水分析化学整理资料.docx

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水分析化学整理资料

一、基本概念题：

1.滴定：

将标准溶液用滴定管计量并滴加到被分析溶液中的过程称为滴定。

2．计量点：

滴定过程中，标准溶液与被测物质定量反应完全时的那一点称为化学计量点，简称计量点（等当点），以sp表示。

3．滴定终点：

在滴定过程中，指示剂正好发生颜色变化的那一点称为滴定终点，以ep表示。

4．浊度：

表示水中含有悬浮及胶体状态的杂质引起水的浑浊程度，以浊度作单位，是天然水和饮用水的一项重要水质指标。

我国饮用水水质标准规定，浊度不超过3度（NTU散射浊度单位），特殊情况下不得超过5度（NTU）。

5．酸度：

水中给出质子的物质的总量，单位有mg／L（以CaCO3计）

6．碱度：

水中接受质子的物质的总量，单位有mg／L（以CaCO3计）、mg／L（以CaO计）、mol／L、mg／L等

7．总碱度：

水中的HCO3－、CO32－、OH－三种离子的总量称为总碱度。

8．甲基橙碱度：

水样直接以甲基橙为指示剂，用酸标准溶液滴定至终点（pH≈4．8），溶液由橙黄色变为橙红色，所消耗的酸标准溶液的量，用T（mL）表示，此时水中碱度为甲基橙碱度，又称总碱度。

9．酚酞碱度：

水样首先加酚酞为指示剂，用酸标准溶液滴定至终点（pH≈8.3），溶液由桃红色变为无色，所消耗的酸标准溶液的量，用P（mL）表示，此时水中碱度为酚酞碱度。

10．水的硬度：

水中Ca2+、Mg2+浓度的总量。

11．水的总硬度：

钙硬度（Ca2+）和镁硬度（Mg2+）的总和，单位：

mg／L（以CaCO3计）。

12．暂时硬度：

由Ca（HCO3）2和Mg（HCO3）2及MgCO3形成的硬度为碳酸盐硬度，一般加热煮沸可以除去，因此称为暂时硬度，单位为mg／L（以CaCO3计）。

13．永久硬度：

由（CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、CaSiO3、Ca（NO3）2、Mg（NO3）2等形成的硬度为非碳酸盐硬度，经加热煮沸不能去除，故称为永久硬度，单位：

