思考题与练习题答案05

5．物质化学成分的检测技术

5. 1 滴定分析法

5. 1. 1 滴定分析的基本原理

(1) 检测物质的化学成分常用哪些方法? 这些方法各有什么特点?

(2) 滴定分析法有哪些类型? 它们常用哪些标准滴定溶液?

(3) 标准滴定溶液的配制方法有几种? 各适用于什么情况?

5. 1. 2 酸碱滴定法

（1）酸碱滴定法是基于什么原理进行滴定分析的? 它具有哪些特点?

（2）什么是滴定曲线? 如何根据酸碱滴定曲线选择合适的指示剂?

（3）酸碱滴定方式有哪些? 各适用于什么情况?

5. 1. 3 配位滴定法

（1）EDTA与金属离子的配位反应有哪些特点?

（3）溶液的酸度对配位滴定有影响吗? 为什么?

5. 1. 4 氧化还原滴定法

（1）氧化还原滴定法是依据什么原理进行滴定分析的? 它包括哪些具体方法?

（2）高锰酸钾法的滴定条件和适用范围如何?

（3）什么是碘量法? 直接碘量法和间接碘量法有何区别? 怎样确定各自的滴定终点?

5. 1. 5 滴定分析结果与计算

(1) 定量分析结果的表示方法有哪些?

(2) 判断下列情况属系统误差还是随机误差?

①基准物放置在空气中吸收了水分

②试剂中含有微量被测离子

③称量中天平零点突然有变动

④天平砝码被腐蚀

(3) 用分光光度法测水中铁含量时，平行5次测得数据(以mg·L-1表示)为0.48，0.37，0.47，0.40，0.43。求算术平均值和相对偏差。

(4) 某试剂盐酸密度为1.19g·mL-1。移取5.00mL，用酸碱滴定法测出其中HCl含量为0.995g。求该试剂中HCl的质量分数和质量浓度?

(5) 今有0.2000mol·L-1HCl溶液，实验需用0.05moL·L-1HCl溶液250mL应如何配制?

(6) 称取基准无水碳酸钠5.364g，用水溶解后准确稀释至1000mL，求该溶液物质的量浓度?

(7) 称取工业草酸1.680g，溶解后于250mL容量瓶中定容。从容量瓶中移取25.00mL 以0.1024 moL·L-1氢氧化钠溶液滴定，消耗24.65mL。求工业草酸的纯度。

(8) 测定水的总硬度(即钙镁总含量) 时，吸取水样100.00mL，以铬黑T为指示剂，在pH=10时滴定，用去0.01000moL·L-1EDTA标准溶液2.14mL。计算水的硬度(µg·mL-1CaO) 。

(9)配制0.2mol·L-1高锰酸钾溶液250mL，应称取试剂高锰酸钾多少克? 若用基准物草酸钠来标定其浓度，要使高锰酸钾溶液消耗量大于25mL，需称草酸钠多少克?

5. 3 吸光光度法

(1) 吸光光度法是依据什么原理进行定量分析的? 这一方法具有哪些特点?

(2) 什么是光的吸收定律? 吸光度、透射比和摩尔吸光系数各代表什么含义?

(3) 简述使用分光光度计测量溶液吸光度的操作步骤。

(4) 用邻二氮菲显色测定铁，已知显色液中亚铁含量为50μg / 100mL。用2.0cm的吸收池，在波长510 nm处测得吸光度为0.205。计算邻二氮菲亚铁的摩尔吸光系数。

5. 3. 2 原子吸收光谱法

(1) 原子吸收光谱法是依据什么原理进行定量分析的?

(3) 分别吸取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00mL浓度为20µg·mL-1的镍标准溶液，于5支25mL容量瓶中定容。在火焰原子吸收光谱仪上测得这些溶液的吸光度分别为0、0.12、0.23、0.35、0.48。另称取镍合金试样0.5125g，溶解后于100mL容量瓶中定容。准确吸取此溶液2.5mL，定容于25mL容量瓶中。在相同的测定条件下，测得溶液的吸光度为0.28。求试样中镍的含量。

5．4 色谱法

(1)气相色谱与液相色谱有哪些相同和不同之处?

(2)解释下列术语：调整保留时间、相对保留值、半峰宽、峰高、峰面积。

(5)高效液相色谱有哪些类型? 各是根据什么原理对混合物进行分离的?

(6)色谱法定量分析的基本依据是什么? 如何求出试样中待测组分的含量?

答案

5. 1. 1 滴定分析的基本原理

（1）根据测定原理和操作技术不同，物质化学成分的检测技术可分为化学检测法和仪器检测法两大类。化学检测法是以物质的化学反应为基础的检测方法。较为常用的是滴定分析法，具有操作简便、快速，准确度高等特点，适用于常量分析（组分含量在1％以上）。仪器检测法是以物质的物理或物理化学性质为基础的检测方法。如电位分析法、吸光光度法以及色谱法等都是常用的仪器检测方法，具有灵敏度高、检测速度快、样品用量少等特点，适用于低含量组分的分析。

（2）①酸碱滴定法利用酸碱中和反应。常用强酸溶液作滴定剂测定碱性物质，或用强碱溶液作滴定剂测定酸性物质。

②配位滴定法利用配位反应。常用EDTA（乙二胺四乙酸二钠）溶液做滴定剂测定

一些金属离子。

③氧化还原滴定法利用氧化还原反应。常用高锰酸钾、碘溶液或硫代硫酸钠溶液做

滴定剂测定具有还原性或氧化性的物质。

④沉淀滴定法利用沉淀反应。常用硝酸银溶液做滴定剂测定卤素离子。

（3）①直接配制法准确称取一定量物质，溶解后定量移入容量瓶中准确稀释至刻度，根据溶剂的质量和溶液的体积计算出标准滴定溶液的浓度。

用于直接配制标准滴定溶液的物质称为基准物质。它应符合下列要求。

a. 纯度高，含量达99．9％以上；

b. 物质的组成与化学式完全符合；

c. 性质稳定。

常用的基准物质有无水碳酸钠、邻苯二甲酸氢钾、草酸钠、氧化锌等。

②间接配制法有些物质不符合基准物质的条件，如浓盐酸易挥发，氢氧化钠易吸收空气中水分和二氧化碳，这些物质的标准溶液必须采用间接法配制。

5. 1. 2 酸碱滴定法

(1) 酸碱滴定法是利用酸碱中和反应进行滴定分析的方法，其反应实质是H+ 与OH- 中和生成难电离的水。

H+ + OH—= H2O

酸碱滴定法的特点是反应速率快，反应过程简单，可供选用的指示剂较多。

(2) 以加入的滴定剂体积V为横坐标，溶液的pH为纵坐标，描述滴定过程溶液pH变化情况的曲线称滴定曲线。