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填空题最新
1.2填空题:
1.2.1物质组成的分析包括
(1)定性分析
(2)_定量分析_
1.2.2化学分析法主要包括滴定分析和重量分析,化学分析法的特点是测量准确度高,适用于高含量和中等含量测定。
1.2.3分析化学的任务主要包括:
(1)分子结构鉴定,
(2)__物质组成分析
(3)研究物质的分析方法及有关理论。
1.2.4定性分析的任务是确定被测组分所包含
的元素,离子,官能团,化合物等。
1.2.5已知标准溶液的浓度与滴加的体积,计算出待测组分含量或浓度的一类分析方法称为滴定分析方法。
标准溶液的加入方法叫做滴定。
1.2.6滴定分析是化学分析法中最重要的一类分析方法,从反应测定本质看可分为质子转移、配体转移、电子转移三种类型。
可分别测定酸,碱,金属离子,卤素离子和氧化还原性物质。
1.2.7能用于滴定分析的化学反应,应具备的条件是
(1)有确定的化学计量关系,
(2)反应程度完全,(3)反应速度快。
1.2.8滴定分析法有不同的滴定方式,除了直接滴定这种基本方式外,还有间接滴定,置换滴定,返滴定等,以扩大滴定分析法的应用范围。
1.2.9标准溶液的重要性是影响滴定结果的准确性。
其浓度要求用4位有效数字表示。
1.2.10基准物的用途
(1)直接配制溶液,
(2)用于标定间接法配制的标准溶液。
1.2.11能作为基准物的试剂应具备以下条件
(1)其组成与化学式完全一致,
(2)纯度高,
(3)化学稳定性好。
1.2.12滴定度代表每毫升标准溶液相当的待测物含量用符号T待测物/滴定剂表示,利用滴定度计算被测组分的含量公式W(x)=bTV/aG。
溶液浓度变换为对某物质的滴定度,可利用式C=bTx103/aM。
1.2.13根据标准溶液的浓度和消耗的体积,算出被测组分含量的方法称为滴定分析;滴加标准溶液的过程称为滴定;标准溶液与待测液完全反应的那一点称为化学计量点。
1.2.14配制标准溶液的方法有直接配制法和间接配制法。
1.2.15滴定分析的误差主要决定于称量误差和量器误差。
1.2.16常用于标定HCl溶液浓度的基准物质有无水Na2CO3和硼砂;常用于标定NaOH溶液浓度的基准物质有邻苯二甲酸氢钾和二水合草酸。
1.2.17用酸碱滴定法测定Na2B4O7·10H2O、B、B2O3
和NaBO2·4H2O四种物质,它们均按反应式:
B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3
进行反应,被测物与滴定剂间的物质的量之比分别为1:
2、2:
1、1:
1和2:
1。
1.2.180.02010mol·L-1KMnO4标准溶液对Fe2O3(M=159.7g·mol-1)的滴定度为0.008025g·mL-1
1.2.19已知K2Cr2O7标准溶液浓度为0.01683mol·L-1;该溶液对Fe2O3的滴定度为0.008063g·mL-1。
(已知MFe2O3=159.7g·mol-1)
1.2.200.02010mol·L-1KMnO4标准溶液对Fe2O3
(MFe2O3=159.7g·mol-1)的滴定度为0.008025g·mL-1。
1.2.21在2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O反
应中,氧化剂与还原剂物质的量的正确关系是nMnO4=2/5C2O42-。
1.2.22滴定误差的大小说明结果的准确程度,这与化学反应的完全程度有关,也与指示剂选择是否恰当有关。
1.2.23滴定分析中,借助指示剂颜色突变即停止滴定,称之
为滴定终点,指示剂变色点和理论上的化学计量点之间存在差异,所引起的误差称为终点误差。
1.2.24终点误差的大小反映测定结果的准确程度,它与化学反应的完全程度和指示剂选择是否恰当有关。
1.3简答题:
1.3.1简述滴定分析法对化学反应的要求?
