分化11.docx

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分化11

（一）

一.填空（每空1分。

共35分）

1．写出下列各体系的质子条件式：

（1）c1（mol/L）NH4 H2PO4：

[H+]+[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+[HPO42-]+2[PO43-]

（2）c1（mol/L）NaAc+c2（mol/L）H3BO3[H+]+[HAc]=[H2BO3-]+[OH-]

2.符合朗伯-比尔定律的有色溶液，当有色物质的浓度增大时，其最大吸收波长不变，透射比减小。

3.检验两组结果是否存在显著性差异采用t检验法，检验两组数据的精密度是否存在显著性差异采用F检验法。

4．二元弱酸H2B，已知pH＝1.92时，δH2B ＝δHB-；pH＝6.22时δHB-＝δB2-,则H2B的pKa1＝1.92，pKa2＝6.22。

5.已知jF（Fe3+/Fe2+）=0.68V，jF（Ce4+/Ce3+）=1.44V，则在1mol/LH2SO4溶液中用0.1000mol/LCe4+滴定0.1000mol/LFe2+，当滴定分数为0.5时的电位为0.6，化学计量点电位为1.06，电位突跃范围是 0.86—1.26。

6.以二甲酚橙（XO）为指示剂在六亚甲基四胺缓冲溶液中用Zn2+滴定EDTA，终点时溶液颜色由_黄_变为_红_。

8.某溶液含Fe3+10mg，用等体积的有机溶剂萃取一次后，该溶液中剩余0.1mg，则Fe3+在两相中的分配比=8.99:

1。

9.容量分析法中滴定方式有直接滴定,反滴定，置换滴定和间接滴定。

8.I2与Na2S2O3的反应式为 I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。

10.以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，测量某物质对不同波长光的吸收程度，所获得的曲线称谓吸收光谱曲线；光吸收最大处的波长叫做最大吸收波长，可用符号λmax表示。

11.紫外可见分光光度计主要由光源,单色器,吸收池,检测部分四部分组成.

12.桑德尔灵敏度以符号S表示,等于M/ε；桑德尔灵敏度与溶液浓度无关，与波长无关。

13..在纸色谱分离中，水或H2O是固定相。

14..定量分析过程包括采样与制样，称样、样品分解、分离与测定、结果计算和数据处理。

二、简答题（每小题 4分，共20 分， 答在所留空白处）

1.什么是基准物质?

什么是标准溶液?

答：

能用于直接配制或标定标准溶液的物质；是一种已知准确浓度的的溶液

2.分别简单阐述酸碱滴定指示剂,络合滴定指示剂, 氧化还原滴定指示剂和沉淀滴定指示剂指示滴定终点的原理.

答：

酸碱指示剂变色是随着酸度的变化，指示剂结合或离解出H+，结构发生变化，从而发生颜色改变；络合指示剂与金属离子络合前后颜色不同，游离的试剂为一种颜色，与金属离子形成络合物又一种颜色；氧化还原指示剂变色分为几种情况：

一种是随氧化还原电位变化的试剂，在氧化态和还原态，结构不同，各有不同颜色，如二苯胺磺酸钠，还原态无色，氧化态紫红色；另一种自身指示剂，如高锰酸钾；还有显色指示剂如I2，与淀粉显兰色。

沉淀滴定指示剂，是根据溶度积大小，在化学计量点被测物质沉淀基本完全后，指示剂与被测离子形成有色沉淀或有色络合物指示终点。

还有吸附指示剂，吸附在沉淀表面后发生颜色变化。

3.在进行络合滴定时,为什么要加入缓冲溶液控制滴定体系保持一定的pH?

