《分析化学》思考题及答案doc.docx

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《分析化学》思考题及答案doc

第1章绪论

【思考题】

1、简述分析化学的任务？

2、分析化学怎么分类？

【参考答案】

1、答：

（1）确定物质的化学组成——定性分析

（2）测量各组成的含量定量分析

（3）表征物质的化学结构、形态、能态——结构分析、形态分析、能态分析

（4）表征组成、含量、结构、形态、能态的动力学特征——动态分析

2、答：

（1）根据分析的目的和任务分类：

定性分析、定量分析、结构分析；

（2）根据分析对象分类：

无机分析、有机分析；

（3）根据分析时依据物质性质分类：

化学分析、仪器分析；

（4）根据分析所需试样：

常量分析、半微量分析、微量分析、超微量分析

（5）例行分析和仲裁分析

第2章常见离子的定性分析

【思考题】

1、为什么说要获得正确的分析结果，首先应该创造有利于反应产物生成的反应条件？

反应条件主要有哪些？

2、什么叫选择性反应和专属反应？

他们在实际应用中有何重要意义？

在鉴定离了时，怎样避免共存离了的干扰？

3、什么叫空白试验和对照试验？

它们在分析试验中有何重要意义？

4、分别用一种试剂，将下列每一组物质中的两种化合物分开：

（1）PbSO4和BaSC>4

（2）Al（OH）3和Zn（OH）2（3）Bi（OH）3和Cd（OH）2

（4）PbS和ZnS（5）CuS和HgS（6）BaCrO4和SrCrO4

5、试用6种溶剂，将下六种固体从混合溶液中逐一溶解，每种溶剂只溶解一种物质，并说

明溶解次序。

BaCO4,AgCl、KNO3、SnS2、CuS、PbSO4

6、在系统分析中，鉴定NH4\Fe2\Fe3+时，为什么要取原试液直接鉴定？

鉴定CC^-时为什么要在制备阴高了试液前进行？

【参考答案】

1、答：

因为鉴定反应只有在一定条件下才能进行，才能表现出明显的外部特征，否则，反应不能发生，得不到预期的效果。

反应条件主要有：

溶液的酸度、反应离了的浓度、溶液的温度、催化剂和溶剂的影响。

2、答：

一种试剂只与为数不多的试剂反应,这种反应称为选择性反应；如果一种试剂只与一种高子起反应，则该反应的选择性最高，称为该离子的专属反应。

在定性分析中，专属反应是鉴定待测离了的依据。

在鉴定离了时，避免共存离了的干扰可采取以下措施：

（1）、控制溶液合适的酸度；

（2）加入掩蔽剂掩蔽干扰离了；（3）分离干扰离了

3、答：

空白试验是指用蒸偶水代替试液，用相同的方法进行试验；它可用于检查试剂或蒸馅水中是否含有被鉴定的离了而引起的“过检”。

对照试验是指用己知溶液代替试液，用相同的方法进行试验，它可用于检杏试剂是否失效或反应条件是否控制得当而引起的

“漏检

4、答：

（1）PbSO4和BaSC>4NH4Ac分离，PbSO4溶解，BaSO4不溶解;

（2）AI（OH）3和Zn（OH）2用NH3H2O分离，Zn（OH）2溶解,Al（OH）3不溶解；

（3）Bi（OH）3和Cd（OH）2用NH3H2O分离，Cd（OH）2溶解，Bi（OH）3不溶解；

（4）PbS和ZnS用稀盐酸分离，ZnS溶解，PbS不溶；

（5）CuS和HgS用Na?

S分离，HgS溶解，CuS不溶解；

（6）BaCrO4和SrCrO4用HAc分离，SrCrO4溶解，BaCrO4不溶解。

5、答：

（1）水，溶解KNO3；

（2）Na2S溶解SnS?

；（3）0.1-0.3mol/L的盐酸，溶解BaCO4；

（4）6mol/L的盐酸溶解CuS；（5）NH3H2O溶解AgCI（6）NH4Ac溶解PbSO4

6、答：

（1）在分离III、IV组时，要在NH3-NH4C1介质下进行，要引入NH4+;在鉴定III时，要用6M的HNO3溶解沉淀，HNO3会氧化FC?

