第二章 分析试样采集与制备
1、 答:不对,因为把原始试样混匀后,试样并不十分均匀,必须碾碎、过筛、混匀、缩分后,使试样具有很好的代表性才能送样。
2、 答 对无机试样常用方法:溶解法和熔融法 ;对有机试样:灰化法和湿式消化法。
3、 答用NaOH 溶液溶解,使Zn 溶解,Fe 、Ni 、Mg 形成氢氧化物沉淀而分离,再用酸溶解制成试液取测定。
4、 第四版P308页表9-1、9-2有解。
5、 不对。因为Cu 、Ag 、Ni 电位不同,其在HNO 3中溶解速率不同,溶出的金属比例与镍币中的比例不同。所以,用这样制成的试液来分析结果是不准确的。
6、 由于微波溶样时由内到外加热溶解,溶氧速度快,样品可以密封在一个密闭容器中进行,可以减少在溶样过程中易挥发元素丢失。是一种理想的溶样方法。
第三章 分析化学中的数据处理
1、
答:准确度—测量值与真实值接近程度;精密度—在相同条件下,几次
平行测定值相互接近程度。精密度和准确度之间的关系可以用一句话概括:精密度高是准确度高的前提。
2、 答、
题号 误差类型 消除办法
a 偶然误差 b 过失误差
c 偶然误差
d 系统误差 另换试样 e 偶然误差
f 系统误差 空白试验校正 g 系统误差 方法校正
h 系统误差 校正仪器 i 偶然误差
3、答:效数字位数依次为:1,4,2,3,不定,4,2。 4、答:取样为0.600g 时,相对误差为:
0. 0001⨯2
Er =⨯100%=0. 03%
0. 600
取样为1.000时,相对误差为:
0. 0001⨯2Er =⨯100%=0. 02%
1.000
计算结果说明:称量的量越多,称量相对误差越小。
5、答:不合理。因为数据位数与结果位数不一致,也就是数据误差与结果误差不一致。
等于)另一组数据精密度时,此时臵信度为95%(显著性水平为0.05),而进行双侧检验时,如判断两组数据的精密度是否存在显著性差异时,即一组数据的精密度可能大于、等于也可能小于另一组数据精密度时,显著性水平为单侧检验的两倍,即0.10。臵信度为90%。
两组数据中,有一组数据是标准可靠,而要检验另一组数据时,进行单边检验;两组数据都不确定都要检验时,为双边检验。
8、三位。
∵加热后剩下的CuSO 4重为:0.2000⨯
136. 14(CaSO 4)
=0.1875g
1
145. 14(CaSO 4∙H 2O )
2
称量误差为±0.1mg ,说明使用万分之一天平称量,可以称到小数点以下四位
0. 2000-0. 1875
∴结果计算应为w=⨯100%=6.25%
0. 2000
第五章 酸碱滴定 1、根据公式 –lg γi =0.512Zi 1+Ba I ) 可知,离子电荷越大,γi 就越小,离子半径越小,离子水化有效半径a 越大,γi 越大。H +离子半径最小,故它的活度系数最大。
2、①增大。
由活度常数和浓度常数定义可推出 c o k a 1k a 1γA 2-
=∙2c o
γH A -4- k k
a 2
a 2
2(
I
由此可见,当溶液电解质增加,离子强度增大,γ减小,虽然 γA 2-比γH A --变得更小,但由于γ<1,γH A -平方后更小,所以上式比值变大了,所以, K 0a1和K 0a2差别增大了。
②没有影响。因为活度系数不受介质条件的影响。
3、 答:属于共轭酸碱对的有:d 、f.
4、A 、标定时消耗的V NaOH 增大,C NaOH 偏低。
B 、当NaOH 溶液吸收了CO 2时,滴定中如用甲基橙作指示剂时,CO 2
对滴定无影响,但用酚酞作指示剂时,NaOH 溶液浓度就要降低。所以,当用吸收了CO 2的NaOH 溶液滴定H 3PO 4至第一化学计量点时由于使用甲基橙作指示剂,故对结果无影响。而当滴定至第二化学计量点时要用酚酞作指示剂,由于NaOH 溶液浓度降低,所以消耗V NaOH 增大,结果偏大。
C 、因为滴定HAc 时要用酚酞作指示剂的 ,CO 2影响为: CO 2+2NaOH=Na2CO 3 酚酞变色时
HAc+ NaOH=NaAc+H2O
HAc+ Na2CO 3=NaAc+NaHCO3
吸收1个CO 2要消耗掉2个NaOH 生成1个Na 2CO 3,滴定时1个Na 2CO 3
只能与1个HAc 作用,只相当于1个NaOH 的作用,等于少掉1个NaOH ,所以,当有0.4%NaOH
转变成Na 2CO 3时,滴定时就要多消耗V NaOH 结果会增大0.2%。 5、答 不行。因为HAc 和HCl 不能分开滴定 6、根据H 2CO 3分布系数图可知
当用HCl 滴定Na 2CO 3至pH=10.50时溶液有HCO 3-和CO 32-, 其中主要成分是CO 32-;当滴定至pH=6.00时溶液有HCO 3-和H 2CO 3,其中主要成分是H 2CO 3;当中和至Ph <4.0时,主要成分是H 2CO 3。
7、答:变小。因为理论变色点是:
pH=pKHin -0.5Z 2I 增加电解质浓度,离子强度I 也增加,故变色点变小。 8、答:a 、2个;b 、1个;c 、1个;d 、2个;e 、2个;f 、1个。
9、答:a 、因为H 3BO 3是极弱酸,不会干扰HCl 的测定所以测定步骤为:
NaOH HCl+ H 3BO 3−−−−→NaCl+ H 3BO 3(甲基橙变色,测NaOH 标液−−−→−−−−−→ NaCl+ NaH2BO 3 (酚酞变色测H 3BO 3) HCl) −甘露醇
