分析化学》第七章习题答案(华中师范大学、东北师范大学、陕西师范大学、北京师范大学)教学文案
华中师范大学等六校合编《分析化学》(第4版)(上册)笔记和课后习题(含考研真题)详解(上册)
答:(1)
,
,
因此最少应采取 90kg 试样才具有代表性。
(2)
,
故最多应缩分 6 次。
(3)
所以试样通过筛孔的直径应为 1mm。
2.3 名校考研真题详解 一、选择题 1.测定下列试样,选择哪种溶(熔)剂为宜?( )[国际关系学院 2014 研] 试样:(1)褐铁矿中铁的测定;(2)硅酸岩中硅的测定;(3)铝合金中铝的测定;(4)钢样中 磷的测定。 溶(熔)剂:(a)HCl 溶液;(b)HNO3 溶液;(c)10%NaOH 溶液;(d)NaOH 固体。 A.(1)—(a),(2)—(b),(3)—(c),(4)—(d) B.(1)—(a),(2)—(d),(3)—(c),(4)—(b) C.(1)—(c),(2)—(d),(3)—(a),(4)—(b) D.(1)—(b),(2)—(c),(3)—(a),(4)—(d)
④药物分析。 (3)按原理分类
①化学分析法; ②仪器分析法。 2.分析方法的选择 明确每一种方法的原理、应用范围及其优缺点,选择合适的方法。 三、分析化学的发展趋势 1.发展趋势 (1)对生物活性相关物质的分析; (2)对单细胞、单分子的分析; (3)对生物和环境等复杂体系的分析; (4)对薄层、表面、界面微区及形态的分析; (5)分析仪器智能化、小型化、仪器联用、在线实时监测; (6)分析对象损伤程度转向无损及遥测方向。 2.研究热点 (1)极端条件下的分析测试; (2)痕量活性物质的在线、原位和实时分析; (3)功能纳米材料在分析化学中的应用; (4)联用技术与联用仪器的使用等。
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21世纪师范类教学用书 国家“十二五”规划教材参考分析化学(含仪器分析)---课后参考答案汇编陕西师范大学 华东师范大学 北京师范大学东北师范大学 合编 刘瑞林主编陕西师范大学出版社出版第一章 绪 论答案:1.仪器分析法灵敏度高。
2.仪器分析法多数选择性较好。
3.仪器分析法分析速度较快,利于批量样品分析。
4.易于使分析工作自动化。
5.相对误差较大。
6.设备复杂、价格昂贵,对仪器工作环境要求较高。
第二章 定性分析1.解:最底浓度 12005.01-⋅===mL g V m B μρ 1:G=1:5×1042.解:检出限量 g V m B μρ510005.0=⨯=⋅=3.答:应选用(2)1mol·L -1HCl 作洗液,因为HCl 含有与氯化物沉淀的共同离子,可以减少洗涤时的溶解损失,又保持一定的酸度条件,避免某些水解盐的沉淀析出,另外HCl 为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。
如果用蒸馏水洗涤,则不具备上述条件,使沉淀的溶解损失太大,特别是PbCl 2﹑HNO 3不含共同离子,反而引起盐效应而使沉淀溶解度大,NaCl 则虽具有共同离子,但不具备酸性条件,所以亦不宜采用。
4.解:(1)用NH4Ac溶解PbSO4,而不溶解Hg2SO4。
(2)用氨水溶解Ag2CrO4,而不溶解Hg2CrO4。
(3) 用NaOH溶解PbCrO4,而不溶解Hg2CrO4。
(4) 用氨水溶解AgCl,而不溶解PbSO4。
(5) 用HNO3溶解Pb(OH)2,而不溶解AgCl 。
(6) 用氨水溶解AgCl, 而不溶解Hg2SO4。
5.答:(1) H2O2+2H+ +2e=2H2O E0=1.77 VSn4++2e=Sn2+ E o=0.154 VH2O2是比Sn4+强的氧化剂,所以H2O2可以氧化Sn2+为Sn4+(2 ) I2(固)+2e=2I- E o=0.5345 VAsO43-+4H++2e=AsO33-+2H2O E o=0.559 VI-是比AsO33-强的还原剂,所以NH4I可以还原AsO43-6.答:(1)因为HNO3是强的氧化剂会把组试剂H2S氧化成硫而沉淀。
分析化学(第7版)课后习题参考解答
第二章误差和分析数据处理1、指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差?如果是系统误差,请区别方法误差、仪器和试剂误差或操作误差,并给出它们的减免方法。
答:①砝码受腐蚀:系统误差(仪器误差);更换砝码。
②天平的两臂不等长:系统误差(仪器误差);校正仪器。
③容量瓶与移液管未经校准:系统误差(仪器误差);校正仪器。
④在重量分析中,试样的非被测组分被共沉淀:系统误差(方法误差);修正方法,严格沉淀条件。
⑤试剂含被测组分:系统误差(试剂误差);做空白实验。
⑥试样在称量过程中吸潮:系统误差(操作误差);严格按操作规程操作。
⑦化学计量点不在指示剂的变色范围内:系统误差(方法误差);另选指示剂。
⑧读取滴定管读数时,最后一位数字估计不准:偶然误差;严格按操作规程操作,增加测定次数。
⑨在分光光度法测定中,波长指示器所示波长与实际波长不符:系统误差(仪器误差);校正仪器。
