分析化学作业
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第一章绪论
一、填空题
1. 分析化学是研究物质化学组成的、及分析技术的科学。
2. 分析化学主要有三个方面的任务,分别为、和。
3. 根据分析时所需依据的性质不同,分析方法可分为和。
第二章误差和分析数据的处理
一、填空题
1. 重量法测定SiO2时,试液中的硅酸沉淀不完全,对分析结果会造成误差;滴定时,操作者不小心从锥形瓶中溅失少量试液,对测定结果会造成误差。
2. 定量分析中误差影响测定结果的准确度,误差既影响测定结果的准确度,又影响测定结果的精密度;准确度是指测定值与的差异,而精密度是指测定值与的差异。
3. 检验和消除系统误差可采用标准方法与所用方法进行比较、校正仪器以及做
试验和试验等方法,而偶然误差则是采用的办法来减小的。
4.滴定管的读数常有±0.01mL的误差,那么在一次滴定中可能有mL的误差;分析天平的常有±0.0001g的误差,在一次差减称量中可能有g的误差。
滴定分析中的相对误差一般要求应小于0.1%,为此,滴定时滴定所用溶液的体积需控制在mL 以上;试剂或试样的质量需控制在g以上,达到减小测量误差的目的。
55. 213.64+4.402+0.32445=?结果保留位有效数字;pH=0.05,求H+浓度。
结果保留位有效数字。
6.有效数字包括所有的数字和该数的最后一位具有性的数字。
7. pH酸度计测定某溶液的pH为2.678,其有效数字的位数是。
8.测定试样中某组分的含量时按下式计算:
ω(X) %= [2×0.03367×(23.39-1.63)×204.22] / (1.0425×1000)= 。
9.使用标有“吹”的移液管移取试液时,在放空移液管中的溶液后,没有吹空移液管,对分析结果引起的误差属于误差;往滴定管中装入标准溶液之前,没有用标准溶液润洗滴定管,对分析结果引起的误差属于误差;称量时,没有关闭天平门,对称量结果带来的误差属于误差。
二、选择题
1.下列有关偶然误差的叙述中不正确的是()。
A、偶然误差的出现具有单向性;
B、偶然误差出现正误差和负误差的机会均等;
C、偶然误差在分析中是不可避免的;
D、偶然误差是由一些不确定的偶然因素造成的。
2.偏差是衡量分析结果的()。
A、臵信度
B、精密度
C、准确度
D、精确度
3.平行多次测定的标准偏差越大,表明一组数据的()越低。
A、准确度
B、精密度
C、绝对误差
D、平均值
4.下列论述中,正确的是()。
A、精密度高,系统误差一定小
B、分析工作中,要求分析误差为零
C、精密度高,准确度一定高
D、准确度高,必然要求精密度高
5.下列各数中,有效数字位数为四位的是()。
A、[H+]=0.0003mol/L
B、pH=11.32
C、Mn%=0.0300
D、MgO%= 10.03
6.分析测定中论述偶然误差正确的是()。
A、大小误差出现的几率相等;
B、正误差出现的几率大于负误差
C、正负误差出现的几率相等;
D、负误差出现的几率大于正误差
7.有一分析人员对某样品进行了n 次测定后,经计算得到正偏差之和为:+0.74,而负偏差之和为()。
A、0.00
B、0.74
C、-0.74
D、不能确定
三、简答题
1.分析下列情况将引起什么误差,如果是系统误差,应如何消除?
(1)称量时试样吸收了空气中的水分;
(2)试剂或蒸馏水中含有微量被测组分;
(3)读取滴定管读数时,最后一位数字估计不准;
(4)标定HCl溶液用的NaOH标准溶液中吸收了CO2;
(5)判断滴定终点颜色时稍有出入。
2.分析天平的称量误差为±0.1mg,若这架天平分别称取0.1000g和1.0000g的试样,问称量的相对误差各是多少?这个结果说明了什么问题?