答：

络合滴定过程中，随着络合物的生成，不断有H+释放出，使体系酸度增大，会降低络合物的条件稳定常数，使滴定突跃减小；也会使指示剂变色范围改变，导致测定误差大。

所以，要加入缓冲溶液控制溶液pH；还用于控制金属离子的水解。

4.吸光光度法中测量条件的选择应注意哪几点

答：

测量波长选具有最大光吸收，干扰最小；吸光度读数在0.2-0.8范围，最好接近0.4343；选择适当参比溶液。

5.分析化学中常用的分离和富集方法有哪些?

（回答不能少于8种方法）

答：

蒸馏，挥发，萃取，沉淀，离子交换，薄层色谱，纸色谱，电泳，毛细管电泳，气浮分离法，超临界流体萃取，反相分配色谱，超临界流体色谱；膜分离；固相微萃取等

三、分析方法设计（共15分，写在答题纸上）

1.设计测定含有中性杂质的Na2CO3与Na3PO4混合物中二组分质量分数的分析方案。

用简单流程表明主要步骤、滴定剂、指示剂、结果计算公式。

（7分）

答：

（Na2CO3 +Na3PO4）【条件：

甲基橙为指示,用标准HCl滴定,消耗V1（mL）】---→ （H2CO3 +NaH2PO4）【条件：

煮沸除尽CO2，百里酚酞为指示剂，用标准NaOH滴定,消耗V2（mL）】----→Na2HPO4 

 w（Na3PO4）=[c（NaOH）V2M（Na3PO4）]/m样×100%

w（Na2CO3）=[（c（HCl）V1-2c（NaOH）V2）M（Na2CO3）]/2 m样×100%

2.某矿样溶液含有Fe3+,Al3+,Ca2+,Mg2+,Mn2+,Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+等离子,其中铁,铝,钙,镁等含量较高,而锰,铬,铜,镍属万分之一级含量。

用学过的知识试设计分离、测定它们的分析方法,（用简单流程方框图表达，并尽可能写出分离方法和测定方法及条件和所用的主要试剂与用途）。

（8分）

答：

：

（1）在铵盐存在下，用氨水调节矿样溶液pH为8-9，高价金属离子Fe3+,Al3+沉淀；Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+氨络合物和Ca2+,Mg2+存在溶液中；Mn2+部分沉淀。

使分离；

（2）过滤，沉淀用浓盐酸酸溶解，定容，取一定体积，用SnCl2还原Fe3+为Fe2+，过量SnCl2用高汞氧化，在1-2mol/L硫酸-磷酸混酸中，用K2Cr2O7标准溶液氧化还原滴定，二苯胺磺酸钠为指示剂。

测定Fe3+。

计算结果；（3）分取含有Fe3+,Al3+的试液一定体积，调到pH5-6，，加入过量EDTA，XO（二甲酚橙）为指示剂，Zn标准溶液返滴测定Al3+。

计算结果；（4）取含有Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+氨络合物和Ca2+,Mg2+溶液一定体积，在pH=10的氨性缓冲溶液中，铬黑T为指示剂，EDTA络合滴定Ca2+,Mg2+。

。

计算结果；（5）再取含有Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+氨络合物和Ca2+,Mg2+溶液一定体积，pH9的氨性缓冲溶液中，丁二肟显色，光度法测定。

同条件作工作曲线。

计算结果

四.计算（共40分，写在答题纸上）

1.称取含KBr和KI的混合试样1.000g,溶解并定容至200mL后,作如下测定

（1）移取50.00mL试液,在近中性条件下,以溴水充分处理,此时I- 量转变为IO3-。

将溴驱尽,加入过量KI溶液,酸化,生成的I2采用淀粉指示剂,以0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定至终点时,消耗30.00mL。

（2）另取50.00mL试液,用H2SO4酸化,加入足量K2Cr2O7溶液处理,将生成的I2和Br2蒸馏并收集在含有过量KI的弱酸性溶液中,待反应完全后,以0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定其中的I2至终点时,消耗15.00mL。

计算混合试样中KI和KBr的质量分数。

[Mr（KI）=166.0,Mr（KBr）=119.0] 