⑩在HPLC 测定中,待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠系统误差(方法误差);改进分析方法6、两人测定同一标准试样,各得一组数据的偏差如下: (1) 0.3 -0.2 -0.4 0.2 0.10.40.0-0.3 0.2 -0.3 (2)0.10.1-0.60.2 -0.1 -0.2 0.5-0.2 0.30.1① 求两组数据的平均偏差和标准偏差;② 为什么两组数据计算出的平均偏差相等,而标准偏差不等; ③ 哪组数据的精密度高?②标准偏差能突出大偏差。
③ 第一组数据精密度高7、测定碳的相对原子质量所得数据: 12.0080、12.0095、 12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118 及 12.0120。
求算:①平均值;②标准偏差;③平均值的标准偏差;④平均值在 99%置信水平的置信限。
解:① x xi 12.0104n2② s (x i x)0.0012n1解:d 1 d 2 d 3d nd 1 0.24 d 2 0.24s 1 0.28s 2 0.31ds③s0.00038④ 置信限=t sn 查表2-2,f 9时,t 0.01 3.25s3.25 0.00038 0.00128、在用氯丁二烯氯化生产二氯丁二烯时,产品中总有少量的三氯丁二烯杂质 存在。
分析化学习题答案_下册_第三版高等教育出版社_华中师范大学_陕西师范大学_东北师范大学_编
第三章 紫外-可见吸收光谱法1、已知丙酮的正己烷溶液的两个吸收峰 138nm 和279nm 分别属于л→л*跃迁和n →л*跃迁,试计算л、n 、л*轨道间的能量差,并分别以电子伏特(ev ),焦耳(J )表示。
解:对于л→л*跃迁,λ1=138nm =1.38×10-7m则ν=νC =C/λ1=3×108/1.38×10-7=2.17×1015s -1则E=hv=6.62×10-34×2.17×1015=1.44×10-18JE=hv=4.136×10-15×2.17×1015=8.98ev对于n →л*跃迁,λ2=279nm =2.79×10-7m则ν=νC =C/λ1=3×108/2.79×10-7=1.08×1015s-1 则E=hv=6.62×10-34×1.08×1015=7.12×10-19JE=hv=4.136×10-15×1.08×1015=4.47ev 答:л→л*跃迁的能量差为1.44×10-18J ,合8.98ev ;n →л*跃迁的能量差为7.12×10-19J ,合4.47ev 。
3、作为苯环的取代基,-NH 3+不具有助色作用,-NH 2却具有助色作用;-DH 的助色作用明显小于-O -。
试说明原因。
答:助色团中至少要有一对非键电子n ,这样才能与苯环上的л电子相互作用产生助色作用,由于-NH 2中还有一对非键n 电子,因此有助色作用,而形成-NH 3+基团时,非键n 电子消失了,则助色作用也就随之消失了。
由于氧负离子O -中的非键n 电子比羟基中的氧原子多了一对,因此其助色作用更为显著。
4、铬黑T 在PH<6时为红色(max λ=515nm ),在PH =7时为蓝色(max λ=615nm ),PH =9.5时与Mg 2+形成的螯合物为紫红色(max λ=542nm ),试从吸收光谱产生机理上给予解释。
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21世纪师范类教学用书 国家“十二五”规划教材参考分析化学(含仪器分析)---课后参考答案汇编陕西师范大学 华东师范大学 北京师范大学东北师范大学 合编 刘瑞林主编陕西师范大学出版社出版第一章 绪 论答案:1.仪器分析法灵敏度高。
2.仪器分析法多数选择性较好。
3.仪器分析法分析速度较快,利于批量样品分析。
4.易于使分析工作自动化。
5.相对误差较大。
6.设备复杂、价格昂贵,对仪器工作环境要求较高。
第二章 定性分析1.解:最底浓度 12005.01-⋅===mL g V m B μρ 1:G=1:5×1042.解:检出限量 g V m B μρ510005.0=⨯=⋅=3.答:应选用(2)1mol·L -1HCl 作洗液,因为HCl 含有与氯化物沉淀的共同离子,可以减少洗涤时的溶解损失,又保持一定的酸度条件,避免某些水解盐的沉淀析出,另外HCl 为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。
如果用蒸馏水洗涤,则不具备上述条件,使沉淀的溶解损失太大,特别是PbCl 2﹑HNO 3不含共同离子,反而引起盐效应而使沉淀溶解度大,NaCl 则虽具有共同离子,但不具备酸性条件,所以亦不宜采用。
4.解:(1)用NH4Ac溶解PbSO4,而不溶解Hg2SO4。
(2)用氨水溶解Ag2CrO4,而不溶解Hg2CrO4。
(3) 用NaOH溶解PbCrO4,而不溶解Hg2CrO4。
(4) 用氨水溶解AgCl,而不溶解PbSO4。
(5) 用HNO3溶解Pb(OH)2,而不溶解AgCl 。
(6) 用氨水溶解AgCl, 而不溶解Hg2SO4。
5.答:(1) H2O2+2H+ +2e=2H2O E0=1.77 VSn4++2e=Sn2+ E o=0.154 VH2O2是比Sn4+强的氧化剂,所以H2O2可以氧化Sn2+为Sn4+(2 ) I2(固)+2e=2I- E o=0.5345 VAsO43-+4H++2e=AsO33-+2H2O E o=0.559 VI-是比AsO33-强的还原剂,所以NH4I可以还原AsO43-6.答:(1)因为HNO3是强的氧化剂会把组试剂H2S氧化成硫而沉淀。
