分析化学名词解释与简答.docx

1、分析化学名词解释与简答第二章：误差及分析数据的统计处理正确理解准确度和精密度，误差和偏差的概念。答：准确度是测定平均值与真值接近的程度，常用误差大小来表示，误差越小，准确度越高。精密度是指在确定条件下，将测试方法实施多次，所得结果之间的一致程度。精密度的大小常用偏差来表示。误差是指测定值与真值之差，其大小可用绝对误差和相对误差来表示。偏差是指个别测定结果与几次测定结果的平均值之间的差别，其大小可用绝对偏差和相对偏差表示，也可以用标准偏差表示。下列情况分别引起什么误差？如果是系统误差，应如何消除？ （1） 砝码被腐蚀；(2)天平两臂不等长；(3)容量瓶和吸管不配套；(4)重量分析中杂质被共沉淀；

2、(5)天平称量时最后一位读数估计不准；(6)以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液。答：（1）引起系统误差，校正砝码； （2）引起系统误差，校正仪器；（3）引起系统误差，校正仪器； （4）引起系统误差，做对照试验；（5）引起偶然误差；（6）引起系统误差，做对照试验或提纯试剂。用标准偏差和算术平均偏差表示结果，哪一种更合理？答： 用标准偏差表示更合理。因为将单次测定值的偏差平方后，能将较大的偏差显著地表现出来。如何减少偶然误差？如何减少系统误差？答： 在一定测定次数范围内，适当增加测定次数，可以减少偶然误差。针对系统误差产生的原因不同，可采用选择标准方法、进行试剂的提纯和使用校正值等办

3、法加以消除。如选择一种标准方法与所采用的方法作对照试验或选择与试样组成接近的标准试样做对照试验，找出校正值加以校正。对试剂或实验用水是否带入被测成分，或所含杂质是否有干扰，可通过空白试验扣除空白值加以校正。第三章 滴定分析1什么叫滴定分析？它的主要分析方法有哪些答：使用滴定管将一种已知准确浓度的试剂溶液即标准溶液，滴加到待测物溶液中，直到待测物组分恰好完全反应，即加入标准溶液的物质的量与待测组分的物质的量符合反应式的化学计量关系，然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，算出待测组分的含量，这一类分析方法统称为滴定分析法。按照所利用的化学反应不同，滴定分析法一般可分成酸碱滴定法、沉淀滴定法、配位滴

4、定法和氧化还原滴定法等分析方式。2能用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件？答：化学反应很多，但是适用于滴定分析法的化学反应必须具备下列条件：（1） 反应定量地完成，即反应按一定的反应式进行，无副反应发生，而且进行完全（99.9），这是定量计算的基础。（2） 反应速率要快。对于速率慢的反应，应采取适当措施提高其反应速率。（3） 能用较简便的方法确定滴定终点。凡是能满足上述要求的反应，都可以用于直接滴定法中，即用标准溶液直接滴定被测物质。3什么是化学计量点？什么是终点?答：滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的这一点，称为化学计量点。在待测溶液中加入指示剂，当指示剂变色时停止滴定，这一点称为滴定

5、终点。4下列物质中哪些可以用直接法配制标准溶液？哪些只能用间接法配制？H2SO4,KOH, KMnO4, K2Cr2O7, KIO3, Na2S2O35H2O 答：K2Cr2O7, KIO3可以用直接法配制标准溶液，其余只能用间接法配制。5表示标准溶液浓度的方法有几种？各有何优缺点？答：常用的表示标准溶液浓度的方法有物质的量浓度和滴定度两种。（1）物质的量浓度（简称浓度）是指单位体积溶液所含溶质的物质的量, 即 C=.在使用浓度时，必须指明基本单元。(2) 滴定度是指与每毫升标准溶液相当的被测组分的质量，用被测物滴定剂表示.特别适用于对大批试样测定其中同一组分的含量。有时滴定度也可以用每毫升标