(1)应必须具有确定的化学计量关系。
(2)反应必须定量地进行。
(3)必须具有较快的反应速度。
(4)必须有适当简便的方法确定滴定终点。
1.3.2某学生按如下步骤配制NaOH标准溶液,请指出其错误并加以改正。
准确称取分析纯NaOH2.000g,溶于水中,为除去其中CO2加热煮沸,冷却后定容并保存于500mL容量瓶中备用。
答:
(1)NaOH试剂中会含有水分及CO32-,其标准溶液须采用间接法配制,因此不必准确称量,亦不必定容至500mL,而是在台秤上约称取2gNaOH,最后定容亦是约500mL;
(2)加热煮沸是为除去其中CO2,然而在碱性中是以CO32-存在,加热不会除去,应当先将水煮沸冷却除去CO2后加入饱和的NaOH液(此时Na2CO3不溶于其中);
(3)碱液不能保持在容量瓶中,否则碱腐蚀,瓶塞会打不开,应置于具橡皮塞的试剂瓶中。
1.3.3下列各分析纯物质,用什么方法将它们配制成标准溶液?
如需标定,应该选用哪些相应的基准物质?
H2SO4,KOH,邻苯二甲酸氢钾,无水碳酸钠。
答:
H2SO4,KOH用间接配配制法配成标准溶液。
邻苯二甲酸氢钾,无水碳酸钠用直接配制法配成标准溶液。
H2SO4选用无水Na2CO3,KOH选用邻苯二甲酸氢钾。
3.2填空题
3.2.1正态分布规律反映出随机误差的分布特点。
3.2.2定量分析中,影响测定结果准确度的是系统误差;影响测定结果精确度的是随机误差。
3.2.3现有两组分析数据,欲比较它们精密度间有无显著性差异,则应当用F检验法.
3.2.4置信度一定时,增加测定次数n,置信度区间变小;n不变时,置信度提高,置信区间变大。
3.2.5要提高测定过程的准确度一般可采用以下三条途
径对照试验、回收试验和空白试验。
3.2.6滴定管的读数常有±0.01mL的误差,则在一次滴定中的绝对误差可能为±0.02mL。
常量滴定分析的相对误差一般要求应≤0.1%,为此,消耗滴定时消耗标准溶液的体积必须控制在20mL以上。
3.2.7以直接碘量法测定葡萄糖的含量时,有I2以蒸发的形式从滴定体系中逃逸,这将对测定结果造成正误差。
3.2.8在定量分析运算中弃去多余数字时,应以“四舍六入五成双”的原则,决定该数字的进位或舍去。
3.2.9测得值与真实值符合的程度为准确度。
准确度的高低主要是由系统误差所决定,但也包含随机误差。
3.2.11系统误差包括如下几方面误差:
方法误差、仪器误差、试剂误差、操作误差。
系统误差的特点是重复性和可测性。
偶然误差的特点是非重复性和不可测但服从正态分布规律。
3.2.12在分析化学中,将测定结果与客观存在的真实值之间的差值称为绝对误差。
当其数值为正值时,通常说分析结果偏高;反之,则说分析结果偏低。
3.2.13在多次重复测定时,有时会出现偏差较大的数值称为可疑值(或极端值)。
在实验过程中没有发现操作过失的情况下,这样的数值不可以随意舍弃,而要用统计方法来判断。
当Q检测法与4法的结论相矛盾时,应取Q检验法的结论,但是为了减小其对分析结果的影响,可采用中位数代替各次测量结果的平均值报告分析结果。
3.2.14在分析过程中,下列情况各造成何种(系统、随机)误差(或过失)
⑴天平两臂不等长造成系统误差(仪器误差)。