B 、H 3PO 4可以分步滴定,混合酸可以用双指示剂法测定。步骤为:
NaOH NaOH H 2SO 4+H3PO 4−−−−→Na 2SO 4+NaH2PO 4(甲基橙变色,V 1) −−−−→
Na 2SO 4+Na2HPO 4(酚酞变色,V 2)
m(H2SO 4)=(V 1- V2)C NaOH M H2SO4 m(H3PO 4)= V2 C NaOH M H3PO4
其余如此类推。 13、解:
12
设n 1为所含Na 2CO 3物质量,n 2为Na 3PO 4的物质量。
n 1=((CV 1) HCl -2(CV 2) NaOH )
则
=
1
(CV 1) HCl -(CV 2
n 2=(CV 2) NaOH
w Na
=
(CV 2) NaOH ⨯M Na
W 样品
3PO 4
3PO 4
w Na 2CO 3
⎡1⎤ (CV ) -(CV ) ⨯M 1HCl 2NaOH ⎥Na 2CO 3⎢2⎣⎦=
w 样品
14、答:缓冲溶液的缓冲能力与总浓度有关,浓度越大,缓冲溶量越大;与溶液中共轭酸碱对浓度比有关,浓度比Ca/Cb越趋向1,缓冲溶量越大。 15、答:与单一指示剂比,混合指示剂的过渡色范围较窄,中间色雨量变色色差较大,指示剂终点变色较敏锐。
第六章 络合滴定法
1、答:金属离子与EDTA 络合有以下特点: 优点:应用广泛(可与大多数金属离子络合),络合物配比简单(1:1),稳定。络合物带电荷且易溶于水 。
缺点:选择性差,易受共存离子的干扰。
条件稳定常数是校正络合平衡所有的副反应影响后络合物的平衡常数,可以实际反映络合物在溶液中的稳定性。
2、 答:因为无色离子与y 络合生成无色络离子,有色离子与y 络合生成颜色更深的络离子。所以,Cu 2+-乙二胺、FeY 2-是有颜色的,其余离子是无颜色的。
3、
答:Y+TiO2-
TiOY
H 2O 2
TiO(H2O 2)Y
H 2O 2与 TiOY 络合,使平衡向右移动,条件常数应该加大。
4、
答:Hg 2++Y4-
HgY 2-
-
OH
3)Y 平衡右移,K HgY ’增大,因为K HgY ’越大,滴定突越越大。所以滴定的突跃范围增大。
5、 a 更高。因为最后溶液PH 都一样等于10,酸效应和水解效应都一样,而b 又多了一个NH 3络合效应。所以,a 的lgK ZnY ’更高。
6、 分别滴定。
当[NH3]=0.2mol.L-1时, αCu (NH 3) 较大,△lgK ’C <5,不能分别滴定。 7、答: CaPAN 不显色,而 CuPAN 显色。
∵K CuPAN >K CaPAN , KCaY ’>K CuY ’(pH=10-12) ∴当加入适量的CuY 时,会发生臵换反应 CaPAN + CuY=CuPAN +CaY
终点时 CuPAN + Y = CuY + PAN 发生色变。
8、萘酚绿B 在终点前后不发生色变,指示起到衬托终点颜色的作用。 9、因为Fe 3+不断水解产生H +来干扰滴定;可加入Ca-EDTA 来消除干扰。其它三种加入过量会对溶液酸度有影响。
10、 答:三乙醇胺、KCN 只能在碱性条件下使用,而滴定Mg 2+、Ca 2+的酸度条件也是在碱性范围,故可做Fe 3+的掩蔽剂,消除干扰。但如果利用抗坏血酸和盐酸羟胺把Fe 3+还原成Fe 2+来消除Fe 3+的干扰时,由于Fe 2+ 的K FeY >K CaY (KMgY ), 所以仍不能消除干扰。
而滴定Bi 3+时,是在强酸性条件下完成的,这时三乙醇胺、KCN 都不能使用,用抗坏血酸和盐酸羟胺把Fe 3+还原成Fe 2+时,由于Fe 2+ 的K FeY 大大小于K BiY 可以消除Fe 3+的干扰。
11、 答:pH=6.0时,溶液中Fe Fe (OH )3 沉淀,无法滴定。
12答:C. 测定和标定条件尽量一致,标定和测定的误差才能相互抵消,结果才准确。
13、 答:不同。PH=10.0时,所消耗的EDTA 体积大,因为水中的Ca 2+
参加滴定了,而pH=5.5时,水中的Ca 2+不参加滴定。
14、 答; 调pH=1,用Bi 3+标准溶液滴定测定EDTA ,再提高pH=10.0,用EDTA 标液测定Ca 2+.
15
答:当[NH3]=10-3mol.L -1时, αCu (NH 3) 较小,△lgK ’C >5,可以
pH =8~10, Y
⎧2+⎧①−−−−→CaY 、MgY 测Ca 、Mg 合量。⎪2+Ca 、Mg 一分为二⎪⎨pH =12Y 2+
⎪−→CaY 测Ca ⎪⎩②−−−→Mg (OH ) 2↓、Ca −
⎪NH 3、NH 4+1. 2,Y , 二甲酚橙
试液−−−−−→⎨Al (OH ) 3↓、Fe (OH ) 3↓−HCl −→−Fe 3+、Al 3+−PH −=−−−−−→FeY ,Al 3+测Fe
⎪PH ≈3.5, △, 过量Y Zn 标液,P H =5~6−−−−−−→FeY 、AlY , Y −−−−−−→FeY 、AlY , ZnY 测Al ⎪⎪⎩
第七章 氧化还原滴定
1、a 、∵Eo Cl 2/Cl ->Eo Br 2/Br->Eo I 2/I - , 在溶液中,一般是△E o 最大的一对物质先反应,所以I -先被Cl 2氧化成I 2溶于CCl 4显紫色。 b 、Eo ' Cu 2+/Cu +=Eo Cu 2+/Cu ++0. 059lg
1K sp (CuI )
>Eo I 2/I -,∴Cu 2+可以氧化I -.