6、准溶液中所含溶质的质量来表示，如=0.01468g/mL这种表示方法应用不广泛。6基准物条件之一是要具有较大的摩尔质量，对这个条件如何理解？答：作为基准物，除了必须满足以直接法配制标准溶液的物质应具备的三个条件外，最好还应具备较大的摩尔质量，这主要是为了降低称量误差，提高分析结果的准确度。7 若将H2C2O4 2H2O基准物长期放在硅胶的干燥器中，当用它标定NaOH溶液的浓度时，结果是偏低还是偏高？答：偏低。 因为H2C2O4 2H2O失去了部分结晶水，用它作基准物时，消耗NaOH溶液的体积偏大，导致测定结果CNaOH偏低。第四章 思考题1 质子理论和电离理论的最主要不同点是什么?答：质子理论

7、和电离理论对酸碱的定义不同；电离理论只适用于水溶液，不适用于非水溶液，而质子理论适用于水溶液和非水溶液。2 写出下列酸的共轭碱：H2PO4-，NH4+，HPO42-，HCO3-，H2O，苯酚。 答：HPO42-, NH3 , PO43- , CO32- , OH- , C6H5O-3 写出下列碱的共轭酸：H2PO4-，HC2O4-，HPO42-，HCO3-，H2O，C2H5OH。答：H3PO4，H2C2O4，H2PO4-，H2CO3，H3O+，C2H5OH2+4从下列物质中，找出共轭酸碱对： HOAc，NH4+，F-，(CH2)6N4H+，H2PO4-，CN-,OAc-，HCO3-，H3PO4

8、，(CH2)6N4，NH3，HCN，HF，CO3- 答：HOAc OAc-，NH4+NH3，F- HF，(CH2)6N4H+(CH2)6N4，H2PO4- H3PO4，CN- HCN,，HCO3-CO3- 5.上题的各种共轭酸和共轭碱中，哪个是最强的酸？哪个是最强的碱?试按强弱顺序把它们排列起来。 答：H3PO4HFHOAc(CH2)6N4H+H2PO4-HCNNH4+HCO3-CO32- NH3CN- (CH2)6N4OAc-F- 6写出下列物质在水溶液中的质子条件： (1) NH3H2O; (2)NaHCO3；(3)Na2CO3。 答： NH3H2O H+NH4+=OH- NaHCO3 H

9、+H2CO3=CO3-+OH-Na2CO3 HCO3-+H+2H2CO3 =OH- 7.写出下列物质在水溶液中的质子条件： (1) NH4HCO3；(2)(NH4)2HPO4；(3)NH4H2PO4。 答：NH4HCO3 H+H2CO3=NH3+CO32-+OH-(NH4)2HPO4 H+H2PO4-+2 H3PO4=NH3+PO43-+OH-NH4H2PO4 H+ H3PO4=NH3+2PO43-+OH-+ HPO42- 7欲配制pH为3左右的缓冲溶液，应选下列何种酸及其共轭碱(括号内为pKa)： HOAc(4.74)，甲酸(3.74)，一氯乙酸(2.86)，二氯乙酸(1.30)，苯酚(9.

10、95)。 答：由pHpKa可知，应选C2HClCOOHC2HClCOO-配制pH为3左右的缓冲溶液。 8下列各种溶液pH是=7，7还是7，为什么? NH4NO3，NH4OAc，Na2SO4，处于大气中的H2O。 答：NH4NO3溶液pH7，NH4+ pKa=10-9.26是弱酸; NH4OAc溶液pH=7，pKa(NH4+)pKb(OAc-); Na2SO4 溶液pH=7 , pKa(Na+)pKb(SO42-); 处于大气中的H2O 的pH7，处于大气中的H2O 的溶有C02。1. 可以采用哪些方法确定酸碱滴定的终点?试简要地进行比较。答：可以用酸碱指示剂法和电位滴定法确定酸碱滴定的终点。用

11、酸碱指示剂法确定酸碱滴定的终点，操作简单，不需特殊设备，使用范围广泛；其不足之处是各人的眼睛辨别颜色的能力有差别，不能适用于有色溶液的滴定，对于较弱的酸碱，终点变色不敏锐。用电位滴定法确定酸碱滴定的终点，需要特殊设备，操作过程较麻烦，但适用于有色溶液的滴定，克服了人为的因素，准确度较高。2酸碱滴定中指示剂的选择原则是什么?答：酸碱滴定中指示剂的选择原则是使指示剂的变色范围处于或部分处于滴定的pH突跃范围内；指示剂的变色点等于或接近化学计量点的pH。3根据推算，各种指示剂的变色范围应为几个pH单位?表43所列各种指示剂的变色范围是否与推算结果相符?为什么?举二例说明之。 答：根据推算，各种指示剂

