分析化学(00002).docx

问答题1. 氧化还原滴定中的指示剂分为几类？举例说明答：分为三类：自身指示剂，高锰酸钾法；本身发生氧化还原反应的指示剂，重铬酸钾法；淀粉指示剂，碘量法；2. EDTA可与许多金属离子形成稳定的络合物。在进行络合滴定时如何提高方法的选择性？答：控制酸度。利用掩蔽或解蔽的方法。应用其他氨羟滴定剂。3. 简述酸碱指示剂的作用原理。酸碱滴定中选择指示剂的依据是什么？答：变色原理：酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱。这些弱酸或弱碱与其共轭碱或共轭酸具有不同的颜色。共轭酸碱对之间存在一个酸碱平衡，平衡式中存在H+或OH ，所以酸碱指示剂的变色是和溶液的pH值有关的，当溶液pH变化时，共轭酸碱对的浓度发生相对变化，从而导致溶液颜色发生变化。选择依据：凡是变色点的pH处于滴定突跃范围内的指示剂都可以用来指示滴定的终点，这是指示剂的选择依据。4. 解释以下名词术语：标准溶液（滴定剂），标定，化学计量点，滴定终点，滴定误差。答：标准溶液（滴定剂）：已知准确浓度的试剂溶液。标定：将不具备基准物质条件的这类物质配制成近似于所需浓度的溶液，然后利用该物质与某基准物质或另一种标准之间的反应来确定其准确浓度，这一操作过程称为标定。化学计量点：当滴入的标准溶液与被测定的物质按照一定的化学计量关系完全反 为止，称反应达到了化学计量点。滴定终点：滴定进行至指示剂的颜色发生突变时而终，此时称为滴定终点。滴定误差：滴定终点与化学计量点往往并不相同，由此引起测定结果的误差称为终点误差，又称滴定误差。5. 在进行氧化还原滴定前，为什么要进行预氧化或预还原处理？预处理时对所用的氧化剂或还原剂有哪些要求？答：进行预处理的原因：为了能成功的完成氧化还原滴定。要求：（1） 反应进行完全而且速度要快；（2） 反应应该具有一定的选择性。（3） 过量的氧化剂或还原剂应易于除去。6. 简述金属指示剂的作用原理。什么是金属指示剂的封闭现象？可采用什么方法去除？答: 作用原理：利用指示剂本身颜色与金属指示剂和金属离子络合物颜色不同来确定终点。封闭现象：某些金属离子与指示剂形成的络合物较其与 EDTA 的络合物更稳定，导致EDTA不能发生正常的显色反应。去除的方法：如果是被测离子导致的封闭，应选择更适宜的指示剂；如果是由共存的其它金属离子导致的封闭，则应采取适当的掩蔽剂掩蔽干扰离子的影响。7. 系统误差来源于哪些方面？如何检验和消除测量过程中的系统误差以提高分析结果的准确度？答：来源：(1)方法不完善造成的方法误差。(2)试剂或蒸馏水纯度不够，带入微量的待测组分，干扰测定等。(3)测量仪器本身缺陷造成仪器误差。(4)操作人员操作不当或不正确的操作习惯造成的人员误差。提高分析结果的准确度的方法：a.选择合适的分析方法。 b.减小测量的误差。c.减小随机误差。d.消除系统误差（对照实验、空白实验、校准仪器、分析结果的校正）8. 分光光度计的主要部件有哪些？各部件的作用是什么？答：1光源：提供可覆盖广泛波长的复合光 2单色器：起分光的作用. 3吸收池：用于盛放试液。 4检测器：将光信号转换变为电信号。 5信号指示系统：将处理得到的分析结果显示出来。9. 写出以H2C2O42H2O为基准试剂标定NaOH溶液的浓度的计算公式。若基准试剂因保存不当而部分风化对标定结果有何影响？用此NaOH溶液测定某有机酸的摩尔质量时结果偏高还是偏低？答：计算公式C(NaOH)=2m(H2C2O42H2O）M（H2C2O42H2O）V(NaOH)，H2C2O42H2O基准物质因保存不当而部分风化,失去部分水分，其摩尔质量小于M(H2C2O42H2O)，但在计算时，还用M(H2C2O42H2O)，导致计算结果偏低。用此NaOH溶液测定某有机酸的摩尔质量时，测定结果偏大。10. 滴定方式有哪几种？滴定分析方法对化学反应有哪些要求？答：四种滴定方式：直接滴定法，返滴定法，置换滴定法，间接滴定法。对化学反应的要求：具有确定的化学计量关系，反应按一定的方程式进行。反应必须定量地进行。必须具有较快的反应速率。必须有适当的方法确定滴定终点 填空题1. 