c 、 在酸性溶液中,Eo Fe 3+/Fe 2+>Eo I 2/I -<Eo AsO 43-/AsO33-, ∴Fe 3+、AsO 43-都可以氧化I -干扰测定,加入NH 4HF 2后,Fe 3+和F -络合,Eo ' Fe 3+/Fe 2+下降,失去对I -的氧化能力;再者在酸性溶液中Eo' AsO 43-/AsO33-较高,加入NH 4HF 2后,溶液pH=3~5,弱酸性,也使Eo' AsO 43-/AsO33-下降AsO 43-也失去对I -的氧化能力。
d 、∵KMnO 4与Fe 2+的反应会诱导KMnO 4与Cl -的反应。
e 、KMnO 4与Na 2C 2O 4反应受Mn 2+,开始滴定时, 由于溶液中没有Mn 2+,所以,反应速度慢,红色消失慢,随着滴定的进行,Mn 2+逐渐增多,Mn 2+的催化作用,使反应速度加快,红色消失就快。
f 、蓝色是I 2-淀粉络合物颜色,当滴定到终点时,I 2被滴定完全,谱哦坏了络合物,蓝色消失,而只有反应产物Cr 3+的颜色-绿色。
g 、空气对溶液中I -氧化成I 2,I 2再与淀粉络合呈蓝色络合物。 2、根据 Eo '
Fe 3+/Fe 2
+
=Eo Fe 3+/Fe 2++0. 059lg
γFe 3+. αFe 2+γFe 2+. αFe 3+
可知,
a 、增加离子强度,离子价态越高,受影响越大,所以γFe 3+比γFe 2+降得更低,
Eo ' Fe 3+/Fe 2+会降低。
B 、加入PO 43-、F -使Fe 3+/Fe 2+ 电对中的Fe 3+受PO 43-、F - 络合,αFe 3+增大,
Eo ' Fe 3+/Fe 2+降低。
C 、加入1,10-邻二氮菲后,∵K Fe(Ⅱ)-Ph >K Fe(Ⅲ)-Ph , ∴ Eo ' Fe 3+/Fe 2+升高。 3、Eo ' Fe 3+/Fe 2+升高说明还原态Fe 2+副反应更强烈,所以,Fe(Ⅱ)-ph 络合物更稳
定。
4、a MnO -被还原到一半时,C MnO -=C Mn 2+ E=Eo ’.
4
b 、对于对称反应n 2O 1 +n1R 2=n2R 1+n1O 2, 当O 1被还原至一半时C O 1=C R 1 所以 E=Eo ' +
0. 059C O 1
lg =E o' n 1C R 1
5、碘量法中主要误差来源有:副反应、I 2的挥发,I -被空气氧化,配制Na 2S 2O 3
标准溶液时,应该近似配制,临用标定。
标定、保存注意事项看书上P 164-165.
6、不能。K 2Cr 2O 7与Na 2S 2O 3不能定量反应,副反应多。 7、
试液−−−−−→VO 3+Cr −−−−−→CrO 48、
KMnO 4、OH -
2-
KMnO 4 、H +
-3+
−−−−−−−→至红色褪去−−−−−→VO
尿素、H +、滴加NaNO 2
H 、Fe 2+标液滴定
+
尿素、H +、滴加NaNO 2
Fe 2+标液滴定
2+
+Cr
3+
+VO
-
2+
−−−−−−−→红色褪去−−−−−−→终点。
2-
+
KMnO 4 、OH 尿素、H 、滴加NaNO 2
Cr 3+、Fe 3+−−−−−→CrO 4、Fe(OH)3、KMnO (余)−−−−−−−→至红色褪去Cr 2O 7、4K 2Cr 2O 7标液滴定Fe 标液滴定2Fe 3+−−−−−→Cr 、Fe 3+(测Cr )−SnCl −−→Cr 3+、Fe 2+−−−−−−→终点(测Fe )。
2+
3+
2-
9、加NH 4HF 2掩蔽Fe 3+的干扰。
10、
KMnO 4 、H 尿素、H 、滴加NaNO 2Fe 标液滴定
试液−−−−−→−−−−−−−→至红色褪去VO 3、Mn 2+、Cr 3+−−−−−→VO 2+、Cr Mn 2+
+
+
-
2+3+
(测V )−−−−−→−−−−−−−→红色褪去CrO 4、Mn 、VO
(NH4) 2S 2O 8、Ag +、H 3PO 4
2-
-
-
KMnO 4、OH -尿素、H +、滴加NaNO 2
2-2+2+
−−−−−−→终点(测Cr )。
H 、Fe 2+标液滴定
+
H 、Fe 2+标液滴定
+
另取等份试液−−−−−−−−→Cr 2O 7、MnO 4、VO 3−−−−−−−−−−→−−−−−−→终点(测Cr 、Mn 、V 总量)
Mn 含量=总量-Cr 含量-V 含量
加热、煮沸除过量的(NH4) 2S 2O 8
11、在1.0mol.L -1H 2SO 4介质中突跃范围 0.68+0.059×3~1.44-0.059×3
即0.86~1.26V ,而E o ’In =0.84V,指示剂变色点不落在突跃范围内,故Et >0.1%;当加入H 3PO 4后,Fe 3+/Fe 2+ 电对中的Fe 3+受H 3PO 4络合,使Eo ' Fe 3+/Fe 2+下降,突跃下限也下降了,E o ’In =0.84V可以落在突跃范围内,所以Et <0.1%。
12、n 1=n2时,吻合;n 1≠n 2时有较大的误差。 13、
2Ce 4++2I -=2Ce 3++I 2I 2+2 S 2O 3
2-
=2I -+S 4O 6
2-
12-2-
n (Ce 4+) =2n(2) =2⨯n (S 2O 3) =n (S 2O 3)