3. 甲乙二人用相同的方法同时分析某试样中维生素C的含量,每次取样5.6g,测定结果分别为:甲:0.34%,0.32%;乙:0.3278%,0.3416%。
谁的报告是合理的?为什么?
四、计算题
1.用甲醛法测得纯硫酸铵试剂中氮的含量为21.14%,计算该测定结果的绝对误差和相对误差。
2. 测定土壤中Al2O3的含量(mg·kg-1)得到六个测定结果,按其大小顺序排列为30.02、30.12、30.16、30.18、30.18、30.20,第一个数据可疑,用d4法判断是否舍弃该数据?
第三章滴定分析概论
一、填空题
1.能用于滴定分析的化学反应,应具备的条件是(1)_______,(2)______,(3)_______。
2.滴定分析法有多种滴定方式,除了直接滴定法这种基本方式外,还有________,_______,_______等,从而扩大了滴定分析法的应用范围。
3.向被测试液中加入已知量过量的标准溶液,待反应完全后,用另一种标准溶液滴定第一种标准溶液的剩余量,这种滴定方式称为_______。
4.根据滴定反应的类型不同,滴定分析法可分为________,________,________和________。
5.常用于标定HCl溶液浓度的基准物质有______和______。
常用于标定NaOH溶液浓度的基准物质有______和______。
6.基准物质的用途(1)_______,(2)_______。
7.标准溶液的重要性是影响测定结果的准确度。
其浓度通常要求用_______有效数字表示。
8.按SI制,物质的量的计量单位是_______,物质的量浓度单位是_______,浓度与物质的量的关系为_______,浓度与该物质质量之间的关系是______。
9.滴定误差的大小说明测定结果的______程度,它与化学反应的______有关,也与指示剂______有关。
10.HCl不能直接配制标准溶液,是因为(1)_______(2)_______。
二、选择题
1.滴定分析法对化学反应有严格地要求,因此下列说法中不正确的是()。
A.反应有确定的化学计量关系B.反应速度必须足够快
C.反应产物必须能与反应物分离D.有适当的指示剂可选择
2.对于速度较慢的反应,可以采用下列哪种方式进行测定()。
A.返滴定法B.间接滴定法C.臵换滴定法D.使用催化剂3.将Ca2+ 沉淀为CaC2O4沉淀,然后用酸溶解,再用KMnO4标准溶液直接滴定生成的H2C2O4,从而求得Ca的含量。
所采用的滴定方式是()。
A.沉淀滴定法B.氧化还原滴定法C.直接滴定法D.间接滴定法4.下列物质不能用作基准物质的是()。
A.KMnO4B.K2Cr2O7C.Na2C2O4D.邻苯二甲酸氢钾5.硼砂(Na2B4O7·10H2O)作为基准物质常用于标定HCl溶液的浓度,若事先将硼砂臵于干燥器中保存,对所标定HCl溶液浓度有何影响()。
A.偏高B.偏低C.无影响D.不能确定
6.已知邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)的摩尔质量为204.2 g·mol—1,用它作基准物质来标定0.1 mol·L—1 NaOH溶液时,如果要使消耗的NaOH溶液体积为25 mL左右,每份宜称取邻苯二甲酸氢钾()左右。
A.0.1g B.0.2 g C.0.25 g D.0.5g
7.标定NaOH 常用的基准物质是( )。
A .HCl
B .KH
C 8H 4O 4 C .KCl
D .K 2Cr 2O 7
8.对于基准物质,下面的说法哪种正确?( )。
A .试剂组成应与它的化学式完全相符
B . 试剂要为化学纯
C .化学性质要呈惰性
D . 试剂的摩尔质量要小
三、判断题
1. 标准溶液就是由基准物质配制而成的溶液。
( )
2. 标准溶液的配制方法有直接配制法和间接配制法,前者也称标定法。
( )
3. 用失去部分结晶水的Na 2B 4O 7·10H 2O 标定HCl 溶液浓度,结果偏低。
( )
4. 滴定分析法是将标准溶液滴加到待测液中,使其完全反应, 根据标准溶液所消耗的体积和浓度计算被测物质含量的方法。
( )
5. 用HCl 溶液滴定Na 2CO 3基准物质,以甲基橙作指示剂,其物质的量的关系为
1:1n :n 32CO Na HCl =。
( ) 6. 基准物质 H 2C 2O 4·2H 2O ,既可以标定NaOH 溶液又可以标定KMnO 4溶液。
( ) 7 标定NaOH 溶液时,所用的基准物质邻苯二甲酸氢钾含有少量邻苯二甲酸,会导致结果偏高。
( )
四、计算题
1. 要求在滴定时消耗0.1 mol·L —1NaOH 溶液20~30mL ,应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC 8H 4O 4)多少克?如果改用草酸(H 2C 2O 4·2H 2O)作基准物质,又应称取多少克?若天平的称量误差为±0.1 mg ,以上两种试剂称量的相对误差各为多少?计算结果说明了什么问题?