12、的变色范围应为2个pH单位，表43所列各种指示剂的变色范围与推算结果不相符，其原因是人眼辨别各种颜色的敏锐程度不同。例如，甲基橙理论变色范围是pH在2.44.4，实际为3.14.4；中性红理论变色范围是pH在6.48.4，实际为6.88.0。4下列各种弱酸、弱碱，能否用酸碱滴定法直接测定?如果可以，应选用哪种指示剂?为什么?(1)CH2ClCOOH，HF，苯酚，羟胺，苯胺。(2)CCl3COOH，苯甲酸，吡啶，六亚甲基四胺。答：（1）CH2ClCOOH，HF，苯酚为酸，其pKa分别为2.86，3.46，9.95。CH2ClCOOH，HF很容易满足cKa10-8的准确滴定条件，故可用NaOH标准

13、溶液直接滴定，以酚酞为指示剂。苯酚的酸性太弱，不能用酸碱滴定法直接测定。羟胺，苯胺为碱，其pKb分别为8.04,9.34, 羟胺只要浓度不是太稀，可以满足cKb10-8的准确滴定条件，故可用HCl标准溶液直接滴定，以甲基橙为指示剂。苯胺的碱性太弱，不能用酸碱滴定法直接测定。（2）CCl3COOH，苯甲酸为酸，其pKa分别为0.64和4.21，很容易满足cKa10-8的准确滴定条件，故可用NaOH标准溶液直接滴定，以酚酞为指示剂。吡啶，六亚甲基四胺为碱，其pKb分别为8.77和8.85，不能满足cKb10-8的准确滴定条件，故不能用酸碱滴定法直接测定。5用NaOH溶液滴定下列各种多元酸时会出现几

14、个滴定突跃?分别应采用何种指示剂指示终点? H2S04，H2S03，H2C204，H2C03，H3P04答：见下表突跃数指示剂H2S041酚酞，甲基橙等H2S032Sp1甲基橙, Sp2酚酞H2C2041酚酞H2C031酚酞H3P042Sp1甲基橙, Sp2酚酞6为什么NaOH标准溶液能直接滴定醋酸，而不能直接滴定硼酸?试加以说明。答：因为醋酸的pKa为4.74，满足cKa10-8的准确滴定条件，故可用NaOH标准溶液直接滴定；硼酸的pKa为9.24，不满足cKa10-8的准确滴定条件，故不可用NaOH标准溶液直接滴定。7为什么HCI标准溶液可直接滴定硼砂，而不能直接滴定蚁酸钠?试加以说明。答

15、：硼砂溶于水的反应为：B4O72- + 5H2O2H2BO3- + 2H3BO3H2BO3-是H3BO3的共轭碱，故H2BO3-的pKb=14-9.24=4.76，它是一个中强碱，可以满足cKb10-8的准确滴定条件，故可用HCl标准溶液直接滴定。蚁酸钠是蚁酸的共轭碱，pKb=14-3.74=10.26，Kb很小，不能满足cKb10-8的准确滴定条件，故不可用HCl标准溶液直接滴定。1NaOH标准溶液如吸收了空气中的CO2，当以其测定某一强酸的浓度，分别用甲基橙或酚酞指示终点时，对测定结果的准确度各有何影响?答：NaOH标准溶液如吸收了空气中的CO2，会变为Na2CO3,当用酚酞指示终点时，N

16、a2CO3与强酸只能反应到NaHCO3,相当于多消耗了NaOH标准溶液，此时，测定强酸的浓度偏高。如用甲基橙指示终点时，NaOH标准溶液中的Na2CO3可与强酸反应生成CO2和水，此时对测定结果的准确度无影响。2当用上题所述的NaOH标准溶液测定某一弱酸浓度时，对测定结果有何影响?答：当测定某一弱酸浓度时，只能使用酚酞指示终点，故测定弱酸的浓度偏高。 3标定NaOH溶液的浓度时，若采用：1)部分风化的H2C2042H2O； (2)含有少量中性杂质的H2C2042H2O； 则标定所得的浓度偏高，偏低，还是准确?为什么?答：（1）因为c(NaOH)= 当H2C2042H2O有部分风化时，V(NaO

