总习题分析化学.doc

第一章 绪论1、 简述一般试样的分析过程。2、 基准物质Na2CO3和Na2B4O710H2O都可用于标定HCl溶液的浓度，你认为选哪种更好，为什么？3、 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Zn2+溶液的浓度。4、0.2500g不纯Ca2CO3试样中不含干扰测定组分。加入25.00mL0.2600molL-1HCl溶解，煮沸除去CO2，用0.2450molL-1NaOH溶液返滴过量酸，消耗6.50mL。计算试样中CaCO3的质量分数。(MCaCO3 = 100.09) CaCO3+2HCl = CaCl2+CO2+H2O NaOH+HCl = NaCl+H2O4、 H2C2O4作为还原剂，可与KMnO4反应如下： 5H2C2O4+2MnO4-+6H+ = 10CO2+2Mn2+8H2O其中两个质子也可被NaOH标准溶液滴定。分别计算0.100molL-1NaOH和0.100molL-1KMnO4溶液与500mg H2C2O4反应完全所消耗的体积。(MH2C2O4 = 90.035) H2C2O4+2NaOH = Na2C2O4+2H2O第二章 分析试样的采集与制备1、已知铅锌矿的K值为0.1，若矿石的最大颗粒直径为30mm，问最少应取试样多少千克才具有代表性？ 采取的试样量应为 2、采取锰矿试样15kg，经粉碎后矿石的最大颗粒直径为2mm，设K值为0.3，问可缩分至多少克？ 保留最少试样量应为 n = 3 第三章 分析化学中的误差与数据处理1、根据有效数字运算规则，计算下列各式a 19.469+1.537-0.0386+2.54= 19.47+1.54-0.04+2.54= 23.51b 3.60.032320.592.12345 = 3.60.032212.1 = 5.1c d pH = 0.06, 求H+ H+= 0.87molL-12、测定某试样的含氮量，六次平行测定的结果为20.48%，20.55%，20.58%，20.60%，20.53%，20.50%。(1) 计算这组数据的平均值、中位数、全距、平均偏差、标准偏差和相对标准偏差。(2) 若此试样是标准试样，含氮量为20.45%，计算测定结果的绝对误差和相对误差。解：平均值 中位数 全 距 ( 20.60-20.48)% = 0.12%平均偏差 标准偏差 = 0.05%RSD = 绝对误差 20.54% - 20.45% = 0.09%相对误差 3、下面是一组测量数据，从小到大排列为：-1.40，-0.44，-0.24，-0.22，-0.05，0.18，0.20，0.48，0.63，1.01。试用格鲁布斯法判断，置信度为95%时，-1.01和-1.40这两个数据是否应舍弃？(0.05,10 = 2.18)解：这组数据的平均值标准偏差若1.01为可疑值 则 0.05,10 1.01不舍； 若-1.40为可疑值 则 0.05,10 -1.40不舍。第五章 酸碱滴定法思考题：1、同一溶液中，离子强度I相等，离子所带电荷越大，水合半径越小，活度系数就越小。所以：3、d, f 4、a、 偏低 ；b、偏高滴定H3PO4的第一和第二个化学计量点分别为：pHsp1=4.70, pHsp2 = 9.66; 滴定到第一计量点时，对结果无影响，滴定到第二计量点时，结果偏高。（3）已知某NaOH溶液吸收了CO2，有0.4%的NaOH转变成Na2CO3，用此NaOH溶液测定HAc的含量时，会对结果产生多大的影响？答：偏高。6、与大气平衡的纯水的pH值，等于、大于或小于7.0？答：小于7.0，因为与大气平衡的水中溶有酸性氧化物CO2，使pH降低。7、有人试图用酸碱滴定法来测定NaAc的含量，先加入一定量过量标准HCl溶液，然后用NaOH标准溶液返滴定过量的HCl。上述操作是否正确？试述其理由。答：加入NaOH后，为HCl+HAc混合物，应按混合酸的方式滴定。