分析化学各章节习题含答案.docx
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分析化学各章节习题含答案
第一章误差与数据处理
1-1下列说法中,哪些是正确的
(1)做平行测定的目的是减小系统误差对测定结果的影响。
(2)随机误差影响精密度,对准确度无影响。
(3)测定结果精密度高,准确度不一定高。
(4)只要多做几次平行测定,就可避免随机误差对测定结果的影响。
1-2下列情况,将造成哪类误差如何改进
(1)天平两臂不等长
(2)测定天然水硬度时,所用蒸馏水中含Ca2+。
1-3填空
(1)若只作两次平行测定,则精密度应用表示。
(2)对照试验的目的是,空白试验的目的是。
(3)F检验的目的是。
(4)为检验测定结果与标准值间是否存在显著性差异,应用检验。
(5)对一样品做六次平行测定,已知d1~d5分别为0、+、-、-、+,则d6为。
1-4用氧化还原滴定法测定纯品FeSO4·7H2O中铁的质量分数,4次平行测定结果分别为%,%,%,%。
计算测定结果的平均值、绝对误差、相对误差、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差及变异系数。
1-5有一铜矿样品,w(Cu)经过两次平行测定,分别为%和%,而实际w(Cu)为%,计算分析结果的相对误差和相对相差。
1-6某试样5次测定结果为:
%,%,%,%,%。
用Q值检验法和4
检验法分别判断数据%是否应舍弃(P=)
1-7某分析人员测定试样中Cl的质量分数,结果如下:
%,%,%,%。
已知标准值为%,问置信度为时,分析结果中是否存在系统误差
1-8在不同温度下测定某试样的结果如下:
10℃:
:
%,%,%,%
37℃:
%,%,%,%,%
试比较两组数据是否有显著性差异(P=)温度对测定是否有影响
1-9某试样中待测组分的质量分数经4次测定,结果为%,%,%,%。
问应该怎样报告分析结果(P=)
1-10解:
(1)用返滴定法测定某组分含量,测定结果按下式计算:
计算结果应以位有效数字报出。
(2)已知pH=,c(H+)=。
(3)已知c(H+)=×10-3mol·L-1,则pH=。
第二章滴定分析法
2-1分析纯NaCl试剂若不作任何处理就用以标定AgNO3溶液的浓度,结果会偏高,试解释之。
若H2C2O42H2O长期保存于放有干燥剂的干燥器中,用以标定NaOH溶液浓度时,标定结果将偏高还是偏低为什么
2-2计算下列各题:
(1)H2C2O42H2O和KHC2O4H2C2O42H2O两种物质分别和NaOH作用时,△n(H2C2O42H2O):
△n(NaOH)=;△n(NaOH):
△n(KHC2O4H2C2O42H2O)=。
(2)测定明矾中的钾时,先将钾沉淀为KB(C6H5)4,滤出的沉淀溶解于标准EDTA-Hg()溶液中,再以已知浓度的Zn2+标准溶液滴定释放出来的EDTA:
KB(C6H5)4+4HgY2-+3H2O+5H+=4Hg(C6H5)++4H2Y2-+H3BO3+K+
H2Y2-+Zn2+=ZnY2-+2H+
则△n(K+):
△n(Zn2+)为。
2-3称取基准物草酸(H2C2O42H2O),配制于mL容量瓶中,计算c(H2C2O4)。
2-4用邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)标定浓度约为molL-1的NaOH溶液时,若要求体积测量的相对误差在±%以内,则至少称取邻苯二甲酸氢钾多少克若改用H2C2O42H2O为基准物,至少应称取多少称量的相对误差是多少
2-5工业用硼砂,用c(HCl)=molL-1的盐酸mL恰好滴定至终点,计算样品中w(Na2B4O710H2O)、w(Na2B4O7)、w(B7)。