《分析化学》习题标准答案(华中师范大学)
《分析化学》习题答案(华中师范大学)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:21世纪师范类教学用书国家“十二五”规划教材参考分析化学(含仪器分析)---课后参考答案汇编陕西师范大学华东师范大学北京师范大学东北师范大学合编刘瑞林主编陕西师范大学出版社出版第一章 绪 论答案:1.仪器分析法灵敏度高。
2.仪器分析法多数选择性较好。
3.仪器分析法分析速度较快,利于批量样品分析。
4.易于使分析工作自动化。
5.相对误差较大。
6.设备复杂、价格昂贵,对仪器工作环境要求较高。
第二章 定性分析1.解:最底浓度 12005.01-⋅===mL g V m B μρ 610=⋅G B ρΘ 466105201010⨯===∴B G ρ 1:G=1:5×1042.解:检出限量 g V m B μρ510005.0=⨯=⋅=3.答:应选用(2)1mol·L -1HCl 作洗液,因为HCl 含有与氯化物沉淀的共同离子,可以减少洗涤时的溶解损失,又保持一定的酸度条件,避免某些水解盐的沉淀析出,另外HCl 为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。
如果用蒸馏水洗涤,则不具备上述条件,使沉淀的溶解损失太大,特别是PbCl 2﹑HNO 3不含共同离子,反而引起盐效应而使沉淀溶解度大,NaCl 则虽具有共同离子,但不具备酸性条件,所以亦不宜采用。
4.解:(1)用NH 4Ac 溶解PbSO 4,而不溶解Hg 2SO 4 。
(2)用氨水溶解Ag 2CrO 4,而不溶解Hg 2CrO 4 。
(3) 用NaOH 溶解PbCrO 4,而不溶解Hg 2CrO 4 。
(4) 用氨水溶解AgCl ,而不溶解PbSO 4 。
(5) 用HNO 3溶解Pb(OH)2,而不溶解AgCl 。
(6) 用氨水溶解AgCl, 而不溶解Hg 2SO 4 。
蛋壳中碳酸钙含量的测定
论蛋壳中碳酸钙含量的测定李军摘要:测定某物质中某一种元素或某一种成分,例如蛋壳的硬度试验。
蛋壳的主要成分是碳酸钙,其次是碳酸镁,可以用过量的盐酸与之碎粒反应,然后用氢氧化钠去中和过量的盐酸。
根据反应比例,就可以计算出碳酸钙的含量。
但是,必须知道盐酸和氢氧化钠的准确浓度,由于实验室的盐酸是浓盐酸,取用后会挥发,导致浓度的不确定,而氢氧化钠易吸水,还易和二氧化碳反应,致使无法准确称量其质量,故应配成溶液后,用基准物对其进行标定。
主要用碱式滴定管、研钵、移液管、容量瓶、分析天平等仪器进行实验,完成蛋壳中碳酸钙含量的测定。
关键字:碳酸钙,盐酸,氢氧化钠,滴定,反应,含量,标定。
一、实验目的:1.了解实物处理的方2.掌握返滴定法的原理及操作3熟练滴定操作和终点判断二、实验原理:先加入一定量且过量的标准液,使其与被测物质反应完全后,再用另一种滴定剂滴定剩余的标准液,从而计算出被测物质的物质的量,因此返滴定法又叫剩余滴定法。
在蛋壳中碳酸钙含量的测定的实验中,由于找不到合适的指示剂,故采取酸碱滴定法。
碳酸钙不溶于水而溶于盐酸溶液1,且盐酸溶液遇氢氧化钠溶液发生中和反应生成水,反应式为:CaCO3+ 2H+ = Ca2+ + CO2+ H2OH ++ OH-= H2O滴定分析法是将滴定剂(已知准确浓度的标准液)滴加到含有被测组分的试液中,直到化学反应完全时为止,然后根据滴定剂的浓度和消耗的体积计算被测组分的含量的一种方法。
因此,在滴定分析实验中,必须学会标准溶液的配制、标定、滴定管的正确使用和滴定终点的判断。
浓盐酸浓度不确定、易挥发,氢氧化钠不易制纯,在空气中易吸收二氧化碳和水分。
因此,酸碱标准溶液要采用间接配制法配制,即先配制近似浓度的溶液,再用基准物质标定2。
1.标定定碱的基准物质苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4),它易制得纯品,在空气中不吸水,容易保存,摩尔质量较大,是一种较好的基准物质,标定反应如下:KHC8H4O4+ NaOH = KNaC8H4O4 + H2O反应产物为二元弱碱,在水溶液中显微碱性,可选用酚酞作为指示剂。
分析化学习题答案 下册 第三版高等教育出版社 华中师范大学 陕西师范大学 东北师范大学 编
第一章 绪 论 1. 解释下列名词:(1)仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
(2)标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。
(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为方法的灵敏度;精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度;试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度;某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。