。

H?

S系统的S」会还原Fc’*,故这些离了需要取原试液直•接鉴定。

（2）由于阴离了试液的制备一般要加入Na2CO3保持碱性，故应在制备阴离了试液前进行鉴定。

第3章分析化学中的误差与数据处理

【思考题】

1、说明误差与偏差、准确度与精密度的区别。

2、分析过程中出现下面的情况，试I门I答它是什么性质的误差，如何改进？

（1）过滤时使用了定性滤纸，最后灰分加大；

（2）滴定管读数时，最后一位估计不准；

（3）试剂中含有少量的被测组分。

3、某人测定一溶液的摩尔浓度（mol•L'1）,获得以下结果：

0.2038,0.2042,0.2052,0.2039。

第三个结果应否弃去？

结果应该如何表示？

测了第五次，结果为0.2041,这时第三个结果可以弃去吗？

【参考答案】

1、答：

误差有两种表示方法：

绝对误差和相对误差。

绝对误差是测量值与其实值之间的差值。

相对误差是指绝对误差相对于其实值的百分率。

偏差表示测晕值与平均值的差值，通常用来衡量所得结果的精密度。

准确度表示测量值与真值的接近程度，因此用误差来衡量。

误差越小，分析结果的准确度越高；反之，误差越大，准确度越低。

精密度表示几次平行测定结果之间的相互接近程度，用偏差来衡量。

偏差越小表示精密度越好。

2、答：

（1）重量分析中，过滤时使用了定性分析滤纸，最后灰分增大，属于系统误差，改

进的办法是改用定景分析滤纸或做空白实验进行校正。

（2）滴定管读数时，最后一位估读不准，属于偶然误差，可以增加平行测量次数。

（3）试剂中含有少量被测组分，引起了系统误差，应做空白实验进行校正。

3、答：

（1）不应该,=0.2043,s=0.0006,n=4；

（2）应该，=0.2040,s=0.0002,n=4；

第4章定量分析概论

【思考题】

1.简述试样的定量分析过程。

2.为了探讨某江河地段底泥中工业污染物的聚集情况，某单位于不同地段采集足够量的原始平均试样，混匀后，取部分试样送交分析部门。

分析人员称取一定量试样，经处理后,用不同方法测定其中有害化学成分的含量。

试问这样做对不对？

为什么？

3.分解无机试样和有机试样的主要区别有那些？

4、镣币中含有少量铜、银。

欲测定其中铜、银的含量，有人将锐币的表面擦洁后，直接用稀hno3溶解部分锲币制备试液。

根据称量锲币在溶解前后的质量之差，确定试祥的质量。

然后用不同的方法测定试液中铜、银的含量。

试问这样做对不对？

为什么？

5、若将H2C2O4-2H2O基准物质不密封，长期置于放有干燥剂的干燥器中，用它标定NaOH

溶液的浓度时，结果是偏高，偏低，还是无影响?

6.为什么说光谱纯试剂不能作为基准物质？

7.什么样的物质可以直接配成标准溶液？

升华法得到的纯碘可以直接配成标准溶液吗？

8.用邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4,M=204.23g・mol‘）和二水合草酸（H2C2O4-2H2O,M=126.07gmor1）都可做基准物质，用于标定NaOH溶液浓度，你认为选择那一种更好？