mg／L（以CaCO3计），永久硬度只能用化学转化等方法处理。

14．游离性余氯和化合性余氯：

游离性余氯是指水中以次氯酸和次氯酸盐形态存在的余氯，单位：

mg／L。

化合性余氯：

水中以二氯胺（NHCl2）和一氯胺（NH2C1）形态存在的余氯，单位：

mg／L。

余氯：

水中投氯，经一定时间接触后，在水中余留的游离性余氯和化合性余氯的总称，单位：

mg／L。

15．高锰酸盐指数：

在一定条件下，以高锰酸钾（KMnO4）为氧化剂，处理水样时所消耗的量，以氧的mg／L表示。

16．化学需氧量（COD）：

在一定条件下，水中能被K2Cr2O7氧化的有机物质的总量，以mgO2／L表示。

17．溶解氧（DO）：

平衡条件下，溶解于水中的氧气称为溶解氧，用DO表示，单位为rngO2／L。

18．生物化学需氧量（BOD520）：

将水样在（20±1）℃下培养5d，培养前后溶解氧之差就是生物化学需氧

19．总含盐量：

总含盐量又称矿化度，表示水中各种盐类的总和，也就是水中全部阳离子和阴离子的总量。

20.标准溶液：

已知准确浓度的溶液。

基准物质：

能用于直接配制或标定标准溶液的物质称为基准物质或标准物质。

21．滴定度：

1mL标准溶液相当于被测组分的质量，用Tx／s表示，单位：

g/mL。

22．物质的量浓度：

单位体积溶液中所含溶质的物质的量用c表示，单位为mol／L，mmol／L。

23．缓冲溶液：

能抵抗外加少量酸碱或稀释的作用，而本身pH值不发生显著变化的溶液叫缓冲溶液。

24．EDTA络合反应的酸效应：

由于H+的参与，使络合剂（EDTA）参加主体反应能力降低的效应。

25．封闭现象：

当金属指示剂与金属离子形成的络合物Mln不能被EDTA置换，加入大量的EDTA也得不到终点，这种现象叫做指示剂的封闭现象。

26．僵化现象：

如果金属指示剂与金属离子形成的络合物为胶体或沉淀，使滴定时与EDTA置换作用减慢，而使终点延长，这种现象叫做指示剂的僵化现象。

27．掩蔽作用：

加入一种试剂，只能与共存的干扰离子作用，从而降低干扰离子的平衡浓度以消除干扰。

28．解蔽：

用一种试剂把某种（或某些）离子从与掩蔽剂形成的络合物中重新释放出来的过程。

29．林邦曲线：

以各种金属离子c（Mn+）的lgK稳或lgαY（H）为横坐标，对应的最小pH值为纵坐标绘制的曲线，称为酸效应曲线，亦称林邦曲线。

30．莫尔法：

以铬酸钾K2CrO4,为指示剂，以AgNO3标准溶液为滴定剂的银量法。

31．银量法：

以AgNO3为沉淀剂，测定水中卤素离子的方法。

32．碘量法：

利用I2的氧化性和I一的还原性来进行滴定的方法，主要用于水中氧化性物质的测定。

问答题：

1.什么叫水质指标？

它分为哪三类？

表示水中杂质的种类和数量，它是判断水污染程度的具体衡量尺度。

水质指标包括物理指标、化学指标、微生物指标。

2.什么是标准溶液和基准物质？

基准物质应符合哪些条件？

纯度高；稳定；易溶解；有较大的摩尔质量；定量参加反应，无副反应；试剂的组成与化学式完全相符。

3.准确度和精密度分别表示什么？

各用什么来表示？

准确值反映测量值与真实值的接近程度，用误差表示；精密度反映测量值与平均值的接近程度（或测量值互相靠近的程度），用偏差表示。

4.滴定分析中化学计量点与滴定终点有何区别？

滴定终点：

指示剂刚好变色的那一点化学计量点：

反应刚好完全的那一点。

5、请叙述酸碱指示剂在酸碱滴定指示终点的原理

HIn=H++In-指示剂一般是很弱的有机酸，以碱滴定酸为例，终点前，酸过量，指示剂以HIn的形式存在；终点后，碱过量，指示剂以In-的形式存在，终点前后溶液中的指示剂以HIn形式为主转变为In-形式为主。

而HIn和In-又是不同的颜色从而达到了以颜色的变化来指示终点的到达。

6、什么是酸碱滴定中的pH突跃范围？

影响突跃范围大小的因素有哪些？

酸碱滴定的pH突跃范围是指在f--PH滴定曲线图上，f=1.000±0.001区间内,pH值的大幅度变化,其变化范围叫突跃范围.酸碱的浓度和强度影响突跃范围大小,酸碱的浓度越大,酸的酸性越强,碱的碱性越强,突跃范围则越大。