2-6测定试样中铝的含量时,称取试样,溶解后,加入c(EDTA)=molL-1的EDTA标准溶液mL,发生如下反应:
Al3++H2Y2-=AlY-+2H+
控制条件,使Al3+与EDTA配位反应完全,然后用c(Zn2+)=molL-1的锌标准溶液返滴定,消耗:
Zn2++H2Y2-=ZnY2-+2H+
计算试样中Al2O3的质量分数。
2-7称取含Ca(ClO3)2试样,溶解后将溶液调至强酸性,加入c(Fe2+)=molL-1的硫酸亚铁标准溶液mL,将ClO3-还原为Cl-:
ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O
过量Fe2+用c(K2Cr2O7)=molL-1的重铬酸钾标准溶液滴定至终点,用去mL:
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
计算试样中Ca(ClO3)2的质量分数。
2-8用高锰酸钾法间接测定石灰石中CaO的含量。
若试样中CaO含量约为40%,为使滴定时消耗c(KMnO4)=molL-1的高锰酸钾标准溶液约为30mL,应称取试样多少克
第三章酸碱滴定法
3-1EDTA在水溶液中是六元弱酸(H6Y2+),其pKa1~pKa6分别为、、、、、,则Y4-的pKb3为。
3-2利用摩尔分数,计算在pH=时,c(NaAc)=mol·L-1的NaAc水溶液中Ac-和HAc的平衡浓度。
3-3写出下列化合物水溶液的PBE:
(1)H3PO4
(2)Na2HPO4(3)Na2S(4)NH4H2PO4(5)Na2C2O4
(6)NH4Ac(7)HCl+HAc(8)NaOH+NH3
3-4计算下列溶液的pH值:
(1)c(H3PO4)=molL-1
(2)c(NaHCO3)=molL-1
(3)c(Na3PO4)=molL-1(4)c(NH4CN)=molL-1
3-5下列说法哪些正确:
(1)用同一NaOH滴定相同浓度和体积的不同的弱一元酸,则Ka较大的弱一元酸:
①消耗NaOH多②突跃范围大;③计量点pH较低;④指示剂变色不敏锐
(2)酸碱滴定中选择指示剂时可不考虑的因素是:
①pH突跃范围②指示剂变色范围③指示剂颜色变化
④滴定方向⑤要求的误差范围⑥指示剂的结构
(3)用同一NaOH滴定同浓度的HA和H2A(至第一计量点),若Ka(HA)=Ka1(H2A),则:
①突跃范围相同②HA突跃较大③HA突跃较小
(4)c(NaOH)=molL-1的氢氧化钠滴定同浓度的某弱一元酸,在±%误差范围内,pH突跃范围为~,将标准溶液和被测液均冲稀至molL-1后,突跃范围为:
①~②~③~④~
3-6下列滴定,能否用直接方式进行若可,计算化学计量点pH并选择适当的指示剂。
若不可,能否用返滴定方式进行
(1)c(HCl)=molL-1的盐酸滴定c(NaCN)=molL-1的氰化钠溶液
(2)c(HCl)=molL-1的盐酸滴定c(NaAc)=molL-1的醋酸钠溶液
(3)c(NaOH)=molL-1的氢氧化钠滴定c(HCOOH)=L-1的甲酸溶液。
3-7能否用酸碱滴定法测定下列混合溶液中强酸(碱)分量或酸(碱)总量计算计量点pH。
(1)c(HCl)=L-1,c(NH4Cl)=L-1
(2)c(HCl)=L-1,c(HAc)=L-1
(3)c(NaOH)=L-1,c(KCN)=L-1
3-8下列多元酸(碱)(c=molL-1)能否用c(NaOH)=molL-1的氢氧化钠或c(HCl)=molL-1的盐酸准确滴定若可,有几个终点各应选择什么指示剂
(1)酒石酸(Ka1=×10-4,Ka2=×10-5)
(2)柠檬酸(Ka1=×10-4,Ka2=×10-5,Ka3=×10-7)
(3)Na3PO4
(4)焦磷酸(pKa1=,pKa2=,pKa3=,pKa4=)
