分析化学考试题答案

黑龙江科技学院考试试题第1套课程名称：分析化学课程编号：适用专业(班级)：化工11级1-2班共4页命题人：教研室主任：第1页一、填空题（每空1分，共15分）1.滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的这一点，称为化学计量点。在待测溶液中加入指示剂，当指示剂变色时停止滴定，这一点称为滴定终点。2.沉淀形式是指被测物与沉淀剂反应生成的沉淀物质，称量形式是指沉淀经过烘干或灼烧后能够进行称量的物质。3.判断下图所示滴定曲线类型，并选择一适当的指示剂。（见下图、表）曲线的类型为__强碱滴定弱酸_，宜选用__酚酞_为指示剂。pH指示剂变色范围pH苯胺黄1.3—3.2甲基橙3.1—4.410甲基红4.4—6.29.7酚酞8.0—10.08硝胺11.0—12.37.764250100150200标准溶液加入量%4、4.NH4H2PO4水溶液的质子条件式[NH3]+[OH-]+[HPO42-]+2[PO43-]=[H+]+[H3PO4]。5.某三元酸的电离常数分别是Ka1=1×10-2，Ka2=1×10-6，Ka3=1×10-12。用NaOH标准溶液滴定时有___2____个滴定突跃。滴定至第一计量点时，溶液pH＝_4_，可选用_甲基橙_作指示剂。6.根据有效数字计算规则计算：1.683+37.42×7.33÷21.4－0.056=14.4。7.测得某溶液pH值为2.007,该值具有_3__位有效数字8.对于某金属离子M与EDTA的络合物MY，其lgK'(MY)先随溶液pH增大而增大这是由于_EDTA的酸效应减小，而后又减小；这是由于__金属离子水解效应增大_。9．常见的氧化还原滴定法主要有高锰酸钾法，重铬酸钾法，碘量法。二、选择题（每题10分，共10分）1．下列反应中滴定曲线对称的反应是（A）。A．Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+B．2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+C．I2+2S2O32-=2I-+S4O62-D．MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O2．在滴定分析测定中，属偶然误差的是（D）A．试样未经充分混匀B．滴定时有液滴溅出C．砝码生锈D．滴定管最后一位估读不准确3．下列各项叙述中不是滴定分析对化学反应要求的是（D）。A．反应必须有确定的化学计量关系B．反应必须完全C．反应速度要快D．反应物的摩尔质量要大4．用KMnO4法滴定Fe2+时，Cl-的氧化被加快，这种情况称(C)A．催化反应B．自动催化反应C．诱导效应D．副反应5．只考虑酸度影响，下列叙述正确的是（A）A．酸度越大，酸效应系数越大B．酸度越小，酸效应系数越大C．酸效应系数越大，络合物的稳定性越高D．酸效应系数越大，滴定突跃越大6．下列叙述中，哪个不是重量分析对称量形式的要求（C）。A.称量形式必须有确定的化学组成B.称量形式必须稳定C.称量形式的颗粒要大D.称量形式的摩尔质量要大7．关于准确度与精密度关系的四种表述中正确的是(A)(1)精密度是保证准确度的必要条件(2)高的精密度一定能保证高的准确度(3)精密度差，所测结果不可靠，再衡量准确度没有意义(4)只要准确度高，不必考虑精密度A．1,3B．2,4C．1,4D．2,38．分析纯的下列试剂不可以当基准物质的是（C）A．CaCO3B．硼砂C．FeSO4·7H2OD．邻苯二甲酸氢钾9．用0.1mol/L的HCl溶液滴定同浓度的NH3H2O(Kb＝1.80×10-5)时，适宜的指示剂为（C）。A．甲基橙(pkHIn=3.4)B．溴甲酚兰(pkHIn=4.1)C．甲基红(pkHIn=5.0)D．酚酞(pkHIn=9.1)10．用K2Cr2O7法测Fe2+，加入H3PO4的主要目的是（D）A．同Fe3+形成稳定的无色化合物，减少黄色对终点的干扰B．减小Fe3+/Fe2+的电极电位数值，增大突跃范围C．提高酸度，使滴定趋于完全D．A和B三、简答题（共4题，25分）1．为什么NaOH标准溶液能直接滴定醋酸，而不能直接滴定硼酸?试加以说明。（4分）答：因为醋酸的pKa为4.74，满足cKa≥10-8的准确滴定条件，故可用NaOH标准溶液直接滴定；硼酸的pKa为9.24，不满足cKa≥10-8的准确滴定条件，故不可用NaOH标准溶液直接滴定。2．什么是金属指示剂的封闭和僵化？如何避免？（7分）答：如果指示剂与金属离子形成更稳定的配合物而不能被EDTA置换，则虽加入过量的EDTA也达不到终点，这种现象称为指示剂的封闭。想避免这种现象，可以加入适当的配位剂来掩蔽能封闭指示剂的离子。指示剂与金属离子形成的配合物如果是胶体或沉淀，在滴定时指示剂与EDTA的置换作用将因进行缓慢而使终点拖长，这种现象称为指示剂的僵化。想避免这种现象，可以加入有机溶剂或将溶液加热，以增大有关物质的溶解度及加快反应速率，接近终点时要缓慢滴定，剧烈振摇。3．哪些因素影响氧化还原滴定的突跃范围的大小？如何确定化学计量点时的电极电位？（8分）答：(1)对于反应n2Ox1+n1Red2＝n2Red1+n1Ox2化学计量点前0.1%：2/RedOxRedOx22/RedOx059.03'cclg059.0'22222nn化学计量点后0.1%：1/RedOxRedOx11/RedOx059.03'cclg059.0'11111nn所以凡能影响两条件电极电位的因素（如滴定时的介质）都将影响滴定突跃范围，此外与n1,n2有关，但与滴定剂及被测溶液的浓度无关。