7、什么滴定误差？

它属于系统误差还是偶然误差？

滴定误差时由于理论终点与滴定终点未重迭而产生的误差，它是由指示终点的方法不是很好所引起的。

因此它是系统误差可以通过作空白实验对照实验对实验结果加以校正，能减少或克服滴定误差。

8、包括组合类型的碱度，共有哪几种类型的碱度，写出其对应的水样pH值大致范围。

共有五种类型；

1.单独的OH-碱度，一般PH〉10；

2.OH-和CO32-混合碱度一般PH〉10；

3.单独的CO32-碱度一般PH〉9.5；

4.CO32-和HCO3-混合碱度一般PH在8.5～9.5之间；

5.单独的HCO3-碱度一般PH<8.3。

9、水中碱度主要有那些？

在水处理工程实践中，碱度的测定有何意义？

简述碱度测定的基本原理。

水中的碱度主要有：

氢氧化物碱度、碳酸盐碱度、重碳酸盐碱度。

意义：

碱度的测定在水处理工程实践中捆饮用水、锅炉用水、农田灌溉用水和其他用水中应用很普遍。

碱度又常作为混凝效果、水质稳定和管道腐蚀控制的情据.以及废水好氯厌氧处理设备良好运行的条件等。

基本原理：

取一定体积的水样，先加入几滴酚酞指示剂，用标准HCL滴定，至溶液颜色由红色刚刚退褪成无色（此时溶液的PH=8.3），记录标准HCL溶液的用量（P）；再向水样中加入甲基橙指示剂，继续用标准的盐酸溶液滴定，至溶液由橙黄色变成橙红色（此时溶液的PH=3.9），记录第二次滴定所消耗的标准盐酸溶液的用量（M）;最后，根据P和M的大小，分析并计算碱度的成分及总碱度。

10、游离二氧化碳和侵蚀性二氧化碳有何不同？

测定它们的意义何在？

游离的二氧化碳保持的是分子状态；而侵蚀性的二氧化碳应该是和水结合后的离子态，这样才能与更多的物质反应，也才能具备侵蚀性

11、配位滴定中金属指示剂如何指示终点？

配位滴定中的金属指示剂是一种配位剂，它的配位能力比EDTA稍弱，终点前，金属指示剂与金属离子配位，溶液呈现MIn色，滴入的EDTA与金属离子配位，接近终点时，溶液中游离金属离子极少，滴入的EDTA与金属指示剂竞争，即发生：

MIn+Y4-é

MY+In-配位化合物MIn生成MY指示剂In被游离出来，终点时溶液呈In色。

12、什么叫酸效应曲线图，有什么应用？

酸效应曲线是以各种离子稳定常数对数值为横坐标对立pH值为纵坐标绘制的曲线图。

酸效应曲线的应用：

1、查出某种金属离子配位滴定时允许的最小pH值；2、查出干扰离子；3、控制溶液不同pH值，实现连续滴定或分别滴定。

13、水的硬度是指什么？

硬度主要是哪些离子？

水的硬度指水中Ca2+、Mg2+浓度的总量。

水中的Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Al3+等离子都可以形成水垢，但水中Fe2+、Fe3+、Mn2+、Al3+的含量较低，一般只考虑水中的Ca2+、Mg2+对硬度的贡献。

14、络合物的绝对稳定常数和条件稳定常数有什么不同?

二者之间有什么关系?

对络合反应来说，影响络合物稳定性的主要因素是什么?

稳定常数K稳，没有副反应。

条件稳定常数K’稳，有副反应，有H＋的影响，

lgK’稳=lgK稳－lgαY（H）。

影响条件稳定常数因素：

①酸效应（H＋影响）；

②其他金属的络合效应

15、金属指示剂作用原理是什么？

应具备什么条件?

选择金属指示剂的依据是什么

原理：

：

金属指示剂是一些的机络合剂，可与金属离子形成缝合物，其顔色与游离金属指示剂本身顔色不同，In+M=InM指示剂（A色）指示剂-金属络合物（B色）

金属指示剂具备条件：

（1）MIn与In的颜色显著不同；

（2）反应灵敏、迅速，有良好的变色可逆行；

（3）MIn的稳定性适当，KMY/KMIn>102；

（4）In本身性质稳定，便于储存和使用

依据：

先根据络合物的PH范围，再找满足该PH范围的金属指示剂。

16、莫尔法准确滴定水样中氯离子时，为什么要做空白试验？

莫尔法测定氯离子时，一般加入[CrO42-]为5.0×10-3mol·L-1,当，看到明显的砖红色时，滴入的AgNO3已经过量，测量结果偏高，因此，须做空白试验加以校正测定结果。

17、解释微溶化合物的活度积、溶度积和条件溶度积的概念及其相互关系。

微溶化合物MA在一定温度下,沉淀溶解平衡时Kspο=aM+aA-为一常数,Ksp0即MA的活度积,aM+和aA-是M+和A-两种离子的活度.Ksp=c（M+）c（A-）,即为MA的溶度溶度溶度溶度积.在一定温度下,MA的Ksp是一定的.外界条件变化,如pH值变化,配位剂的存在,也会使沉淀溶解.在反应平衡中,除主反应外,还有副反应发生.考虑这些影响时的溶度溶度溶度溶度积常数简称溶度溶度溶度溶度积,用K'sp表示.Kspο=aM+aA-=γM+γA--c（M+）c（A-）=γM+γA+-Ksp,其中γM+γA-为两种离子的平均活度系数K'sp=aM+aA-Ksp,aM+,aA-为微溶化合物水溶液中M+和A-副反应系数.微溶化合物的溶解度一般很小,溶液中离子强度不大,可视离子的活度系数为1,即Ksp=Ksp。

18、什么是分步沉淀和沉淀的转化，对水质分析和水处理有何意义?