为什么？

9.用基准Na2CO3标定HC1溶液时，下列情况会对HC1的浓度产生何种影响（偏高,偏低或没有影响）？

a.滴定时速度太快，附在滴定管壁的HC1来不及流下来就读取滴定体积：

b.称取NazCCh时，实际质量为0.1834g,记录时误记为0.1824g；

c.在将HCI标准溶液倒入滴定管之前，没有用HC1溶液荡洗滴定管；

d.锥瓶中的Na2CO3用蒸循水溶解时，多加了50mL蒸儒水；

e.滴定开始之前，忘记调节零点，HCI溶液的液面高于零点；

f.滴定官活塞漏出HC1溶液；

g.称取Na2CO3时，撒在天平盘上；

h.配制HC1溶液时没有混匀。

10.假设用HC1标准溶液滴定不纯的Na2CO3试样，若出现9题中所述的情况，将会对分析结果产生何种影响？

【参考答案】

1.答：

试样的定量分析主要包括

（1）取样，即样品的采集与制备；

（2）试样分解及适当的预处理；（3）在溶液状态下进行测定；（4）计算和评价分析结果等4各主要环节。

2.答：

采集的原始平均试祥混匀后，取部分试样送交分析部门，样品不具代表性。

采集的原始平均试样混匀后，还须研磨、过筛、缩分，才能使送交分析部门试样代表所采集样品的平均化学成分。

3.答：

分解无机试样最常用的方法是溶解法和垮融法；测定有机试样中的无机元素时，则通常采川干式灰化（高温分解和氧瓶燃烧法）和湿式消化法分解试样。

主要区别有：

（1）.分解无机试祥的熔融法和分解有机试样的干式灰化法虽然都是在高温进行的，但其作用不同，且熔融法需要溶剂。

熔融法是借助高温使试样与熔剂峪融以形成能水溶或酸溶的形态；而干式灰化法是借助高温使有机试样燃烧以消除有机物的干扰，燃烧后留下的残潜可用酸提取。

（2）.分解无机试样的溶解法和分解有机试样的湿式消化法虽有相似之处，但所用溶剂和其作用也不同。

湿式消化法采用HNO3或HNO3与H2SO4、HNCh与HCIO4混酸作溶剂，利用HNO3的氧化性破坏有机物以消除其干扰；溶解法使用的溶剂有水、酸、碱或各种混酸，依据试样的性质和待测元素选择适当的溶剂，以使试样成为水溶的形态。

4.答：

不对。

因为镣币表层和内层的铜和银含量不同。

只溶解表层部分镣币制备试液，测其含量，所得结果不能代表整个镣币中的铜和银含量。

5.答：

若将未密封H2C2O4-2H2O基准物质长期置于放有干燥剂的干燥器中，会使其失去结晶水。

用它标定NaOH溶液的浓度时，消耗NaOH溶液的体积偏高。

最终使结果偏低。

6.答：

基准物质必须符合一定的条件：

（1）纯度应足够高（主成分质量分数在99.9%以上）。

（2）化学组.成应与它的化学式完全相符，若含结晶水，如Na2B4O7,H2C2O4-2H2O

其结晶水的含量应与化学式完全相符。

（3）性质应稳定，在配制和贮存中不会发生变化。

如在烘干时不分解，称量时不吸湿，不吸收CO2,也不易被空气氧化。

（4）参与滴定反应时，应按反应式定量进行，无副反应。

（5）应具有较大的摩尔质量，使称量时误差较小。

光谱纯试剂只能说明其光谱杂质较低，并不能说明其他非光谱杂质较低，即主成分的纯度不一定足够高，因此，不能作为基准物质。

7.答：

只有基准物质才可以直接配成标准溶液。

升华法得到的纯碘一般不能直接配成标准溶液，因为纯碘在称量时挥发，称不准，并且对天平有腐蚀，故只能采取标定法配制，一•般是先在台秤上粗称取一-定量纯碘和过量固体KI,置于碾钵中，加少量水碾掰，使R全部溶解，稀释后，转入棕色试剂瓶中使暗处保存，用时用标定好的Na2SO3标准溶液标定出准确浓度。

8.答：

用邻苯二甲酸氢钾更好，因为邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量大于二水合草酸，称量误差较小。

9.答：

a由于Vhci偏高，Chci偏低；b由于〃队cn偏低，chci偏低；

c.由于Vhci偏假，chci偏低；d.无影响；e.因为Vhci偏低，chci偏苛；

f.因为Vhci偏高，c低|偏低；g.由于Na2CO3易吸湿，应用减量法称量。

称取Na2CO3时，撒在天平盘上，Na2CO3会吸湿，使心「°偏低，最终导致chci偏低；h.溶液没有混匀时，很可能的情况是上层较稀，因此ch以偏低的可能性较大。