17、H)增大，使标定所得NaOH的浓度偏低。（2）当H2C2042H2O含有少量中性杂质时，V(NaOH)减少，使标定所得NaOH的浓度偏高。4用下列物质标定HCl溶液浓度： (1)在110烘过的Na2C03； (2)在相对湿度为30的容器中保存的硼砂， 则标定所得的浓度偏高，偏低，还是准确?为什么? 答：（1）Na2C03应在270烘干，当用110烘过的Na2C03作基准物时，Na2C03中可能有一些水分，滴定时消耗HCl溶液减少，使标定HCl溶液浓度偏高。（2）当空气相对湿度小于39%时，硼砂容易失去结晶水，故用在相对湿度为30的容器中保存的硼砂标定HCl溶液浓度时，会使标定HCl溶液浓度偏低

18、。5用蒸馏法测定NH3含量，可用过量H2SO4吸收，也可用H3B03吸收，试对这两种分析方法进行比较。答：在用过量H2SO4吸收NH3时，H2SO4的量要准确计量，需用NaOH标准溶液滴定过量H2SO4，用甲基红作指示剂；用H3B03吸收NH3时，H3B03的量无须准确计量，只要过量即可。生成的H2B03-要用HCl标准溶液滴定。6今欲分别测定下列混合物中的各个组分，试拟出测定方案(包括主要步骤、标准溶液、指示剂和含量计算式，以gmL1表示)。 (1) H3B03+硼砂； (2)HCI+NH4C1； (3)NH3H20+NH4Cl； (4)NaH2P04+Na2HP04； (5)NaH2P04

19、+H3P04； (6)NaOH+Na3P04。答：答案：（1）硼酸+硼砂用HCl标准溶液滴定，以MR为指示剂，滴定其中的硼砂，再加入甘露醇，使H3BO3强化，用NaOH滴定，以PP为指示剂。（2）HCl+NH4Cl用NaOH标准溶液滴定，以MR为指示剂，滴定其中的HCl。再用甲醛法测定NH4Cl，以PP为指示剂。（3）NH3H20+NH4Cl； 用HCI标准溶液滴定NH3H20，以甲基红为指示剂，测NH3H20量；再继续加过量甲醛后用NaOH滴定，用酚酞作指示剂，测得二者合量。7有一碱液，可能是NaOH、Na2C03、NaHC03或它们的混合物，如何判断其组分，并测定各组分的浓度?说明理由。答

20、：移取碱液25.00mL，加12滴酚酞，用HCl标准溶液滴定至红色变为无色，记下消耗的HCl标准溶液的体积V1mL，在上述溶液中再加12滴甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定，滴定至溶液由黄色变橙色，即为终点，记下消耗的HCl溶液的体积V2mL。根据V1与V2的大小可判断混合碱的组成。(1) V1= V2时，组成为Na2C03c(Na2C03)= (2) V1=0，V20时，组成为NaHC03,c(NaHC03)= (3) V2=0，V10时，组成为Na0Hc(Na0H)= (4) V1 V2时，组成为Na2C03和Na0Hc(Na0H)= c(Na2C03)= (5) V1 V2时，组成为Na

21、2C03和NaHC03,c(NaHC03)= c(Na2C03) =第五章 配位滴定法1 EDTA与金属离子的配合物有哪些特点？答：（1）：配位比：，具有较高的稳定性。配位反应完全。（2）：带电荷，水溶性好，反应速度快。（3）：无色金属离子与EDTA形成的配合物仍为无色容易用指示剂判断滴定终点。但有色金属离子与EDTA形成的配合物颜色加深。以上三个特点刚好符合滴定分析要求，适合滴定。2配合物的稳定常数与条件稳定常数有什么不同？为什么要引用条件稳定常数？答：（1）：稳定常数所表现的环境为只存在着主反应，大小只与温度有关；而条件稳定常数表现的环境存在着诸多副反应。更符合实际情况。（2）：因为副反应