⑵容量瓶和移液管不配套造成系统误差(仪器误差)。
⑶称量过程中天平零点稍有变动随机误差。
⑷滴定剂中含有少量被测组分造成系统误差(试剂误差)。
⑸过滤沉淀时出现穿滤现象造成过失。
⑹滴定的化学计量点不在指示剂的变色范围内造成系统误差(方法误差)。
⑺分光光度法测定中的读数误差成随机误差。
⑻蒸馏水中含有微量杂质造成系统误差(试剂误差)。
⑼在重量分析中,样品的非被测组分共沉淀造成系统误差(方法误差)。
⑽读取滴定管最后一位时,估测不准造成随机误差。
3.2.15对一般滴定分析的准确度,要求相对误差≤0.1%,常用分析天平(精度为万分之一)可称准至±0.1mg。
用减量法称取试样时,一般至少应称取0.2g,滴定时所用溶液体积至少要20mL。
3.2.16测定猪肝标样中的铜含量,四次结果分别为17、18、15、22mg·L-1。
判断22mg·L-1,这个值是否应舍弃时,4d法的结论是应舍弃,Q检测法的结论是应保留(置信度为95%,Q0.95=1.05)
3.2.170.095mol·L-1NaOH溶液的pH12.98。
3.2.18对于常量组分的测定,一般要求分析结果保留四位有效数字,对于微量组分的测定一般要求保留二位有效数字。
对于各种误差和偏差的计算一般要求保留一至二位有效数字。
3.2.21从统计学看,测定值x落在m+1s的概率是68.3%,我们把m±1s,m±2s等称为置信区间,真值在该区间的概率成为置信度。
3.2.22空白试验可以消除试剂、蒸馏水和器皿等引入的杂质所造成的系统误差;对照试验是检查系统误差的有效方法。
3.2.23平均值得置信区间的出发点是把正态分布曲线下所包围的面积作为100%,计算出±s
为68.3%,±2s为95.5%。
3.2.24符合正态分布偶然误差的规律是
⑴误差数值一定;
⑵可测。
3.2.25在置信度为95%时,欲使平均值的置信区间不超过±2s,则至少应平行测定3次。
[已知置信度为95%时t=12.7(n=2);4.3(n=3);3.18(n=4);2.78(n=5);2.57(n=6);2.45(n=7)]
3.3简答题
3.3.1下列情况引起什么误差,如果是系统误差,如何消除?
⑴称量试样时吸收了水分;
⑵试剂中含有微量被测组分;
⑶重量法侧SiO2时,试样中硅酸沉淀不完全;
⑷称量开始时天平零点未调;
⑸滴定管读数时,最后一位估计不准;
⑹用NaOH滴定HAc,选酚酞为指示剂确定终点颜色时稍有出入。
答:
⑴试样吸收水分,称量时产生系统正误差。
通常应在110℃左右干燥后再称量。
⑵试剂中含有微量被测组分时,被测定结果产生系统正误差。
可以通过扣除试剂空白或将试剂进一步提纯加以校正。
⑶沉淀不完全产生系统负误差。
可将沉淀不完全的微量Si,用其他方法(如比色法)测定后,将计算结果加入总量。
⑷分析天平需要定期校正,以保证称量的准确性。
每次称量前先调天平零点,否则会产生系统误差。
⑸滴定管读数一般要读至小数点后第二位,最后一位是估读值,因而会估读不准产生偶然误差。
⑹目测指示剂变色点时总会出现正或负的误差,因而是偶然误差。
3.3.2用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液浓度时,下列哪一种情况会造成系统误差?