10.答：

a.由于Vi©偏高，w归皿偏高；b.由于ms偏低，w期叫偏高；

C.由于VhcI偏尚9WNa,co3偏切；d.无影响；C.因为\，HC1偏低，wNa2CO^偏低；

f.因为Vhci偏高，wNa,g偏高；g.由于试样易吸湿，应用减量法称量。

称取Na2CO3

Z3

试样时，撒在天平盘上，Na2CO3试祥会吸湿，使ms偏低，最终导致w期弦偏高；

h.或偏高，或偏低；不能确定。

溶液没有混匀时，很可能的情况是上层较稀。

若标定时用上层溶液，测定时用下层；测定时VHQ偏低，最终导致心“必3偏低。

第5章酸碱滴定法

【思考题】

1、在硫酸溶液中，离子活度系数的大小次序为：

rH+>rHS0->rso2-试加以说明。

2、于草酸溶液中加入大量强电解质，草酸的浓度常数K"和K%2之间的差别是增大还是减少？

对其h活度常数K°al和K°a2的影响又是怎样？

3、写出下列酸碱组分的物料平衡，电荷平衡和质子条件：

（DC（mol-f1）NH4HCO3

（2）C（mol^）NH4F

（3）C（mol^）NaNH4HPO4

（4）C（mol^）NaNH4HPO4

（5）G（m况尸）%+C2（mol-L1）NaOH

（6）C^mobL）HAc+C2（mol-L-1）H.BO3

（7）•顶）H3PQ+C2{molUx）HCOOH

（8）C,（mol-r1）NaH2POA+C2（mol-L'1）HCl

（9）C（mol心）（NH4HCO3

（10）CQnol•L-1）HAC+C2（mol-L-1）NaAC

4、在下列各组酸碱物质中，哪些属于共辘酸碱对？

（1）H.PO.—Na.HPO,

（2）H2SO4—SO~-

（3）H2CO3—CO；-

（4）NH；CH（OOH-NH、CH（OCT

（5）H2Ac+—Ac~

（6）（CH2）6N4H+-（CH2）6N4

5、判断下列情况对测定结果的影响

（1）标定NaOH溶液时，若邻苯二甲酸氢钾中混有邻苯二甲酸。

（2）用吸收了二氧化碳的NaOH溶液滴定H3PO4至第一化学计量点；若滴定至第二化学计量点时，情况又怎样？

（3）已知某NaOH溶液吸收了CO2,有0.4%的NaOH转变成NazCC^，用此NaOH溶液测定HAc的含量时，会对结果产生多大的影响？

6、与大气平衡的纯水的pH值，等于、大于或小于7.0?

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HC1溶液，然后用NaOH标准溶液返滴定过量的HClo上述操作是否正确？

试述其理由。

8、用HC1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pH<4.0时，主要组分是什么？

9、增加电解质的浓度，会使酸碱指示剂Hh「（H"TfT+m））的理论变色点的pH变

大或是变小？

10、下列溶液以NaOH溶液或HCI溶液滴定时，在滴定曲线上出现几个突跃

1）H2SO4+H3PO4K2SO4的Kai>l（）3Ka2=1.0xW2H3PO4Ka]=7.6xl（y3

Ka2=6.3xw8Ka3=4.4xl（y】3

2）HCl+H3BO3（Ka=5.8xl010）

3）HF+HAC（Khf=6.6xICT4Khac=1.8x10'5）

4）NaOH+Na3PO4（Kbl,=lO'L64K^^IO*680■'=IO*11'88）

5）Na2CO3+Na2HPO4（Na2CO3KbI,=10'3'75Kb25=10'762）

6）Na2HPO44-NaH2PO411、有一碱液，可能为NaOH、Na2CO3n!