[22.204M 448O H K H C =g·mol -1, 07.126M O H 2O C H 2422=⋅ g·mol -1 ]
2. 分析不纯CaCO 3时,称取试样0.3000g ,加入0.2500 mol·L —1 HCl 标准溶液25.00 mL 。
煮沸除去CO 2,用0.2012 mol·L —1 NaOH 溶液返滴定过量的HCl ,消耗NaOH 溶液5.84 mL ,计算试样中CaCO 3的质量分数。
第四章 酸碱滴定法
一、 填空题
1.亚 硫 酸 钠Na 2SO 3 的 θb1p K = 6.80 , θb2p K = 12.10 , 其 对 应 共 轭 酸 的
θa2p K = __________, θa1p K =_________。
.NH 3的K b =1.8×10-5,则其共轭酸 的K a 为 。
2.影响酸碱指示剂变色范围的因素
有 、 、 、 、 。
3.常用的酸碱指示剂是有机酸碱物质,其共轭酸碱对具有不同的 ,且 也不同。
指示剂的颜色随溶液 的改变而发生变化。
酸碱指示剂的理论变色点
为 ,理论变色范围为 ,若某酸碱指示剂的θaHIn p K =5,则其理论
变色范围是 。
4.混合指示剂的优点有 、 。
其配制方法有 和 ____________________两种。
5.甲基橙指示剂的变色范围是pH 为 ,当溶液的pH 值小于这个范围的下
限时,指示剂呈现 色。
6.酸碱滴定中选择指示剂的依据是 。
7.影响酸碱滴定突跃范围大小的因素是 和 。
强酸与强
碱滴定时突跃范围的大小仅与 有关。
8.一元弱酸(碱)能够被准确滴定的条件是 。
9.多元酸(碱)能被准确地分步滴定的判据是______________和 。
10. 有 一 碱 液, 可 能 是 NaOH 、 Na 2CO 3、 NaHCO 3 或 它 们 的 混 合 物 溶 液 , 今 用 标 准 盐 酸 滴 定, 若 以 酚 酞 为 指 示 剂 , 耗 去 盐 酸 的 体 积 为 V 1 ; 若 取 同 样 量 的 该 碱 液 年 , 也 用 盐 酸 滴 定 , 但 以 甲 基 橙 为 指 示 剂 , 耗 去 盐 酸 的 体 积 为 V 2 。
( 1 ) 当 V 1 = V 2 时, 组 成 是______________________; ( 2 ) 若V 2=2V 1 ,组 成 是_____________________。
二、 选择题
1.0.1mol ⋅L -1 NH 4Cl 溶液c eq (H +)的计算公式应选择( )。
A .c K c ⋅=
+θb eq )(H B .θb θa eq )(H K K c ⋅=+ C .θb θw eq )(H K cK c =+ D .b a θa eq )(H c c K c ⋅=+
2.按质子理论,Na 2HPO 4是( )
A .中性物质
B .酸性物质
C .碱性物质
D .两性物质
3.下列化合物中,其水溶液的pH 值最高的是( )。
A .NaCl B.Na 2CO 3 C.NH 4Cl D.NaHCO 3
4.浓度为0.1 mol/L HAc(pKa=4.74)溶液的pH 是( )
A .4.87
B .3.87
C .2.87
D .1.87
5.将酚酞指示剂加到无色水溶液中,溶液呈无色,该溶液的酸碱性为( )
A .中性
B .碱性
C .酸性
D .不定
