2013分析化学期中卷答案

第1页共10页淮阴师范学院学院2012级化学工程专业分析化学课程期中试卷2012-2013学年第2学期参考答案一、选择题二、填空题（每空1分，共20分）1、常量组分分析、微量组分分析、痕量组分分析的被测组分的含量范围分别是（1-100%）（0.01-1.0%）（＜0.01%）。2、在定性分析中，第二组阳离子分析的组试剂是（0.3MHCl+H2S）。3、有限次测量的相对标准偏差的计算公式是（1/2nXXsi）。4、有限次总体平均值的置信区间为（）。5、有效数字中的（最后一位数）是估计值。6、t检验和F检验可以检验（系统误差）误差，Q检验和Grubbs可以检验（过失误差）误差。7、基准物应具备的条件是（(1)必须具有足够的纯度；(2)组成与化学式完全相同；(3)稳定；(4)具有较大的摩尔质量。）。8、cMol/L(NH4)2HPO4的MBE（[H3PO4]+[H2PO4-]+[PO43-]=c，[NH4+]+[NH3]=2c）CBE（[H+]+[NH4+]=[H2PO4-]+2[HPO42-]+3[PO43-]）PBE（[H+]+2[H3PO4]+[H2PO4-]=[PO43-]+[OH-]+[NH3]））。9、多元酸HnA和An-的分布分数的计算公式分别是（）（）。10、一元酸当c/Ka≤400，cKa≥20Kw的酸度的计算公式是（241112CKKKHaaa）。两性物质当Ka2c＞20Kw，c＞20Ka1的酸度的计算公式是（21]H[aaKK）。11、共轭体系:HB–B-的缓冲容量的计算公式为（HB–B-=2.3·c·HB·B-），当pH为（pKa）时，最大缓冲容量为（0.575C）。12、酸碱指示剂的变色范围为（pH=pKHIn±1），理论变色点为（pH=pKHIn）。1.13、一元弱酸滴定的林邦误差公式为（），当⊿pH=±0.2，Et≤±0.1%时，满足（cspKa≥10－8）时该一元弱酸可以被准确滴定。对于二元酸分步滴定的判据是（CspKa1≥10－８,CspKa2≥10－８,Ka1/Ka2≥105,分别滴定）。14、EDTA共有（H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-、Y4-）7种型体，其中（Y4-）与金属离子形成配合物。15、对于MLn络合物游离金属离子的分布分数可以由题号12345678910答案DBDBADDDAC题号11121314151617181920答案ABCDBBDBCC题号21222324252627282930答案ccccABcDcD题号31323334353637383940答案CBBCBBCCCB题号41424344454647484950答案ACDADDACCC题号51525354555657585960答案BCCDBA装订线nstxstxf,pxf,p%100/1010EtwasppHpHKKCnHHHYYHHHcYn][][][11][2201第2页共10页（）计算，EDTA中Y4-的分布分数的计算公式（）。16、EDTA滴定中的EDTA的副反应系数及金属离子的副反应系数的定义式分别为（αY=[Y']/[Y]）（αM[M′]/[M]）。EDTA酸效应系数为（Y4-的分布分数）倒数。17、表观稳定常数是络合物在特定条件下的稳定常数，当体系条件一定时可以用（）计算出来。18、金属指示剂的变色范围为（PM=logKMY±1），理论变色点为（lgKMIn）。络合滴定的误差可由（）计算，如果ΔpM=0.2，允许终点误差Et小于0.1%，当满足（cM,spK′MY≥106）时，该金属离子可以被准确滴定。19、只有酸效应的络合滴定的pH范围理论上由（αY（H））和（水解析出氢氧化物沉淀的溶度积）决定。