2
(CV) Na 2S 2O 3⨯M Ce
4+
W (Ce ) =
m 样品
n (Ce 3+) =n Y -n Ce 4+=(CV ) Y -n (S 2O 3) W (Ce ) =
3+
2-
{(CV ) Y -(CV ) S O 2-}⨯M Ce
2
3
m 样品
第九章重量分析法 1、解析下列现象
a 、 根据
S =2
K sp . αF (H )
4
∵αF(H)(pH=3)>αF(H)(pH=5) ∴ pH=3时,溶解度S 大。 B 、在0.001mol.L -1AgNO 3中
S 1=
K sp 0. 0012
sp
S 2=
-10. 001 在0.001mol.L 中
计算表明S 1<S 2
c 、∵BaSO 4是晶形沉淀,Ba 2+不容易水解, 可以用水洗涤; 而AgCl 是乳状体沉淀,Ag +容易水解,AgCl 容易形成溶胶损失,所以AgCl 要用稀HNO 3洗涤,可以防水解和形成溶胶。
D 、BaSO 4是晶形沉淀,陈化可以使沉淀转化成颗粒更大更纯净的沉淀; 而AgCl 或Fe 2O 3.nH 2O 是乳状体沉淀或不定形沉淀,如果将它们陈化后,会使沉淀结构更紧密,杂质不易洗掉。
E 、∵AgCl 比BaSO 4极性小,定向排列速度小,故不容易形成晶形沉淀。 F 、∵S 2-是HgS 的构晶离子,在HgS 表面上会被吸附,使HgS 表面附近[S 2-]提高,∴ZnS 会在HgS 表面上后沉淀;而S 2-不是BaSO 4的构晶离子,ZnS 不会在BaSO 4表面上后沉淀。 2、不对。
∵M(OH)n 除了溶解出M n+外,还形成多种多羟基络合体 S=[Mn+]+[M(OH)]+[M(OH)2]+…
=[Mn+]+β1 [Mn+][OH-]+β2 [Mn+][OH]2+…
而[M n +]=
K sp [OH -]3
不代表溶解度.
3、K +共沉淀严重,因为K +与Ba 2+半径接近,最容易形成混晶;此时,沉淀组
成可能是BaSO 4、K 2SO 4混合。
4、①、测Mg 2+在酸性条件下进行,因为在酸性条件下Fe(OH)3表面吸附H +带正电,减少对Mg 2+的吸附。
②、测SO 42-在碱性条件下进行,因为在碱性条件下Fe(OH)3表面吸附OH -带负电,减少对SO 42- 的吸附。 5、在碱性条件下进行为好。
因为沉淀是在BaCl 2过量的条件下进行的,沉淀表面因吸附Ba 2+带正电荷,溶胶也是带正电荷的沉淀颗粒,而在碱性条件下,氨基酸是带负电离子,可以中和溶胶电性,利于沉淀沉降。 氨基酸的电离平衡:
+
NH -CHRCOOH NH -CHRCOOH NH 3-CHRCOO -
δ
6、前者为好,因为Ni(DMG)2分子量大,称量相对误差小,测量结果准确;
而NiO 分子量小,称量相对误差大,测量结果不如前者。
第十章 吸光光度法 1、 解释下列名词:
光吸收曲线—波长作横坐标,吸光度作纵坐标绘制的曲线;
A 、 标准曲线—被测液浓度作横坐标,吸光度作纵坐标绘制的曲线。
B 、互补色光—混合后为白光的两种颜色光;
C 、吸光度—溶液对光吸收程度,用A 表示,A =lg
I o
; I t
I t
。 I o
透光率—透过光强I t 与入射光强I o 之比, 用T 表示,T =
2、 随吸光物质浓度增加,最大吸收波长不变,而吸光度增加。
3、 吸光物质的摩尔吸光系数与入射光波长有关、与络合物的离解度有关。 4、 P324第三段。
5、 影响显色反应的因素有:显色剂浓度、酸度、温度、显色时间、溶剂、干扰离子。
6、 酸度对显色反应的影响主要表现在:①、影响显色络合物MR n 反应完全程度; ②、影响显色络合物MR n 与R 的反衬度;③、影响显色络合物MR n 配比。
7、 选择入射光波长原则是:吸收最大,干扰最小。
8、 分光光度计组成有五部分:光源→单色器→比色槽→检测器→显示装臵。 各部件的作用参看P315-317。
9、 参看P318 有五点。
10、 对朗伯-比尔定律的偏移(非单色光引起的偏移、物理化学因素:非均匀介质及化学反应引起的偏移),吸光度测量的误差。
非单色光引起偏移朗伯比尔定律的,选择最大吸收光波长做工作波长可消除;
非均匀介质引起偏移朗伯比尔定律的,应尽量避免溶液产生胶体和浑浊; 化学反应引起的偏移的,在分析测定中要控制溶液条件,使被测组分以一种形式存在。
吸光度测量的误差把测定读数控制在合适读书范围内A :0.20-0.8,T :15%-65%。
11、 示差吸光光度法—用浓度比试液稍低的被测标准液C s 作参比液调 A =0(T =100%),然后测被测液C x 相对吸光度A 。
原理是:相对吸光度A 相对与试液和参比液浓度差(C x -C s )成正比。
示差法能提高测量准确度的原因是它能改变读数范围,将测量误差大的读数范围改到读数误差小的区域来读。
第二章 分析试样采集与制备
1、 答:不对,因为把原始试样混匀后,试样并不十分均匀,必须碾碎、过筛、混匀、缩分后,使试样具有很好的代表性才能送样。
2、 答 对无机试样常用方法:溶解法和熔融法 ;对有机试样:灰化法和湿式消化法。
3、 答用NaOH 溶液溶解,使Zn 溶解,Fe 、Ni 、Mg 形成氢氧化物沉淀而分离,再用酸溶解制成试液取测定。