⑴用酚酞作指示剂;
⑵NaOH溶液吸收了空气的CO2;
⑶每份邻苯二甲酸氢钾质量不同;
⑷每份加入的指示剂量略有不同。
答:
会造成系统误差。
KHC8H4O4+NaOH=KNaC8H4O4+H2O
分析:
⑴邻苯二甲酸氢钾的pKa1=2.95,pKa2=5.41,所以,邻苯二甲酸氢钾是二元碱,它的pKb1=14-5.41=8.59。
滴定到化学计量点时pH约为9,属碱性范围,所以选酚酞作指示剂是正确的。
⑵当NaOH溶液吸收了CO2生成Na2CO3,用此NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾,Na2CO3被滴定为HCO3-,这样导致了系统误差,相当于使NaOH的浓度变小了。
将除去CO32-的NaOH标准溶液保存在装有虹吸管及碱石棉管[含Ca(OH)2]的瓶中,可防止吸收空气中的CO2。
⑶称取邻苯二甲酸氢钾的质量不同,消耗的NaOH体积也会相应不同,由计量关系
C(NaOH)可知,不影响分析结果,不会引起系统误差。
⑷指示剂用量不能太多,也不能太少。
用量太少,颜色太浅,不易观察变色情况;用量太多,由于指示剂本身就是弱酸或弱碱,会或多或少消耗标准溶液。
本题所指的是正常加量的情况下(1~2滴),不会对分析结果有多大影响,只是一种随机误差,不会造成系统误差。
3.3.3一种特殊的分析铜的方法得到的结果偏低0.5mg。
⑴若用此方法分析含铜约4.8%的矿石,且要求此损失造成的相对误差不大于0.1%,那么称样量至少应为多少克?
⑵若要求相对误差不大于0.5%,称样量至少应为多少克?
3.3.4进行定量分析时,如何提高测量结果的准确度?
答:
提高测定结果的准确度的办法有:
①要选择合适的分析方法;
②要消除系统误差;
③要增加平行测定次数,用取平均值的方法来减小偶然误差。
④要减小测量误差。
根据滴定分析准确度的要求(0.1%~0.2%),减小称量误差和体积误差。
一般称量物的质量在0.2g以上,滴定剂的用量控制在20~30mL之间。
3.3.6两位分析者同时测定某一试样中硫的质量分数,称取试样均为3.5g,分别报告结果如下:
甲:
0.042%,0.041%;乙:
0.04099%,0.04201%。
问哪一份报告是合理的,为什么?
答:
甲的报告合理。
因为在称样时取了两位有效数字,所以计算结果应和称样时相同,都取两位有效数字。
3.3.7若滴定时消耗操作液20mL,从称量误差考虑,以下基准物质需要称大样(即称取较多基准物,溶解定容后分取部分)作标定的是:
(指出A,B,C)
(A)用邻苯二甲酸氢钾(Mr=204.2)标定0.1mol/LNaOH
(B)用金属锌(Mr=65.38)标定0.02mol/LEDTA
(C)用K2Cr2O7(Mr=294.2)标定0.02mol/LNa2S2O3
试比较称大样与称小样(分别称取几份)作标定的优缺点。
答:
需称大样作标定的是B,C;
称大样标定的优点是:
称量误差小,只称一次,其缺点是不易发现系统误差;
称小样标定的优点是:
称量几次分别滴定结果若平行则可靠,其缺点是需称取几次。
3.3.8有两位学生使用相同的分析仪器标定某溶液的浓度(mol·L-1),结果如下:
甲:
0.12,0.12,0.12(相对平均偏差0.00%);乙:
0.1243,0.1237,0.1240(相对平均偏差0.16%)。
你如何评价他们的实验结果的准确度和精密度?