今用HC1溶液滴定，以酚猷为指示剂时，消耗HCI体积为V”继续加入甲基橙指示剂，再用HC1溶液滴定，又消耗HC1体积为V2。

在下列情况时，溶液各由哪些物质组成。

a.Vj>V2>0b.V2>V,>0c.V]=V2d.V】=0V2>0

e.V|>0V2=0

12、设计测定下列混含物中各组分含量的方法，并简述其理由。

a.HCI+H3BO3b.H2SO4+H3PO4c.HCI+NH4CI

d.Na3PO4+Na2HPO4e.Na3PO44-NaOHf.NaHSO4+NaH2PO4

【参考答案】

1.答：

离了强度对活度系数的影响是与离了的电荷和离了的体积有关，电荷越高，影响越大,体积越大，影响越大，而受电荷的影响程度大于体积的影响程度，而上述三种离了的体积大小为H+

+—2—

，H>’HSO4>rSO40

2.答:

1

rr

〃♦hso4

[H+][HC2O；]=k.

[H2C2O4]一，

Kc二[矿]["一]"。

"

%[化2。

「]%由S

当加入大量强电解质，溶液的离了强度增大时，离了的活度系数均减小离了的价奋越高，减小的程度越大，所以这时K%|和K%2均增大。

由于rHC2O4

a2增加幅度小，所以K命和K%2之间的差别是增大了，由于浓度常数只与温度有关而与离了强度无关，所以K°al和K°a2不受影响。

3.

（1）MBE[NH3]+[NH4+]=C

CBE:

[NH4+]+[H+]=[OH]+[HCO3]+2[CO32]]

[H2CO3]+[HCO3']+[CO32']=C

PBE:

[H+]=[OH-]+[NH3]+[CO32>[H2CO3]

⑵祁』网「〕+[也3】=C

l[HF]+[F]=C

CBE:

[NH：

]+[H+]=[OH・]+[F・]

PBE:

[H+]=[OH]+[NH3]-[HF]

[Na+]=C

J[NH3]+[NH；]=C

[H3PO4]+[H2PO；]+[PO；]+[HPO；]=C

CBE:

[M/+]+[AW：

]+[H+]=[OH-]+[”2P。

；]+2[HPO；']+3[PO^~]

PBE:

[H^]=[OH~]+[NH.]+[PO^]-[H2PO；]-2[H,PO4]

[[H3PO4]+WPO；]+[HP。

；]+[P。

；]=c

CBE:

[NH：

]+[H*]=[OH-]+[心P。

；]+2[HPO；]+3[PO^]

PBE:

[H+]=[OH~]+[NH.]+[HPO；]+2[F。

；-]-[f/5PO4]

⑸翊即阻田网]=G

l"]=G

CBE:

[Na+]+[NH；]+[H+]=[OH~]

PBE:

[H+]=[OH-]-[NH；]-C2

⑹奶&[["']+[侦]=G

\[H3BO^[H2BO~]=C2

CBE:

[H+]=[OH~]+[Ac~]+[H2BO；]

PBE:

[H+]=[OH-]+[Ac-]^[H-1BO-]

（7）依&J[H3PQ]+[H2PO；]+[hpo：

—]+[po；-]=g

*\[HCOOH]+[HCOO-]=C2

CBE:

[H^=[OH~]+[HCOO~]+血P。

；]+2[HP。

；]+3[P。

；]

PBE:

[/T]=[OH-]+[仇P。

；]+2[HPO?

]+3[尸。

：

-]+[HCOO~]

[H5PO4]+[H2PO；]+[HPOl~]+[PO^]=C.

（8）MBE:

\[Cl~]=C2

["=G

CBE:

[H+]+[Na+]=[OH']^[Cr]+[H2PO；]+2[HPOl~]+3[PO^]

PBE:

[H+]=[OH-]+[HPO^]+2[P0：

「]~[H3PO4]+C2

（9）

MBE:

[*3]+[NH：

]=2C

[H2CO.]+[HCO；]+[CO；']=C

CBE:

[NH^]+[H"]=[OH~]+[HCO；]+2[CO^]

PBE:

[H+]=[OH~]+[NH3]-[HCO；]-2[H2CO3]

（10）mbeJ[h"+[Ac-]=G+C2

\[^]=C2

CBE:

[H+]+[Na+]=[OH~]+[Ac~]

PBE:

[H+]=[OH~]+[Ac~]-C2

4.

