4月工业化学分析模拟题及参考答案

4月工业化学分析模拟题及参考答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种物质可作为基准物质来标定盐酸溶液的浓度（）A.氢氧化钠B.碳酸钠C.氢氧化钾D.碳酸氢钠答案：B。基准物质应符合一定条件，如纯度高、性质稳定等。碳酸钠纯度高，性质稳定，可作为基准物质标定盐酸，而氢氧化钠和氢氧化钾易潮解，碳酸氢钠性质不稳定。2.在分光光度法中，吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比，这一规律称为（）A.朗伯定律B.比尔定律C.朗伯比尔定律D.瑞利定律答案：C。朗伯比尔定律表明吸光度A与溶液浓度c和液层厚度b的乘积成正比，即A=εbc，其中ε为摩尔吸光系数。3.用EDTA滴定金属离子M，若要求相对误差小于0.1%，则滴定的酸度条件必须满足（）A.lgcMK′MY≥6B.lgcMKMY≥6C.lgcMK′MY≥8D.lgcMKMY≥8答案：A。在配位滴定中，若要求相对误差小于0.1%，则需满足lgcMK′MY≥6，其中K′MY是条件稳定常数。4.沉淀重量法中，沉淀的溶解度越小，则（）A.沉淀越完全，测定结果越准确B.沉淀越不完全，测定结果越不准确C.沉淀越完全，但测定结果不一定准确D.沉淀越不完全，但测定结果不一定不准确答案：C。沉淀的溶解度越小，沉淀越完全，但还需考虑沉淀的纯度等因素，所以测定结果不一定准确。5.下列哪种方法可以减小分析测定中的偶然误差（）A.进行对照试验B.进行空白试验C.增加平行测定次数D.校准仪器答案：C。增加平行测定次数可以使偶然误差相互抵消，从而减小偶然误差。对照试验用于检验系统误差，空白试验消除试剂等带来的误差，校准仪器消除仪器误差。6.用氧化还原滴定法测定铁含量时，常用的指示剂是（）A.酚酞B.甲基橙C.二苯胺磺酸钠D.铬黑T答案：C。二苯胺磺酸钠是氧化还原滴定中常用的指示剂。酚酞和甲基橙是酸碱滴定的指示剂，铬黑T是配位滴定中测定金属离子的指示剂。7.电位分析法中，参比电极的电位应（）A.随溶液中离子浓度的变化而变化B.保持恒定C.与温度无关D.与溶液的pH值有关答案：B。参比电极的作用是提供一个恒定的电位，作为测量电极电位的基准，其电位不随溶液中离子浓度等因素的变化而变化。8.在气相色谱分析中，用于定性分析的参数是（）A.保留时间B.峰面积C.峰高D.半峰宽答案：A。不同物质在色谱柱中的保留时间不同，可根据保留时间对物质进行定性分析。峰面积和峰高用于定量分析，半峰宽可用于衡量色谱峰的宽窄。9.用酸碱滴定法测定某混合碱，先以酚酞为指示剂，消耗盐酸体积为V1，再以甲基橙为指示剂，消耗盐酸体积为V2。若V1>V2，则混合碱的组成是（）A.NaOH+Na2CO3B.Na2CO3+NaHCO3C.NaOHD.Na2CO3答案：A。以酚酞为指示剂时，NaOH被完全中和，Na2CO3被中和为NaHCO3；以甲基橙为指示剂时，NaHCO3被中和为CO2和H2O。若V1>V2，说明混合碱中有NaOH和Na2CO3。10.下列关于原子吸收光谱法的说法，错误的是（）A.它是基于原子对特定波长光的吸收特性进行分析的方法B.可用于测定多种元素C.灵敏度高，选择性好D.主要用于测定有机化合物答案：D。原子吸收光谱法主要用于测定金属元素和部分非金属元素，而不是有机化合物。它基于原子对特定波长光的吸收特性，具有灵敏度高、选择性好等优点。二、填空题（每题2分，共20分）1.定量分析过程通常包括采样、______、测定和计算分析结果四个步骤。答案：试样的预处理。采样后需要对试样进行预处理，如溶解、分离等，以便后续的测定。