答:
乙的准确度和精密度都高。
因为从两人的数据可知,他们是用分析天平取样。
所以有效数字应取四位,而甲只取了两位。
因此从表面上看甲的精密度高,但从分析结果的精密度考虑,应该是乙的实验结果的准确度和精密度都高。
5.2填空题
5.2.1用0.100mol/L的NaOH溶液滴定0.1mol/L二元弱酸H2B。
已知:
pH=0.74时,δ=δHB-;
pH=6.50时,δB2-=δHB-;
求该二元弱酸H2B的Ka1=0.18,Ka2=3.16x10-7。
5.2.2常用的标定HCl溶液浓度的基准物质有_无水碳酸钠_和硼砂。
常用的标定NaOH浓度的基准物质有邻苯二甲酸氢钾和草酸。
5.2.3用吸收了CO2的标准NaOH溶液测定工业HAc的含量时,会使分析结果偏高;如果以甲基橙为指示剂,用此NaOH溶液测定工业HCl的含量时,对分析结果无影响。
(“偏高”、“偏低”、“无影响”)
5.2.4若酸碱指示剂的离解常数为Ka,则在其理论变色点的pH=pKa,为了将滴定终点限制在很窄的pH范围内,可采用混合指示剂。
5.2.5在酸碱滴定中,0.2000mol/L的KHA,通常是作碱_来滴定的,这是因为:
(H2A的Ka1=8.0×10-8,Ka2=5.5×10-14)H2A的Ka2太小不符合cKa2﹥10-8要求,不能直接用碱来滴定,但其共轭碱Kb1可达1.8×10-5,可用酸直接滴定。
5.2.6一元弱酸HA的分布系数与溶液的pH无关,它仅是__pKa(HA)__和总浓度的函数。
δA-随酸度增而减小,δHA随酸度增加而增大。
当δA=δHA时,pH等于pKa(HA)。
5.2.7某弱碱性指示剂的离解常数KIn=1.5×10-6,此指
示剂的变色范围为7.18-9.18。
5.2.8现有下列各种物质:
(1)HA(pKa=2.86)+H3BO3(pKa=9.24)
(2)C2H5•NH2(pKb=3.25)
(3)NaAc[pKa(HA)=4.75]
(4)NH4Cl[pKb(NH3)=4.75]
其中能用HCl标准溶液直接滴定的物质是
(2)。
能用NaOH标准溶液直接滴定的物质是
(1)。
5.2.9用0.20mol/L的NaOH溶液滴定0.10mol/L酒石酸溶液时,在滴定曲线上将出现1个突跃范围。
滴定终点时有2个H+被滴定(酒石酸的pKa1=3.04,pKa2=4.37)。
5.2.10H2C2O4的pKa1=1.2,pKa2=4.2。
当pH=1.2,草酸溶液的主要存在形式是HC2O4-与H2C2O4,当[HC2O4-]达最大值时的pH=2.70
5.2.11已知0.1mol/LHB的pH=3.0,那么0.1mol/LNaB
的pH为9.0。
5.2.12配制浓度为0.20mol/L的六亚甲基四胺缓冲溶液,最大缓冲指数βmax=0.115,出现在pH=5.15时。
(六亚甲基四胺的pKb=8.85)
5.2.13HCl标准溶液应采用间接法配制,无水碳酸钠或硼砂作为基准物质标定。
5.2.14若滴定剂与被测物溶液浓度增加十倍;NaOH滴定HCl的滴定突跃增加2个个pH单位;NaOH滴定HAc的滴定突跃增加1个个pH单位。
(指pH增加或减少多少个单位)
5.3.1写出0.1mol/L的NaHCO3水溶液的质子条件、物料平衡和电荷平衡。
(1)质子条件式为:
[H+]=[OH-]-[H2CO3]+[CO32-]
(2)物料平衡式为:
[H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=0.1[Na+]=0.1
(3)电荷平衡式为:
[H+]+[Na+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]
5.3.2下列物质能否用酸碱滴定法直接滴定?
若能请说明用什么标准溶液?
选什么指示剂?