2. 对试样中某一成分进行5次测定,所得测定结果(单位μg ⋅mL -1)分别为 0.36,0.38,0.35,0.37,0.39。
(1) 计算测定结果的相对标准偏差;(2) 如果试样中该成分的真实含量是0.38 μg ⋅mL -1,试计算测定结果的相对误差。
解:(1)测定结果的平均值37.0539.037.035.038.036.0=++++=x μg ⋅mL -1标准偏差122222120158.015)37.039.0()37.037.0()37.035.0()37.038.0()37.036.0(1)(-=⋅=--+-+-+-+-=--=∑mL g n x x s ni iμ相对标准偏差 %27.4%10037.00158.0%100=⨯=⨯=x s s r(2)相对误差 %63.2%10038.038.037.0%100-=⨯-=⨯-=μμx E r 。
3. 用次甲基蓝-二氯乙烷光度法测定试样中硼时,为制作标准曲线,配制一系列质量浓度ρB (单位mg ⋅L -1)分别为0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0的标准溶液,测得吸光度A 分别为0.140,0.160,0.280,0.380,0.410,0.540。
大学分析化学思考题与习题答案完整版下册第三版高等教育出版社_华中师范大学_陕西师范大学_东北师范大学_编
分析化学下册第三版第一章 绪 论 1. 解释下列名词:(1)仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
(2)标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。
(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为方法的灵敏度;精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度;试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度;某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。
2. 对试样中某一成分进行5次测定,所得测定结果(单位μg ⋅mL -1)分别为 0.36,0.38,0.35,0.37,0.39。
(1) 计算测定结果的相对标准偏差;(2) 如果试样中该成分的真实含量是0.38 μg ⋅mL -1,试计算测定结果的相对误差。
解:(1)测定结果的平均值37.0539.037.035.038.036.0=++++=x μg ⋅mL -1标准偏差122222120158.015)37.039.0()37.037.0()37.035.0()37.038.0()37.036.0(1)(-=⋅=--+-+-+-+-=--=∑m Lg n x x s ni iμ相对标准偏差 %27.4%10037.00158.0%100=⨯=⨯=xs s r(2)相对误差 %63.2%10038.038.037.0%100-=⨯-=⨯-=μμx E r 。
3. 用次甲基蓝-二氯乙烷光度法测定试样中硼时,为制作标准曲线,配制一系列质量浓度ρB (单位mg ⋅L -1)分别为0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0的标准溶液,测得吸光度A 分别为0.140,0.160,0.280,0.380,0.410,0.540。
分析化学》第七章习题答案(华中师范大学、东北师范大学、陕西师范大学、北京师范大学)
第七章氧化还原滴定1.条件电位和标准电位有什么不同?影响电位的外界因素有哪些?答:标准电极电位E′是指在一定温度条件下(通常为25℃)半反应中各物质都处于标准状态,即离子、分子的浓度(严格讲应该是活度)都是1mol/l(或其比值为1)(如反应中有气体物质,则其分压等于1.013×105Pa,固体物质的活度为1)时相对于标准氢电极的电极电位。
电对的条件电极电位(E0f)是当半反应中氧化型和还原型的浓度都为1或浓度比为,并且溶液中其它组分的浓度都已确知时,该电对相对于标准氢电极电位(且校正了各种外界因素影响后的实际电极电位,它在条件不变时为一常数)。
由上可知,显然条件电位是考虑了外界的各种影响,进行了校正。
而标准电极电位则没有校正外界的各种外界的各种因素。
影响条件电位的外界因素有以下3个方面;(1)配位效应;(2)沉淀效应;(3)酸浓度。
2.是否平衡常数大的氧化还原反应就能应用于氧化还原滴定中?为什么?答:一般讲,两电对的标准电位大于0.4V(K>106),这样的氧化还原反应,可以用于滴定分析。
实际上,当外界条件(例如介质浓度变化、酸度等)改变时,电对的标准电位是要改变的,因此,只要能创造一个适当的外界条件,使两电对的电极电位超过0.4V ,那么这样的氧化还原反应也能应用于滴定分析。
但是并不是平衡常数大的氧化还原反应都能应用于氧化还原滴定中。
因为有的反应K虽然很大,但反应速度太慢,亦不符合滴定分析的要求。
3.影响氧化还原反应速率的主要因素有哪些?答:影响氧化还原反应速度的主要因素有以下几个方面:1)反应物的浓度;2)温度;3)催化反应和诱导反应。