解：

（1）1KI

1IO3-

3I2

6S2O32-（5分）w（KI）={[（1/6）×0.1000×30.00×166.0]/[1.000×（50.00/200.0）]}1000×100%=33.20%

（2）2KI

1I2

2Na2S2O32KBr

1Br2

1I2

2Na2S2O3

n（KBr）=0.1000×15.00-1/6×0.1000×30.00=1.000（mmol）w（KBr）={（1.000×119.0）/[1.000×（50.00/200.0）]}×1000×100%=47.60%

2.在pH=10.00的氨性溶液中，以铬黑T（EBT）为指示剂，用0.020mol·L-1EDTA滴定0.20mol·L-1Ca2+溶液，若事先向Ca2+溶液中加入了0.010mol·L-1Mg2+-EDTA（即为含0.20mol·L-1Ca2+和0.010mol·L-1Mg2+-EDTA的混合溶液），则终点误差为多少？

（已知 pH=10.00时 

，

；

，

，

，

）（10分）

解：

 根据题意：

lgK’CaY=10.7-0.45=10.25, lgK’MgY=8.7-0.45=8.25,（2分lgK’CaIn=5.4-1.6=3.8,  lgK’MgIn=7.0-1.6=5.4,  （2分）pMgep=lgK’MgIn=5.4,    [Mg2+]=10-5.4,   （1分）[Y]=[MgY]/K’MgY[Mg2+]=0.010/（2×108.25×10-5.4）=5×10-5.85; （1分）[Ca2+]ep=[CaY]/K’CaY[Y]=0.020/（2×1010.25×5×10-5.85）=2×10-7.4.Et=（[Y’]-[Ca2+]-[Mg2+]）/cCasp×100%=（5×10-5.85-2×10-7.4-10-5.4）/0.010×100%=0.03%   

3.25ml溶液中含有2.5μgPb2+，用5.0ml二苯硫腙三氯甲烷溶液萃取，萃取率约为100%，然后在波长520nm，1cm比色皿，进行测量，测得透光率为0.445，求摩尔吸光系数和桑德尔灵敏度。

（Ar=207.2）（10分）

解:

根据A=-lgT,求A=-lg0.445=0.352

根据题意2.5μgPb进入5.0ml氯仿中,其浓度为:

（2分）

该萃取法的摩尔吸光系数为

=1.46×105（L·mol-1·cm-1）（3分）

桑德尔灵敏度S=M/ε=207.2/（1.46×105）=0.0014μg•cm-2（5分）

4.某矿石含铜约0.12％，用双环己酮草酰二腙显色光度法测定。

试样溶解后转入100ml容量瓶中，在适宜条件下显色，定容.用1cm比色皿，在波长600nm测定吸光度，要求测量误差最小，应该称取试样多少克？

ε＝1.68×104（L·mol-1·cm-1），ACu=63.5）（10分）

解:

 根据光度测量误差公式可知：

当吸光度A＝0.434时，误差最小，

已知b=1, ε＝1.68×104，根据A=εbc

c=A/εb＝0.434/（1.68×104×1）＝2.58×10-5（mol/L）（5分）

100ml有色溶液中Cu的含量为

m=cVM ＝ 2.58×10-5×100×10-3×63.5＝1.64×10-4（g）

已知某矿含铜约0.12％，则应称取试样质量为：

（1.64×10-4/ms）×100=0.12ms=0.14g（5分）

（二）

一、选择题（共10题 20分）

1.以下说法错误的是-------------------（ A ）

（A）摩尔吸光系数e随浓度增大而增大

（B）吸光度A随浓度增大而增大

（C）透射比T随浓度增大而减小

（D）透射比T随比色皿加厚而减小

2.某一NaOH和Na2CO3混合液,用HCl溶液滴定,以酚酞为指示剂,耗去HClV1（mL）,继以甲基橙为指示剂继续滴定,又耗去HClV2（mL）,则V1与V2的关系是-----------------------（  D ）