配制浓度为0.5 molL-1的H2SO4溶液1000ml，应取浓硫酸（密度为1.84，含H2SO4为96%）的体积为 。2. 滴定的读数每次有0.01ml的误差，再一次滴定中会有 0.2 ml的误差。滴定分析一般要求相对误差0.1%，滴定的体积控制在 20ml 左右。标定0.1 molL-1的HCl应称取基准物质Na2CO3约 克。3. 滴定分析中，滴定剂与被测物质刚好定量反应完全时称为 化学计量点 。一般利用指示剂颜色的突变来判断他的到达，在指示剂变色时停止滴定，这一点称为 滴定终点 。两者之间的差称为 滴定误差 。4. HPO42-是PO43-的共轭酸，是H2PO4-的共轭碱，其水溶液的质子条件式是H+H2PO4-+2H3PO4=OH-+PO42-。5. 可见吸光光度分析法中，光源采用 钨丝灯 ，比色皿采用 玻璃 材料。6. 为了降低测量误差，吸光光度分析中比较适宜的吸光值范围是 0.20.6 ，吸光度值为 0.434 时测量误差最小。7. 氧化还原法测KBr纯度时，先将Br-氧化成BrO3-，除去过量氧化剂后加入过量KI，以Na2S2O3滴定析出的I2。此处KBr与Na2S2O3的化学计量比为 1:6 。8. 某酸碱指示剂的K(HIn)为1.010-5，其变色点为 5.0 ，理论变色范围为 4.06.0 。9. Fe3+/Fe2+电对的电位在加入HCl后会 增高 ;加入邻二氮菲后会 增加 。10. 已知PAR指示剂的H2In和Hln-形式显黄色，ln2-形式及其金属离子络合物均为红色，PAR的pKa2=12.4，据此判断，PAR在pH12时，呈现 黄 颜色：它在pH t0.05、2 所以x与有显著差异。2.测定试样中蛋白质的质量分数（%），5次测定结果的平均值为：34.82、35.01、35.08、35.19和34.96。（1）经统计处理后的测定结果如何表示（报告n，x和s）？（2）计算P=0.95时的置信区间。解：（1）n=5. x=1ni=1nxi=35.01% s=i=1nxi-x2n-1=0.21（2）当P=0.95时，t0.05、4=2.78 =x+t、fsn=(35.01-0.26)%3.计算用0.10molL-1HCl溶液滴定20.00molL-1NH3（pKb=4.74）溶液时。（1）计量点时溶液的pH;(2)计量点前0.1%相对误差时溶液的pH;(3)选择哪种指示剂。解：（1）NH3H2O+HCl=NH4Cl+H20。反应达计量点后，V末=2V初溶液中CNH4+=0.05 molL-1 已知pKb=4.74 由pKb=-lgKb=4.74 得：Kb=10-4.74=1.810-5有Ka=KwKb=1.010-141.810-5=5.610-10 H+=KaC=5.310-6pH=-lgH+=5.28 化学计量点时的pH=5.28.（2）计量点前0.1% VHCl=V1-0.1%=2099.9%=19.98mlOH+=KbCNH3CNH4+=1.810-8 molL-1 pH=14-lgOH+=14-7.75=6.25即化学计量点前0.1%pH为6.25。（3）计量点后，HCl过量，pH由HCl决定。CH+=0.1(20.02-20)/(20.00+20.02)=5.010-5pH=-lgH+=4.3 故化学突跃从pH6.254.30,所以选（ ）作为指示剂。4.用0.2000 molL-1NaOH溶液滴定20.00mL0.2000 molL-1一元弱酸Hac（pKa=4.74）溶液时。（1）计量点的pH为多少？（2）计量点附的滴定突跃为多少？（3）选用何种指示剂？解：（1）NaOH+Hac=NaAc+H2O 达计量点V末=2V初溶液中CAc=0.1 molL-1 已知pKa=4.74由pKa=-lgKa=4.74 得Ka=10-4.74=1.810-5H+=KaC=4.210-4. pH=-lgH+=3.78计量点时的pH=3.78（2）计量点前0.1% VNaOH=V1-0.1%=2099.9%=19.98mlH+=KaCHAcCAc-=3.610-5 pH=-lgH+=4.44即化学计量点前0.1%pH为4.44。