4.常用氧化还原滴定法有哪几类?这些方法的基本反应是什么?答:1)高锰酸钾法.2MnO4+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O.MnO2+H2C2O4+2H+==Mn2++2CO2+2H2O2) 重铬酸甲法. Cr2O72-+14H++Fe2+===2Cr3++Fe3++7H2OCH3OH+Cr2O72-+8H+===CO2↑+2Cr3++6H2O3)碘量法3I2+6HO-===IO3-+3H2O,2S2O32-+I2===2I-+S4O62Cr2O72-+6I-+14H+===3I2+3Cr3++7H2O5.应用于氧化还原滴定法的反应具备什么条件?答:应用于氧化还原滴定法的反应,必须具备以下几个主要条件:(1)反应平衡常数必须大于106,即△E>0.4V。
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第五章思考题与习题1.写出下列各酸的共轭碱:H2O,H2C2O4,H2PO4-,HCO3-,C6H5OH,C6H5NH3+,HS-,Fe(H2O)63+,R-NH+CH2COOH.答:H2O的共轭碱为OH-;H2C2O4的共轭碱为HC2O4-;H2PO4-的共轭碱为HPO42-;HCO3-的共轭碱为CO32-;;C6H5OH的共轭碱为C6H5O-;C6H5NH3+的共轭碱为C6H5NH2;HS-的共轭碱为S2-;Fe(H2O)63+的共轭碱为Fe(H2O)5(OH)2+;R-NH2+CH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COOH。
2. 写出下列各碱的共轭酸:H2O,NO3-,HSO4-,S2-,C6H5O-,C u(H2O)2(OH)2,(CH2)6N4,R—NHCH2COO-,COO-C O O-。
答:H2O的共轭酸为H+;NO3-的共轭酸为HNO3;HSO4-的共轭酸为H2SO4;S2的共轭酸为HS-;C6H5O-的共轭酸为C6H5OH C u(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)3(OH)+;(CH2)6N4的共轭酸为(CH2)4N4H+;R—NHCH2COO-的共轭酸为R—NHCHCOOH,COO-C O O-的共轭酸为COO-C O O-H3.根据物料平衡和电荷平衡写出(1)(NH4)2CO3,(2)NH4HCO3溶液的PBE,浓度为c(mol·L-1)。
答:(1)MBE:[NH4+]+[NH3]=2c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE:[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE:[H+]+2[H2CO3] +[HCO3-]=[NH3]+[OH-](2)MBE:[NH4+]+[NH3]=c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE:[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE:[H+]+[H2CO3]=[NH3]+[OH-]+[CO32-]4.写出下列酸碱组分的MBE、CEB和PBE(设定质子参考水准直接写出),浓度为c (mol·L-1)。
蛋壳中碳酸钙含量的测定(1)
蛋壳中碳酸钙含量的测定(一)背景介绍:蛋壳中的主要成分为碳酸钙(CaCO3),约占93%,有制酸的作用。
碳酸钙俗称石灰石,石粉,是一种化合物,呈碱性,在水中几乎不溶,在乙醇中不溶。
可以用过量的浓盐酸与之碎粒反应,然后用氢氧化钠去中和过量的盐酸。
根据反应比例,就可以计算出碳酸钙的含量。
但是,必须知道盐酸和氢氧化钠的准确浓度,由于实验室的盐酸是浓盐酸,取用后会挥发,导致浓度的不确定,而氢氧化钠易吸水,还易和二氧化碳反应,致使无法准确称量其质量,故应配成溶液后,用基准物对其进行标定。
(二)实验目的:1.了解实际试样的处理方法(如粉碎、过筛等)2.掌握返滴定的方法原理及操作。
3.熟练滴定操作和终点判断。
(三)实验原理:1.滴定分析法是将滴定剂(已知准确浓度的标准液)滴加到含有被测组分的试液中,直到化学反应完全为止,然后根据滴定剂的浓度和消耗的体积计算被测组分的含量的一种方法。
,因此,在滴定分析实验中,必须学会标准溶液的配制、标定、滴定管的正确使用和滴定终点的判断。
浓盐酸浓度的不确定、易挥发,氢氧化钠不易制纯,在空气中易吸收二氧化碳和水分。
因此,NaOH和HCl标准溶液要采用间接配制法配制,即先配制近似浓度的溶液,再用基准物质标定。
2.先加入一定量的标准液,使其与被测物质反应完全后,再用另一种滴定剩余的标准液,从而计算出被测物质的物质的量,因此返滴定法又叫剩余滴定法。
在蛋壳中碳酸钙含量的测定的实验中,由于找不到适合的指示剂,故采用酸碱滴定法。
碳酸钙不溶于水而溶于盐酸溶液,且盐酸溶液遇氢氧化钠溶液发生中和反应,反应式为:CaCO 3+2HCl==CaCl 2+H 2O+CO 2 HCl+NaOH==NaCl+H 2O3.标定碱的基准物质:邻苯二甲酸氢钾(KHC 8H 4O 4)KHC 8H 4O 4+ NaOH==KNaC 8H 4O 4+H 2O反应产物为二元弱碱,在水溶液中显微碱性,可选用酚酞作为指示剂。
