持较大稳定的离子强度； 0.25 mol L-1的 HAc 和 0.75 mol L-1的 NaAc, 使溶液pH在5左右； 0.001 mol L-1的柠檬酸钠, 掩蔽 Fe3+、Al3+ 等干扰离子。 75.在0.1000 mol L-1 Fe2+溶液中，插入Pt电极(+) 和 SCE(-)，在 25时测得电动势为0.395V，问有多少Fe2+被氧化成Fe3+? 解: SCEa(Fe3+), a(Fe2+)Pt E = E铂电极 E甘汞 = 0.77 + 0.059 lg(Fe3+/Fe2+) 0.2438 lg(Fe3+/Fe2+) = (0.395 + 0.243 0.771) / 0.059 = -2.254 设有 X % 的 Fe2+ 氧化为 Fe3+，则： lg(Fe3+/Fe2+) = lg X /(1X) = -2.254 X/(1X) = 0.00557; X = 0.557%; 即有约 0.56% 的 Fe2+被氧化为 Fe3+ 76.将钙离子选择电极和饱和甘汞电极插入 100.00 mL 水样中，用 直接电位法测定水样中的Ca2+ 。25时，测得钙离子电极电位为 -0.0619V (对SCE)，加入 0.0731 mol L-1的 Ca(NO3)2 标准溶液 1.00mL。搅拌平衡后，测得钙离子电极电位为 -0.0483V (对SCE)。试 计算原水样中Ca2+的浓度？ 解：由标准加入法计算公式 S = 0.059/2 c = (Vs cs)/Vo = 1.000.0731/100 E = - 0.0483( -0.0619) = 0.06190.0483 = 0.0136 V cx =c(10E/s)-1 = 7.31104（100.461)-1 = 7.3110-4 0.529 = 3.87 10-4 mol L-1 77.简述郎伯比尔定律的物理意义及摩尔吸收系数的物理意义。 朗伯比尔定律的物理意义：当一束平行的单色光通过单一均匀 的、非散射的吸光物质溶液时，吸光度与液层的厚度和溶液浓度的乘积 成正比。A=abc 摩尔吸收系数的物理意义：是吸光物质在特定波长和溶剂的情况 下的一个特征常数，数值上等于浓度为1吸光物质在1光程中的吸光 度，是物质吸光能力的量度。 78.简述双波长分光光度法的原理。 从光源发出的光经两个单色器，得到两束波长不同的单色光。借切 光器调节，使两束光以一定的时间间隔交替照射到装有试液的吸收池， 由检测器显示出试液在波长1和2的透光度差值T或吸光度A。由于 A = A1A2 = （12）bc，因而A与吸光物质浓度成正比。由于 仅用一个吸收池，且用试液本身作参比溶液，因此消除了吸收池及参比 溶液所引起的测量误差，提高了测量的准确度。 79.什么是吸收光谱曲线？ 吸收光谱：将不同波长的光透过某一固定浓度和厚度的有色溶液， 测量每一波长下有色溶液对光的吸收程度（吸光度A），然后以波长为 横坐标，已吸光度为纵坐标作图，即可得吸收曲线，即吸收光谱。 80.入射光波长如何选择？ 入射光的波长根据吸收光谱曲线，一般选择最大波长处。因为在此波长 处摩尔吸收系数值最大，使测定有较高的灵敏度，同时，在此波长处的 一个较小范围内，吸光度变化不大，不会造成对比尔定律的偏离，使测 定有较高的准确度。 81.简述物质对光的吸收具有选择性的原因。 当一束光照射在某物质或其溶液时，组成该物质的分子、原子、或 离子与光子发生“碰撞”，光子的能量被分子、原子所吸收，使这些粒子 由最低能态（基态）跃迁到较高能态（激发态）被激发的粒子约在10-8S 后又回到基态，并以热或荧光等形式释放出能量。仅当照射光的光子能 量与被照射物质粒子的基态和激发态能量之差相当时才能发生吸收。不 同的物质微粒由于结构不同而具有不同的量子化能级，其能量差也不 同。所以物质对光的吸收具有选择性。 82.1.2810-4 mol/L KMnO4溶液在波长525nm处用cm吸收池测得 透光度为0.500，试问 (1) 若KMnO4溶液浓度为原溶液的2倍时，其吸光度为多少？ (2) 假定使用普通