4、 第四版P308页表9-1、9-2有解。
5、 不对。因为Cu 、Ag 、Ni 电位不同,其在HNO 3中溶解速率不同,溶出的金属比例与镍币中的比例不同。所以,用这样制成的试液来分析结果是不准确的。
6、 由于微波溶样时由内到外加热溶解,溶氧速度快,样品可以密封在一个密闭容器中进行,可以减少在溶样过程中易挥发元素丢失。是一种理想的溶样方法。
第三章 分析化学中的数据处理
1、
答:准确度—测量值与真实值接近程度;精密度—在相同条件下,几次
平行测定值相互接近程度。精密度和准确度之间的关系可以用一句话概括:精密度高是准确度高的前提。
2、 答、
题号 误差类型 消除办法
a 偶然误差 b 过失误差
c 偶然误差
d 系统误差 另换试样 e 偶然误差
f 系统误差 空白试验校正 g 系统误差 方法校正
h 系统误差 校正仪器 i 偶然误差
3、答:效数字位数依次为:1,4,2,3,不定,4,2。 4、答:取样为0.600g 时,相对误差为:
0. 0001⨯2
Er =⨯100%=0. 03%
0. 600
取样为1.000时,相对误差为:
0. 0001⨯2Er =⨯100%=0. 02%
1.000
计算结果说明:称量的量越多,称量相对误差越小。
5、答:不合理。因为数据位数与结果位数不一致,也就是数据误差与结果误差不一致。
等于)另一组数据精密度时,此时臵信度为95%(显著性水平为0.05),而进行双侧检验时,如判断两组数据的精密度是否存在显著性差异时,即一组数据的精密度可能大于、等于也可能小于另一组数据精密度时,显著性水平为单侧检验的两倍,即0.10。臵信度为90%。
两组数据中,有一组数据是标准可靠,而要检验另一组数据时,进行单边检验;两组数据都不确定都要检验时,为双边检验。
8、三位。
∵加热后剩下的CuSO 4重为:0.2000⨯
136. 14(CaSO 4)
=0.1875g
1
145. 14(CaSO 4∙H 2O )
2
称量误差为±0.1mg ,说明使用万分之一天平称量,可以称到小数点以下四位
0. 2000-0. 1875
∴结果计算应为w=⨯100%=6.25%
0. 2000
第五章 酸碱滴定 1、根据公式 –lg γi =0.512Zi 1+Ba I ) 可知,离子电荷越大,γi 就越小,离子半径越小,离子水化有效半径a 越大,γi 越大。H +离子半径最小,故它的活度系数最大。
2、①增大。
由活度常数和浓度常数定义可推出 c o k a 1k a 1γA 2-
=∙2c o
γH A -4- k k
a 2
a 2
2(
I
由此可见,当溶液电解质增加,离子强度增大,γ减小,虽然 γA 2-比γH A --变得更小,但由于γ<1,γH A -平方后更小,所以上式比值变大了,所以, K 0a1和K 0a2差别增大了。
②没有影响。因为活度系数不受介质条件的影响。
3、 答:属于共轭酸碱对的有:d 、f.
4、A 、标定时消耗的V NaOH 增大,C NaOH 偏低。
B 、当NaOH 溶液吸收了CO 2时,滴定中如用甲基橙作指示剂时,CO 2
对滴定无影响,但用酚酞作指示剂时,NaOH 溶液浓度就要降低。所以,当用吸收了CO 2的NaOH 溶液滴定H 3PO 4至第一化学计量点时由于使用甲基橙作指示剂,故对结果无影响。而当滴定至第二化学计量点时要用酚酞作指示剂,由于NaOH 溶液浓度降低,所以消耗V NaOH 增大,结果偏大。
C 、因为滴定HAc 时要用酚酞作指示剂的 ,CO 2影响为: CO 2+2NaOH=Na2CO 3 酚酞变色时
HAc+ NaOH=NaAc+H2O
HAc+ Na2CO 3=NaAc+NaHCO3
吸收1个CO 2要消耗掉2个NaOH 生成1个Na 2CO 3,滴定时1个Na 2CO 3
只能与1个HAc 作用,只相当于1个NaOH 的作用,等于少掉1个NaOH ,所以,当有0.4%NaOH
转变成Na 2CO 3时,滴定时就要多消耗V NaOH 结果会增大0.2%。 5、答 不行。因为HAc 和HCl 不能分开滴定 6、根据H 2CO 3分布系数图可知
当用HCl 滴定Na 2CO 3至pH=10.50时溶液有HCO 3-和CO 32-, 其中主要成分是CO 32-;当滴定至pH=6.00时溶液有HCO 3-和H 2CO 3,其中主要成分是H 2CO 3;当中和至Ph <4.0时,主要成分是H 2CO 3。
7、答:变小。因为理论变色点是:
pH=pKHin -0.5Z 2I 增加电解质浓度,离子强度I 也增加,故变色点变小。 8、答:a 、2个;b 、1个;c 、1个;d 、2个;e 、2个;f 、1个。
9、答:a 、因为H 3BO 3是极弱酸,不会干扰HCl 的测定所以测定步骤为:
NaOH HCl+ H 3BO 3−−−−→NaCl+ H 3BO 3(甲基橙变色,测NaOH 标液−−−→−−−−−→ NaCl+ NaH2BO 3 (酚酞变色测H 3BO 3) HCl) −甘露醇
B 、H 3PO 4可以分步滴定,混合酸可以用双指示剂法测定。步骤为:
NaOH NaOH H 2SO 4+H3PO 4−−−−→Na 2SO 4+NaH2PO 4(甲基橙变色,V 1) −−−−→