8、用HCl中和Na2CO3溶液至pH=10.50和pH=6.00时，溶液中各有哪些组分？其中主要组分是什么?当中和至pH4.0时，主要组分是什么？答：pH=10.50时 有CO3 2-、HCO3 -， 主要组分为CO3 2-pH=6.00时 有HCO3 和H2CO3 ， 主要组分HCO3 pH4.0时 主要组分H2CO39、增加电解质的浓度，会使酸碱指示剂的理论变色点的pH变大或是变小？答： 理论变色点时（）=理论变色点的pH值变小。1、在下列各组酸碱物质中，哪些属于共轭酸碱对 a H3PO4-Na2HPO4 b H2SO4-SO42- c H2CO3- HSO3- d NH3+CH2COOH-NH2CH2COOH e H2Ac+-Ac- f (CH2)6N4H+-(CH2)6N42、判断下列情况对测定结果的影响 a 标定NaOH溶液时，邻苯二甲酸氢钾混有邻苯二甲酸。偏低 b 用吸收了CO2 的NaOH溶液吸收了滴定H3PO4至第一化学计量点和第二化学计量点； 滴定至第一化学计量点时结果不变，滴定至第二化学计量点时结果偏高c 已知某NaOH溶液吸收了CO2，其中约4%的NaOH转变成Na2CO3，用此NaOH溶液滴定HAc的含量时，会对结果产生多大的影响？结果偏高3、写出下列溶液的质子条件式 b c1 ( moll-1) NaOH + c2 ( moll-1)H3BO3 H+c1=OH-+H2BO3- c c1 ( moll-1)H3PO4+ c2 ( moll-1)HCOOH H+=OH-+H2PO4-+2HPO42-+3PO43-+COOH-3、计算下列溶液的 pH a 0.050 moll-1NaAc b 0.050 moll-1NH4NO3 解：Ac- NH4+ pH = -logH+ = 5.28 pH = 14 pOH = 8.72e 0.050 moll-1氨基乙酸 f 0.10 moll-1 Na2S +H3NCH2COO- H2S Ka1 = 1.310-7 Ka2 = 7.110-15 Ka2 = 2.510-10 S2- Kb1 = 1.41 Ka1 = 4.510-3 Kb2 = 7.710-8 pH = 5.96 pH = 14-logOH-= 12.97 h 0.050 moll-1 CH3CH2NH3+和0.050 moll-1NH4Cl的混合溶液NH4+ CH3CH2NH3+ 4、0.0015、某混合溶液含有0.10 molL-1HCl、2.010-4 molL-1NaHSO4和2.010-6 molL-1HAc。 a 计算此混合溶液的pH。 b 加入等体积0.10 molL-1NaOH溶液后，溶液的pH。 a 解：0.10 molL-1HCl提供H+=0.10 molL-1，其它两种酸解离提供的H+远远小于0.10 molL-1，所以忽略这两种酸对溶液pH值的贡献。 H+ = 0.10 molL-1, pH = 1.00 b 解：加入等体积0.10 molL-1NaOH溶液后，溶液为1.010-4 molL-1NaHSO4和1.010-6 molL-1HAc的混合溶液，HSO4- Ka = 1.010-2, HAc Ka = 1.810-5, 由两种弱酸的浓度和解离常数可以将HAc的解离对溶液pH的贡献忽略，所以对于1.010-4 molL-1NaHSO4溶液pH值的求解为： pH = 4.006、 10.387、已知Cr3+的一级水解反应常数为10-3.8，若只考虑一级水解，则0.010molL-1Cr(ClO4)3的分数为多少？此时溶液中Cr(OH)2+的分布分数是多少？解： Cr3+ + H2O = Cr(OH)2+ + H+ pH = 2.929、外加NaOH的浓度：5.3012、反应后，15、二元弱酸H2B, 已知pH = 1.92时，d (H2B) = d (HB-), pH = 6.22时，d (B2-) = d (HB-)。