3-9试分析下列情况出现时对测定结果的影响:
(1)将NaHCO3加热至270~300C的方法制备Na2CO3基准物时,若温度超过300C,部分Na2CO3分解为Na2O,用其标定HCl时,标定结果将偏高还是偏低
(2)用Na2C2O4作基准物标定HCl时,是将准确称取的Na2C2O4灼烧为Na2CO3后,再用HCl滴定至甲基橙终点。
若灼烧时部分Na2CO3分解为Na2O,对标定结果有无影响
(3)以H2C2O42H2O为基准物标定NaOH时,若所用基准物已部分风化,标定结果将偏高还是偏低
(4)c(NaOH)=L-1的氢氧化钠标准溶液,因保存不当,吸收了CO2,当用它测定HCl浓度,滴定至甲基橙变色时,则对测定结果有何影响用它测定HAc浓度时,又如何
3-10称取基准物Na2C2O4,灼烧成Na2CO3后,溶于水,用HCl滴定至甲基橙变色,用去HCl,计算c(HCl)。
3-11100mLc(NaOH)=molL-1的氢氧化钠标准溶液,因保存不当,吸收了mmolCO2,若以酚酞为指示剂,用HCl标准溶液滴定之,测得c(NaOH)实际为多少
3-12写出用甲醛法测定硫酸铵样品时,求算w(N)、w(NH3)、w{(NH4)2SO4}的计算式。
3-13用凯氏定氮法测定牛奶中含氮量,称取奶样,消化后,加碱蒸馏出的NH3用盐酸吸收,再用c(NaOH)=molL-1的氢氧化钠标准溶液回滴至终点。
已知mLHCl需NaOH中和,计算奶样中氮的质量分数。
3-14H3PO4样品,稀释至mL后,取mL,以甲基红为指示剂,用c(NaOH)=460molL-1的氢氧化钠标准溶液mL滴定至终点,计算样品中H3PO4和P2O5的质量分数。
3-15某人配制了3种溶液各,内中可能含NaOH、Na2CO3、NaHCO3,用c(HCl)=·L-1的盐酸标准溶液分别滴定此3溶液,计算溶液中各组分的质量浓度ρ/g·L-1。
1号样:
用酚酞作指示剂时耗用HCl,若改用甲基橙,则耗用;
2号样:
用酚酞作指示剂时耗用HCl,再加入甲基橙后,又耗用到达终点;
3号样:
用酚酞作指示剂时耗用HCl,再加入甲基橙后,又耗用到达终点。
3-16过磷酸钙试样溶解后,在mL容量瓶中定容。
取试样mL,将磷沉淀为磷钼喹啉,沉淀用mLc(NaOH)=molL-1的氢氧化钠溶液溶解,反应为:
(C9H7N)3H3PO4·12MoO4+27NaOH→3C9H7N+Na3PO4+15H2O+12Na2MoO4
剩余的NaOH溶液用c(HCl)=mol·L-1的盐酸回滴至生成Na2HPO4终点,计算试样中有效磷含量,以w(P2O5)表示。
3-17一试样可能是Na3PO4、NaH2PO4和Na2HPO4,也可能是H3PO4、NaH2PO4及Na2HPO4的混合物。
称取试样,用甲基红为指示剂,以c(NaOH)=molL-1的氢氧化钠溶液滴定,用去;另取相同质量的试样,以酚酞为指示剂,用NaOH滴定至终点需mL。
计算样品中各组分的质量分数。
第四章沉淀滴定法
4-1填空:
(1)在酸性较强的情况下(pH=),用莫尔法测Cl-离子。
测定结果。
(2)法扬司法测Cl-离子时,若选曙红为指示剂,将使测定结果。
(3)用佛尔哈德法测Cl-离子时,未加硝基苯测定结果。
(4)莫尔法使用的指示剂是,其作用原理是。
4-2简答:
(1)如何用莫尔法测NaCl、Na2CO3混合物中的Cl-
(2)如何利用沉淀滴定法测定KI中的I-
(3)如何测定NaCl、Na2HPO4混合物中的Cl-
4-3称取基准物质NaCl,溶解后加入mLAgNO3溶液,过量的Ag+用4SCN溶液回滴。
已知AgNO3溶液与NH4SCN溶液完全作用,计算c(AgNO3)和c(NH4SCN)。
4-4称取某KCl和KBr的混合物,溶于水后用AgNO3标准溶液滴定,用去c(AgNO3)=molL-1的硝酸银溶液,计算混合物中KCl和KBr的质量分数。