Na 2SO 4+Na2HPO 4(酚酞变色,V 2)
m(H2SO 4)=(V 1- V2)C NaOH M H2SO4 m(H3PO 4)= V2 C NaOH M H3PO4
其余如此类推。 13、解:
12
设n 1为所含Na 2CO 3物质量,n 2为Na 3PO 4的物质量。
n 1=((CV 1) HCl -2(CV 2) NaOH )
则
=
1
(CV 1) HCl -(CV 2
n 2=(CV 2) NaOH
w Na
=
(CV 2) NaOH ⨯M Na
W 样品
3PO 4
3PO 4
w Na 2CO 3
⎡1⎤ (CV ) -(CV ) ⨯M 1HCl 2NaOH ⎥Na 2CO 3⎢2⎣⎦=
w 样品
14、答:缓冲溶液的缓冲能力与总浓度有关,浓度越大,缓冲溶量越大;与溶液中共轭酸碱对浓度比有关,浓度比Ca/Cb越趋向1,缓冲溶量越大。 15、答:与单一指示剂比,混合指示剂的过渡色范围较窄,中间色雨量变色色差较大,指示剂终点变色较敏锐。
第六章 络合滴定法
1、答:金属离子与EDTA 络合有以下特点: 优点:应用广泛(可与大多数金属离子络合),络合物配比简单(1:1),稳定。络合物带电荷且易溶于水 。
缺点:选择性差,易受共存离子的干扰。
条件稳定常数是校正络合平衡所有的副反应影响后络合物的平衡常数,可以实际反映络合物在溶液中的稳定性。
2、 答:因为无色离子与y 络合生成无色络离子,有色离子与y 络合生成颜色更深的络离子。所以,Cu 2+-乙二胺、FeY 2-是有颜色的,其余离子是无颜色的。
3、
答:Y+TiO2-
TiOY
H 2O 2
TiO(H2O 2)Y
H 2O 2与 TiOY 络合,使平衡向右移动,条件常数应该加大。
4、
答:Hg 2++Y4-
HgY 2-
-
OH
3)Y 平衡右移,K HgY ’增大,因为K HgY ’越大,滴定突越越大。所以滴定的突跃范围增大。
5、 a 更高。因为最后溶液PH 都一样等于10,酸效应和水解效应都一样,而b 又多了一个NH 3络合效应。所以,a 的lgK ZnY ’更高。
6、 分别滴定。
当[NH3]=0.2mol.L-1时, αCu (NH 3) 较大,△lgK ’C <5,不能分别滴定。 7、答: CaPAN 不显色,而 CuPAN 显色。
∵K CuPAN >K CaPAN , KCaY ’>K CuY ’(pH=10-12) ∴当加入适量的CuY 时,会发生臵换反应 CaPAN + CuY=CuPAN +CaY
终点时 CuPAN + Y = CuY + PAN 发生色变。
8、萘酚绿B 在终点前后不发生色变,指示起到衬托终点颜色的作用。 9、因为Fe 3+不断水解产生H +来干扰滴定;可加入Ca-EDTA 来消除干扰。其它三种加入过量会对溶液酸度有影响。
10、 答:三乙醇胺、KCN 只能在碱性条件下使用,而滴定Mg 2+、Ca 2+的酸度条件也是在碱性范围,故可做Fe 3+的掩蔽剂,消除干扰。但如果利用抗坏血酸和盐酸羟胺把Fe 3+还原成Fe 2+来消除Fe 3+的干扰时,由于Fe 2+ 的K FeY >K CaY (KMgY ), 所以仍不能消除干扰。
而滴定Bi 3+时,是在强酸性条件下完成的,这时三乙醇胺、KCN 都不能使用,用抗坏血酸和盐酸羟胺把Fe 3+还原成Fe 2+时,由于Fe 2+ 的K FeY 大大小于K BiY 可以消除Fe 3+的干扰。
11、 答:pH=6.0时,溶液中Fe Fe (OH )3 沉淀,无法滴定。
12答:C. 测定和标定条件尽量一致,标定和测定的误差才能相互抵消,结果才准确。
13、 答:不同。PH=10.0时,所消耗的EDTA 体积大,因为水中的Ca 2+
参加滴定了,而pH=5.5时,水中的Ca 2+不参加滴定。
14、 答; 调pH=1,用Bi 3+标准溶液滴定测定EDTA ,再提高pH=10.0,用EDTA 标液测定Ca 2+.
15
答:当[NH3]=10-3mol.L -1时, αCu (NH 3) 较小,△lgK ’C >5,可以
pH =8~10, Y
⎧2+⎧①−−−−→CaY 、MgY 测Ca 、Mg 合量。⎪2+Ca 、Mg 一分为二⎪⎨pH =12Y 2+
⎪−→CaY 测Ca ⎪⎩②−−−→Mg (OH ) 2↓、Ca −
⎪NH 3、NH 4+1. 2,Y , 二甲酚橙
试液−−−−−→⎨Al (OH ) 3↓、Fe (OH ) 3↓−HCl −→−Fe 3+、Al 3+−PH −=−−−−−→FeY ,Al 3+测Fe
⎪PH ≈3.5, △, 过量Y Zn 标液,P H =5~6−−−−−−→FeY 、AlY , Y −−−−−−→FeY 、AlY , ZnY 测Al ⎪⎪⎩
第七章 氧化还原滴定
1、a 、∵Eo Cl 2/Cl ->Eo Br 2/Br->Eo I 2/I - , 在溶液中,一般是△E o 最大的一对物质先反应,所以I -先被Cl 2氧化成I 2溶于CCl 4显紫色。 b 、Eo ' Cu 2+/Cu +=Eo Cu 2+/Cu ++0. 059lg
1K sp (CuI )
>Eo I 2/I -,∴Cu 2+可以氧化I -.