分析化学第三版下册第七章课后答案
第七章原子吸收与原子荧光光谱法1.说明以下名词:(1)原子吸收线和原子发射线;(2)宽带吸收和窄带吸收;(3)积分吸收和峰值吸收;(4)谱线的自然宽度和变宽;(5)谱线的热变宽和压力变宽;(6)石墨炉原子化法和氢化物发生原子化法;(7)光谱通带;(8)基体改良剂;(9)特点浓度和特点质量;(10)共振原子荧光和非共振原子荧光。
答:(1)原子吸收线是基态原子吸收必然辐射能后被激发跃迁到不同的较高能态产生的光谱线;原子发射线是基态原子吸收必然的能量(光能、电能或辐射能)后被激发跃迁到较高的能态,然后从较高的能态跃迁回到基态时产生的光谱线。
(2)分子或离子的吸收为宽带吸收;气态基态原子的吸收为窄带吸收。
(3)积分吸收是吸收线轮廓的内的总面积即吸收系数对频率的积分;峰值吸收是中心频率ν0两旁很窄(dν= 0)范围内的积分吸收。
(4)在无外界条件阻碍时,谱线的固有宽度称为自然宽度;由各类因素引发的谱线宽度增加称为变宽。
(5)谱线的热变宽是由原子在空间作相对热运动引发的谱线变宽;压力变宽是由同种辐射原子间或辐射原子与其它粒子间彼此碰撞产生的谱线变宽,与气体的压力有关,又称为压力变宽。
(6)以石墨管作为电阻发烧体使试样中待测元素原子化的方式称为石墨炉原子化法;反映生成的挥发性氢化物在以电加热或火焰加热的石英管原子化器中的原子化称为氢化物发生原子化法。
(7)光谱通带是指单色器出射光束波长区间的宽度。
(8)基体改良剂是指能改变基体或被测定元素化合物的热稳固性以幸免化学干扰的化学试剂。
(9)把能产生1%吸收或产生吸光度时所对应的被测定元素的质量浓度概念为元素的特点浓度;把能产生1%吸收或产生吸光度时所对应的被测定元素的质量概念为元素的特点质量。
(10)共振原子荧光是指气态基态原子吸收的辐射和发射的荧光波长相同时产生的荧光;气态基态原子吸收的辐射和发射的荧光波长不相同时产生的荧光称为非共振原子荧光。
2.在原子吸收光谱法中,什么缘故要利用锐线光源?空心阴极灯什么缘故能够发射出强度大的锐线光源?答:因为原子吸收线的半宽度约为10-3 nm,因此在原子吸收光谱法中应利用锐线光源;由于空心阴极灯的工作电流一样在1~20 mA,放电时的温度较低,被溅射出的阴极自由原子密度也很低,同时又因为是在低压气氛中放电,因此发射线的热变宽∆λD、压力变宽∆λL和自吸变宽都很小,辐射出的特点谱线是半宽度很窄的锐线(10-4~10-3 nm)。
分析化学》习题答案(华中师范大学)
21世纪师范类教学用书国家“十二五”规划教材参考分析化学(含仪器分析)---课后参考答案汇编陕西师范大学华东师范大学北京师范大学东北师范大学合编刘瑞林主编陕西师范大学出版社出版第一章 绪 论答案:1.仪器分析法灵敏度高。
2.仪器分析法多数选择性较好。
3.仪器分析法分析速度较快,利于批量样品分析。
4.易于使分析工作自动化。
5.相对误差较大。
6.设备复杂、价格昂贵,对仪器工作环境要求较高。
第二章 定性分析1.解:最底浓度 12005.01-⋅===mL g V m B μρ 610=⋅G B ρΘ 466105201010⨯===∴B G ρ 1:G=1:5×1042.解:检出限量 g V m B μρ510005.0=⨯=⋅=3.答:应选用(2)1mol·L -1HCl 作洗液,因为HCl 含有与氯化物沉淀的共同离子,可以减少洗涤时的溶解损失,又保持一定的酸度条件,避免某些水解盐的沉淀析出,另外HCl 为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。
如果用蒸馏水洗涤,则不具备上述条件,使沉淀的溶解损失太大,特别是PbCl 2﹑HNO 3不含共同离子,反而引起盐效应而使沉淀溶解度大,NaCl 则虽具有共同离子,但不具备酸性条件,所以亦不宜采用。
4.解:(1)用NH 4Ac 溶解PbSO 4,而不溶解Hg 2SO 4 。
(2)用氨水溶解Ag 2CrO 4,而不溶解Hg 2CrO 4 。
(3) 用NaOH 溶解PbCrO 4,而不溶解Hg 2CrO 4 。
(4) 用氨水溶解AgCl ,而不溶解PbSO 4 。
(5) 用HNO 3溶解Pb(OH)2,而不溶解AgCl 。
(6) 用氨水溶解AgCl, 而不溶解Hg 2SO 4 。
5.答:(1) H 2O 2+2H + +2e=2H 2O E 0= VSn4++2e=Sn2+E o= VH2O2是比Sn4+强的氧化剂,所以H2O2可以氧化Sn2+为Sn4+(2 ) I2(固)+2e=2I-E o= VAsO43-+4H++2e=AsO33-+2H2O E o= VI-是比AsO33-强的还原剂,所以NH4I可以还原AsO43-6.答:(1)因为HNO3是强的氧化剂会把组试剂H2S氧化成硫而沉淀。
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第七章氧化还原滴定1.条件电位和标准电位有什么不同?影响电位的外界因素有哪些?答:标准电极电位E′是指在一定温度条件下(通常为25℃)半反应中各物质都处于标准状态,即离子、分子的浓度(严格讲应该是活度)都是1mol/l(或其比值为1)(如反应中有气体物质,则其分压等于1.013×105Pa,固体物质的活度为1)时相对于标准氢电极的电极电位。