4-5称取可溶性氯化物样品,加入c(AgNO3)=molL-1的硝酸银溶液,过量的AgNO3用c(NH4SCN)=molL-1的硫氰酸铵标准溶液滴定,用去,计算样品中氯的质量分数。
4-6纯净的KIOX样品,还原为碘化物后用c(AgNO3)=molL-1的硝酸银溶液滴定,用去23.36mL,确定化合物的化学式。
第五章配位滴定法
5-1白云石是一种碳酸盐岩石,主要成分为碳酸钙和碳酸镁,常采用配位滴定法测定白云石中钙、镁含量,若试样经盐酸溶解后,调节pH=,可用EDTA滴定Ca2+、Mg2+总量,试解释为什么若另取一份试液,调节pH>,可用EDTA单独滴定Ca2+试解释为什么若另取一份试液,调节pH=,用EDTA滴定,可测定什么为什么
5-2EDTA是的简称,它与金属离子形成螯合物时,螯合比一般为。
5-3计算EDTA二钠盐水溶液pH值的近似公式是。
(EDTA相当于六元酸)
5-4PAN在溶液中存在下列平衡,
HIn-pK=H++In2-,
(黄)(红)
它与金属离子形成的配合物颜色显红色,则使用该指示剂的pH范围是。
5-5计算pH=时,用c(H2Y2-)=molL-1的EDTA溶液molL-1NiCl2滴定溶液,达化学计量点时pNi值。
5-6计算pH=时,Mg2+与EDTA形成的配合物的条件稳定常数是多少此时计算pH=时,能否用c(H2Y2-)=molL-1EDTA标准溶液准确滴定当pH=时,情况如何
5-8计算用c(H2Y2-)=molL-1EDTA标准溶液滴定同浓度Mn2+时所允许的最低酸度和最高酸度。
5-9取自来水样,控制溶液pH=,以铬黑T为指示剂,用c(H2Y2-)=molL-1EDTA标准溶液滴定至终点,计算水的总硬度。
5-10称取煤试样,灼烧并使硫完全氧化为,处理成溶液并除去重金属离子后,加入c(BaCl2)=molL-1氯化钡溶液,使之生成BaSO4沉淀。
过滤后,滤液中的Ba2+用c(H2Y2-)=molL-1EDTA标准溶液滴定,用去。
计算煤试样中硫的质量分数。
5-11在含有Zn2+和Ni2+的mL溶液中,加入mLc(H2Y2-)=L-1EDTA标准溶液,过量的EDTA用c(MgCl2)=L-1氯化镁溶液mL返滴定至终点。
再加入过量的二巯基丙醇(BAL),它只从ZnY2-中置换Zn2+:
2H++ZnY2-+BAL=ZnBAL2++H2Y2-
用c(MgCl2)=L-1的氯化镁溶液mL滴定游离出来的EDTA至终点,计算溶液中Zn2+和Ni2+的浓度。
5-12拟定分析方案,测定自来水中CaO的含量(水中有少量杂质Fe3+)。
写出所用试剂、条件及主要步骤。
5-13配位滴定法测定Al3+的方法是:
先加入过量的EDTA标准溶液于酸性试剂中,调节pH≈,并加热煮沸溶液数分钟,冷却后调节pH=~,加入二甲酚橙指示剂,用Zn2+标准溶液返滴过量的EDTA。
计算pH=时的Kf(AlY)、滴定的最低pH和最高pH。
第六章氧化还原滴定法
6-1选择题
(1)在硫酸-磷酸介质中,用c(
K2Cr2O7)=molL-1的K2Cr2O7溶液滴定c(FeSO4)=molL-1的FeSO4溶液,其计量点电势为。
最适应的指示剂为()
A.邻二氮菲亚铁(
=)B.二苯胺(
=)
C.二苯胺磺酸钠(
=)D.亚甲基蓝(
=)
(2)高锰酸钾法在酸性溶液中进行时,调节酸度应使用()
A.H2SO4B.HClC.HNO3D.HAc
(3)间接碘量法加入淀粉指示剂的时间是()
A.滴定开始前B.滴定到中途C.接近终点时D.碘的颜色完全褪去后
(4)在c(H+)=1molL-1的HCl介质中,用FeCl3{(Fe3+/Fe2+)=}滴定SnCl2{(Sn4+/Sn2+)=},终点时溶液的电极电势为()
A.B.C.D.