20、Fe3+/Fe2+的条件电位由（Fe3+/Fe2+标准电位）（副反应系数）（活度系数）决定，其计算式为（Fe(III)FeFe(II)FeO/FeFeαγαγ0.059lgEE232/Fe3Fe23），当用KMnO4滴定Fe2+时，化学计量点前-0.1%的电位可以用（Fe3+/Fe2+条件电位）和（Fe3+和Fe2+的分析浓度）计算。21、n2Ox1+n1Red2=n2Red1+n1Ox2达到平衡时(E1=E2)的平衡常数为（）。当ΔE≥（ΔE≥0.4V）V的氧化还原反应能满足滴定分析要求。化学计量点电位的通式是（）。氧化还原滴定曲线的突跃范围为跃范围为（2θ'2n30.059E1θ'1n30.059E）。22、氧化还原指示剂的变色区间为（n059.0EE'redInox），理论变色点为（）。23、根据指示剂使用的不同沉淀滴定法可以分为（摩尔法）（佛尔哈德法）（法扬司法）三种方法。24、MA型条件溶度积由（溶度积）和（副反应系数）决定，其计算式为（Ksp'=KspαMαA），沉淀溶解度可以用条件溶度积计算，计算式为（）。25、朗伯-比尔定律的数学表达式为（A=abc），其中A与T的关系为（A=-lgT），T由（It）和（Io）决定。当T为（36.8%）时或A为（0.434）时，测量误差最小。26、水中含mo的有机物用有机试剂萃取，分配比为D，如果用等体积溶剂V进行n次萃取，则总萃取率为mn（）。26、滴定突跃是指（指在滴定曲线上滴定误差小于±0.1%待测物质的浓度变化范围。）。三、问答题（每题5分，共30分）6、滴定分析对化学反应的要求有哪些？.答：反应完全，按严格的化学计量关系；2分反应速率快2分有合适的指示剂1分13、写出共轭体系缓冲容量的数学表达式、有效缓冲范围及最大缓冲容量的计算方法？2、写出共轭体系缓冲容量的数学表达式、有效缓冲范围及最大缓冲容量的计算方法？答：共轭体系:HB–B-HB–B-=2.3·cHB·HB·B-2分pH=pKa处，b呈现极大值bmax=0.575CC=CHB+CA-2分pH=pKa±1时，为缓冲溶液的有效缓冲范围。1分3、不经具体计算，如何通过络合物MLn的各βi值和络合剂的浓度[L]来估计溶液中络合物的主要存在型体？.答：各型体分布分数为：nnMc]L[]L[]L[11M][221M0]L[]L[]L[]L[1]L[][ML12211M1onnLMc…nnonnnnnc][L]L[]L[]L[1]L[]MLn[221M3分再由[MLi]=δicM得，溶液中络合物的主要存在型体由δi决定。故只要哪个ii]L[越大，就以配位数为i的型体存在。2分nn221MM0]L[]L[]L[11c]M[YMMYMYlglgKlgKlg%100Kc1010EMYsp,MMpMpt21O22O11spnnEnEnEKlg)cc()cclg(059.0)EE(n12nnRed2Ox2Ox1Red1'O2'O1nonDVVVmm水水水第3页共10页4、化学计量点在滴定曲线上的位置与氧化剂和还原剂的电子转移数有什么关系？.答：当氧化剂和还原剂两个半电池反应中，转移的电子数相等，即n1=n2时，则化学计量点的位置恰好在滴定突跃的中点。2.5分如果n1≠n2，则化学计量点的位置偏向电子转移数较多（即n值较大）的电对一方；n1和n2相差越大，化学计量点偏向越多。2.5分3分5、沉淀滴定法根据指示剂分为哪三种方法，并指出各种方法选用的指示剂和酸度条件。10、写出莫尔法、佛尔哈德法和法扬斯法测定Cl-的主要反应，并指出各种方法选用的指示剂和酸度条件。.答：（1）莫尔法主要反应：Cl-+Ag+=AgCl↓指示剂：铬酸钾酸度条件：pH=6.5∽10.5(2)佛尔哈德法主要反应：Cl-+Ag+（过量）=AgCl↓Ag+（剩余）+SCN-=AgSCN↓指示剂：铁铵矾。酸度条件：0.1∽1mol·L-1（3）法扬斯法主要反应：Cl-+Ag+=AgCl↓指示剂：荧光黄酸度条件：pH=7∽10.5.