c 、 在酸性溶液中,Eo Fe 3+/Fe 2+>Eo I 2/I -<Eo AsO 43-/AsO33-, ∴Fe 3+、AsO 43-都可以氧化I -干扰测定,加入NH 4HF 2后,Fe 3+和F -络合,Eo ' Fe 3+/Fe 2+下降,失去对I -的氧化能力;再者在酸性溶液中Eo' AsO 43-/AsO33-较高,加入NH 4HF 2后,溶液pH=3~5,弱酸性,也使Eo' AsO 43-/AsO33-下降AsO 43-也失去对I -的氧化能力。
d 、∵KMnO 4与Fe 2+的反应会诱导KMnO 4与Cl -的反应。
e 、KMnO 4与Na 2C 2O 4反应受Mn 2+,开始滴定时, 由于溶液中没有Mn 2+,所以,反应速度慢,红色消失慢,随着滴定的进行,Mn 2+逐渐增多,Mn 2+的催化作用,使反应速度加快,红色消失就快。
f 、蓝色是I 2-淀粉络合物颜色,当滴定到终点时,I 2被滴定完全,谱哦坏了络合物,蓝色消失,而只有反应产物Cr 3+的颜色-绿色。
g 、空气对溶液中I -氧化成I 2,I 2再与淀粉络合呈蓝色络合物。 2、根据 Eo '
Fe 3+/Fe 2
+
=Eo Fe 3+/Fe 2++0. 059lg
γFe 3+. αFe 2+γFe 2+. αFe 3+
可知,
a 、增加离子强度,离子价态越高,受影响越大,所以γFe 3+比γFe 2+降得更低,
Eo ' Fe 3+/Fe 2+会降低。
B 、加入PO 43-、F -使Fe 3+/Fe 2+ 电对中的Fe 3+受PO 43-、F - 络合,αFe 3+增大,
Eo ' Fe 3+/Fe 2+降低。
C 、加入1,10-邻二氮菲后,∵K Fe(Ⅱ)-Ph >K Fe(Ⅲ)-Ph , ∴ Eo ' Fe 3+/Fe 2+升高。 3、Eo ' Fe 3+/Fe 2+升高说明还原态Fe 2+副反应更强烈,所以,Fe(Ⅱ)-ph 络合物更稳
定。
4、a MnO -被还原到一半时,C MnO -=C Mn 2+ E=Eo ’.
4
b 、对于对称反应n 2O 1 +n1R 2=n2R 1+n1O 2, 当O 1被还原至一半时C O 1=C R 1 所以 E=Eo ' +
0. 059C O 1
lg =E o' n 1C R 1
5、碘量法中主要误差来源有:副反应、I 2的挥发,I -被空气氧化,配制Na 2S 2O 3
标准溶液时,应该近似配制,临用标定。
标定、保存注意事项看书上P 164-165.
6、不能。K 2Cr 2O 7与Na 2S 2O 3不能定量反应,副反应多。 7、
试液−−−−−→VO 3+Cr −−−−−→CrO 48、
KMnO 4、OH -
2-
KMnO 4 、H +
-3+
−−−−−−−→至红色褪去−−−−−→VO
尿素、H +、滴加NaNO 2
H 、Fe 2+标液滴定
+
尿素、H +、滴加NaNO 2
Fe 2+标液滴定
2+
+Cr
3+
+VO
-
2+
−−−−−−−→红色褪去−−−−−−→终点。
2-
+
KMnO 4 、OH 尿素、H 、滴加NaNO 2
Cr 3+、Fe 3+−−−−−→CrO 4、Fe(OH)3、KMnO (余)−−−−−−−→至红色褪去Cr 2O 7、4K 2Cr 2O 7标液滴定Fe 标液滴定2Fe 3+−−−−−→Cr 、Fe 3+(测Cr )−SnCl −−→Cr 3+、Fe 2+−−−−−−→终点(测Fe )。
2+
3+
2-
9、加NH 4HF 2掩蔽Fe 3+的干扰。
10、
KMnO 4 、H 尿素、H 、滴加NaNO 2Fe 标液滴定
试液−−−−−→−−−−−−−→至红色褪去VO 3、Mn 2+、Cr 3+−−−−−→VO 2+、Cr Mn 2+
+
+
-
2+3+
(测V )−−−−−→−−−−−−−→红色褪去CrO 4、Mn 、VO
(NH4) 2S 2O 8、Ag +、H 3PO 4
2-
-
-
KMnO 4、OH -尿素、H +、滴加NaNO 2
2-2+2+
−−−−−−→终点(测Cr )。
H 、Fe 2+标液滴定
+
H 、Fe 2+标液滴定
+
另取等份试液−−−−−−−−→Cr 2O 7、MnO 4、VO 3−−−−−−−−−−→−−−−−−→终点(测Cr 、Mn 、V 总量)
Mn 含量=总量-Cr 含量-V 含量
加热、煮沸除过量的(NH4) 2S 2O 8
11、在1.0mol.L -1H 2SO 4介质中突跃范围 0.68+0.059×3~1.44-0.059×3
即0.86~1.26V ,而E o ’In =0.84V,指示剂变色点不落在突跃范围内,故Et >0.1%;当加入H 3PO 4后,Fe 3+/Fe 2+ 电对中的Fe 3+受H 3PO 4络合,使Eo ' Fe 3+/Fe 2+下降,突跃下限也下降了,E o ’In =0.84V可以落在突跃范围内,所以Et <0.1%。
12、n 1=n2时,吻合;n 1≠n 2时有较大的误差。 13、