A、0.1mol/L乙醇胺HOCH2CH2NH2[pKa(HOCH2CH2NH3+)=9.50];
B、0.1mol/L六次甲基四胺(CH2)6N4[pKa((CH2)6N4H+)=4.92];
C、0.1mol/L邻苯二甲酸氢钾[pKa2(邻苯二甲酸)=5.41]。
答A、能用酸碱滴定法直接滴定,可选择HCl标准溶液滴定,甲基橙为指示剂。
B、因六次甲基四胺的Kb太小,不能用酸碱滴定法直接滴定。
C、能用酸碱滴定法直接滴定,可选用NaOH标准溶液,酚酞为指示剂。
6.2填空题
6.2.1EDTA是四元酸,在酸性溶液中相当于六元酸,有七种存在形式,这是由于氨基N能接受质子。
6.2.2酸效应是指溶液的酸度升高使EDTA有效浓度降低,引起EDTA参与反应的能力降低的作用,酸效应用酸效应系数表示。
6.2.3aY(H)=[Y’]/[Y4-],aY(H)越大,表示酸效应引起的副效应越严重。
6.2.4金属离子与EDTA配合物的稳定性首先由中心离子与配体的性质所决定,外界条件中最主要的影响因素是酸度和其他配体。
6.2.5由于酸度影响M-EDTA平衡常数,为了衡量不同pH条件下,配合物的实际稳定性,引入条件稳定常数,它与K(MY)的关系为K(MY’)/aY(H)。
它反映了配合物的稳定性。
6.2.6络合效应是指其他配体与金属离子反应,造成对K(MY)的影响,络合效应的大小用K(M’Y’)表示,在同时考虑酸效应和络合效应时的条件稳定常数表示式为
K(M’Y’)=K(MY)/aY(H)a(M)。
6.2.7络合滴定中计算金属离子浓度时,因[Mn+]很小常用pM表示,例如溶液中[Zn2+]=10-8mol·L-1,则表示为pZn=8。
6.2.8EDTA络合滴定中,条件稳定常数K′越大,pM突跃越大,在允许滴定的pH范围内酸度越大,pM突跃越小。
6.2.9EDTA滴定中,终点时溶液呈游离指示剂颜色,为使准确指示终点,要求
⑴在滴定的pH条件下,指示剂的游离颜色与指示剂金属离子配合物有明显差别,
⑵指示剂金属离子配合物的稳定性适当,⑶指示剂金属离子配合物应易溶于水。
6.2.13络合滴定中,两种金属离子的稳定性相差越大,待测离子浓度越大(在一定范围内),干扰离子浓度越小,测定结果越准确,干扰越小。
6.2.14用EDTA测定共存金属离子时,要解决的主要问题是提高测定的选择性,常用的消除干扰方法有控制溶液酸度法,络合掩蔽法,氧化还原法和沉淀掩蔽法。
6.2.15当不同金属离子与EDTA生成配合物的稳定性相差很小时,可以通过降低干扰离子浓度消除干扰,这类方法统称掩蔽法,如果这类方法无济于事,则可以采用分离的方法。
6.2.16在EDTA滴定中,络合掩蔽法应用范围广,但掩蔽剂应具备以下条件⑴不与待测离子生成稳定配合物,⑵K(NL’)>K(NY’),⑶NL应无色或浅色,⑷使用掩蔽剂的pH范围与测定的pH范围一致。
6.2.17天然水中同时存在Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+,测定Ca2+、Mg2+时,选用三乙醇胺在pH=10掩蔽Fe3+Al3+,用EDTA滴定,测定Fe3+时利用控制酸度消除Ca2+Mg2+Al3+的干扰,在已测定Fe3+的溶液中,
通过反滴定的方式可测定Al3+。
6.2.18EDTA络合滴定法测定Fe3+、Cr3+二种离子的方法之一是,控制pH=2,用EDTA滴定测得Fe3+、Cr3+合量,另取同样体积试液,利用强氧化剂将Cr3+氧化成Cr2O72-,用EDTA滴定Fe3+。
6.2.19EDTA测定混合液中Mn2+、Fe2+离子的方法是,首先将Fe2+氧化成Fe3+,在pH1~2用EDTA滴定Fe3+,然后调至pH=5.5,继续用EDTA滴定,可测得Mn2+。
6.2.20Ca2+、Mg2+离子共存时,分别测定各自含量的方法是在pH=10,用EDTA滴定测得Ca2+Mg2+合量。
另取同体积溶液加入KOH,使Mg2+成为Mg(OH)2,再用EDTA滴定测得Ca2+
6.2.21配制EDTA标准溶液应使用高质量的去离子水,应储存在聚乙烯塑料瓶中,或玻璃瓶瓶中,标定EDTA的pH条件应尽量与测定时的pH条件一致。
6.2.22根据酸效应曲线可查得EDTA滴定各种金属离子的最低pH值。
但必须注意,此最低pH值相当于如下条件:
△pM′=±0.2,CM计=10-2mol·L-1,TE=0.15%,还有金属离子未发生副反应。