(2)对于可逆对称氧化还原反应：212211sp''nnnn,与氧化剂和还原剂的浓度无关；对可逆不对称氧化还原反应n2Ox1+n1Red2＝an2Red1+bn1Ox2111221212211sp]a[Red]b[Oxlg059.0''－－abnnnnnn与氧化剂和还原剂的浓度有关，对有H+参加的氧化还原反应，还与[H+]有关。4．什么是共沉淀和后沉淀？发生的原因是什么？对重量分析有什么不良影响？（6分）答：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，这种现象为共沉淀，其产生的原因是表面吸附、形成混晶、吸留和包藏等。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性物质，这种情况大多数发生在特定组分形成稳定的过饱和溶液中。无论是共沉淀还是后沉淀，它们都会在沉淀中引入杂质，对重量分析产生误差。四、计算题（共5题，50分）1．测定试样中P2O5质量分数（%），数据如下：8.44，8.32，8.45，8.52，8.69，8.38．用Q检验法对可疑数据决定取舍，求平均值、平均偏差d、标准偏差s和置信度选90%及99%的平均值的置信范围。（13分）解：将测定值由小到大排列8.32，8.38，8.44，8.45，8.52，8.69．可疑值为xn（1）用Q值检验法Q计算=11xxxxnnn=32.869.852.869.8=0.46查表2-4，n=6时,Q0.90=0.56Q计算＜Q表故8.69%应予保留。两种判断方法所得结论一致。（2）)(6)38.869.852.845.832.844.8x%=8.47%)609.022.005.002.015.003.0(d%=0.09%s=%16)09.0()22.0()05.0()02.0()15.0()03.0(222222=0.13%（3）查表2-2，置信度为90%，n=6时，t=2.015因此μ=（8.47±613.0015.2）=（8.47±0.11）%同理，对于置信度为99%，可得μ=（8.47±613.0032.4）%=（8.47±0.21）%2.某弱酸的pKa=9.21，现有其共轭碱NaA溶液20.00mL浓度为0.1000mol·L-1，当用0.1000mol·L-1HCI溶液滴定时，化学计量点的pH为多少?化学计量点附近的滴定突跃为多少?应选用何种指示剂指示终点?解：计量点时HCl+NaA→NaCl+HAc(HA)=0.05000mol·L-110510050000.021.9aKcc·Ka=0.05000×10-9.21﹥10Kw621.91055.510050000.0HpH=5.26计量点前NaOH剩余0.1﹪时c(A-)=51000.598.1900.201000.002.0c(HA)=050.098.1900.201000.098.197521.91016.61000.5050.010HpH=6.21计量点后，HCl过量0.02mL51000.502.2000.201000.002.0HpH=4.30滴定突跃为6.21-4.30,选甲基红为指示剂。3.称取0.1005g纯CaCO3溶解后，用容量瓶配成100mL溶液。吸取25mL，在pH﹥12时，用钙指示剂指示终点，用EDTA标准溶液滴定，用去24.90mL。试计算：（1）EDTA溶液的浓度；（2）每毫升EDTA溶液相当于多少克ZnO和Fe2O3。（9分）答案：（1）c(EDTA)=330.25000.2510VMmCaCO=30..10000.251090.241.1001005.0=0.01008mol·L-1（2）TZnO/EDTA=c(EDTA)×MZnO×10-3=0.01008×81.04×10-3=0.008204g·mL-1TFe2O3/EDTA=21c(EDTA)×MFe2O3×10-3=21×0.01008×159.7×10-3=0.008048g·mL-14.计算pH=10.0，cNH3=0.1mol.L-1Zn2+/Zn的溶液中电对的条件电极电位（忽略离子强度的影响）。已知锌氨配离子的各级累积稳定常数为：lg1=2.27,lg2=4.61,lg3=7.01,lg4=9.067；NH4+的离解常数为Ka=10-9.25。（13分）答案：Zn2+2e-＝Zn（=0.763V）2lg2059.0'ZnZn223322223ZnNHZnZnNHZnZnCZnZnNH434232311NHNHNH而071.034334101113HKaNHNHNHNHNHHNH又NH3(H)=cNH3/[NH3]则[NH3]=0.1/100.071=100.9337.540.939.0630.937.0120.934.610.932.27NHZn0110101010101010101α32V920.0101lg2059.0763.037.5'5.称取含有NaCl和NaBr的试样0.5776g,用重量法测定,得到二者的银盐沉淀为0.4403g；另取同样质量的试样，用沉淀滴定法滴定，消耗0.1074mol·L－1AgNO325.25mL溶液。求NaCl和NaBr的质量分数。（7分）解：设m(AgCl)为x(g),AgBr的质量为(0.4403－x)g已知：M（AgCl）=143.32,M(AgBr)=187.78,M(NaCl)=58.44,M(NaBr)=102.9x+0.4403－x=0.1074×25.25×10－3M（AgCl）M(AgBr)解之得：x=0.2222（g）m(AgBr)=0.2181(g)W(NaCl)=M(NaCl)=0.2222×M(NaCl)=15.68%M(AgCl)试样0.5776同理：W(NaBr)=20.69%