(5)酸性介质中,用草酸钠标定高锰酸钾溶液,滴入高锰酸钾溶液的速度为()
A.快速进行B.开始几滴要慢,以后逐渐加快,最后缓慢
C.始终缓慢D.开始快,然后慢,最后逐渐加快
6-2填空题
(1)一氧化还原指示剂,=,电极反应为Ox+2e-=Red,则其理论变色范围为伏。
(2)在L-1H2SO4介质中,(Fe3+/Fe2+)=,(I2/2I-)=。
则反应2Fe2++2I-=2Fe3++I2的条件平衡常数为。
(3)已知在c(H2SO4)=4molL-1H2SO4溶液中,(VO2+/VO2+)=。
该电极反应为。
若[VO2+]=molL-1,[VO2+]=molL-1,则(VO2+/VO2+)=伏。
(4)实验中标定溶液常用的基准物质是,采用的滴定方式是,加入过量KI的作用是,使用的指示剂是。
6-3准确量取H2O2样品溶液mL,置于mL容量瓶中定容;移取mL,加入H2SO4酸化,用c(KMnO4)=molL-1的高锰酸钾标准溶液滴定,消耗掉mL。
计算样品中H2O2的质量浓度。
6-4用KMnO4法测定试样中CaO含量时,称取试样,用酸溶解后,加入(NH4)2C2O4使Ca2+形成沉淀CaC2O4,沉淀经过滤洗涤后再溶于H2SO4中,用c(KMnO4)=molL-1的高锰酸钾标准溶液滴定H2C2O4,消耗mL。
试计算样品中CaO的质量分数。
6-5不纯的碘化钾试样,用K2Cr2O7(过量的)处理后,将溶液煮沸,出去析出的碘,然后再加入过量的KI处理,这时析出的碘用c(Na2S2O3)=molL-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点。
计算试样中KI的质量分数。
6-6土壤试样,用重量法获得Al2O3及Fe2O3共,将此混合氧化物用酸溶解并使铁还原后,用的高锰酸钾标准溶液进行滴定,用去。
计算土壤样品中Al2O3及Fe2O3的质量分数。
6-7解:
Ba2+可与K2CrO4作用生成铬酸盐沉淀,试设计一用碘量法测定Ba2+的方法,写出相关反应式、重要反应条件以及测定结果计算式。
第七章光度分析法
7-1符合朗伯-比尔定律的有色溶液稀释时,其最大吸收波长的位置:
A.向长波方向移动B.向短波方向移动
C.不移动,但峰值降低D.不移动,但峰值增大
7-2吸光光度法能用于定性测定的依据是物质对,能用于定量测定的理论依据是。
7-3绘制吸收光谱的目的是,绘制工作曲线的目的是。
从理论上讲,工作曲线的形状应是。
7-4用双硫腙光度法测定Pb2+,已知50mL溶液中含Pb2+mg,用吸收池于波长520nm处测得T=53%,求双硫腙-铅配合物的摩尔吸光系数。
7-5一束单色光通过厚度为1cm的某有色溶液后,强度减弱20%。
当它通过厚度为5cm的相同溶液后,光的强度减弱多少
7-6一种有色物质溶液,在一定波长下的摩尔吸光系数为1239
。
液层厚度为,测得该物质溶液透光率为75%,求该溶液的浓度。
7-7一未知摩尔质量的苦味酸铵,摩尔吸光系数为
。
称取该苦味酸铵,用95%的乙醇溶解后,准确配制成1L溶液,用的比色皿,在380nm处测得吸光度。
求苦味酸铵的摩尔质量。
第八章电势分析法
8-1电势分析法中,被测的物理量是:
(1)指示电极的电极电势
(2)膜电势
(3)工作电池电动势(4)参比电极的电极电势
8-2下列说法哪些是不正确的
(1)甘汞电极只能做参比电极
(2)饱和甘汞电极可作为Cl-指示电极