（A）V1=V2  （B）V1=2V2（C）2V2=V2 （D）V1>V2 

3.当两电对的电子转移数均为1时，为使反应完全度达到99.9%，两电对的条件电位至少相差----------------（  D ）

（A）0.09V （B）0.18V （C）0.27V  （D）0.36V

4.用NaOH标准溶液测定FeCl3溶液中的游离HCl时,Fe3+将产生沉淀而引起干扰,可消除其干扰的物质是------------（  B ）（A）Na2H2Y   （B）CaY2-   （C）柠檬酸三钠   （D）三乙醇胺

5．符合比尔定律的有色溶液,浓度为c时,透射比为T0,浓度增大一倍时,透射比的对数为------------------（ D ）

（A）T0/2 （B）2T0（C）（lgT0）/2（D）2lgT0

6.配制含锰0.1000mg/mL的KMnO4溶液100.0mL，需取0.018000mol/LKMnO4溶液（在酸性溶液中作氧化剂）的体积为-----（  C ）[Mr（KMnO4）=158.03，Ar（Mn）=54.94]

（A）14.15mL（B）8.09mL （C）10.11mL （D）6.07mL

7.已知在0.5mol/LH2SO4介质中，

¢（Ce4+/Ce3+）=1.44V 

¢（Fe3+/Fe2+）=0.68V。

计算此条件下以0.100mol/LCe4+滴定0.100mol/LFe2+至化学计量点时，反应物及滴定产物的浓度------（  A ）

（A）[Ce4+]=[Fe2+]=1.8×10-8mol/L，[Ce3+]=[Fe3+]≈0.050mol/L

（B）[Ce4+]=[Fe3+]≈0.050mol/L，[Ce3+]=[Fe2+]=2.0×10-8mol/L

（C）[Ce4+]=[Fe2+]=0.047mol/L，[Ce3+]=[Fe3+]=0.003mol/L

（D）[Ce4+]=[Fe3+]=0.047mol/L，[Ce3+]=[Fe2+]=0.003mol/L

8.Fe3+与Sn2+反应的平衡常数对数值（lgK）为-----（ B）（

（Fe3+/Fe2+）=0.77V,

（Sn4+/Sn2+）=0.15V）

（A）（0.77-0.15）/0.059   （B）2×（0.77-0.15）/0.059

（C）3×（0.77-0.15）/0.059  （D）2×（0.15-0.77）/0.059

9.今有三种溶液分别由两组分组成:

（a）0.10mol/LHCl-0.20mol/LNaAc溶液；（b）0.20mol/LHAc-0.10mol/LNaOH溶液；（c）0.10mol/LHAc-0.10mol/LNH4Ac溶液，则三种溶液pH的大小关系是（ D）

[已知pKa（HAc）=4.74,pKa（NH4+）=9.26]

（A）ac （D）a=b=c

10．下列有关置信区间的描述中，正确的有：

（  A ）

a.在一定置信度时，以测量值的平均值为中心的包括真值的范围即为置信区间

b.真值落在某一可靠区间的几率即位置信区间

c.其他条件不变时，给定的置信度越高，平均值的置信区间越宽

d.平均值的数值越大，置信区间越宽

二、填空题（共5题 10分）

1.（Ⅰ）试液中含有SO42-,（Ⅱ）试液中含有Ba2+。

欲用BaSO4重量法测定其含量,已知两种试液中均含有H+、Mg2+、K+、Na+、NO3-杂质。

则（Ⅰ）试液中扩散层优先吸附的离子是NO3- ;（Ⅱ）试液扩散层优先吸附的离子是H+。

2.符合朗伯-比尔定律的有色溶液，当有色物质的浓度增大时，其最大吸收波长不变，透射比减小。

（填增大，减小或不变）

3.BaSO4法测定钡的含量,下述情况使测定结果偏高或偏低,还是无影响?