举例说明之

分布沉淀：

在水样中多种离子共存的情况下，根据溶度积原理，利用溶度积大小不同进行先后沉淀的作用。

沉淀转化：

将微溶化合物转化成更难溶化合物叫做沉淀的转化。

意义：

利用分布沉淀可将水中杂质一一除去，净化水质。

例如：

微溶化合物Agcl的溶液中，达到平衡后加入硫氰酸按溶液，沉淀将由氯化银转化为硫酸氢银。

19、怎样提高氧化还原反应的反应速度？

提高氧化还原反应速度可采取以下办法：

1、提高反应物浓度

2、提高反应温度

3、加入催化剂或诱导剂

20、什么叫高锰酸钾指数？

如何测定高锰酸钾指数？

高锰酸钾指数是指在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的量，以氧的mg/l表示。

高锰酸钾指数测定时，水样在酸性条件下，加入过量高锰酸钾标准溶液，在沸水溶中加热反应一定时间，然后加入过量的草酸钠标准溶液还原剩余的高锰酸钾，最后再用高锰酸钾标准溶液回滴剩余草酸钠，滴定至粉红色一分钟内不消失为终点。

21、什么叫化学需氧量，怎样测定？

化学需氧量是一水体中有机物污染综合指标，是在一定条件下，水中能被重铬酸钾氧化的有机物的总量。

水样在强酸性条件下，过量的K2Cr2O7标准物质与有机物等还源性物质反应后，用试亚铁灵做指示剂，用亚铁离子标准溶液进行滴定呈红色为终点，做空白试验校正误差。

22、什么叫生化需氧量，它的数值大小，反映了什么？

生化需氧量是在规定条件下，微生物分解水中的有机物所进行的生物化学过程中，所消耗的溶解氧的量。

生化需氧量反映了水中能够被好氧微生物氧化分解的有机物含量。

是比较重要的有机物污染综合指标。

23、在测定BOD5时，什么样的水样必须稀释？

用什么稀释？

当水样BOD较大时，表明其生化需氧量超过水中所含溶解氧的含量。

则在培养时必须用饱和溶解氧的稀释水进行稀释，保证有足够的溶解氧满足好氧菌分解有机物所需的氧。

稀释水：

是含一定养份和饱和溶解氧的水。

24、讨论OC，COD和BOD5所代表的意义及数值的相对大小。

高锰酸钾指数（OC）、COD分别表示水中能被高锰酸钾，重铬酸钾氧化的有机物的含量情况；BOD5反映水中能被微生物生物好氧分解的有机物含量情况，它们从不同角度反映水中有机物污染情况。

通常同一水样测定结果为COD>BOD5>OC。

3、选择题：

1、在滴定分析法测定中出现的下列情况，哪种导致系统误差?

（D）

A试样未经充分混匀；B滴定管的读数读错；

C滴定时有液滴溅出；D砝码未经校正；

2、分析测定中出现的下列情况，何种属于系统误差?

（C）

A滴定管未经校准；B砝码读错；

C天平的两臂不等长；D滴定时有溶液溅出；

3、分析测定中出现的下列情况，何种属于偶然误差?

（D）

A某分析人员几次读取同一滴定管的读数不能取得一致；

B某分析人员读取滴定管读数时总是偏高或偏低；

C甲乙两人用同样的方法测定，但结果总不能一致；

D滴定时发现有少量溶液溅出。

4、可用下法中哪种方法减小分析测定中的偶然误差?