(3)各种甘汞电极中,饱和甘汞电极的电极电势最低
(4)电势分析测定中,工作电池放电电流强度应趋于0
8-3膜电势的产生是由于。
8-4填空题
(1)pH玻璃电极使用前需,目的有二:
。
(2):
pH电势测定中,必须用标准pH缓冲溶液对仪器定位,目的是。
(3)TISAB的作用主要有三:
。
8-5用玻璃电极与饱和甘汞电极组成原电池,当电池溶液是pH=的缓冲溶液时,在25℃时用毫伏计测得电池电动势为;当缓冲溶液由未知溶液代替时,毫伏计读数如下:
(1);
(2);(3)-,计算每个未知溶液的pH。
8-625℃时,下列电池电动势为:
Pt∣H2(105Pa),HAmolL-1),A-molL-1)‖饱和甘汞电极,计算该弱酸溶液的离解常数Ka。
习题答案:
第一章误差与数据处理
1-1
(1)×
(2)×(3)√(4)×
1-2下列情况,将造成哪类误差如何改进
(1)天平两臂不等长,属于系统误差。
可对天平进行校正或者更换天平。
(2)测定天然水硬度时,所用蒸馏水中含Ca2+。
属于系统误差。
可更换蒸馏水,或作空白试验,扣除蒸馏水中Ca2+对测定的影响。
1-3填空
(1)若只作两次平行测定,则精密度应用相对相差表示。
(2)对照试验的目的是检验测定中有无系统误差,空白试验的目的是判断测定中的系统误差是否因试剂、蒸馏水不纯等所致。
(3)F检验的目的是检验两组测定结果的精密度有无显著性差异。
(4)为检验测定结果与标准值间是否存在显著性差异,应用t检验。
(5)对一样品做六次平行测定,已知d1~d6分别为0、+、-、-、+,则d6为-。
(提示:
一组平行测定,各单次测定结果偏差的代数和为0)
1-4解:
纯FeSO4·7H2O试剂中w(Fe)的理论值是:
绝对误差:
相对误差:
di分别为:
%,-%,-%,-%
平均偏差:
相对平均偏差:
标准偏差:
变异系数:
1-5解:
相对相差:
1-6解:
(1)用Q值检验法:
∴%应保留。
(2)用4
检验法:
∴%应保留。
1-7解:
解法一:
∴有系统误差。
解法二:
∵%不在平均值置信区间内,所以有系统误差。
1-8解:
s1=%s2=%
∴s1和s2间无显著性差异
即两组数据平均值有显著性差异,有系统误差,即温度对测定结果有影响。
1-9解:
%为可疑值
(1)用Q值检验法:
∴%应舍弃。
(2)用4
检验法:
∴%应舍弃。
1-10解:
(1)用返滴定法测定某组分含量,测定结果按下式计算:
计算结果应以三位有效数字报出。
(2)已知pH=,c(H+)=10-5(pH=为两位有效数字)
(3)pH=
第二章滴定分析法
2-1答:
分析纯NaCl试剂若不作任何处理就用以标定AgNO3溶液的浓度,结果会偏高,原因是NaCl易吸湿,使用前应在500~600C条件下干燥。
若不作上述处理,则NaCl因吸湿,称取的NaCl含有水分,标定时消耗AgNO3体积偏小,标定结果则偏高。
H2C2O42H2O长期保存于干燥器中,标定NaOH浓度时,标定结果会偏低。
因H2C2O42H2O试剂较稳定,一般温度下不会风化,只需室温下干燥即可。
若将H2C2O42H2O长期保存于干燥器中,则会失去结晶水,标定时消耗NaOH体积偏大,标定结果则偏低。
2-2计算下列各题:
(1)H2C2O42H2O和KHC2O4H2C2O42H2O两种物质分别和NaOH作用时,
△n(H2C2O42H2O):
-△n(NaOH)=1:
2;△n(NaOH):
△n(KHC2O4H2C