6.下列各组酸碱对中,属于共轭酸碱对的是( )。
A. H 2CO 3-CO 32-
B. H 3O +-OH -
C. HPO 42――PO 43-
D. NH 3CH 2COOH -NH 2CH 2COO -
7. 用0.1000 mol ⋅L -1HCl 溶液滴定0.1000 mol ⋅L -1氨水溶液,化学计量点pH 值为( )
A. 等于7.00;
B. 大于7.00;
C. 小于7.00;
D. 等于8.00。
8.某一弱酸型指示剂,在pH= 4.5的溶液中恰好呈其酸式色。
该指示剂的θHIn K 约为
( )。
A..3.2⨯10-4 B . 3.2⨯10-5 C . 3.2⨯10-6 D.3.2⨯10-7
9.下列溶液不能用0.1 mol ⋅L —1HCl 标液直接滴定的是( )。
A .0.1 mol ⋅L -1NH 3•H 2O (NH 3•H 2O 的θb K =1.8×10—5);
B .0.1 mol ⋅L -1NaNO 2(HNO 2的θa K =4.6×10-4);
C .0.1 mol ⋅L -1Na 2B 4O 7(H 3BO 3的θa K =7.3×10-10);
D .0.1 mol ⋅L -1Na 2CO 3(H 2CO 3的θa1K =4.3×10-7)。
10.用0.1000 mol ⋅L —1NaOH 滴定等浓度的HCl ,pH 突跃范围为4.3~9.7;若用0.01000 mol ⋅L —1NaOH 滴定等浓度的HCl ,则pH 突跃范围为( )。
A .4.3~9.7
B .4.3~8.7
C .5.3~9.7
D .5.3~8.7
18.含NaOH 和Na 2CO 3混合碱液,用HCl 滴至酚酞变色,消耗V 1 mL ,继续以甲基橙为指示剂滴定,又消耗V 2 mL ,其组成为( )
A .V 1=V 2
B .V 1>V 2
C .V 1<V 2
D .V 1=2V 2
12.0.1 mol ⋅L -1的下列溶液,可用HCl 标液直接滴定的是 ( )
A.盐酸羟胺(θb K =9×10-9)
B.苯酚钠(θa K (苯酚)=1×10-10)
C.甲酸钠(θa K (HCOOH)=1.8×10-4)
D.醋酸钠(θa K (HAc)=1.8×10-5)
13.有一磷酸盐混合液,今用HCl 标液滴定至酚酞终点时耗去HCl 12.70mL ,继续以甲基橙为指示剂又耗去HCl25.21mL ,则该混合液的组成是 ( )
A.Na 3PO 4+Na 2HPO 4;
B.Na 3PO 4 ;
C.Na 2HPO 4+NaH 2PO 4 ;
D.Na 3PO 4+NaH 2PO 4。
三 写出下列酸碱水溶液的质子条件式:
(1)Na 2HPO 4
(2)NH 4H 2PO 4
(3)Na 2C 2O 4
(4)HCl+HAc
(5)Na 2S
(6)NH 3+NaOH
(7)H 3PO 4
四 计算题
1、计算下列水溶液的pH 值
① 1.0×10-4 mol ⋅L -1的甲胺溶液 (甲胺的4θb 1024-⨯=.K )
② 0.10 mol ⋅L -1HF 溶液。
(4θa 1066-⨯=.K )
③ 0.010 mol ⋅L -1NaAc 溶液。
2、判断下列滴定能否进行,如能,试计算其化学计量点时溶液的pH 。
① c (HCl )=0.1 mol ⋅L -1 的盐酸滴定c (NaCN )=0.1 mol ⋅L -1 的氰化钠溶液;