计算： a 计算H2B的Ka1和Ka2; b 若用0.100molL-1NaOH滴定0.100molL-1H2B, 滴定至第一和第二化学计量点时溶液的pH值是多少，各选用哪种指示剂？a 解： pH = 1.92时，d (H2B) = d (HB-), pH = 6.22时，d (B2-) = d (HB-) b 解：滴定至第一化学计量点时：HB- CHB = 0.0500 molL-1 pH = 4.12 滴定至第二化学计量点时：B2- CB = 0.033 molL-1, pH = 14 log OH- = 9.3816、17、称取Na2CO3和NaHCO3混合试样0.6850g，溶于适量水中。用甲基橙为指示剂用0.200 molL-1HCl溶液滴定至终点时，消耗50.00mL。在滴定过程中，如改用酚酞指示剂，用上述HCl 溶液滴定至终点，需消耗多少毫升？M( Na2CO3)=105.99; M( NaHCO3)=84.007解：设混合物种Na2CO3为xmol , NaHCO3为ymol 则：解得： 已酚酞为指示剂时：消耗HCl, Na2CO3 转变成NaHCO318、 第六章 络合滴定法 思 考 题1、简述金属离子与EDTA形成络合物的特点。2、根据金属离子形成络合物的性质，说明下列络合物哪些是有颜色的？哪些是无色的？ Cu2+-乙二胺， Zn2+-乙二胺, TiOY2-, TiY-, FeY2-, FeY-3、H2O2能与TiOY形成三元络合物TiO(H2O2)Y, 试问它使TiOY的条件稳定常数增大还是减小？为什么？增大； 计算题2、在pH=9.26的氨性缓冲溶液中，除氨络合物外的缓冲剂总浓度为0.20molL-1, 游离C2O42-浓度为0.10molL-1。计算Cu2+的acu。已知 Cu(II)- C2O42-络合物的lgb1=4.5, lgb2=8.9;Cu(II)- OH-络合物的lgb1=6.0, Cu(II)- NH3络合物的lgb1=4.31, lgb2=7.98, lgb3=11.02, lgb4=13.32, lgb5=12.86;NH3 Kb=1.810-5解：4、pH=9.0时，NH3=0.010molL-1; OH-=1.010-5 molL-1; pH=13.0时，NH3=0.010molL-1; OH-=1.010-1 molL-1;5、实验测得0.10molL-1 Ag(H2NCH2CH2NH2)2+溶液中的游离乙二胺的浓度为0.010molL-1。计算溶液中C乙二胺和d Ag(H2NCH2CH2NH2)+。Ag-乙二胺络合物的lgb1=4.7, lgb2=7.7。解：C乙二胺 = 0.102 = 0.20 molL-16. 6、在pH=6.0的溶液中，含有0.020molL-1Zn2+和0.020molL-1 Cd2+，游离酒石酸根(Tart)浓度为0.20molL-1 ，加入等体积的0.020 molL-1EDTA，计算 解：已知lgKZnY=16.50，lgKCdY=16.46，则 Cd2+-Tart的lg1=2.8，Zn2+-Tart的lg1=2.4，lg2=8.32，酒石酸在pH=6.0时 的酸效应可忽略不计。对于Cd2+，把Cd2+与Y的反应做主反应，Cd2+有酒石酸的络合效应，Y有酸效应和Zn2+产生的共存离子效应，而Zn2+也有与酒石酸的络合效应。对于Zn2+，同理可求得 8、第七章 氧化还原滴定法1、 解释下列现象 a 将氯水慢慢加入到含有Br-和I-的酸性溶液中，以CCl4萃取，CCl4层变为紫色。 Cl2 + I- = Cl- + I2 生成的I2在CCl4层中呈紫色 d Fe2+的存在加速KMnO4氧化Cl-的反应。5 Fe2+ + MnO4-+ 8H+ = 5 Fe3+ + Mn2+ 4H2O10Cl- + 2MnO4-+16H+ =5 Cl2 + 2Mn2+ 8H2Oc 于K2Cr2O7标准溶液中，加入过量的KI，以淀粉为指示剂，用Na2S2O3溶液滴定至终点，溶液由蓝变为绿。 