（D）

A进行对照试验；B进行空白试验；

C进行仪器校准；D增加平行试验的次数。

5、分析测定中的偶然误差，就统计规律来讲，其（C）

A数值固定不变；B有重复性；

C大误差出现的几率小，小误差出现的几率大；

D正误差出现的几率大于负误差

6、滴定分析的相对误差一般要求为0.1%，滴定时耗用标准溶液的体积应控制在：

（C）

A10ml以下；B10ml；C10~40ml；D50ml；

7、由计算器算得（2.236×1.1124）/（1.036×0.2000）的结果为12.004471，按有效数字运算规则应将结果修约为：

（C）

A12.0045B12.0；C12.00；D12.004

8、今欲配制一升0.01000mol/LK2Cr2O7（摩尔质量为294.2g/mol）溶液。

所用分析天平的准确度为±0.1mg。

若相对误差要求为±0.2%，则称取K2Cr2O7应称准至：

（C）

A0.1g；B0.01g；C0.001g;D0.0001g；

9、滴定分析法要求相对误差为±0.1%，若称取试样的绝对误差为0.0002g，则一般至少称取试样：

（B）

A0.1g；B0.2g；C0.3g；D0.4g；

10、欲测某水泥熟料中的SO3含量，由五人分别进行测定。

试样称取量皆为2.2g，五人获得五份报告如下。

哪一份报告是合理的?

（C）

A2.085%；B2.085%；C2.1%；D2.09%；

11、用25ml移液管移出的溶液体积应记录为：

（C）

A25ml；B25.0ml；C25.00ml；D25.000ml。

12、对某试样进行三次平行测定，得CaO平均含量为30.6%，而真实含量为30.3%，则30.6%-30.3%=0.3%为：

（C）

A相对误差；B相对偏差；C绝对误差；D绝对偏差;

13、可用下列哪种方法减少测定中的偶然误差?

（C）

A进行对照试验；B空白试验；C增加平行试验次数；

D进行仪器校正。

1、共轭酸碱对的Ka和Kb的关系是：

（D）

AKa=Kb；BKa·Kb=1；CKa/Kb=Kw；

DKa·Kb=Kw。

2、某25℃的水溶液，其pH值为4.5，则此溶液中的OH-的浓度为（D）

A10-4.5mol/L；B104.5mol/L；C10-11.5mol/L；

D10-9.5mol/L。

3、某弱酸HA的Ka=1.0×10-4，则其1mol/L水溶液的pH值为：

（A）

A2.0；B3.0；C4.0；D6.0；

4、某弱酸HA的Ka=1.0×10-5，则其0.1mol/L水溶液的pH值为：

（C）

A1.0；B2.0；C3.0；D3.5；

5、NH4+的Ka=10-9.26，则0.1mol/LNH3水溶液的pH值为：

（B）

A9.26；B11.13；C4.74；D2.87；

6、某弱碱MOH的Kb=1×10-5，其0.1mol/L溶液的pH值为：

（D）

A3.0；B5.0；C9.0；D11.0；

7、以NaOH滴定H3PO4（Ka1=7.5×10-3；Ka2=6.2×10-8；Ka3=5.0×10-13）至生成NaH2PO4时溶液的pH值为：

（D）

A2.3；B2.6；C3.6；D4.7；

8、以NaOH滴定H3PO4（Ka1=7.5×10-3；Ka2=6.2×10-8；Ka3=5.0×10-13）至生成Na2HPO4时溶液的pH值为：

（B）

A10.7；B9.8；C8.7；D7.7；

9、0.0095mol/LNaOH溶液的pH值是：

（C）

A12；B12.0；C11.98；D2.02；

10、H2PO4-的共轭碱是（B）

AH3PO4；BHPO42-；CPO43-；

DOH-；

11、NH3的共轭酸是：

（）

ANH2-；BNH2OH；CN2H4；

DNH4+；

12、下列阴离子的水溶液，若浓度（单位：

mol/L）相同，则何者碱性最强?