（1）沉淀中包藏了BaCl2————偏低

（2）灼烧过程中部分BaSO4被还原为BaS——偏低

4.某溶液含Fe3+10mg，用等体积的有机溶剂萃取一次后，该溶液中剩余0.1mg，则Fe3+在两相中的分配比=8.99:

1。

5.0.25mol/L某弱酸HA溶液的pH为3.20,该酸的解离常数是_1.60×

__。

三、计算题（共5题 40分）

1.在1LNH3-NH4Cl的缓冲溶液中,含0.10molZn2+-EDTA络合物,溶液的pH=9.0,[NH3]=0.10mol/L,计算Zn2+的浓度。

已知lgK（ZnY）=16.5;锌氨络离子的lgb1-lgb4分别为2.27,4.61,7.01,9.06;pH=9.0时lgaY（H）=1.3。

解：

=1+10-1.00+2.27+10-2.00+4.61+10-3.00+7.01+10-4.00+9.06=105.1

lgK'（ZnY）=16.5-5.1-1.3=10.1pZn'计=（10.1+1.0）/2=5.6

[Zn2+]=（[Zn']/

）=（10-5.6/105.1）=10-10.7（mol/L）

2.称取含钾试样0.2102g,溶解后沉淀为K2NaCo（NO2）6,沉淀经洗涤后溶解于酸中,用0.02005mol/LKMnO4滴定（NO2-→NO3-,Co3+→Co2+）计耗去18.25mL。

计算K的质量分数。

[Ar（K）=39.10]

解：

2K+

11e,MnO4-

5e,1molK+

1/1.1molMnO4-

w（K）=【（0.02005×18.25）×39.10/1.1】/（0.2102×1000）×100%=6.188%

3.将一个仅含CaO和CaCO3的混合物（在1200℃）灼烧并在干燥器中冷却,质量损失5.00%,计算试样中CaCO3的质量分数。

解：

[Mr（CaCO3）=100.1,Mr（CaO）=56.08]

Mr（CO2）=100.1-56.08=44.02

100g试样中CaCO3质量为5.00/44.02×100.1=11.37（g）

 所以w（CaCO3）=11.4%

4.称取某含铅锌镁试样0.4080g,溶于酸后,加入酒石酸,用氨水调至碱性,加入KCN,滴定时耗去0.02060mol/LEDTA42.20mL。

然后加入二巯基丙醇置换PbY,再滴定时耗去0.00765mol/LMg2+标液19.30mL。

最后加入甲醛,又消耗0.02060mol/LEDTA28.60mL计算试样中铅、锌、镁质量分数。

[Ar（Pb）=207.2,Ar（Zn）=65.38,Ar（Mg）=24.31]

解：

w（Pb）=（0.00765×19.30×207.2）/（0.4080×1000）×100%=7.50%

w（Zn）=（0.02060×28.60×65.38）/（0.4080×1000）×100%=9.44%

w（Mg）=【（0.02060×42.20-0.00765×19.30）×24.31】/（0.4080×1000）×100%=4.300%

四、问答题（共4题 30分）

1.有人说“滴定分析所用标准溶液浓度不宜过大的原因是由于过量一滴所造成的误差必然相应增大”,你认为正确吗?

试说明：

（1）由于过量一滴所造成的误差与浓度有何关系?

（2）浓度大时对终点误差的影响是有利或是无利?

（3）浓度不宜过大原因是什么?