Cr2O72- +6 I- +14 H+ =2 Cr3+3I2+7H2O I2+ 2S2O32- =2 I-+ S4O62-1计算1.0010-4molL-1Zn(NH3)42+的0.100molL-1氨溶液中Zn(NH3)42+/Zn电对的电极电势。(E Zn2+/Zn = -0.763V; Zn2+-NH3络合物的lgb1=2.37, lgb2=4.81, lgb3=7.31, lgb4=9.46 ) 解： 2 5分别计算0.10010-4molL-1 KMnO4和0.10010-4molL-1 K2Cr2O7在H+浓度为1.0molL-1介质中，还原一半时的电势。计算结果说明什么？（已知Eq/ MnO4-/ Mn2+ =1.45V; Eq/ Cr2O72-/ Cr3+ =1.00V） 解：电对MnO4-/ Mn2+，还原一半时，C MnO4- = C Mn2+ 电对Cr2O72-/ Cr3+，还原一半时，C Cr2O72- =2 C Cr3+17、 Pb2O3试样1.234g，用20.00mL0.2500 molL-1H2C2O4溶液处理。这时Pb(IV)被还原为Pb(II)。将溶液中和后，使Pb2+定量沉淀为PbC2O4。过滤，滤液酸化后，用0.04000 molL-1KMnO4溶液滴定，用去10.00mL。沉淀用酸溶解后，用同样的KMnO4溶液滴定，用去30.00mL。计算试样中PbO及PbO2的质量分数。已知M(PbO2)239.0 gmol1，M(PbO)223.2 gmol1。 解：题中的反应方程式为：由上述反应可知用于还原H2C2O4的物质的量即为PbO2的物质的量。第八章 沉淀滴定法 1、在下列情况下，测得的结果是准确的，还是偏高或偏低，为什么？a pH约为4时，用莫尔法测定Cl-；莫尔法适用的pH范围是6.510之间，pH约为4时, CrO42-会部分转变为HCrO4-,使终点延迟出现，结果偏高b 如果试液中含有铵盐，在pH10时，用莫尔法滴定Cl-；pH10时，溶液中有 NH3存在，形成Ag- NH3溶液而消耗过量的Ag+，使结果偏高。c 用法扬司法滴定Cl-时，用曙红做指示剂；AgCl对溶液中曙红阴离子的吸附能力高于Cl-，使终点提前出现，结果偏低。d 用佛尔哈德法滴定Cl-时，未将沉淀过滤也未加1,2-二氯乙烷；生成的AgCl沉淀会部分转化为AgSCN，返滴定消耗过多的SCN-标准溶液，结果偏低。e用佛尔哈德法滴定I-时， 先加铁铵矾指示剂，再加入过量的AgNO3标准溶液。结果偏低。2、0.5000g 的纯KIOx, 将它还原为I-后，用0.1000 molL-1AgNO3溶液滴定，用去23.36mL，求该化合物的分子式。（A K = 39.098, A I=126.90 , A O=15.99） 解：I-的物质的量： 化合物的分子式为KIO33、称取含有NaCl和NaBr试样0.6280g，溶解后用AgNO3溶液处理，得到干燥的AgCl和AgBr沉淀0.5064g。另称取相同质量的试样一份，用0.1050 molL1AgNO3溶液滴定至终点，消耗28.34mL。试计算试样中NaCl和NaBr的质量分数。（M NaCl = 58.44, NaBr = 102.89, AgCl = 143.32, AgBr = 187.77）解：设试样中含NaCl为xmol, NaBr为ymol。 解得： 第九章 重量分析法1、解释下列现象 a CaF2在pH = 3.0溶液中的溶解度较在pH = 5.0溶液中的溶解度大。 溶液中存在如下反应：CaF2=Ca2+2F- 2F-+H+=HF， 在pH = 3.0溶液中的溶H+浓度高于pH = 5.0溶液，F-酸效应增强，使沉淀平衡向溶解方向移动，CaF2溶解度增大。 b BaSO4沉淀要用水洗涤，AgCl沉淀要用稀HNO3洗涤。BaSO4是晶形沉淀，水可以洗涤表面的杂质离子。AgCl沉淀为无定形沉淀，易发生胶溶，而应加入适量的电解质。用稀HNO3还可防止Ag+ 水解，且HNO3加热易于除去。 c BaSO4沉淀要陈化，AgCl或Fe