（1）不是

（2）不是（3）不是（4）不是（5）不是（6）是

5

（1）答：

偏低。

因其将使NaOH溶液的体积消耗增大。

_也邻1000

IlNaOH_~T~f一人7}J

X邻VnqOH

（2）答：

第一化学计量点时无影响

（CO2+2NaOH=CO32+2Na++H2O

CO32+2H3PO4=CO2+H2O+2H2PO4'

NaOH4-H3PO4=NaH2PO4+H2O）

第二化学计量点时，结果偏高

（CO2+2NaOH=CO32+2Na吨。

2CO32■+H3PO4=2HCO3+HPO42'

H2PO4'+OH=HPO42'+H2O）

相当于使NaOH浓度变稀，消耗体积增大。

（3）答：

偏高。

（CV）^（100%-0.4%x|）6.答：

小于7.0,因为与大气平衡的水中溶有酸性氧化物CCh，使pH降低。

7.答:

上述操作不正确。

因为NaOH返滴定过量的HC1时,NaAc的中和产物HAc也能与

NaOH作用。

（CKAc=C10-926<10'8）

8.答：

pH=10.50时有CO3气HCO3\主要组分为CO3

pH=6.00时有HCO3'和H2CO3,主要组分HCO3-

pH<4.0时主要组分H2CO3

理论变色点时=

・•・pH=pK?

+国工=pK?

_如5必山+0.5xl2V7（lgx=-O.5xzV7）YHin

=g_0.5V7（4_l）

=pK?

_\.5山

理论变色点的pH值变小。

10.

（1）2个突跃

（2）1个突跃（3）1个突跃（4）2个突跃

（5）1个突跃（6）1个突跃

11.aNaOH+Na2CO3;bNa2CO3+NaHCO3；cNa2CO3;

dNaHCO3;eNaOH

12.a答：

因为的H3BO3的KaCvlO-七所以可以甲基红为指示剂,用NaOH标液滴定HC1。

终点后向溶液中加入甘露醇。

由于甘露醇可与H3BO3作用生成Ka值为1（）6左右的较强酸，所以可用酚酿为指示剂用NaOH标液准确滴定，间接测得H3BO3的含量。

b.答：

以酚酿为指示剂，用NaOH标液滴定，使H2SO4一N&2SO4,H3PO4一HPCU，由于H3PO4的匕3很小，所以不能直接用NaOH滴定，但可加入CaCl2使HPCV—Ca3（PC）4）2l，而释放出H',用NaOH继续滴定至酚酿变红，由后一次滴定消耗NaOH的体积计算出H3PO4的含量。

从第一次滴定测出的含量中减去H3PO4的量，即得H2SO4的含量。

c.答：

以甲基红为指示剂，用NaOH标液滴定，测出HC1的含量后，再加入中性甲醛，使

NH4+转化为酸性较强的（CH2）6N4H（KkIO-6）。

然后,以酚酿为指示剂，用NaOH标液滴定测nh4ci的含量。

d.答：

以酚酿为指示剂，用HC1标液滴至酚酿褪色，测Na3PO4的含量，再加入甲基橙为指示剂，用HCI标液滴至甲基橙显橙色测得Na3PO4HNa2HPO4的含量，从其中减去Na3PO4的量，即可得Na2HPO4的含量。

e.答：

以酚敝为指示剂，用HCI标液滴定至酚敝褪色这时H3PO4一HPO/,NaOH->NaCl

可计算出二者含景，再加入指示剂甲基橙，用HC1标液滴定至甲基橙显橙色，这时

HPO42->H2PO4-，据此可计算出Na3PO4的含量，从含量中减去Na3PO4的量即可得NaOH的