上述说法不正确。

答：

1此时必须增大试样量,使消耗体积与原来相近,这时过量1滴（0.04mL）所造成的误差为0.04×c/V×c =0.04/V, 它仅与总消耗体积有关,而与浓度无关;2.对终点误差而言,则是浓度大些好,以NaOH滴定HCl为例,若是以酚酞为指示剂,Et=10-5×V/c×V =10-5/c,即浓度大则终点误差小;3.浓度不能过大,原因是防止造成浪费。

2.设计Zn2+-Mg2+混合液中两组分浓度测定方案,举三种络合滴定方法,用简单流程图表示并指明酸度、介质、指示剂、必要试剂及滴定剂。

EDTAMg2+

↓↓

Zn2+pH=10氨性缓冲液KCN

1.试液--------------------------→ZnY--------→Zn（CN）42++Y

Mg2+铬黑T指示剂

MgY↓

测Zn,Mg总量MgY

测Zn量

EDTAEDTA

↓↓

Zn2+pH=10氨性缓冲液HCHO

2.试液---------------------------→Zn（CN）42-───→Zn2+

Mg2+KCN、铬黑T

MgY↓

测MgY量ZnY

测Zn量

3.取二份试液

EDTA

↓

Zn2+pH=5,HAc-Ac-缓冲液

A.--------------------------------→ZnY测Zn量

Mg2+二甲酚橙指示剂

EDTA

↓

Zn2+pH=10氨性缓冲液

B.----------------------------------→ZnYMgY测Zn、Mg总量

Mg2+铬黑T

3.在进行络合滴定时,为什么要加入缓冲溶液控制滴定体系保持一定的pH?

答：

在滴定过程中不断释放出H+,即 M+H2Y2-=MY+2H+ 酸度不断增大。

为了控制适宜的酸度范围,需加入缓冲溶液。

（三）

一.填空（每空1分，共28分，答在试卷上）

1.定量分析过程包括取样、试样分解、分离测定和分析结果计算及评价四个步骤。

2.根据有效数字计算规则：

1.683+37.42´7.33÷21.4-0.056=14.4。

3.某酸H2A的水溶液中，若δH2A为0.28δHA-=5δA2-，那么δA2-为0.12。

4.含有Zn2+和Al3+的酸性缓冲溶液，欲在pH=5～5.5的条件下，用EDTA标准溶液滴定其中的Zn2+，加入一定量六亚甲基四胺的作用是控制酸度；加入NH4F的作用是消除Al3+干扰，起掩蔽作用。

5.NaOH滴定HCl时, 浓度增大10倍, 则滴定曲线突跃范围增大2个pH单位; 若为滴定H3PO4, 则突跃范围增大0个pH单位.

6.对于实验数据中的异常值的取舍，通常可根据4d法、Q检验法和Grubbs法方法来判断。

7.莫尔法与佛尔哈德法的指示剂分别为铬酸钾（K2CrO4）、铁铵钒（NH4Fe（SO4）2）。

8.紫外可见分光光度计由光源、单色器、样品池（比色皿）和检测及读出装置四部分组成.

9.检验两组结果是否存在显著性差异采用t检验法，检验两组数据的精密度是否存在显著性差异采用F检验法。

10.吸光物质的摩尔吸光系数与溶液的pH无关，与波长有关。

11.以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，测量某物质对不同波长光的吸收程度，所获得的曲线称谓吸收光谱曲线；光吸收最大处的波长叫做最大吸收波长，可用符号lmax表示。

12.光度法测定某物质，若有干扰，应根据吸收最大和干扰最小原则选择波长。

二.简答和名词解释（每题2分，共 16 分，答在试卷纸上）

1.什么是准确度？

什么是精密度？

答：

准确度指分析结果与真值的接近程度。

精密度指平行测定分析结果间的靠近程度。

2.用K2Cr2O7溶液滴定Fe2+试液时, 常向溶液中加入H3PO4，为什么？

答：

降低Fe3+/Fe2+电对的电极电位，减少终点误差；消除Fe3+的黄色。

3.已知滴定管的读数标准偏差为0.01mL, 若滴定时耗去30.00mL溶液, 则该溶液体积的相对标准偏差为多少？

答：

0.046%或0.067%

4.写出浓度为cmol/L（NH4）2CO3溶液的质子条件式。

答：

[NH3]+[OH-]=[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]

5.摩尔吸光系数

答