电对的条件电极电位(E0f)是当半反应中氧化型和还原型的浓度都为1或浓度比为,并且溶液中其它组分的浓度都已确知时,该电对相对于标准氢电极电位(且校正了各种外界因素影响后的实际电极电位,它在条件不变时为一常数)。
由上可知,显然条件电位是考虑了外界的各种影响,进行了校正。
而标准电极电位则没有校正外界的各种外界的各种因素。
影响条件电位的外界因素有以下3个方面;(1)配位效应;(2)沉淀效应;(3)酸浓度。
2.是否平衡常数大的氧化还原反应就能应用于氧化还原滴定中?为什么?答:一般讲,两电对的标准电位大于0.4V(K>106),这样的氧化还原反应,可以用于滴定分析。
实际上,当外界条件(例如介质浓度变化、酸度等)改变时,电对的标准电位是要改变的,因此,只要能创造一个适当的外界条件,使两电对的电极电位超过0.4V ,那么这样的氧化还原反应也能应用于滴定分析。
但是并不是平衡常数大的氧化还原反应都能应用于氧化还原滴定中。
因为有的反应K虽然很大,但反应速度太慢,亦不符合滴定分析的要求。
3.影响氧化还原反应速率的主要因素有哪些?答:影响氧化还原反应速度的主要因素有以下几个方面:1)反应物的浓度;2)温度;3)催化反应和诱导反应。
4.常用氧化还原滴定法有哪几类?这些方法的基本反应是什么?答:1)高锰酸钾法.2MnO4+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O.MnO2+H2C2O4+2H+==Mn2++2CO2+2H2O2) 重铬酸甲法. Cr2O72-+14H++Fe2+===2Cr3++Fe3++7H2OCH3OH+Cr2O72-+8H+===CO2↑+2Cr3++6H2O3)碘量法3I2+6HO-===IO3-+3H2O,2S2O32-+I2===2I-+S4O62Cr2O72-+6I-+14H+===3I2+3Cr3++7H2O5.应用于氧化还原滴定法的反应具备什么条件?答:应用于氧化还原滴定法的反应,必须具备以下几个主要条件:(1)反应平衡常数必须大于106,即△E>0.4V。
(2)反应迅速,且没有副反应发生,反应要完全,且有一定的计量关系。
(3)参加反应的物质必须具有氧化性和还原性或能与还原剂或氧化剂生成沉淀的物质。
(4)应有适当的指示剂确定终点。
6.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:氧化还原滴定曲线中突跃范围的长短和氧化剂与还原剂两电对的条件电位(或标准电位)相差的大小有关。
电位差△E较大,突跃较长,一般讲,两个电对的条件电位或标准电位之差大于0.20V时,突跃范围才明显,才有可能进行滴定,△E值大于0.40V时,可选用氧化还原指示剂(当然也可以用电位法)指示滴定终点。
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(间)点。
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。
7.试比较酸碱滴定、络合滴定和氧化还原滴定的滴定曲线,说明它们共性和特性。
答:酸碱滴定、配位滴定和氧化还原滴定的滴定曲线共性是:1)在滴定剂不足0.1%和过量0.1%时,三种滴定曲线均能形成突跃;2)均是利用滴定曲线的突跃,提供选择指示剂的依据。
其特性是:酸碱滴定曲线是溶液的pH值为纵坐标,配位滴定的滴定曲线以pM为纵坐标,而氧化还原滴定曲线是以E值为纵坐标,其横坐标均是加入的标准溶液。
8.氧化还原滴定中的指示剂分为几类?各自如何指示滴定终点?答:氧化还原滴定中指示剂分为三类:(1)氧化还原指示剂。
是一类本身具有氧化还原性质的有机试剂,其氧化型与还原型具有不同的颜色。
进行氧化还原滴定时,在化学计量点附近,指示剂或者由氧化型转变为还原型,或者由还原型转变为氧化型,从而引起溶液颜色突变,指示终点。
(2)自身指示剂。
利用滴定剂或被滴定液本身的颜色变化来指示终点。
(3)专属指示剂。
其本身并无氧化还原性质,但它能与滴定体系中的氧化剂或还原剂结合而显示出与其本身不同的颜色。
9.氧化还原指示剂的变色原理和选择与酸碱指示剂有何异同?答:氧化还原滴定所用的指示剂分为两个类型:氧化还原指示剂和其他指示剂。
后者的变色原理和选择与酸碱指示剂无有任何异同点。
而前者——氧化还原指示剂的变色原理和选择与酸碱指示剂的异同点如下:①酸碱指示剂的变色主要与溶液的酸度(pH值)有关;而氧化还原指示剂的变色主要是决定于其氧化型和还原型(两型的颜色不同)的颜色。
②酸碱指示剂变色和氧化还原指示剂变色均有变色点;两者均有变色范围。
③酸碱指示剂和氧化还原指示剂的选择均与滴定曲线的突跃范围有关。
酸碱指示剂是范围,而氧化还原指示剂则是电位范围。
其颜色强度的变化均是从10变到0.1的关系。
④酸碱指示剂的变色除与溶液的值有关外,而指示剂本身也有结构变化;氧化还原指示剂则只与电位有关。
10.在进行氧化还原滴定之前,为什么要进行预氧化或预还原的处理?预处理时对所用的预氧化剂或还原剂有哪些要求?答:在进行氧化还原滴定之前,为了能成功的完成氧化还原滴定,时常需要将被测定的组分处理成能与滴定剂迅速、完全并按照一定计量关系起反应的状态,或者处理成高价后用还原剂进行滴定,或者处理成低价后用氧化剂滴定。