② c(HCl)=0.1 mol⋅L-1的盐酸滴定c(NaAc)=0.1 mol⋅L-1的醋酸钠溶液;
五、应用题
1、用0.1000 mol⋅L—1HCl溶液滴定20.00mL0.1000 mol⋅L—1NH3溶液,试计算:(1)计量点的pH,(2)计量点前后±0.1%相对误差的pH突跃范围,并选择合适的指示剂。
2、称取基准物Na2C2O40.3042g,灼烧成Na2CO3后,溶于水,用HCl滴定至甲基橙终点,用去HCl22.38mL,计算盐酸的物质的量浓度。
3、用凯氏法测定牛奶中含氮量,称奶样0.4750g,消化后,加碱蒸馏出的NH3用50.00mLHCl吸收,再用c(NaOH)=0.07891 mol⋅L-1的氢氧化钠标准溶液13.12mL回滴至终点。
已知25.00mLHCl需15.83mLNaOH中和,计算奶样中氮的质量分数。
第五章配位滴定法
一、填空题
1. EDTA的化学名称为。
常用表示,在水溶液中以种型体存在,与金属离子形成最稳定配合物的型体是。
因它在水中的溶解度小,所以在滴定中常用形式。
2. EDTA 分子中能够为配位反应提供 个配位原子,与大多数金属离子的配位比
为 。
3. 配位滴定曲线突跃范围的大小取决于 和 。
只考虑EDTA 的酸效应
时,pH 值越大,EDTA 滴定曲线的突跃范围 。
4. 在配位滴定中,常用与金属离子显色的 来指示终点,它须具备以下条件:(1) ;(2) ;(3) ;(4) ;(5) 。
5. 在配位滴定中,若出现指示剂的封闭现象则可能是因为 。
消除此现象的措施
是 。
若出现指示剂的僵化现象则可能是因为 。
消除此现象
的措施是 。
6.. 酸效应曲线中金属离子位臵所对应的pH 值,就是可准确滴定这种金属离子时
的 。
7. EDTA 配合物的条件稳定常数'
θMY lg K 随溶液的酸度而变,在金属离子的羟基配位效应可以忽略时,pH 越大,'θMY lg K 越 ,配合物越 ,滴定的pM ˊ突跃越 。
8.根据实验结果,作为金属离子指示剂,铬黑T 的适宜pH 范围为pH= 的缓冲溶液
中,用EDTA 滴定Mg 2+时, 铬黑T 是良好的指示剂,滴定终点颜色由 变
为 。
Fe 2+离子存在对该指示剂有 作用,需要用 加以掩蔽。
9. 在EDTA 配位滴定时通常要加入酸碱缓冲溶液的原因是 。
10.稳定常数、条件稳定常数与酸效应系数之间的关系是 。
二、选择题
1.在用EDTA 滴定Ca 2+离子时,Mg 2+有干扰,选用下列哪种方法消除其干扰?
A. 沉淀掩蔽法
B. 配合掩蔽法
C. 氧化还原掩蔽法
D.萃取掩蔽法
2.用EDTA 直接滴定无色金属离子M ,终点时溶液的颜色是:
A .游离指示剂的颜色
B .MY 的颜色
C .MIn 的颜色
D .A 项和B 项的混合色
3.用EDTA 直接滴定有色金属离子M ,终点时溶液的颜色是:
A .游离指示剂的颜色
B .MY 的颜色
C .MIn 的颜色
D .A 项和B 项的混合色
4.金属指示剂条件之一是'θMIn K 与'θMY K 约相差:
A .2
B .2倍
C .100
D .100倍
5.已知EDTA-Ca 配合物的lg θCaY K =10.69。
在某酸度下该配合物的lg '
θCaY K =8.00,且无其
它副反应,则该酸度下lg αY(H)=?