答：吸收光谱曲线及最大吸收波长可以作定性分析，最大吸收波长处测量吸光度的灵敏度最高，一般用于定量分析。2分吸收光谱曲线的绘法：在选定的测定条件下，配制适当浓度的有色溶液和参比溶液，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，即可得。1分标准曲线即工作曲线可以用于样品的定量分析。1分标准曲线的绘法：首先在一定条件下配置一系列具有不同浓度吸光物质的标准溶液（称标准系列），然后在确定的波长和光程等条件下，分别测量系列溶液的吸光度，绘制吸光度-浓度曲线，即为标准曲线。1分15、简述朗伯-比尔定律成立的前提条件及物理意义，写出其数学表达式。答：确定前提为：①入射光为平行单色光且垂直照射；②吸光物质为均匀非散射体系；③吸光质点之间无相互作用；④辐射与物质之间的作用仅限于光吸收过程，无荧光和光化学现象发生。2分其物理意义如下：当一束单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b成正比。2分A=abc2分14、铬蓝黑R（EBR）指示剂的H2In2-是红色，HIn2-是蓝色，In3-是橙色。它的pKa2=7.3，pKa3=13.5。它与金属离子形成的络合物MIn是红色。试问指示剂在不同的pH的范围各呈什么颜色？变化点的pH是多少？它在什么pH范围内能用作金属离子指示剂？答：由题35.13p23.7p2InHInInH32aaKK（红色）（蓝色）（橙色）1分①pH6.3时呈红色，pH=8.3~12.5时呈蓝色，pH14.5时呈橙色；2分②第一变色点的pH=7.3；第二变色点的pH=13.5。1分③铬蓝黑R与金属离子形成红色的络合物，适宜的酸度范围在pH=9~12之间。1分9、写出氧化还原滴定突跃及化学计量点电位的计算公式。1、.对于对称电对O1+R1=R1+O2写出氧化还原反应的化学计量点及滴定突跃的计算公答：化学计量点电位的通式2分因此氧化还原滴定曲线的突跃范围为2θ'2n30.059E1θ'1n30.059E3分8、何为络合滴定分析中的指示剂封闭与指示剂僵化？答：指示剂封闭——指示剂与金属离子生成了稳定的配合物而不能被滴定剂置换；2.5分指示剂僵化——如果指示剂与金属离子生成的配合物不溶于水、生成胶体或沉淀，在滴定时，指示剂与EDTA的置换作用进行的缓慢而使终点拖后变长。2.5分7、为什么一般都用强酸（碱）溶液作酸（碱）标准溶液？为什么酸（碱）标准溶液的浓度不宜太浓或太稀？装订21O22O11spnnEnEnE第4页共10页答：当酸（碱）标准溶液的浓度太浓时，滴定终点时过量（或少量）的体积一定时，过量（或少量）酸（碱）的物质的量较大，因而误差较大；2.5分若太稀，终点时指示剂变色不明显，故过量的体积也会较大，致使误差较大。故酸（碱）标准溶液的浓度均不宜太浓或太稀。2.5分11、吸光光度法测定对显色反应有何要求？从哪些方面来考虑显色反应的条件？答：要求：选择性要好；灵敏度要高；对比度要大；有色化合物要稳定、组成要恒定；显色反应的条件要易于控制。3分考虑显色反应的条件为：显色剂的用量；溶液的酸度；时间和温度；有机溶剂和表面活性剂；共存离子的干扰及消除。3分19、分析试样预处理原则？答：采样前必须进行现场勘查并收集有关资料；1分采样必须具有代表性；2分根据样品性质和分析测定的要求确定采样率；1分为了防止组分形态价态或含量变化，需用合理的方式保存试样。1分12、何为突跃范围？有何意义？答：指在滴定曲线上滴定误差小于±0.1%待测物质的浓度变化范围。意义：是选择指示剂的理论依据，在滴定突跃范围内变色的指示剂可以将滴定误差控制在±0.1%以内。19、分析试样预处理原则？答：试样分解完全；不损失待测组分；不引入待测组分与干扰物质；20、加入一种试剂将下列各组氢氧化物中的前一个溶解，使两者分离：（1）Co(OH)2-Al(OH