22、对主反应有着不同程度的影响，所以要引用条件稳定常数来反映（描述）这些副反应对主反应的影响程度。3在配位滴定中控制适当的酸度有什么重要意义？实际应用时应如何全面考虑选择滴定时的pH？答：（1）：用缓冲溶液控制适当的酸度，使EDTA的酸效应不致太大，否则，主反应不能反应完全；另一方面，使金属离子稳定存在于溶液中，不致因羟基配位效应而沉淀，导致无法滴定。（2）：选择滴定时的pH时，既要考虑酸效应，又要考虑羟基配位效应，从而选出最合适的pH范围。 4金属指示剂的作用原理如何？它应具备哪些条件？答：（1）：金属指示剂是一些有机配位剂，可与金属离子形成有色配合物，其颜色与游离指示剂不同，因而能指示滴定过程

23、中金属离子浓度的变化情况。（2）：在滴定的pH范围内，游离指示剂和指示剂金属离子配合物两者的颜色应有显著的差别，这样才能使终点颜色变化明显。（3）：指示剂金属离子配合物应易溶于水。5 为什么使用金属指示剂时要限定pH？为什么同一种指示剂用于不同金属离子滴定时，适宜的pH条件不一定相同？答：（1）：只有限定适宜的pH，指示剂与金属离子配合物颜色的变化才显著。（2）滴定过程要求选择的配位指示剂在pM突跃范围内变色。滴定终点和化学计量点的关系可以表示为: pMep=pMsppM 其中pMep是化学计量点，与KMY有关；pM是误差允许的突跃范围；pMep是滴定终点，一方面指示剂的变色范围必须落在pMe

24、p以内。另一方面指示剂的变色范围和酸碱指示剂类似与KMIn大小有关， KMIn大小决定于金属离子种类，溶液 pH值等条件。因此改变pH值可以影响KHIn ，也就影响了变色范围；使pM落在pMep以内。综上所述，该思考题可以简答为：同一种指示剂用于不同金属离子滴定时，不同金属离子和指示剂配位的KMIn不同，必须调整pH使pKMIn落在滴定突跃范围之内。造成适宜的pH条件也不一定相同.附金属指示剂理想变色条件6什么是金属指示剂的封闭和僵化？如何避免？答：如果指示剂与金属离子形成更稳定的配合物而不能被EDTA置换，则虽加入过量的EDTA也达不到终点，这种现象称为指示剂的封闭。想避免这种现象，可以加入

25、适当的配位剂来掩蔽能封闭指示剂的离子。 指示剂与金属离子形成的配合物如果是胶体或沉淀，在滴定时指示剂与EDTA的置换作用将因进行缓慢而使终点拖长，这种现象称为指示剂的僵化。想避免这种现象，可以加入有机溶剂或将溶液加热，以增大有关物质的溶解度及加快反应速率，接近终点时要缓慢滴定，剧烈振摇。7两种金属离子M和N共存时，什么条件下才可用控制酸度的方法进行分别滴定？答：M和N 的金属配合物的稳定性常数差值lgk5时即可。8掩蔽的方法有哪些？各运用于什么场合？为防止干扰，是否在任何情况下都 能使用掩蔽方法？ 答：（1）：配位掩蔽法，其适用场合为：a：干扰离子与掩蔽剂形成的配合物远比与EDTA形成的配合物

26、稳定，且形成的配合物应为无色或浅色的，不影响终点的判断。b：掩蔽剂不与待测离子配位，即使形成配合物，其稳定性也应远小于待测离子与EDTA配合物的稳定性。(2)：沉淀滴定法，其使用场合为：a：生成的沉淀物溶解度要小，使反应完全。b：生成的沉淀物是无色或浅色致密的，最好是晶行沉淀，其吸附能力很弱。（3）：氧化还原掩蔽法，其使用场合为：干扰离子的氧化性或还原性较强，可用还原剂（如：坏血酸，羟胺，联胺，硫脲，半胱氨等）和氧化剂（如铬离子）使之变成不同价态的与EDTA配合物稳定常数较低的离子。14用返滴定法测定铝离子含量时：首先在pH=3左右加入过量的EDTA并加热，使铝离子配位，试说明选择此pH的理由