A .8.00
B .2.69
C .10.69
D .-2.69
E .18.69
6.在EDTA 滴定中,下列有关EDTA 酸效应的叙述正确的是:
A .酸效应系数越大,配合物MY 的稳定性越高;
B .酸效应系数越小,配合物MY 的稳定性越高;
C .介质的pH 越大,EDTA 的酸效应系数越大;
D .EDTA 的酸效应系数越大,滴定的突跃范围越大;
E .指示剂的选择与酸效应无关。
7.以0.02000mol·L -1的EDTA 溶液滴定同浓度的Fe 3+离子,若要求误差在±0.1%之内。
已
知lg θFeY K =25.1,则lg αY(H)应:
A .≥18.10
B .≤18.10
C .≥17.10
D .≤17.10
E .≥19.1
8.EDTA 滴定金属离子M ,准确滴定(ΔpM′=0.2,TE%≤0.1%)的条件是:
A .lg θMY K ≥6
B .'θMY lg K ≥6
C .lg c M θMY K ≥6
D .lg c M '
θMY K ≥6 9.已知lg θZnY K =16.50,若pH 在4、5、6、7时,lg αY (H ) 分别为8.44、6.45、4.65、3.32,若用0.02 mol·L -1EDTA 滴定0.02 mol·L -1Zn 2+ 溶液,则滴定时允许的最高酸度是:
A .pH=4
B .pH=5
C .pH=6
D .pH=7
10.下面各滴定突跃范围最大的是:
A .pH=12时用0.01 mol·L -1EDTA 滴定等浓度的Ca 2+
B .pH=9时用0.01 mol·L -1EDTA 滴定等浓度的Ca 2+
C .pH=12时用0.05 mol·L -1EDTA 滴定等浓度的Ca 2+
D .pH=9时用0.05 mol·L -1EDTA 滴定等浓度的Ca 2+
11.EDTA 的酸效应曲线指的是:
A .αY (H )—pH 曲线
B .pM —pH 曲线
C .lg '
θMY K —pH 曲线 D .lgαY (H )—pH 曲线
12.下列关于αY 值的说法,哪种是正确的?
A .αY 值随[H +]的减小而减小
B .p αY 值随[H +]的增大而增大
C .在pH 值较高时,pαY 值约等于1
D .以上都不对 三、计算题
1.测定奶粉中Ca 含量,称取
2.5 g 试样经灰化处理,制备为试液,然后用EDTA 标准溶液滴定消耗了25.10 mL 。
称取0.6256 g 高纯锌,用稀HCl 溶解后,定容为1.000 L 。
吸取10.00 mL ,用上述EDTA 溶液滴定消耗了10.80 mL 。
求奶粉中Ca 含量(以mg·g -1表示)。
2. 称取0.5000g煤样,灼烧时其中的S完全氧化为SO42-,处理为溶液后,除去重金属离子,加入0.0500 mol·L-1的BaCl2标准溶液20.00 mL,使之形成BaSO4沉淀,再用0.0250 mol·L-1的EDTA滴定过量的Ba2+,用去20.00 mL,求煤中S的质量分数。
3.今有一水样,取100 mL一份,调节溶液的pH=10,以铬黑T为指示剂,用0.01000 mol·L-1EDTA标准溶液滴定至终点,用去25.40 mL;另取一份100 mL水样,调节溶液的pH=12,用钙指示剂,用0.01000 mol·L-1EDTA标准溶液滴定至终点,用去1
4.25 mL;求每升水样中所含Ca和Mg的质量。