2.酸碱滴定中，选择指示剂的原则是指示剂的变色范围应______滴定突跃范围。答案：部分或全部落在。只有指示剂的变色范围部分或全部落在滴定突跃范围内，才能准确指示滴定终点。3.配位滴定中，为了使滴定突跃明显，一般要求lgK′MY≥______。答案：8。当lgK′MY≥8时，配位滴定的突跃较为明显，有利于准确确定滴定终点。4.沉淀滴定法中，莫尔法是以______为指示剂，在中性或弱碱性溶液中，用硝酸银标准溶液直接滴定氯离子。答案：铬酸钾。莫尔法中，铬酸钾与银离子反应生成砖红色沉淀，指示滴定终点。5.分光光度法中，透光率T与吸光度A之间的关系为______。答案：A=lgT。这是分光光度法中吸光度和透光率的基本关系式。6.氧化还原滴定中，常用的预处理剂有______、过硫酸铵等。答案：高锰酸钾。高锰酸钾具有强氧化性，可作为氧化还原滴定中的预处理剂，将低价态的物质氧化为高价态。7.电位分析法中，常用的指示电极有______电极等。答案：玻璃。玻璃电极是电位分析法中常用的指示电极，如pH玻璃电极用于测量溶液的pH值。8.在气相色谱分析中，固定相可分为______固定相和液体固定相。答案：固体。气相色谱的固定相分为固体固定相和液体固定相，不同的固定相对不同物质有不同的分离效果。9.重量分析中，沉淀的形成过程包括______和沉淀颗粒的成长两个阶段。答案：晶核的形成。沉淀首先形成晶核，然后晶核不断长大形成沉淀颗粒。10.原子吸收光谱仪主要由光源、______、单色器、检测器和信号显示系统等部分组成。答案：原子化器。原子化器的作用是将试样中的待测元素转化为基态原子，以便对特定波长的光进行吸收。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述系统误差和偶然误差的特点及消除方法。答：系统误差的特点：重复性：在相同条件下，重复测定时会重复出现。单向性：误差的大小和方向固定，要么总是偏高，要么总是偏低。可测性：其产生的原因是可知的，可以通过一定的方法进行测定和校正。消除方法：进行对照试验：用已知准确含量的标准试样与被测试样一起进行测定，通过比较结果来消除系统误差。进行空白试验：在不加试样的情况下，按照与分析试样相同的操作步骤和条件进行测定，所得结果为空白值，从试样测定结果中扣除空白值可消除试剂、蒸馏水等带来的误差。校准仪器：对使用的仪器进行校准，如天平、滴定管等，以消除仪器误差。偶然误差的特点：随机性：误差的大小和方向是随机的，不可预测。不可避免性：在测量过程中总是存在，无法完全消除。服从统计规律：大量的偶然误差服从正态分布，即小误差出现的概率大，大误差出现的概率小。消除方法：增加平行测定次数，根据统计学原理，多次测量的平均值更接近真实值，偶然误差可以相互抵消。2.简述酸碱滴定中选择指示剂的原则和方法。答：选择指示剂的原则：指示剂的变色范围应部分或全部落在滴定突跃范围内，这样才能在滴定到达化学计量点附近时，指示剂发生明显的颜色变化，准确指示滴定终点。指示剂的变色要明显、灵敏，易于观察。选择方法：对于强酸强碱滴定：滴定突跃范围较大，可选择酚酞（变色范围8.210.0）、甲基橙（变色范围3.14.4）等指示剂。若用强碱滴定强酸，可选用酚酞；若用强酸滴定强碱，可选用甲基橙。对于弱酸弱碱滴定：要考虑弱酸弱碱的解离常数和滴定突跃范围。如用强碱滴定弱酸，化学计量点时溶液呈碱性，应选择在碱性范围内变色的指示剂，如酚酞；用强酸滴定弱碱，化学计量点时溶液呈酸性，应选择在酸性范围内变色的指示剂，如甲基橙。3.简述配位滴定中提高选择性的方法。答：提高配位滴定选择性的方法主要有以下几种：控制溶液的酸度：不同金属离子与EDTA形成配合物的稳定常数不同，其适宜的滴定酸度也不同。