27、。答：这样做是为了防止铝离子水解而形成多核羟基配合物，进而无法使滴定准确进行。第六章 氧化还原滴定法1. 处理氧化还原平衡时，为什么引入条件电极电位？外界条件对条件电极电位有何影响？答：(1) 在能斯特方程中，是用离子的活度而非离子的浓度计算可逆氧化还原电对的电位。实际上通常知道的是离子的浓度而不是活度，往往忽略溶液中离子强度的影响，以浓度代替活度进行计算。但实际上，溶液浓度较大时，溶液中离子强度不可忽略，且溶液组成的改变（即有副反应发生）也会影响电极的电对电位，为考虑此两种因素的影响，引入了条件电极电位。(2) 副反应：加入和氧化态产生副反应（配位反应或沉淀反应）的物质，使电对电极电位减小；

28、加入和还原态产生副反应（配位反应或沉淀反应）的物质，使电对电极电位增加。另外有H+或OH-参加的氧化还原半反应，酸度影响电极电位，影响结果视具体情况而定。离子强度的影响与副反应相比一般可忽略。2. 为什么银还原器（金属银浸于1 mol.L-1 HCl溶液中）只能还原Fe3+而不能还原Ti()？试由条件电极电位的大小加以说明。答：金属银浸于1 mol.L-1 HCl溶液中产生AgCl沉淀。在1 mol.L-1 HCl溶液中在1molL-1 HCl中，故银还原器（金属银浸于1 mol.L-1 HCl溶液中）只能还原Fe3+而不能还原Ti()。3. 如何判断氧化还原反应进行的完全程度？是否平衡常数大

29、的氧化还原反应都能用于氧化还原滴定中？为什么？答：(1) 根据条件平衡常数判断，若滴定允许误差为0.1%，要求lgK3（n1+ n2），即（E10，E20，）n / 0.0593（n1+ n2），n为n1，n2的最小公倍，则n1 = n2 =1， lgK3(1+1)6， E10E200.35Vn1 =1, n2 =2，lgK 3(1+2)9， E10E200.27V; n1= n2 =2， lgK3(1+1)6， E10 E200.18V （E0=）(2) 不一定。虽然K很大，但如果反应不能以一定的化学计量关系或反应的速率很慢，都不能用于氧化还原滴定中。4. 影响氧化还原反应速率的主要因素有哪

30、些？如何加速反应的进行？答：影响氧化还原反应速率的主要因素有反应物的浓度, 温度, 催化剂, 诱导作用; 增加反应物的浓度，或升高溶液的温度，或加入正催化剂，或有诱导反应存在等都可加速反应的完成。5. 解释下列现象：(1) 将氯水慢慢加入到含有Br-和I-的酸性溶液中，以CCl4萃取，CCl4层变为紫色，如继续加氯水，CCl4层的紫色消失而呈红褐色。答：(Cl2/Cl-)1.358 V，(Br2/Br-) 1.08 V，(I2/I-)0.535 V，(1) 滴加氯水，I2先析出，故CCl4层为紫色；若继续滴加氯水，I浓度逐渐减小， I2/I- 电对的电极电位增加，当增加到与Br2/Br- 电对电极电位相等时，Cl2同时氧化Br-和I-，Br2和I2一起析出，CCl4层呈红褐色。(2) 虽然(I2/2I) ( Cu2+/Cu+)，从电位的大小看，应该I2氧化Cu，但是Cu+却能将I-氧化为I2。答：当I浓度较大时, 2 Cu 4 I 2 CuI I2 反应生成沉淀，使Cu+降低，则( Cu2+/Cu+)增加，使(I2/2I) (Cu2+/Cu+)，反应向右进行。(3) 用KMnO4溶液滴定C2O42时，滴入KMnO4溶液的红色褪去的速度由慢到快。答：在反应MnO42 + 5 C2O42 + 16 H+ 2 Mn2+ +10 CO2 + 8 H2O中，Mn2+起催化作用，反应刚开始，