2Ce 4++2I -=2Ce 3++I 2I 2+2 S 2O 3
2-
=2I -+S 4O 6
2-
12-2-
n (Ce 4+) =2n(2) =2⨯n (S 2O 3) =n (S 2O 3)
2
(CV) Na 2S 2O 3⨯M Ce
4+
W (Ce ) =
m 样品
n (Ce 3+) =n Y -n Ce 4+=(CV ) Y -n (S 2O 3) W (Ce ) =
3+
2-
{(CV ) Y -(CV ) S O 2-}⨯M Ce
2
3
m 样品
第九章重量分析法 1、解析下列现象
a 、 根据
S =2
K sp . αF (H )
4
∵αF(H)(pH=3)>αF(H)(pH=5) ∴ pH=3时,溶解度S 大。 B 、在0.001mol.L -1AgNO 3中
S 1=
K sp 0. 0012
sp
S 2=
-10. 001 在0.001mol.L 中
计算表明S 1<S 2
c 、∵BaSO 4是晶形沉淀,Ba 2+不容易水解, 可以用水洗涤; 而AgCl 是乳状体沉淀,Ag +容易水解,AgCl 容易形成溶胶损失,所以AgCl 要用稀HNO 3洗涤,可以防水解和形成溶胶。
D 、BaSO 4是晶形沉淀,陈化可以使沉淀转化成颗粒更大更纯净的沉淀; 而AgCl 或Fe 2O 3.nH 2O 是乳状体沉淀或不定形沉淀,如果将它们陈化后,会使沉淀结构更紧密,杂质不易洗掉。
E 、∵AgCl 比BaSO 4极性小,定向排列速度小,故不容易形成晶形沉淀。 F 、∵S 2-是HgS 的构晶离子,在HgS 表面上会被吸附,使HgS 表面附近[S 2-]提高,∴ZnS 会在HgS 表面上后沉淀;而S 2-不是BaSO 4的构晶离子,ZnS 不会在BaSO 4表面上后沉淀。 2、不对。
∵M(OH)n 除了溶解出M n+外,还形成多种多羟基络合体 S=[Mn+]+[M(OH)]+[M(OH)2]+…
=[Mn+]+β1 [Mn+][OH-]+β2 [Mn+][OH]2+…
而[M n +]=
K sp [OH -]3
不代表溶解度.
3、K +共沉淀严重,因为K +与Ba 2+半径接近,最容易形成混晶;此时,沉淀组
成可能是BaSO 4、K 2SO 4混合。
4、①、测Mg 2+在酸性条件下进行,因为在酸性条件下Fe(OH)3表面吸附H +带正电,减少对Mg 2+的吸附。
②、测SO 42-在碱性条件下进行,因为在碱性条件下Fe(OH)3表面吸附OH -带负电,减少对SO 42- 的吸附。 5、在碱性条件下进行为好。
因为沉淀是在BaCl 2过量的条件下进行的,沉淀表面因吸附Ba 2+带正电荷,溶胶也是带正电荷的沉淀颗粒,而在碱性条件下,氨基酸是带负电离子,可以中和溶胶电性,利于沉淀沉降。 氨基酸的电离平衡:
+
NH -CHRCOOH NH -CHRCOOH NH 3-CHRCOO -
δ
6、前者为好,因为Ni(DMG)2分子量大,称量相对误差小,测量结果准确;
而NiO 分子量小,称量相对误差大,测量结果不如前者。
第十章 吸光光度法 1、 解释下列名词:
光吸收曲线—波长作横坐标,吸光度作纵坐标绘制的曲线;
A 、 标准曲线—被测液浓度作横坐标,吸光度作纵坐标绘制的曲线。
B 、互补色光—混合后为白光的两种颜色光;
C 、吸光度—溶液对光吸收程度,用A 表示,A =lg
I o
; I t
I t
。 I o
透光率—透过光强I t 与入射光强I o 之比, 用T 表示,T =
2、 随吸光物质浓度增加,最大吸收波长不变,而吸光度增加。
3、 吸光物质的摩尔吸光系数与入射光波长有关、与络合物的离解度有关。 4、 P324第三段。
5、 影响显色反应的因素有:显色剂浓度、酸度、温度、显色时间、溶剂、干扰离子。
6、 酸度对显色反应的影响主要表现在:①、影响显色络合物MR n 反应完全程度; ②、影响显色络合物MR n 与R 的反衬度;③、影响显色络合物MR n 配比。
7、 选择入射光波长原则是:吸收最大,干扰最小。
8、 分光光度计组成有五部分:光源→单色器→比色槽→检测器→显示装臵。 各部件的作用参看P315-317。
9、 参看P318 有五点。
10、 对朗伯-比尔定律的偏移(非单色光引起的偏移、物理化学因素:非均匀介质及化学反应引起的偏移),吸光度测量的误差。
非单色光引起偏移朗伯比尔定律的,选择最大吸收光波长做工作波长可消除;
非均匀介质引起偏移朗伯比尔定律的,应尽量避免溶液产生胶体和浑浊; 化学反应引起的偏移的,在分析测定中要控制溶液条件,使被测组分以一种形式存在。
吸光度测量的误差把测定读数控制在合适读书范围内A :0.20-0.8,T :15%-65%。
11、 示差吸光光度法—用浓度比试液稍低的被测标准液C s 作参比液调 A =0(T =100%),然后测被测液C x 相对吸光度A 。
原理是:相对吸光度A 相对与试液和参比液浓度差(C x -C s )成正比。
示差法能提高测量准确度的原因是它能改变读数范围,将测量误差大的读数范围改到读数误差小的区域来读。