滴定前使被测组分转变为一定价态的步骤称为滴定前的预处理。
预处理时对所用的氧化剂或还原剂有以下几点要求:(1)反应进行完全而且速度要快;(2)反应应该具有一定的选择性。
(3)过量的氧化剂或还原剂应易于除去;11.碘量法的主要误差来源有哪些?为什么碘量法不适宜在高酸度或高碱度介质中进行?答;碘量法的主要误差来源有以下几个方面:(1)标准溶液的遇酸分解;(2)碘标准溶液的挥发和被滴定碘的挥发;(3)空气对KI的氧化作用:(4)滴定条件的不适当。
由于碘量法使用的标准溶液和它们间的反应必须在中性或弱酸性溶液中进行。
因为在碱性溶液中,将会发生副反应:S 2O 32-+4I 2+10OH -=2SO 42-+8I -+5H 2O而且在碱性溶液中还会发生歧化反应:3I 2+6OH -=IO 3-+5I -+3H 2O如果在强碱性溶液中,溶液会发生分解: S 2O 32-+2H +=SO 2↑+S ↓+H 2O同时,在酸性溶液中也容易被空气中的氧所氧化: 4I -+4H ++O 2=2I 2+2H 2O基于以上原因,所以碘量法不适宜在高酸度或高碱度介质进行。
12.比较用KMnO 4’K 2Cr 2O 7和Ce(SO 4)2作滴定剂的优缺点。
和作滴定剂的优缺点见下表13.设计一个分别测定混合溶液中AsO 33-和AsO 43-的分析方案(原理、简单步骤和计算公式)。
答:分别测定AsO 33-和AsO 43-碘量法分析方案如下:(1) 于AsO 43-﹑AsO 33-的混合溶液中,在酸性条件下,加过量KI ,此时AsO 43-与I -反应:AsO 43- +2I -+2H +=AsO 33+-I 2+H 2O析出的I 2用Na 2S 2O 3标准溶液滴定:I 2+2S 2O 32-=2I -+S 4O 62-由Na 2S 2O 3溶液的浓度(C Na2S2O3)和用去的体积(V Na2S2O3)即可求得AsO 43-的含量。
另外,在取一定量的AsO 43-和AsO 33-混合溶液,加NaHCO 3,在pH=8.0的条件下,用I 2标准溶液滴定溶液的AsO 33-:AsO 33-+I 2+2HCO 3-=====AsO 43-+2I -+2CO 2↑+H 2O (PH=8.0)根据I 2溶液的浓度(C I2)和消耗的体积(V I2)即可求AsO 33-的量。
(2)测定步骤 ①AsO 43-的测定移取混合试液25.00ml 于锥形瓶中,加酸和过量KI ,析出的I 2,用Na 2S 2O 3标准溶液滴定,快到终点时加入淀粉指示剂,继续Na 2S 2O 3用滴定,终点时溶液由蓝色变为无色。
由下式计算AsO 43-的含量(以g/ml 表示):AsO 43-=00.2521100143323222-⨯⨯⨯⨯AsO O S N O S Na M V C a (2)AsO 33-的测定量取AsO 33-和AsO 43-混合溶液25.00ml ,若试液为碱性,可取酸调至微酸性后,加一定量NaHCO 3,用I 2标准溶液滴定AsO 33-,用淀粉作指示剂,终点时溶液由无色变为蓝色,然后由下式计算AsO 33-的含量(以g/ml 表示):AsO 33-=00.2510013322-⨯⨯⨯AsO I I M V C14.在Cl -、Br -和I -三种离子的混合物溶液中,欲将I -氧化为I 2,而又不使Br -和Cl -氧化在常用的氧化剂Fe 2(SO 4)3和KMnO 4中应选择哪一种?答:选用Fe 2(SO 4)3氧化剂即能满足上述要求,因为:E 0 MnO4-/Mn2+=1.51V E 0Fe3+/Fe2+=0.771V E 0Cl2/2Cl-=1.395V E 0Br2/Br-=1.087V E 0I2/I-=0.621V又标准电极电位可知:E 0Fe3+/Fe2+的电位低于E 0Cl2/2Cl 而E 0Br2/Br-高于E 0I2/I-故只能将氧化为I 2,而不能将Cl -和Br -氧化。
如果选用KMnO 4时则能将其氧化。
15.计算在1mol/LHCl 溶液中,当[Cl -]=1.0mol/L 时,Ag +/Ag 电对的条件电位。
解:经查表在1mol/l 的溶液中,E 0`Ag+/Ag =0.7994V∵E=E 0Ag+/Ag +0.0592×lg [][]Ag Ag + =0.7994+0.0592×lg[Ag +] 又∵[Cl -]=1mol/l Ksp [AgCl]=8.11×1010 ∴E=0.7994+0.0592×lg 8.11×1010=0.22V 16.计算在1.5mol/LHCl 介质中,当c Cr(VI)=0.10mol/L,c Cr(III)=0.020mol/L 时Cr 2O 72-/Cr 3+电对的电极电位。
解:附录中没有该电对相应的条件电位值,采用相近1mol/L 的介质中E 0=1.00V 代替Cr 2O 72-+14H ++6e -==2Cr 3++7H 2O当C Cr(VI)=0.10mol/L C Cr(III)=0.020mol/LE=E 0 Cr(VI)/ Cr(III)+6059.0lg =)()(III Cr VI Cr C C 1.02V =1.01V17.计算pH=10.0,[NH 4+]+[NH 3]=0.20mol/L 时Zn 2+/Zn 电对条件电位。