（3）计量点过后，NaOH过量，pH由NaOH决定。COH-=0.2(20.2-20)(20.02+20)=1.010-4 molL-1 CH+=1.010-10 molL-1pH=10.故化学跃迁从pH4.4410，所以选用（ ）作指示剂。（甲基橙：pH4.4黄色。酚酞：8pH10红色。石蕊：pH8蓝色、5pH8紫色）5.(强酸终点误差Et=Kw10pH-10-pHCHClep100%=10pH-10-pH1KwCHClep100%)计算以甲基橙为指示剂时，0.10molL-1NaOH滴定等浓度HCl的终点误差。解：强碱滴定强酸的化学计量点的pH=7.0,设终点为甲基橙的变色点，pH约为4.0，所以，pH=4.0-7.0=-3.0。而CHClep=0.050 molL-1，代入公式，得：Et=10-3.0-10-(-3.0)(1.01014)1/20.050=-0.2%6.(弱酸终点误差Et=KwKaCHAsp(10pH-10-pHCHAep100%=10pH-10-pHKaKwCHAsp100%)用0.10molL-1NaOH滴定等浓度的Hac，以酚酞为指示剂（pKHln=9.1），计算终点误差。解：由题意可知，pHep=9.1，pHsp=14-12pKb+pc=8.27,所以pH=9.1-8.72=.0.38。而Ka/Kw=109.26，CHAcep=0.050 molL-1。将数据代入公式，得：Et=100.38-10-0.38（109.260.050）1/2=0.02%7.（多元酸和混合酸：Et=10pH-10-pHKHACHAKHBCHB100%用0.10 molL-1HCl滴定0.10 molL-1甲胺与0.10 molL-1吡啶混合溶液中的甲胺，已知滴定终点的pH比化学计量点的pH高0.5个单位，计算滴定终点误差。解：根据题意，pH=0.5,Cep=0.050molL-1，查表得，甲胺与吡啶的解离常数分别为4.210-4，1.710-9。设B1和B2分别为较强和较弱的碱，Kb1和Kb2为它们的解离常数。按上述方法可推得其终点误差计算式为Et=10-pH-10pHKb1CB1epKb2C2ep100%=10-0.5-100.54.210-40.0501.710-90.050100%=-0.57%8.已知：lgKpbY=18.04；，pH=5时，lgY(H)=6.45,以二甲酚橙为指示剂滴定Pb2+,pPbep=7.0,钢样0.6567g溶解后在容量瓶中配成100ml溶液。分取25.00ml该溶液于50ml容量瓶中，其中的Mn2+氧化成MnO4-后，稀释定容。然后在=525nm处，用b=2cm的比色皿测得A=0.650。已知525=2.3103Lmol-1cm-1，计算钢样中Mn的质量分数（%）。解：由A=bc 得c=Ab=0.6502.31032=1.41210-4 molL-1原100ml容量瓶中Mn的质量为：由n=CVm=nM得：m=CVM所以CMn=1.42110-4 molL-10.1L55gmol-1=7.7710-4gw=mM样100%=0.12%9.双硫腙试剂与Cd2+形成红色络合物，可用光度法测量。某试液显色后使用2cm比色皿，在波长520nm处测得透光率为65.6%。 已知520=8.5104 Lmol-1cm-1。计算试液中Cd的质量浓度（mg/ml）,试计算溶液中Cd的质量浓度（mg/ml）.Ar(Cd)=112.4molkg-1.解：已知T=65.6% 由A=lg1T=lg10.656=0.18 由A=bc 得c=Ab=1.0210-6 molL-1 所以c质量=cArCd=1.1510-4 mg/ml10.用光度法测量试样中微量铜的含量，六次测定结果分别为0.21%、0.23%、0.24%、0.25%、0.24%、0.25%，试计算单次测定的平均偏差、相对平均偏差、标准偏差、相对标准偏差及极差。解：先求平均值：x=1ni=1nxi=0.21%+0.23%+0.24%+0.25%+0.24%+0.25%6=0.24%单次测定的偏差分别为：d1=0.21%-0.24%=-0.03% d2=0.23%-0.24%=-0.01%d3=0.2