通过控制溶液的酸度，可以使某些金属离子能被准确滴定，而其他金属离子不干扰。例如，在测定Zn2+时，可控制溶液的pH为56，此时Fe3+、Al3+等不与EDTA反应，不干扰Zn2+的测定。利用掩蔽和解蔽方法：掩蔽法：加入掩蔽剂，使干扰离子与掩蔽剂形成稳定的配合物，从而降低干扰离子的浓度，消除其对测定的干扰。如在测定Ca2+、Mg2+时，Fe3+、Al3+会干扰测定，可加入三乙醇胺作为掩蔽剂，将Fe3+、Al3+掩蔽起来。解蔽法：先将干扰离子掩蔽，滴定完被测离子后，再加入解蔽剂，使被掩蔽的离子释放出来，然后进行滴定。分离干扰离子：当上述方法无法消除干扰时，可采用沉淀分离、萃取分离等方法将干扰离子分离出去，然后再进行测定。四、计算题（每题15分，共30分）1.称取含Na2CO3和NaHCO3的混合试样0.6850g，溶于适量水中。以酚酞为指示剂，用0.2000mol/L的盐酸标准溶液滴定至终点，消耗盐酸体积为23.00mL；再以甲基橙为指示剂，继续用盐酸标准溶液滴定至终点，又消耗盐酸体积为26.80mL。计算试样中Na2CO3和NaHCO3的质量分数。解：（1）以酚酞为指示剂时，发生的反应为：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl消耗盐酸的物质的量n1=cV1=0.2000mol/L×0.02300L=0.004600mol则Na2CO3的物质的量n(Na2CO3)=n1=0.004600molNa2CO3的质量m(Na2CO3)=n(Na2CO3)×M(Na2CO3)=0.004600mol×106.0g/mol=0.4876gNa2CO3的质量分数w(Na2CO3)=m(Na2CO3)/m试样×100%=0.4876g/0.6850g×100%=71.18%（2）以甲基橙为指示剂时，除了将第一步生成的NaHCO3继续中和外，还中和了原试样中的NaHCO3。第一步生成的NaHCO3消耗盐酸的物质的量等于第一步消耗盐酸的物质的量，即0.004600mol。第二步消耗盐酸的总物质的量n2=cV2=0.2000mol/L×0.02680L=0.005360mol则原试样中NaHCO3消耗盐酸的物质的量n(NaHCO3)=n2n1=0.005360mol0.004600mol=0.000760mol原试样中NaHCO3的质量m(NaHCO3)=n(NaHCO3)×M(NaHCO3)=0.000760mol×84.0g/mol=0.06384gNaHCO3的质量分数w(NaHCO3)=m(NaHCO3)/m试样×100%=0.06384g/0.6850g×100%=9.32%答：试样中Na2CO3的质量分数为71.18%，NaHCO3的质量分数为9.32%。2.用0.02000mol/L的EDTA标准溶液滴定25.00mL含Zn2+和Mg2+的混合溶液。先在pH=10的氨性缓冲溶液中，用铬黑T作指示剂，滴定至终点，消耗EDTA溶液40.00mL；然后调节溶液pH至56，加入一定量的六亚甲基四胺，再用同浓度的EDTA溶液滴定至终点，又消耗EDTA溶液25.00mL。计算混合溶液中Zn2+和Mg2+的浓度。解：（1）在pH=10的氨性缓冲溶液中，Zn2+和Mg2+都能与EDTA反应，消耗EDTA的总物质的量n总=cV1=0.02000mol/L×0.04000L=0.0008000mol（2）在pH=56时，只有Zn2+能与EDTA反应，消耗EDTA的物质的量n(Zn2+)=cV2=0.02000mol/L×0.02500L=0.0005000mol则Zn2+的浓度c(Zn2+)=n(Zn2+)/