（B）

ACN-（KHCN=6.2×10-10）；

BS2-（KHS-=7.1×10-15，KH2S=1.3×10-7）；

CF-（KHF=3.5×10-4）；

DCH3COO-（KHAc=1.8×10-5）；

13、物质的量浓度相同的下列物质的水溶液，其pH值最高的是：

（）

ANaAc；BNa2CO3；CNH4Cl；

DNaCl；

14、中性溶液严格地说是指：

（D）

ApH=7.0的溶液；BpOH=7的溶液；

CpH·pOH=1.0的溶液；D［H+］=［OH-］的溶液。

15、在纯水中加入一些酸，则溶液中：

（D）

A［H+］［OH-］的乘积增大；

B［H+］［OH-］的乘积减小；

COH-的浓度增大;

DH+浓度增大；

16、在1mol/LHAc溶液中，欲使H+浓度增大，可采取下列何种方法?

（D）

A加水；B加NaAc；C加NaOH；

D加0.1mol/LHCl；

17、用纯水把下列溶液稀释2倍时，其中pH值变化最小的是：

（D）

A0.1mol/LHCl；B1mol/LNH3·H2O；

C1mol/LHAc；D1mol/LHAc+1mol/LNaAc；

18、人体血液的pH值总是维持在7.35～7.45。

这是由于（B）

A人体内含有大量水分；

B血液中的HCO3-和H2CO3起缓冲作用；

C血液中含有一定量的Na+离子；

D血液中含有一定量的O2。

19、某碱样溶液，以酚酞指示剂，用标准盐酸溶液滴定至终点时，耗去V1ml，继以甲基橙为指示剂，又耗去盐酸V2ml。

若V2小于V1，则此碱样溶液是：

（D）

ANa2CO3；BNaHCO3

CNaOH+Na2CO3；DNa2CO3+NaHCO3

20、下列说法中，何者是正确的?

（D）

ANaHCO3中含有氢，故其水溶液呈酸性；

B浓HAc（17mol/L）的酸度大于17mol/LH2SO4水溶液的酸度；

C浓度（单位：

mol/L）相等的一元酸和一元碱反应后，其溶液呈中性；

D当［H+］大于［OH-］时，溶液呈酸性。

1、在pH值为13的水溶液中，EDTA存在的主要形式是：

（D）

AH3Y-；BH2Y2-；

CHY3-；DY4-；

2、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）

ACMKMY≥106；BCMK＇MY≤106；

CCMK'MY≥106；DCMKMY≤106；

3、当溶液中有两种（M，N）金属离子共存时，欲以EDTA滴定M而N不干扰，则要求（A）

A（CMKMY/CNKNY）≥105；

B（CMKMY/CNKNY）≥10-5；

C（CMKMY/CNKNY）≥103；

D（CMKMY/CNKNY）≥10-3；

4、某溶液主要含有Ca2+、Mg2+及少量Fe3+，Al3+。

今在pH＝10，加入三乙醇胺后以EDTA滴定，用铬黑T为指示剂，则测出的是：

（C）

AMg2+含量；

BCa2+含量；

CMg2+和Ca2+的总量；

DFe3+，Al3+，Ca2+，Mg2+总量。

5、在Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+的混合液中，用EDTA法测定Ca2+、Mg2+，要消除Fe3+，Al3+的干扰，在下列方法中有哪两种较适用?

（C）

A沉淀分离法；B控制酸度法；

C络合掩蔽法；D离子交换法；

6、可用于测定水硬度的方法有：

（C）

A碘量法；BK2Cr2O7；

CEDTA法；D酸碱滴定法；

7、在Ca2+、Mg2+的混合液中，用EDTA法测定Ca2+，要消除Mg2+的干扰，宜用：

（D）

A离子交换法。

B络合掩蔽法；

C氧化还原掩蔽法；D沉淀掩蔽法；

8、在EDTA络合滴定中，下列有关酸效应的叙述，何者是正确的?

（C）

A酸效应系数愈大，络合物的稳定性愈大；

BpH值愈大，酸效应系数愈大；

C酸效应曲线表示的是各金属离子能够准确滴定的最高pH值；

D酸效应系数愈大，络合滴定曲线的pM突跃范围愈大。

9、测定总硬度时，用缓冲溶液控制pH值为（A）

A10.0；B9.0；C11.0；D12.0

10、测定钙硬度时，控制PH值为（D）

A10.0；B9.0；C11.0；D12.0

11、采用铬黑T作指示剂终点颜色变化为（A）